DE102005016215A1

DE102005016215A1 - Lagervorrichtung mit einer Lagerbüchse und einer Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102005016215A1
Application number: DE102005016215A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bauer; Horst Gebauer
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-19
Also published as: CN100588850C; CN1844687A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung mit einer Lagerbüchse (2) zur drehbaren Lagerung eines Zapfens (1) und einer Dichtungsanordnung (8) zur Abdichtung eines Spalts (7) zwischen der Lagerbüchse (2) und dem Zapfen (1) im Bereich eines ersten axialen Endes (3) der Lagerbüchse (2). Die Lagerbüchse (2) weist ein auf ihrer Außenseite umlaufendes Profil (18) mit einem ersten Profilabschnitt (19) und einem zweiten Profilabschnitt (20) auf. Der zweite Profilabschnitt (20) ist weiter entfernt vom ersten axialen Ende (3) der Lagerbüchse (2) axial neben dem ersten Profilabschnitt (19) angeordnet. Innerhalb des zweiten Profilabschnitts (20) ist der Axialanteil der Flächennormale größer als innerhalb des ersten Profilabschnitts (19). Die Dichtungsanordnung (8) weist einen ersten Dichtring (9) auf, der dichtend und drehfest mit dem Zapfen (1) verbindbar ist. Der erste Dichtring (9) weist eine erste Dichtlippe (15) auf, die am ersten Profilabschnitt (19) der Lagerbüchse (2) anliegt. Die erfindungsgemäße Lagervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Dichtring (9) eine zweite Dichtlippe (16) aufweist, die am zweiten Profilabschnitt (20) der Lagerbüchse (2) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung mit einer Lagerbüchse und einer Dichtungsanordnung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung für eine derartige Lagervorrichtung und ein Drehgelenk mit mehreren derartigen Lagervorrichtungen.
Eine Lagervorrichtung mit einer Lagerbüchse und einer Dichtungsanordnung kann insbesondere bei einem Kreuzgelenk eingesetzt werden. Um eine dauerhafte Funktionsfähigkeit des Kreuzgelenks sicher zu stellen, ist es erforderlich, den konstruktionsbedingt jeweils zwischen der Lagerbüchse und einem darin drehbar gelagerten Zapfen vorhandenen Spalt zuverlässig abzudichten. Die dabei jeweils eingesetzte Dichtungsanordnung soll zum einen ein Austreten des innerhalb der Lagerbüchse vorgehaltenen Schmiermittels verhindern und zum anderen ein Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebung in das Innere der Lagerbüchse ausschließen oder zumindest auf ein vertretbares Maß reduzieren. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Lagervorrichtungen des Kreuzgelenks jeweils mit einer Lebensdauerschmierung versehen werden, die über die gesamte vorgesehene Nutzungszeit eine ausreichende Schmierwirkung gewährleisten muss.
Dichtungsanordnungen für Lagervorrichtungen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. So offenbart die DE 9 75 575 C eine Dichtung für Nadellager, insbesondere für Nadellager bei Kardangelenken. Bei diesen Nadellagern ist der äußere Laufring jeweils als eine Kappe ausgebildet und es dient das Ende eines Kupplungsarmes jeweils als innerer Laufring. Die Dichtung ist als ein Gummidichtring ausgebildet und weist einen Hauptflansch auf, dessen Ende so geformt ist, dass es sich in eine Haltenut einlegt, die für diesen Zweck auf der Außenfläche des äußeren Laufrings vorgesehen ist. Der Gummidichtring ist mit leichter Spannung auf den Umfang des Kupplungsarmes aufgezogen.
Aus der DE 14 00 988 A ist eine Dichtungseinrichtung für einen Lagerzapfen insbesondere von Kardangelenken bekannt. Auf dem Lagerzapfen ist ein Lagerlaufring angeordnet, wobei zwischen dem Lagerzapfen und dem Lagerlaufring mehrere Lagernadeln eingefügt sind. Die Dichtungseinrichtung besteht aus einem elastomeren Glied und einem nachgiebigen Stützglied. Das elastomere Glied weist drei Dichtlippen auf, wobei eine Dichtlippe in eine am Umfang des Lagerlaufrings ausgebildete Nut eingreift, eine Dichtlippe an der Stirnfläche des Lagerlaufrings anliegt und eine Dichtlippe mit einer Schulter des Lagerzapfens in Berührung steht.
Aus der DE 41 28 179 A1 ist eine Abdichtung für Lagerbüchsen, insbesondere für Kreuzgelenke, bekannt. In den Lagerbüchsen ist jeweils ein Zapfen gelagert. Die Abdichtung weist einen inneren Dichtring, der in der Bohrung der Lagerbüchse angeordnet ist und einen äußeren Dichtring, der auf dem Zapfen angeordnet ist, auf. Der äußere Dichtring weist eine Dichtlippe auf, die an einer äußeren Mantelfläche der Lagerbüchse anliegt.
Obwohl sich mit den bekannten Dichtungsanordnungen bereits eine zum Teil sehr gute Dichtheit erzielen lässt, ist insbesondere für den Einsatz unter extremen Bedingungen eine weitere Verbesserung der Dichteigenschaften erwünscht. So kann es beispielsweise beim Einsatz von Hochdruckreinigern vorkommen, dass ein Wasserstrahl unter hohem Druck im Bereich einer Dichtlippe auftrifft. Je nach den konstruktiven Details der Dichtung und den Parametern des Wasserstrahls, insbesondere des Drucks und des Auftreffwinkels, besteht das Risiko, dass die Dichtlippe angehoben wird und dadurch Wasser in die Lagerbüchse eindringt. Das eingedrungene Wasser kann sich sehr negativ auswirken und insbesondere die Schmierwirkung des in der Lagerbüchse vorgehaltenen Schmiermittels herabsetzen. Je nach dem Ausmaß der Beeinträchtigung des Schmiermittels kann sich dadurch die Lebensdauer der Lagervorrichtung reduzieren.
Besonders gefährdet im Hinblick auf eine Leckage durch einen Hochdruck-Wasserstrahl oder ähnliche Einwirkungen ist die an der Außenseite der Lagerhülse anliegende Dichtlippe, da diese vergleichsweise exponiert angeordnet ist. Prinzipiell ließe sich das Risiko einer Leckage zwar dadurch reduzieren, dass der Anpressdruck erhöht wird, mit dem die Dichtlippe gegen die Außenseite der Lagerhülse gepresst wird. Ein höherer Anpressdruck hat aber auch einen stärkeren Verschleiß der Dichtlippe und eine höhere Reibung zur Folge, so dass hier allenfalls ein sehr begrenzter Handlungsspielraum besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine sehr zuverlässige Dichtungsanordnung für die Abdichtung des Spalts zwischen einer Lagerbüchse und einem drehbar in der Lagerbüchse gelagerten Zapfen anzugeben, die auch unter extremen Bedingungen ein Eindringen von Fremdstoffen in das Innere der Lagerbüchse verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lagervorrichtung weist eine Lagerbüchse zur drehbaren Lagerung eines Zapfens und eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Spalts zwischen der Lagerbüchse und dem Zapfen im Bereich eines ersten axialen Endes der Lagerbüchse auf. Die Lagerbüchse weist ein auf ihrer Außenseite umlaufendes Profil mit einem ersten Profilabschnitt und einem zweiten Profilabschnitt auf. Der zweite Profilabschnitt ist weiter entfernt vom ersten axialen Ende der Lagerbüchse axial neben dem ersten Profilabschnitt angeordnet. Innerhalb des zweiten Profilabschnitts ist der Axialanteil der Flächennormale größer als innerhalb des ersten Profilabschnitts. Die Dichtungsanordnung weist einen ersten Dichtring auf, der dichtend und drehfest mit dem Zapfen verbindbar ist. Der erste Dichtring weist eine erste Dichtlippe auf, die am ersten Profilabschnitt der Lagerbüchse anliegt. Die erfindungsgemäße Lagervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Dichtring eine zweite Dichtlippe aufweist, die am zweiten Profilabschnitt der Lagerbüchse anliegt.
Die Erfindung hat den Vorteil dass die Lagerbüchse durch die Dichtungsanordnung im montierten Zustand dauerhaft und zuverlässig vor eindringenden Fremdstoffen und vor Schmiermittelverlust geschützt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Dichtwirkung auch bei einer von außen unter Druck auf die Lagervorrichtung einwirkenden Flüssigkeit, beispielsweise bei einem Reinigungsvorgang mittels eines Hochdruck-Reinigungsgeräts, erhalten bleibt.
Dadurch ist es möglich, die Lagervorrichtung einmalig mit einer Schmiermittelfüllung zu versehen, die für die gesamte Lebensdauer der Lagervorrichtung ausreicht. Eine nachträgliche Wartung der Lagervorrichtung ist nicht erforderlich. Dabei ist das Ausfallrisiko auch unter extremen Bedingungen sehr gering.
Im axialen Bereich zwischen dem ersten Profilabschnitt und dem ersten axialen Ende der Lagerbüchse kann ein Radialvorsprung ausgebildet sein. Der Radialvorsprung ermöglicht eine verliersichere Fixierung der Dichtungsanordnung an der Lagerbüchse, so dass die erfindungsgemäße Lagervorrichtung als eine Einheit gehandhabt werden kann.
Die erste Dichtlippe des ersten Dichtrings weist vorzugsweise eine von der Radialrichtung abweichende Orientierung auf. Dies wirkt sich insbesondere bei starken Belastungen positiv auf das Verschleißverhalten der ersten Dichtlippe aus.
Die zweite Dichtlippe des ersten Dichtrings ist bezüglich der Radialrichtung bevorzugt schräg nach außen orientiert. Dies bewirkt, dass die zweite Dichtlippe bei einem Druck von außen stärker gegen den zweiten Profilabschnitt der Lagerbüchse gepresst wird und sich dadurch die Dichtwirkung erhöht. Außerdem wird eine unter Druck auftreffende Flüssigkeit von der durch die zweite Dichtlippe gebildeten Dichtstelle weggeleitet.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste Dichtlippe des ersten Dichtrings mechanisch stabiler ausgebildet ist als die zweite Dichtlippe, so dass bei äußeren Einwirkungen primär die zweite Dichtlippe verformt wird. Im Hinblick auf eine effiziente Fertigung und eine lange Lebensdauer ist es von Vorteil, wenn die erste und zweite Dichtlippe integrale Bestandteile des ersten Dichtrings sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung weist der erste Dichtring im Bereich der ersten und zweiten Dichtlippe eine außen umlaufende Vertiefung auf. Die Vertiefung ist insbesondere so ausgebildet, dass sie sich radial nach außen erweitert. Durch die Vertiefung wird durch eine unter Druck auftreffende Flüssigkeit eine für die Dichtwirkung günstige Anpressdruckverteilung erzeugt und somit auch in derartigen Situationen eine hohe Dichtheit erreicht.
Um die Dichtwirkung noch weiter zu verbessern, kann die erfindungsgemäße Lagervorrichtung so ausgebildet sein, dass der erste Dichtring an einer das erste axiale Ende der Lagerbüchse bildenden Stirnfläche anliegt.
Der erste Dichtring kann einen Stützring aufweisen, der die Formstabilität erhöht. Vorzugsweise besitzt der Stützring einen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt. Insbesondere ist der erste Dichtring für eine Anordnung auf einem konischen Abschnitt des Zapfens ausgebildet.
Um die Dichtwirkung noch weiter zu erhöhen, kann die Dichtungsanordnung einen zweiten Dichtring aufweisen, der auf der dem Inneren der Lagerbüchse zugewandten Seite axial neben dem ersten Dichtring angeordnet ist. Der zweite Dichtring kann dichtend und drehfest mit der Lagerbüchse verbunden sein. Vorzugsweise weist der zweite Dichtring einen Stützring auf und ist durch den Stützring gegen axiale Verschiebung gesichert. Eine derart ausgebildete axiale Sicherung hat den Vorteil, dass sie hohe Kräfte aufnehmen kann.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer Lagerbüchse und einem drehbar in der Lagerbüchse angeordneten Zapfen im Bereich eines ersten axialen Endes der Lagerbüchse. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist einen ersten Dichtring auf, der dichtend und drehfest mit dem Zapfen verbindbar ist. Im Bereich seines Außenumfangs weist der erste Dichtring einen axialen Fortsatz mit einer ersten Dichtlippe auf, die sich bezüglich der Radialrichtung nach innen erstreckt. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass im Bereich des freien Endes des axialen Fortsatzes des ersten Dichtrings eine zweite Dichtlippe ausgebildet ist, die sich bezüglich der Radialrichtung schräg nach außen erstreckt.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Drehgelenk, das mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Lagervorrichtungen aufweist, in denen je ein Zapfen drehbar gelagert ist. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Drehgelenk als ein Kreuzgelenk ausgebildet, bei dem mehrere Zapfen in Kreuzform miteinander verbunden sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Kreuzgelenk mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lagervorrichtung in einer Schnittdarstellung,
2 einen vergrößerten Ausschnitt der 1 im Bereich der Dichtungsanordnung und
3 einen vergrößerten Ausschnitt der 2 zur Veranschaulichung von Details der Dichtungsanordnung.
1 zeigt ein Kreuzgelenk mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lagervorrichtung in Schnittdarstellung. Dabei ist nicht das gesamte Kreuzgelenk sondern lediglich der Bereich eines Zapfens 1 dargestellt, der in einer Lagerbüchse 2 drehbar gelagert ist und hierzu von einem ersten axialen Ende 3 der Lagerbüchse 2 her in das Innere der Lagerbüchse 2 eingeführt ist. Zwischen dem Zapfen 1 und der Lagerbüchse 2 sind zylinderförmige Wälzkörper 4 angeordnet, die durch ein nicht figürlich dargestelltes Schmiermittel geschmiert werden. Der Zapfen 1 und die Wälzkörper 4 laufen jeweils axial gegen eine Anlaufscheibe 5 am Boden der Lagerbüchse 2 an, der an einem zweiten axialen Ende 6 der Lagerbüchse 2 ausgebildet ist. Im Bereich des ersten axialen Endes 3 besteht zwischen dem Zapfen 1 und der Lagerbüchse 2 ein ringförmiger Spalt 7, der durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungsanordnung 8 verschlossen ist. Aufbau und Funktionsweise der Dichtungsanordnung 8 werden anhand der 2 und 3 erläutert.
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 1 im Bereich der Dichtungsanordnung 8. 3 zeigt wiederum einen vergrößerten Ausschnitt der 2 zur Veranschaulichung von Details der Dichtungsanordnung 8. Die Dichtungsanordnung 8 weist einen äußeren Dichtring 9 und einen inneren Dichtring 10 auf, die axial nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind der äußere Dichtring 9 im Bereich des ersten axialen Endes 3 der Lagerbüchse 2 außerhalb der Lagerbüchse 2 und der innere Dichtring 10 innerhalb der Lagerbüchse 2 angeordnet. Der äußere Dichtring 9 weist einen Dichtkörper 11 und einen Stützring 12 auf, der größtenteils innerhalb des Dichtkörpers 11 angeordnet ist. Der Dichtkörper 11 des äußeren Dichtrings 9 ist vorzugsweise aus Viton oder einem anderen Elastomermaterial hergestellt. Der Stützring 12 des äußeren Dichtrings 9 ist aus Metall hergestellt und weist einen S-förmigen Querschnitt auf.
Im Bereich seines Innenumfangs weist der Dichtkörper 11 des äußeren Dichtrings 9 zwei V-förmig angeordnete, jeweils spitz zulaufende Schenkel 13 auf, mit denen sich der äußere Dichtring 9 auf einen konischen Abschnitt 14 des Zapfens 1 abstützt. Auf diese Weise ist der äußere Dichtring 9 drehfest und dichtend auf dem Zapfen 1 angeordnet.
Zur Lagerbüchse 2 hin, relativ zu der der äußere Dichtring 9 drehbar ist, dichtet der äußere Dichtring 9 an mehreren Stellen ab. Hierzu weist der äußere Dichtring 9 eine Dichtlippe 15 und eine Dichtlippe 16 auf, die Bestandteile eines im Bereich des Außenumfangs des äußeren Dichtrings 9 ausgebildeten axialen Fortsatzes sind und einteilig mit dem Dichtkörper 11 des äußeren Dichtrings 9 ausgebildet sind. Die Dichtlippe 15, die näher am ersten axialen Ende 3 der Lagerbüchse 2 angeordnet und mechanisch stabiler ausgebildet ist als die Dichtlippe 16, erstreckt sich bezüglich der Radialrichtung nach innen. Vorzugsweise ist die Dichtlippe 15 allerdings nicht exakt parallel zur Radialrichtung orientiert, sondern schließt mit dieser einen Winkel ein. Die Dichtlippe 16 ist am freien Ende des axialen Fortsatzes des äußeren Dichtrings 9 ausgebildet und bezüglich der Radialrichtung schräg nach außen orientiert. Vorzugsweise wird die Orientierung dabei so gewählt, dass sie näher an der Axialrichtung als an der Radialrichtung liegt. In dem Bereich, in dem die beiden Dichtlippen 15 und 16 ausgebildet sind, weist der Dichtkörper 11 des äußeren Dichtrings 9 eine an seinem Außenumfang umlaufende Vertiefung 17 auf, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen V-förmigen Querschnitt besitzt.
Die beiden Dichtlippen 15 und 16 des äußeren Dichtrings 9 liegen jeweils im Bereich einer am Außenumfang der Lagerbüchse 2 ausgebildeten Radialnut 18 an der Lagerbüchse 2 an. Die Radialnut 18 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt auf, der durch einen Boden 19, eine erste Seitenwand 20 und eine zweite Seitenwand 21 definiert wird. Die Übergangsbereiche zwischen dem Boden 19 und den Seitenwänden 20 und 21 der Radialnut 18 sind jeweils abgerundet. Die erste Seitenwand 20 ist auf der vom ersten axialen Ende 3 der Lagerbüchse 2 abgewandten Seite des Bodens 19 angeordnet und besitzt eine wesentlich größere radiale Erstreckung als die zweite Seitenwand 21, die auf der dem ersten axialen Ende 3 der Lagerbüchse 2 zugewandten Seite des Bodens 19 angeordnet ist. Die zweite Seitenwand 21 wird durch einen Radialvorsprung 22 ausgebildet, der axial zwischen dem Boden 19 der Radialnut 18 und dem ersten axialen Ende 3 der Lagerbüchse 2 angeordnet ist. Durch den Radialvorsprung 22 ist der äußere Dichtring 9 verliersicher an der Lagerbüchse 2 fixiert, wenn der Zapfen 1 nicht in die Lagerbüchse 2 eingeführt ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Lagerbüchse 2 und die Dichtungsanordnung 8 als eine Einheit zu handhaben.
Die Dichtlippe 15 des äußeren Dichtrings 9 liegt am Boden 19 der Radialnut 18 an. Die Dichtlippe 16 des äußeren Dichtrings 9 liegt an der ersten Seitenwand 20 der Radialnut 18 an. Dadurch wird eine hohe Dichtwirkung erreicht, die auch dann noch gewährleistet ist, wenn beispielsweise Wasser oder eine andere Flüssigkeit unter hohem Druck auf den abgedichteten Bereich auftrifft. Die an der ersten Seitenwand 20 der Radialnut 18 anliegende Dichtlippe 16 des äußeren Dichtrings 9 kann ein Eindringen des Wassers in das Innere der Lagerbüchse 2 wirksam verhindern. Die gewählte Geometrie des Dichtkörpers 11 des äußeren Dichtrings 9, insbesondere die Vertiefung 17, hat zur Folge, dass die Dichtlippe 16 und auch die Dichtlippe 15 durch den Wasserdruck noch stärker gegen die erste Seitenwand 20 bzw. den Boden 19 der Radialnut 18 gepresst werden. Dadurch wird ein Abheben der Dichtlippen 15 und 16 durch das auftreffende Wasser verhindert und eine hohe Dichtwirkung erreicht. Außerdem wird die Dichtlippe 16 durch die radial überstehende Seitenwand 20 der Radialnut 18 teilweise gegen den auftreffenden Wasserstrahl abgeschirmt. Ohne die Einwirkung des Wasserdrucks werden die Dichtlippen 15 und 16 lediglich mit der vorgesehenen Vorspannung gegen die erste Seitenwand 20 bzw. den Boden 19 der Radialnut 18 gepresst und unterliegen lediglich einer geringen Reibung und einem geringen Verschleiß. Lediglich wenn wegen äußerer Einwirkungen eine erhöhte Dichtwirkung erforderlich ist, wird der Anpressdruck der Dichtlippen 15 und 16 durch eben diese äußeren Einwirkungen erhöht. Insbesondere bei nur gelegentlich auftretenden derartigen Einwirkungen lassen sich auf diese Weise die Reibung und der Verschleiß der Dichtlippen 15 und 16 gering halten und dennoch eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden 19 der Radialnut 18 als eine Radialfläche, die beiden Seitenwände 20 und 21 sind jeweils als eine Axialfläche ausgeführt. Für die Abdichtung sind lediglich der Boden 19 und die erste Seitenwand 20 der Radialnut 18 erforderlich, so dass die zweite Seitenwand 21 auch entfallen kann und die Radialnut 18 somit zu einer Stufe abgewandelt werden kann.
Weitere Abwandlungen sind dahingehend möglich, dass die Dichtlippe 15 des äußeren Dichtrings 9 nicht notwendiger Weise an einer Radialfläche und die Dichtlippe 16 nicht notwendiger Weise an einer Axialfläche anliegen müssen. Allerdings ist es für eine optimale Abdichtung unter den vorstehend genannten Bedingungen erforderlich, dass für die Fläche, an der die Dichtlippe 16 anliegt, der Axialanteil der Flächennormale größer ist als für die Fläche, an der die Dichtlippe 15 anliegt. Mit anderen Worten sind die Flächen so auszubilden, dass es bei der Dichtlippe 16 zu einer stärker ausgeprägten axialen Abdichtung als bei der Dichtlippe 15 und bei der Dichtlippe 15 zu einer stärker ausgeprägten radialen Abdichtung als bei der Dichtlippe 16 kommt.
Die beiden Dichtlippen 15 und 16 des äußeren Dichtrings 9 können auch an Flächen mit einem gekrümmten Querschnitt anliegen. In diesem Fall wird den vorstehenden Betrachtungen eine mittlere Flächennormale des Berührungsbereichs zugrunde gelegt.
Die Zuverlässigkeit der Abdichtung wird dadurch noch weiter erhöht, dass der Dichtkörper 11 des äußeren Dichtrings 9 axial an einer das erste axiale Ende 3 bildende Stirnfläche der Lagerbüchse 2 anliegt.
Selbst wenn Wasser oder sonstige Fremdstoffe in den vom äußeren Dichtring 9 abgedichteten Bereich vordringen, gelangen sie nicht in das Innere der Lagerbüchse 2, sondern werden vom inneren Dichtring 10 zurückgehalten.
Der innere Dichtring 10 weist einen Dichtkörper 23 und einen Stützring 24 auf, der teilweise innerhalb des Dichtkörpers 23 angeordnet ist. Der Dichtkörper 23 ist vorzugsweise aus Viton oder einem anderen Elastomermaterial hergestellt. Der Stützring 24 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt und weist im Querschnitt eine abgewinkelte Form auf, wobei ein Schenkel zudem gestuft ausgebildet ist. Der innere Dichtring 10 ist in einem Abstand axial neben den Wälzkörpern 4 am Innenumfang der Lagerbüchse 2 angeordnet und dabei drehfest und dichtend mit der Lagerbüchse 2 verbunden. Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass der Dichtkörper 23 des inneren Dichtrings 10 mit einer Vorspannung an der Lagerbüchse 2 anliegt. Zum anderen greift ein aus dem Dichtkörper 23 des inneren Dichtrings 10 herausragender Abschnitt des Stützrings 24 in eine Ausnehmung 25 am Innenumfang der Lagerbüchse 2 ein. Dadurch wird der innere Dichtring 10 gegen axiales Verschieben gesichert. Dies ist insbesondere wegen der Einwirkung einer Tellerfeder 26 erforderlich, die axial zwischen dem inneren Dichtring 10 und den Wälzkörpern 4 angeordnet ist. Die Tellerfeder 26 presst die Wälzkörper 4 axial gegen die Anlaufscheibe 5 und stützt sich dabei am inneren Dichtring 10 ab. Da die Wälzkörper 4 auf diese Weise eingeklemmt sind, kann die Lagerbüchse 2 inklusive Dichtungsanordnung 8 und Wälzkörpern 4 als eine Einheit gehandhabt werden und als solche auf den Zapfen 1 aufgeschoben werden.
Am Innenumfang des Dichtkörpers 23 des inneren Dichtrings 10 ist eine Dichtlippe 27 ausgebildet, die am konischen Abschnitt 14 des Zapfens 1 anliegt. Durch eine umlaufende Spiralfeder 28, die auch als Wurmfeder bezeichnet wird, wird die Dichtlippe 27 gegen den konischen Abschnitt 14 des Zapfens 1 gepresst. In der Nähe der Dichtlippe 27 ist eine Dichtlippe 29 ausgebildet, die eine sehr lang gestreckte Form aufweist und sich mit einer von der Axialrichtung radial nach außen abweichenden Orientierung zum äußeren Dichtring 9 hin erstreckt und an dessen Dichtkörper 11 anliegt.

1: Zapfen
2: Lagerbüchse
3: erstes axiales Ende
4: Wälzkörper
5: Anlaufscheibe
6: zweites axiales Ende
7: Spalt
8: Dichtungsanordnung
9: äußerer Dichtring
10: innerer Dichtring
11: Dichtkörper
12: Stützring
13: Schenkel
14: konischer Abschnitt
15: Dichtlippe
16: Dichtlippe
17: Vertiefung
18: Radialnut
19: Boden
20: erste Seitenwand
21: zweite Seitenwand
22: Radialvorsprung
23: Dichtkörper
24: Stützring
25: Ausnehmung
26: Tellerfeder
27: Dichtlippe
28: Spiralfeder
29: Dichtlippe

Claims

Lagervorrichtung mit einer Lagerbüchse (2) zur drehbaren Lagerung eines Zapfens (1) und einer Dichtungsanordnung (8) zur Abdichtung eines Spalts (7) zwischen der Lagerbüchse (2) und dem Zapfen (1) im Bereich eines ersten axialen Endes (3) der Lagerbüchse (2), wobei – die Lagerbüchse (2) ein auf ihrer Außenseite umlaufendes Profil (18) mit einem ersten Profilabschnitt (19) und einem zweiten Profilabschnitt (20), der weiter entfernt vom ersten axialen Ende (3) der Lagerbüchse (2) axial neben dem ersten Profilabschnitt (19) angeordnet ist und innerhalb dessen der Axialanteil der Flächennormale größer ist als innerhalb des ersten Profilabschnitts (19), aufweist, – die Dichtungsanordnung (8) einen ersten Dichtring (9) aufweist, der dichtend und drehfest mit dem Zapfen (1) verbindbar ist und – der erste Dichtring (9) eine erste Dichtlippe (15) aufweist, die am ersten Profilabschnitt (19) der Lagerbüchse (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtring (9) eine zweite Dichtlippe (16) aufweist, die am zweiten Profilabschnitt (20) der Lagerbüchse (2) anliegt.
Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im axialen Bereich zwischen dem ersten Profilabschnitt (19) und dem ersten axialen Ende (3) der Lagerbüchse (2) ein Radialvorsprung (22) ausgebildet ist.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (15) des ersten Dichtrings (9) eine von der Radialrichtung abweichende Orientierung aufweist.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtlippe (16) des ersten Dichtrings (9) bezüglich der Radialrichtung schräg nach außen orientiert ist.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (15) des ersten Dichtrings (9) mechanisch stabiler ausgebildet ist als die zweite Dichtlippe (16).
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Dichtlippe (15, 16) integrale Bestandteile des ersten Dichtrings (9) sind.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtring (9) im Bereich der ersten und zweiten Dichtlippe (15, 16) eine außen umlaufende Vertiefung (17) aufweist.
Lagervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefung (17) radial nach außen erweitert.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtring (9) an einer das erste axiale Ende (3) der Lagerbüchse (2) bildenden Stirnfläche anliegt.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtring (9) einen Stützring (12) aufweist.
Lagervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (12) einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt besitzt.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtring (9) für eine Anordnung auf einem konischen Abschnitt (14) des Zapfens (1) ausgebildet ist.
Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (8) einen zweiten Dichtring (10) aufweist, der auf der dem Inneren der Lagerbüchse (2) zugewandten Seite axial neben dem ersten Dichtring (9) angeordnet ist.
Lagervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtring (10) dichtend und drehfest mit der Lagerbüchse (2) verbunden ist.
Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtring (10) einen Stützring (24) aufweist und durch den Stützring (24) gegen axiale Verschiebung gesichert ist.
Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Spalts (7) zwischen einer Lagerbüchse (2) und einem drehbar in der Lagerbüchse (2) angeordneten Zapfen (1) im Bereich eines ersten axialen Endes (3) der Lagerbüchse (2), mit einem ersten Dichtring (9), der dichtend und drehfest mit dem Zapfen (1) verbindbar ist und im Bereich seines Außenumfangs einen axialen Fortsatz mit einer ersten Dichtlippe (15) aufweist, die sich bezüglich der Radialrichtung nach innen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des freien Endes des axialen Fortsatzes des ersten Dichtrings (9) eine zweite Dichtlippe (16) ausgebildet ist, die sich bezüglich der Radialrichtung schräg nach außen erstreckt.
Drehgelenk, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Lagervorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist, in denen je ein Zapfen (1) drehbar gelagert ist.
Drehgelenk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Kreuzgelenk ausgebildet ist, bei dem mehrere Zapfen (1) in Kreuzform miteinander verbunden sind.