WO2023066417A1 - Ausrücklager mit einem eine dichtlippe aufweisenden dichtring - Google Patents

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Peter Závodský
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D2300/08—Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84

Definitions

  • the invention relates to a release bearing, comprising an outer ring and an inner ring, each having a radial flange section, and a sealing ring fixed to the inner ring, comprising a sealing element bearing against the radial flange section of the outer ring.
  • Such a release bearing is usually part of a clutch and is used to connect a rotating actuating element of the clutch to a non-rotating actuating element, both of which are rotationally decoupled via the release bearing.
  • a release bearing usually includes an outer ring and an inner ring, as well as between these arranged, mostly cage-guided rolling elements.
  • a sealing ring which is fixed to the inner ring and has a sealing element which is arranged in contact with the outer ring is usually provided.
  • a further sealing element is also provided, which is arranged on the outer ring and seals off the interior of the bearing from the other side.
  • An example of such a release bearing is shown in DE 10 2012 214 905 A1.
  • the inner ring is provided with a flange section running radially inwards.
  • the outer ring also has such a flange section running radially inwards, which in sections runs parallel to the flange section of the inner ring.
  • the annular gap between the two flange sections is sealed via the described sealing element.
  • a sealing element is provided for this purpose, which has a carrier ring on which two sealing lips arranged in a V-shape are provided, which rest in rubbing contact on the flange section on the outer ring side.
  • a ring-shaped metal carrier which has a very specific shape in cross section and has a radially outer fold section with which it overlaps the sealing element.
  • This fold section is followed by a quasi-L-shaped section, that of the fixation of the metal carrier is used.
  • an additional retaining ring is provided, which is inserted into the inner circumference of the inner ring and which, on the one hand, overlaps the L-shaped end of the retaining ring with an annular collar and, on the other hand, is supported on the radial flange section of the inner ring on the side opposite the sealing element.
  • This bearing configuration or sealing arrangement is very complex in structure and requires a considerable amount of axial space.
  • the inner and outer rings each have a radial flange section, with the outer ring, there on the inner circumference of the flange section, being provided with an additional ring web that is significantly reduced in thickness compared to the flange section.
  • a sealing element is provided for sealing, which has a double-L-shaped cross section. It engages with one leg in the inner circumference of the flange section on the inner ring side and rests with the adjoining leg axially on the flange section on the inner ring side.
  • Another cylindrical, axially extending leg protrudes from this adjacent leg and merges into a fourth, radially extending leg, at the end of which a sealing element in the form of a sealing lip is formed.
  • This sealing lip rubs against the outer axial end face of the annular ridge.
  • a Y-shaped sealing lip arrangement with two separate lips can also be provided, which also bears against the adjacent cylindrical wall surface of the flange section on the outer ring side.
  • a retaining ring is provided for fixing, which is supported on the leg of the sealing element that rests against the flange section on the inner ring side and which is overlapped at the other end by a shoulder of a retaining ring inserted into the inner circumference of the inner ring.
  • the retaining ring for its part, is supported on the surface of the flange section on the inner ring side that is opposite the sealing element.
  • This sealing arrangement is also very complex, particularly as far as the design of the actual sealing ring is concerned.
  • DE 10 2017 113 477 A1 discloses a release bearing of the type which has an outer ring and an inner ring as well as a sealing ring fixed to the inner ring.
  • the outer and inner rings each have a radial flange section.
  • a sealing element of the sealing ring has a sealing lip that bears against the radial flange section of the outer ring.
  • the sealing element or the sealing lip is fixed to a carrier element, which is designed as an angular sheet metal.
  • the carrier element engages with an axial section in the inner circumference of the inner ring and rests with a radial section on the radial flange section of the inner ring.
  • the sealing element is arranged on the radial section, which has the sealing lip, which has the sealing lip lying against the side of the radial flange section of the outer ring pointing towards the radial flange section of the inner ring
  • DE 10 2019 113 436 A1 discloses a release bearing with a design comparable to DE 10 2017 113 477 A1, in which the thickness of the radial flange section of the outer ring in the area in which the sealing lip rests is reduced by one step is.
  • the sealing ring engages with an axial section in the inner circumference of the inner ring and rests with a radial section on the radial flange section of the inner ring.
  • the sealing lip bears against the side of the radial flange portion of the outer ring which faces the radial flange portion of the inner ring and has the reduced thickness.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying a release bearing that is improved in comparison.
  • the sealing element is formed in a radial extension of the radial section of the sealing ring.
  • the sealing element is arranged at the radially outer end of the radial section.
  • the sealing lip extends radially initially outwards and then towards the radial flange section of the outer ring.
  • the sealing element is consequently formed in a radial extension of the radial flange of the sealing ring; as usual, it is an elastomeric element.
  • the sealing lip is directed in such a way that on the one hand it protrudes obliquely and runs into contact with the flange section on the outer ring side.
  • a very simply designed sealing ring which is L-shaped in cross section, ie has an L-shaped support ring on which the sealing element is formed in the form of the sealing lip.
  • This sealing ring engages with a cylindrical axial section in the inner circumference of the inner ring and lies adjacent, optionally also in a slight press fit, within the inner circumference of the flange section.
  • a radially extending radial flange rests axially supported flat on the flange section on the inner ring side.
  • the sealing lip is arranged or formed on this, which then seals directly to the opposite disc surface of the flange section on the outer ring side, ie rests there rubbing. This means that only the narrow gap between the two flange sections on the ring side has to be bridged via the sealing lip, so that the seal ultimately only takes place inside the gap.
  • the design of the release bearing according to the invention is significantly simplified compared to known release bearings, since the sealing ring itself is designed for radial fixing or guidance due to its geometry. In addition, a large-area contact with the flange section on the inner ring side is ensured via the radially extending radial section adjoining the axial section; In addition, the sealing element preferably has only one sealing lip, which is sufficient for adequate sealing and, in particular, the heat input resulting from the rubbing contact is low, since there is only one contact plane. Another particular advantage is that this arrangement is seen axially very small builds, since the two flange portions of the two rings can be positioned relatively close to each other, so that a very narrow gap results, within which the sealing takes place. This means that the required axial installation space of the release bearing can be reduced by this sealing ring configuration and its arrangement, so that the release bearing can also be integrated into very compact clutch arrangements.
  • the sealing element preferably consists of an elastomer which has the appropriate properties in relation to the rubbing contact. It is formed onto a metal support ring which, by simple reshaping, has the required simple, L-shaped cross-section.
  • the flange portion is reduced in thickness toward an inner periphery via an annular step, with the result that the gap in the area where the gasket is to be placed is slightly widened, so that the gasket can be integrated smoothly, albeit the two radial flange portions of both rings are arranged closely adjacent to each other. Since the outer ring (the same applies to the inner ring) is preferably brought into its three-dimensional form from sheet metal by forming, the reduction in thickness can be easily formed in the course of this forming by the press mold without the need for machining.
  • the sealing lip rests on the inner side of the radial flange section in an area on which a spring means is supported directly or indirectly via an intermediate element on the opposite side of the radial flange section in the assembly position.
  • This spring means is, for example, a plate spring which is either supported directly on the outside of the radial flange section of the outer ring or bears against a sliding ring supported on the outer ring.
  • the spring means and the sealing lip consequently lie approximately on the same pitch circle.
  • a spring element is preferably used to fix the sealing ring, which is fixed by means of a suitable holding element and which springs the radial flange of the sealing ring against the flange section on the inner ring side. This is used to axially secure the sealing ring cher fixed while it is fixed radially over the engaging in the inner ring axial portion.
  • the spring element itself is expediently a cup spring, which in a simple way enables full-circumferential axial springing.
  • a retaining ring is preferably provided, which is fixed to the inner ring and on which the disk spring is supported axially.
  • the retaining ring itself is expediently arranged in the area of the inner circumference of the inner ring. In this area, a simple integration of the retaining ring is possible, as is of course the spring element or the plate spring, especially since the seal is also fixed to the inner ring in this area.
  • the retaining ring itself preferably has a U-shaped cross section, as well as an annular groove that opens radially outwards and into which the inner ring engages with its inner circumference and the spring element, ie the plate spring. This means that the U-shaped holding element surrounds the inner ring and the spring element in a quasi-clamp-like manner.
  • the annular groove expediently has a first groove leg which is supported on the radial flange section of the inner ring on the side opposite the sealing ring, and a second groove leg which engages over and supports the spring element on the other side.
  • a first groove leg which is supported on the radial flange section of the inner ring on the side opposite the sealing ring
  • second groove leg which engages over and supports the spring element on the other side.
  • connection means in particular snap-in or latching means
  • connection means for connection to a third object, in particular an actuating element.
  • This connecting means enables a coupling to a third object in the form of an adjusting means, eg a piston, whereby the axial adjusting movement, ie the displacement of the release bearing in both directions, can be effected via this third object or the adjusting means.
  • the connection is preferably made by simply pushing the components together, which is why the connection medium are realized as snap or locking elements in the form of snap or locking tongues or corresponding recesses.
  • the seal is fixed to the inner circumference of the inner ring via its axial section.
  • the axial section can be realized in the form of a circumferential, cylindrical axial flange.
  • the axial section can also be implemented in the form of a plurality of axial projections distributed around the circumference, preferably equidistantly. These several short axial projections are also sufficient for reliable radial guidance or fixation.
  • a further sealing element can be provided, which seals the inner ring towards the outer ring on the other side of the bearing. Due to the quasi-L-shaped cross-sectional geometry of the inner ring and the outer ring, this additional sealing element provides a quasi-radial seal, while the first, above-described sealing element provides a quasi-axial seal between the flange sections.
  • the invention also relates to a clutch device, comprising at least one release bearing of the type described above.
  • Figure 1 is a sectional partial view of a release bearing according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective partial view of the sealing ring provided in the release bearing according to FIG.
  • Figure 1 shows a release bearing 1 according to the invention, comprising an outer ring 2, which is L-shaped in cross section. It has a quasi-cylindrical axial flange Section 3 and an adjoining radial flange section 4 extending radially inward.
  • an inner ring 5 which is also L-shaped in cross section and which also has a quasi-cylindrical axial flange section 6 and an adjoining radial flange section 7 which extends radially inwards.
  • rolling elements 8 here in the form of balls which are guided in a cage 9 and which roll on corresponding raceways 10, 11.
  • the outer and inner ring 2, 5 are made of sheet metal by forming, i.e. in particular deep-drawn, which can be used to easily form the respective ring contour, as well as the raceways 10, 11, which may then be mechanically reworked, e.g. by grinding or honing .
  • the sealing ring 11 comprises a metal support ring 12 which is fixed to the inner circumference of the cylindrical axial flange section 3 .
  • a sealing element 13 with a sealing lip 14 which rests in sliding contact on the outer circumference of the cylindrical axial flange section 6 of the inner ring 5 is integrally formed on the carrier ring 12 .
  • the sealing element 13 is expediently an elastomer.
  • a sealing ring 15 which seals the interior of the bearing on the other side of the interior of the bearing and has a metal support ring 16 which is fixed to the radial flange section 7 of the inner ring 5 .
  • the carrier ring 16 is L-shaped in cross section and has a cylindrical axial section 17 with which it engages in the flange section 7 and is radially fixed there on the inner circumference, optionally via a narrow gap.
  • the carrier ring lies flat on the axial support surface of the flange section 7 .
  • the sealing element 19 is also formed from an elastomer.
  • sealing lip 20 which is in grinding contact with the axial inner side or surface of the radial flange 4 of the outer ring 2, ie the radial Flange portion 7 of the inner ring 5 has applied. Only one sealing lip 20 is provided, that is to say only one rubbing or friction zone, so that the amount of heat produced as a result is relatively small, in contrast to a rubbing contact implemented, for example, via two sealing lips.
  • the sealing lip 20 is directed in such a way that it blocks a lubricant flowing in from the interior of the bearing.
  • the thickness of the radial flange section 4 of the outer ring is reduced by forming via an annular step 29 without chip removal, so that the gap widens somewhat in this area.
  • a spring means e.g. a disc spring
  • this spring means and the sealing lip 20 lie more or less on the same pitch circle.
  • a spring element 21 is provided in the form of a plate spring 22 which is supported axially on the radial section 18 with its outer circumference.
  • a retaining ring 23 is provided which has an annular groove 24 which opens radially outwards and which is delimited laterally by two groove legs 25 , 26 and by a central base 27 .
  • the retaining ring 23 is positioned in such a way that it is supported with the first groove leg 25 shown on the right on the axial end face of the radial flange section 7, which is opposite the support face for the seal.
  • the second nut leg 26 shown on the left serves as an axial support for the disc spring 22, which is supported there on the inner circumference.
  • the retaining ring 23 consequently encompasses the radial flange section 7 and the plate spring 22 in the manner of a clamp and fixes the latter.
  • the seal 15 is spring-loaded axially firmly against the radial flange section 7 of the inner ring 5 via the plate spring 22 . This means that an axial movement of the sealing ring 15 is excluded. A radial movement of the sealing ring 15 is also prevented by the engagement of the cylindrical axial section 17 in the inner circumference of the flange section 7 of the inner ring 5 .
  • a cylindrical axial flange 30 connects to the first groove leg 25, which has a plurality of connecting means 31 in the form of snap or latching elements via which the release bearing 1 with a third object, in particular in the form of an actuating means such as a piston or the like. can be easily connected.
  • the axial adjustment movement of the release bearing is effected in both directions, ie in the pushing and pulling direction, via the adjusting means.
  • the elements used for sealing on this side are arranged exclusively inside the release bearing 1, which means that this sealing arrangement does not require any additional installation space when viewed axially.
  • the sealing takes place between the two flange sections 4 and 7, i.e. in the narrow gap there, which in turn enables these two flange sections 4 and 7 to be guided as closely as possible to one another viewed axially, so that the gap to be sealed is also very narrow .
  • the unwanted escape of lubricant can easily be achieved via a sealing lip, which can also be made very thin. Depending on the bearing size, the thickness of this sealing lip is significantly less than one millimeter, for example in the range of 0.2 - 0.4 mm.
  • Figure 2 shows an enlarged partial view of the sealing ring 15.
  • the support ring 16 and the sealing element 19 formed thereon with the sealing lip 20 are shown.
  • the axial section 17 is formed here by a plurality of axially extending axial projections 28 which are designed in a simple manner as bent projections and protrude axially from the radial section 16 .
  • a circumferential, closed axial flange could also be provided instead of the axial projections 28 .

Abstract

Ausrücklager, umfassend einen Außenring (2) und einen Innenring (5), die jeweils einen radialen Flanschabschnitt (4, 7) aufweisen, sowie einen am Innenring (5) festgelegten Dichtring (15) umfassend ein am radialen Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) anliegendes Dichtelement (19), wobei der Dichtring (15) mit einem Axialabschnitt (17) in den Innenumfang des Innenrings (5) eingreift und mit einem Radialabschnitt (18) an dem radialen Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) anliegt, und wobei an dem Radialabschnitt (18) das Dichtelement (19) angeordnet ist, das eine an der zum radialen Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) weisenden Seite des radialen Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) anliegende Dichtlippe (20) aufweist.

Description

AUSRÜCKLAGER MIT EINEM EINE DICHTLIPPE AUFWEISENDEN DICHTRING
Die Erfindung betrifft ein Ausrücklager, umfassend einen Außenring und einen Innenring, die jeweils einen radialen Flanschabschnitt aufweisen, sowie einen am Innenring festgelegten Dichtring umfassend ein am radialen Flanschabschnitt des Außenrings anliegendes Dichtelement.
Ein solches Ausrücklager ist üblicherweise Teil einer Kupplung und dient der Verbindung eines rotierenden Betätigungselements der Kupplung mit einem nicht rotierenden Stellelement, wobei beide über das Ausrücklager rotativ entkoppelt sind. Ein solches Ausrücklager umfasst üblicherweise einen Außenring und einen Innenring, sowie zwischen diesen angeordnete, zumeist käfiggeführte Wälzkörper. Um das Lagerinnere abzudichten, ist üblicherweise ein am Innenring festgelegter Dichtring vorgesehen, der ein Dichtelement aufweist, das berührend am Außenring angeordnet ist. Zumeist ist auch noch ein weiteres Dichtelement vorgesehen, das am Außenring angeordnet ist und das Lagerinnere zur anderen Seite hin abdichtet. Ein Beispiel eines solchen Aus- rücklagers ist in DE 10 2012 214 905 A1 gezeigt.
Bei diesem bekannten Ausrücklager ist der Innenring mit einem radial nach innen laufenden Flanschabschnitt versehen. Auch der Außenring weist einen solchen, radial nach innen laufenden Flanschabschnitt auf, der abschnittsweise parallel zum Flanschabschnitt des Innenrings verläuft. Über das beschriebene Dichtelement wird der Ringspalt zwischen den beiden Flanschabschnitten abgedichtet. Bei dem bekannten Ausrücklager ist hierzu ein Dichtelement vorgesehen, das einen Trägerring aufweist, an dem zwei V-förmig angeordnete Dichtlippen vorgesehen sind, die in schleifendem Kontakt am außenringseitigen Flanschabschnitt anliegen. Um das Dichtelement am innenringseitigen Flanschabschnitt zu fixieren, ist ein ringförmiger Metallträger vorgesehen, der im Querschnitt sehr spezifisch geformt ist und einen radial außenliegenden Falzabschnitt aufweist, mit dem er das Dichtelement übergreift. An diesem Falzabschnitt schließt sich ein quasi L-förmiger Abschnitt an, der der Fixierung des Metallträgers dient. Hierzu ist ein zusätzlicher Haltering vorgesehen, der quasi in den Innenumfang des Innenrings eingesetzt ist und der einerseits mit einem Ringbund das L-förmige Ende des Halterings übergreift und der andererseits am Radialflanschabschnitt des Innenrings an der dem Dichtelement gegenüberliegenden Seite abgestützt ist. Diese Lagerausgestaltung respektive Dichtungsanordnung ist im Aufbau sehr komplex und benötigt beachtlich viel axialen Bauraum.
Ein weiteres Ausrücklager ist in CN 108071708 A beschrieben. Auch dort weisen der Innen- und der Außenring jeweils einen radialen Flanschabschnitt auf, wobei am Außenring, dort am Innenumfang des Flanschabschnitts, ein zusätzlicher, in seiner Dicke im Vergleich zum Flanschabschnitt deutlich reduzierter Ringsteg vorgesehen ist. Zur Abdichtung ist auch hier ein Dichtelement vorgesehen, das einen doppel-L-förmigen Querschnitt aufweist. Es greift mit einem Schenkel in den Innenumfang des innenringseitigen Flanschabschnitts ein und liegt mit dem anschließenden Schenkel axial am innenringseitigen Flanschabschnitt auf. Ein weiterer zylindrischer, sich axial erstreckender Schenkel steht von diesem anliegenden Schenkel ab und geht in einen vierten, sich radial erstreckenden Schenkel über, an dessen Ende ein Dichtelement in Form einer Dichtlippe angeformt ist. Diese Dichtlippe liegt schleifend an der außenliegenden axialen Stirnfläche des Ringstegs an. Anstelle nur einer Dichtlippe kann auch eine Y-förmige Dichtlippenanordnung mit zwei separaten Lippen vorgesehen sein, die zusätzlich auch an der benachbarten zylindrischen Wandfläche des außenringseitigen Flanschabschnitts anliegt.
Zur Fixierung ist ein Haltering vorgesehen, der an dem am innenringseitigen Flanschabschnitt anliegenden Schenkel des Dichtelements abgestützt ist und der am anderen Ende von einer Schulter eines in den Innenumfang des Innenrings eingesetzten Halterings Übergriffen ist. Der Haltering seinerseits ist an der dem Dichtelement gegenüberliegenden Fläche des innenringseitigen Flanschabschnitts abgestützt. Auch diese Dichtungsanordnung ist, was insbesondere die Ausgestaltung des eigentlichen Dichtrings angeht, sehr komplex. Aus der DE 10 2017 113 477 A1 geht ein Ausrücklager der Gattung hervor, welches einen Außenring und einen Innenring sowie einen am Innenring festgelegten Dichtring aufweist. Der Außen- und der Innnenring weisen jeweils einen radialen Flanschabschnitt auf. Ein Dichtelement des Dichtrings weist ein am radialen Flanschabschnitt des Außenrings anliegende Dichtlippe auf. Das Dichtelement bzw. die Dichtlippe ist an einem Trägerelement fest, welches als ein winkelförmiges Blech ausgebildet ist. Das Trägerelement greift mit einem Axialabschnitt in den Innenumfang des Innenrings ein und liegt mit einem Radialabschnitt an dem radialen Flanschabschnitt des Innenrings an. An dem Radialabschnitt ist das Dichtelement angeordnet ist, das die Dichtlippe aufweist, welche an der zum radialen Flanschabschnitt des Innenrings weisenden Seite des radialen Flanschabschnitt des Außenrings anliegende Dichtlippe aufweist
Aus der DE 10 2019 113 436 A1 geht ein Ausrücklager mit einer zur DE 10 2017 113 477 A1 vergleichbaren Ausführung hervor, bei dem darüber hinaus der radiale Flanschabschnitt des Außenrings in dem Bereich, in dem die Dichtlippe anliegt, in seiner Dicke über eine Stufe reduziert ist. Der Dichtring greift mit einem Axialabschnitt in den Innenumfang des Innenrings ein und liegt mit einem Radialabschnitt an dem radialen Flanschabschnitt des Innenrings an. Die Dichtlippe liegt an der zum radialen Flanschabschnitt des Innenrings weisenden Seite des radialen Flanschabschnitts des Außenrings mit der reduzierten Dicke an.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Ausrücklager anzugeben.
Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist das Dichtelement in radialer Verlängerung des Radialabschnitts des Dichtrings angeformt. Außerdem ist das Dichtelement am radial äußeren Ende des Radialabschnitts angeordnet. Dabei erstreckt sich die Dichtlippe radial zunächst nach außen und dann zum radialen Flanschabschnitt des Außenrings hin. Das Dichtelement ist folglich in radialer Verlängerung des Radialflanschs des Dichtrings angeformt, es handelt sich wie üblich um ein Elastomerelement. Die Dichtlippe ist dabei so gerichtet, dass sie einerseits schräg absteht und zum außenringseitigen Flanschabschnitt in Anlage läuft. Andererseits ist sie so geführt, dass sie sich gegen einen Schmiermittelaustritt von innen sperrt. Ein quasi im Lagerinneren gegebener Anströmdruck würde zu einer festeren Anlage der Dichtlippe gegen den Flanschabschnitt führen, was einer Austrittsverhinderung zuträglich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Ausrücklager kommt ein sehr einfach ausgestalteter Dichtring zum Einsatz, das im Querschnitt L-förmig ausgeführt ist, also einen L- förmigen Trägerring aufweist, an dem das Dichtelement in Form der Dichtlippe angeformt ist. Dieser Dichtring greift mit einem zylindrischen Axialabschnitt in den Innenumfang des Innenrings ein und liegt benachbart, gegebenenfalls auch in einem leichten Presssitz, innerhalb des Flanschabschnittinnenumfangs. Ein sich radial erstreckender Radialflansch liegt axial abgestützt flächig auf dem innenringseitigen Flanschabschnitt auf. An diesem ist die Dichtlippe angeordnet respektive angeformt, die dann unmittelbar zur gegenüberliegenden Scheibenfläche des außenringseitigen Flanschabschnitts hin abdichtet, dort also schleifend anliegt. Das heißt, dass hier über die Dichtlippe nur der schmale Spalt zwischen den beiden ringseitigen Flanschabschnitten zu überbrücken ist, so dass die Abdichtung letztlich nur im Spaltinneren erfolgt.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Ausrücklagers ist, verglichen mit bekannten Aus- rücklagern, deutlich vereinfacht, nachdem der Dichtring selbst bereits aufgrund seiner Geometrie für die radiale Festlegung respektive Führung ausgebildet ist. Über den sich radial erstreckenden, an den Axialabschnitt anschließenden Radialabschnitt ist darüber hinaus eine großflächige Anlage am innenringseitigen Flanschabschnitt sichergestellt, eine Positionsänderung des daran angeformten Dichtelements ist damit ausgeschlossen. Darüber hinaus weist das Dichtelement bevorzugt nur eine Dichtlippe auf, was für eine hinreichende Abdichtung ausreichend ist und insbesondere ein aus der schleifenden Anlage ergebender Wärmeeintrag gering ist, da nur eine Anlageebene gegeben ist. Ein weiterer besonderer Vorteil liegt darin, dass diese Anordnung axial gesehen sehr klein aufbaut, da die beiden Flanschabschnitte der beiden Ringe relativ eng zueinander positioniert werden können, so dass sich ein sehr schmaler Spalt ergibt, innerhalb dem die Abdichtung erfolgt. Das heißt, dass durch diese Dichtringausgestaltung und ihre Anordnung der benötigte axiale Bauraum des Ausrücklagers verringert werden kann, so dass das Ausrücklager auch in sehr kompakte Kupplungsanordnungen integriert werden kann.
Wie beschrieben, besteht das Dichtelement bevorzugt aus einem Elastomer, das die entsprechenden Eigenschaften in Bezug auf die schleifende Anlage aufweist. Es ist an einen metallenen Trägerring angeformt, der durch einfaches Umformen die erforderliche einfache, L-förmige Querschnittsform aufweist.
Der Flanschabschnitt ist zu einem Innenumfang hin über eine ringförmige Stufe in seiner Dicke reduziert, was zur Folge hat, dass sich der Spalt in dem Bereich, in dem der Dichtung anzuordnen ist, geringfügig verbreitert wird, so dass der Dichtung problemlos integriert werden kann, wenngleich die beiden radialen Flanschabschnitte beider Ringe eng benachbart zueinander angeordnet sind. Da der Außenring (gleiches gilt für den Innenring) bevorzugt aus einem Metallblech durch Umformung in seine dreidimensionale Form gebracht wird, ist die Dickenreduzierung ohne weiteres im Rahmen dieser Umformung durch die Pressform ausbildbar, ohne dass es einer spanenden Bearbeitung bedarf.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Dichtlippe an der inneren Seite des radialen Flanschabschnitts in einem Bereich anliegt, an dem an der gegenüberliegenden Seite des radialen Flanschabschnitts in der Montagestellung ein Federmittel direkt oder indirekt über ein Zwischenelement abgestützt ist. Dieses Federmittel ist z.B. eine Tellerfeder, die entweder direkt an der Außenseite des radialen Flanschabschnitts des Außenrings abgestützt ist, oder an einem am Außenring abgestützten Gleitring anliegt. Das Federmittel und die Dichtlippe liegen folglich näherungsweise auf dem gleichen Teilkreis.
Zur Festlegung des Dichtrings dient bevorzugt ein Federelement, das mittels eines geeigneten Halteelements fixiert ist und das den Radialflansch des Dichtrings gegen den innenringseitigen Flanschabschnitt anfedert. Hierüber wird der Dichtring axial si- cher fixiert, während er radial über den in den Innenring eingreifenden Axialabschnitt festgelegt ist.
Das Federelement selbst ist zweckmäßigerweise eine Tellerfeder, die auf einfache Weise eine vollumfängliche axiale Anfederung ermöglicht. Zu ihrer Fixierung ist bevorzugt ein Haltering vorgesehen, der am Innenring fixiert ist und an dem die Tellerfeder axial abgestützt ist. Der Haltering selbst ist dabei zweckmäßigerweise im Bereich des Innenumfangs des Innenrings angeordnet. In diesem Bereich ist eine einfache Integration des Halterings möglich, wie natürlich auch des Federelements respektive der Tellerfeder, zumal auch der Dichtung in diesem Bereich am Innenring festgelegt ist.
Der Haltering selbst weists bevorzugt einen U-förmigen Querschnitt auf, sowie eine sich radial nach außen öffnende Ringnut, in die der Innenring mit seinem Innenumfang sowie das Federelement, also die Tellerfeder, eingreift. Das heißt, dass das U- förmige Halteelement den Innenring und das Federelement quasi klammerartig umgreift.
Dabei weist die Ringnut zweckmäßigerweise einen ersten Nutschenkel auf, der an dem radialen Flanschabschnitt des Innenrings an der dem Dichtring gegenüberliegenden Seite abgestützt ist, sowie einen zweiten Nutschenkel, der an der anderen Seite das Federelement übergreift und abstützt. Nach innen hin ist natürlich eine entsprechende Basis, die den Ringnutboden bildet und die die beiden Nutschenkel verbindet, vorgesehen.
Weiterhin kann sich an den ersten Nutschenkel ein zylindrischer Axialflansch anschließen, an dem Verbindungsmittel, insbesondere Schnapp- oder Rastmittel, zum Verbinden mit einem Drittgegenstand, insbesondere einem Stellelement, vorgesehen sind. Über diese Verbindungsmittel wird eine Kopplung zu einem Drittgegenstand in Form eines Stellmittels, z.B. einem Kolben, ermöglicht, wobei über diesen Drittgegenstand bzw. das Stellmittel die axiale Stellbewegung, also das Verschieben des Ausrücklagers in beide Richtungen, bewirkt werden kann. Bevorzugt erfolgt die Verbindung durch einfaches Ver sten der Bauteile aneinander, weshalb die Verbindungs- mittel als Schnapp- oder Rastelemente in Form von Schnapp- oder Rastzungen oder entsprechenden Ausnehmungen realisiert sind.
Wie beschrieben ist der Dichtung über seinen Axialabschnitt am Innenumfang des Innenrings festgelegt. Dabei kann der Axialabschnitt in Form eines umlaufenden, zylindrischen Axialflansch realisiert sein. Alternativ kann der Axialabschnitt auch in Form mehrerer, um den Umfang, vorzugsweise äquidistant, verteilter Axialvorsprünge realisiert sein. Auch diese mehreren, kurzen Axialvorsprünge sind für eine sichere radiale Führung oder Fixierung ausreichend.
Weiterhin kann ein weiteres Dichtelement vorgesehen sein, das den Innenring zum Außenring hin an der anderen Lagerseite abdichtet. Aufgrund der quasi L-förmigen Querschnittsgeometrie des Innenrings und des Außenrings erfolgt über dieses weitere Dichtelement quasi eine radiale Abdichtung, während über das erste, vorstehend beschriebene Dichtelement quasi eine axiale Abdichtung zwischen den Flanschabschnitten erfolgt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kupplungseinrichtung, umfassend wenigstens ein Ausrücklager der vorstehend beschriebenen Art.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
Figur 1 eine geschnittene Teilansicht eines erfindungsgemäßen Ausrücklagers, und
Figur 2 eine perspektivische Teilansicht des im Ausrücklager nach Figur 1 vorgesehenen Dichtrings.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausrücklager 1 , umfassend einen Außenring 2, der im Querschnitt L-förmig ist. Er weist einen quasi zylindrischen axialen Flanschab- schnitt 3 sowie einen daran anschließenden und sich radial nach innen erstreckenden radialen Flanschabschnitt 4 auf.
Vorgesehen ist des Weiteren ein ebenfalls im Querschnitt L-förmiger Innenring 5, der ebenfalls einen quasi zylindrischen axialen Flanschabschnitt 6 sowie einen sich daran anschließenden, sich radial nach innen erstreckenden radialen Flanschabschnitt 7 aufweist. Zwischen beiden sind Wälzkörper 8 hier in Form von Kugeln, die in einem Käfig 9 geführt sind, angeordnet, die auf entsprechenden Laufbahnen 10, 11 wälzen.
Der Außen- und der Innenring 2, 5 sind aus einem Metallblech durch Umformen hergestellt, also insbesondere tiefgezogen, worüber die jeweilige Ringkontour ohne weiteres ausbildbar ist, wie auch die Laufbahnen 10, 11 , die gegebenenfalls im Anschluss mechanisch z.B. durch Schleifen oder Honen nachbearbeitet werden.
Zur rechten Seite hin ist das Innere des Ausrücklagers 1 über einen Dichtring 11 abgedichtet. Der Dichtring 11 umfasst einen metallenen Trägerring 12, der am Innenumfang des zylindrischen axialen Flanschabschnitt 3 festgelegt ist. An dem Trägerring 12 ist ein Dichtelement 13 mit einer Dichtlippe 14, die in schleifendem Kontakt am Außenumfang des zylindrischen axialen Flanschabschnitt 6 des Innenrings 5 anliegt, angeformt. Das Dichtelement 13 ist zweckmäßigerweise ein Elastomer.
Vorgesehen ist des Weiteren ein das Lagerinnere an der anderen Seite des Lagerinneren abdichtender Dichtring 15, der einen metallenen Trägerring 16 aufweist, der am radialen Flanschabschnitt 7 des Innenrings 5 festgelegt ist. Der Trägerring 16 ist hierzu im Querschnitt L-förmig und weist einen zylindrischen Axialabschnitt 17 auf, mit dem er in den Flanschabschnitt 7 eingreift und dort am Innenumfang, gegebenenfalls über einen schmalen Spalt, radial festgelegt ist. Mit einem scheibenförmigen Radialabschnitt 18 liegt der Trägerring flächig auf der axialen Stützfläche des Flanschabschnitts 7 auf. Am radial äußeren Ende des Radialabschnitts 18 ist das Dichtelement 19, wiederum aus einem Elastomer, angeformt. Es weist eine umlaufende, schräg gewinkelt abragende Dichtlippe 20 auf, die in schleifender Anlage an der axialen inneren Seite oder Fläche des Radialflanschs 4 des Außenrings 2, die also zum radialen Flanschabschnitt 7 des Innenrings 5 weist, anliegt. Es ist nur eine Dichtlippe 20 vorgesehen, also nur eine Schleif- oder Reibzone, so dass die hierdurch entstehende Wärmemenge relativ gering ist, anders als bei einem beispielsweise über zwei Dichtlippen realisierten Schleifkontakt. Die Dichtlippe 20 ist so gerichtet, dass sie sich gegen ein aus dem Lagerinneren anfließendes Schmiermittel sperrt.
Um den Dichtung in dem schmalen Spalt anordnen zu können, ist die Dicke des radialen Flanschabschnitts 4 des Außenrings umformtechnisch ohne Spanabtrag über eine ringförmige Stufe 29 reduziert, so dass sich in diesem Bereich der Spalt etwas verbreitert. An der Außenseite dieses dünneren Flanschabschnitts 4 stützt sich in der Montagestellung ein Federmittel, z.B. eine Tellerfeder, direkt oder über Zwischenelement wie einen Gleitring ab, so dass dieses Federmittel und die Dichtlippe 20 quasi auf dem gleichen Teilkreis liegen.
Zur Fixierung des Dichtrings 15 ist ein Federelement 21 in Form einer Tellerfeder 22 vorgesehen, die axial am Radialabschnitt 18 mit ihrem äußeren Umfang abgestützt ist. Zur Fixierung der Tellerfeder 22 ist ein Haltering 23 vorgesehen, der eine sich radial nach außen öffnende Ringnut 24 aufweist, die seitlich über zwei Nutschenkel 25, 26 sowie über eine mittige Basis 27 begrenzt ist. Der Haltering 23 ist so positioniert, dass er mit dem rechts gezeigten ersten Nutschenkel 25 an der axialen Stirnfläche des radialen Flanschabschnitts 7, die der Abstützfläche für den Dichtung gegenüber liegt, abgestützt ist. Der links gezeigte zweite Nutschenkel 26 dient als axiale Abstützung für die Tellerfeder 22, die dort am Innenumfang abgestützt ist. Ersichtlich umgreift folglich der Haltering 23 den radialen Flanschabschnitt 7 sowie die Tellerfeder 22 klammerartig und fixiert letztere.
Über die Tellerfeder 22 wird der Dichtung 15 axial fest gegen den radialen Flanschabschnitt 7 des Innenrings 5 angefedert. Das heißt, dass eine axiale Bewegung des Dichtrings 15 ausgeschlossen ist. Eine radiale Bewegung des Dichtrings 15 ist über den Eingriff des zylindrischen Axialabschnitts 17 in den Innenumfang des Flanschabschnitts 7 des Innenrings 5 ebenfalls ausgeschlossen. An den ersten Nutschenkel 25 schließt sich ein zylindrischer Axialflansch 30 an, der über mehrere Verbindungsmittel 31 in Form von Schnapp- oder Rastelementen verfügt, über die das Ausrücklager 1 mit einem Drittgegenstand insbesondere in Form eine Stellmittels wie eines Kolbens o.dgl. auf einfache Weise verbindbar ist. Über das Stellmittel wird die axiale Stellbewegung des Ausrücklagers in beide Richtungen, also in Schub- und Zugrichtung, erwirkt.
Ersichtlich erfolgt die Anordnung der der Abdichtung an dieser Seite dienenden Elemente ausschließlich im Inneren des Ausrücklagers 1 , das heißt, dass diese Dichtanordnung axial gesehen keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Darüber hinaus findet die Abdichtung zwischen den beiden Flanschabschnitten 4 und 7 statt, also in dem dort gegebenen schmalen Spalt, was es wiederum ermöglicht, diese beiden Flanschabschnitte 4 und 7 axial gesehen möglichst eng aneinander zu führen, so dass der abzudichtende Spalt ebenfalls sehr schmal ist. Der ungewollte Schmiermittelaustritt kann problemlos über die eine Dichtlippe, die ebenfalls sehr dünn ausgeführt werden kann, erreicht werden. Je nach Lagergröße ist die Dicke dieser Dichtlippe deutlich kleiner als ein Millimeter, sie liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,2 - 0,4 mm.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Dichtrings 15. Gezeigt ist einerseits der Trägerring 16 sowie das daran angeformte Dichtelement 19 mit der Dichtlippe 20.
Wie Figur 2 zeigt, ist der Axialabschnitt 17 hier über mehrere sich axial erstreckende Axialvorsprünge 28 ausgebildet, die auf einfache Weise als umgebogene Vorsprünge ausgeführt sind und axial vom Radialabschnitt 16 abragen. Alternativ könnte auch anstelle der Axialvorsprünge 28 ein umlaufender, geschlossener Axialflansch vorgesehen sein. Bezuqszeichenliste Ausrücklager Außenring Flanschabschnitt Flanschabschnitt Innenring Flanschabschnitt Flanschabschnitt Wälzkörper Käfig Laufbahn Laufbahn Trägerring Dichtelement Dichtlippe Dichtring Trägerring Axialabschnitt Radialabschnitt Dichtelement Dichtlippe Federelement Tellerfeder Haltering Ringnut Nutschenkel Nutschenkel Basis Axialvorsprung Stufe Axialflansch Verbindungsmittel

Claims

Patentansprüche Ausrücklager, umfassend einen Außenring (2) und einen Innenring (5), die jeweils einen radialen Flanschabschnitt (4, 7) aufweisen, sowie einen am Innenring (5) festgelegten Dichtung (15) umfassend ein am radialen Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) anliegendes Dichtelement (19), wobei der Dichtung (15) mit einem Axialabschnitt (17) in den Innenumfang des Innenrings (5) eingreift und mit einem Radialabschnitt (18) an dem radialen Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) anliegt, und dass an dem Radialabschnitt (18) das Dichtelement (19) angeordnet ist, das eine an der zum radialen Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) weisenden Seite des radialen Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) anliegende Dichtlippe (20) aufweist, wobei der radiale Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) in dem Bereich, in dem die Dichtlippe (20) anliegt, in seiner Dicke über eine Stufe reduziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (19) in radialer Verlängerung des Radialabschnitt (18) des Dichtrings (15) angeformt ist und das Dichtelement (19) am radial äußeren Ende des Radialabschnitts (18) angeordnet ist und die Dichtlippe (20) sich radial zunächst nach außen und dann zum radialen Flanschabschnitt (4) des Außenrings (2) hin erstreckt. Ausrücklager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das aus einem Elastomer bestehende Dichtelement (19) an einem metallenen Trägerring (16) des Dichtrings (15) angeformt ist. Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (20) an der inneren Seite des radialen Flanschabschnitts (4) in einem Bereich anliegt, an dem an der gegenüberliegenden Seite des radialen Flanschabschnitts in der Montagestellung ein Federmittel direkt oder indirekt über ein Zwischenelement abgestützt ist. 4. Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtung (15) über eine Tellerfeder (22) gegen den Radialabschnitt (18) des Innenrings angefedert ist.
5. Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (20) mittels eines Halterings (23) am Innenring (5) fixiert ist.
6. Ausrücklager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (23) im Bereich des Innenumfangs des radialen Flanschabschnitts (7) des Innenrings (5) angeordnet ist.
7. Ausrücklager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering
(23) im Querschnitt U-förmig ist und eine sich radial nach außen offene Ringnut
(24) aufweist, in die der radiale Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) mit seinem Innenumfang und das Federelement (21 ) eingreift.
8. Ausrücklager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (24) über einen ersten Nutschenkel (25), der an dem radialen Flanschabschnitt (7) des Innenrings (5) an der dem Dichtring (15) gegenüberliegenden Seite abgestützt ist, und über einen zweiten Nutschenkel (26), der an der anderen Seite das Federelement (21 ) übergreift und abstützt, begrenzt ist.
9. Ausrücklager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den ersten Nutschenkel (25) ein zylindrischer Axialflansch anschließt, an dem als Schnapp- oder Rastmittel realisierte Verbindungsmittel zum Verbinden mit einem Drittgegenstandvorgesehen sind.
10. Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialabschnitt (17) in Form eines umlaufenden, zylindrischen Axialflanschs oder in Form mehrerer um den Umfang äquidistant verteilter Axialvorsprünge (28) realisiert ist. - 15 - Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Dichtung (11 ) vorgesehen ist, das den Innenring (5) zum Außenring (2) hin an der anderen Lagerseite abdichtet.
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