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Title:
SEAL ASSEMBLY FOR A ROTARY FEED-THROUGH OF A WHEEL BEARING OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/101686
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a seal assembly (24) for a wheel bearing (12) of a motor vehicle, comprising a seal retainer (26), which delimits a pressure chamber (36), the seal retainer (26) having an inlet channel (34) that can communicate with a pressure source and with the pressure chamber (36) and an outlet channel (54) that can communicate with the pressure chamber (36) and with a pressure useful space, and comprising a seal unit (38) arranged substantially coaxially to an axis of rotation (48) of the wheel bearing (12), for establishing a sealing contact with a sealing partner (50) that can be rotated relative to the seal retainer (26). The seal unit (38) delimits an axial end face of the pressure chamber (36) and can be moved relative to the seal retainer (26) in the axial direction and/or is elastically deformable. The flow cross-section of the outlet channel (54) is dimensioned in such a way that, when a pressure fluid is conveyed from the pressure source to the pressure useful space in the pressure chamber (36), a back pressure for sealingly pressing the seal unit (38) against the sealing partner (50) is caused. Thus, with low wear, a rotary feed-through (10) for a wheel bearing (12) having low leakage is enabled.

Inventors:
SCHÄFER, Marc-André (Oberer Weinbergsweg 46, Üchtelhausen, 97532, DE)
FLINT, Andreas (Kartäusergasse 20, Köln, 50678, DE)
MELLER, Dieter (Blechgasse 29a, Alfter, 53347, DE)
Application Number:
EP2018/081764
Publication Date:
May 31, 2019
Filing Date:
November 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1 - 3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
B60C23/00; B60B27/00; F16C19/00; F16C33/00; F16C41/00; F16J15/10; F16J15/32; F16J15/34; F16J15/38
Domestic Patent References:
WO2017152996A12017-09-14
Foreign References:
DE102007054887A12009-06-04
EP2952365A22015-12-09
US2820653A1958-01-21
EP2842769A12015-03-04
DE102015212641A12017-01-12
DE102015212641A12017-01-12
DE102006006143A12007-08-23
Attorney, Agent or Firm:
MICHALSKI HÜTTERMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (Speditionstraße 21, Düsseldorf, 40221, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Dichtungsanordnung für ein Radlager (12) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit

einem eine Druckkammer (36) begrenzenden Dichtungshalter (26),

wobei der Dichtungshalter (26) einen mit einer Druckquelle und der Druckkam- mer (36) kommunizierbaren Einlasskanal (34) und

einen mit der Druckkammer (36) und einem Drucknutzraum, insbesondere Rei- fenschlauch eines Kraftfahrzeugreifens, kommunizierbaren Auslasskanal (54) aufweist,

und

einer im Wesentlichen koaxial zu einer Drehachse (48) des Radlagers (12) angeord- neten Dichtungseinheit (38) zur Herstellung eines Dichtkontakts mit einem relativ zu dem Dichtungshalter (26) drehbaren Dichtpartner (50),

wobei die Dichtungseinheit (38) eine axiale Stirnseite der Druckkammer (36) begrenzt und relativ zu dem Dichtungshalter (26) in axialer Richtung verlager- bar und/oder elastisch verformbar ausgestaltet ist,

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.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dich- tungseinheit (38) einen im Wesentlichen koaxial zu der Drehachse (48) des Radlagers (12) angeordneten direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Abstützring (44) zur Abtragung axialer Kräfte und/oder einen im Wesentlichen koaxial zu der Drehachse (48) des Radlagers (12) angeordneten direkt an dem Dichtpartner (50) anliegbaren Dichtring (46) zur Bereitstellung eines Dichtkontakts mit dem Dichtpartner (50) durch eine elastische Verformung aufweist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- stützring (44) und der Dichtring (46) in einem im Wesentlichen koaxial zu der Dreh- achse (48) des Radlagers (12) angeordneten Haltering (40) zueinander in radialer Richtung beabstandet oder in radialer Richtung aneinander anliegend aufgenommen sind.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem, insbesondere aus einem elastomeren Material hergestellten, Haltering (40) ei- nerseits und dem Abstützring (44) und/oder dem Dichtring (46) andererseits eine Ent- lastungsnut ausgebildet ist.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeich- net, dass der Abstützring (44) und/oder der Dichtring(46) in einer elastischen Aufnah- metasche (42) der Dichtungseinheit (38) aufgenommen ist.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 4dadurch gekenn- zeichnet, dass die Dichtungseinheit (38) im an dem Dichtpartner (50) angepressten Zustand zwischen einem Teil der Dichtungseinheit (38) und dem Dichtpartner (50) ei- nen Gegendruckspalt (56) ausbildet, wobei der Gegendruckspalt (56), insbesondere stromabwärts zum Auslasskanal (54), mit dem Auslasskanal (54) und/oder mit dem Drucknutzraum kommuniziert.

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeich- net, dass die Dichtungseinheit (38) unterhalb eines Grenzdrucks p in der Druckkam- mer (36) von p < 2,0 bar, insbesondere p < 1 ,8 bar, vorzugsweise p < 1 ,5 bar und be- sonders bevorzugt p < 1 ,2 bar von dem Dichtpartner (50) abgehoben positioniert ist.

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeich- net, dass die Dichtungseinheit (38) zur Abdichtung in einer ersten Axialrichtung vorge- sehen ist, wobei ein zum Dichtungshalter (26) symmetrisch, spiegelbildlich und/oder analog ausgestalteter weiterer Dichtungshalter (58) und eine zur Dichtungseinheit (38) symmetrisch, spiegelbildlich und/oder analog ausgestaltete weitere Dichtungseinheit (60) zur Abdichtung in einer zur ersten Axialrichtung entgegengesetzten zweiten Axial- richtung vorgesehen sind, wobei insbesondere zwischen dem Dichtungshalter (26) und dem weiteren Dichtungshalter (58) ein mit dem mindestens einen Einlasskanal (34) und der Druckquelle kommunizierbarer Verbindungskanal (32) ausgebildet ist.

9. Radlager zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens eines Kraftfahrzeugs, insbe- sondere Lastkraftfahrzeug, mit

einem, insbesondere inneren, ersten Lagerring,

einem, insbesondere äußeren, zweiten Lagerring,

zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkör- pern (62) zur relativ drehbaren Lagerung des ersten Lagerrings zum zweiten Lager- ring und

einer zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Dich- tungsanordnung (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur radialen Durchführung ei- nes Druckfluids,

wobei der Dichtungshalter (26) mit dem ersten Lagerring und der Dichtpartner (50) mit dem zweiten Lagerring drehfest befestigt ist und wobei der erste Lagerring einen mit dem Einlasskanal (34) und der Druckquelle kommunizierbaren Einlass (16) und der zweite Lagerring einen mit dem Auslasskanal (54) und dem Drucknutzraum kommuni- zierbaren Auslass (22) aufweist.

10. Radlager nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer erster Lagerring, ein weiterer zweiter Lagerring und zwischen dem weiteren ersten Lagerring und dem weiteren zweiten Lagerring angeordnete weitere Wälzkörper (62) zur relativ drehbaren Lagerung des weiteren ersten Lagerrings zum weiteren zweiten Lagerring vorgesehen sind, wobei die Dichtungsanordnung (24) zwischen dem ersten Lagerring und dem weiteren ersten Lagerring axial fixiert ist.

11. Radlager nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ers- ten Lagerring und dem zweiten Lagerring ein, insbesondere als Kassettendichtung oder Radialwellendichtring ausgestalteter, Dichtkörper (64) zum Schutz der Wälzkör- per (62) vor äußeren Verschmutzungen vorgesehen ist, wobei die Dichtungsanord- nung (24) in axialer Richtung zwischen den Wälzkörpern (62) und dem Dichtkörper (64) angeordnet ist, wobei insbesondere die Dichtungsanordnung (24) an dem Dicht körper (64) axial abgestützt ist und/oder der Dichtkörper (64) den Dichtpartner (50) ausbildet.

12. Radlager zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens eines Kraftfahrzeugs, insbe- sondere Lastkraftfahrzeug, mit

einem, insbesondere inneren, ersten Lagerring,

einem, insbesondere äußeren, zweiten Lagerring,

zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkör- pern (62) zur relativ drehbaren Lagerung des ersten Lagerrings zum zweiten Lager- ring,

einem zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring, insbesondere als Kassettendichtung oder Radialwellendichtring ausgestalteter, Dichtkörper (64) zum Schutz der Wälzkörper (62) vor äußeren Verschmutzungen,

einer in radialer Richtung zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring und in axialer Richtung zwischen den Wälzkörpern (62) und dem Dichtkörper (64) an- geordneten Dichtungsanordnung (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur radialen Durchführung eines Druckfluids, wobei die Dichtungseinheit (38) zur Abdichtung in ei- ner zu den Wälzkörpern (62) weisenden Axialrichtung vorgesehen ist,

wobei die Dichtungsanordnung (24) einen eine weitere Druckkammer (36) begren- zenden weiteren Dichtungshalter (58) und einer im Wesentlichen koaxial zu einer Drehachse (48) des Radlagers (12) angeordneten weiteren Dichtungseinheit (60) zur Herstellung eines Dichtkontakts mit dem relativ zu dem weiteren Dichtungshalter (58) drehbaren Dichtkörper (64) oder einem dem Dichtungskörper (64) zugewandten rela- tiv zu dem weiteren Dichtungshalter (58) drehbaren weiteren Dichtpartner (50) auf- weist,

wobei die weitere Druckkammer (36) nur mit dem Auslasskanal (54) und dem Drucknutzraum über eine, insbesondere als weiteren Auslasskanal (54) ausge- staltete, einen Staudruck erzeugende Drosselstelle (68) kommuniziert und unterhalb eines Grenzdrucks in der weiteren Druckkammer (36) zwischen der weiteren Dichtungseinheit (60) einerseits und dem Dichtkörper (64) oder dem weiteren Dichtpartner (50) andererseits ein mit dem Auslasskanal (54) und dem Drucknutzraum kommunizierender Leckagespalt zur Abfuhr eines Teils des Druckfluids in den Dichtkörper (64) ausgebildet ist.

13. Radlager nach einem der Ansprüche 9 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung zwischen der Dichtungsanordnung (24) und den Wälzkörpern (62) ein Staubschutzdeckel (66) zum Abdecken der Wälzkörper (62) vorgesehen ist, wobei insbesondere der Staubschutzdeckel (66) mit dem Dichtpartner (50) eine Labyrinth- dichtung ausbildet.

14. Radlager nach einem der Ansprüche 9 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts zum Dichtkontakt zwischen der Dichtungseinheit (38) und dem Dicht- partner (50) ein Sammelraum zur Sammlung und Rückführung von als Leckage an dem Dichtkontakt vorbeigeströmten Druckfluid vorgesehen ist.

15. Radlageranordnung zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens eines Kraftfahr- zeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit

einem, insbesondere zumindest in einem Teilbereich als Hohlwelle ausgestalteten, Lagerzapfen,

einer auf dem Lagerzapfen aufgesteckten Radnabe zur Aufnahme eines Reifen des Kraftfahrzeugs,

einem Radlager zur Lagerung der Radnabe an dem Lagerzapfen und

einer Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur radialen Durchfüh- rung eines Druckfluids von dem Lagerzapfen zu dem Drucknutzraum,

wobei die Dichtungsanordnung in axialer Richtung zwischen dem Radlager und einer Axialfläche des Lagerzapfens angeordnet ist.

Description:
Dichtunqsanordnunq für eine Drehdurchführunq eines Radlaqer eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Drehdurchführung eines Rad- lagers 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 Kraftfahr- zeugs 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 Reifen- druck eine ausreichende Traktion erreicht, wobei ein Reifen mit einem hohen Reifen- druck zu weniger Reibung und einem geringeren Spritverbrauch führt. Für einen voll beladenen Lastkraftwagen fällt der optimale Reifendruck höher aus als für eine Leer- fahrt. Lastkraftwagen, die im Gelände oder auf Baustellen fahren, wie beispielsweise einem Kipper, sind in der Regel entweder vollkommen leer oder komplett beladen un- terwegs, 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 verlagerba- re 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 Kraftfahr- zeug vorgesehenes pneumatisches System den Reifendruck des Kraftfahrzeugs auf den in der aktuellen Situation optimalen Reifendruck anpassen. Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Leckage einer Drehdurchführung für ein Rad- lager zu verringern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine Drehdurchfüh- rung für ein Radlager mit einer geringen Leckage 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 eine Drehdurchführung eines Rad- lager eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, vorgesehen mit einem ei- ne Druckkammer begrenzenden Dichtungshalter, wobei 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 aufweist, und einer im Wesent- lichen koaxial zu einer Drehachse des Radlagers angeordneten Dichtungseinheit zur Herstellung eines Dichtkontakts mit einem relativ zu dem Dichtungshalter drehbaren Dichtpartner, wobei die Dichtungseinheit eine axiale Stirnseite der Druckkammer be- grenzt und relativ zu dem Dichtungshalter in axialer Richtung verlagerbar und/oder elastisch verformbar ausgestaltet ist, wobei der Strömungsquerschnitt des Auslasska- nals 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.

Der Dichtungshalter kann mit einem Innenring des Radlagers drehfest verbunden sein, während der Dichtpartner mit einem Außenring des Radlagers drehfest verbun- den ist, oder umgekehrt. Durch den Dichtkontakt der Dichtungseinheit an dem Dicht partner 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 Kon- taktstelle 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 Rück- seite der Dichtungseinheit der Druck des Druckfluids, insbesondere Druckluft, anlie- gen, so dass der Druck des Druckfluids selber die Dichtungseinheit zum Nachstellen des verschleißbedingten axialen Fehlabstands axial verlagern kann. Eine durch Ver- schleißeffekte 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 le- diglich 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 be- sonders 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 radia- ler Richtung wirkenden Dichtungseinheit kann dadurch ein geringerer Verschleiß er- reicht 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 jeweili- ge Material eine Dehnung von 5% bis 10% auf. Der thermische Ausdehnungskoeffi- zient des jeweiligen Materials entspricht insbesondere im Wesentlichen dem thermi- schen Ausdehnungskoeffizient des für die Lagerringe des Radlagers verwendeten Materials, insbesondere Stahl.

Wenn ein Druck in dem Drucknutzraum erhöht werden soll, kann zusätzliches, insbe- sondere 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 Strö- mungsquerschnitte sämtlicher Einlasskanäle. Der Auslasskanal beziehungsweise die Summe mehrerer Auslasskanäle kann als Drossel wirken, die nur einen zeitverzöger- ten Ausgleich des Druckes vor und hinter dem Auslasskanal zulässt. Bevor das Druckfluid an die Dichtkontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dicht partner 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 Druck- fluids 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 Aus- lasskanal 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 Dichtwir- kung an, so dass durch die frühzeitige Erreichung der für den erhöhten Druck erfor- derlichen 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 Einlass- kanal 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 Ver- schleiß vermieden wird. Da das Druckfluid bevorzugt durch den Auslasskanal ab- strömt 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 Dichtungs- anordnung 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 beab- standet 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 ins- besondere im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufen, wobei die Strömungsrich- tungen 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 Druckflu- ids in der Druckkammer sowie zu einem zusätzlichen Drosseleffekt. Der Dichtungshal- ter kann insbesondere einen im Wesentlichen radial verlaufenden Verbindungskanal aufweisen, der mit einem radial verlaufenden Einlass eines der Lagerringe des Radla- gers kommunizieren kann. Beispielsweise ist ein Innenring des Radlagers mit einer Hohlwelle verbunden, über welche die Druckquelle oder der Drucknutzraum ange- schlossen 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 kom- munizieren 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 Au- ßenring können einen im Wesentlichen radial verlaufen Auslass aufweisen, der mit dem Auslasskanal der Dichtungsanordnung kommunizieren kann. Der Dichtungshalter kann mit einem der Lagerringe 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 Lagerring des Rad- lagers über ein Dichtelement, insbesondere eine O-Ring-Dichtung oder ein mit Gummi umspritztes Blechumformteil, drehfest und fluiddicht verbunden sein oder von diesem Lagerring 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 Lagerring des Radlagers, mit dem der Dichtungshalter nicht befestigt ist, be- abstandet positioniert sein, so dass ein Schleifkontakt zwischen dem Dichtungshalter und dem relativ zum Dichtungshalter drehbaren Lagerring vermieden ist. Die Dicht kontaktstelle zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner ist insbesondere mit einem Schmiermittel, vorzugsweise Fett, geschmiert, so dass ein abrasiver Ver- schleiß deutlich reduziert sein kann. Insbesondere ist die zur Dichtungseinheit wei- sende Oberfläche des Dichtpartners zumindest im Bereich der Dichtkontaktstelle un- eben ausgeführt. Beispielsweise ist diese Oberfläche des Dichtpartners durch Glas- kugelstrahlen bearbeitet und/oder weist eine entsprechende Rauigkeit und/oder Ober- flächenstrukturierung auf. Durch die unebene Oberfläche des Dichtpartners kann ver- mieden werden, dass das Schmiermittel von der Dichtungseinheit abgestreift wird.

Insbesondere weist die Dichtungseinheit einen im Wesentlichen koaxial zu der Dreh- achse des Radlagers angeordneten direkt an dem Dichtpartner anliegbaren Abstütz- ring zur Abtragung axialer Kräfte und/oder einen im Wesentlichen koaxial zu der Drehachse des Radlagers angeordneten direkt an dem Dichtpartner anliegbaren Dichtring zur Bereitstellung eines Dichtkontakts mit dem Dichtpartner durch eine elas- tische Verformung auf. Der Abstützring und/oder der Dichtring können insbesondere in einem, 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. Insbe- sondere ist der Abstützring aus einem besonders druckfesten und/oder verschleißfes- ten Material hergestellt. Beispielsweise ist der Abstützring aus einem Polyamidimide (PAI) hergestellt, der zur verbesserten Verschleißfestigkeit einen erhöhten Graphitan- teil aufweisen kann. Der Dichtring kann besonders weich sein und dadurch eine be- sonders gute Abdichtung erreichen. Der Dichtring ist beispielsweise aus Polytetrafluo- rethylen (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. Wenn der Haltering aus einem elastomeren Material hergestellt ist, kann die Dichtungsein- heit bei der Montage leicht durch eine zum Dichtpartner weisende verjüngende Öff- nung des Dichtungshalters gepresst werden, um die Dichtungseinheit bis zur Montage des Dichtpartners verliersicher in dem Dichtungshalter zurückzuhalten. Alternativ kann die zum Dichtpartner weisende Öffnung des Dichtungshalters in radialer Richtung so groß wie die radiale Erstreckung der Dichtungseinheit sein, wobei insbesondere zwi- schen dem Dichtungshalter und der Dichtungseinheit eine Spielpassung ausgebildet ist, die eine leichte axiale Verschiebbarkeit der Dichtungseinheit in dem Dichtungshal- ter ermöglicht.

Vorzugsweise sind der Abstützring und der Dichtring in einem im Wesentlichen koaxi- al zu der Drehachse des Radlagers angeordneten Haltering zueinander in radialer Richtung beabstandet oder in radialer Richtung aneinander anliegend aufgenommen. Wenn der Abstützring und der Dichtring zueinander beabstandet angeordnet sind, können diese Ringe jeweils separat in einer eigenen Aufnahmetasche des Halterings der Dichtungseinheit aufgenommen sein. Die einzelnen Ring sind dadurch voneinan- der entkoppelt und getrennt, so dass eine genseitige Blockierung vermieden ist. Dies kann einen besonders geringen Verschleiß und eine hohe Lebensdauer selbst bei ei- ner ungeschmierten Dichtkontaktstelle ermöglichen. Insbesondere wenn die Dichtkon- taktstelle geschmiert ist können die Ringe aneinander anliegend in einer gemeinsa- men Aufnahmetasche des Halterings aufgenommen sein. Dadurch wird in radialer Richtung im Bereich der Dichtkontaktstelle Bauraum geschaffen, in dem mindestens ein weiterer Abstützring und/oder Dichtring vorgesehen werden kann. Insbesondere sind der mindestens eine Abstützring und der mindestens eine Dichtring alternierend angeordnet. Die Fläche für den Dichtkontakt zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner kann dadurch erhöht werden, wodurch bei geringeren erforderlichen An- presskräften eine höhere Dichtwirkung erreicht werden kann. Dies ermöglicht bei ei- nem geringen Verschleiß eine hohe Dichtwirkung.

Besonders bevorzugt ist zwischen dem, insbesondere aus einem elastomeren Materi- al hergestellten, Haltering einerseits und dem Abstützring und/oder dem Dichtring an- dererseits eine Entlastungsnut ausgebildet. Durch die Entlastungsnut kann beispiels- weise der Abstützring und/oder der Dichtring innerhalb der Aufnahmetasche des Hal- terings etwas kippen, wodurch sich der Abstützring und/oder der Dichtring auch bei einem ungleichmäßigen Verschleiß leichter automatisch an dem Dichtpartner ausrich- ten 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.

Insbesondere ist der Abstützring und/oder der Dichtring in einer elastischen Aufnah- metasche der Dichtungseinheit aufgenommen ist. Selbst wenn der Haltering der Dich- tungseinheit nicht aus einem elastomeren Material hergestellt sein sollte, kann zumin- dest die Aufnahmetasche elastisch nachgeben, indem beispielsweise eine elastomere Innenbeschichtung der Aufnahmetasche elastisch verformt werden kann. Durch die elastischen Aufnahmetasche kann beispielsweise der Abstützring und/oder dem 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. Unnötiger Verschleiß wird dadurch vermieden.

Vorzugsweise bildet die Dichtungseinheit im an dem Dichtpartner angepressten Zu- stand zwischen einem Teil der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner einen Gegen- druckspalt aus, wobei der Gegendruckspalt, insbesondere stromabwärts zum Aus- lasskanal, mit dem Auslasskanal und/oder mit dem Drucknutzraum kommuniziert. Zumindest im Bereich des Gegendruckspalts ist ein Anliegen der Dichtungseinheit an dem Dichtpartner nicht vorgesehen. Dies ermöglicht es dem Druckfluid in den Gegen- druckspalt zu gelangen und eine der Anpressrichtung der Dichtungseinheit an den Dichtpartner entgegengesetzte Kraft der Dichtungseinheit aufzuprägen. Der Anpress- druck kann dadurch, insbesondere auf das erforderliche Minimum, reduziert werden, so dass ein Verschleiß durch eine unnötig hohe Anpresskraft vermieden werden kann. Wenn der Druck im Drucknutzraum erhöht werden soll, kann die Dichtungseinheit frühzeitig mit einem gegebenenfalls etwas zu hohen Druck gegen den Dichtpartner gepresst werden, damit während des Zeitraums bis ein Druckausgleich zwischen dem von der Druckquelle bereitgestellten Druck und dem Druck in dem Drucknutzraum ei- ne ausreichende im Wesentlichen leckagefreie Abdichtung vorgesehen ist. Durch den allmählichen Druckaufbau im Drucknutzraum wird stromabwärts des Auslasskanals auch der Druck in dem Gegendruckspalt aufgebaut, wodurch die Anpresskraft auf ei- nen geringeren aber ausreichenden Druck reduziert werden kann. Zur Einstellung ei- ner gewünschten Anpresskraft im stationären Zustand kann die Fläche der im Gegen- druckspalt zum Dichtpartner weisenden Vorderseite der Dichtungseinheit in Abhän- gigkeit von der Fläche der die Druckkammer begrenzenden Rückseite der Dichtungs- einheit geeignet gewählt werden, damit sich die gewünschten Anpresskraft als resul- tierende Kraft der an der Dichtungseinheit angreifenden und einander entgegen ge- richteten Druckrichtungen in der Druckkammer und in dem Gegendruckspalt ergibt. Durch die mit Hilfe der Drosselwirkung des Auslasskanals erreichte Zeitverzögerung beim Druckaufbau in dem Gegendruckspalt kann vermieden werden, dass in der in- stationären Phase der Druckerhöhung durch Druckschwankungen im von der Druck- quelle angelegten Druck Undichtigkeiten auftreten, die zu einer Leckage von Druckflu- id führen können. Zusätzlich ist es möglich einen, insbesondere in beide radialen Richtungen abgeschlossenen im Wesentlichen taschenförmigen, weiteren Gegen- druckspalt vorzusehen, der direkt mit der Druckkammer kommuniziert, wie in DE 2015 212 641 A1 beschrieben, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.

Besonders bevorzugt ist die Dichtungseinheit unterhalb eines Grenzdrucks p in der Druckkammer von p < 2,0 bar, insbesondere p < 1 ,8 bar, vorzugsweise p < 1 ,5 bar und besonders bevorzugt p < 1 ,2 bar von dem Dichtpartner abgehoben positioniert.

Bei einem besonders niedrigen Druck in der Druckkammer, der insbesondere unter- halb des minimal vorgesehenen Reifendrucks für den Reifen liegt, kann ein Dichtkon- takt zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner aufgehoben sein. Dies führt zu einem entsprechend geringeren Anpressdruck der Dichtungseinheit an dem Dicht partner, wenn in der Druckkammer ein gewünschter Solldruck für den Drucknutzraum anliegt. Der Verschleiß der Dichtungseinheit kann dadurch reduziert werden.

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 symmet- risch, spiegelbildlich und/oder analog ausgestaltete weitere Dichtungseinheit zur Ab- dichtung in einer zur ersten Axialrichtung entgegengesetzten zweiten Axialrichtung vorgesehen sind, wobei insbesondere zwischen dem Dichtungshalter und dem weite- ren Dichtungshalter ein mit dem mindestens einen Einlasskanal und der Druckquelle kommunizierbarer Verbindungskanal ausgebildet ist. Die mit Hilfe der Dichtungsan- Ordnung in dem Radlager ausbildbare Drehdurchführung ist dadurch in beiden Axial- richtungen ausreichend und verschleißarm abgedichtet. Die vorstehend für den Dich- tungshalter und die Dichtungseinheit erläuterten Aus- und Weiterbildungen gelten analog für den weiteren Dichtungshalter und die weitere Dichtungseinheit. Insbeson- dere 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 Rad- lager 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 Dichtungs- halter zwischen den Wälzlagern axial fixiert, insbesondere im Wesentlichen verklemmt sein. Insbesondere ist es möglich, dass an den axialen Stirnseiten des Dichtungshal- ters 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 Wälzla- ger des zweireihigen Radlagers jeweils eine Aussparung vorgesehen sein, die zu- sammen den Einlass beziehungsweise den Auslass ausbilden. Der Dichtungshalter und der weitere Dichtungshalter können als separate voneinander trennbare Bauteile ausgestaltet sein. Insbesondere sind der Dichtungshalter und der weitere Dichtungs- halter einstückig ausgestaltet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Radlager zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens ei- nes Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit einem, insbesondere inne- ren, ersten Lagerring, einem, insbesondere äußeren, zweiten Lagerring, zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkörpern zur rela- tiv drehbaren Lagerung des ersten Lagerrings zum zweiten Lagerring und einer zwi- schen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Dichtungsan- ordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur radia- len Durchführung eines Druckfluids, wobei der Dichtungshalter mit dem ersten Lager- ring und der Dichtpartner mit dem zweiten Lagerring drehfest befestigt ist und wobei der erste Lagerring einen mit dem Einlasskanal und der Druckquelle kommunizierba- ren Einlass und der zweite Lagerring einen mit dem Auslasskanal und dem Drucknutz- raum kommunizierbaren Auslass aufweist. Durch die Drosselwirkung des Auslasska- nals 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 Drehdurch- führung für ein Radlager mit einer geringen Leckage ermöglicht ist.

Das Radlager kann für verschiedene Anwendungen auch außerhalb einer Anwendung als Radlager für einen Reifen eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Für viele Ein- satzgebiete ist es ausreichend, wenn der Innendurchmesser eines der Wälzlager des zumindest zweireihigen Radlagers oder einreihigen Radlagers zwischen einschließlich 50 mm und einschließlich 160 mm liegt, wobei insbesondere der Außendurchmesser des Wälzlager zwischen einschließlich 90 mm und einschließlich 230 mm liegt. Vor- zugsweise liegt die axiale Breite des Wälzlager zwischen einschließlich 81 mm und einschließlich 116 mm. Die radiale Erstreckung des Radlagers ist dadurch groß ge- nug, um die Dichtungsanordnung aufzunehmen und die Dichtungsanordnung noch kostengünstig fertigen und montieren zu können. Wenn für die zwei Wälzlager ein gemeinsamer Lagerring verwendet wird, der insbesondere den Dichtungshalter der Dichtungsanordnung aufnimmt, kann eine entsprechend doppelt so große axiale Brei- te für den für beide Wälzlager vorgesehenen Lagerring vorgesehen sein. Zur leichte- ren Montage kann der Lagerring eine etwas größer bemessene axiale Breite aufwei- sen, die beispielsweise zwischen einschließlich 165 mm und einschließlich 250 mm liegt.

Vorzugsweise sind ein weiterer erster Lagerring, ein weiterer zweiter Lagerring und zwischen dem weiteren ersten Lagerring und dem weiteren zweiten Lagerring ange- ordnete weitere Wälzkörper zur relativ drehbaren Lagerung des weiteren ersten La- gerrings zum weiteren zweiten Lagerring vorgesehen sind, wobei die Dichtungsanord- nung zwischen dem ersten Lagerring und dem weiteren ersten Lagerring axial fixiert ist. Das Radlager kann zweireihig ausgestaltet sein, wobei die Dichtungsanordnung zwischen den beiden separaten Wälzlager des zweireihigen Radlagers mit einem möglichst geringen Spiel von beispielsweise 200 pm durch Axialanschläge der Wälz- lager axial fixiert sein kann. Hierbei kann insbesondere der Dichtungshalter und der weitere Dichtungshalter aufeinander zu gepresst werden, so dass eine Strömung des Druckfluids zwischen den Dichtungshaltern an den Druckkammern der Dichtungshal- ter vorbei vermieden werden kann. Insbesondere sind die Wälzlager als Schrägkugel- lager und/oder Kegelrollenlager ausgestaltet. Dadurch können die Lagerringe, welche die Dichtungsanordnung im Wesentlichen verklemmen und/oder axial fixieren, im lau- fenden Betrieb aufeinander zu gedrückt werden und die Dichtungsanordnung automa- tisch im Wesentlichen spielfrei verklemmen und/oder axial fixieren.

Besonders bevorzugt ist zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring ein, insbesondere als Kassettendichtung oder Radialwellendichtring ausgestalteter, Dichtkörper zum Schutz der Wälzkörper vor äußeren Verschmutzungen vorgesehen, wobei die Dichtungsanordnung in axialer Richtung zwischen den Wälzkörpern und dem Dichtkörper angeordnet ist, wobei insbesondere die Dichtungsanordnung an dem Dichtkörper axial abgestützt ist und/oder der Dichtkörper den Dichtpartner ausbildet. Der Dichtkörper kann bereits das Radlager zu einer Axialseite hin abdichten, so dass insbesondere Staub und sonstige Schmutzpartikel im Wesentlichen nicht in das Rad- lager eindringen können. Die Dichtungsanordnung kann hierbei eine zusätzliche Bar- riere ausbilden, die das Eindringen von Verschmutzungen in den Bereich der Wälz- körper verhindern kann. Hierbei kann der Dichtkörper zur Abstützung eines der Dicht- partner verwendet werden oder selber den Dichtpartner an dieser Axialseite der Dich- tungsanordnung ausbilden. Alternativ kann die Dichtungsanordnung den an einem axialen Ende des Radlagers vorgesehenen Dichtkörper ersetzen, wobei insbesondere der am axialen Ende des Radlagers vorgesehene Dichtpartner an einem in einer Nut eines der Lagerringe des Radlagers eingesetzten Sicherungsring abgestützt sein kann.

Die Erfindung betrifft ferner ein Radlager zur Lagerung eines Kraftfahrzeugreifens ei- nes Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit einem, insbesondere inne- ren, ersten Lagerring, einem, insbesondere äußeren, zweiten Lagerring, zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkörpern zur rela- tiv drehbaren Lagerung des ersten Lagerrings zum zweiten Lagerring, einem zwi- schen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring, insbesondere als Kassetten- dichtung oder Radialwellendichtring ausgestalteter, Dichtkörper zum Schutz der Wälz- körper vor äußeren Verschmutzungen, einer in radialer Richtung zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring und in axialer Richtung zwischen den Wälzkör- pern und dem Dichtkörper angeordneten Dichtungsanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur radialen Durchführung eines Druckfluids, wobei die Dichtungseinheit zur Abdichtung in einer zu den Wälzkörpern weisenden Axialrichtung vorgesehen ist, wobei die Dichtungsanordnung einen eine weitere Druckkammer begrenzenden weiteren Dichtungshalter und einer im Wesentli- chen koaxial zu einer Drehachse des Radlagers angeordneten weiteren Dichtungs- einheit zur Herstellung eines Dichtkontakts mit dem relativ zu dem weiteren Dich- tungshalter drehbaren Dichtkörper oder einem dem Dichtungskörper zugewandten re- lativ zu dem weiteren Dichtungshalter drehbaren weiteren Dichtpartner aufweist, wo- bei die weitere Druckkammer nur mit dem Auslasskanal und dem Drucknutzraum über eine, insbesondere als weiteren Auslasskanal ausgestaltete, einen Staudruck erzeu- gende Drosselstelle kommuniziert und unterhalb eines Grenzdrucks in der weiteren Druckkammer zwischen der weiteren Dichtungseinheit einerseits und dem Dichtkörper oder dem weiteren Dichtpartner andererseits ein mit dem Auslasskanal und dem Drucknutzraum kommunizierender Leckagespalt zur Abfuhr eines Teils des Druckflu- ids in den Dichtkörper ausgebildet ist. Das Radlager kann insbesondere wie das vor- stehend beschriebene Radlager aus- und weitergebildet sein. Durch die Drosselwir- kung 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 Ver- schleiß eine Drehdurchführung für ein Radlager mit einer geringen Leckage ermög- licht ist.

Im Vergleich zu einer spiegelbildlich symmetrischen Ausgestaltung des Dichtungshal- ters und des weiteren Dichtungshalters ist bei dem zum Dichtungskörper weisenden weiteren Dichtungshalter der Einlasskanal verschlossen. Dies führt dazu, dass das in die Druckkammer des weiteren Dichtungshalters strömende Druckfluid zunächst den Auslasskanal des Dichtungshalters und die Drosselstelle des weiteren Dichtungshal- ters passieren muss. In der Druckkammer des weiteren Dichtungshalters baut sich dadurch erst der gewünschte Solldruck auf, nachdem in der Druckkammer des Dich- tungshalters und stromabwärts des Auslasskanals der gewünschte Solldruck bereits erreicht ist. Dadurch kann die weitere Dichtungseinheit erst sehr spät eine ausrei- chende Dichtwirkung herbeiführen. Dies führt zu einen Zeitraum, in dem zwischen der weiteren Dichtungseinheit und dem zugeordneten Dichtpartner beziehungsweise dem Dichtkörper ein nicht abgedichteter Leckagespalt ausgebildet ist, über den das Druck- fluid als Leckagestrom mit einem vergleichbar hohen Druck austreten kann. Dieser Leckagestrom ist jedoch bewusst gewollt vorgesehen, um, insbesondere als plötzli- cher Druckstoß, Staub und Verunreinigungen aus den Dichtkörper herauszublasen. Der bewusst vorgesehene Leckagestrom kann den Druckkörper reinigen und dadurch eine hohe Lebensdauer für den Dichtkörper erreichen. Die nachfolgend beschriebe- nen Weiterbildungen sind für alle vorstehenden Ausführungsformen des Radlagers geeignet.

Insbesondere ist in axialer Richtung zwischen der Dichtungsanordnung und den Wälzkörpern ein Staubschutzdeckel zum Abdecken der Wälzkörper vorgesehen, wo- bei insbesondere der Staubschutzdeckel mit dem Dichtpartner eine Labyrinthdichtung ausbildet. Der Staubschutzdeckel kann ein Eindringen von Verschmutzungen in den Bereich der Wälzlager verhindern. Dadurch können auch Verunreinigungen in dem Druckfluid, das als Leckage die Dichtkontaktstelle passieren konnte, nicht die Wälzla- ger erreichen. Insbesondere kann mit Hilfe des Staubschutzdeckels ein Strömungs- wege für den Leckagestrom des Druckfluids vorgegeben werden, der in der Art einer Labyrinthdichtung eine 180°-Kehre vorsieht, beispielsweise von radial nach innen nach radial außen oder umgekehrt. Dadurch kann die Leckage oder zumindest die schwereren Verunreinigungen des Leckagestroms in der 180°-Kehre zurückgehalten und gesammelt werden.

Vorzugsweise ist stromabwärts zum Dichtkontakt zwischen der Dichtungseinheit und dem Dichtpartner ein Sammelraum zur Sammlung und Rückführung von als Leckage an dem Dichtkontakt vorbeigeströmten Druckfluid vorgesehen. Der Sammelraum kann in einem Lagerring des Radlagers ausgebildet werden oder über einen in dem Lager- ring des Radlagers ausgebildet Kanal erreicht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Leckagestrom oder Verunreinigungen in dem Leckagestrom nicht die Wälzkörper erreichen. Vorzugsweise kann das in dem Sammelraum gesammelte Druckfluid wieder rückgeführt werden, wodurch der Sammelraum zu einem Großteil geleert werden kann und auch nach einer langen Betriebszeit noch einen Leckage- strom zumindest zeitweise aufnehmen kann. Geeignete Leckagerückführungen sind in DE 10 2006 006 143 A1 beschrieben, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit Bezug genommen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Radlageranordnung zur Lagerung eines Kraftfahr- zeugreifens eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Lastkraftfahrzeug, mit einem, insbe- sondere zumindest in einem Teilbereich als Hohlwelle ausgestalteten, Lagerzapfen, einer auf dem Lagerzapfen aufgesteckten Radnabe zur Aufnahme eines Reifen des Kraftfahrzeugs, einem Radlager zur Lagerung der Radnabe an dem Lagerzapfen und einer Dichtungsanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, radialen Durchführung eines Druckfluids von dem Lagerzapfen zu dem Drucknutzraum, wobei die Dichtungsanordnung in axialer Richtung zwischen dem Radlager und einer Axialfläche des Lagerzapfens angeordnet ist. Die Dichtungsan- ordnung kann mit einem von dem Lagerzapfen ausgebildeten Einlass und einem von der Radnabe ausgebildeten Auslass kommunizieren, so dass die Drehdurchführung in axialer Richtung außerhalb des Radlagers ausgebildet sein kann. Die Dichtungsan- ordnung ist insbesondere in axialer Richtung neben einem Innenring und/oder neben einem Außenring des Radlagers angeordnet. Die Dichtungsanordnung kann in axialer Richtung neben einem die Wälzkörper vor Verschmutzung schützenden Dichtkörper angeordnet sein und dadurch einen weiteren Schutz vor Verschmutzung ausbilden. Das Radlager braucht dadurch nicht konstruktiv an die Ausbildung der Drehdurchfüh- rung mit Hilfe der Dichtungsanordnung angepasst sein. Der Lagerzapfen kann bei spielsweise ein Sackloch aufweisen, an dem die Druckquelle angeschlossen ist und/oder von dem der Einlass in radialer Richtung abgehen kann. Die Dichtungsan- ordnung kann zwischen dem Radlager und der Axialfläche des Lagerzapfens axial fi- xiert sein. Insbesondere ist an dem von der Axialfläche abstehenden Ende des La- gerzapfens eine Wellenmutter aufgeschraubt, die das Radlager gegen die Dichtungs- anordnung und damit die Dichtungsanordnung gegen die als Axialanschlag für die Dichtungsanordnung wirkende Axialfläche drückt. Ein axiales Spiel kann dadurch eli miniert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfol- gend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Schnittansicht einer Drehdurchführung für ein Radlager Fig. 2: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Radla- gers mit der Drehdurchführung aus Fig. 1 zu einem ersten Zeitpunkt,

Fig. 3: eine schematische Schnittansicht des Radlagers aus Fig. 2 zu einem zweiten Zeitpunkt,

Fig. 4: eine schematische Schnittansicht des Radlagers aus Fig. 2 zu einem dritten Zeitpunkt,

Fig. 5: eine schematische Schnittansicht des Radlagers aus Fig. 2 zu einem vierten Zeitpunkt,

Fig. 6: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Radla- gers,

Fig. 7: eine schematische Schnittansicht eines Details einer Dichtungsanordnung der Drehdurchführung aus Fig. 1 ,

Fig. 8: eine Schnittansicht eines Details einer alternativen Dichtungsanordnung der Drehdurchführung aus Fig. 1 ,

Fig. 9: eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Radla- gers,

Fig. 10: eine schematische Schnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Radla- gers und

Fig. 11 : eine schematische Schnittansicht eines Details einer fünften Ausführungsform eines Radlagers.

Die in Fig. 1 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 äuße- ren Drucknutzraum leiten, bei dem es sich um einen Reifenschlauch eines Kraftfahr- zeugreifens handeln kann, um den für unterschiedliche Randbedingen jeweils unter- schiedlichen optimalen Reifendruck einstellen zu können. Die Drehdurchführung 10 weist hierzu einen ersten Ring 14 auf, der einen in radialer Richtung verlaufenden Ein- lass 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 ins- besondere 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 einen in radialer Richtung verlaufenden Auslass 22 aufweist, um das Druckfluid in den Drucknutzraum zu leiten. Der zweite Ring 20 kann hierbei durch den Außenring des Radlagers 12 ausgebildet sein. Analog zum ersten Ring 14 kann auch der zweite Ring 20 durch separate Außenringe der einzelnen Wälzlager 18 des mehrreihigen Radla- gers 12 ausgebildet sein, wobei insbesondere die separaten Außenringe an ihren auf- einander zu weisenden Axialseiten jeweils eine Aussparung aufweisen können, um gemeinsam den Auslass 22 auszubilden. Der zweite Ring 14 kann auch separat zu den Außenringen des Radlagers 12 ausgestaltet sein und beispielsweise durch eine Nabe für den Reifen ausgebildet sein.

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 dem zweiten Ring 20 angeordnete Dichtungsan- ordnung 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 ein- lassseitig mit dem ersten Ring 14 drehfest verbunden ist. Hierzu können beispielswei- se die den ersten Ring 14 zusammensetzenden Innenringe der separaten Wälzlager 18 den Dichtungshalter 26 zwischen jeweils ausgebildeten Axialanschlägen 28 ver- klemmen 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, insbeson- dere 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 mün- det. 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 weist einen, insbesondere aus einem elastomeren Material hergestellten, Haltering 40 auf, der an seiner von der Druckkammer 36 weg weisenden Axialseite, insbesondere elastische, Aufnahmetaschen 42 aufweist, in denen jeweils 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 We- sentlichen konzentrisch zu einer Drehachse 48 des Radlagers 12 angeordnet, wobei die Drehdurchführung 10 und die Dichtungsanordnung 24 ebenfalls um diese Dreh- achse 48 rotieren können. Durch den Druck in der Druckkammer 36 kann der Halte- ring 40 der Dichtungseinheit 38 axial nach außen gedrückt werden, so dass der Ab- stützring 44 und der Dichtring 46 in axialer Richtung gegen einen Dichtpartner 50 ge- presst werden, wodurch eine von dem Druck in der Druckkammer 36 abhängige aus- reichende und sich automatisch an sich verändernde Druckverhältnisse anpassende Abdichtung erreicht wird. Der Dichtpartner 50 ist drehfest mit dem zweiten Ring 20 be- festigt. Zudem weist der Dichtpartner 50 eine zum zweiten Ring 20 geöffnete zweite Dichtnut 52 auf, in der beispielsweise ein nicht dargestellter O-Ring, eingesetzt sein kann, um den Dichtpartner 50 gegenüber dem zweiten Ring 20 ausreichend abzudich- ten. 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 Erstre- ckung des Abstützrings 44 und des Dichtrings 46. Die Dichtungseinheit 38 kann die sen 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 gegebenen- falls die Dichte des Druckfluids in der Druckkammer 36 erhöhen kann. Wenn das Druckfluid den Auslasskanal 54 passiert hat, kann das Druckfluid von dem Auslasska- nal 54 zum Auslass 22 und zum Drucknutzraum fließen. Ein Teil des Druckfluids kann auch in einen zwischen dem Dichtpartner 50 und der Dichtungseinheit 38 ausgebilde- ten Gegendruckspalt 56 strömen und sich dort stauen. Dadurch kann der Anpress- druck 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 auf- weisen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel spiegelbildlich symmetrisch zur ersten Baugruppe mit dem Dichtungshalter 26 und der Dichtungseinheit 38 ausgestal- tet sind und analog funktionieren.

Wenn der Drucknutzraum mit einem Druckfluid zur Druckerhöhung gefüllt werden soll, kann zunächst das Druckfluid über den Einlass 16 von einer Druckquelle zugeführt werden, wie in Fig. 2 dargestellt. 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, wie in Fig. 3 dargestellt. 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 Dichtungs- einheiten 38, 60 und dem jeweiligen Dichtpartner 50 führt. Wie in Fig. 4 dargestellt kann das Druckfluid schließlich über den Auslasskanal 54 die Druckkammer 36 ver- lassen und über den Auslass 22 in dem zweiten Ring 20, der durch eine Nabe des Kraftfahrzeugreifens ausgebildet sein kann, zu dem Drucknutzraum gelangen. Wie in Fig. 5 dargestellt kann jedoch auch ein Teil des Druckmediums über einen zwischen dem jeweiligen Dichtungshalter 26, 58 und dem zweiten Ring 20 ausgebildeten Spalt in den Gegendruckspalt 56 gelangen. Durch den mit H ilfe des Auslasskanals 54 er- höhten Druck in der Druckkammer 36 ist an der Dichtkontaktstelle zwischen der jewei- ligen Dichtungseinheit 38, 60 und dem zugeordneten Dichtpartner 50 eine ausrei- chende Dichtwirkung gegeben, um eine Leckage zu vermeiden oder zumindest gering zu halten. Durch den allmählichen Druckausgleich zwischen der Druckquelle und dem Drucknutzraum kann sich der Druck in dem Gegendruckspalt 56 ebenfalls allmählich erhöhen und den Anpressdruck der Dichtungseinheiten 38, 60 an dem zugeordneten Dichtpartner 50 auf ein noch ausreichendes aber verschleißärmeres Ausmaß reduzie- ren.

Das Wälzlager 18 des Radlagers 12 kann zwischen dem Innenring und dem Außen- ring Wälzkörper 62 aufweisen. Ein Eindringen von Verschmutzungen kann durch ei- nen beispielsweise als Kassettendichtung ausgestalteten Dichtkörper 64 vermieden werden, der an dem axialen Außenrand des Wälzlagers zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet ist.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 ist im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des Radlagers 12 zwischen dem Dichtpartner 50 und dem Wälzkörper 62 des jeweiligen Wälzlagers 18 ein Staub- schutzdeckel 66 vorgesehen, der insbesondere mit dem selben Ring 14 verbunden ist, mit dem auch der jeweilige Dichtungshalter 26, 58 verbunden ist. Der Staub- schutzdeckel 66 und der Dichtpartner 50 können dadurch eine Labyrinthdichtung aus- bilden. Eine an der Dichtkontaktstelle der Dichtungsanordnung 24 vorbei gelangene Leckage kann dadurch nicht so leicht zu den Wälzkörpern 62 gelangen. Insbesondere können Feuchtigkeiten und/oder Verschmutzungen in der Leckage von dem Staub- schutzdeckel 66 zurückgehalten werden.

Wie in Fig. 7 dargestellt können der Abstützring 44 und der Dichtring 46 zueinander beabstandet in zueinander in radialer Richtung beabstandete separaten Aufnahmeta- schen 42 aufgenommen sein. Wie in Fig. 8 dargestellt ist es jedoch auch möglich, dass der Abstützring 44 und der Dichtring 46 in radialer Richtung aneinander anlie- gend in einer gemeinsamen Aufnahmetaschen 42 aufgenommen sind, beispielsweise um bei einem vergleichbaren Bauraumbedarf mehrere Abstützringe 44 und/oder meh- rere Dichtring 46 vorzusehen.

Wie in Fig. 9 dargestellt kann die Dichtungsanordnung 24 im Vergleich zu den vorste- hend beschriebenen Ausführungsformen des Radlagers 12 anstelle des Dichtkörpers 64 am axial äußeren Randbereich mindestens eines Wälzlagers 18 des Radlagers 12 vorgesehen sein. Die ansonsten von dem Dichtkörper 64 bereitgestellte Schmutz- schutzfunktion kann für dieses Wälzlager 18 von der Dichtungsanordnung 24 alleine übernommen werden, wodurch axialer Bauraum eingespart werden kann und der axi- ale bauraumbedarf entsprechend sinkt.

Wie in Fig. 10 dargestellt kann die Dichtungsanordnung 24 im Vergleich zu den vor- stehend beschriebenen Ausführungsformen des Radlagers 12 in axialer Richtung zwi- schen dem Dichtkörper 64 und den Wälzkörpern 62 angeordnet sein, wodurch sich die Schutzwirkung gegen eine Verschmutzung der Wälzkörper 62 entsprechend er- höht. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass ein Teil des Dichtkörpers 64 den Dichtpartner 50 ausbildet, so dass ein zum Dichtkörper 64 separater Dichtpartner 50 eingespart werden kann.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 ist im Vergleich zu der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 der Einlasskanal 34 an der zum Dichtkörper 64 weisenden Seite nicht vorgesehen, sondern entfallen. Das heißt, im Vergleich zu der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform des Radlagers 12 ist der rechte Einlasskanal 34 verschlossen. Das zum Drucknutzraum gepumpte Druckfluid muss, um die rechte weitere Dichtungseinheit 60 anpressen zu können, zunächst über den Einlasskanal 34, die Druckkammer 36 und den Staudruck erzeu- genden Auslasskanal 54 des linken Dichtungshalters 26 strömen, bevor das Druckflu- id an der Ausgangsseite der Dichtungsanordnung 24 über eine ebenfalls einen deutli- chen Strömungswiderstand ausbildende Drosselstelle 68 in die Druckkammer 36 des rechten weiteren Dichtungshalters 58 gelangen kann. Die Drosselstelle 68 kann hier- bei vergleichbar oder identisch zu dem Auslasskanal 54 des linken Dichtungshalters 26 ausgestaltet sein. Der Druckaufbau in der Druckkammer 36 des rechten weiteren Dichtungshalters 58 kann dadurch soweit verzögert werden, dass das Druckfluid zwi- schen der weiteren Dichtungseinheit 60 und dem zugeordneten Dichtpartner 50 über einen bewusst in Verlängerung des Gegendruckspalts 56 vorgesehenen Leckagespalt 70 entlangströmen kann. Das Druckfluid kann dadurch mit einem entsprechend hohen Druck durch den Dichtkörper 64 nach außen strömen und hierbei in dem Dichtkörper 64 angesammelte Verunreinigungen mitreißen und wegblasen, wodurch der Dichtkör- per 64 automatisch gereinigt werden kann. Wenn sich in der Druckkammer 36 des rechten weiteren Dichtungshalters 58 schließlich ein entsprechend hoher Druck ein- stellt, kann eine ausreichend dichte Abdichtung an dem Dichtkörper 64 erfolgen, so dass eine Leckage über den Leckagespalt 70 vermieden und der Leckagespalt 70 verschlossen werden kann. Bezuqszeichenliste Drehdurchführung

Radlager

erster Ring

Einlass

Wälzlager

zweiter Ring

Auslass

Dichtungsanordnung

Dichtungshalter

Axialanschlag

erste Dichtnut

Verbindungskanal

Einlasskanal

Druckkammer

Dichtungseinheit

Haltering

Aufnahmetasche

Abstützring

Dichtring

Drehachse

Dichtpartner

zweite Dichtnut

Auslasskanal

Gegendruckspalt

weiterer Dichtungshalter

weitere Dichtungseinheit

Wälzkörper

Dichtkörper

Staubschutzdeckel

Drosselstelle

Leckagespalt