DE3317767C2 - Dichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung in Hülsenform zur Montage zwischen einer Welle und einer zylindrischen Oberfläche, beispielsweise zwischen einer Achse und einer Radnabe eines Fahrzeugs. Die Dichtung umfaßt ein ringförmiges Gehäuse aus Metall, das durch einen Außenring (7) und einen Innenring (11) gebildet wird, und ein Dichtungselement mit einer Versteifung (17), deren Profil in dem Hohlraum des Gehäuses eine ringförmige innere Kammer (30) und eine äußere ringförmige Kammer (31) bildet. Die innere Kammer (30) steht über einen zwischen einer axialen inneren Wand (8) des Außenrings und einer axialen Wand (13) des Innenrings gebildeten Kanal (16) mit einer der Stirnseiten des Gehäuses in Verbindung. Die äußere Kammer (31) ist von der inneren Kammer durch wenigstens eine gegen die axiale innere Wand des Außenrings andrückende Dichtlippe (23, 24) des Dichtungselements getrennt. Von der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses ist die äußere Kammer (31) durch wenigstens eine Dichtlippe (27, 28) des Dichtungselements getrennt, die gegen die äußere axiale Wand (9) des Außenrings andrückt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Dichtungen werden beispielsweise zur Abdichtung eines Lagers zwischen einer Achse und einer Radnabe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Arbeitsfahrzeugs verwendet
Bei derartigen Fahrzeugen ist es üblich, zwischen der Achse und der Radnabe eine hülsenförmige Dichtung vorzusehen, um einerseits einen Austritt von Schmiermittel wie öl oder Fett aus dem Lager und andererseits das Eindringen von Wasser, Schmutz und anderen Verunreinigungen aus der Umgebung, insbesondere von Bremsstaub zu verhindern.

Aus der FR-PS 20 20 073 ist eine Dichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die äußere ringförmige Kammer zu der dem Schmiermittel zugewandten Stirnseite der Dichtung offen ist Das Dichtelement ist radial nach innen gegen eine die innere Begrenzung der äußeren Kammer bildende axiale Wand des Außenrings gespannt und dichtet die äußere Kammer gegenüber der inneren Kammer ab. Die innere Kammer wird durch eine weitere, radial nach außen gegen den Außenring andrückende Dichtlippe gegenüber der von dem Schmiermittel abgewandten Stirnseite der Dichtung abgedichtet

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Dichtlippen infolge der im Betrieb auf das Schmiermittel wirkenden Zentrifugalkraft nicht ausreichend geschmiert werden und sich daher rasch abnutzen. Bei der nach innen vorgespannten Dichtlippe wirkt darüberhinaus die Zentrifugalkraft auch auf das gummielastische Material der Dichtlippe und auf eine zum Vorspannen der

so Dichtlippe vorgesehene Feder. Hierdurch wird die radiale Anpreßkraft der Dichtlippe gegen die axiale Wand des Außenrings verringert, so daß es zu Undichtigkeiten kommen kann.
Aus der FR-PS 24 88 969 ist eine ähnliche Dichtung bekannt, bei der eine unmittelbar dem Schmiermittel zugewandte Dichtung in der inneren ringförmigen Kammer angeordnet ist und radial nach außen gegen eine axiale Wand des Außenrings andrückt Abgesehen davon, daß in diesem Fall die Herstellung der Stützflächen und/oder Gegenflächen der Dichtungen schwierig ist, ist in diesem Fall die Gefahr von Leckagen noch größer, da bei dieser Anordnung der Dichtlippe der Austritt des Schmiermittels durch die auf das Schmiermittel wirkenden Zentrifugalkräfte noch begünstigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Dichtungen überwindet und bei verringertem Verschleiß ei-

ne vollständige und zuverlässige Dichtwirkung gegenüber den umgebenden Medien gewährleistet

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß liegt die Dichtlippe bzw. liegen die Dichtlippen, die die innere ringförmige Kammer von der äußeren Kammer trennen, von außen an der inneren axialen Wand des Außenringes an. Auf die Dichtlippe wirkt daher nur eine verhältnismäßig geringe Fliehkraft Das Schmiermittel tritt von der Stirnseite der Dichtung her durch den zwischen dem Außenring und der axialen Wand des Innenringes gebildeten Kanal in die innere Kammer ein und wird durch die Versteifung des Dichtungselements und die an der inneren Wand des Außenrings anliegende Dichtlippe in der inneren Kammer zurückgehalten. Auf diese Weise wird eine ausreichende Schmierung der inneren Dichtlippen gewährleistet, ohne daß die Gefahr eines Flüssigkeitsai.istritts durch die Zentrifugalwirkung erhöht wird.

Die Hauptfunktion der an der äußeren Wana des Außenringes anliegenden Dichtlippe besteht darin, das Eindringen von Verunreinigungen wie Feuchtigkeit, Schmutz oder Staub aus der Umgebung in den ringförmigen Hohlraum zu verhindern. Durch geringfügige Mengen an Schmiermittel, die trotz der Wirkung der inneren Dichtlippen in die äußere ringförmige Kammer eintreten, wird eine gewisse Schmierung der äußeren Dichtlippen gewährleistet ^

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist die Versteifung des Dichtungselements ein im wesentlichen Z-förmiges Profil auf, dessen Mittelstück einen axial durch den ringförmigen Hohlraum verlaufenden Schirm bildet, während die oberen und unteren Quersiege des Z radiale Schirme bilden, an denen bevorzugt die Dichtlippen befestigt, beispielsweise angeklebt sind.

Bevorzugt ist das Dichtungselement beispielsweise durch Schweißen, Löten, Nieten oder auf andere geeignete Weise mit einem der radialen Querstege seiner Versteifung an der radialen Wand des Innern ings befestigt.

Weiterhin sind bevorzugt zwei Dichtlippen vorgesehen, die gegen die innere axiale Wand des Außenrings andrücken, und zwei weitere Dichtlippen, die gegen die äußere axiale Wand des Außenrings andrücken.

In für sich bekannter Weise wird wenigstens eine der Dichtlippen des Dichtunpselements durch eine ringförmige Feder gegen die axiale innere Wand des Außenrings vorgespannt. Die Dichtlippe kann in ebenfalls bekannter Weise eine die Dichtwirkung begünstigende Struktur, beispielsweise Orientierungsrillen oder -streifen aufweisen.

Die axiale Wand des Innenrings ist mit Vorteil auf der der Welle zugewandten Seite mit einem vorzugsweise geriffelten Dichtelement oder einer dichtenden Beschichtung versehen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtung zwischen einer Achse und der Radnabe eines Fahrzeugs;

F i g. 2 ist ein verg/ößerter Teilschnitt der Dichtung aus F i g. 1.

In F i g. 1 ist die Befestigung einer Radnabe 1 eines Fahrzeugs auf einer Achse 2 unter Zwischenfügung eines Lagers 3 und einer erfindungsgemäßen Dichtung 4 dargestellt Die Dichtung 4 ist zwischen einem zylindrischen Ansatz 5 der Radnabe und einem fest auf der Achse 2 befestigten Ring 6 angeordnet Die Einzelheiten des Aufbaus der erfindungsgemäßen Dichtung sind deutlicher in F i g. 2 zu erkennen.

Die Dichtung umfaßt einen metallenen Außenring 7, der einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei Parallen, axiale Wände der Dichtung bildenden

ίο Schenkeln 8, 9 aufweist Der äußere Schenkel 9 stützt sich mit seiner äußeren Oberfläche an der Innenfläche des zylindrischen Ansatzes 5 der Radnabe 1 ab, wie in F i g. 1 zu erkennen ist

Die Basis 10 des Außenrings 7, deren Länge annähemd derjenigen der Schenkel 8 und 9 entspricht, bildet eine radiale Wand des Lagers, deren äußere Oberfläche gemäß F i g. 1 dem Lager 3 zugewandt ist und bildet die dem abzudichtenden Fluid, d. h., dem Schmieröl des Lagers zugewandte Stirnfläche der erfindungsgemäßen Dichtung.

Die Dichtung umfaßt ferner einen Außenring i i, der einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt mit zwei annähernd gleich lange"n Schenkeln 12 und 13 aufweist. Der Schenkel 12 bildet eine radiale Wand, deren äußere Oberfläche die entgegengesetzte Stirnfläche der Dichtung bildet die dem Inneren der Bremstrommel des Fahrzeugs zugewandt ist Der Schenkel 13 bildet eine axiale Wand, die gemäß F i g. 1 mit dem mit der Achse

^ verbundenen Ring 6 in Berührung stehl Der Schenkel

13 weist ein geripptes Dichtelement 14, beispielsweise aus Gummi auf, das unmittelbar mit dem Ring 6 in Berührung tritt

Wie in F i g. 2 zu erkennen ist, sind der Außenring 7 und der Innenring Jl derart, ineinander gefügt, daß sie zusammen ein Gehäuse bilden, das einen ringförmigen Hohlraum mit irr. wesentlichen viereckigem Querschnitt umschließt Der Schenkel 9 weist ein abgewinkeltes Ende 15 auf, das eine Einfassung zur festen Verbindung der Außen- und Innenringe 7,11 bildet.

Der Schenkel 8 des Außenrings 7 ist derart in Bezug auf Jen Schenkel 13 des Innenrings 11 angeordnet, daß er mit diesem einen Kanal 16 begrenzt.

Im Inneren des durch die Innen- und Außenringe 11,7 begrenzten Hohlraums ist ein Dichtelement mit einer metallenen, im Querschnitt im wesentlichen Z-förmigen Versteifung 17 angeordnet. Das Mittelstück 18 des Z-förmigen Querschnitts der Versteifung bildet einen axialen Schirm, und die Querstege 19 und 20 dieses Querschnitts bilden radiale Schirme. Der Quersteg 20 ist beispielsweise durch eine Schweißverbindung 21, oder durch Löten, Kleben oder Nieten an dem Schenkel 12 des Innenrings 11 befestigt. An dem Quersteg 19 der Versteifung 17 haftet ein Dichtprofil 22, beispielsweise ein fluoriertes Elastomer, das eine Haupt-Dichtlippe 23 und eine Zusatz-Lippe 24 umfaßt. Eine Feder 25 drückt die Dichtlippe 23 gegen den Schenkel 8 des Außenrings 7 an.

Mit dem Quersteg 20 der Versteifung 17 steht ein Dichtprofil 26, beispielsweise ein Polyacrylat, in Haftverbindung, das zwei Dichtlippen 27, 28 umfaßt. Das Dichtprofil 26 umfaßt ferner einen Flansch 29, der bei der Verbindung der Versteifung 17 mit dem Schenkel 12 des Innenrings 11 gestaucht wurde und so die Verbindung 21 zwischen der Versteifung und dem Schenkel 12 abdichtet.

Wie in F i g. 2 zu erkennen ist. bildet die Versteifung 17 in dem ringförmigen Hohlraum eine innere Kammer 30 und eine ringförmige äußere Kammer 31. Die innere

Kammer 30 steht mit dem Kanal 16 in Verbindung und wird im Betrieb mit Schmiermittel gefüllt, das eine gute Schmierung des Dichtprofils 22 gewährleistet.

Das Dichtprofil 26 bildet mit seinen Dichtlippen 27,28 eine Sperre, die das Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz oder sonstigen Verunreinigungen, insbesondere des in den Bremsen entstehenden Staubes verhindert. Die einzelnen Dichtlippen der Dichtung werden vor der Montage der Dichtung mit Fett geschmiert.

Im Betrieb sind der Innenring 11 und das Dichtungselement, das die Versteifung 17 und die Dichtprofile 22 und 26 umfaßt, in Bezug auf die Achse 2 festgelegt, während der Außenring 7 zusammen mit der Radnabe drehbar ist. Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß der Außenring 7 keine aufgeklebten Teile aus Gummi oder dergleichen trägt, so daß seine Oberfläche kein Klebemittel aufzunehmen braucht. Aus diesem Grund kann die Oberfläche des Außenrings 7 ohne Rücksicht auf die Haftung eines Klebemittels in geeigneter Weise derart behandelt werden, daß die Gleiteigenschaften des Außenrings auf den durch die Versteifung 17 abgestützten Dichtlippen verbessert wird.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Dichtung sollte darauf geachtet werden, daß die Kraft der Einpreß- oder Aufschrumpf-Verbindung zwischen dem Außenring 7 und der Radnabe größer ist als die Kraft der Verbindung zwischen dem Innenring 11 und dem auf der Achse befestigten Ring 6.

Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß beim Lösen der Radnabe der Außenring 7 in seiner Position auf der Radnabe verbleibt, während der Innenring 11 aufgrund der Einfassung durch das abgewinkelte Ende 15 !mitgenommen wird und gleichzeitig den Ring 6 und das Lager 3 mit von der Achse abzieht.

Bei der Montage wird die vollständige, aus Innen- und Außenring zusammengesetzte Dichtung und anschließend das Lager 3 in einer Preßvorrichtung in Position gebracht, so daß der Innenring 11 mittelbar mit Hilfe des Lagers auf den Ring 6 aufgepreßt wird.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

Patentansprüche:

1. Dichtung in Hülsenform zur Montage zwischen einer Welle und einer zylindrischen Oberfläche, insbesondere zwischen einer Achse und der Radnabe eines Fahrzeugs, mit einem ringförmigen Gehäuse aus Metall, das einen Innenring (11) mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt, der eine mit der Welle in Berührung stehende axiale Wand (13) und eine nach außen vorspringende radiale Wand (12) bildet, einen relativ zu dem Innenring drehbaren Außenring (J), der mit dem Innenring (11) einen ringförmigen Hohlraum bildet, und ein an dem Innenring befestigtes Dichtungselement umfaßt das den ringförmigen Hohlraum in ringförmige innere und äußere Kammern (30, 31) unterteilt und wenigstens zwei flexible Dichtlippen (23, 24,27,28) aufweist, die mit axialen, Reibflächen für die Dichtlippen bildenden Wänden (8,9§ des Außenrings in dynamischer Dichtberührung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (7) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen parallele Schenkel die axialen Wände (8, 9) bilden, daß der durch den Außenring und die radiale Wand (12) des Innenrings begrenzte Hohlraum einen im wesentlichen viereckigen Querschnitt aufweist, daß die Trennwand zwischen den inneren und äußeren Kammern (30, 31) durch eine Versteifung (17) des Dichtungselements gebildet wird, daß die innere Kammer (30) über einen zwischen dem inneren Schenkel (8) des Außenrings un-· der axialen Wand (13) des Innenrings gebildeten Kanal (16) mit einer der Stirnseiten des Gehäuses in "'erbindung steht und daß wenigstens eine der Dichtlippen (23,24) des Dichtungseiements gegen den inneren Schenkel (8) des Außenrings andrückt und die innere Kammer

(30) von der äußeren Kammer (31) trennt, während wenigstens eine der anderen Dichtlippen (27,28) des Dichtungselements gegen den äußeren Schenkel (9) des Außenrings andrückt und die äußere Kammer

(31) von der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses trennt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung (17) des Dichtungselements einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Mittelstück (18) einen axial verlaufenden Schirm in dem Kohlraum des Gehäuses bildet und dessen Querstege (19, 20) radiale Schirme bilden.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (23,24 und 27,28) fest mit den Querstegen (19 bzw. 20) der Versteifung (17) verbunden sind.

4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement mit einem der Querstege (20) der Versteifung (17) an der radialen Wand (12) des Innenrings befestigt ist.

5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Dichtlippen (23, 24) gegen den inneren Schenkel (8) des Außenrings andrücken.

6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Dichtlippen (27,28) gegen den äußeren Schenkel (9) des Außenrings andrücken.

7. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ringförmige Fe-

der (25), die wenigstens eine der Dichtlippen (23,24) des Dichtungselements gegen den inneren Schenkel (8) des Außenrings andrückt

8. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die axial verlaufende Wand (13) des Innenrings auf ihrer an aer Welle anliegenden Oberfläche ein Dichtelement (14) trägt

9. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der äußere Schenkel (9) des Außenrings (7) zur Einfassung des Innenrings (11) an seinem freien Ende (15) abgewinkelt ist