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DE4412132C5 - Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse - Google Patents

Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse Download PDF

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DE4412132C5
DE4412132C5 DE4412132A DE4412132A DE4412132C5 DE 4412132 C5 DE4412132 C5 DE 4412132C5 DE 4412132 A DE4412132 A DE 4412132A DE 4412132 A DE4412132 A DE 4412132A DE 4412132 C5 DE4412132 C5 DE 4412132C5
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sealing
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Guido Rieder
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Abstract

Abdichtung für eine Lagerbüchse (2), insbesondere für Gelenkkreuzbüchsen von Kreuzgelenken einer Antriebswelle, in der ein Lagerzapfen (3) wälzgelagert aufgenommen ist, die eine armierte Dichtung (1) umfassende Abdichtung ist an einem freien Ende formschlüssig in die Lagerbüchse (2) eingesetzt und darin gehalten, wobei die Dichtung (1) mit zumindest einer Dichtlippe (18, 19) an einer Oberfläche des Lagerzapfens (3) unter Vorspannung anliegt und eine Armierung (6) ein zylindrisches Mittelteil (7) bildet, das auf einer Endseite mittelbar mit einem rechtwinkelig radial nach innen gerichteten Abschnitt (10) verbunden ist, an dem Wälzkörper (4) abgestützt sind, wobei zur Lagepositionierung der Dichtung (1) die Armierung (6) an einer Schulter (12) einer radial gestuften Innenwandung eines Endabschnitts (5) der Lagerbüchse (2) abgestützt ist dadurch gekennzeichnet, dass sich unmittelbar an das Mittelteil (7) der Armierung (6) auf der von den Wälzkörpern (4) abgewandten Endseite eine rechtwinkelig radial nach außen gerichtete, an der Schulter (12) der Lagerbüchse (2)...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Lagerbüchse, die einen wälzgelagerten Lagerzapfen aufnimmt, insbesondere nach den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 2.
  • Lagerbüchsen dieser Bauart finden Anwendung in Kreuzgelenken, die in verschiedenen technischen Bereichen eingesetzt werden, wie z. B. in Fahrzeugen, landwirtschaftlichen Maschinen sowie Bau- und Erdbewegungsmaschinen, wobei derartige Antriebswellen eine Drehmoment-Übertragung unter einem Beugewinkel ermöglichen. Dabei sind die Kreuzgelenke äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Staub und Schmutz ausgesetzt. Nicht ausreichend abgedichtete Lagerbüchsen führen zu einem Ausfall der Lagerzapfenlagerung, die einen Stillstand des Fahrzeugs bzw. der Maschine auslöst.
  • Das Dokument FR 26 60 030 A1 zeigt einen gattungsbildenden Stand der Technik. Die für eine Lagerbüchse bestimmte Abdichtung ist mit einer L-förmigen Armierung versehen, deren radial ausgerichteter Schenkel innerhalb der Lagerbüchse an einer Schulter der Innenwandung der Lagerbüchsen abgestützt ist. Der axiale Schenkel der Armierung ist außerhalb der Lagerbüchse geführt und am freien Ende mit einer nach außen gewölbten Bördelung versehen, die in der Einbaulage axial von der Stirnseite der Lagerbüchse beabstandet ist. Die Dichtung ist mit einem Presssitz in die Lagerbüchse eingesetzt, wobei die Einbaulage der Armierung durch die Schulter der radial gestuften Innenwandung der Lagerbüchse bestimmt wird, an der sich der radiale Schenkel der Armierung abstützt. Die nach außen gerichtete Bördelung an dem freien Ende des axialen Schenkels der Armierung ist dem konischen Verlauf des Lagerzapfens angepasst und ermöglicht ein Spaltmaß zwischen der Armierung und dem Lagerzapfen.
  • Das Dokument DE 84 37 288 U1 offenbart eine Abdichtung für eine Büchse mit einer ebenfalls L-förmig gestalteten Armierung. Dabei ist der radial ausgerichtete Schenkel der Armierung zwischen zwei Dichtringen angeordnet und bildet damit keinen Axialanschlag für die Wälzkörper. Der radiale Schenkel der Armierung ist mit einer Öffnung versehen, durch die bei einem Nachschmieren des Wälzlagers verbrauchter Schmierstoff über einen Spalt zwischen den Dichtlippen und der Bohrungsfläche austreten kann.
  • Aus der DE-A 31 18 430 ist eine Abdichtung einer Lagerbüchse bekannt, deren Armierung teilweise an der Innenseite einer Lagerbüchse anliegt und über einen weiteren Abschnitt in den Dichtkörper der Dichtung ragt bzw. von diesem umschlossen ist. Von dem Dichtkörper dieser Dichtung ausgehend, liegen dünnwandige elastische Dichtlippen an der Oberfläche des Lagerzapfens an. Dieser Dichtung ist eine weitere Dichtung bzw. ein separater Haltering zugeordnet, der einen weiteren Dichtspalt bildet, zur Verbesserung der Abdichtung und eine Axialsicherung der Dichtung schafft. Diese bekannte Abdichtung erfordert einen hohen Montageaufwand, umfasst viele Bauteile und ist daher kostenintensiv.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung zu schaffen, die ohne zusätzliche Bauteile eine wirkungsvolle Axialsicherung, d. h. Lagepositionierung der Dichtung und eine hohe Abdichtungsgüte sicherstellt, kostengünstig herstellbar ist und eine einfache Montage ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
  • Die in den Ansprüchen 1 und 2 unter Schutz gestellten Erfindungen sehen eine Abdichtung vor, deren Aufbau zur Schaffung einer exakten Lagepositionierung eine axiale Sicherung vorsieht.
  • Gemäß Anspruch 1 ist die Dichtung über eine Armierung an der Innenwandung der Lagerbüchse lagefixiert. Von einem zylindrisch ausgebildeten Mittelteil der Armierung ausgehend, schließt sich auf der von den Wälzkörpern abgewandten Endseite rechtwinklig eine radial nach außen gerichtete Abkantung an. In der Einbaulage der Dichtung ist die Abkantung stirnseitig an der Schulter der Lagerbüchse abgestützt. Eine Verbindungszone der Armierung, die das Mittelteil mit dem radial nach innen gerichteten Abschnitt verbindet, weist zumindest eine Ausnehmung auf, die von dem Material des Dichtkörpers, ausgefüllt ist, und eine unlösbare Verbindung des Dichtkörpers mit der Armierung sicherstellt. In der Einbaulage der Dichtung umschließt ein Endabschnitt der Lagerbüchse die Dichtung, wobei der Endabschnitt unter Bildung eines Dichtspaltes bis an die Schulter des Lagerzapfens geführt ist.
  • Die Erfindung nach Anspruch 2 bezieht sich auf eine Abdichtung für eine Lagerbüchse, bei der die Armierung der Dichtung über ein zylindrisches Mittelteil kraftschlüssig an der Innenwandung der Lagerbüchse abgestützt ist. Über einen radial nach innen gerichteten Abschnitt der Armierung sind die Wälzkörper axial abgestützt. Auf der von den Wälzkörpern abgewandten Endseite weist die Armierung eine rechtwinklig radial nach außen gerichtete Abkantung auf, die in der Einbaulage stirnseitig an einer Schulter der Lagerbüchse abgestützt ist. Ein sich an die Abkantung anschließender Abschnitt ist unter Einhaltung eines radial verlaufenden Dichtspaltes bis an die Schulter des Lagerzapfens geführt. Weiterhin bildet die Armierung auf der den Wälzkörpern zugewandten Seite eine Verbindungszone, die das Mittelteil mit dem radial nach innen gerichteten, für die Wälzkörper bestimmten Abschnitt verbindet. Die Verbindungszone ist mit zumindest einer Ausnehmung versehen, die von dem Material des Dichtkörpers der Dichtung ausgefüllt, unverlierbar mit der Armierung verbunden ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 3 bis 7.
  • Eine bevorzugte weitere Gestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 1 sieht vor, dass der Endabschnitt der Lagerbüchse innenseitig eine umlaufende Stufung aufweist. Diese Stufung erstreckt sich von der Schulter, an der die Armierung eine Axialfixierung erfährt, bis zum freien Ende. Diese Stufung bewirkt eine reduzierte Wandstärke, wodurch der Endabschnitt vereinfacht, spanlos nach innen gebördelt bzw. abgekantet werden kann, nach erfolgter Dichtungsmontage.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Armierung nach Anspruch 2 sieht vor, den Armierungsabstand zwischen der Schulter der Lagerbüchse und des Lagerzapfens mittels eines bogenförmig bzw. konvex gestalteten Abschnittes zu überbrücken. Dieser, einen großen Radius aufweisende, großflächige Abschnitt stellt einerseits eine wirksame Lagefixierung der Dichtung sicher und übernimmt anderseits die Funktion einer Vordichtung.
  • Die Abdichtfunktion des konvex gestalteten Abschnitts der Armierung zusätzlich verbessernd, ist vorteilhaft eine radiale Überdeckung zwischen einem Außendurchmesser des Lagerzapfens im Bereich der Schulter und dem freien Ende des Abschnittes vorgesehen. Bevorzugt ist dazu der Abschnitt der Armierung so ausgeführt, dass sich ein maßlich eng definierter Dichtspalt zwischen der Schulter des Lagerzapfens und dem freien Ende der Armierung einstellt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 1 und 2 sieht eine geneigt ausgerichtete Verbindungszone zwischen dem Mittelteil der Armierung und dem radial nach innen gerichteten Abschnitt vor. Unabhängig von dem Verlauf der Verbindungszone ist es zweckmäßig, diese mit Ausnehmungen zu versehen. Durch die vorteilhaft als Bohrungen gestalteten Ausnehmungen kann während des Herstellverfahrens der Dichtung bzw. des Dichtkörpers, insbesondere eines Spritzvorgangs, Dichtungsmaterial vom Dichtkörper hindurchtreten, zur verbesserten Anbindung des Dichtkörpers mit der Armierung.
  • Ausführungsbeispiele verdeutlichen die Erfindung. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Abdichtung, die innerhalb der Lagerbüchse eingesetzt ist und
  • 2 eine erfindungsgemäße Abdichtung, mit einer stirnseitig an der Lagerbüchse abstützten Armierung, die weiterhin bis auf einen Dichtspalt an den Lagerzapfen geführt ist.
  • Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse wird zunächst anhand der 1 erläutert. Die in einer Einbaulage abgebildete Abdichtung umfaßt eine Dichtung 1, die an einem freien Ende in einer Lagerbüchse 2 eingesetzt ist, die topfartig gestaltet ist und einen Lagerzapfen 3 umschließt. Über eine Wälzlagerung, die Wälzkörper 4 in einer Nadelbauform aufweist, ist der Lagerzapfen 3 in der Lagerbuchse 2 gelagert. Die einen kreisringförmigen Zwischenraum zwischen dem Lagerzapfen 3 und der Lagerbuchse 2 ausfüllende Dichtung 1 erstreckt sich axial zwischen den Wälzkörpern 4 und einem Endabschnitt 5 der Lagerbüchse 2 Die Dichtung 1 ist mit einer Armierung 6 versehen, die mit einem zylindrischen Mitteilteil 7 unmittelbar an einer Innenwandung 8 der Lagerbüchse 2 anliegt. Eine geneigte Verbindungszone 9 der Armierung 6 stellt eine Verbindung zwischen dem zylindrischen Abschnitt 7 und einem zu den Wälzkörpern 4 gerichteten radialen Abschnitt 10 her. Gegenüberliegend vom radialen Abschnitt 10 weist die Armierung 6 eine rechtwinkelige, radial nach außen gerichtete Abkantung 11 auf, die an einer Schulter 12 der Lagerbüchsenwandung anliegt. Die Schulter 12 bildet das Ende einer stufenartig am freien Ende der Lagerbüchse 2 an der Innenwandung 8 angebrachten Ausnehmung 13. Zur Schaffung einer Lagepositionierung der Dichtung 1 wird nach Einbau der Dichtung 1, gemäß 1, der Endabschnitt 5 radial nach innen gebördelt, wodurch sich zwischen einer Schulter 14 des Lagerzapfens 3 und dem Endabschnitt ein Dichtspalt 15 bildet.
  • Der Dichtung 1 verfügt über einen Dichtkörper 16, dessen elastisches Material, insbesondere Elastomer, die Armierung 6 teilweise umschließt und die über den Umfang in der Verbindungszone 9 der Armierung 6 verteilt angeordnete Ausnehmungen 17 ausfüllt. Der Dichtkörper 16 verfügt über zwei Dichtlippen 18, 19, die übereinstimmend in Richtung der Schulter 15 weisend geneigt angeordnet sind und unter Vorspannung auf einer zylindrischen Oberfläche 20 des Lagerzapfens 3 anliegen.
  • Bei dem in 2 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel sind für die Bauteile, die dem ersten Ausführungsbeispiel (1) entsprechen, gleiche Bezugszahlen verwendet, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen werden kann.
  • Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt die Dichtung 41, versehen mit der Armierung 46, die über das zylindrische Mittelteil 47 an der Innenwandung 8 der Lagerbüchse 2 anliegt. Die Abkantung 51 der Armierung liegt großflächig an der Stirnseite der Lager-büchse 2 an, die eine Schulter 52 für die Armierung 46 bildet. Ausgehend von der Schulter 52 bildet die Armierung 46 einen konvex bogenförmig ausgebildeten Abschnitt 56, der an seinem zum Lagerzapfen 3 gerichteten freien Ende bis nahe an die Schulter 54 des Lagerzapfens 3 geführt ist und dabei einen Dichtspalt 55 bildet. Die Axialsicherung der Dichtung erfolgt somit in einer Richtung über die Abkantung 51 an der Schulter 52 und in der entgegengesetzten Richtung über den bogenförmigen Abschnitt 56 an der Schulter 54. Zur Erzielung einer verbesserten Wirkung des die Funktion einer starren Standlippe ausübenden Abschnitts 56 der Armierung 46 ist eine radiale Überdeckung zwischen einer Mantelfläche des Lagerzapfen s 2 im Bereich der Schulter 54 und dem freien Ende des Abschnitts 56 vorgesehen.
  • 1
    Dichtung
    2
    Lagerbüchse
    3
    Lagerzapfen
    4
    Wälzkörper
    5
    Endabschnitt
    6
    Armierung
    7
    Mittelteil (zylindrisch)
    8
    Innenwandung
    9
    Verbindungszone
    10
    Abschnitt (radial)
    11
    Abkantung
    12
    Schulter (Lagerbüchse)
    13
    Ausnehmung
    14
    Schulter (Lagerzapfen)
    15
    Dichtspalt
    16
    Dichtkörper
    17
    Ausnehmung
    18
    Dichtlippe
    19
    Dichtlippe
    20
    Oberfläche
    41
    Dichtung
    46
    Armierung
    47
    Mittelteil
    51
    Abkantung
    52
    Schulter (Lagerbüchse)
    54
    Schulter(Lagerzapfen)
    55
    Dichtspalt
    56
    Abschnitt (bogenförmig)

Claims (7)

  1. Abdichtung für eine Lagerbüchse (2), insbesondere für Gelenkkreuzbüchsen von Kreuzgelenken einer Antriebswelle, in der ein Lagerzapfen (3) wälzgelagert aufgenommen ist, die eine armierte Dichtung (1) umfassende Abdichtung ist an einem freien Ende formschlüssig in die Lagerbüchse (2) eingesetzt und darin gehalten, wobei die Dichtung (1) mit zumindest einer Dichtlippe (18, 19) an einer Oberfläche des Lagerzapfens (3) unter Vorspannung anliegt und eine Armierung (6) ein zylindrisches Mittelteil (7) bildet, das auf einer Endseite mittelbar mit einem rechtwinkelig radial nach innen gerichteten Abschnitt (10) verbunden ist, an dem Wälzkörper (4) abgestützt sind, wobei zur Lagepositionierung der Dichtung (1) die Armierung (6) an einer Schulter (12) einer radial gestuften Innenwandung eines Endabschnitts (5) der Lagerbüchse (2) abgestützt ist dadurch gekennzeichnet, dass sich unmittelbar an das Mittelteil (7) der Armierung (6) auf der von den Wälzkörpern (4) abgewandten Endseite eine rechtwinkelig radial nach außen gerichtete, an der Schulter (12) der Lagerbüchse (2) abgestützte Abkantung (11) anschließt und eine Verbindungszone (9) der Armierung (6), die das Mittelteil (7) mit dem Abschnitt (10) verbindet, zumindest eine Ausnehmung (17) aufweist, die von dem Material eines Dichtkörpers (16) der Dichtung (1) ausgefüllt ist und der Endabschnitt (5) der Lagerbüchse (2) in einer Einbaulage die Dichtung (1) umschließt und unter Bildung eines Dichtspaltes (15) bis an eine Schulter (14) des Lagerzapfens (3) geführt ist.
  2. Abdichtung für eine Lagerbüchse (2), insbesondere für Gelenkkreuzbüchsen von Kreuzgelenken einer Antriebswelle, in der ein Lagerzapfen (3) wälzgelagert aufgenommen ist und die Abdichtung eine armierte Dichtung (41) umfasst, die an einem freien Ende formschlüssig in die Lagerbüchse (2) eingesetzt und darin gehalten ist, wobei an einer Armierung (46) Wälzkörper (4) abgestützt sind und die Dichtung (41) mit zumindest einer Dichtlippe (18, 19) unter Vorspannung an einer Oberfläche des Lagerzapfens (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (46) über ein zylindrisches Mittelteil (47) kraftschlüssig an einer Innenwandung der Lagerbüchse (2) abgestützt ist, wobei ein radial nach innen gerichteter Abschnitt (10) der Armierung (46), einen Axialanschlag für die Wälzkörper (4) bildet und auf der von den Wälzkörpern (4) abgewandten Endseite die Armierung (46) eine rechtwinkelig radial nach außen ausgerichtete Abkantung (51) aufweist, die sich an einer Stirnseite, einer Schulter (52) der Lagerbüchse (2) abstützt, wobei ein an die Abkantung (51) anschließender Abschnitt (56), unter Einhaltung eines radial verlaufenden Dichtspaltes (55), bis an eine Schulter (54) des Lagerzapfens (3) geführt ist und eine Verbindungszone (9) der Armierung (46), die das Mittelteil (47) mit dem Abschnitt (10) verbindet, zumindest eine Ausnehmung (17) aufweist, die von dem Material des Dichtkörpers (16) der Dichtung (41) ausgefüllt ist.
  3. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (5) eine ausschließlich innenseitig von der Schulter (12) bis zum freien Ende reichende umlaufende Stufung aufweist.
  4. Abdichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen bogenförmig, konvex gestalteten Abschnitt (56), der einen Ringspalt zwischen der Lagerbüchse (2) und dem Lagerzapfen (3) abdeckt.
  5. Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser des Lagerzapfens (3) im Bereich einer Schulter (54) ein freies Ende des Abschnitts (56) radial überdeckt.
  6. Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem freien Ende des Abschnitts (56) und der Schulter (54) ein maßlich definierter Dichtspalt (55) vorgesehen ist.
  7. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (10) der Armierung (6, 46) über eine geneigt ausgerichtete Verbindungszone (9) mit dem zylindrischen Mittelteil (48) verbunden ist.
DE4412132A 1994-04-08 1994-04-08 Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse Expired - Lifetime DE4412132C5 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4412132A DE4412132C5 (de) 1994-04-08 1994-04-08 Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse
US08/645,128 US5597356A (en) 1994-04-08 1996-05-13 Sealing arrangement for a cardan spider bush

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4412132A DE4412132C5 (de) 1994-04-08 1994-04-08 Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE4412132A1 DE4412132A1 (de) 1995-10-12
DE4412132C2 DE4412132C2 (de) 1997-03-13
DE4412132C5 true DE4412132C5 (de) 2005-07-28

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