ScMeudemchei e als Verd c tung für ein Radlager
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung eines Radl gers, die »vischen einem ersten Lagerteil und einem zweiten Lagerte!) des Radlagers -eingesetzt, ist.. Dabei ymfasst die Oiehiungsancrdnung eine als. Sebleuderschelhe ausgebildete Verdichtung sowie ein Dichtlippen und eine Armierung umfassende Dtchfungsgarnliuc Die Armierung der Dlehtungsgarnltyr ist mit., dem ersten drehstarren lagerte!! verbunden und zumindest teilweise von einem elastischen Dichtwerkstoff umschlossen,, der ein radial begrenzte Aufnahme bildet. Die an dem zweiten Lagerte!! fixierte, als Schleuderscheibe ausgeführte und ©ine Fangmm bil en Verdichtung g tf spie feehafte in die vom Dfchtwerks off gebildete Aufnahme ein. Ein radialer Bord der Sohlende rscheihe verläuft dabei unter Einhaltung eines Dichtspaltes zur Dlchtungsga itur.
Dichtungsanordoungen mit schleifenden Dichikontakten von Dlchtllppen und nichtberuhrenden Dichtisppen zur Abdichtung von VVal lagerungen si d aus vielfältigen Anwendungen bei Radlagern för Fahrzeuge bekannt Die JP 2003-56577 Ä offenbart eine Abdichtung für ein Radlager, bei welchem der ÄuSenring, als erstes Lagerteil gegenüber dem Radflansch, als zweites Lagertet abgedichtet ist. Die Radtagetdschfung schlieft ein Schleuderblech eim welches sowohl axial als auch radial an der Radnabe bzw. dem Radflansch anliegt.. Im Elnbauzusfand sind axiale Dichtlippen über schleifende Dichtkontak- te an dem Schleuderblech abgestützt Die Dichtfippen sind einem Träger zugeordnet, der an einer radialen Innenseite des . Außenrings befestigt Ist, Die DE 10 21)09 0S2 31 1 AI offenbart ein Radiager dessen flansch eltlge Sohleuderscheibe axiale Fliehen für einen schleifenden Dlohtkontaki von zwei axialen Dichtlippen bildet. Der Befestigungsbereich der Schleudersohelbe bildet rad- flanschseltig in einem Übergangsbereich einen sich radial ersfeckenden Abschnitt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine effektive Dichtungsanordnung für
Radiärer zu schaffen, die einfach zu montieren sowie kostengünstig herstellbar ist..
Diese Aufgabe wird von einer Dlentungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 g löst öle nachfolgende« abhängigen Ansprüche gaben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Der erfindungsgernäSe Aufbau der Dichiungsa.oordnong umfasst m einteilig als Schleuderscheibe aufgebaute Verdichtung, die über einen radialen Sehen- kel an einem radial ausgerichteten Ringflansch des zweiten drehbaren Lager- teils des Radiagers posifionsfixiert ist Gemeinsam mit der Dlchfungsgamituf der Ölo^tungsanordnung bildet die Vordichtung ein Dichtfab rimh ml einem definierten Esngaogsspafb wobei ein radialer Bord der Schleuderscheibe unter Einhaltung eine Dichtspaltes zu der Dicbtungsgarnitur verläuft Gemäß dem konstruktiven Ko zept der erflndungsgemäi en Dicbtnngsanordnung sind die Dichtlippen nicht an der Schleuderscheibe bzw. der Verdichtung, sondern unmittelbar an dem rotierenden: Lagerten abgestützt, f lglich kann im Vergleich zu bekannten bisherige Lösungen vorteilhaft auf eine Schleuderscheibe aus einem nicht korrodierenden aterial verzichtet werden. Darob die Erfindung stell sieb ein weiterer Kosfenvortel! ein, da keine Abdichtung, beispielsweise mittels einer Diohtmas.se, für einen sich einstellenden Dichtspalt zwischen dem Ringf!ansch des rotierenden Lagertelis und dem Schenkel der Schfeu lerscbei- be erforderlich ist D rch die Erfindung kann auBerdern vorteilhaft eine rei- buogsarme Lf T-Diebtungsanordnong (low frlction torque) realisiert werden. Wen terhin bietet die Erfindung die Möglichkeif« einen Ö ergangsradius zwischen dem radial ausgerichteten flansch und dem axial verlaufenden Abschnitt des rotierenden zweiten Lagerteils zu vergrö&em, urn die B utellsteiflgkelt des zweiten mit dem Fahrzeugrad verbundenen Lagerteils zu verbessern, Gleichzeitig kann damit vorteilhaft eine kompakte, robuste Lagerkonstruktion realisiert werden. Durch die Erfindung kann sowohl die Lebensdauer als auch die Dich!- leistnng einer auf Dloritüppen und einer Schleuderseheibe basierenden Didh- tungsa.nordrH.mg ohne Einbußen gegenüber bekannten rkömmlich Dich- tungsanordnungeo erhöbt werben.
Gemaf einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist e Schleuder- scheite mit einem l fdrn en Querschnittprofi! vorgesehen. Dabei verläuft der radiale Schenkel der Schleu erscheihe parallel »s dem zug hörige Bord, die gemeinsam die Fsngrie seitlich begrenzen. Alternativ d a kann erfindungs- gem S die Schleuderscheibe ein Z- förmiges Querschnittprofii aufweisen, wobei der radiale Schenke? entgegengesetzt zu dem Bord der Schleuderseheibe ausgerichtet ist. Dm Fangrille wird m Bnbauzustand der Schleuderscteibe mit dem Z- förmigen Querschnillprofil von dem radialen Ringflansch des zweiten Lagerfelis und dem Bord der Sc ileuderseheihe begrenzt
Zur Bildung eines !Jk abyrmt s der OfchtungBMvwdnung greift der Bord der Schleuderscheibe unter Einhaltung eines Dichtspeltes in eine axiale Aufnahme der Dic tungsgarnl ur. Dabei wird die Aufnahme radial von aus dem elastischen Dichi er kstoff geformten Fortsatz und öichtlippen begrenzt.
Um eine dauerfeste Positionsfixierung der Sehteudersc eihe an dem Ringflansch des drehbaren zweiten tager eüs zu gewährleisten, kann der radiale Schenkel der Schleuderscheibe stoftachiössig, Insbesondere mittels einer ie- bung, an dem Rlngtlansch befestigt werden, ferner bietet es sich an, den Schenkel zur Zentrierung und Befestigung der Sc leudersoheite for nsehlüsssg an dem Ringflansch zu fixieren. Dazu kann beispielsweise die Schleuderschek he in eine Stufe oder Aussparung von dem radial ausgerichtete Rlngfiansch des zweiten drehbaren Lagerteils eingepasst werden.. Eine alternative form- schlüssige Befestigung sieht vor, dass der Ringflansch des zweiten drehbaren Lagerteils lokal wenigstens eine vorstehende Anformung aufweist, die in eine korrespondierende Ausformung des Schenkels der Schleuderscheibe eingreift. Um einen dauerfesten Fügeverhand zwischen dem Ringflansch und der Schfeyderscheibe zu gewährleisten, kann außerdem bei Bedarf die Schleuder- sc elbe mittels einer kombinierten Stoff« und fornmchlüssigen Verbindung an dem Rlngfiansch befestigt werden.
Um einen dauerfesten Fügeverband der Dlchtungsgarnliur zu gewihdeisten,
umschließt dessen Armierung mit e nem abgewinkeltem eine« Hülsenabsotmltt bildenden Schenkel kraftsehlusslg außenseitig einen Endabschnitt des ersten Lagerteils, Diese rVlaßnahrne bewirk eine posifionsflxierte Ein auiage der Armierung und gleschzeitig der Dlchiungsgarnitur gegenüber dem auch als auße- ren Lagerring zu bezeichnenden ersten Lagerte!!.
Die erfindungsgemälle Dlehtyngsanofdoyng sieht weiterhin von dass die Ar« mierung der Dichfung^amltur zumindest bereichsweise einsei ig von einem Dichtwerkstoff überzogen ist. Bevorzug! wird de abgewinkelte, einen Hülsen- absohn.it! bildende Schenkel der Armierung vollständig von dem elastischen Dlehtwerkstoff umschlossen. Als elastischer pichtwerkstoff ist insbesondere ein Elastomer vorgesehen, aus dem vorstehende elastische Diehtfippen und/oder Forstsitze gebildet sind, Ein erster weitestgehend axial ausgerichteter, aus dem Dichtwerksiotf gebildeter Fortsatz übergreift ofmungsseitlg die Fangrinne und ist bis auf einen Ringspalt an den Rlngfianseh des ersten Lagerteils geführt. Die Dlc angsgarni ur schließt vorteilhaft radial versetzt zu dem Fortsatz mehrere unterhalb der Schleuderseheihe positionierte, ebenfalls aus dem Dichtwerkstoff geformte Dlehllippen oder Fortsätze ein, die schleifend oder nicht berührend zu dem zweiten lagerten ausgerichtet sind. Bevorzugt Ist eine weitestgehend axial verlaufende Dichfüppe an dem Radialflaosch des zweiten Lagerteils abgestützt, der beidseitig eine nicht schleifende öiehtlippe zugeordnet ist, Elpe radial ausgerichtete Dichilippe Ist bi auf ein Spaltmaß m einen axial verlaufenden Abschnitt des zweiten Lagerteils geführt. Eine weitere nicht schleifende Dichilippe st zwischen der Schieuderscheide und der schleifenden Dichilippe positioniert. Diese Dichtlippe weist enäseitig eine zu der Schleuder» Scheibe zeigende Abkanfung auf, wodurch sich eine Sammelnnne bildet.
Gemäß einer .bevorzugten Ausgestaltung sind die Schleuderscheibe und die Armierung aus einem metallischen Werkstoff hergestellt Alternativ zu einem nichtrostenden Werkstoff kann beispielsweise ein Stahlblech eingesetzt; werden, dessen Oberflächen behandelt oder beschichtet sind. Weiterhin kann eine aus Kunststoff bestehende Schieydef Scheibe eingesetzt werden oder als Schienderscheibe ein Blechnng oder eine zylindrische Stahlhülse., an den/die
ein Schenkel aus Kunststoff angespritzt ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschre ung und aus den Zeichnungen, in denen Äusförrnrngsbeispieie der Erfindung dargestellt sind. Die da gestellten Ausführungsformen zeigen Beispiele, wie die erfindyngsgemäSe Dicbtun sanor lnung ausgestaltet sein kann, Sie stellen keine abschließende Begrenzung der Erfindung da , die nicht auf diese Äusföh- rungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen: eine erste Ausführung sform einer eriindungagemäßen Dichtungs- anordnung In Verbindung eines Radlegers; ein zweite Ausfu rungsform einer erfindungsgemäßen Diehiungsanordnung;
Fig. 3 eine dritte Äysfühfungsforn einer eriinduagsgemaien
Dichtungsanordnung;
Fig. 4 eine vierte Ausführungsforrn einer erftndungsgemä&en
Dichiungsanerdnung: und
Fig. 5 eine fünfte Ausfö mngsfor einer erfindungsgemäßer!
Dlchiyngsanordnung.
Die Fig. 1 zeigt einen Aussehnili eines als Wälzlager ausgebildeten Radlagers 1 und verdeutlicht den Aufbau einer redseligen Diehtungssnordnung 2. Das Radlager 1 beinhaltet ein erstes Lagerte! 3, einen äußeren ortsfest positionierten Lagerring, der im Einbauzustand mit einem Radträger (nicht gezeigt) verhiinden Ist. Walzkörper 4 sind ay&enselüg an dam tagerteil 3 und Innenseitig an einem zweiten Lagelteil 5, einem inneren Lagerring geführt, der einstöckig mit einem radial ausgerichteten Ringflansch 6 «ar underr ist. Die Dlebfengsanordnung 2 umfasst eine dem ersten Lagerte!! 3 zugeordnete Dichtungsgarnitur 7 sowie als Verdichtung eine reibungsfreie Schleudeischeibe
8, Die mit der Dlchtnngsgsmiter ? ein Öiehiiahydnth 9 ladend Seh eudersehelbe 8 weist ein U-förmiges Guerschnitlprofil auf. Mit els einer stoffsehiussigen Verbindung, beispielsweise einer Kle ung, ist ein umlaufende Schenkel 10 der Schleuderachelhe 8 an dem radial ausgerichteten Ringflansch 6 posiilonsflxiert.. Eine außenseitig offene FangdlJe 12 der Schleuderscheibe 8 wird axial von dem Schenkel tO sowie einem Bord 11 begrenzt Zur Realisierung, des Dichtlabyrirrihs 9 greift der Bord 11 der Schleuderscheibe 8 unter Einhaltung eines Dichtspaltes 13 in eine axial Aufnahme 15 der Dichtü gägarnsiur ?, die radial von einem Fortsatz 1 / sow einer Dichtüppe 18 begrenzt ist Übereinstimmend ist der Fortsatz- 17 sowie die Dichtlippe 18 aus einem elastischen Dlchtwerksteff 18 geformt, der zumindest begrenzt eine Aim ng 14 der O c tungsg&mttür 7 überdeckt. Zur Fixierung der Armierung 14 und folglich der Dichtungsgarnitur 7 umschließt ein abgewinkelter Abschnitt 21 der Armierung 14 lokal eine Außenkontur des ersten Lagerteils 1 Der endseifig gekröpfte Fortsat 17 überdeckt weitestgehend eine Öffnung de Fangrille 12 der Schteuderscheihe 8 und ist bis auf einen Ringspalt 19 art den Sehenkel 10 der Sohleuderscheibe 8 geführt.. Durch die Schleuderscheibe 8 können im F hrbetrieb sowohl Wasser als auch Schmutzpartikel radial abgeleitet und so von dem Dichtspalt 13 des Ölehtiafeyrinths 9 ferngehalten werden. Die Dichtlippe 18 bildet eine der Fangrille 12 der Schleuderscheibe S nachgeschaltete S mmelriie 2Ö: die im Unterschied zu der im Betriebsgystand rotierenden Fangrliie 12 drehstarr ist Eine beispielsweise in die Sammelriife 20 eintretende- Flüssigkeit gelangt ungehindert der Schwerkraft folgend In vertikaler Richtung an die tiefste untere Zone der Sammelrüle 20 und v n dort an die Innenseite der Schleuderscheibe 8. Filehkfafthedlngt wird durch die rotierende Schleuderscheibe 8 die Flüssigkeit anschließend über den DlehtspaJt 13 radial nach a ßen gefordert. Die Dichtlippe 18 bildet die erste von insgesamt drei elastischen Dichtlippen umfassende Dichtlippenanordnung der Dlchtungsgamitur , die übereinstimmend aus dem Dichtwerkstoff 18 geformt sind. Die mittlere axial verlau ende Dichtlippe 22 ist schleifend an einem Innenradlut 24 von dem Ringflansch 6 -abgestützt Die weitere nicht schleifende Oichtllppe 23 ist radial nach Innen ausgerichtet Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Dichinngsanordoyng 2, bei der durch die Schienderschelde 8 Im
Fährbetrieb sowohl sser als auch Sohm tzpartikal radial abgeleitet und so von dem Dichtspalt 13 des Dichtiabyriolhs 9 ferngehalten werden.
Die Fig. 2 bis Fig. 5 veranschaulichen alternative Ausfuhrungsformen on erfim dyngsgemiSen Dic tunosanordnyngen, wobei für übereinstimmende Bauteile gl iche Bezugsziffern verwendet werden. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf gegenüber dem Ausführungsbelspiel von Flg. 1 abweichende Ausgestaltungen. Gemäß- der Fig. 2 bildet der Rlngflanseh 6a im Ansehiuss an den Innenradius 24 eine umlaufende Stufe 25; a de die Schleuderscheibe 8 abgestützt ist. Damit kann eine definierte Einbaulage der Schteudefaehelbe 3 realisier! werden. Zur Vermeidung eines scharfkantige Übergangs schließt sich an die Stufe 25 ein gerundeter Übergang 31 zu dem Ringflanseh 25 an. Die ig. 3 zeigt de Rlngflanseh 6b« der eine Aussparung 30 elnschlief , in die der Schenkel 10 der Schleudersehelbe 8 formschlüssig elngepassi ist, Oer Ringfiansc 6c ge- mall der Fig. 4 bildet eine axial vorsiehend Anforrnung 28; die formschlüssig in eine korrespondierende Äusformung 2? von dem Schenkel 1öa der Schieu« deracheibe Sa eingreift. Die Fig. 5 zeigt die Sehleuderseheibe 8b, bei der der Bord 11a und der Schenkel 10b in -entgegengesetzte Richtungen radial ausgerichtet sind. Weiterhin umfasst die Dichtungegarnitur ?a insgesamt vier Dicht- iigpeo. Ergä end zu dem Aufbau gernäil den Ausfiihrungsbeis lelen In den Fig. 1 bis Fig. 4 zeigt die Fig. 5 zwei nicht schleifende weitestgehend axial ausgerichtete Dichtiippen 13as28: die jeweils eine Sammelrilie 20a,29 bilden. Die Fangrie 12a de Schleuderscheibe 8h wird dabei von dem Bord 11a ond dem Rlngflanseh 8 axial begrenzt.
1 adärer
2 Dic ungsanoninong
3 Lagerlei (erstes)
4 W kköp r
§ Lagerten (zweites)
6
6a Ringflaosch
6b Ri gflansch
Sc Rlngfanseh
7 Ofciiungsgarnltur
Ts Ofcht ngsgarns!ur
8 Sctiieud@mcheibe
8 a Sc feuc!efscbeibe
8b Sühfeuctersofielbe
9 Dlchtlabyrinth
10 Schenkel
10a Schenkel
1Gb Sch nkel
11 Bord
IIa Bord
12 Fangrille
12a Fangrie
13 Öichls palt
14 Armierung
IS Aufnahme
16 Dlehiwerksioff
17 Fortsatz
13 Öic lippo
18a Öfühfllppe
19 t'n^spal
20 Sa melriiie
20a SammeWiie
21 Abschnitt
22 Dic tüppe
23 Diehifippe 24 ffinenradius
25 Stufe
26 Anforniung
27 Amlürmung
26 Dichtüppe 29 Sarnmekie
30 Aussparung
31 Übergang