DE10241115B4

DE10241115B4 - Abdichtungsvorrichtung für Lager

Info

Publication number: DE10241115B4
Application number: DE10241115A
Authority: DE
Inventors: Angelo Vignotto; Claudio Savarese
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: DE10241115A1; US20030059141A1; ITTO20010849A1; US6786644B2; ITTO20010849A0

Abstract

Abdichtungsvorrichtung (1) für ein Lager (2), das einen Innenring (5) aufweist, der durch ein in Anlage gegen ein Widerlager (6) bringbares Spannelement axial befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zwischen dem Spannelement und dem Widerlager (6) angeordneten Abstandsring (8) aus Kunststoff, mit dem Abstandsring (8) einteilig verbundene Verrastungsmittel (9) zur Verrastung des Abstandsringes (8) mit dem Spannelement und eine an der Außenseite der Verrastungsmittel (9) angeordnete Verkleidung (10) aus gummiartigem Material umfasst, um zwischen dem Innenring (5) und dem Spannelement sowie zwischen dem Spannelement und dem Widerlager (6) wenigstens eine statische Abdichtung zu gewähren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für Lager.
Im allgemeinen findet die erfindungsgemäße Vorrichtung auf dem Gebiet der Lager für Radnaben vorteilhaft Anwendung, und zwar insbesondere auf dem Gebiet der Radnabenlager, die durch einen an ihrem Innenring gewalzten und zur Radnabe gehörenden Kranz am Innenring selbst befestigt sind.
Falls insbesondere die erwähnten Radnaben so mit einem Gleichlaufgelenk zusammengebaut werden, dass sich der gewalzte Kranz in direkter Berührung mit einem Widerlager des Gleichlaufgelenkes befindet, weist diese Lösung, außer dem durch das eventuelle Durchsickern von Schmutz zwischen dem Innenring und dem gewalzten Kranz und zwischen dem Kranz und dem Gleichlaufgelenk dargestellten Nachteil, auch den Nachteil auf, dass die beiden Berührungsflächen zwischen dem gewalzten Kranz und dem Widerlager von der Ebenheit abweichen, wobei sich vor allem bei hoher Belastung des Lagers eine ungewünschte Geräuschkulisse bemerkbar macht.

Aus der EP 1308314 B1 ist zudem eine Abdichtungsvorrichtung für ein Lager bekannt, das einen Innenring aufweist, der durch ein in Anlage gegen ein Widerlager bringbares Spannelement axial befestigt wird. Die dabei zwischen Widerlager und Spannelement vorgesehene statische Abdichtung liegt lediglich an dem Spannelement an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungsvorrichtung für Lager zu schaffen, mit der sich die oben erwähnten Nachteile einfach und kostengünstig beseitigen lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Abdichtungsvorrichtung für ein Lager geschaffen, das einen Innenring aufweist, der durch ein in Anlage gegen ein Widerlager bringbares Spannelement axial befestigt werden kann, wobei die Abdichtungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen zwischen dem Spannelement und dem Widerlager angeordneten Abstandsring aus Kunststoff, mit dem Abstandsring einteilig verbundene Verrastungsmittel zur Verrastung des Abstandsringes mit dem Spannelement und eine an der Außenseite der Verrastungsmittel angeordnete Verkleidung aus gummiartigem Material umfasst, um zwischen dem Innenring und dem Spannelement sowie zwischen dem Spannelement und dem Widerlager wenigstens eine statische Abdichtung zu gewähren.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen:
1 eine Ansicht im Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung für Lager, wobei der Übersichtlichkeit halber einige Teile weggelassen sind,
2 eine Vorderansicht in vergrößertem Maßstab der Vorrichtung nach 1, wobei der Übersichtlichkeit halber einige Teile weggelassen sind, und
3 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Details von 1.
In 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Abdichtungsvorrichtung für ein Lager 2 dargestellt. Insbesondere ist das Lager 2 in einer zylinderförmigen Buchse 3 gelagert, die eine Spannleiste 4 als Spannelement aufweist, die dicht an einem Innenring 5 des Lagers 2 umgeschlagen ist und durch Zwischenschaltung der Vorrichtung 1 in Anlage gegen ein Widerlager 6 eines Gleichlaufgelenkes 7 gebracht werden kann.
Die Vorrichtung 1 weist einen zwischen der Spannleiste 4 und dem Widerlager 6 angeordneten Abstandsring 8 aus Kunststoff, ein einteilig mit dem Abstandsring 8 verbundenes Verrastungselement 9 zur Verrastung des Abstandsrings 8 an der Spannleiste 4 und eine an der Außenseite des Verrastungselements 9 angeordnete Verkleidung 10 aus gummiartigem Material, um eine statische Abdichtung zwischen dem Innenring 5 und der Spannleiste 4 sowie zwischen der Spannleiste 4 und dem Widerlager 6 zu gewähren.
Der Abstandsring 8 ist quer zu einer Drehachse A (2) des Lagers 2 angeordnet, weist in Radialrichtung eine gleichbleibende Wandstärke auf und ist in Axialrichtung durch zwei Planflächen S1 und S2 begrenzt, von denen die Planfläche S1 eine in Berührung mit dem Widerlager 6 liegende Außenfläche und die Planfläche S2 eine in Berührung mit der Spannleiste 4 liegende Innenfläche ist.
Das Element 9 weist eine mit dem Abstandsring 8 einteilig verbundene und sich vom Abstandsring 8 zur Spannleiste 4 und um dieselbe herum erstreckende, zylinderförmige Wand 11 sowie einen ringförmigen Vorsprung 12 auf, der sich innerhalb der zylinderförmigen Wand 11 im Bereich eines freien Endes 13 der Wand 11 selbst befindet und sich sowohl axial als auch radial mit einer Innenfläche 14 der Spannleiste 4 überschneidet.
Insbesondere ist die Innenfläche 14 der Spannleiste 4 zur Achse A und zu einer äußeren, zur Achse A quer liegenden Axialfläche 15 des Innenringes 5 hin geneigt und bildet mit dieser Axialfläche 15 eine ringförmige Aufnahme 16, in welche der Vorsprung 12 eingreift, um die Vorrichtung 1 an der Spannleiste 4 festzuhalten.
Die zylinderförmige Wand 11 hat eine geringere Wandstärke als diejenige des Abstandsring 8 und – wie aus den 2 und 3 deutlicher zu ersehen ist – weist mehrere axial verlaufende Einschnitte 17 auf, die entlang der Wand 11 und um die Achse A in gleichen Abständen verteilt sind und in der Wand 11 ebensoviel biegeelastische Rippen 18 bilden, die sich mit entsprechend gekrümmten, Bestandteil der Rippen 18 bildenden Abschnitten 19 am Abstandsring 8 anschließen.
An der ganzen Wand 11 verlaufen die Einschnitte 17 parallel zur Achse A und an der ganzen Wand 11 und ziehen auch den Vorsprung 12 mit hinein, der daher in eine Anzahl Abschnitte aufgeteilt wird, die der Anzahl Rippen 18 entspricht, während die Wandstärke der gekrümmten Abschnitte 19 der Stärke der Wand 11 entspricht, wobei die Innenseite dieser Abschnitte durch eine sich direkt an der Planfläche S2 anschließende, gekrümmte Fläche R2 begrenzt ist und – wegen ihrer gegenüber derjenigen des Abstandsringes 8 geringen Wandstärke – ihre Außenseite durch eine sich über eine Übergangsfläche 20 an der Planfläche S1 anschließende, gekrümmte Fläche R1 begrenzt ist, wobei die Krümmung dieser Übergangsfläche entgegengesetzt zur Krümmung der gekrümmten Fläche S1 verläuft.
Die Verkleidung 10 weist eine zylinderförmige Grundschicht 21 auf, die die Rippen 18 vollständig abdeckt und direkt an denselben anliegt und auch innerhalb der Einschnitte 17 angeordnet ist, um den Rippen 18 noch mehr Elastizität zu verleihen.
Weiterhin weist die Verkleidung 10 einen kegelförmigen Abdichtungsansatz 22 auf, der sich von der Schicht 21 bis zur Außenseite der Verkleidung 10 erstreckt und mit einem Deckel 23 des Lagers 2 zusammenwirkt, um auch eine dynamische Abdichtung des Lagers 2 zu gewähren. Der Ansatz 22 ist mit seiner konkaven Seite der Außenseite des Lagers 2 zugekehrt und weist einen endseitigen Rand 24 auf, dessen Wandstärke geringer als die Wandstärke des Ansatzes 22 selbst ist.
Insbesondere ist der Rand 24 durch eine kantige Endfläche 25 begrenzt, um das Abdichtungsvermögen mit dem Deckel 23 zu erhöhen und weist eine ausgehend vom entsprechenden Anfangspunkt mit dem Rest des Ansatzes 22 in Richtung der Fläche 25 ansteigende Wandstärke auf, wobei der Ansatz seinerseits einen von der Schicht 21 ausgehenden und im wesentlichen im Bereich des Vorsprunges 12 liegenden Anfangspunkt aufweist.
Schließlich besitzt die Verkleidung 10 zwei Dichtlippen 26, die an entgegengesetzten Seiten der Wand 11 angeordnet sind und von der Wand 11 axial abstehen, um jeweils zwischen der Wand 11 und dem Widerlager 6 bzw. zwischen der Wand 11 und der Axialfläche 15 des Innenringes 5 zusammengedrückt zu werden.
Insbesondere sind die Dichtlippen 26 jeweils durch zwei ringförmige Ausbuchtungen 27 und 28 gebildet, die abgerundet und durch eine ringförmige Zwischennut 29 radial voneinander getrennt sind, die eine im wesentlichen halbkreisförmige Bodenfläche aufweist. Die Ausbuchtung 27 ist radial an der Innenseite der Nut 29 und die Ausbuchtung 28 ist radial an der Außenseite der Nut 29 angeordnet.
Die Ausbuchtung 27 der Dichtlippe 26a bzw. der dem Widerlager 6 zugekehrten Lippe 26 erstreckt sich in Berührung mit der Fläche R1 und mit der Fläche 20 bis zu Planfläche S1 und steht axial von der Planfläche S1 ab, während die Ausbuchtung 27 der Dichtlippe 26b bzw. der dem Innenring 5 des Lagers 2 zugekehrten Lippe 26 den Vorsprung 12 an der der Axialfläche 15 zugekehrten Seite des Vorsprunges 12 selbst abdeckt.
Die Abmessungen der Ausbuchtungen 27 und 28 der jeweiligen Lippe 26 sind im wesentlichen miteinander identisch, die Abmessungen der Ausbuchtungen 27 und 28 der Lippe 26b sind jedoch sowohl in radialer als auch in axialer Richtung größer als die Abmessungen der Ausbuchtungen 27 und 28 der Lippe 26a.
Im Gebrauch wird die Vorrichtung 1 nach dem Deckel 23 an der Spannleiste 4 angebracht und auf die Vorrichtung 1 wird dabei eine Axialkraft ausgeübt, die genügt, um den elastischen Widerstand sowohl der Schicht 21 als auch der Rippen 18 zu überwinden, so dass der Vorsprung 12 die Spannleiste 4 übergreift und schließlich in die Innenseite der Aufnahme 16 eingreift.
Nun werden die Vorrichtung 1 und das entsprechende Lager 2 so mit dem Gelenk 7 verbunden, dass der Abstandsring 8 zwischen der Spannleiste 4 und dem Widerlager 6 geschlossen wird und die entsprechenden Planflächen S1 und S2 direkt mit der Spannleiste 4 und dem Widerlager 6 in Berührung gebracht werden. Dadurch wird eine direkte Berührung zwischen der Spannleiste 4 und dem Widerlager 6 vermieden und die oben erwähnte, vor allem bei hochbelastetem Lager 2 auf diese Berührung zurückzuführende Geräuschkulisse wird vollständig vermieden.
Beim Zusammenbau der Vorrichtung 1 und des Lagers 2 wird der Ansatz 22 zwischen dem Deckel 23 und der Wand 11 zusammengedrückt und der Rand 24 kommt direkt mit dem Deckel 23 in Berührung, so dass ein die dynamische Abdichtung fördernder Gleitkontakt entsteht, da der Ansatz 22 und der Deckel 23 zueinander drehbar sind. Nach dem Eingriff des Vorsprunges 12 in der Aufnahme 16 kommt ebenfalls die Lippe 26b direkt in Berührung mit der Axialfläche 15 des Innenringes 5 und stellt eine statische Abdichtung her, die das Eindringen von Schmutz zwischen der Spannleiste 4 und dem Innenring 5 verhindert.
Nach der Verbindung des Lagers 2 mit dem Gelenk 7 befindet sich die Lippe 26a direkt in Berührung mit dem Widerlager 6 und stellt wiederum eine statische Abdichtung her, die das Eindringen von Schmutz zwischen dem Abstandsring 8 und dem Widerlager 6 verhindert.
Außer den sich durch die Anwesenheit des Abstandsringes 8 bietenden Vorteilen weist dadurch die Vorrichtung 1 auch die Vorteile einer sowohl statischen als auch dynamischen, zwischen den verschiedenen betroffenen Bauelementen hergestellten Abdichtung auf, und zwar ganz zugunsten einer längeren Lebensdauer dieser Bauelemente.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, die lediglich als Beispiel für die Ausführung der Abdichtungsvorrichtung 1 dient, so dass daher weitere Änderungen in Form und Anordnung der Teile sowie in konstruktions- und montagetechnischen Einzelheiten vorgesehen werden können.

Claims

Abdichtungsvorrichtung (1) für ein Lager (2), das einen Innenring (5) aufweist, der durch ein in Anlage gegen ein Widerlager (6) bringbares Spannelement axial befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zwischen dem Spannelement und dem Widerlager (6) angeordneten Abstandsring (8) aus Kunststoff, mit dem Abstandsring (8) einteilig verbundene Verrastungsmittel (9) zur Verrastung des Abstandsringes (8) mit dem Spannelement und eine an der Außenseite der Verrastungsmittel (9) angeordnete Verkleidung (10) aus gummiartigem Material umfasst, um zwischen dem Innenring (5) und dem Spannelement sowie zwischen dem Spannelement und dem Widerlager (6) wenigstens eine statische Abdichtung zu gewähren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsring (8) in Radialrichtung eine gleichbleibende Wandstärke aufweist und in Axialrichtung durch zwei Planflächen (S1, S2) begrenzt ist, wobei eine erste Planfläche (S1) eine in Berührung mit dem Widerlager (6) liegende Aussenfläche ist und eine zweite Planfläche (52) eine in Berührung mit dem Spannelement liegende Innenfläche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastungsmittel (9) eine einteilig mit dem Abstandsring (8) verbundene zylinderförmige Wand (11) und einen an der Innenseite der zylinderförmigen Wand (11) vorgesehenen, ringförmigen Vorsprung (12) umfassen, der sich sowohl axial als auch radial mit einer Innenfläche (14) des Spannelementes (4) überschneiden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Wand (11) mehrere Einschnitte (17) aufweist, die in gleichen Abständen entlang der zylinderförmigen Wand (11) verteilt sind und in dieser zylinderförmigen Wand (11) ebensoviele biegeelastische Rippen (18) bilden, die sich am Abstandsring (8) anschliessen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (10) eine zylinderförmige Grundschicht (21) aufweist, die die Rippen (18) vollständig abdeckt, direkt an denselben anliegt und auch innerhalb der Einschnitte (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (10) einen kegelförmigen Abdichtungsansatz (22) aufweist, der sich von der zylinderförmigen Schicht (21) bis zur Außenseite der Verkleidung (10) erstreckt und mit einem Deckel (23) des Lagers (2) zusammenwirkt, um auch eine dynamische Abdichtung des Lagers (2) zugewähren.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (22) mit seiner konkaven Seite der Außenseite des Lagers (2) zugekehrt ist und einen endseitigen Rand (24) aufweist, dessen Wandstärke geringer als die Wandstärke des Ansatzes (22) selbst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (10) zwei Dichtlippen (26) besitzt, die an entgegengesetzten Seiten der zylinderförmigen Wand (11) der Verrastungsmittel (9) angeordnet sind und von den Verrastungsmitteln (9) axial abstehen, um jeweils zwischen den Verrastungsmitteln (9) und dem Widerlager (6) und/oder zwischen dem Widerlager (6) und dem Innenring (5) zusammengedrückt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (26) jeweils durch zwei ringförmige Ausbuchtungen (27, 28) gebildet sind, die abgerundet und durch eine ringförmige Zwischennut (29) radial voneinander getrennt sind, die eine im wesentlichen halbkreisförmige Bodenfläche aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (26) jeweils eine radial innen liegende ringförmige Ausbuchtung (27) und eine radial aussen liegende Ausbuchtung (28) aufweisen, wobei sich die radial innen liegende und dem Widerlager (6) zugekehrte Ausbuchtung (27) bis zur ersten Planfläche (S1) erstreckt und axial von dieser Planfläche (S1) absteht, während die radial innen liegende und dem Innenring (5) des Lagers (2) zugekehrte ringförmige Ausbuchtung (27) den inneren Vorsprung (12) abdeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelförmige Ansatz (22) im wesentlichen im Bereich der dem Innenring (5) des Lagers (2) zugekehrten Dichtlippe (26) anfängt.