WO2018108202A1 - Dichtungsvorrichtung und dichtungsanordnung - Google Patents

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sealing
bearing element
extension
bearing
sealing device
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Alexander HÄPP
Marco Krapf
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a sealing device for sealing two about an axis relative to each other rotating bearing elements, in particular for sealing a nes bearing. Furthermore, the invention relates to a sealing arrangement for a rolling bearing, in particular wheel bearing assembly, with a bearing element and with a sealing device.
  • this has a carrier element which bears against the inner circumferential surface of the outer ring.
  • This object is achieved by the features of the independent claims. Further advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • a sealing device for sealing two about an axis relative to each other rotating bearing elements, in particular for sealing a rolling bearing, a Sealing portion for sealing and a fixing portion for holding the sealing device to a bearing element.
  • the seal portion is disposed at one end of the attachment portion and includes a free end opposite.
  • all sections have a common carrier element and at least one sealing element.
  • the attachment section extends at least partially in the axial direction for direct abutment of the carrier element and the sealing element on a bearing element.
  • a clamping seat in the radial direction for holding on a bearing element and by means of the sealing element a static seal for sealing against a bearing element can be formed.
  • the carrier element and the sealing element are arranged for immediate contact with the bearing element in the axial direction one behind the other.
  • the carrier element and the sealing element for direct contact with the bearing element in series, in particular in the axial direction, are arranged.
  • the sealing section extends at least partially in the radial direction for direct contact of the carrier element with a bearing element. This has the advantage that a stop for positioning on a bearing element can be formed by means of the carrier element. Furthermore, it is preferred that the sealing device has an extension on the sealing portion, which extends in the radial and / or axial direction and which is preferably formed by the sealing element.
  • the extension together with the sealing portion and the attachment portion form a U-shaped cross section for receiving a bearing element.
  • the extension is arranged at the free end of the sealing portion.
  • the extension may extend away from the free end of the seal portion in the radial and / or axial direction to form, for example, a non-contact or non-abrasive pre-seal.
  • extension on the sealing section surrounds or surrounds the carrier element at the free end.
  • the extension can protect the carrier element from corrosion, for example.
  • a second aspect of the present invention comprises a sealing arrangement for a roller bearing, in particular wheel bearing arrangement, with a bearing element and with a sealing device.
  • the sealing arrangement for a rolling bearing in particular wheel bearing arrangement, as already mentioned, comprises a bearing element and a sealing device according to the first aspect of the present invention.
  • the bearing element comprises in the radial direction an inner and an outer lateral surface and in the axial direction an end side which connects the inner lateral surface with the outer lateral surface.
  • the carrier element and the sealing element in the attachment portion of the sealing device can rest directly on the inner circumferential surface of the bearing element.
  • a clamping seat in the radial direction for holding on the inner circumferential surface of the bearing element and by means of the sealing element a static seal for sealing against the outer surface of the bearing element can be formed.
  • the sealing device at the free end of the sealing portion comprises an extension which is formed by the sealing element, that between the extension and the outer surface of the bearing element results in a sealing gap, preferably the outer circumferential surface and the extension of each other, in particular in the radial direction, spaced.
  • a non-abrasive pre-seal between the extension of the sealing device and the outer circumferential surface of the bearing element can be formed.
  • the end face of the bearing element comprises a first part for arranging the sealing section of the sealing device and a second for forming a labyrinth seal.
  • the second part of the face at least partially surrounds the sealing portion to form a labyrinth seal.
  • the second part of the end face forms an annular depression in order to form a labyrinth seal with the sealing portion of the sealing device.
  • extension is arranged at least partially within the second part of the end face of the bearing element and spaced from the second part.
  • the extension is arranged at least partially within the second part of the end face of the bearing element and spaced from the second part.
  • An axial sealing gap is understood as meaning a sealing gap which, for example, spaces the extension and the front side of the bearing element or their second part in the radial direction.
  • the second part of the front side comprises a bottom, a first and a second side part.
  • the second part of the end face on a U-shaped configuration Preferably, the extension is at least partially disposed within the second part of the end face of the bearing element and at a distance from the bottom of the second part of the end face. This makes it possible to cover an axial sealing gap between the extension and the bottom by means of the first side part of the second part of the front side.
  • the bearing element comprises a drainage channel for collecting and draining a lubricant.
  • the extension extends into the gutter. In this way, for example, a lubricant or dirt can always be returned by means of the extension in the gutter.
  • the extension is stepped.
  • the inner circumferential surface of the bearing element follows the shape of the extension, in particular is formed step-like.
  • a step-like design allows the design of a labyrinth seal.
  • the extension forms a gutter, wherein preferably the gutter is formed open in the radial direction.
  • the gutter for example, to collect dirt or a lubricant.
  • the extension surrounds the second part of the end face of the bearing element together with the sealing portion and the fastening portion.
  • the sealing portion, the mounting portion and the extension have a C- or U-shaped configuration, in which a bearing element can be arranged.
  • the carrier element comprises a stainless steel. Thus, corrosion can be counteracted.
  • Figure 1 is a sectional view of a seal assembly according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a sealing arrangement according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 is an enlargement of Fig. 2;
  • FIG. 4 shows a sectional view of a sealing arrangement according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a sectional view of a sealing arrangement according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a sectional view of a sealing arrangement according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a fifth exemplary embodiment
  • Fig. 7 is a sectional view of a seal assembly according to the invention with a bearing element and a sealing device according to a sixth embodiment.
  • Figure 1 shows a sectional view of a seal assembly 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a first embodiment.
  • FIG. 1 shows a sealing arrangement 20 with a sealing device 1, the sealing device 1 first being described.
  • the sealing device 1 for sealing a rolling bearing comprises a sealing portion 2 for sealing and a fixing portion 3 for holding the sealing device 1 to a bearing member 21.
  • the seal portion 2 is disposed at one end of the attachment portion 3.
  • the sealing section 2 has a free end E opposite the end of the fastening section 3 or the fastening section 3.
  • Both sections 2, 3 comprise a common carrier element 4 and a sealing element 5, the sealing section 2 extending in the radial direction R and the attachment section 3 in the radial R and in the axial direction A.
  • the attachment portion 3 extends at least or at least partially in the axial direction A, by means of the support member 4 to form a clamping fit in the radial direction R.
  • This clamping seat serves to hold on the bearing element 21, wherein at the same time by means of the sealing element 5, a static seal for sealing against the bearing element 21 is formed.
  • the sealing device 1 has an extension 6 on the sealing section 2. This extension 6 is arranged at the free end E of the sealing portion 2 and extends in the radial and axial directions R, A.
  • FIG. 1 also shows a sealing arrangement 20 for a roller bearing, in particular a wheel bearing arrangement, with a bearing element 21 and with a sealing device 1.
  • the bearing element 21 comprises in the radial direction R an inner IM and an outer lateral surface AM and in the axial direction A an end face 22 which connects the inner lateral surface IM with the outer lateral surface AM.
  • the carrier element 4 and the sealing element 5 in the attachment portion 3 of the sealing device 1 is located directly against the inner circumferential surface IM of the bearing element 21.
  • a clamping seat in the radial direction R for holding on the inner lateral surface IM of the bearing element 21 and by means of the sealing element 5, a static seal for sealing against the inner circumferential surface IM of the bearing element 21 is formed.
  • the sealing device 1 comprises an extension 6 at the free end E of the sealing section 2. This is formed by the sealing element 5 such that a sealing gap X results between the extension 6 and the outer lateral surface AM of the bearing element 21, as a result non-abrasive pre-seal between the extension 6 of the sealing device 1 and the outer circumferential surface AM of the bearing element 21 is formed.
  • Figure 2 shows a sectional view of a seal assembly 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a second embodiment.
  • FIG. 3 shows an enlargement from FIG. 2.
  • the end face 22 of the bearing element 21 comprises a first part 23 for arranging the sealing section 2 of the sealing device 1 and a second part 24 for forming a labyrinth seal.
  • the second part 24 of the end face 22 partially surrounds the sealing portion 2 and the extension 6, respectively, to form a labyrinth seal.
  • the second part 24 of the front side 22 forms an annular recess in order to form a labyrinth seal with the sealing section 2 of the sealing device 1.
  • the second part 24 of the end face 21 comprises a bottom 25, a first 26 and a second side part 27.
  • the extension 6 is partially disposed within the second part 24 of the end face 22 of the bearing element 21 or in the annular recess and at a distance from the bottom 25 of the second part 24 of the end face 22. In this way, an axial sealing gap Y between the extension 6 and the bottom 25 by means of the first side part 26 of the second part 24 of the end face 22 is covered.
  • the labyrinth seal is formed on the one hand by the sealing gap X and the other by the sealing gap Y, both of which are located between the extension 6 and the surface of the second part of the end face 22 of the bearing element 21.
  • the labyrinth seal is formed by the sealing gap X, the sealing gap Y and the sealing gap between the first side part 26 and the extension 6.
  • the labyrinth seal thus realizes a non-abrasive pre-seal between the extension 6 of the sealing device 1 and the bearing element 21.
  • FIGS. 2 and 3 show that the outer lateral surface AM of the sealing arrangement 1 forms a drainage channel 28 for collecting and draining off a lubricant, or the bearing element 21 comprises the drainage channel 28.
  • Figure 4 shows a sectional view of a seal assembly 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a third embodiment.
  • the third embodiment is very similar to the first embodiment, but with the difference that according to Figure 4, the bearing element 21 has a gutter 28 for collecting and draining dirt, in which the extension 6 extends.
  • the third embodiment differs from the first in that the sealing gap X extends in the radial R and axial direction A, whereas the sealing gap of Figure 1 is formed only in the radial direction R between the extension 6 and the outer circumferential surface AM.
  • Figure 5 shows a sectional view of a seal assembly 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is very similar to the first embodiment, but has the difference that according to Figure 4, the extension 6 is formed stepwise. Further, the outer circumferential surface AM of the bearing element 21 follows the shape of the extension 6 and is also formed like a step.
  • FIG. 6 shows a sectional view of a sealing arrangement 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a fifth exemplary embodiment.
  • Figure 7 shows a sectional view of a seal assembly 20 according to the invention with a bearing element 21 and a sealing device 1 according to a sixth embodiment.
  • the fifth and sixth embodiments are similar to the second embodiment of Figures 2 and 3, but with the difference that the extension 6 together with the sealing portion 2 and the attachment portion 3, the second part 23 of the end face 22 of the bearing element 21 surrounds and the extension forms a gutter 29.
  • the gutter 29 is designed to be open in the radial direction R, so that lubricant and / or impurities can be collected to prevent them from penetrating between the sealing device 1 and the bearing element 21.
  • the second part 24 of the front side 22 partially surrounds the sealing section 2 or the extension 6 in order to form a labyrinth seal.
  • the second part 24 of the front side 22 forms an annular recess in order to form a labyrinth seal with the sealing section 2 of the sealing device 1.
  • the second part 24 of the end face 21 comprises a bottom 25, a first 26 and a second side part 27.
  • Figures 6 and 7 differ only by the shape of the gutter 29 and by the second part 24 of the end face 22, which covers the sealing gap Y.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung (1) zum Abdichten zweier sich um eine Achse (D) relativ zueinander drehender Lagerelemente, insbesondere zum Abdichten eines Wälzlagers, wobei die Dichtungsvorrichtung (1) umfasst einen Dichtungsabschnitt (2) zum Dichten, und einen Befestigungsabschnitt (3) zum Halten der Dichtungsvorrichtung (1) an einem Lagerelement (21), wobei der Dichtungsabschnitt (2) an einem Ende des Befestigungsabschnitts (3) angeordnet ist und gegenüberliegend ein freies Ende (E) umfasst, wobei alle Abschnitte (2, 3) ein gemeinsames Trägerelement (4) und wenigstens ein Dichtelement (5) aufweisen, wobei sich alle Abschnitte (2, 3) in radialer Richtung (R) und/oder in axialer Richtung (A) erstrecken, wobei sich der Befestigungsabschnitt (3) zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements (4) und des Dichtelements (5) an einem Lagerelement (21) wenigstens teilweise in axialer Richtung (A) erstreckt, um mittels des Trägerelements (4) einen Klemmsitz in radialer Richtung (R) zum Halten an einem Lagerelement (21) und mittels des Dichtelements (5) eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber einem Lagerelement (21) zu bilden. Ferner betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung (20) für ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Lagerelement (21) und mit einer Dichtungsvorrichtung (1).

Description

Dichtungsvorrichtung und Dichtungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung zum Abdichten zweier sich um eine Achse relativ zueinander drehender Lagerelemente, insbesondere zum Abdichten ei- nes Wälzlagers. Ferner betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Lagerelement und mit einer Dichtungsvorrichtung.
Herkömmliche Dichtungsvorrichtungen bzw. Radialwellendichtringe bilden bei Anbringung an einen Außenring eine statische Dichtung mit der äußeren Mantelfläche des Außenrings. Diese schützt die gesamte Dichtungsvorrichtung vor Verschmutzung und Korrosion.
Um die Dichtungsvorrichtung sicher am Außenring zu klemmen, weist diese ein Trägerelement auf, das an der inneren Mantelfläche des Außenrings anliegt.
Eine derartige Konstellation mit einer statischen Dichtung außenseitig bzw. an der äu- ßeren Mantelfläche eines Außenrings und einer Klemmung innenseitig bzw. an der inneren Mantelfläche des Außenrings muss sorgsam montiert werden.
Denn Montagefehler führen schnell zu einem Ausfall der Dichtungsvorrichtung, wenn diese bzw. deren statische Dichtung nicht sorgsam am Außenring montiert wird.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung bzw. eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager anzugeben, welche nicht nur kostengünstig und materialsparend herstellbar ist, sondern auch eine verbesserte Dichtleistung, insbesondere bei Radlagerdichtungen, aufweist, und welche vorzugsweise eine verbesserte statische Abdichtung gegenüber einem umlaufenden (Schmutz-) Wasservolumen gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß umfasst bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Dichtungsvorrichtung zum Abdichten zweier sich um eine Achse relativ zueinander drehender Lagerelemente, insbesondere zum Abdichten eines Wälzlagers, einen Dichtungsabschnitt zum Dichten sowie einen Befestigungsabschnitt zum Halten der Dichtungsvorrichtung an einem Lagerelement.
Vorzugsweise ist der Dichtungsabschnitt an einem Ende des Befestigungsabschnitts angeordnet und umfasst gegenüberliegend ein freies Ende. Bevorzugterweise weisen alle Abschnitte ein gemeinsames Trägerelement und wenigstens ein Dichtelement auf. Somit kann eine mechanische Stabilität sowie eine Dichtfunktion der Dichtungsvorrichtung verliehen werden.
Auch ist es bevorzugt, wenn sich alle Abschnitte in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung erstrecken. Auf diese Weise ist die Dichtungsvorrichtung nahezu frei in ihrer Formgebung.
Des Weiteren ist es günstig, wenn sich der Befestigungsabschnitt zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements und des Dichtelements an einem Lagerelement wenigstens teilweise in axialer Richtung erstreckt. Auf diese Weise kann mittels des Trägerelements ein Klemmsitz in radialer Richtung zum Halten an einem Lagerelement und mittels des Dichtelements eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber einem Lagerelement gebildet werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Trägerelement und das Dichtelement zum unmittelbaren Anliegen am Lagerelement in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es von Vorteil, wenn das Trägerelement und das Dichtelement zum unmittelbaren Anliegen am Lagerelement in Reihe, insbesondere in axialer Richtung, angeordnet sind.
Des Weiteren ist es günstig, wenn in radialer Richtung, von einer Drehachse der Dichtungsvorrichtung nach außen gerichtet, das Dichtelement das Trägerelement im Befestigungsabschnitt überragt. Somit kann eine sichere statische Dichtung gegen ein Lagerelement gewährleistet werden.
Auch kann vorgesehen sein, dass sich der Dichtungsabschnitt zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements an einem Lagerelement wenigstens teilweise in radialer Richtung erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass mittels des Trägerelements einen Anschlag zur Positionierung an einem Lagerelement gebildet werden kann. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Dichtungsvorrichtung einen Fortsatz am Dichtungsabschnitt aufweist, der sich in radialer und/oder axialer Richtung erstreckt und der vorzugsweise von dem Dichtelement bildbar ist.
Vorzugsweise bilden der Fortsatz zusammen mit dem Dichtungsabschnitt und dem Befestigungsabschnitt einen U-förmigen Querschnitt zur Aufnahme eines Lagerelements.
Ferner ist es günstig, wenn der Fortsatz am freien Ende des Dichtungsabschnitts angeordnet ist. Somit kann sich der Fortsatz vom freien Ende des Dichtungsabschnitts in radiale und/oder axiale Richtung weg erstrecken, um beispielsweise eine nicht berüh- rende bzw. nicht-schleifende Vordichtung zu bilden.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Fortsatz am Dichtungsabschnitt das Trägerelement am freien Ende umgibt bzw. umhüllt. Somit kann der Fortsatz das Trägerelement zum Beispiel vor Korrosion schützen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Lagerelement und mit einer Dichtungsvorrichtung.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Dichtungsvorrichtung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei der Dichtungsanordnung Anwendung finden können. Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend eine Dichtungsvorrichtung können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.
Vorteilhaftweise umfasst die Dichtungsanordnung für ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung, wie bereits erwähnt, ein Lagerelement und eine Dichtungsvor- richtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Vorzugsweise umfasst das Lagerelement in radialer Richtung eine innere und eine äußere Mantelfläche sowie in axialer Richtung eine Stirnseite, die die innere Mantelfläche mit der äußeren Mantelfläche verbindet.
Bevorzugterweise ist zur Positionierung der Dichtungsvorrichtung deren Dichtungsab- schnitt an der Stirnseite des Lagerelements und zum Halten der Dichtungsvorrichtung deren Befestigungsabschnitt an der inneren Mantelfläche des Lagerelements ange- ordnet. Dadurch können das Trägerelement und das Dichtelement im Befestigungsabschnitt der Dichtungsvorrichtung direkt an der inneren Mantelfläche des Lagerelements anliegen. Somit kann mittels des Trägerelements ein Klemmsitz in radialer Richtung zum Halten an der inneren Mantelfläche des Lagerelements und mittels des Dichtelements eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber der äußeren Mantelfläche des Lagerelements gebildet werden.
Auch ist es bevorzugt, wenn die Dichtungsvorrichtung am freien Ende des Dichtungsabschnitts einen Fortsatz umfasst, der derart vom Dichtelement gebildet wird, dass sich zwischen dem Fortsatz und der äußeren Mantelfläche des Lagerelements ein Dichtungsspalt ergibt, der vorzugsweise die äußere Mantelfläche und den Fortsatz voneinander, insbesondere in radialer Richtung, beabstandet. Dadurch ist eine nicht- schleifende Vordichtung zwischen dem Fortsatz der Dichtungsvorrichtung und der äußeren Mantelfläche des Lagerelements bildbar.
Ferner ist es günstig, wenn die Stirnseite des Lagerelements einen ersten Teil zur An- Ordnung des Dichtungsabschnitts der Dichtungsvorrichtung sowie einen zweiten zur Bildung einer Labyrinthdichtung umfasst.
Vorzugsweise umgreift der zweite Teil der Stirnseite wenigstens teilweise den Dichtungsabschnitt, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Des Weiteren ist es günstig, wenn der zweite Teil der Stirnseite eine ringförmige Ver- tiefung bildet, um mit dem Dichtungsabschnitt der Dichtungsvorrichtung eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Auch ist es bevorzugt, wenn der Fortsatz wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Teils der Stirnseite des Lagerelements und beabstandet zum zweiten Teil angeordnet ist. Somit ist es möglich, einen axialen Dichtungsspalt zwischen dem Fortsatz und dem zweiten Teil der Stirnseite zu überdecken.
Unter einem axialen Dichtungsspalt wird ein Dichtungsspalt verstanden, der beispielsweise den Fortsatz und die Stirnseite des Lagerelements bzw. deren zweiten Teil in radialer Richtung beabstandet.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der zweite Teil der Stirnseite einen Boden, ein erstes und ein zweites Seitenteil umfasst. Somit weist vorzugsweise im Querschnitt gesehen der zweite Teil der Stirnseite eine U-förmige Gestalt auf. Vorzugsweise ist der Fortsatz wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Teils der Stirnseite des Lagerelements und im Abstand zum Boden des zweiten Teils der Stirnseite angeordnet. Dadurch ist es gewährleistbar, einen axialen Dichtungsspalt zwischen dem Fortsatz und dem Boden mittels des ersten Seitenteils des zweiten Teils der Stirnseite zu überdecken.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der axiale Dichtungsspalt den Boden des ersten Seitenteils den Fortsatz in axialer Richtung beabstandet.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Lagerelement eine Ablaufrinne zum Sammeln und Ablaufen eines Schmiermittels umfasst. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Fortsatz in die Ablaufrinne. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Schmiermittel oder Schmutz mittels des Fortsatzes stets in die Ablaufrinne zurückgeführt werden.
Vorzugsweise ist der Fortsatz stufenartig ausgebildet.
Auch ist es bevorzugt, wenn die innere Mantelfläche des Lagerelements der Form des Fortsatzes folgt, insbesondere stufenartig ausgebildet ist.
Eine stufenartige Ausbildung erlaubt die Gestaltung einer Labyrinthdichtung.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Fortsatz eine Fangrinne bildet, wobei vorzugsweise die Fangrinne in radialer Richtung offen ausgebildet ist. Somit ist es mittels der Fangrinne möglich, beispielsweise Schmutz oder ein Schmiermittel aufzufangen. Günstigerweise umgreift der Fortsatz zusammen mit dem Dichtungsabschnitt und dem Befestigungsabschnitt den zweiten Teil der Stirnseite des Lagerelements. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es von Vorteil, wenn im Querschnitt gesehen der Dichtungsabschnitt, der Befestigungsabschnitt und der Fortsatz eine C- oder U- förmige Gestalt aufweisen, in welche ein Lagerelement anordenbar ist. Ferner ist es günstig, wenn das Trägerelement einen nichtrostenden Stahl umfasst. Somit kann einer Korrosion entgegengewirkt werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen schematisch: Fig. 1 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Vergrößerung aus Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel; und
Fig. 7 eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit einem Lagerelement und einer Dichtungsvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
Genauer dargestellt zeigt Figur 1 eine Dichtungsanordnung 20 mit einer Dichtungsvorrichtung 1 , wobei zunächst die Dichtungsvorrichtung 1 beschreiben wird.
Die Dichtungsvorrichtung 1 zum Abdichten eines Wälzlagers umfasst einen Dichtungsabschnitt 2 zum Dichten und einen Befestigungsabschnitt 3 zum Halten der Dichtungsvorrichtung 1 an einem Lagerelement 21 . Hierbei ist der Dichtungsabschnitt 2 an einem Ende des Befestigungsabschnitts 3 angeordnet. Ferner weist der Dichtungsabschnitt 2 gegenüberliegend zum Ende des Befestigungsabschnitts 3 bzw. zum Befestigungsabschnitt 3 ein freies Ende E auf.
Beide Abschnitte 2, 3 umfassen ein gemeinsames Trägerelement 4 und ein Dichtele- ment 5, wobei sich der Dichtungsabschnitt 2 in radialer Richtung R und der Befestigungsabschnitt 3 in radialer R und in axialer Richtung A erstrecken.
Zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements 4 und des Dichtelements 5 an dem Lagerelement 21 erstreckt sich der Befestigungsabschnitt 3 zumindest bzw. wenigstens teilweise in axialer Richtung A, um mittels des Trägerelements 4 einen Klemmsitz in radialer Richtung R zu bilden.
Dieser Klemmsitz dient dem Halten an dem Lagerelement 21 , wobei gleichzeitig mittels des Dichtelements 5 eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber dem Lagerelement 21 gebildet wird.
Damit das Trägerelement 4 und das Dichtelement 5 unmittelbar am Lagerelement 21 anliegen können, sind diese - wie Figur 1 zeigt - in axialer Richtung A hintereinander angeordnet.
Somit kann eine sichere statische Dichtung gegen das Lagerelement 21 gewährleistet werden, wobei in radialer Richtung R, von einer Drehachse D der Dichtungsvorrichtung 1 nach außen gerichtet, das Dichtelement 5 das Trägerelement 4 im Befesti- gungsabschnitt 3 überragt. Dieser Sachverhalt ist in Figur 1 optisch nicht zu erkennen.
Ferner erstreckt sich - wie bereits angedeutet - der Dichtungsabschnitt 2 zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements 4 an dem Lagerelement 21 in radialer Richtung R, um mittels des Trägerelements 4 einen Anschlag zur Positionierung an dem Lagerelement 21 zu bilden. Wie Figur 1 zudem zeigt, weist die Dichtungsvorrichtung 1 einen Fortsatz 6 am Dichtungsabschnitt 2 auf. Dieser Fortsatz 6 ist am freien Ende E des Dichtungsabschnitts 2 angeordnet und erstreckt sich in radialer und axialer Richtung R, A.
Dabei wird der Fortsatz 6 von dem Dichtelement 5 gebildet und bildet ferner zusammen mit dem Dichtungsabschnitt 2 und dem Befestigungsabschnitt 3 einen U- förmigen Querschnitt zur Aufnahme des Lagerelements 21 . Auch zeigt Figur 1 eine Dichtungsanordnung 20 für ein Wälzlager, insbesondere eine Radlageranordnung, mit einem Lagerelement 21 und mit einer Dichtungsvorrichtung 1 .
Das Lagerelement 21 umfasst in radialer Richtung R eine innere IM und eine äußere Mantelfläche AM sowie in axialer Richtung A eine Stirnseite 22, die die innere Mantelfläche IM mit der äußeren Mantelfläche AM verbindet.
Zur Positionierung der Dichtungsvorrichtung 1 ist deren Dichtungsabschnitt 2 an der Stirnseite 22 des Lagerelements 21 und zum Halten der Dichtungsvorrichtung 1 ist deren Befestigungsabschnitt 3 an der inneren Mantelfläche IM des Lagerelements 21 angeordnet.
Dadurch liegt das Trägerelement 4 und das Dichtelement 5 im Befestigungsabschnitt 3 der Dichtungsvorrichtung 1 direkt an der inneren Mantelfläche IM des Lagerelements 21 an. Somit wird mittels des Trägerelements 4 ein Klemmsitz in radialer Richtung R zum Halten an der inneren Mantelfläche IM des Lagerelements 21 und mittels des Dichtelements 5 eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber der inneren Mantelfläche IM des Lagerelements 21 gebildet.
Wie bereits erwähnt, umfasst die Dichtungsvorrichtung 1 am freien Ende E des Dichtungsabschnitts 2 einen Fortsatz 6. Dieser wird derart vom Dichtelement 5 gebildet, dass sich zwischen dem Fortsatz 6 und der äußeren Mantelfläche AM des Lagerele- ments 21 einen Dichtungsspalt X ergibt, wodurch eine nicht-schleifende Vordichtung zwischen dem Fortsatz 6 der Dichtungsvorrichtung 1 und der äußeren Mantelfläche AM des Lagerelements 21 gebildet wird.
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt Figur 3 eine Vergrößerung aus Figur 2.
Betreffend die weiteren Ausführungen wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf das erste Ausführungsbeispiel nach Figur 1 verwiesen, die hier analog anwendbar sind.
Daher wird nachstehend lediglich auf die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel eingegangen. Zunächst ist bei Vergleich der Figuren 1 und 2 festzuhalten, dass das Lagerelement 21 unterschiedlich ausgestaltet ist, wohingegen die Dichtungsvorrichtung 1 identisch in den Figuren 1 und 2 bzw. 3 ausgebildet ist.
So ist in Figur 3 zu erkennen, dass die Stirnseite 22 des Lagerelements 21 einen ers- ten Teil 23 zur Anordnung des Dichtungsabschnitts 2 der Dichtungsvorrichtung 1 sowie einen zweiten Teil 24 zur Bildung einer Labyrinthdichtung umfasst.
Hierbei umgreift der zweite Teil 24 der Stirnseite 22 teilweise den Dichtungsabschnitt 2 bzw. den Fortsatz 6, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Damit ein Umgreifen ermöglicht wird, bildet der zweite Teil 24 der Stirnseite 22 eine ringförmige Vertiefung, um mit dem Dichtungsabschnitt 2 der Dichtungsvorrichtung 1 eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Der zweite Teil 24 der Stirnseite 21 umfasst einen Boden 25, ein erstes 26 sowie ein zweites Seitenteil 27.
Dabei ist der Fortsatz 6 teilweise innerhalb des zweiten Teils 24 der Stirnseite 22 des Lagerelements 21 bzw. in der ringförmigen Vertiefung und im Abstand zum Boden 25 des zweiten Teils 24 der Stirnseite 22 angeordnet. Auf diese Weise wird ein axialer Dichtungsspalt Y zwischen dem Fortsatz 6 und dem Boden 25 mittels des ersten Seitenteils 26 des zweiten Teils 24 der Stirnseite 22 überdeckt.
Somit wird die Labyrinthdichtung zum einen von dem Dichtungsspalt X und zum ande- ren von dem Dichtungsspalt Y gebildet, die beide sich zwischen dem Fortsatz 6 und der Oberfläche des zweiten Teils der Stirnseite 22 des Lagerelements 21 befinden.
Streng genommen wird sogar noch ein dritter Dichtungsspalt gebildet, der sich zwischen dem ersten Seitenteil 26 und dem Fortsatz 6 befindet.
Summa summarum wird die Labyrinthdichtung von dem Dichtungsspalt X, dem Dich- tungsspalt Y und dem Dichtungsspalt zwischen dem ersten Seitenteil 26 und dem Fortsatz 6 gebildet.
Die Labyrinthdichtung realisiert somit eine nicht-schleifende Vordichtung zwischen dem Fortsatz 6 der Dichtungsvorrichtung 1 und dem Lagerelement 21 .
Des Weiteren zeigen Figuren 2 und 3, dass die die äußere Mantelfläche AM der Dich- tungsanordnung 1 eine Ablaufrinne 28 zum Sammeln und Ablaufen eines Schmiermittels bildet bzw. umfasst das Lagerelement 21 die Ablaufrinne 28. Figur 4 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel.
Das dritte Ausführungsbeispiel ist dabei dem ersten Ausführungsbeispiel sehr ähnlich, jedoch mit dem Unterschied, dass nach Figur 4 das Lagerelement 21 eine Ablaufrinne 28 zum Sammeln und Ablaufen von Schmutz aufweist, in welche sich der Fortsatz 6 erstreckt.
Ferner unterscheidet sich das dritte Ausführungsbeispiel vom ersten dadurch, dass der Dichtungsspalt X sich in radialer R und axialer Richtung A erstreckt, wohingegen der Dichtungsspalt nach Figur 1 lediglich in radialer Richtung R zwischen dem Fortsatz 6 und der äußeren Mantelfläche AM ausgebildet ist.
Die weiteren Ausführungen zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind auf das dritte Ausführungsbeispiel analog anwendbar.
Figur 5 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
Das vierte Ausführungsbeispiel ist sehr ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel, weist jedoch den Unterschied auf, dass gemäß Figur 4 der Fortsatz 6 stufenartig ausgebildet ist. Ferner folgt die äußere Mantelfläche AM des Lagerelements 21 der Form des Fortsatzes 6 und ist ebenfalls stufenartig ausgebildet.
Die weiteren Ausführungen der vorigen Ausführungsbeispiele sind auf das vierte Ausführungsbeispiel analog anwendbar.
Aufgrund der Ähnlichkeit der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 6 und 7 werden diese nachfolgend gemeinsam beschrieben sowie deren Unterschiede erläutert.
Figur 6 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel.
Figur 7 zeigt eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 20 mit einem Lagerelement 21 und einer Dichtungsvorrichtung 1 nach einem sechsten Ausführungsbeispiel. Das fünfte und sechste Ausführungsbeispiel sind ähnlich zum zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3, jedoch mit dem Unterschied, dass der Fortsatz 6 zusammen mit dem Dichtungsabschnitt 2 und dem Befestigungsabschnitt 3 den zweiten Teil 23 der Stirnseite 22 des Lagerelements 21 umgreift und der Fortsatz 6 eine Fangrinne 29 bildet.
Die Fangrinne 29 ist dabei in radialer Richtung R offen ausgebildet, sodass Schmiermittel und/oder Verunreinigungen aufgefangen werden können, um diese vom Eindringen zwischen die Dichtungsvorrichtung 1 und dem Lagerelement 21 abzuhalten.
Ähnlich zum Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 umgreift der zweite Teil 24 der Stirnseite 22 teilweise den Dichtungsabschnitt 2 bzw. den Fortsatz 6, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Damit ein Umgreifen ermöglicht wird, bildet der zweite Teil 24 der Stirnseite 22 eine ringförmige Vertiefung, um mit dem Dichtungsabschnitt 2 der Dichtungsvorrichtung 1 eine Labyrinthdichtung zu bilden. Der zweite Teil 24 der Stirnseite 21 umfasst einen Boden 25, ein erstes 26 sowie ein zweites Seitenteil 27.
Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 6 und 7 unterscheiden sich dabei lediglich durch die Formgebung der Ablaufrinne 29 sowie durch den zweiten Teil 24 der Stirnseite 22, welcher den Dichtungsspalt Y überdeckt.
Bezugszeichenliste
1 Dichtungsvorrichtung
2 Dichtungsabschnitt
3 Befestigungsabschnitt
4 Trägerelement
5 Dichtelement
6 Fortsatz
20 Dichtungsanordnung
21 Lagerelement
22 Stirnseite
23 erster Teil der Stirnseite
24 zweiter Teil der Stirnseite
25 Boden des zweiten Teils der Stirnseite
26 erstes Seitenteil des zweiten Teils der Stirnseite
27 zweites Seitenteil des zweiten Teils der Stirnseite
28 Ablaufrinne
29 Fangrinne
A axiale Richtung
D Drehachse
E freies Ende
R radiale Richtung
AM äußere Mantelfläche
IM innere Mantelfläche
X Dichtungsspalt
Y Dichtungsspalt

Claims

Patentansprüche
1 . Dichtungsvomchtung (1 ) zum Abdichten zweier sich um eine Achse (D) relativ zueinander drehender Lagerelemente, insbesondere zum Abdichten eines Wälzlagers, wobei die Dichtungsvorrichtung (1 ) umfasst:
- einen Dichtungsabschnitt (2) zum Dichten, und
- einen Befestigungsabschnitt (3) zum Halten der Dichtungsvorrichtung (1 ) an einem Lagerelement (21 ),
- wobei der Dichtungsabschnitt (2) an einem Ende des Befestigungsabschnitts (3) angeordnet ist und gegenüberliegend ein freies Ende (E) umfasst,
- wobei alle Abschnitte (2, 3) ein gemeinsames Trägerelement (4) und wenigstens ein Dichtelement (5) aufweisen,
- wobei sich alle Abschnitte (2, 3) in radialer Richtung (R) und/oder in axialer Rich- tung (A) erstrecken,
- wobei sich der Befestigungsabschnitt (3) zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements (4) und des Dichtelements (5) an einem Lagerelement (21 ) wenigstens teilweise in axialer Richtung (A) erstreckt, um mittels des Trägerelements (4) einen Klemmsitz in radialer Richtung (R) zum Halten an einem Lagerelement (21 ) und mittels des Dichtelements (5) eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber einem Lagerelement (21 ) zu bilden.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
- wobei das Trägerelement (4) und das Dichtelement (5) zum unmittelbaren Anlie- gen am Lagerelement (21 ) in axialer Richtung (A) hintereinander angeordnet sind.
3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
- wobei in radialer Richtung (R), von einer Drehachse (D) der Dichtungsvorrichtung (1 ) nach außen gerichtet, das Dichtelement (5) das Trägerelement (4) im Befesti- gungsabschnitt (3) überragt, um eine sichere statische Dichtung gegen ein Lagerelement (21 ) zu gewährleisten.
4. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - wobei sich der Dichtungsabschnitt (2) zum unmittelbaren Anliegen des Trägerelements (4) an einem Lagerelement (21 ) wenigstens teilweise in radialer Richtung (R) erstreckt, um mittels des Trägerelements (4) einen Anschlag zur Positionierung an einem Lagerelement (21 ) zu bilden.
5. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
- wobei die Dichtungsvorrichtung (1 ) einen Fortsatz (6) am Dichtungsabschnitt (2) aufweist, der sich in radialer und/oder axialer Richtung (R, A) erstreckt und der vorzugsweise von dem Dichtelement (5) bildbar ist,
- wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) zusammen mit dem Dichtungsabschnitt (2) und dem Befestigungsabschnitt (3) einen U-förmigen Querschnitt zur Aufnahme eines Lagerelements (21 ) bilden,
- wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) am freien Ende (E) des Dichtungsabschnitts (2) angeordnet ist.
6. Dichtungsanordnung (20) für ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Lagerelement (21 ) und mit einer Dichtungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
- wobei das Lagerelement (21 ) in radialer Richtung (R) eine innere (IM) und eine äußere Mantelfläche (AM) sowie in axialer Richtung (A) eine Stirnseite (22) um- fasst, die die innere Mantelfläche (IM) mit der äußeren Mantelfläche (AM) verbindet,
- wobei zur Positionierung der Dichtungsvorrichtung (1 ) deren Dichtungsabschnitt (2) an der Stirnseite (22) des Lagerelements (21 ) und zum Halten der Dichtungs- Vorrichtung (1 ) deren Befestigungsabschnitt (3) an der inneren Mantelfläche (IM) des Lagerelements (21 ) angeordnet ist, wodurch das Trägerelement (4) und das Dichtelement (5) im Befestigungsabschnitt (3) der Dichtungsvorrichtung (1 ) direkt an der inneren Mantelfläche (IM) des Lagerelements (21 ) anliegen, um mittels des Trägerelements (4) einen Klemmsitz in radialer Richtung (R) zum Halten an der in- neren Mantelfläche (IM) des Lagerelements (21 ) und mittels des Dichtelements (5) eine statische Dichtung zum Dichten gegenüber der inneren Mantelfläche (IM) des Lagerelements (21 ) zu bilden.
7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6,
- wobei die Dichtungsvorrichtung (1 ) am freien Ende (E) des Dichtungsabschnitts (2) einen Fortsatz (6) umfasst, der derart vom Dichtelement (5) gebildet wird, dass sich zwischen dem Fortsatz (6) und der äußeren Mantelfläche (AM) des Lagerele- ments (21 ) einen Dichtungsspalt (X) ergibt, wodurch eine nicht-schleifende Vordichtung zwischen dem Fortsatz (6) der Dichtungsvorrichtung (1 ) und der äußeren Mantelfläche (AM) des Lagerelements (21 ) bildbar ist.
8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
- wobei die Stirnseite (22) des Lagerelements (21 ) einen ersten Teil (23) zur Anordnung des Dichtungsabschnitts (2) der Dichtungsvorrichtung (1 ) sowie einen zweiten Teil (24) zur Bildung einer Labyrinthdichtung umfasst,
- wobei vorzugsweise der zweite Teil (24) der Stirnseite (22) wenigstens teilweise den Dichtungsabschnitt (2) umgreift, um eine Labyrinthdichtung zu bilden,
- wobei vorzugsweise der zweite Teil (24) der Stirnseite (22) eine ringförmige Vertiefung bildet, um mit dem Dichtungsabschnitt (2) der Dichtungsvorrichtung (1 ) eine Labyrinthdichtung zu bilden,
- wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Teils (24) der Stirnseite (22) des Lagerelements (21 ) und beabstandet zum zwei- ten Teil (24) angeordnet ist, um einen axialen Dichtungsspalt (Y) zwischen dem Fortsatz (6) und dem zweiten Teil (24) der Stirnseite (22) zu überdecken.
9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
- wobei der zweite Teil (24) der Stirnseite (21 ) einen Boden (25), ein erstes (26) und ein zweites Seitenteil (27) umfasst,
- wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) wenigstens teilweise innerhalb des zweiten Teils (24) der Stirnseite (22) des Lagerelements (21 ) und im Abstand zum Boden (25) des zweiten Teils (24) der Stirnseite (22) angeordnet ist, um einen axialen Dichtungsspalt (Y) zwischen dem Fortsatz (6) und dem Boden (25) mittels des ers- ten Seitenteils (26) des zweiten Teils (23) der Stirnseite (22) zu überdecken.
10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Lagerelement (21 ) eine Ablaufrinne (28) zum Sammeln und Ablaufen eines Schmiermittels umfasst,
wobei sich vorzugsweise der Fortsatz (6) in die Ablaufrinne (28) erstreckt, wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) stufenartig ausgebildet ist,
wobei vorzugsweise die äußere Mantelfläche (AM) des Lagerelements (21 ) der Form des Fortsatzes (6) folgt, insbesondere stufenartig ausgebildet ist,
wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) eine Fangrinne (29) bildet, wobei vorzugsweise die Fangrinne (29) in radialer Richtung (R) offen ausgebildet ist,
wobei vorzugsweise der Fortsatz (6) zusammen mit dem Dichtungsabschnitt (2) und dem Befestigungsabschnitt (3) den zweiten Teil (23) der Stirnseite (22) des Lagerelements (21 ) umgreift.
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