Kreuzgelenkanordnungen für den Einsatz in Gelenkwellen umfassen ein in den Gelenkgabeln, insbesondere Gelenkgabelhälften gelagertes Zapfenkreuz, wobei die einzelnen Zapfen über entsprechende Lageranordnungen in den Lagerbohrungen der Gelenkgabelhälften gelagert sind. Die einzelne Lageranordnung umfasst dabei zumindest ein Radiallager und vorzugsweise auch noch ein Axiallager. Die Anordnung des Axiallagers kann dabei verschiedenartig erfolgen, vorzugsweise wird dieses in den Bereich der Zapfenwurzel des Zapfenkreuzes verlagert. Bei den Lagern handelt es sich in der Regel um Wälzlager. Diese sind geschmiert. Zur Vermeidung des Eintrittes von Verunreinigungen im Bereich der Lageranordnung ist diese gegenüber der Umgebung abgedichtet, das heißt der Raum zwischen dem Zapfenkreuz der Lageranordnung und der Gelenkgabelhälfte wird abgedichtet. Dazu sind in der Regel entsprechende Dichteinrichtungen vorgesehen, die verschiedenartig ausgeführt sein können. In der Praxis werden dabei häufig Dichtungsprofile eingesetzt. Bei diesen handelt es sich in der Regel um Meterware, die an den Einzelfall angepasst zum Einsatz gelangt, wobei sich jedoch Stoßstellen bei Verbindung der einzelnen Enden ergeben. Ferner sind in der Regel eine Mehrzahl einzelner Dichtungseinrichtungen vorgesehen, die hintereinander geschaltet sind, wobei für die einzelnen Dichteinrichtungen jeweils entsprechende Ausnehmungen an einem der dafür vorgesehenen Dichtungshalter zum Zwecke der Befestigung beziehungsweise Lagefixierung vorgesehen werden müssen. Das die Dichtung tragende Element wird auch als Dichtungshalter bezeichnet und ist dabei sehr komplex gestaltet, wobei die Gestaltung im Wesentlichen von der Ausbildung der Gelenkgabelhälfte sowie der Ausführung der Lageranordnung abhängig ist. Dabei sind für verschiedene Ausführungen von Gelenkgabelhälften auch verschiedene Dichtungshalter in Form von hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelementen erforderlich. Der konstruktive Aufwand einer derartigen Lösung ist somit sehr hoch. Ferner kann aufgrund der Spezifik der Ausgestaltung der Dichtungen eine absolute Dichtheit nicht immer erreicht werden. Die Stossstellen sind störanfällig.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung, insbesondere für den Einsatz zur Abdichtung von Lageranordnungen für Zapfenkreuze in Gelenkwellen zu schaffen, bei denen die genannten Nachteile vermieden werden. Im Einzelnen ist auf eine einfache Ausbildung der Dichtungsanordnung abgezielt, die keine komplizierte Geometrie und keine maßgenaue Fertigung des ringförmigen Tragelementes bedingt. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung soll sich dabei durch einen hohen Grad an Zuverlässigkeit auszeichnen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Der Anwendungsfall einer Kreuzgelenkanordnung ist im Anspruch 12 wiedergegeben.

Erfindungsgemäß ist eine Dichtungsanordnung, insbesondere in Form einer Dreifachdichtungseinheit vorgesehen, die der Abdichtung von Lageranordnungen für Zapfenkreuze in Gelenkwellen dient. Diese umfasst ein in der Regel ringförmig oder hohlzylindrisch ausgebildetes Tragelement zur Abstützung einer einteilig ausgebildeten Dreifachdichtung. Die Dreifachdichtung umfasst ein hohlzylindrisches Grundelement und einen sich in radialer Richtung von diesem erstreckenden Vorsprung. An dem Grundelement sind dabei drei Dichtlippen angeordnet. Eine erste und eine zweite Dichtlippe sind dabei parallel zueinander und in radialer Richtung ausgerichtet, wobei diese gegenüber der zylindrischen Außenfläche des hohlzylindrischen Grundelementes geneigt ausgebildet sind und zu einer dritten Dichtlippe hin gerichtet sind. Die erste und die zweite Dichtlippe bilden dabei jeweils eine zylindrische Dichtfläche, die derart aufgebaut ausgeführt ist, dass diese mit einer hohlzylindrischen Innenfläche zusammenwirken kann. Die dritte Dichtlippe ist derart ausgeführt, dass diese an einer in einem Winkel zur Symmetrieachse des hohlzylindrischen Grundelementes ausgebildeten Fläche, insbesondere einer Planfläche, zum Anliegen gelangt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird es möglich, in einem Bauelement auf kleinstem Raum drei unterschiedliche Dichtungsfunktionen zu vereinen, wobei die dritte Dichtlippe als Vorschaltdichtung für die beiden in radialer Richtung wirkenden Dichtlippen fungiert. Die Ausrichtung der in radialer Richtung ausgerichteten Dichtlippen erfolgt dabei immer derart, dass diese geneigt zur dritten Dichtlippe ausgeführt sind. Die dritte Dichtlippe ist dabei geneigt zu den beiden anderen Dichtlippen ausgeführt. Somit werden zwei gegeneinander ausgerichtete Dichtungen, insbesondere zwei gegeneinander gerichtete Dichtsysteme, gebildet.

Das Grundelement ist dabei vorzugsweise im Querschnitt betrachtet mit einem L- Profil beziehungsweise einem Profil, welches durch zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Schenkel charakterisiert ist, gekennzeichnet. Dabei dient die zylindrische Außenfläche des hohlzylindrischen Grundelementes dem Tragen der Dichtlippen, während der in einem Winkel dazu angeordnete Teilbereich der Verankerung beziehungsweise Befestigung am ringförmigen Tragelement dient.

Damit kann für die Dreifachdichtung auch eine konkrete Funktionszuordnung der einzelnen Teilbereiche getroffen werden-den dichtlippentragenden Teil und den abstützenden Teil. Es ist jedoch auch denkbar, einen Teil der Dichtlippen mit am abstützenden Teil anzuordnen.

Bezüglich der Befestigung der Dreifachdichtung am Tragelement bestehen eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese können im Wesentlichen in lösbare oder unlösbare Verbindungen unterteilt werden. Vorzugsweise werden lösbare Verbindungen gewählt, da mittels diesen eine einfachere Zuordnung und Austauschbarkeit unterschiedlichster Dreifachdichtungen gewährleistet ist. Für lösbare Verbindungen kommen vor allem formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungen in Frage, wobei eine Klemmverbindung besonders hervorzuheben wäre. Als unlösbare Verbindungen finden stoffschlüssige Verbindungen Verwendung.

Die Dichtlippen sind derart ausgeführt, dass diese im Einbauzustand gegenüber einer zylindrischen Fläche beziehungsweise einer in einem Winkel dazu verlaufenden planen Fläche abdichten. Die beiden hintereinander geschalteten in radialer Richtung ausgerichteten Dichtlippen sind dabei vorzugsweise identisch ausgeführt, so dass diese auf dem gleichen Durchmesser abdichten. Es sind jedoch auch Ausführungen denkbar, bei welchen diese durch unterschiedliche Abmessungen charakterisiert sind. Vorzugsweise werden jedoch Lösungen gewählt, die durch einen hohen Grad an Standardisierung charakterisiert sind und somit keine erheblichen Unterschiede zwischen den einzelnen Dichtlippen aufweisen.

Die erfindungsgemäß gestaltete Dichtungsanordnung findet vorzugsweise in Kreuzgelenkanordnungen zur Lagerung von Zapfen über eine Lageranordnung in Gelenkgabelhälften Verwendung. Die Lageranordnungen umfassen dabei in der Regel ein Radiallager und ein im Bereich der Zapfenwurzel angeordnetes Axiallager, wobei vorzugsweise beide als Wälzlager ausgeführt sind. Eine Ausbildung des Axiallagers als Gleitlager ist ebenfalls denkbar. Das hohlzylindrische oder ringförmige Tragelement erstreckt sich dabei in Einbaulage betrachtet in axialer Richtung, das heißt parallel zur Zapfenachse des in der Gelenkgabelhälfte gelagerten Zapfens im wesentlichen über die axiale Erstreckung von Axiallager und einem Teil des Radiallagers. Das hohlzylindrische oder ringförmige Tragelement ist derart konzipiert, dass dieses in Einbaulage am Zapfen mit der Gelenkgabelhälfte einen Zwischenraum bildet, der über die Dreifachdichtung abgedichtet werden kann. Dies bedeutet, dass das ringförmige Tragelement in seiner Geometrie derart gewählt ist, dass dieses einen Zwischenraum mit der Gelenkgabelhälfte bildet. Mit dieser erfolgt dann über die Dreifachdichtung, die vom ringförmigen Tragelement getragen wird, eine Abdichtung. Die Abdichtung nach innen erfolgt über die Anlageflächen am Innenumfang des ringförmigen Tragelementes für das Axiallager und das Radiallager. Vorzugsweise sind dabei auch zwei in einem Winkel zueinander, vorzugsweise senkrecht verlaufende Flächen vorgesehen, die zur Abstützung beziehungsweise als Abdichtfläche in radialer Richtung und axialer Richtung in Richtung der Zapfenwurzel fungieren.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass zum einen mit einer einteiligen Dichteinrichtung eine optimale Abdichtung einer Lageranordnung gewährleistet wird, wobei diese durch einen geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand charakterisiert ist und einfach zu montieren ist. An die einzelnen Dichtflächen sind dabei keine besonderen Anforderungen zu stellen.

Entscheidend ist lediglich, dass die Dreifachdichtung mit entsprechender Vorspannung eingebaut wird, so dass mit Sicherheit eine Dichtpaarung gewährleistet wird.

Bei zusätzlicher Ausgestaltung des als Dichtungshalter fungierenden Tragelementes und der Gelenkgabelhälfte derart, dass diese von der Umgebung zum Zapfenkreuz betrachtet von der dritten Dichtlippe eine Spalt-bzw.

Labyrinthdichtung bilden, wobei die beiden Dichtflächen von der Gelenkgabelhälfte und dem Tragelement gebildet werden, kann zusätzlich die Dichtwirkung der dritten Dichtlippe verstärkt werden aufgrund der sich über den zwischen Gelenkgabelhälfte und Tragelement ausgebildeten Spalt einstellenden Druckverhältnissen. Dabei weist das Tragelement im einfachsten Fall einen in axialer Richtung ausgebildeten Vorsprung auf und die Gelenkgabelhälfte eine komplementär dazu ausgeführte Ausnehmung, die unter Bildung eines Spaltes in radialer und/oder axialer Richtung mit dem Vorsprung zusammenwirkt.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert.

Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt : Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes durch einen Axialschnitt den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Dichtungsanordnung ; Figur 2 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einer Lageranordnung einer Kreuzgelenkanordnung eine bevorzugte Einsatzmöglichkeit einer erfindungsgemäß gestalteten Dichtungsanordnung.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einer Querschnittsdarstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Dichtungsanordnung 1, wie sie zur Abdichtung von Lageranordnungen von Zapfenkreuzen und Gelenkwellen verwendet wird. Diese umfasst ein hohlzylindrisches bzw. ringförmiges Tragelement 2 zur Abstützung einer Dreifachdichtung 3. Die Dreifachdichtung 3 ist einteilig ausgeführt. Diese umfasst ein hohlzylindrisches Grundelement 4 mit einem sich in radialer Richtung erstreckenden Vorsprung 5. Am hohlzylindrischen Grundelement 4 sind drei Dichtlippen, eine erste Dichtlippe 6, eine zweite Dichtlippe 7 und eine dritte Dichtlippe 8 angeordnet. Die erste und die zweite Dichtlippe 6,7 sind parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich in radialer Richtung. Diese bilden eine in radialer Richtung ausgerichtete Dichtfläche 9 beziehungsweise 10, wobei die Dichtflächen 9 und 10 derart ausgestaltet sind, dass diese geeignet sind, und an einer zylindrischen Innenfläche zum Anliegen gelangen. Die erste und die zweite Dichtlippe 6 und 7 sind dabei an der in radialer Richtung weisenden zylindrischen Außenfläche 11 des hohlzylindrischen Grundelementes 4 angeordnet. Die dritte Dichtlippe 8 ist derart ausgerichtet und ausgebildet, dass diese eine Dichtfläche 12 bildet, die geeignet ist, in einer Planfläche, die bezogen auf die Symmetrieachse S des hohlzylindrischen Grundelementes 4 senkrecht oder in einem Winkel verläuft.

Die dritte Dichtlippe 8 ist dabei entweder am Vorsprung 5 angeordnet oder aber ebenfalls an der zylindrischen Außenfläche 11 des hohlzylindrischen Grundelementes 4. Die dritte Dichtlippe 8 bildet dabei eine Vorschaltdichtung für die beiden Dichtlippen 6 und 7. Die Kopplung zwischen dem hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelement 2 und der Dreifachdichtung 3 kann dabei kraft-, form-und/oder stoffschlüssig erfolgen. Im einfachsten Fall ist, wie in der Figur 1 dargestellt, lediglich ein einfacher Formschluss gegeben, in dem der Außenumfang DA5 des Vorsprungs 5 in radialer Richtung gleich oder geringfügig größer mit entsprechender Toleranz zu einem Außendurchmesser DA40 einer Ausnehmung 40 zur Aufnahme der Dreifachdichtung 3 am hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelementes 2 ausgeführt. Der Innendurchmesser Dy40 der Ausdehnung 40 am hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelement 2, weicher mit DY4o bezeichnet ist, ist dabei gleich oder vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser Dl4 des hohlzylindrischen Grundelementes 4. Die Abstützung der Dreifachdichtung 3 im hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelement 2 erfolgt somit durch Formschluss aufgrund der Wahl der äußeren Abmessungen.

Denkbar sind jedoch auch Ausführungen mit Kraftschluss oder Stoffschluss.

Vorzugsweise werden jedoch lösbare Verbindungen gewählt, um Tragelement 2 und Dreifachdichtung 3 auch beliebig austauschen zu können.

Figur 2 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt durch eine Kreuzgelenkanordnung 13 einen bevorzugten Anwendungsfall für eine erfindungsgemäß gestaltete Dichtungsanordnung 1. Zu erkennen ist hier ein Ausschnitt aus einer Gelenkgabelhälfte 14, insbesondere des Lagerteils 15, der eine Lagerbohrung 16 zur Aufnahme eines in dieser Gelenkgabelhälfte gelagerten Zapfens 17 eines Zapfenkreuzes 18 aufweist. Die Lagerung der einzelnen Zapfen 17 erfolgt jeweils über eine Lageranordnung 19, umfassend ein Radiallager 20 zur Abstützung des Zapfenkreuzes 18 in radialer Richtung und ein Axiallager 21. Das Axiallager 21 ist dabei im Bereich der Zapfenwurzel 22 des Zapfens 17 angeordnet. Das Radiallager 20 ist als Wälzlager ausgeführt, wobei die Abstützung der Wälzkörper 23 wenigstens mittelbar, das heißt direkt an der Innenfläche 24 der Lagerbohrung 16 oder aber, wie in der Figur dargestellt, über einen Außenring 25 an der Innenfläche der Lagerbohrung 24 abstützt. Im dargestellten Fall ist das Radiallager 20 mit Außenring 25 ausgebildet. Dies gilt in Analogie auch für das Axiallager 21, welches-vorzugsweise ebenfalls wie in der Figur 2 dargestellt, als Wälzlager ausgeführt ist. Eine Ausführung als Gleitlager ist ebenfalls denkbar. Die Wälzkörper 26 stützen sich dabei wenigstens mittelbar am Zapfen 17, beispielsweise wie in der Figur 2 dargestellt über einen Innenring 27 und wenigstens mittelbar an der Geienkgabelhälfte 14, vorzugsweise indirekt über das Radiallager 20, insbesondere dessen Außenring 25 ab. Der Außenring 25 kann dabei gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wie in der Figur 2 dargestellt den Außenring 28 für das Axiallager 21 bilden. Die Dichtungsanordnung 1 ist dabei der Lageranordnung derart zugeordnet, dass diese das Axial-als auch das Radiallager gegenüber der Umgebung abdichtet.

Dazu fungiert das hohlzylindrische oder zumindest das ringförmige Tragelement 2 als Dichtungshalter, wobei dieser im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt ist und mit einem Teil seines Innenumfanges 29 das Axiallager 21 sowie einen Teil des Radiallagers 20 in axialer Richtung in Einbaulage betrachtet umschließt.

Ferner weist das Tragelement 2 einen in radialer Richtung zur Symmetrieachse S gerichteten Vorsprung 30 auf, der eine in axialer Richtung ausgerichtete Fläche 31 bildet, die als Anlagefläche 32 für den Innenring 27 des Axiallagers 21 fungiert.

Der in radialer und axialer Richtung zwischen dem hohlzylindrischen oder ringförmigen Tragelement 2 und der Gelenkgabelhälfte 14, insbesondere dem Lagerteil 15 vorgesehene Zwischenraum 33 wird dann über die Dreifachdichtung 3 abgedichtet. Die Gelenkgabelhälfte 14, insbesondere der Lagerteil 1S, weist dazu jedenfalls wenigstens zwei Flächenbereiche auf, die mit der Dreifachdichtung 3 zusammenwirken. Der erste Flächenbereich 34 ist als zylindrische Fläche 35 ausgebildet, wobei diese zur Symmetrieachse S gerichtet ist. Der zweite Flächenbereich 36 ist in axialer Richtung ausgerichtet und weist in Richtung der Zapfenwurzel des in dieser Gelenkgabelhälfte 14 gelagerten Zapfens 17. Die Gelenkgabelhälfte 14 wirkt dabei mit der Dichtungsanordnung 1 zusammen. An der hohlzylindrischen Fläche 35 kommen dabei die beiden Dichtlippen 6 und 7 mit ihren Dichtflächen 9 und 10 zum Anliegen, während an der in axialer Richtung ausgerichteten Fläche 36 die dritte Dichtlippe 8, insbesondere mit ihrer Dichtfläche 12 zum Anliegen kommt, wobei die Fläche 36 eine plane Fläche ist. Die erste Fläche 34 bildet dabei mit den beiden Dichtflächen 9 und 10 zwei Dichtpaarungen, eine erste Dichtpaarung 37 und eine zweite Dichtpaarung 38. Die dritte Dichtfläche 9 bildet mit der planen Fläche 36 eine dritte Dichtpaarung 39. Die dritte Dichtpaarung 39 fungiert dabei als Vorschaltdichtung zu den beiden Dichtpaarungen 38 und 37. Die beiden Dichtpaarungen 38 und 37 sind dabei derart ausgeführt und ausgebildet, dass diese auch unter Überlastung den Zwischenraum zwischen der Lageranordnung 19 und der Gelenkgabelhälfte 14 nicht freigeben. Zu diesem Zweck sind die beiden Dichtlippen 6 und 7 derart ausgebildet, dass diese in einem Winkel am hohlzylindrischen Grundelement 4 angeordnet sind, wobei die beiden Dichtlippen zur dritten Dichtlippe hin gerichtet sind beziehungsweise zu dieser geneigt ausgeführt sind. Die Vorschaltdichtung in Form der dritten Dichtung sowie die dieser von der Umgebung zu den Lagern betrachtet nachgeschalteten beiden Dichtlippen 7,8 verhindern dabei das Eindringen von Fremdkörpern bzw. Medien in die Lageranordnung.

Dementsprechend sind diese auch ausgerichtet und eingebaut. In Einbaulage befindet sich dabei die Dichtungsanordnung 1, insbesondere die Dreifachdichtung 3 unter geringer Vorspannung gegenüber der Gelenkgabelhälfte 14, so dass funktionsfähige Dichtpaarungen 37, 38 und 39 gebildet werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das Tragelement 2 in Einbaulage einen in axialer Richtung ausgebildeten Vorsprung 41 auf, der mit einer Ausnehmung 42 an der Gelenkgabelhälfte 14 unter Bildung eines Spaltes 43 zusammenwirkt, so dass zwischen Vorsprung 41 und Ausnehmung 42 eine Spalt- oder Labyrinthdichtung 44 gebildet wird. Diese bewirkt aufgrund der sich hinter dieser einstellenden Druckverhältnisse eine Verstärkung der Dichtwirkung bzw. eine garantierte Dichtwirkung der dritten Dichtlippe 8, die dann noch stärker an die Gelenkgabelhälfte angepresst wird. Es ist dabei nicht zwingend eines Ausbildung des Spaltes 43 sowohl in radialer als auch axialer Richtung erforderlich. Denkbar ist es auch, die Dichtpaarung von zwei in axialer Richtung weisenden parallelen Flächen an Gelenkgabelhälfte 14 und Tragelement 2 auszubilden.

Bezugszeichenliste 1 Dichtungsanordnung 2 ringförmiges Tragelement 3 Dreifachdichtung 4 hohlzylindrisches Grundelement 5 Vorsprung 6 erste Dichtlippe 7 zweite Dichtlippe 8 dritte Dichtlippe 9 Dichtfläche 10 Dichtfläche 11 zylindrische Außenfläche 12 Dichtfläche 13 Kreuzgelenkanordnung 14 Gelenkgabelhälfte 15 Lagerteil 16 Lagerbohrung 17 Zapfen 18 Zapfenkreuz 19 Lageranordnung 20 Radiallager 21 Axiallager 22 Zapfenwurzel 23 Wälzkörper 24 Innenfläche der Lagerbohrung 25 Außenring 26 Wälzkörper 27 lnnenring 28 Außenring 29 Innenumfang 30 Vorsprung 31 Fläche 32 Anlagefläche 33 Zwischenraum 34 erste Fläche 35 hohlzylindrische Fläche 36 Fläche 37 erste Dichtpaarung 38 zweite Dichtpaarung 39 dritte Dichtpaarung 40 Ausnehmung 41 Vorsprung 42 Ausnehmung 43 Spalt 44 Spalt-oder Labyrinthdichtung S Symmetrieachse DA2 Außendurchmesser der Ausnehmung 40 in radialer Richtung am ringförmigen Tragelement 2 D40 Innendurchmesser der Ausnehmung 40 in radialer Richtung am ringförmigen Tragelement 2 DA5 Außendurchmesser des hohlzylindrischen Grundelementes in radialer Richtung D14 Innendurchmesser des hohlzylindrischen Grundelementes in radialer Richtung