DE69729862T2 - Dichtungsvorrichtung für lager und anordnung zum abdichten von einer lagervorrichtung - Google Patents

Dichtungsvorrichtung für lager und anordnung zum abdichten von einer lagervorrichtung Download PDF

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Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1. Die Hauptanwendung der Erfindung steht im Zusammenhang mit Lageranordnungen für Radachsen von Kraftfahrzeugen (DE-A-195 26 167).
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen kommen unterschiedliche Ausführungen von Lagern zum Tragen der Räder auf ihren jeweiligen Radachsen zur Anwendung. Beispielsweise können im Fall von schwereren Nutzfahrzeugen die Hinterräder auf Lagern auf der hinteren Achse des Fahrzeugs mittels zweier Rollenlager getragen werden, die nebeneinander eingebaut sind. Gemäß dem Stand der Technik sind diese Rollenlager typischerweise so nebeneinander liegend angeordnet, daß sie aufeinander einwirken. Die Rollenlager werden in einem nicht eingebauten Zustand mittels eines Lagerrings zusammengehalten, welcher im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und auf der Hinterachse angeordnet ist.
  • Innerhalb der internen Oberflächen der Innenbahnen der Lager, das heißt auf den Oberflächen, welche von der Innenseite der Innenbahnen und der Außenseite der Hinterachse selbst gebildet sind, muß eine dünne Ölschicht zum Korrosionsschutz der Lager und der Hinterachse zugeführt werden. Dieses Öl wird fortlaufend über das Innere der Hinterachse zugeführt und zwischen der äußeren Oberfläche der Hinterachse und der inneren Seite jeweils eines jeden Rollenlagers geleitet.
  • Weiterhin sind die Rollenlager nach dem Stand der Technik selbst mit Lagerfett geschmiert. Dieses Lagerfett wird eingebracht, wenn die Rollenlager zusammengebaut werden und wird auf den Lagerrollen und Lagerbahnen mittels Abdichtungen zurückgehalten.
  • Ein mit vorbekannten Hinterachsaufbauten auftretendes Problem bezieht sich auf die Tatsache, daß ein kleiner Spalt oder Zwischenraum zwischen den Innenbahnen der beiden Rollenlager gebildet ist. Dieses bringt das Risiko mit sich, daß die Ölschicht zwischen den Innenseiten der Rollenlager und der Hinterachse durch diesen Spalt während des Betriebs des Fahrzeugs hindurch dringt. Dieses kann aus den kleinen Verschiebungen resultieren, welche immer in der Hinterachse während des Betriebs des Fahrzeugs auftreten, woraus sich ergibt, daß der Spalt bzw. die Lücke zwischen den Innenbahnen nicht vollständig abgedichtet beibehalten werden kann.
  • Die Tatsache, daß Öl in einer radialen Richtung durch den Spalt zwischen den beiden Lagern herausleckt, bringt bestimmte Nachteile mit sich. Einerseits ist das Öl gegenüber dem Lagerfett der Rollenlager schädlich, und andererseits kann das Öl Verunreinigungen in Gestalt von kleinen Partikeln enthalten, welche sich auf den Lagern ablagern, etwas, was natürlicherweise einen Nachteil bildet. Ein weiterer Nachteil einer Leckage ist der, daß das Risiko besteht, daß die Oberfläche der Hinterachse und die inneren Oberflächen der Innenbahnen trocken laufen, was seinerseits ein Risiko einer Kontaktkorrosion zwischen den Lagern und der Hinterachse zur Folge hat. Das bedeutet, daß zum Beispiel Radwechsel beträchtlich schwieriger gemacht werden.
  • Im Hinblick auf die oben erwähnten Gründe gibt es einen Bedarf für Abdichtungen, die zum Abdichten des Spalts zwischen den Innenlaufbahnen vorgesehen sind. Dieses bildet jedoch Schwierigkeiten neben anderen Dingen als eine Folge der Tatsache, daß der Bereich um den Spalt herum unerreichbar wird, sobald die Lager in ihre Position hineingedrückt worden sind. Dieses resultiert in Schwierigkeiten beim Aufbringen der Lager und Abdichtungen für solche Lager.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Abdichtvorrichtung zu schaffen, welche primär zur Abdichtung in Verbindung mit Lageranordnungen auf Radachsen von Kraftfahrzeugen vorgesehen ist, wobei die Nachteile der vorbekannten Vorrichtungen dieser Art überwunden sind. Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung der Ausführung gelöst, die in der Einführung erwähnt ist, deren kennzeichnende Merkmale aus dem beigefügten Anspruch 1 offenkundig sind.
  • Die Erfindung ist aus einer Abdichtvorrichtung gebildet, die dazu vorgesehen ist, im Zusammenhang mit einer Lageranordnung zur Anwendung zu kommen, mit einer ersten Innenbahn und einem zweiten Lager mit einer zweiten Innenbahn, wobei die Innenbahnen nebeneinander auf einer Welle derart angeordnet sind, daß zwischen den Innenbahnen ein Spalt gebildet ist. Weiterhin wird Öl zwischen die Welle und die Oberflächen der Innenbahnen, die auf die Welle weisen, zugeführt. Erfindungsgemäß ist die Abdichtvorrichtung durch ein im Wesentlichen ringförmiges Element zur Montage auf die Innenbahnen gebildet. Das ringförmige Element weist ein Positionierelement für das Positionieren der Abdichtvorrichtung in einer axialen Richtung bezüglich der Innenbahnen und auch Abdichtelemente zum Abdichten gegen jede entsprechende Innenbahn auf.
  • Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter in Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, von denen:
  • 1 eine Ansicht teilweise in Schnittdarstellung einer Hinterachse zeigt, die mit einer Abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist; und
  • 2 in einem etwas größeren Maßstab eine Querschnittsansicht einer Abdichtvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Abdichtvorrichtung dargestellt. Gemäß der bevorzugten Ausführung ist die Erfindung im Zusammenhang mit einer Hinterachse 1 eines Kraftfahrzeugs angeordnet, welches zum Beispiel ein Nutzfahrzeug sein kann. Auf der Hinterachse 1 ist eine Radscheibe bzw. ein Radkörper 2 für mindestens ein Rad (nicht dargestellt) angeordnet. Die Radscheibe 2 ist auf der Hinterachse 1 über ein inneres Rollenlager 3 und ein äußeres Rollenlager 4 aufgehängt. Das innere Rollenlager 3 weist eine erste Innenbahn 5, eine Anzahl von Lagerrollen 6 und eine erste Außenbahn 7 auf. In korrespondierender Weise weist das äußere Lager 4 eine zweite Innenbahn 8, eine Anzahl von Lagerrollen 9 und eine zweite Außenbahn 10 auf.
  • Die erste Innenbahn 5 und die zweite Innenbahn 8 sind auf der Hinterachse 1 nebeneinander angeordnet. Weiterhin sind die Innenbahnen 3, 4 in einer vorher festgelegten Position längs der Hinterachse 1 mittels eines ringförmigen Lagerrings 11 befestigt. Bei Betrieb sind die Rollenlager 3, 4 folglich derart nebeneinander angeordnet, daß ein Zwischenraum oder Spalt 12 zwischen diesen Endrändern der Innenbahnen 5, 8 gebildet ist, die sich gegenüberstehen.
  • Zwischen den Rollenlagern 3, 4 gibt es einen Raum 13, welcher mit Lagerfett gefüllt ist, das zur Schmierung der Rollenlager 3, 4 vorgesehen ist. Außerdem wird zusätzlich zu dem, was durch die Einführung offenbart ist, Öl zwischen die Umfangsfläche der Hinterachse 1 und den inneren Oberflächen jeder entsprechenden Innenbahn 5, 8 geführt. Das Öl wird fortlaufend von einem (nicht dargestellten) Öltank über das Innere der Hinterachse und durch eine Öffnung 14 an dem Ende der Hinterachse 1 zugeführt. Das Öl wird zum Korrosionsschutz der Hinterachse 1 und der Lager 3, 4 benutzt, und wird zu diesem Zweck längs der Außenseite der Hinterachse 1 über eine (nicht dargestellte) Führungsbahn und weiter zwischen der Umfangsfläche der Hinterachse 1 und der inneren Oberfläche jeder entsprechenden Innenbahn 5, 8 hindurch geleitet. Eine Abdichtung 15 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß das Öl von seinem Bestimmungsort entfernt wird.
  • Entsprechend zu dem oben Erläuterten gibt es ein Risiko, das Öl durch den Spalt 12 hindurch und weiter in den Raum 13 dringt, der für Lagerfett vorgesehen ist. Aus diesem Grund ist gemäß der Erfindung eine besondere Abdichtvorrichtung 16 in der Nähe des Spalts 12 angeordnet. Die in 2 separat dargestellte Abdichtvorrichtung 16 besteht aus einen im Wesentlichen ringförmigen Element 17, welches vorzugsweise aus Stahl oder einem korrespondierenden Werkstoff hergestellt ist. Die nach innen weisende Seite des Rings 17, gesehen in einer radialen Richtung, ist mit einem peripheren hervorstehenden Rand 18 ausgebildet, welcher dazu vorgesehen ist, an die beiden Innenbahnen 5, 8 an dem Spalt 12 gemäß dem in 1 Dargestellten anzustoßen. Zu diesem Zweck sind die sich gegenüberliegenden Randabschnitte der Innenbahnen 5, 8 leicht abgeschrägt ausgebildet, was bedeutet, dass die Abdichtvorrichtung 16 so montiert werden kann, dass der Rand 18 als ein Verriegelungs- oder Positionierelement dient. Auf diese Weise kann die Abdichtvorrichtung 16 in einer korrekten axialen Position in Bezug auf die Innenbahnen 5, 8 positioniert werden.
  • Wiederum mit Bezugnahme auf 2 ist es ersichtlich, dass der Ring 17 mit zwei Umfangsnuten 19, 20 ausgebildet ist, welche auf beiden Seiten des Rands 18 angeordnet sind. In jeder der entsprechenden Nuten 19, 20 ist ein O-Ring 21, 22 von im Wesentlichen herkömmlicher Bauart aufgenommen, das heißt aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff. Die beiden O-Ringe 21, 22 drücken dicht auf jede entsprechende Innenbahn 5, 8 (vgl. 1).
  • Bei Montage der Rollenlager 3, 4 wird zuerst die Abdichtvorrichtung 16 in Position auf dem inneren Rollenlager 3 aufgebracht. Danach werden die Innenbahnen 5, 8 der Rollenlager 3, 4 mittels des Lagerrings 11 zusammengefügt. Bei Montage wird sichergestellt, daß der in dem Ring 17 nach innen weisende Rand 18 auf dem Spalt 12 zwischen den Innenbahnen 5, 8 positioniert ist. Da die abgeschrägten Flächen der Innenbahnen 5, 8 nebeneinander angeordnet sind, bilden sie eine Deformation in der Gestalt einer Nut oder einer Ausnehmung, welche zu der Gestalt des Rands 18 auf dem Abdichtring 17 korrespondiert. Wenn die Abdichtvorrichtung 16 in ihrer korrekten Position aufgebracht worden ist, und die Rollenlager 3, 4 sich in ihrer Stellung auf der Achse 1 befinden, gibt es folglich kein Risiko, daß sich die Abdichtvorrichtung 16 in Bezug auf die Rollenlager 3, 4 an einer falschen Position befindet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche variiert werden. Gemäß einer Variante der Erfindung kann die Abdichtvorrichtung zum Beispiel aus einem gehärteten Stahlring bestehen, welche mit peripher angeordneten Abdichtelementen ausgebildet ist, die in der gleichen Art und Weise wie die oben erwähnten O-Ringe 21, 22 abdichten. Bei Hochdruckanwendungen sind jedoch O-Ringe bevorzugt.
  • Gemäß einer Variante der Erfindung kann der nach innen weisende Rand 18 durch einen losen ringförmigen Draht oder Ring ersetzt werden, welcher in einer Umfangsnut angeordnet ist, die in der Innenseite des Dichtrings 17 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann eine Positionierfunktion für die Abdichtvorrichtung 16 erhalten werden.
  • Außerdem ist die Erfindung nicht auf die Anwendung bei Hinterachsen von Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern kann auch bei anderen Wellenausführungen Verwendung finden, welche Lager mit Fettschmierung aufweisen, die in Umgebungen mit kontaminiertem Öl angeordnet sind.
  • Anstelle der abgeschrägten Ränder der Innenbahnen 5, 8 (mit welchen der nach innen weisende Rand 18 zusammenwirkt) kann die erste Innenbahn 5 zum Beispiel mit einer Deformation ausgebildet sein, zum Beispiel eine Umfangsnut, mit welcher der Rand 18 zusammenwirkt. Auf diese Weise kann die Abdichtvorrichtung korrekt positioniert werden.
  • Schließlich ist es zu erwähnen, dass die Erfindung bei unterschiedlichen Ausführungen von Lagern, zum Beispiel Rollenlager, benutzt werden kann.

Claims (5)

  1. Abdichtvorrichtung (16) für Lageranordnungen, bestehend aus einem ersten Lager (3) mit einer ersten Innenbahn (5) und einem zweiten Lager (4) mit einer zweiten Innenbahn (8), wobei die Innenbahnen (5, 8) nebeneinander auf einer Welle (1) derart angeordnet sind, daß zwischen den Innenbahnen (5, 8) ein Spalt (12) gebildet ist, wobei Öl zwischen die Welle (1) und die Oberflächen der Innenbahnen (5, 8), die auf die Welle (1) weisen, zugeführt wird, wobei die Abdichtvorrichtung durch ein im wesentlichen ringförmiges Element (17) zur Montage auf die Innenbahnen (5, 8) gebildet ist und ein Positionierelement (18) für das Positionieren der Abdichtvorrichtung (16) in einer axialen Richtung bezüglich der Innenbahnen (5, 8) und Abdichtelemente (21, 22) zum Abdichten gegen jede entsprechende Innenbahn (5, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (18) von einem mittigen Rand (18), der nach innen weist, gebildet ist, welcher für eine Wechselwirkung mit einer Deformation in wenigstens einer der inneren Bahnen (5, 8) vorgesehen ist.
  2. Abdichtvorrichtung (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (21, 22) von wenigstens einem O-Ring gebildet ist.
  3. Abdichtvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen ringförmige Element (17) eine Umfangsnut (19, 20) an jeder Seite des Positionierelements aufweist, welche Nuten (19, 20) das Dichtelement (21, 22) lagern.
  4. Lageranordnung mit einer Dichtvorrichtung (16) nach Anspruch 1, einem ersten Lager (3) mit einer ersten Innenbahnwand (5) und einem zweiten Lager (4) mit einer zweiten Innenbahn (8), wobei die Innenbahnen (5, 8) nebeneinander auf einer Welle (1) derart angeordnet sind, daß zwischen den Innenbahnen (5, 8) ein Spalt (12) gebildet ist, wobei Öl zwischen der Welle (1) und die Oberflächen der Innenbahnen (5, 8), die auf die Welle (1) weisen, zugeführt wird, wobei die Innenbahnen (5, 8) derart ausgelegt sind, daß sie eine Deformation für eine Wechselwirkung mit der Dichtvorrichtung bilden.
  5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformation durch umfangsseitige, geneigte oder abgeschrägte Flächen auf den Innenbahnen (5, 8) gebildet ist, wobei die Innenbahnen (5, 8) zusammen eine nutförmige Ausnehmung zur Wechselwirkung mit dem Positionierelement (17) bilden.
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