DE3317767A1

DE3317767A1 - Dichtung

Info

Publication number: DE3317767A1
Application number: DE19833317767
Authority: DE
Inventors: Gérard 52200 Langres Bertin
Original assignee: Procal SA
Current assignee: Procal SA
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1983-05-16
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE3317767C2; IT1163380B; SE8302337D0; ES279981Y; FR2527297A1; SE452902B; IT8321140A1; IT8321140A0; FR2527297B1; SE8302337L; ES279981U

Description

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-A-

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Dichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Derartige Dichtungen werden beispielsweise zur Abdichtung eines Lagers zwischen einer Achse und einer Radnabe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Arbextsfahrzeugs verwendet.

Bei derartigen Fahrzeugen ist es üblich, zwischen der Achse und 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.

Es sind bereits zahlreiche Bauformen derartiger Dichtungen vorgeschlagen worden, die üblicherweise einen fest mit der Achse verbundenen Innenring und einen fest mit der Radnabe verbundenen und mit dieser drehbaren Außenring sowie ein dynamisches Dichtungselement mit einer oder mehreren Dichtlippen umfassen, die mit den Umfangsflachen der Innen- und Außenringe in gleitender Berührung stehen.

Bei einer ersten Bauform derartiger Dichtungen ist die Dichtlippe bzw. sind.die Dichtlippen derart angeordnet, daß sie unmittelbar dem Schmiermittel zugewandt sind und radial nach innen vorspringen und gegen eine innere axiale Wand der Dichtung andrücken. Bei dieser Bauform besteht wegen der im Betrieb auf das Schmiermittel wirkenden Zentrifugalkraft die Gefahr, daß die Dichtlippen nicht ausreichend geschmiert werden und sich daher rasch abnutzen. Darüber hinaus wirken die Zentrifugalkräfte auch auf das gummielastische Material der Dichtlippen und auf eine zum Vorspannen der Dichtlippen vorgesehene Feder. Hier-

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durch wird die radiale Anpreßkraft der Dichtlippen gegen die Gegenfläche der Dichtung erheblich verringert, so daß es zu Undichtigkeiten kommen kann.

in einer anderen Bauform sind bei derartigen Dichtungen eine oder mehrere Dichtlippen ebenfalls unmittelbar dem Schmiermittel zugewandt aber derart angeordnet, daß sie radial nach außen weisen. 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 nach größer, da bei dieser Anordnung der Dichtlippen der Austritt des Schmiermittels durch die auf dieses wirkenden Zentrifugalkräfte noch begünstigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Dichtungen überwindet und eine vollständige und zuverlässige Dichtwirkung gegenüber den umgebenden Medien gewährleistet.

Bei einer Verwendung der Dichtung zwischen einer Achse und einer Radnabe soll der Austritt von Schmiermittel und das Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebung wie Feuchtigkeit, Schmutz und insbesondere Bremsstaub zuverlässig verhindert werden.

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

Die erfindungsgemäße Dichtung umfaßt ein ringförmiges Gehäuse aus Metall, das durch einen Innenring und einen relativ zu diesem drehbaren Außenring gebildet ist. Ferner umfaßt die Dichtung ein Dichtungselement, das innerhalb des Gehäuses an dem Innenring befestigt ist und zwei elastische Dichtlippen trägt, die mit axial verlaufenden

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Wänden des Außenringes in Dichtberührung stehen, so daß die axialen Wände des Außenringes Reibflächen für die Dichtlippen bilden. Erfindungsgemäß weist der Außenring einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, dessen parallele Schenkel den axialen Wänden des Innenrings entsprechen. Der Innenring weist einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und bildet eine axial verlaufende, mit der Welle in Berührung stehende Wand und eine radial verlaufende Wand, die zusammen mit den Wänden des Außenrings einen ringförmigen, im Querschnitt im wesentlichen viereckigen Hohlraum bildet. Das innerhalb dieses Hohlraums angeordnete Dichtungselement umfaßt eine Versteifung, deren Profil derart gewählt ist, daß die Versteifung den ringförmigen Hohlraum in innere und äußere ringförmige Kammern unterteilt. Die innere Kammer steht mit einer der Stirnseiten über einen Kanal in Verbindung, der durch die innere axiale Wand des Außenrings und die axiale Wand des Innenrings gebildet wird. Die äußere Kammer ist von der inneren Kammer durch wenigstens eine gegen die innere axia-Ie Wand des Außenrings andrückende Dichtlippe des Dichtungselements und von der gegenüberliegenden Stirnseite der Dichtung durch wenigstens eine gegen die äußere axiale Wand des Außenrings andrückende Dichtlippe des Dichtungselements getrennt.

Wenn die in dieser Weise aufgebaute hülsenförmige Dichtung derart zwischen der Achse und der Radnabe eines Fahrzeugs montiert ist, daß der Kanal eine Verbindung zu dem Schmiermittelgehäuse herstellt, so kann das Schmiermittel in die innere ringförmige Kammer eintreten und verbleibt im Betrieb wegen der wirkenden Zentrifugalkräfte dauernd in dieser Kammer, so daß eine wirksame Schmierung der Dichtlippen des Dichtungselements gewährleistet ist.

Selbst wenn eine geringe Menge des Öls oder Schmiermittels

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in die äußere ringförmige Kammer eindringt, ist dies kein Nachteil sondern im Gegenteil insofern von Vorteil, als hierdurch eine gewisse Schmierung der äusseren Dichtlippen erreicht wird, deren Hauptfunktion darin besteht, das Eindringen von Verunreinigungen wie Feuchtigkeit, Schmutz oder Staub aus der Umgebung in den ringförmigen Hohlraum zu verhindern.

Ih einer speziellen Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Versteifung des Dxchtungselements ein im wesentlichen Z-förmiges Profil auf, dessen Mittelstück einen axial durch den ringförmigen Hohlraum verlaufenden Schirm bildet, während die oberen und unteren Querstege 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 Innenrings befestigt.

Weiterhin sind bevorzugt zwei Dichtlippen vorgesehen, die gegen die innere axiale Wand des Außenrings andrücken, und zwei weitere Dichtlippen, die gegen die äußere axia-25' Ie Wand des Außenrings andrücken.

In für sich bekannter Weise wird wenigstens eine der Dichtlippen des Dichtungselements 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 gerif-

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feiten Dichtelement oder einer dichtenden Beschichtung versehen.

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

Fig 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtung zwischen einer Achse und der Radnabe eines Fahrzeugs; 10

Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt der Dichtung aus Figur 1.

In Figur 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 Figur 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 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 Figur 1 zu erkennen ist.

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

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. Die Dichtung umfaßt ferner einen Außenring 11, der einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt mit zwei annähernd gleich langen 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 Figur 1 mit dem mit der Achse verbundenen Ring 6 in Berührung steht. Der Schenkel 13 weist ein geripptes Dichtelement 14, beispielsweise aus Gummi auf, das unmittelbar mit dem Ring 6 in Berührung tritt.

Wie in Figur 2 zu erkennen ist, sind der Außenring 7 und der Innenring 11 derart ineinander gefügt, daß sie zusammen ein Gehäuse bilden, das einen ringförmigen Hohlraum mit im 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 den 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-

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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 Figur 2 zu erkennen ist, bildet die Versteifung 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 ge-

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eigneter 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.

Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

τΑ°βββ * ^MÜIIer Artur-Ladebec.-Strasse S₁

D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

DC/TP - Serie 7

st/wi/sc t6. Mai

PROCAL

Les Franchises

52200 Langres

Frankreich

DICHTUNG

PRIORITÄT: 18.05.1982, Frankreich, Nr. 82 08714

PATENTANSPRÜCHE

'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, einen relativ zu diesem drehbaren- Außenring und ein in dem Gehäuse angeordnetes, an dem Innenring befestigtes Dichtungselement mit wenigstens zwei flexiblen Dichtlippen umfaßt, die mit axialen, Reibflächen für die Dichtlippen bildenden Wänden

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des Außenrings in dynamischer Dichtberührung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (7) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen parallele Schenkel (8,9) die axialen Wände bilden, daß der Außenring (11) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist und eine mit der Welle in Berührung stehende axiale Wand (13) und eine radiale Wand (12) bildet, die mit den axialen Wänden des Außenrings einen ringförmigen, im Querschnitt im wesentlichen viereckigen Hohlraum begrenzt, und daß das in diesem Hohlraum angeordnete Dichtungselement eine Versteifung (17) umfaßt, deren Profil derart geformt ist, daß die Versteifung den Hohlraum unterteilt in eine ringförmige innere Kammer (30) , die mit einer der Stirnseiten des Gehäuses über einen zwischen dem inneren Schenkel (8) des Außenrings und der axialen Wand (13) des Innenrings gebildeten Kanal (16) mit einer der Stirnseiten des Gehäuses in Verbindung steht, und in eine ringförmige äußere Kammer (31), die von der inneren Kammer durch wenigstens eine der Dichtlippen (23,24) des Dichtungselements, die gegen den inneren Schenkel (8) des Außenrings andrückt, und von der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses durch wenigstens eine weitere , gegen den äußeren Schenkel (9) des Außenrings andrückende Dichtlippe (27,28) des Dichtungselements getrennt ist.
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 Hohlraum 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.

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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, g ekennzeichnet durch eine ringförmige Feder (25), die wenigstens eine der Dichtlippen (23,24) des Dichtungselements gegen den inneren Schenkel (8) des Außenrings an- drückt.
8. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, daß die axial verlaufende Wand (13) des Innenrings auf ihrer an der 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.