DE69107890T2

DE69107890T2 - Dichtungsvorrichtung für Radnabenlager von Motorfahrzeugen.

Info

Publication number: DE69107890T2
Application number: DE69107890T
Authority: DE
Inventors: Angelo Vignotto
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2011-05-08
Also published as: US5149207A; IT9067380A1; DE69107890D1; IT1240465B; EP0458122B1; IT9067380A0; EP0458122A2; EP0458122A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichteinrichtung für Fahrzeugradnabenlager.
Bisherige Generationen von Lagern, die auf Radnaben montiert sind, lassen ein sehr gutes Betriebsverhalten zu, sind aber ziemlich teuer, so daß diese mit Dichtungen versehen werden müssen, die eine Abdichtung so sicher wie möglich gegen das Eindringen von äußeren verschmutzenden Fremdkörpern gewährleisten, wie z.B. Wasser, Staub, Schlamm, denen die Bauteile, auf dem die Lager befestigt sind, ständig ausgesetzt sind.
Zur Zeit sind diese Dichtungen, obwohl sie mit zwei Dichtlippen versehen sind, auf eine Weise ausgelegt, bei der diese Dichtlippen sehr schnell verschleißen und/oder keine zufriedenstellenden Betriebsbedingungen an der Innenseite des Lagers gewährleisten, da die Dichtlippen nicht immer richtig ausgerichtet sind und auf die Oberfläche des Bauteiles drücken, auf der sie ihre Dichtwirkung ausüben müssen.
Die Gummilippen gleiten auf einer rotierenden Anschlagfläche und ihre Dichtwirkung wird mit der Zeit weniger effektiv.
Nach einer Betriebsphase bildet sich bedingt durch die Abkühlung ein Unterdruck, und nach einer langen Zeit können Korrosionsphänomene auf der rotierenden Anschlagfläche auftreten, genau in dem Bereich, der sich mit den Dichtlippen im Eingriff befindet.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die zuvorgenannten Nachteile zu überwinden, indem eine Vorrichtung offenbart wird, die:
- die Dichtung in beider Hinsicht verbessert, nämlich in statischer Hinsicht am Außenring des Lagers und in dynamischer Hinsicht (am Innenring des Lagers);
- den schädlichen Effekt verringert, der von den thermischen Veränderungen herrührt, denen die Teile ausgesetzt sind, die mit diesen in Kontakt stehen.
- eine wesentlich längere Lebensdauer für die Dichtung und demzufolge des Lagers selbst zur Verfügung stellt, sogar unter sehr schweren Betriebsbedingungen.
FR-A-2570146 offenbart eine Dichteinrichtung, die eine Dichtung enthält, die an dem äußeren Ring eines Lagers befestigt ist. Die Dichtung bildet drei Dichtlippen, von denen zwei im gleitenden Kontakt auf einer ringförmigen Zentrifugalblende gehalten werden, die an dem inneren Ring befestigt ist, während eine dritte Dichtlippe dem Ring gegenüberliegt. Die Dichtung kann sich auf dem inneren Ring befinden.
Eine weitere Dichteinrichtung für Kugellager ist aus der DE-A-3838824 bekannt. Es ist ein Dichtbauteil offenbart, das ein Stützteil aufweist, das durch die Verbindung von drei kreisförmigen Flächen gebildet wird, von denen eine erste Fläche zylindrisch und axial, eine zweite dazwischenliegende Fläche eben und radial angeordnet ist, und eine dritte Fläche kegelförmig ist und in Richtung des äußeren Ringes des Kugellagers konvergiert.
Die obigen und weitere Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erzielt, daß eine Dichteinrichtung zur Verfügung gestellt wird, wie sie im Anspruch 1 beansprucht wird.
Die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung wird jetzt im Bezug zur beiliegenden Zeichnung beschrieben, die einen Querschnitt der Einrichtung darstellt, die ihrerseits auf einem Lager befestigt ist.
Ein Fahrzeugradnabenlager umfaßt einen inneren rotierenden Lagerring 10, einen äußeren feststehenden Lagerring 11 und zwei Sätze an Kugeln 12, die einen Ring bilden und durch spezielle Käfige in Position gehalten werden, die zwischen solche Lagerringe gesetzt werden.
Die Elemente 10, 11 und 12 des Kugellagers werden nicht im Detail beschrieben, da diese nicht der Gegenstand dieser Erfindung sind. Sie sind in der Zeichnung mit beispielhaften Umrissen und Größen gezeigt denn sie können auch jegliche andere Konfiguration in Übereinstimmung mit den verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten aufweisen, ohne dabei die Ziele und die Vorteile der Einrichtung zu modifizieren, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Eine Zentrifugeneinrichtung 1, die aus starrem Material hergestellt ist, wird mittels einer Gummidichtung 3 an dem inneren, rotierenden Lagerring 10 festgehalten.
Die Dichtung 3 umfaßt einen unteren Hauptkörper 4, einen zylindrischen Abschnitt 5, der sich in Richtung der Kugeln 12 erstreckt und eine Dichtlippe 6, die an die Wand 9 reicht. Diese Wand weist eine ringförmige Form auf, um die Zentrifugalwirkung des inneren rotierenden Lagerringes 10 auszunutzen, die die verschmutzenden Fremdkörper von der Innenseite des Lagers fernhält.
Eine kleine Nut 19 erhält man in der Nähe der Verbindung des zylindrischen Abschnittes 5 mit dem Hauptkörper 4, um die zwei Bereiche des zusammengedrückten Gummis voneinander unabhängig zu gestalten.
Die Zentrifugeneinrichtung 1 wird durch die Verbindung der drei Flächen gebildet: einer zylindrischen Fläche 18, die axial angeordnet ist, einer ebenen Fläche 17, die radial angeordnet ist und einer kegeligen Fläche 16, die in Richtung des äußeren Lagerringes 11 divergiert.
Die Dichtung 3 wird außerhalb um die ebene Fläche 17 der Zentrifugeneinrichtung 1 gewickelt und deckt komplett dessen kegeligen Abschnitt 16 ab.
Bezugnehmend auf die Zeichnung ist die Dichtung 3 weiterhin mit zwei Dichtlippen versehen. Einer Hauptdichtlippe 7, die sich in Richtung der Außenseite des Lagers erstreckt, die die Anschlagfläche 13 einer Blende 2 erreicht, die kraftschlüssig auf einer speziellen Oberfläche des äußeren feststehenden Lagerringes 11 befestigt ist. Ein zweite Dichtlippe 8 erstreckt sich in Richtung der Innenseite des Lagers und berührt eine radial angeordnete, ebene Oberfläche 20 des äußeren Lagerringes 11.
Die Blende 2 ist aus einem nicht korrodierenden Material hergestellt (wie z.B. rostfreier Stahl) und wird durch die Verbindung der drei kreisförmigen Flächen gebildet: einer axial angeordneten, zylindrischen Fläche 15, einer ebenen, radialen Fläche 14 und einer kegelförmigen, überhängenden Fläche 13, die in Richtung der Außenseite des Lagers konvergiert.
Die Flächen 14 und 15 werden gegen den äußeren Lagerring 11 gedrückt. Die Blende 2 und die Dichtung 3 sind wechselseitig angeordnet, um so drei getrennte Kammern zu bilden. Eine erste Kammer 21 ist in Richtung der Außenseite des Lagers geöffnet; eine zweite dazwischenliegende Kammer 22 ist durch die Dichtlippen 7 und 8, durch die Anschlagfläche 13 und durch den äußeren Lagerring 11 verschlossen; eine dritte Kammer 23 ist die Innerste, und sie ist diejenige, bei der es vorgesehen ist, daß das Eindringen von äußeren verschmutzenden Fremdkörpern verhindert wird.
Der einzig mögliche Eingang für verschmutzende Elemente ist die Öffnung 24. Der kegelförmige Abschnitt 13 der Blende 2 ist vorgesehen, um als Staubschutz zu wirken, und er erstreckt sich in Richtung der ringförmigen Oberfläche 9 auf solche Weise, daß er den Eingang für die verschmutzenden Fremdkörper verengt und folglich deren Entfernen bedingt durch den Zentrifugeneffekt vereinfacht.
Während des Betriebes rotieren die Zentrifugeneinrichtung 1 und die Dichtung 3 zusammen mit dem inneren Lagerring 10.
Die Zentrifugalkraft wird zum Ausstoßen von eventuell verschmutzenden Fremdkörpern aus der Kammer 21 erzeugt und drückt die Hauptdichtlippe 7 gegen die Anschlagfläche 13; sie erhöht die Anpreßkraft und gewährleistet die Dichtwirkung.
Die zweite Dichtlippe 8 gleitet auf der Oberfläche 20 des äußeren Lagerringes 11, die verschmutzende Fremdkörper, die die Dichtlippe 7 passiert haben könnten und in die Kammer 22 gelangt sind, davon abhält, in die Kammer 23 zu gelangen.
Die Dichtlippe 6 ist zur Gewährleistung einer weiteren Dichtwirkung konzipiert worden, um verschmutzende Fremdkörper davon abzuhalten, in die Nähe des Hauptkörpers 4 der Dichtung 3 zu gelangen.
Die dazwischenliegende Kammer 22 ist mit Schmiermittel gefüllt, das die Dichtlippen 7 und 8 schmiert. Darüber hinaus wird im Betrieb die Zentrifugeneinrichtung 1 mittels der Dichtung 3 gegen die Hitze isoliert, die von den durch die Bremsscheiben erzeugten hohen Temperaturen herrührt, wobei auf diese Weise die oben erwähnten Nachteile überwunden werden.
Die Vorrichtung dieser Erfindung weist einen weiteren Vorteil auf, nämlich daß keine Federn benötigt werden, um den Dichtkontakt zwischen der Dichtung 3 und dem Lagerring 10 des Lagers zu gewährleisten.

Claims

1. Dichtungsvorrichtung für Fahrzeugradnabenlager umfassend

-eine auf dem inneren drehenden Ring (10) des Lagers befestigte Fliehkraftvorrichtung (1), welche durch die Vereinigung von drei kreisförmigen Flächen gebildet ist, von denen eine (18) zylindrisch und axial, eine (17) eben und radial, und eine (16) konisch und in Richtung des äußeren Ringes (11) des Lagers auseinanderlaufend angeordnet ist;

-eine auf dem äußeren stationären Ring (11) befestigte Abdeckung (2), welche aus der Vereinigung von drei kreisförmigen Flächen gebildet ist, von denen eine erste (15) zylindrisch und axial, eine zweite mittlere (14) eben und radial angeordnet ist und eine dritte konische Fläche (13) in Richtung der Außenseite des Lagers auseinanderläuft, wobei die genannte dritte Fläche (13) in Richtung einer toroidförmigen Wand (9) des inneren drehenden Rings (10) ragt, um eine schmale Öffnung (24) mit der genannten toroidförmigen Wand (9) zu definieren;

-eine auf der Fliehkraftvorrichtung vorgesehene Dichtung (3), welche den inneren drehenden Ring (10) mit der Fliehkraftvorrichtung (1) verbindet, und Dichtungslippen (8, 7) aufweist, welche jeweils gegen den äußeren Ring (11) des Lagers und gegen die auf einem solchen Ring befestigte Abdeckung (2) gleitet;

-wobei die Fliehkraftvorrichtung (1) und die Abdeckung 2) so gestaltet und angeordnet sind, daß sie zusammen mit der Dichtung eine erste Kammer (21), welche offen (24) gegen die Außenseite des Lagers ist, eine zweite geschlossene mittlere Kammer (22) und eine dritte, gegen die Innenteile des Lagers offene Kammer (23) bilden.

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dichtung (3) auf der Fliehkraftvorrichtung (1) mit dem Innenring (10) hinsichtlich ihres zentralen Körpers (4) und eines sich gegen das Innere des Lagers erstreckenden, zylindrischen Abschnitts (5) verbunden ist.

3. Dichtungsvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummidichtung (3) eine Nut (19) aufweist benachbart des Übergangs zwischen ihrem zentralen Körper (4) und dem genannten zylindrischen Abschnitt (5).