DE102017127456A1

DE102017127456A1 - Dichtungsanordnung für eine Drehdurchführung eines Radlagers eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017127456A1
Application number: DE102017127456.1A
Authority: DE
Inventors: Marc-André Schäfer; Horst Brehm; Andreas FLINT; Dieter Meller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG; GAPI TECHNISCHE PRODUKTE GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG; GAPI TECHNISCHE PRODUKTE GmbH
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Es ist eine Dichtungsanordnung (24) für ein Radlager (12) eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren Dichtpartner (50), einem eine Druckkammer (36) begrenzenden Dichtungshalter (26), einer relativ zu dem Dichtungshalter (26) in axialer Richtung verlagerbar und/oder elastisch verformbar in dem Dichtungshalter (26) aufgenommenen Dichtungseinheit (38) zur Herstellung eines Dichtkontakts mit dem relativ zu dem Dichtungshalter (26) drehbaren Dichtpartner (50), wobei die Dichtungseinheit (38) einen eine die Druckkammer (36) teilweise begrenzende Rückseite (70) aufweisenden Haltering (40) und einen in dem Haltering (40) aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Abstützring (44) zur Abtragung axialer Kräfte und/oder einen in dem Haltering (40) aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Dichtring (46) zur Bereitstellung eines Dichtkontakts mit dem Dichtpartner (50) durch eine elastische Verformung aufweist, wobei die Dichtungseinheit (38) eine über einen Gegendruckkanal (68) mit der Druckkammer (36) kommunizierenden und zum Dichtpartner (50) geöffnete Gegendrucktasche (66) aufweist, wobei die Gegendrucktasche (66) zumindest teilweise von dem Abstützring (44) und/oder von dem Dichtring (46) begrenzt ist. Dadurch ist eine Drehdurchführung (10) für ein Radlager (12) mit einem geringen Verschleiß ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Drehdurchführung eines Radlagers eines Kraftfahrzeugs, mit deren Hilfe in dem Radlager eine Drehdurchführung ausgebildet werden kann, um in radialer Richtung ein Druckfluid durch das Radlager hindurchzuleiten, insbesondere um einen Reifendruck eines Reifens des Kraftfahrzeugs einzustellen.
Die Reifen von Kraftfahrzeugen haben je nach Untergrund und nach Beladung einen unterschiedlichen, optimalen Reifendruck. Beispielsweise bei losem Untergrund, Sand, Matsch oder ähnliches wird eine möglichst gute Traktion benötigt, die mit einem Reifen mit einem sehr geringen Reifendruck erreicht werden kann. Auf einem ebenen Untergrund wie beispielsweise einer Landstraße ist auch bei einem höheren Reifendruck eine ausreichende Traktion erreicht, wobei ein Reifen mit einem hohen Reifendruck zu weniger Reibung und einem geringeren Spritverbrauch führt. Für einen voll beladenen Lastkraftwagen fällt der optimale Reifendruck höher aus als für eine Leerfahrt. Lastkraftwagen, die im Gelände oder auf Baustellen fahren, wie beispielsweise einem Kipper, sind in der Regel entweder vollkommen leer oder komplett beladen unterwegs, so dass insbesondere für solche Lastkraftwagen der Unterschied zwischen den jeweils optimalen Reifendrücken besonders groß ist.
Aus DE 10 2015 212 641 A1 ist eine Dichtungsanordnung für ein Radlager eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der die Dichtungsanordnung einen durch axial verlagerbare Dichtungselemente begrenzten Druckraum zur Durchfuhr von Druckluft in radialer Richtung aufweist, wobei die Dichtungselemente durch den Druck der Druckluft gegen jeweils ein relativ drehbares Ringelement des Radlagers gedrückt werden, um einen Dichtkontakt herzustellen. Mit Hilfe eines derartigen Radlagers kann ein im Kraftfahrzeug vorgesehenes pneumatisches System den Reifendruck des Kraftfahrzeugs auf den in der aktuellen Situation optimalen Reifendruck anpassen. In dem Dichtungselement ist eine mit dem Druckraum kommunizierende Gegendrucktasche ausgebildet, um den Anpressdruck des Dichtungselements an dem Ringelement zu reduzieren.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis den Verschleiß einer Drehdurchführung für ein Radlager zu verringern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine Drehdurchführung für ein Radlager mit einem geringen Verschleiß ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Dichtungsanordnung für ein Radlager eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren Dichtpartner, einem eine Druckkammer begrenzenden Dichtungshalter, einer relativ zu dem Dichtungshalter in axialer Richtung verlagerbar und/oder elastisch verformbar in dem Dichtungshalter aufgenommenen Dichtungseinheit zur Herstellung eines Dichtkontakts mit dem relativ zu dem Dichtungshalter drehbaren Dichtpartner, wobei die Dichtungseinheit einen, insbesondere aus einem elastomeren Material hergestellten, eine die Druckkammer teilweise begrenzende Rückseite aufweisenden Haltering und einen in dem Haltering aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner anliegbaren Abstützring zur Abtragung axialer Kräfte und/oder einen in dem Haltering aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner anliegbaren Dichtring zur Bereitstellung eines Dichtkontakts mit dem Dichtpartner durch eine elastische Verformung aufweist, wobei die Dichtungseinheit eine über einen Gegendruckkanal mit der Druckkammer kommunizierenden und zum Dichtpartner geöffnete Gegendrucktasche aufweist, wobei die Gegendrucktasche zumindest teilweise von dem Abstützring und/oder von dem Dichtring begrenzt ist.
Der Dichtungshalter kann mit einem Innenring des Radlagers drehfest verbunden sein, während der Dichtpartner mit einem Außenring des Radlagers drehfest verbunden ist, oder umgekehrt. Durch den Dichtkontakt der Dichtungseinheit an dem Dichtpartner kann eine Abdichtung des Innenrings gegenüber dem Außenring erfolgen. Zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner kann im laufenden Betrieb eine Relativdrehung stattfinden, die insbesondere bei der Dichtungseinheit an der der Kontaktstelle mit dem Dichtpartner zu einem abrasiven Verschleiß führen kann. Durch die relative Bewegbarkeit der Dichtungseinheit zum Dichtungshalter in axialer Richtung kann die Dichtungseinheit den Verschleiß nachstellen, indem die Dichtungseinheit um das Ausmaß des Verschleißes weiter axial auf den Dichtpartner zu verlagert und/oder verformt wird. Da die Dichtungseinheit einen Teil der Druckkammer begrenzt, kann an einer zur Druckkammer weisenden und von dem Dichtpartner weg weisenden Rückseite der Dichtungseinheit der Druck des Druckfluids, insbesondere Druckluft, anliegen, so dass der Druck des Druckfluids selber die Dichtungseinheit zum Nachstellen des verschleißbedingten axialen Fehlabstands axial verlagern kann. Eine durch Verschleißeffekte der Dichtungseinheit verursachte Leckage des Druckfluids an der Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner vorbei kann dadurch vermieden werden. Da die im Wesentlichen ringförmige Dichtungseinheit an ihrer Axialseite gegen den Dichtpartner drückt, ist bei einem abrasiven Verschleiß lediglich ein axialer Versatz der Dichtungseinheit ausreichend, um den Verschleiß nachzustellen. Insbesondere ist es dadurch vermieden ein ringförmiges Bauteil zur Verschleißnachstellung aufzuweiten. Dies ermöglicht es an der Dichtkontaktstelle besonders verschleißfeste Materialen vorzusehen, die üblicherweise eine schlechte Elastizität aufweisen und kaum aufgeweitet werden können. Anstatt einer in radialer Richtung weisenden Mantelfläche kann eine in axialer Richtung weisende Stirnseite der ringförmigen Dichtungseinheit angepresst werden. Im Vergleich zu einer in radialer Richtung wirkenden Dichtungseinheit kann dadurch ein geringerer Verschleiß erreicht werden. Das für die Dichtungseinheit verwendete mindestens eine Material ist insbesondere hitzebeständig bis zu einer Temperatur von beispielsweise 260°C. Das Material weist insbesondere eine Dehnbarkeit auf, die ausreichend ist, um gegen im Betrieb zu erwartende Stöße unempfindlich zu sein. Beispielsweise weist das jeweilige Material eine Dehnung von 5% bis 10% auf. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des jeweiligen Materials entspricht insbesondere im Wesentlichen dem thermischen Ausdehnungskoeffizient des für die Lagerringe des Radlagers verwendeten Materials, insbesondere Stahl.
Die Dichtungseinheit kann aus verschiedenen Bauteilen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften zusammengesetzt sein. Der Haltering kann eine zumindest geringfügige Elastizität aufweisen, so dass der Haltering leicht relativ zu dem Dichtungshalter bewegt werden kann. Ein Verkanten und Verklemmen des Halterings in dem Dichtungshalter kann durch die Elastizität des Halterings vermieden werden. Vorzugsweise ist der Haltering soweit elastisch verformbar, dass der Haltering durch eine zum Dichtpartner weisende verjüngt ausgeführte Öffnung des Dichtungshalters hindurchgepresst werden kann, so dass der Haltering und damit die Dichtungseinheit bis zur endgültigen Montage der Dichtungsanordnung in dem Radlager verliersicher in dem Dichtungshalter aufgenommen ist. Der Haltering kann hierbei im entspannten und nicht komprimierten Zustand eine Erstreckung in radialer Richtung aufweisen, die größer als die radial Erstreckung der verjüngt ausgeführte Öffnung des Dichtungshalters am zum Dichtpartner weisenden Rand des Dichtungshalters ausgeführt ist. Der eigentliche Dichtkontakt der Dichtungseinheit mit dem Dichtpartner wird jedoch insbesondere nicht durch den Haltering, sondern durch den Abstützring und den Dichtring herbeigeführt. Ein abrasiver Verschleiß des Halterings ist dadurch vermieden. Der Abstützring und/oder der Dichtring können insbesondere in dem, vorzugsweise aus einem elastomeren Material hergestellten, Haltering der Dichtungseinheit eingesetzt sein. Der Haltering kann beispielsweise durch den in der Druckkammer anliegenden Druck elastisch verformt werden und den Abstützring und/oder den Dichtring gegen den Dichtpartner drücken, während der Abstützring und/oder der Dichtring aus einem anderen Material hergestellt sein können. Insbesondere ist der Abstützring aus einem besonders druckfesten und/oder verschleißfesten Material hergestellt. Beispielsweise ist der Abstützring aus einem Polyamidimide (PAI) hergestellt, der zur verbesserten Verschleißfestigkeit einen erhöhten Graphitanteil aufweisen kann. Der Dichtring kann besonders weich sein und dadurch eine besonders gute Abdichtung erreichen. Der Dichtring ist beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Der Abstützring kann einen Großteil der Anpresskräfte abtragen, so dass an dem Dichtring geringere Kräfte angreifen und das im Vergleich zu dem Abstützring weichere Material des Dichtrings nicht so leicht verschleißt.
Die von dem Dichtpartner weg weisende Rückseite der Dichtungseinheit weist zu der Druckkammer, die von einem von der Druckquelle kommenden Druckfluid, insbesondere Druckluft, gefüllt werden kann, wenn das Druckfluid von der Druckquelle zu einem Drucknutzraum, insbesondere einen Reifenschlauch eines Kraftfahrzeugreifens, strömt. Die Anpresskraft der Dichtungseinheit an dem Dichtpartner kann dadurch von dem aktuell an der Rückseite der Dichtungseinheit anliegenden Druck abhängen. Dies führt bei einem niedrigen Druck zu einer geringeren Anpresskraft und bei einem höheren Druck zu einer höheren Anpresskraft. Bei einem niedrigen Druck kann die niedrigere Anpresskraft ausreichend sein eine ausreichende Dichtwirkung zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner herbeizuführen, um eine unnötige Leckage zu vermeiden, wobei gleichzeitig die Anpresskraft so niedrig ist, dass ein abrasiver Verschleiß zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner, die relativ zueinander drehen können, gering gehalten werden kann. Bei einem höheren Druck kann sich automatisch auch ein höherer Anpressdruck einstellen, der ausreicht auch bei dem höheren Druck eine Leckage zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner hindurch zu vermeiden. Da die Dichtungseinheit, insbesondere aufgrund der verwendeten Materialen, für eine gute Dichtwirkung optimiert ausgestaltet sein kann, kann bei einem ansteigenden Druck eine unterproportionale Erhöhung der Anpresskraft bereits ausreichend sein, um eine ausreichende Dichtwirkung auch bei einem höheren Druck herbeizuführen.
Die in der Dichtungseinheit ausgebildete Gegendrucktasche ist über den Gegendruckkanal mit der Druckkammer verbunden. Das Druckfluid kann von der Druckkammer aus über den Gegendruckkanal in die Gegendrucktasche gelangen und in der Gegendrucktasche einen Druck bereitstellen. Die Gegendrucktasche ist zum Dichtpartner hin geöffnet, so dass sich der Druck in der Gegendrucktasche in der einen Axialrichtung an dem Dichtpartner und in der entgegengesetzten Axialrichtung an der Dichtungseinheit abstützen kann. Dies führt zu einer Gegendruckkraft, die der von dem Druck in der Druckkammer über die Rückseite der Dichtungseinheit aufgeprägten Anpresskraft entgegen gerichtet ist. Die an der Dichtstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner angreifende resultierende Anpresskraft kann dadurch reduziert werden, so dass eine unnötig hohe Anpresskraft, die zu einen unnötig hohen abrasiven Verschleiß führt, vermieden ist. Dies ermöglicht eine von dem Druck des Druckfluids abhängige Dichtwirkung, die mit Hilfe der Gegendrucktasche jedoch bewusst unterproportional ausgeführt ist und bei einer ausreichenden Dichtwirkung einen nur geringen Verschleiß ermöglicht. Die Gegendrucktasche wird jedoch nicht ausschließlich von dem Haltering ausgebildet. Stattdessen wird die Gegendrucktasche zumindest zu einem Teil von dem Abstützring und/oder von dem Dichtring ausgebildet. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass in dem Fall, dass mindestens zwei den Dichtpartner kontaktierende Ringe, beispielsweise zwei Abstützringe und/oder zwei Dichtringe und/oder mindestens ein Abstützring und mindestens ein Dichtring, in der Dichteinheit vorgesehen sind, es mindestens zwei zueinander in radialer Richtung versetzte Kontaktstellen zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner gibt, die durch die mindestens zwei von dem Haltering verschiedenen Ringe bereitgestellt werden. Der sowieso zwischen diesen den Kontaktflächen der Ringe vorgesehene radiale Abstand kann genutzt werden die Gegendrucktasche ganz oder zumindest teilweise auszubilden. Dies ermöglicht trotz des für die Dichtungseinheit vorgesehenen Materialmix eine Gegendrucktasche mit einer vergleichsweise groß dimensionierten an der zum Dichtpartner weisenden Vorderseite der Dichtungseinheit ausgebildeten Axialseite, die eine entsprechend große die Anpresskraft reduzierende Gegenkraft ermöglicht. Wenn die Gegendrucktasche nur von dem Haltering ausgebildet wäre, wäre die Axialseite kleiner und es würde ein zusätzlicher Verschleiß an denjenigen Bereichen des Halterings stattfinden, die zur radialen Begrenzung der Gegendrucktasche den Dichtpartner dichtend kontaktieren. Durch die von dem Abstützring und/oder von dem Dichtring zumindest teilweise begrenzte Gegendrucktasche kann bei einer guten Dichtwirkung ein hoher Gegendruck und ein geringer Verschleiß erreicht werden, so dass eine Drehdurchführung für ein Radlager mit einem geringen Verschleiß ermöglicht ist.
Insbesondere ist die Gegendrucktasche nach radial außen und/oder nach radial innen ausschließlich durch den Abstützring und/oder den Dichtring begrenzt. Der Abstützring und/oder der Dichtring können über die gesamte axiale Erstreckung der Gegendrucktasche von dem Material des Halterings unbedeckt ausgeführt sein. Die Gegendrucktasche kann sich hierbei insbesondere über die gesamte axiale Erstreckung des Abstützrings und/oder des Dichtrings erstrecken, so dass gegebenenfalls nur die Axialseite der Gegendrucktasche von dem Haltering ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die Gegendrucktasche an einer in axialer Richtung von dem Dichtpartner beabstandet positionierten Axialseite ausschließlich durch den Haltering oder ausschließlich durch den Abstützring und/oder den Dichtring begrenzt. Der Abstützring und/oder der Dichtring können beispielsweise einen L-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass der Abstützring und/oder der Dichtring nicht nur zumindest eine Radialseite, sondern auch die Axialseite der Gegendrucktasche ausbilden können.
Besonders bevorzugt bilden der Abstützring und/oder der Dichtring einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt zur im Wesentlichen vollständigen Begrenzung der Gegendrucktasche aus. Der Abstützring oder der Dichtring kann dadurch selber die gesamte Gegendrucktasche ausbilden, wobei in dem die Gegendrucktasche ausbildenden Ring zumindest ein Teil des Gegendruckkanals ausgebildet sein kann. Es ist auch möglich, dass der die Gegendrucktasche ausbildenden Ring den gesamten Gegendruckkanal ausbildet. Vorzugsweise können der Abstützring und/oder der Dichtring beispielsweise einen L-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass der Abstützring und/oder der Dichtring zusammen den C-förmigen Querschnitt zur vollständigen Begrenzung der Gegendrucktasche ausbilden können. Der Haltering selber bildet dadurch keinen Teil der Gegendrucktasche aus.
Insbesondere liegen der Abstützring und der Dichtring zu dem Dichtpartner beabstandet in radialer Richtung aneinander an, wobei zwischen dem Abstützring und dem Dichtring zumindest ein Teilstück des Gegendruckkanals ausgebildet ist. Der Abstützring und/oder der Dichtring können an einer zum jeweils anderen Ring weisenden Mantelfläche eine Aussparung aufweisen, mit deren Hilfe zumindest ein Teil des Gegendruckkanals ausgebildet werden kann. Obwohl der Abstützring und der Dichtring aus unterschiedlichen Materialen hergestellt sind, können der Abstützring und der Dichtring zusammen die gesamte Gegendrucktasche ausbilden, wobei eine mögliche Leckage zwischen der aufeinander zuweisenden Mantelflächen des Abstützrings und des Dichtrings von dem Haltering blockiert und abgedichtet werden kann.
Vorzugsweise weist der Haltering mindestens eine, insbesondere elastische, Aufnahmetasche zur Aufnahme des Abstützrings und/oder des Dichtrings auf, wobei insbesondere zwischen dem Haltering einerseits und dem Abstützring und/oder dem Dichtring andererseits eine Entlastungsnut ausgebildet ist. Der Abstützring und/oder der Dichtring können in der Aufnahmetasche etwas beglich aufgenommen sein und sich im laufenden Betrieb leichter an den Dichtpartner anschmiegen. Ein verschleißintensives Einlaufen des Abstützrings und/oder des Dichtrings kann dadurch minimiert werden. Durch die Entlastungsnut kann beispielsweise der Abstützring und/oder der Dichtring innerhalb der Aufnahmetasche des Halterings etwas kippen, wodurch sich der Abstützring und/oder der Dichtring auch bei einem ungleichmäßigen Verschleiß leichter automatisch an dem Dichtpartner ausrichten kann. Zudem kann der Haltering bei einer elastischen Verformung durch den in der Druckkammer anliegenden Druck in die Entlastungsnut ausweichen, so dass ein Blockieren der Dichtungseinheit innerhalb des Dichtungshalters vermieden werden kann.
Besonders bevorzugt gilt für die Fläche A1 der Rückseite des Halterings und die Fläche A2 einer von dem Dichtpartner beabstandet positionierten Axialseite der Gegendrucktasche 0,05 ≤ A2/A1 ≤ 0,50, insbesondere 0,10 ≤ A2/A1 ≤ 0,40, vorzugsweise 0,15 ≤ A2/A1 ≤ 0,30 und besonders bevorzugt 0,20 ≤ A2/A1 ≤ 0,25. Bei einem derartigen Verhältnis kann eine vergleichsweise große Gegenkraft in der Gegendrucktasche erreicht werden, die aber immer noch eine ausreichend hohe Anpresskraft für eine für den zu erwartenden Druckbereich ausreichende Dichtwirkung zulässt.
Insbesondere gilt für die Fläche A1 der Rückseite des Halterings und einer effektiven Strömungsquerschnittsfläche A3 des Gegendruckkanals 0,0001 ≤ A3/A1 ≤ 0,0250, insbesondere 0,0010 ≤ A3/A1 ≤ 0,0200, vorzugsweise 0,0020 ≤ A3/A1 ≤ 0,0150 und besonders bevorzugt 0,0050 ≤ A3/A1 ≤ 0,0100. Der Gegendruckkanal ist dadurch so eng, dass sich durch die Drosselwirkung des Gegendruckkanals der Druck in der Gegendrucktasche deutlich zeitverzögert einstellt. Dies ermöglicht in der instationären Phase nach einer plötzlichen Druckerhöhung eine besonders hohe Anpresskraft und eine besonders hohe Dichtwirkung, die erst dann auf das erforderliche Mindestmaß abfällt, wenn in einer späteren stationären oder zumindest deutlich gleichmäßigeren Phase, in der plötzliche Druckschwankungen nicht mehr zu erwarten sind, ein Druckausgleich zwischen der Druckkammer und der Gegendrucktasche stattgefunden hat. Dadurch ist auch in einer instationären Phase, in der sich der Druck plötzlich ändern kann, eine ausreichend hohe Dichtwirkung auch bei plötzlichen Druckstößen gegeben.
Vorzugsweise weist der Dichtungshalter einen mit einer Druckquelle und der Druckkammer kommunizierbaren Einlasskanal und einen mit der Druckkammer und einem Drucknutzraum, insbesondere Reifenschlauch eines Kraftfahrzeugreifens, kommunizierbaren Auslasskanal auf, wobei der Strömungsquerschnitt des Auslasskanals dimensioniert ist bei einer Förderung eines Druckfluids von der Druckquelle zu dem Drucknutzraum in der Druckkammer einen Staudruck zum dichtenden Anpressen der Dichtungseinheit an den Dichtpartner herbeizuführen. Wenn ein Druck in dem Drucknutzraum erhöht werden soll, kann zusätzliches, insbesondere kompressibles, Druckfluid über den Einlasskanal zugeführt werden. Dieses Druckfluid wird von dem Auslasskanal jedoch zunächst in der Druckkammer gestaut. Hierzu ist beispielsweise der Strömungsquerschnitt des Auslasskanals entsprechend kleiner als der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals. Falls mehrere Auslasskanäle für die selbe Druckkammer vorgesehen sind, gilt für diesen Vergleich die Summe der Strömungsquerschnitte sämtlicher Auslasskanäle. Falls mehrere Einlasskanäle für die selbe Druckkammer vorgesehen sind, gilt für diesen Vergleich die Summe der Strömungsquerschnitte sämtlicher Einlasskanäle. Der Auslasskanal beziehungsweise die Summe mehrerer Auslasskanäle kann als Drossel wirken, die nur einen zeitverzögerten Ausgleich des Druckes vor und hinter dem Auslasskanal zulässt. Bevor das Druckfluid an die Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner oder in die Gegendrucktasche gelangen kann, wird das Druckfluid in der Druckkammer zurückgehalten, wodurch sich der Druck in der Druckkammer erhöht. Der Auslasskanal kann in der Art einer Drossel beim Befüllen des Drucknutzraums das Druckfluid in der Druckkammer stauen und einen Staudruck erzeugen. Die kinetische Energie des Druckfluids wird durch die Drosselwirkung des Einlasskanals in eine Erhöhung des statischen Drucks in der Druckkammer umgewandelt, wobei sich gegebenenfalls die Dichte des Druckfluids in der Druckkammer erhöhen kann. Der erhöhte Druck in der Druckkammer führt zu einer stärkeren Anpressung der Dichtungseinheit an dem Dichtpartner, wodurch sich die Dichtwirkung erhöht. Wenn das Druckfluid schließlich über den Auslasskanal die Druckkammer verlässt und im weiteren Strömungsverlauf auch die Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner erreicht, liegt an der Dichtkontaktstelle bereits eine für den erhöhten Druck ausreichende Dichtwirkung an, so dass durch die frühzeitige Erreichung der für den erhöhten Druck erforderlichen Dichtwirkung, bevor der erhöhte Druck an der Dichtkontaktstelle aufgebaut ist, eine Leckage vermieden werden kann. Da die Dichtungseinheit einen Teil der Druckkammer begrenzt, kann die frühzeitige Erhöhung der Dichtwirkung automatisch durch den an dem Einlasskanal angelegten Druck erfolgen. Wenn ein Druck in dem Drucknutzraum reduziert werden soll, kann der von der Druckquelle an dem Einlasskanal anliegende Druck verringert werden. Dadurch verringert sich auch der Druck in der Druckkammer entsprechend. Durch die Drosselwirkung des Auslasskanals wird das in dem Drucknutzraum vorliegende Druckfluid zunächst etwas zurückgehalten, so dass sich über einen gewissen Zeitraum in der Druckkammer zunächst ein geringerer Druck als in dem Drucknutzraum einstellt. Dadurch kann sich die Anpresskraft der Dichtungseinheit an dem Dichtpartner schnell verringern, wodurch unnötiger Verschleiß vermieden wird. Da das Druckfluid bevorzugt durch den Auslasskanal abströmt können die an der Dichtkontaktstelle vorliegenden Anteile des Druckfluids in der Art einer Saugstrahlpumpe abgesaugt beziehungsweise mitgerissen werden, so dass die frühzeitige Reduzierung der Anpresskraft der Dichtungseinheit nicht zu einer Leckage oder zumindest nur zu einer geringen, insbesondere vernachlässigbaren, Leckage führt. Durch die Drosselwirkung des Auslasskanals kann über den sich in der Druckkammer einstellenden Druck die Dichtwirkung der Dichtungseinheit frühzeitig auf einen sich ändernden Solldruck angepasst werden, so dass durch die Dichtungsanordnung bei einem geringen Verschleiß eine Drehdurchführung für ein Radlager mit einer geringen Leckage ermöglicht ist.
Der Einlasskanal und der Auslasskanal können in radialer Richtung zueinander beabstandet sein, so dass das Druckfluid eine signifikante Strecke in radialer Richtung durch die Druckkammer fließen muss. Dies führt zu einer größeren Verweilzeit des Druckfluids in der Druckkammer. Der Einlasskanal und der Auslasskanal können insbesondere im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufen, wobei die Strömungsrichtungen entgegengesetzt ausgerichtet sind. Das Druckfluid muss dadurch auf seinem Strömungsweg von dem Einlasskanal zu dem Auslasskanal über die Druckkammer um ca. 180° umgelenkt werden. Dies führt zu einer größeren Verweilzeit des Druckfluids in der Druckkammer sowie zu einem zusätzlichen Drosseleffekt. Der Dichtungshalter kann insbesondere einen im Wesentlichen radial verlaufenden Verbindungskanal aufweisen, der mit einem radial verlaufenden Einlass eines der Ringe des Radlagers kommunizieren kann. Beispielsweise ist ein Innenring des Radlagers mit einer Hohlwelle verbunden, über welche die Druckquelle oder der Drucknutzraum angeschlossen sein kann. Die Hohlwelle kann hierzu beispielsweise eine Querbohrung aufweisen, die insbesondere über ein in der Hohlwelle und/oder in dem Innenring ausgebildete in Umfangsrichtung umlaufende Nut mit der Dichtungsanordnung kommunizieren kann. Der Außenring des Radlagers kann mit einer Nabe verbunden sein oder die Nabe ausbilden. Die Nabe kann insbesondere eine Radnabe ausbilden, mit der ein Reifen des Kraftfahrzeugs verbunden sein kann. Die Nabe und/oder der Außenring können einen im Wesentlichen radial verlaufen Auslass aufweisen, der mit dem Auslasskanal der Dichtungsanordnung kommunizieren kann. Der Dichtungshalter kann mit einem der Ringe des Radlagers über ein Dichtelement, insbesondere eine O-Ring-Dichtung oder ein mit Gummi umspritztes Blechumformteil, drehfest und fluiddicht verbunden sein. Der Dichtpartner kann mit dem anderen Ring des Radlagers über ein Dichtelement, insbesondere eine O-Ring-Dichtung oder ein mit Gummi umspritztes Blechumformteil, drehfest und fluiddicht verbunden sein oder von diesem Ring ausgebildet sein. Das Dichtelement ist insbesondere konzentrisch zu der Drehachse des Radlagers angeordnet. Die Drehachse des Radlagers fällt mit der Drehachse der Dichtungsanordnung zusammen. Der Dichtungshalter kann zu dem anderen Ring des Radlagers, mit dem der Dichtungshalter nicht befestigt ist, beabstandet positioniert sein, so dass ein Schleifkontakt zwischen dem Dichtungshalter und dem relativ zum Dichtungshalter drehbaren Ring vermieden ist. Die Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner ist insbesondere mit einem Schmiermittel, vorzugsweise Fett, geschmiert, so dass ein abrasiver Verschleiß deutlich reduziert sein kann. Insbesondere ist die zur Dichtungseinheit weisende Oberfläche des Dichtpartners zumindest im Bereich der Dichtkontaktstelle uneben ausgeführt. Beispielsweise ist diese Oberfläche des Dichtpartners durch Glaskugelstrahlen bearbeitet und/oder weist eine entsprechende Rauigkeit und/oder Oberflächenstrukturierung auf. Durch die unebene Oberfläche des Dichtpartners kann vermieden werden, dass das Schmiermittel von der Dichtungseinheit abgestreift wird.
Besonders bevorzugt weist der Dichtungshalter einen Begrenzungsanschlag zur Begrenzung einer maximalen relativen Bewegbarkeit und/oder elastischen Verformbarkeit der Dichtungseinheit relativ zum Dichtpartner auf. Dadurch kann der Verlagerungsweg der Dichtungseinheit und eine maximale Anpresskraft begrenzt werden. Zudem kann verhindert werden, dass die Dichtungseinheit vor der Montage in dem Radlager aus dem Dichtungshalter herausfällt.
Insbesondere ist die Dichtungseinheit zur Abdichtung in einer ersten Axialrichtung vorgesehen, wobei ein zum Dichtungshalter symmetrisch, spiegelbildlich und/oder analog ausgestalteter weiterer Dichtungshalter und eine zur Dichtungseinheit symmetrisch, spiegelbildlich und/oder analog ausgestaltete weitere Dichtungseinheit zur Abdichtung in einer zur ersten Axialrichtung entgegengesetzten zweiten Axialrichtung vorgesehen sind, wobei insbesondere zwischen dem Dichtungshalter und dem weiteren Dichtungshalter ein mit dem mindestens einen Einlasskanal und der Druckquelle kommunizierbarer Verbindungskanal ausgebildet ist. Die mit Hilfe der Dichtungsanordnung in dem Radlager ausbildbare Drehdurchführung ist dadurch in beiden Axialrichtungen ausreichend und verschleißarm abgedichtet. Die vorstehend für den Dichtungshalter und die Dichtungseinheit erläuterten Aus- und Weiterbildungen gelten analog für den weiteren Dichtungshalter und die weitere Dichtungseinheit. Insbesondere basiert der weitere Dichtungshalter und die weitere Dichtungseinheit auf einer spiegelbildlichen Ausgestaltung des Dichtungshalters und der Dichtungseinheit. Der Dichtungshalter und der weitere Dichtungshalter können als separate Bauteile oder einstückig ausgestaltet sein. Wenn die Dichtungsanordnung für ein zweireihiges Radlager verwendet werden soll, ist es möglich, dass die Dichtungseinheit zum einen Wälzlager und die weitere Dichtungseinheit zum anderen Wälzlager des zweireihigen Radlagers hin abdichtet. Zudem kann der Dichtungshalter und der weitere Dichtungshalter zwischen den Wälzlagern axial fixiert, insbesondere im Wesentlichen verklemmt sein. Insbesondere ist es möglich, dass an den axialen Stirnseiten des Dichtungshalters und des weiteren Dichtungshalters jeweils eine Aussparung vorgesehen ist, die zusammen einen Verbindungskanal zur Anbindung der in dem Dichtungshalter und in dem weiteren Dichtungshalter jeweils ausgebildeten Einlasskanal mit dem Einlass des Radlagers ausbilden. Entsprechend kann an den aufeinander zu weisenden axialen Stirnseiten der in axialer Richtung gegenüberliegenden Lagerringe der beiden Wälzlager des zweireihigen Radlagers jeweils eine Aussparung vorgesehen sein, die zusammen den Einlass beziehungsweise den Auslass ausbilden. Der Dichtungshalter und der weitere Dichtungshalter können als separate voneinander trennbare Bauteile ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Radlager zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit einem, insbesondere inneren, ersten Ring, einem, insbesondere äußeren, zweiten Ring, zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordneten Wälzkörpern zur relativ drehbaren Lagerung des ersten Rings zum zweiten Ring und einer zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordneten Dichtungsanordnung, die wie vorstehend aus- und weitergebildet sein kann, zur radialen Durchführung eines Druckfluids, wobei der Dichtungshalter mit dem ersten Ring und der Dichtpartner mit dem zweiten Ring drehfest befestigt ist und wobei der erste Ring einen mit dem Einlasskanal und der Druckquelle kommunizierbaren Einlass und der zweite Ring und/oder eine mit dem zweiten Ring drehfest verbundene Radnabe einen mit dem Auslasskanal und dem Drucknutzraum kommunizierbaren Auslass aufweist. Durch die von dem Abstützring und/oder von dem Dichtring zumindest teilweise begrenzte Gegendrucktasche kann bei einer guten Dichtwirkung ein hoher Gegendruck und ein geringer Verschleiß erreicht werden, so dass eine Drehdurchführung für ein Radlager mit einem geringen Verschleiß ermöglicht ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Radlagers,
2: eine schematische Detailansicht des Radlagers aus 1 und
3: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Radlagers.

Die in 1 und 2 dargestellte Drehdurchführung 10 kann beispielsweise von einer radial innen angeschlossenen Druckquelle ein insbesondere als Druckluft vorliegendes Druckfluid durch ein Radlager 12 eines Kraftfahrzeugs hindurch in einen radial äußeren Drucknutzraum leiten, bei dem es sich um einen Reifenschlauch eines Kraftfahrzeugreifens handeln kann, um den für unterschiedliche Randbedingen jeweils unterschiedlichen optimalen Reifendruck einstellen zu können. Die Drehdurchführung 10 weist hierzu einen ersten Ring 14 auf, der einen in radialer Richtung verlaufenden Einlass 16 aufweist, über den der von der Druckquelle bereitgestellte Druck angelegt werden kann. Der erste Ring 14 kann hierbei durch den Innenring des Radlagers 12 ausgebildet sein. Das Radlager 12 ist beispielsweise zweireihig ausgestaltet ist und kann insbesondere zwei separate Wälzlager 18 aufweisen, die einen gemeinsamen Innenring oder separate Innenringe aufweisen. Die separaten Innenringe können insbesondere an ihren aufeinander zu weisenden Axialseiten jeweils eine Aussparung aufweisen, um gemeinsam den Einlass 16 auszubilden. Die Drehdurchführung 10 weist zudem einen zu dem ersten Ring 14 relativ drehbaren zweiten Ring 20 auf. Der zweite Ring 20 kann in einer Nabe 21 eingepresst sein. Die Nabe 21 weist einen in radialer Richtung verlaufenden Auslass 22 auf, um das Druckfluid in den Drucknutzraum zu leiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Ring 14 separat zu der Nabe 21 ausgestaltet, wobei es auch möglich ist, dass die Nabe 21 und der zweite Ring 20 einstückig ausbildet sind.
Um den ersten Ring 14 und den zweiten Ring 20 möglichst dicht und verschleißarm gegeneinander abzudichten, weist die Drehdurchführung 10 eine in radialer Richtung zwischen dem ersten Ring 14 und der Nabe 21 angeordnete Dichtungsanordnung 24 auf. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei spiegelbildlich ausgestalteten separaten Baugruppen zusammengesetzte Dichtungsanordnung 24 weist in der beispielsweise linken Baugruppe einen Dichtungshalter 26 auf, der einlassseitig mit dem ersten Ring 14 drehfest verbunden ist. Hierzu können beispielsweise die den ersten Ring 14 zusammensetzenden Innenringe der separaten Wälzlager 18 den Dichtungshalter 26 zwischen jeweils ausgebildeten Axialanschlägen 28 verklemmen und axial fixieren. Der Dichtungshalter 26 kann eine zum ersten Ring 14 hin geöffnete erste Dichtnut 30 aufweisen, in der beispielsweise ein nicht dargestellter O-Ring aufgenommen sein kann, um den Dichtungshalter 26 gegenüber dem ersten Ring 14 ausreichend abzudichten. Die Dichtungsanordnung 24 weist einen, insbesondere durch die beiden Baugruppen zusammengesetzten Verbindungskanal 32 auf, der sich an den Einlass 16 des ersten Rings 14 anschließt. Von dem Verbindungskanal 32 zweigt in axialer Richtung ein Einlasskanal 34 ab, der in einer Druckkammer 36 mündet. Die Druckkammer 36 ist an einer nach axial außen weisenden Seite von einer Dichtungseinheit 38 verschlossen, die innerhalb des Dichtungshalters 26 in axialer Richtung verlagert und/oder elastisch verformt werden kann. Die Dichtungseinheit 38 kann von in radialer Richtung abstehenden Begrenzungsanschlägen 74 des Dichtungshalters 26 verliersicher in dem Dichtungshalter 26 zurückgehalten werden. Die Dichtungseinheit 38 weist einen, insbesondere aus einem elastomeren Material hergestellten, Haltering 40 auf, der an seiner von der Druckkammer 36 weg weisenden Axialseite eine, insbesondere elastische, Aufnahmetasche 42 aufweist, in der ein eher verschleißfester unelastischer Abstützring 44 und ein eher elastischer Dichtring 46 eingesetzt sind. Zwischen der Aufnahmetasche 42 und dem aufgenommenen Ring 44, 46 kann eine Ausgleichsnut vorgesehen sein. Der Abstützring 44 und der Dichtring 46 sind im Wesentlichen konzentrisch zu einer Drehachse des Radlagers 12 angeordnet, wobei die Drehdurchführung 10 und die Dichtungsanordnung 24 ebenfalls um diese Drehachse rotieren können. Durch den Druck in der Druckkammer 36 kann der Haltering 40 der Dichtungseinheit 38 axial nach außen gedrückt werden, so dass der Abstützring 44 und der Dichtring 46 in axialer Richtung gegen einen Dichtpartner 50 gepresst werden, wodurch eine von dem Druck in der Druckkammer 36 abhängige ausreichende und sich automatisch an sich verändernde Druckverhältnisse anpassende Abdichtung erreicht wird. Der Dichtpartner 50 ist drehfest mit dem zweiten Ring 20 und/oder mit der Nabe 21 befestigt. Zudem kann der Dichtpartner 50 eine zur Nabe 21 und/oder zum zweiten Ring 20 geöffnete zweite Dichtnut aufweisen, in der beispielsweise ein nicht dargestellter O-Ring, eingesetzt sein kann, um den Dichtpartner 50 gegenüber der Nabe 21 und dem zweiten Ring 20 ausreichend abzudichten. Die Dichtungseinheit 38 dreht mit der Drehzahl des ersten Rings 14, während der Dichtpartner 50 mit der Drehzahl des zweiten Rings 20 dreht. Bei einem abrasiven Verschleiß des Abstützrings 44 und des Dichtrings 46 verringert sich die axiale Erstreckung des Abstützrings 44 und des Dichtrings 46. Die Dichtungseinheit 38 kann diesen Verschleiß jedoch automatisch ausgleichen, indem der Haltering 40 durch den Druck in der Druckkammer 36 stärker zum Dichtpartner 50 hin verlagert und/oder elastisch verformt wird.
Von der Druckkammer 36 geht ein Auslasskanal 54 ab, der einen deutlich geringeren Strömungsquerschnitt als der Einlasskanal 34 aufweist. Der Auslasskanal 54 kann dadurch in der Art einer Drossel beim Befüllen des Drucknutzraums das Druckfluid in der Druckkammer 36 stauen und einen Staudruck erzeugen. Die kinetische Energie des Druckfluids wird durch die Drosselwirkung des Einlasskanals 34 in eine Erhöhung des statischen Drucks in der Druckkammer 36 umgewandelt, wobei sich gegebenenfalls die Dichte des Druckfluids in der Druckkammer 36 erhöhen kann. Wenn das Druckfluid den Auslasskanal 54 passiert hat, kann das Druckfluid von dem Auslasskanal 54 zum Auslass 22 und zum Drucknutzraum fließen. Ein Teil des Druckfluids kann auch in einen zwischen dem Dichtpartner 50 und der Dichtungseinheit 38 ausgebildeten Gegendruckspalt 56 strömen und sich dort stauen. Dadurch kann der Anpressdruck der Dichtungseinheit 38 an dem Dichtpartner 50 reduziert werden.
Die zur rechten Seite hin abdichtende zweite Baugruppe der Dichtungsanordnung kann einen weiteren Dichtungshalter 58 mit einer weiteren Dichtungseinheit 60 aufweisen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel spiegelbildlich symmetrisch zur ersten Baugruppe mit dem Dichtungshalter 26 und der Dichtungseinheit 38 ausgestaltet sind und analog funktionieren. Das Wälzlager 18 des Radlagers 12 kann zwischen dem ersten Ring 14 und dem zweiten Ring 20 Wälzkörper 62 aufweisen. Ein Eindringen von Verschmutzungen kann durch einen beispielsweise als Kassettendichtung ausgestalteten Dichtkörper 64 vermieden werden, der an dem axialen Außenrand des Wälzlagers 18 zwischen dem ersten Ring 14 und dem zweiten Ring 20 angeordnet ist.
In dem in 2 am Beispiel der linken Baugruppe der Dichtungsanordnung 24 exemplarisch detaillierter dargestellten Ausführungsbeispiel weisen der Abstützring 44 und der Dichtring 46 einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und sind zu einem C zusammengesetzt. Dadurch ergibt sich zwischen dem Abstützring 44 und dem Dichtring 46 eine zum Dichtpartner 50 hin geöffnete Gegendrucktasche 66, die über einen Gegendruckkanal 68 mit der Druckkammer 36 kommuniziert. Ein Teil des Gegendruckkanals 68 ist durch aufeinander zu weisende Mantelflächen des Abstützrings 44 und des Dichtrings 46 ausgebildet, während der übrige Teil des Gegendruckkanals 68 durch den Haltering 40 ausgebildet ist. Die Dichtungseinheit 38 kann von dem Druck in der Druckkammer 36, der an einer die Druckkammer 36 angreifenden Rückseite 70 der Dichtungseinheit 38 angreift, mit einer Anpresskraft gegen den Dichtpartner 50 gepresst werden, wobei der in der Gegendruckkammer 66 anliegende Druck gegen eine Axialseite 72 der Gegendruckkammer 66 drückt und dadurch die an der Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit 38 und dem Dichtpartner 50 angreifende Anpresskraft entsprechend reduziert. Das Ausmaß der reduzierten Anpresskraft kann durch ein geeignetes Verhältnis der Fläche der Rückseite 70 und der Fläche der Axialseite 72 eingestellt werden, wobei die Fläche der Rückseite 70 und die Fläche der Axialseite 72 nicht die Querschnittsfläche des Gegendruckkanals 68 umfasst. Die Geschwindigkeit beziehungsweise die Zeitverzögerung, mit der sich der Druck in der Gegendrucktasche 66 bei einem sich in der Druckkammer 36 ändernden Druck ändert, kann durch den Strömungsquerschnitt des Gegendruckkanals 68 und das Volumen der Gegendrucktasche 66 eingestellt werden.
Wenn der Drucknutzraum mit einem Druckfluid zur Druckerhöhung gefüllt werden soll, kann zunächst das Druckfluid über den Einlass 16 von einer Druckquelle zugeführt werden. Anschließend kann das Druckfluid von dem Einlass 16 über den Verbindungskanal 32 auf die Einlasskanäle 34 verteilt werden und in den jeweils angeschlossene Druckkammer 36 eintreten. Durch den Druck in der Druckkammer 36 werden die Dichtungseinheiten 38, 60 gegen ihren jeweiligen Dichtpartner 50 gedrückt. Durch die Drosselwirkung des Auslasskanals 54 stellt sich aufgrund des dadurch erreichten Staudrucks ein entsprechend hoher Druck in der Druckkammer 36 ein, der zu einer guten Dichtwirkung zwischen den Dichtungseinheiten 38, 60 und dem jeweiligen Dichtpartner 50 führt. Ein Teil des Druckfluids kann über den vergleichsweise engen Gegendruckkanal 68 langsam die Gegendrucktasche 72 und die von dem Druck in der Druckkammer 36 aufgeprägte Anpresskraft allmählich reduzieren, um einen abrasiven Verschleiß des Abstützrings 44 und des Dichtrings 46 zu reduzieren. Ei n Großteil des Druckfluids kann über den Auslasskanal 54 die Druckkammer 36 verlassen und über den Auslass 22 in der Nabe 21, die durch eine Radnabe des Kraftfahrzeugreifens ausgebildet sein kann, zu dem Drucknutzraum gelangen. Durch den mit Hilfe des Auslasskanals 54 erhöhten Druck in der Druckkammer 36 ist an der Dichtkontaktstelle zwischen der jeweiligen Dichtungseinheit 38, 60 und dem zugeordneten Dichtpartner 50 eine ausreichende Dichtwirkung gegeben, um eine Leckage zu vermeiden oder zumindest gering zu halten. Durch den allmählichen Druckausgleich zwischen der Gegendrucktasche 66 und der Druckkammer 36 kann der Anpressdruck der Dichtungseinheiten 38, 60 an dem zugeordneten Dichtpartner 50 auf ein noch ausreichendes aber verschleißärmeres Ausmaß reduziert werden.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 sind im Vergleich zu der vorstehend dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 der Abstützring 44 und der Dichtring 46 nicht in einer gemeinsamen Aufnahmetasche 46, sondern in jeweils separaten Aufnahmetaschen 46 des Halterings 40 aufgenommen. Die axiale Erstreckung der Gegendrucktasche 66 ist dadurch geringer, wobei die Axialseite 72 jedoch gleich groß ist. Durch das geringere Volumen der Gegendrucktasche 66 kann sich der Druck in der Gegendrucktasche 66 schneller ändern, wenn sich der Druck in der Druckkammer 36 ändert. Die radiale Begrenzung der Gegendrucktasche 66 erfolgt ausschließlich durch den Abstützring 44 und den Dichtring 46, während die axiale Begrenzung der Gegendrucktasche 66 nur durch den Haltering 40 erfolgt. Der Gegendruckkanal 68 ist hierbei ausschließlich durch den Haltering 40 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

10: Drehdurchführung
12: Radlager
14: erster Ring
16: Einlass
18: Wälzlager
20: zweiter Ring
21: Nabe
22: Auslass
24: Dichtungsanordnung
26: Dichtungshalter
28: Axialanschlag
32: Verbindungskanal
34: Einlasskanal
36: Druckkammer
38: Dichtungseinheit
40: Haltering
42: Aufnahmetasche
44: Abstützring
46: Dichtring
50: Dichtpartner
54: Auslasskanal
56: Gegendruckspalt
58: weiterer Dichtungshalter
60: weitere Dichtungseinheit
62: Wälzkörper
64: Dichtkörper
66: Gegendrucktasche
68: Gegendruckkanal
70: Rückseite
72: Axialseite
74: Begrenzungsanschlag

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015212641 A1 [0003]

Claims

Dichtungsanordnung für ein Radlager (12) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit einem um eine Drehachse drehbaren Dichtpartner (50), einem eine Druckkammer (36) begrenzenden Dichtungshalter (26), einer relativ zu dem Dichtungshalter (26) in axialer Richtung verlagerbar und/oder elastisch verformbar in dem Dichtungshalter (26) aufgenommenen Dichtungseinheit (38) zur Herstellung eines Dichtkontakts mit dem relativ zu dem Dichtungshalter (26) drehbaren Dichtpartner (50), wobei die Dichtungseinheit (38) einen, insbesondere aus einem elastomeren Material hergestellten, eine die Druckkammer (36) teilweise begrenzende Rückseite (70) aufweisenden Haltering (40) und einen in dem Haltering (40) aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Abstützring (44) zur Abtragung axialer Kräfte und/oder einen in dem Haltering (40) aufgenommenen direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Dichtring (46) zur Bereitstellung eines Dichtkontakts mit dem Dichtpartner (50) durch eine elastische Verformung aufweist, wobei die Dichtungseinheit (38) eine über einen Gegendruckkanal (68) mit der Druckkammer (36) kommunizierenden und zum Dichtpartner (50) geöffnete Gegendrucktasche (66) aufweist, wobei die Gegendrucktasche (66) zumindest teilweise von dem Abstützring (44) und/oder von dem Dichtring (46) begrenzt ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendrucktasche (66) nach radial außen und/oder nach radial innen ausschließlich durch den Abstützring (44) und/oder den Dichtring (46) begrenzt ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendrucktasche (66) an einer in axialer Richtung von dem Dichtpartner (50) beabstandet positionierten Axialseite (72) ausschließlich durch den Haltering (40) oder ausschließlich durch den Abstützring (44) und/oder den Dichtring (46) begrenzt ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützring (44) und/oder der Dichtring (46) einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt zur im Wesentlichen vollständigen Begrenzung der Gegendrucktasche (66) ausbilden.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützring (44) und der Dichtring (46) zu dem Dichtpartner (50) beabstandet in radialer Richtung aneinander anliegen, wobei zwischen dem Abstützring (44) und dem Dichtring (46) zumindest ein Teilstück des Gegendruckkanals (68) ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (40) mindestens eine, insbesondere elastische, Aufnahmetasche (42) zur Aufnahme des Abstützrings (44) und/oder des Dichtrings (46) aufweist, wobei insbesondere zwischen dem Haltering (40) einerseits und dem Abstützring (44) und/oder dem Dichtring (46) andererseits eine Entlastungsnut ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass für die Fläche A1 der Rückseite (70) des Halterings (40) und die Fläche A2 einer von dem Dichtpartner (50) beabstandet positionierten (72) Axialseite der Gegendrucktasche (66) 0,05 ≤ A2/A1 ≤ 0,50, insbesondere 0,10 ≤ A2/A1 ≤ 0,40, vorzugsweise 0,15 ≤ A2/A1 ≤ 0,30 und besonders bevorzugt 0,20 ≤ A2/A1 ≤ 0,25 gilt.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass für die Fläche A1 der Rückseite (70) des Halterings (40) und einer effektiven Strömungsquerschnittsfläche A3 des Gegendruckkanals (68) 0,0001 ≤ A3/A1 ≤ 0,0250, insbesondere 0,0010 ≤ A3/A1 ≤ 0,0200, vorzugsweise 0,0020 ≤ A3/A1 ≤ 0,0150 und besonders bevorzugt 0,0050 ≤ A3/A1 ≤ 0,0100 gilt.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (26) einen mit einer Druckquelle und der Druckkammer (36) kommunizierbaren Einlasskanal (34) und einen mit der Druckkammer (36) und einem Drucknutzraum, insbesondere Reifenschlauch eines Kraftfahrzeugreifens, kommunizierbaren Auslasskanal (54) aufweist, wobei der Strömungsquerschnitt des Auslasskanals (54) dimensioniert ist bei einer Förderung eines Druckfluids von der Druckquelle zu dem Drucknutzraum in der Druckkammer (36) einen Staudruck zum dichtenden Anpressen der Dichtungseinheit (38) an den Dichtpartner (50) herbeizuführen.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (26) einen Begrenzungsanschlag (74) zur Begrenzung einer maximalen relativen Bewegbarkeit und/oder elastischen Verformbarkeit der Dichtungseinheit (38) relativ zum Dichtpartner aufweist.