DE3824212A1 - Dichtungsanordnung fuer eine lagerbuechse - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse, mit
einem inneren Dichtungsring, der in der Bohrung der Lagerbüchse befestigt
ist und dessen Dichtlippen auf einen in der Büchse gelagerten zylindrischen
Zapfen gerichtet sind, und mit einem am offenen Ende der Lagerbüchse
stirnseitig abdichtend anliegenden und axial gehaltenen äußeren
Dichtungsring.
Eine solche Dichtungsanordnung ist aus der DE-OS 21 44 172 bekannt. Die
Dichtlippen des inneren Dichtungsringes verlaufen von dessen innerer
Oberfläche aus nicht radial, sondern sind zur Außenseite der Lagerbüchse
geneigt angeordnet. Bei der Montage einer solchen, beispielsweise für
Kreuzgelenke verwendeten Lagerbüchse erfolgt eine Relativbewegung
zwischen dem Zapfen und der mit den Dichtungsringen versehenen Büchse
in Achsrichtung des Zapfens. Wenn bei dieser Bewegung des Zapfens gegen
die schräg angestellten Dichtlippen der Zapfen mit seiner Stirnfläche die
Dichtlippen berührt, können bei ungenügender Zentrierung des Zapfens die
Dichtlippen umgestülpt werden oder aufreißen und segmentartig abgeschert
werden. Bei dieser einfach aufgebauten Dichtungsanordnung erfolgt im
Betrieb eine Relativbewegung zwischen den Dichtlippen und der äußeren
Oberfläche des Zapfens in Umfangsrichtung des Zapfens. Die Dichtlippen
gleiten also auf dem Zapfen.
Aus der DE-PS 31 32 826 ist eine Gleitringdichtung für ein Univer
sal-Kreuzgelenk bekannt. Diese Dichtung enthält einen innerhalb der
Lagerbüchse angeordneten Gleitring und einen sich an diesen axial
anschließenden äußeren Gleitring, der über eine sich axial anschließende
Manschette und eine Feder an einem radialen Basisabschnitt einer Innen
hülse abgestützt ist. Die Manschette liegt in radialer Richtung mit Dich
tungsflächen an der auf den Zapfen aufgesteckten Innenhülse an und führt
über eine drehfeste Verbindung des äußeren Gleitringes die Bewegungen
der lnnenhülse mit aus. Es tritt hier zwischen den Dichtungsflächen der
außerhalb der Lagerbüchse befindlichen Manschette und der lnnenhülse
allenfalls eine Axialbewegung, nicht jedoch eine Drehbewegung auf. Die
eigentliche Dichtfläche zwischen den sich relativ zueinander verdrehenden
Teilen befindet sich an der gemeinsamen Stirnseite des äußeren Gleitringes
und des inneren Gleitringes. Diese konstruktiv aufwendige Ausführung ist
gewählt worden, um eine Montage an einem Kreuzgelenk zu ermöglichen,
ohne die Dichtfunktion durch den dabei auftretenden Aufpreßdruck und die
Axialverschiebung zu beeinträchtigen. Die Gleitringdichtung ragt jedoch
weit aus der Lagerbüchse heraus und benötigt hier einen Mantelabschnitt
einer Außenhülse mit einem nach außen abstehenden Flansch zur
Begrenzung der Lagerbüchsenbewegung, um auf diese Weise
Beschädigungen der Gleitringe bei der Axialverschiebung zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lagerbüchse mit einer
Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art durch einfache
konstruktive Maßnahmen innerhalb der Lagerbüchse bei Einhaltung der
äußeren Abmessungen eine beschädigungsfreie Montage an dem Zapfen zu
ermöglichen. Dabei sollen insbesondere die geneigt angeordneten
Dichtlippen geschützt sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Lager
büchse ein den Zapfen umgebender Dichtlippenlaufring verliersicher ange
ordnet ist, an dessen äußerer Mantelfläche die Dichtlippen des inneren
Dichtungsringes anliegen. Auf diese Weise kann bei der Montage der
Lagerbüchse, beispielsweise als Gelenkkreuzbüchse in die Kreuzgelenk
gabel, der Gelenkkreuzzapfen gegen die Dichtlippenrichtung in die Büchse
einfahren, ohne die Dichtlippen zu berühren. Der Dichtlippenlaufring, an
dessen äußerer Oberfläche sich die Dichtlippen abstützen, wird mit leichter
Pressung auf den Gelenkkreuzzapfen aufgeschoben und weist dort im
Betrieb einen Festsitz auf.
An dem zur Außenseite der Lagerbüchse weisenden Ende des Dichtlippen
laufringes kann ein den Zapfen umgebender zusätzlicher Dichtungsring
anvulkanisiert sein, der eine Unterwanderung des Dichtlippenlaufringes,
beispielsweise mit Wasser, verhindert.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das zur Innenseite der
Lagerbüchse weisende Ende des Dichtlippenlaufringes axial in einer
Richtung an einer Anlaufscheibe für Wälzkörper abgestützt und in der
anderen Richtung an einer Anlagefläche des Zapfens gehalten. Diese
Anlaufscheibe überträgt die Axialkraft von der Lagerbüchse auf den
Dichtlippenlaufring beim Aufpressen auf den Zapfen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der
Dichtlippenlaufring über einen Radialflansch in der Lagerbüchse axial
befestigt, welcher an einem Ende des Dichtlippenlaufringes ausgebildet ist
und in eine Ringnut der Lagerbüchse hineinragt. Dabei kann der Radial
flansch achsparallele Durchbrüche aufweisen. Bei der Montage rastet der
Radialflansch in die Nut ein, wobei die Durchbrüche ein ausreichend
elastisches Verhalten des Radialflansches sicherstellen und gleichzeitig
einen Durchtritt von Schmiermittel aus dem Raum der Wälzkörper zu den
Dichtungsringen und von dort aus der Lagerbüchse heraus ermöglichen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der äußere
Dichtungsring über Haltenoppen an der Lagerhülse axial befestigt sein,
welche in die Durchbrüche des Radialflansches eingesteckt sind. In diesem
Fall befindet sich der Radialflansch an dem nach außen weisenden Ende
des Dichtlippenlaufringes. Der äußere Dichtungsring bildet hier über die
Haltenoppen mit der Lagerbüchse eine formschlüssige Baueinheit. ln
diesem Fall können die Durchbrüche als kreisbogenförmig verlaufende
Langlöcher ausgebildet sein, um ein besonderes Ausrichten des äußeren
Dichtungsringes bei der Montage vermeiden zu können.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen
enthalten. Der Schutzumfang erstreckt sich nicht nur auf die
beanspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ausschnittsweise einen Axialschnitt durch den Dichtungsbe
reich einer Lagerbüchse mit einem erfindungsgemäße Dicht
lippenlaufring und eingestecktem Zapfen;
Fig. 2 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele der Dichtungsanordnung
gemäß Fig. 1.
Eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist in Fig. 1 eine
Lagerbüchse 1 zur Aufnahme von als Rollen ausgebildeten Wälzkörpern 2
auf. Diese dienen zur Lagerung eines in die Lagerbüchse 1 hineinragenden
zylindrischen Zapfens 3. Die Abdichtung des Raumes der Wälzkörper 2
nach außen ist mit Hilfe eines inneren Dichtungsringes 4 und eines äußeren
Dichtungsringes 5, die aus einem polymeren Werkstoff bestehen können,
durchgeführt. Axial stützt sich der innere Dichtungsring 4 in der
Lagerbüchse 1 mit einem Armierungsring 6 über eine Anlaufscheibe 7 an
den Wälzkörpern 2 ab. Die Anlaufscheibe 7 weist Durchbrüche 8 zum
Durchtritt von Schmiermittel auf. An der von den Wälzkörpern 2
abgewandten Stirnseite wird der innere Dichtungsring 4 von einem
Verschlußring 9, der in eine Ringnut 10 der Lagerbüchse 1 hineinragt, axial
gehalten.
Der innere Dichtungsring 4 weist an seiner inneren Oberfläche zwei
gegenüber der radialen Richtung zur Außenseite der Lagerbüchse 1 geneigt
angeordnete Dichtlippen 11 auf, die an der äußeren Mantelfläche eines
Dichtlippenlaufringes 12 dichtend anliegen. Dieser Ring umgibt den Zapfen
3 und ist mit leichter Pressung auf den Zapfen 3 aufgeschoben. An seinem
zur Innenseite der Lagerbüchse 1 weisenden Ende ist der Dichtlippen
laufring 12 im Bereich einer konischen Anlagefläche 13 des Zapfens 3
mit einer Umbördelung versehen, mit der er sich in einer axialen Richtung
an der Anlaufscheibe 7 abstützt. Sollte der Dichtlippenlaufring 12 trotz
der Vorspannung auf dem Zapfen 3 in der anderen axialen Richtung
wandern, so würde er an dem äußeren Dichtungsring 5 abgestützt. An dem
zur Außenseite der Lagerbüchse 1 weisenden Ende des Dichtlippenlauf
ringes 12 ist stirnseitig ein zusätzlicher Dichtungsring 14 anvulkanisiert,
der das Eindringen von Wasser in den Raum der Wälzkörper 2 verhindert.
Der Dichtlippenlaufring 12 kann in dieser Ausführung vorher leicht warm
behandelt und am Außendurchmesser geschliffen worden sein.
Am offenen Ende der Lagerbüchse 1 liegt stirnseitig der äußere Dichtungs
ring 5 dichtend an. Er ist mit einem umlaufenden Kragen 15, in dem
Schlitze zum Durchtritt von Schmiermittel angeordnet sind, an dem Ver
schlußring 9 axial festgelegt und umgibt den Zapfen 3 unmittelbar.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 2 bis 5 weisen grundsätzlich
denselben Aufbau wie das Beispiel in Fig. 1 auf. Sie unterscheiden sich
davon nur geringfügig. In Fig. 2 ist der Dichtlippenlaufring 16 zur Außen
seite der Lagerbüchse 1 hin verlängert und nimmt zusätzlich den äußeren
Dichtungsring 5 auf, der mit Festsitz auf dem Dichtlippenlaufring 16 sitzt.
Diese Ausführung kann vorteilhaft sein, wenn z. B. die Schulter 17 des
Zapfens 3 für eine Anlage und Abstützung des äußeren Dichtungsringes 5
nicht ausreicht. Ein zusätzlicher Dichtungsring 18 ist an einem
abgebogenen Ende 19 des Dichtlippenlaufringes 16 im Bereich der Schulter
17 anvulkanisiert, um das Eindringen von Wasser zu dem Preßsitz des
Dichtlippenlaufringes 16 auf dem Zapfen 3 und den Wälzkörpern 2 zu
verhindern. Diese Ausführung ist jedoch auch ohne den Dichtungsring 18
möglich.
In Fig. 3 ist der Dichtlippenlaufring 20 als Winkelring ausgebildet, er
weist einen Radialflansch 21 an seinem zur Innenseite der Lagerbüchse 1
weisenden Ende auf, der in eine Ringnut 22 der Lagerbüchse 1 hineinreicht
und auf diese Weise axial festgelegt ist. Damit der Radialflansch 21 bei
der Montage in die Ringnut 22 einschnappen kann, sind in dem Radial
flansch 21 Durchbrüche 23 angeordnet, die dem Radialflansch 21 eine
Elastizität geben und gleichzeitig den Durchtritt von Schmiermittel
ermöglichen. Beim Aufschieben des Dichtlippenlaufringes 20 auf den
Zapfen 3 stützt sich der Radialflansch 21 innerhalb der Ringnut 22, wie
dargestellt, ab. Zwischen dem Radialflansch 21 und den Wälzkörpern 2 ist
eine Tellerfeder 24 angeordnet. An dem zur Außenseite der Lagerbüchse 1
weisenden Ende ist ein zusätzlicher Dichtungsring 25 angeordnet.
Der die Dichtlippen 11 aufweisende innere Dichtungsring 4 ist durch
Preßsitz in der Lagerbüchse 1 gehalten. Zusätzlich weist der
Armierungsring 26 ein abstehendes Ende auf, mit welchem er in einer
weiteren Ringnut 27 der Lagerbüchse 1 eingefedert ist und somit den
inneren Dichtungsring 4 auch bei hohen Abschmierdrücken axial sicher
festhält.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 nur dadurch, daß ein zusätzlicher
Dichtungsring für den Dichtlippenlaufring 20 auf dem Zapfen 3 fehlt und
daß der Armierungsring 28 des inneren Dichtungsringes 4 in der Bohrung
der Lagerbüchse 1 ausschließlich durch Preßsitz gehalten ist. Der äußere
Dichtungsring 5 ist auf dem Dichtlippenlaufring 20 mit Festsitz angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ein Radialflansch 29 an
dem zur Außenseite der Lagerbüchse 1 weisenden Ende des Dichtlippen
laufringes 30 angeordnet und ragt hier in die Ringnut 22 der Lagerbüchse
1 hinein. Die Durchbrüche 23 im Radialflansch 29 sorgen für die erforder
liche Elastizität des Radialflansches und nehmen gleichzeitig Haltenoppen
31 des äußeren Dichtungsringes 5 auf, mit denen dieser an der
Lagerbüchse 1 axial festgelegt ist und mit der Lagerbüchse eine
Baueinheit bildet. Die Durchbrüche 23 können als kreisbogenförmig
verlaufende Langlöcher ausgebildet sein, so daß ein Ausrichten des äußeren
Dichtungsringes 5 in Umfangsrichtung bei der Montage nicht erforderlich
ist. Der innere Dichtungsring 4 mit den Dichtlippen 11 sitzt über die
Armierung 32 mit Preßsitz in der Lagerbüchse 1. Hier kann auch eine
abgesetzte Armierung 28 wie in Fig. 4 verwendet werden, so daß sich zur
besseren Abdichtung eine Teilgummierung des Sitzes ergibt.
Claims (8)
1. Dichtungsanordnung für eine Lagerbüchse, mit einem inneren Dichtungs
ring, der in der Bohrung der Lagerbüchse befestigt ist und dessen Dicht
lippen auf einen in der Büchse gelagerten zylindrischen Zapfen gerichtet
sind, und mit einem am offenen Ende der Lagerbüchse stirnseitig ab
dichtend anliegenden und axial gehaltenen äußeren Dichtungsring, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Lagerbüchse (1) ein den Zapfen (3) umgebender
Dichtlippenlaufring (12, 16, 20, 30) verliersicher angeordnet ist, an dessen
äußerer Mantelfläche die Dichtlippen (11) des inneren Dichtungsringes (4)
anliegen.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem zur Außenseite der Lagerbüchse (1) weisenden Ende des Dichtlippen
laufringes (12, 20) stirnseitig ein den Zapfen (3) umgebender zusätzlicher
Dichtungsring (14, 25) anvulkanisiert ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das zur Innenseite der Lagerbüchse (1) weisende Ende des Dichtlippen
laufringes (12, 16) axial in einer Richtung an einer Anlaufscheibe (7) für
Wälzkörper (2) abgestützt und in der anderen Richtung an dem
äußeren Dichtungsring (5) gehalten ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtlippenlaufring (16, 20) zur Außenseite der
Lagerbüchse (1) verlängert ist und den äußeren Dichtungsring (5) mit
Festsitz aufnimmt.
5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtlippenlaufring (16) mit einem nach außen
abgebogenen Ende (19), an welchem ein den Zapfen (3) umgebender und an
einer Schulter (17) des Zapfens (3) anliegender zusätzlicher Dichtungsring
(18) anvulkanisiert ist, aus der Lagerbüchse (1) herausragt und hier von
dem äußeren Dichtungsring (5) umgeben ist.
6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtlippenlaufring (20, 30) über einen Radial
flansch (21, 29) in der Lagerbüchse (1) axial befestigt ist, welcher an
einem Ende des Dichtlippenlaufringes (20, 30) ausgebildet ist und in eine
Ringnut (22) der Lagerbüchse (1) hineinragt.
7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Radialflansch (21, 29) achsparallele Durchbrüche (23) aufweist.
8. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der äußere Dichtungsring (5) über Haltenoppen (31) an
der Lagerbüchse (1) axial befestigt ist, welche in die Durchbrüche (23) des
Radialflansches (29) eingesteckt sind.
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