CN106050906A - 密封装置和滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

一种用于滚子轴承(1)的密封装置(40)，包括嵌入件(45)和与之相连的塑料件(48)，其中，嵌入件(45)包括环盘状的中间区段，该中间区段相应具有径向内部和径向外部的环绕的弯曲部(46、47)，其中，在环盘法向上，外部弯曲部(46)的弯曲部长度(L2)与内部弯曲部(47)的弯曲部长度(L1)的比例(L2/L1)分别小于0.65并且尤其小于0.55。

Description

密封装置和滚子轴承
技术领域
本发明涉及用于滚子轴承的密封装置以及带有密封装置的滚子轴承。
背景技术
滚子轴承，尤其密封的四列式圆锥滚子轴承，在滚扎车间应用中主要用油脂或油(例如油-空气)润滑。在两种情况中，轴承密封装置必须阻止润滑剂从轴承内部排出。密封装置设计必须如此地构思，即在操作时和在运行中作用至密封装置的力不将此密封装置从外环中松开或者说密封装置特别在密封装置内直径处不度地偏移(盘化)。概念“盘化”指的是密封装置在先前扁平和平坦的区域中变形到非圆形的和/或锥形的形状中。
在专利US 4,692,040示出了多列式的滚子轴承。从附图中可见的是，从滚动体的位于轴向外部的端部到滚子轴承的轴向端部间距比较大。这种区域用于滚子保持架和密封装置。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种滚子轴承，该滚子轴承即便在使用密封装置时也具有高的承载能力。同样，所述技术问题尤其在于，为具有密封装置的滚子轴承提供在很大程度上与开放式轴承相同大小的承载能力。
用于滚子轴承的密封装置包括嵌入件和与之相连的聚合物件，其中，嵌入件包括环盘状的中间区段，该中间区段具有位于相应径向内部和外部的环绕的弯曲部，其中相应在环盘的法向方向上外部弯曲部的弯曲部长度与内部弯曲部的弯曲部长度的比例小于0.65并且尤其小于0.55。聚合物件优选地是弹性体或橡胶。嵌入件能够优选地是金属嵌入件，例如尤其是板材嵌入件。相对于滚子轴承的密封装置通常出现的问题指的是所述盘化。由于在结构方面的情况，密封装置局部具有明显的径向延伸，并且密封装置基于热学的交变负载和机械的影响而倾向于变得非圆形。从而密封装置额定地在中部区域中是平坦的。由于盘化，密封装置是锥形的，因而具有从外直径至内直径的轴向的错移。在此同样地，能够产生不圆度，从而减少密封效果。通过使用嵌入件虽然能够减少所述问题，但是不够足够地消除所述问题。出于该原因，在嵌入件的盘状盘状的区段的外部边缘和内部边缘处成形了s形的弯曲部。通过这些弯曲部提高了密封装置的面转动惯量，这减小了盘化的倾向。在现有技术中得出的是，在密封装置的外部边缘以及内部边缘处的弯曲部同样地必要。其中尤其以此为基础，即在两个弯曲部处弯曲部的长度在很大程度上相同。作为本发明的主要方面，这种传统的想法被克服并且认识到：位于径向外部的弯曲部仅以有限的程度减小所述盘化。由此认为，这种外部的弯曲部能够具有比内部的弯曲部更小的弯曲部长度。也能够通过内部弯曲部的相对增大的长度补偿外部弯曲部的小的尺度。因此，在许多滚子轴承中，滚子的轴向定向不对应轴承轴向，而是径向内部的支承面在这样的范畴中具有锥形的形状，即工作面半径随与轴向端部的间距而增大。由此，滚子倾斜地存在。滚子的相邻于滚子轴承的轴向端部的端部(与轴承的轴向端部)的间距在径向外部处的小于在径向内部处的。由此，在径向位于外部存在更少的用于密封装置的位置。如已经描述的那样，由此可以看到，弯曲部在径向外部上比在径向内部上较少地变形。结合这种想法得到的是，总体上，必须使用用于密封装置的更少的轴向位置。换而言之：外部的轴承环的工作面的轴向端部更加靠近轴承的轴向端部，因为对于较短的弯曲部需要较少的位置。由此，能够在滚子轴承的长度不改变时使用较长的滚动体，这导致承载能力的改善。嵌入件基本上U形或C形地成形并且弯曲部长度从在被弯曲部的边沿的侧面处的U的基部直至边沿的端部被测量。所谓的环盘法向优选地对应轴承轴向。
上述的小于0.65的极限值描述的是，密封装置在剖面中实际是楔形的并且在此尽可能地使用了空间，该空间位于在考虑轴承保持架的延伸的情况下的滚动体的轴向端部和滚子轴承的轴向端部之间。恰好当滚动体的在内部的轴承环上的工作面与轴承轴向的角度小于18°时，所提到的值是合适的。恰好在内部的工作面的角度的较大时，小于0.55的较小的值是合适的。前文提到的比例优选地大于0.2。
密封装置的在该密封装置的外直径处的轴向总宽度与密封装置的横截面高度的比例尤其位于0.05至0.35的范围中并且尤其位于从0.1至0.15的范围中。在此，密封装置的横截面高度在径向方向上从径向位于外部的径向定中心面(Radialzentrierflaeche)延伸至密封装置的处于未装配状态中的密封唇的径向位于内部的端部。低于这种比例会导致密封装置的在外直径处的很小的轴向宽度并且由此导致在外环的端侧中的在轴向上非常小的支承梯台。通过所述受限的位置比例因而困难的是，在外部轴承环的支承梯台中制造径向梯台，密封装置的直径增大的聚合物区段嵌入所述径向梯台并且密封装置沿轴向固定在外部的轴承环中。超过这种比例会导致密封装置的在外直径处的很大的轴向宽度并且由此导致在外环的端侧中轴向很大的支承梯台。由此，轴承外环的滚道的延长结构(其对于滚子延长是决定性的)不能以和细窄的密封装置设计相同的程度被实施。因此，滚子延长的全部潜能不能被充分利用，由此承载量的优化也会受到一些损失。
有利的方式在于，密封装置的靠近内直径的轴向的总宽度与密封装置的横截面高度的比例能够位于0.15至0.45的范围中并且尤其在0.25至0.35的范围中，并且在此，在密封装置的未被装入的状态中，密封装置的所提到的横截面高度在径向上从径向定中心面延伸至密封装置的密封唇的径向位于内部的端部。低于这种比例会导致密封装置的较小的轴向宽度，这对密封装置的强度或者说刚度起到负面作用，并且由此对在力影响下(例如通过被排挤的润滑脂、在油-空气-润滑时的过压)针对密封装置的变形或者说偏移(盘化)的阻力起到负面作用。此外，在很小的轴向宽度时存在的问题是，密封唇(该密封唇处于与内环密封面的接触中)更加靠近地移向内环的端侧，在许多情况中润滑槽被加工到所述端侧中。由此，在密封唇和内环侧面或者说润滑槽基底之间的最小间距不能被保持，并且存在密封唇损坏的风险或者说密封效果的损失。超过这种比例会导致较大的轴向宽度，从而在密封装置和滚动体(滚子)之间的最小间距不能被保持。这又意味着，因此，滚子延长的全部潜能不能被充分利用，由此承载量的优化也会受到一些损失。
嵌入件、优选金属嵌入件的材料厚度与密封装置的横截面高度的比例位于0.02至0.1的范围中并且尤其位于从0.03至0.07的范围中。在此，在密封装置的未装入的状态中，密封装置的横截面高度在径向方向上从径向定中心面延伸至密封装置的密封唇的径向位于内部的端部。密封装置包括嵌入件(例如板材)，该嵌入件具有聚合物注塑包封。因为嵌入件具有比聚合物材料明显更高的强度特性，则密封装置的强度和由此针对偏移(盘化)的阻力主要依赖于嵌入件的材料特性。因此在此，对于所描述的比例(在实施例中：T/H)定义的不是包括聚合物层在内的密封装置的厚度，而是只是嵌入件的厚度。低于这种比例导致很薄的支承环，该支承环具有不足够的强度或者说刚度，以便阻碍在力影响下(例如通过被排挤的润滑脂、在油-空气-润滑时的过压)密封装置的变形或者说偏移(盘化)。而且，针对将密封装置从外环保持槽中挤出的阻力由于很薄的支承环被负面地影响。超过这种比例会导致很厚的支承环且由此导致密封装置的大的总厚度，从而不能够保持在密封装置内侧和轴承保持架之间的最小间距。这又意味着，因此，滚子延长的全部潜能不能被充分利用，由此承载量的优化也会受到一些损失。
尤其，嵌入件的环盘状的中间区段是平坦的或尤其与平面的偏差少于5°。在这样的偏差中，环盘状的中间区段尤其是锥状的。恰好在嵌入件的中间区段的平坦的和/或扁平的实施方案中，在轴承轴向上最小化位置需求。
此外有利的是，嵌入件经过所提到的弯曲部向外不具有另外的弯曲部。这尤其包括的是，所提到的弯曲部本身也没有另外的弯曲部。每个弯曲部由于制造方法因而是高花费的，并且由此提高了这样所获得的密封装置的位置需求。
尤其，内部的弯曲部锥形地塑造并且在此相对轴承轴向成30°+/-20°优选30°+/-15°的角度。也能够这样说，即内部的弯曲部是截锥围面状。也就是说，内部弯曲部的直径从其在盘状的中间区段处的起点为出发点而减少。以这种方式，能够减少密封装置的盘状份额的径向延伸。同时，提高了所述弯曲部的长度(在该弯曲部的纵向延伸上测量)并且以两种方式减少盘化。
此外优选地，径向内部的弯曲部的弯曲部长度与密封装置的靠近内直径的总宽度的比例大于0.3。由于这种事实，即以力从轴承内部出发作用在密封装置的侧面(例如在轴承的首次加脂期间，通过在运行中的挤压的润滑脂或在油-空气-润滑中的过压)，则针对密封装置的在力影响下的变形或者说偏移(盘化)的密封装置的刚度是必要的。这种刚度主要通过嵌入件的轴向宽度和径向内部的弯曲部而实现。为了实现足够的刚度，嵌入件的内部的弯曲部的宽度(轴向)必须为密封装置的轴向的总宽度的至少30％。低于所述比例导致密封装置的减少的刚度且由此导致密封装置在力影响下的相对于变形或者说偏移(盘化)的较小的阻力。通过密封装置的提高的偏移(盘化)，此外，在在密封装置的外直径处的在直径中提高的聚合区段和被置入支承梯台中的径向平台之间的重叠被减小，从而减小了在外环中的密封装置的保持力。
滚子轴承尤其是圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承包括多个滚动体，所述滚动体布置在内部的轴承环和外部的轴承环之间，其中，轴承保持架的区段布置在滚动体之间，以便将滚动体相对地彼此相向地定向。在滚子轴承的至少一个轴向的端部处布置了密封装置，并且密封装置的嵌入件在至少一个内部的直径处具有弯曲部。在此，在轴承轴向上存在轴承保持架的区段与所述弯曲部的重叠重叠，并且所述重叠的轴向宽度至少是轴承保持架的材料厚度的100％。当轴承保持架的厚度由于该轴承保持架所基于的板件的变形而不均匀时，则在这种考虑中使用最厚的材料厚度。概念“重叠”能够尤其如此地理解，即，假想地从轴承保持架向着轴承径向的方向铅垂地界定一个空间并且嵌入件的区段位于该空间的内部。由于这种结构形式，能够在轴承轴向上减少密封装置的最大的延伸。
尤其，密封装置的径向延伸长度与密封装置的横截面高度的比例能够位于0.4至0.7的范围中并且尤其在0.5至0.6的范围中，并且在此，在密封装置的未被装入的状态中，密封装置的所提到的横截面高度在径向上从径向定中心面延伸至密封装置的密封唇的径向位于内部的端部。所述横截面高度作为外部的轴承环的外直径与滚子轴承的内部的轴承环的内直径的差而得出。低于这种比例导致很小的密封装置横截面高度并且由此导致在外环的端侧处的非典型的几何特征。所述外环对于密封装置的固定而言必须具有明显更小的支承梯台的直径，这额外地负面影响了在外环处的材料花费以及由此材料成本和制造成本。为了对于密封装置的准确的定位在外环处提供轴向的止挡面，则在该情况中在直径中减小的区域必须随支承梯台轴向地增大，这再者对滚动体长度的优化起到负面作用。超过这种比例导致很大的密封装置横截面高度且由此导致在例如通过润滑剂的力的作用时的相对于密封装置的挤出或者说偏移(盘化)的提高的敏感性，这是因为密封装置的作用面显著被提高。此外，大的密封装置横截面高度减少了存留的外环端侧的横截面高度，该横截面高度对于壳中的外环的轴向的夹紧是必要的。此外，外环端侧的小的横截面高度对制造过程中的操作起到负面作用。
附图说明
在下文借助于优选的实施方式具体地阐释本发明。在附图中：
图1是四列式的圆锥滚子轴承的轴向剖面，
图2是按照图1的圆锥滚子轴承的排列之一的细节，
图3是用于圆锥滚子轴承的密封装置的一半的轴向剖面，以及
图4是带有轴承保持架的圆锥滚子轴承的滚子的立体图。
具体实施方式
图1示出了被密封的四列式的圆锥滚子轴承1，其中，各一个密封装置40布置在圆锥滚子轴承的轴向位于外部的一列滚子的外部。在此，圆锥滚子轴承包括两个内部的轴承环30，所述轴承环分别包括用于两个或四列滚子的工作面。内部轴承环30的径向外侧布置有滚动体10，并且对于滚动体10的排列中的每个，布置有分别带有滚子列的工作面的外部的轴承环20。滚子轴承的外直径能够优选地位于150和2500mm之间。在所示的实施例中，滚动体10是锥状的或者说截锥状的。根据本发明的优点能够也尤其应用在圆柱滚子轴承中。
为了彼此恒定地保持滚动体10的间距并且为了阻碍滚动体10的相互接触，使用轴承保持架60，该轴承保持架在图4中结合滚动体被示出。同样在图1中示出了轴承保持架60的部分。轴承保持架60的轴向外部的端部位于滚动体的轴向端部和滚子轴承的轴向端部之间。它包括向内曲拱的法兰，该法兰用于限定轴承保持架60的轴向延展并且提高该轴承保持架的稳固度。从法兰向着滚子轴承的端部出发，密封装置40存在带有环形的和盘状的区域。该区域优选是平坦的并且在平面中垂直于轴承轴线A，以便从而尽可能小地保持该区域的轴向延展。当滚子轴承具有400-600mm的外直径时，则从轴承保持架60至密封装置40的间距计为最小1mm。优选地，所述间距也能够计为最小2mm。
在图3中具体示出了密封装置40。可见的是，密封装置40包括嵌入件45，所述密封装置与该嵌入件牢固地相连，例如尤其是注塑包封。嵌入件45具有材料厚度T并且在其上端具有长度为L2的环绕的外部的弯曲部46，该弯曲部垂直于盘状的区域而延伸。在嵌入件45的盘状的区段的径向位于内部的端部处设置了第二内部的弯曲部47，该弯曲部在与外部的弯曲部46相同的方向上延伸并且具有长度L1。这种弯曲部的角度α相对于轴承轴向A计为30°。嵌入件45的盘状的区域优选是平坦的，但是它也能够是略微的拱形或者说是锥形。
外部的轴承环20具有车削的环绕的边，该边用作密封装置40的径向位于外部的面的径向定中心面44。从密封装置40的相应的径向定中心面44出发，在径向外侧设置了钩状的环，对于该环，在外部的轴承环20中提供了容纳部。通过钩状的环的相应的形状配合的卡钩，将密封装置紧固在外部的轴承环20处。此外，能够通过(径向的)配合来支持力配合。从内部的弯曲部47在径向内侧设置密封唇49，该密封唇包括工作区域，该工作区域处于与内部的轴承环30的相应的工作面33的接触中。工作面33具有直径F。
由于密封唇49的公称尺度的相交(见图2带有虚线)，保证了好的密封。在内环30处的动态的密封位置的密封性通过柔性的聚合物密封唇49确保。与传统的密封设计不同，密封唇49不具有螺旋弹簧，从而密封唇49的位置需求能够被减少。一方面是因为减小了轴向的位置需求。另一方面也减小了径向的位置需求。在内部的轴承环30上的滚动体10的工作面具有与轴承轴向A的14°的倾斜角。在替代的实施方式中，倾斜角能够位于10°至40°的范围中。这造成的是，径向位于外部的边14或者说滚动体10的端部在轴向方向上比径向位于内部的边16或者说滚动体的端部进一步伸出，从而从位于外部的边出发，径向位于内部地存在这样的区域，在该区域中能够容纳密封装置的一部分。
对于特征值形成而言引人注意的其它的量是密封装置在外直径附近的总宽度B。在此，不考虑嵌入件45，而是结合注塑包封的总厚度。弯曲部46、47的自由端被注塑包封，以便改善嵌入件45与塑料件48的连接。密封装置的靠近其内直径的总宽度C不在密封唇49的端部处测量。反而，密封唇49在相对于(径向)内部的弯曲部47的反向上定向，从而产生U形的结构并且直至该“U”的基部而被测量。总宽度B和C在轴向上被测量。相应地，横截面高度H作为密封装置40在剖面中的最大的延伸(在径向上测量)而得到，其中，密封唇49处于未装入条件中，因而不是弹性地夹紧。尺寸BH描述了轴承的横截面高度且由此具有轴承的装入连接尺寸。
例如用于辊压机架中特别是工作滚动轴承中的支承的四列式的圆锥滚子轴承由于环境条件而常久地暴露给冷却水以及钢加工工艺的轧屑。四列式的圆锥滚子轴承供用在敞开的和密封的实施方案中。在附图中示出的密封的变体方案的密封装置应阻碍水和污物挤入轴承内部以及阻碍润滑介质的溢出并且由此保证较长的寿命。
为了保证针对密封装置从外环中挤出以及针对密封装置的盘化的足够的阻力，存在特别用于由多次弯曲部的利用氟橡胶注塑包封的板材载体形成的多排的圆锥滚子轴承的传统的密封设计，该板材载体特别在轴向上要求轴承内部的大的空间。在过去尝试平衡这种缺点，办法是：轴承保持架局部地伸入由密封装置需要的空间中。但是，轴承保持架向着密封空间中的伸入由于密封装置在外直径或者说内直径处的大的轴向宽度而受到局限，这是因为，在此，旋转的滚子或者说保持架必须具有相对于密封装置的最小间距。
这里所示的密封设计沿着轴向特别具有比用于(四列式的)圆锥滚子轴承的传统密封装置的显著更小的位置需求，但是依旧提供了相对于从外环中挤出的足够的阻力以及相对于偏移或者说盘化的足够的阻力。一方面，新的密封装置设计包括在材料厚度中优化的以及仅2次弯曲部的板材嵌入件。板材的优化(减少)的材料厚度以及与传统的密封装置相比显著更简单的几何特征导致材料成本和制造成本的减少。另一方面，特别地显著地减少在密封装置外直径以及密封装置内直径处的密封装置的轴向的延伸。通过减少在密封装置外直径处的轴向宽度而开启的可行方案是，提高每排的滚动体长度，这是因为，由于较小的密封装置宽度而产生的空间能够用于延长滚动面长度。滚子能够相应于此同样被延长并且在延长的情况下依然具有用于密封的足够的间距。作为替代方案，能够取代滚子延长而减小轴承的轴向的结构空间。
通过减少在密封装置的外直径和内直径处的轴向的宽度而可行的是，同样地，进行在轴承保持架和密封装置侧面之间的轴向间距的优化，这是因为，由于被改变的密封装置几何特征，提高了轴承保持架向着由密封装置形成的环形的自由空间的轴向的重叠，并且由此轴承保持架尽可能靠近地在保持特定的保险间距的情况下、能够相对于内部的密封装置侧面定位。由于密封装置的总体上较小的轴向的位置需求和在轴承组件和密封装置之间的间距的所得到的优化从而能够提高滚子长度，则滚动轴承的承载量在遵循相同的轴承外部尺寸的情况下被提高。相对于传统密封的(四列式的)圆锥滚子轴承的承载量提高特别在高负载的使用中例如在辊压机中所给定的那样提供了技术优点，因为由此能够实现较长的轴承寿命。
当前的新的密封装置设计在外环中的装配或者说固定借助组合式力配合和形状配合来进行。开始，在外环的端侧上车削出(圆柱状)梯台()，该梯台又具有在直径方面更大的环形槽或者说径向梯台。密封装置的外直径或者说外边缘区段具有在直径方面增大了的(楔形的)(聚合物)区段，该区段作用到存在于外环中的径向平台中并且轴向地在外环中保险了密封装置。此外，在密封装置的外直径处的聚合物层拥有相对于外环中的(圆柱状的)梯台面的特定的搭接，从而在装配所述密封装置之后形成了力配合，该力配合提供了针对将密封装置从外环中挤出的额外的阻力并且还确保了必要的密封性(静态的密封)。
在支承梯台中的轴向的止挡面确定了在外环中的密封装置的轴向位置。因此这一点是必要的，这是因为使用了在密封唇49和内部的轴承环33之间的接触部位相对于内环侧面的间距，该内环侧面在许多情况中还包含润滑槽。密封效果通过密封唇49在内环面33上的优化的压合力保证，该压合力主要通过密封唇几何特征以及在密封唇直径和内环密封直径之间的重叠来确定。其它的积极方面由于新的密封设计的优化的压合力因而是小的泄漏以及较小的摩擦力矩，该摩擦力矩又导致在密封唇和内环面之间的摩擦接触的较小的温度产生。此外，能够在花费上更有利地制造没有弹簧的密封唇并且消除构件损坏的风险，所述构件损坏能够通过从密封唇拆下的螺旋弹簧引起。
新的密封装置设计的其它优点和与之相连的承载量提高是带有相同的外尺寸的四列式的圆锥滚子轴承的密封的和开放的变体方案的设计协调。在使用传统的密封装置设计时，带有相同的外尺寸的密封的变体方案由于缩短的滚子而具有比开放的变体方案的更小的承载量，在开放的变体方案中使用了较长的滚子。通过使用新的密封装置设计，通过较长的滚动体(最大程度地)消除了该承载量差别，这使得带有偏离的内部的轴承几何特征的单独的开放的变体方案多余。这意味着，开放的变体方案在使用与用于密封的轴承变体方案相同的轴承组件的情况下能够不带有密封装置地形成。通过对于密封的以及开放的变体方案使用相同的环、滚子和(轴承)保持架能够实现更加高效的和在花费上更加有利的制造。
在图2中示出了尺寸H和F。H描述在密封装置40的径向上的横截面高度。并且F描述在内部的轴承环30上的用于密封唇49的工作面33的直径。比例H/F优选在0.05-0.15之间。新的密封装置设计的横截面高度与在内环处的密封面的直径的这种比例也能够尤其位于0.07...0.1之间。在低于或者说超过这种比例时的相应的缺点已经对于横截面高度H与轴承的横截面高度BH的比例而言被讨论。
借助四列式圆锥滚子轴承所描述的优点也能够使用在其它排式的滚子轴承，尤其例如单排或两排的滚子轴承。取代圆锥滚子也能够使用圆柱滚子或圆筒。
附图标记单
1 滚子滚动轴承
10 滚动体
14 滚动体的径向外部的边
16 滚动体的径向内部的边
20 外部的轴承环，外环
30 内部的轴承环，内环
33 密封唇49的工作面，内环面
40 密封部
44 径向定中心面
45 置入件，尤其是金属置入件
46 外部的弯曲
47 内部的弯曲
48 塑料件
49 密封唇
60 轴承保持架
A 轴承轴向
B 密封部的靠近外直径的总宽度(轴向)
C 密封部的靠近内直径的总宽度(轴向)
BH 轴承的横截面高度
F 在内环处的密封面的直径
L1 支承环的内部的弯曲部的弯曲长度(轴向)
L2 支承环的外部的弯曲部的弯曲长度(轴向)
H 密封部的横截面高度
T 置入件45的材料强度

Claims (10)

1.一种用于滚子轴承(1)的密封装置(40)，该密封装置包括嵌入件(45)和与之相连的聚合物件(48)，其中，嵌入件(45)包括环盘状的中间区段，该中间区段分别具有至少一个位于径向内部和径向外部的环绕的弯曲部(46、47)，其特征在于，外部弯曲部(46)的弯曲部长度(L2)与内部弯曲部(47)的弯曲部长度(L1)的比例(L2/L1)计为小于0.65并且尤其小于0.55。
2.按照权利要求1所述的密封装置，其中，密封装置的在该密封装置的外直径处的轴向总宽度(B)与密封装置(40)的横截面高度(H)的比例(B/H)位于0.05至0.35的范围中并且尤其在0.1至0.15的范围中，并且密封装置的横截面高度(H)在径向上从径向定中心面(44)延伸至密封装置(40)在其未装入状态中的密封唇(49)的位于径向内部的端部。
3.按照权利要求1或2所述的密封装置(40)，其中，密封装置(40)的靠近内直径的轴向总宽度(C)与密封装置(40)的横截面高度(H)的比例(B/H)位于0.15至0.45的范围中并且尤其在0.25至0.35的范围中，并且，密封装置的横截面高度(H)在径向上从径向定中心面(44)延伸至密封装置(40)在其未装入状态中的密封唇(49)的位于径向内部的端部。
4.按照前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，嵌入件(45)的材料厚度(T)与密封装置(40)的横截面高度(H)的比例位于0.02至0.1的范围中并且尤其在0.03至0.07的范围中，并且，密封装置的横截面高度(H)在径向上从径向定中心面(44)延伸至密封装置(40)在其未装入状态中的密封唇(49)的位于径向内部的端部。
5.按照前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，环盘状的中间区段是平坦的或者尤其与平面的偏差小于5°。
6.按照前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，嵌入件(45)除了所述弯曲部(46、47)之外不具有另外的弯曲部。
7.按照前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，内部的弯曲部(47)锥形地成型并且在此与轴承轴向(A)形成30°+/-20°优选30°+/-15°的角度。
8.按照前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，径向内部的弯曲部(47)的弯曲部长度(L1)与密封装置的靠近密封装置的内直径的总宽度(C)的比例优选大于0.3。
9.一种滚子轴承(1)，尤其是圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承，带有多个滚动体(10)，所述滚动体布置在内部的轴承环(30)和外部的轴承环(20)之间，其中，轴承保持架(60)的区段布置在滚动体(10)之间，以便将滚动体(10)相对地彼此相向地定向，并且在滚子轴承的至少一个轴向的端部处设置密封装置(40)，并且其中，设置在密封装置中的嵌入件(45)在至少一个内部的直径处具有弯曲部(47)，其特征在于，在轴承轴向上存在从轴承保持架(60)的区段至所述弯曲部(47)的重叠，并且所述重叠的轴向宽度至少是轴承保持架(60)的材料厚度的100％。
10.按照权利要求9所述的滚子轴承(1)，其中，密封装置的径向延伸(H)与滚子轴承的横截面高度(BH)的比例位于0.4至0.7的范围中并且尤其在0.5至0.6的范围中，其中，密封装置的横截面高度(H)在径向上从径向定中心面(44)延伸至密封装置(40)在其未装入状态中的密封唇(49)的位于径向内部的端部，并且横截面高度(BH)作为外部的轴承环(20)的外直径与滚子轴承的内部的轴承环(30)的内直径的差而得出。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713577A (en) * 1995-02-03 1998-02-03 Firma Carl Freudenberg Sealing arrangement having multiple ring completely covered by elastomeric sealing material
JPH1162983A (ja) * 1997-08-27 1999-03-05 Nippon Seiko Kk ころ軸受用保持器
US6217223B1 (en) * 1998-03-27 2001-04-17 Skf Gmbh Cage-mounted seal used in rolling bearings
JP2009063069A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
CN203641274U (zh) * 2013-12-25 2014-06-11 日本精工株式会社 带保持架的自动调心滚动轴承

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203740A (en) * 1963-04-15 1965-08-31 Federal Mogul Bower Bearings Bearing seal
US3473856A (en) * 1967-08-25 1969-10-21 Skf Ind Inc Seal for bearing
US4692040A (en) 1985-05-06 1987-09-08 The Torrington Company Multirow roller bearing with seals between the races
JPH0473659U (zh) * 1990-11-07 1992-06-29
SE9101962L (sv) * 1991-06-26 1992-12-27 Skf Ab Taetat lager
DE4206764A1 (de) * 1992-03-04 1993-09-23 Skf Gmbh Abgedichtetes vierreihiges kegelrollenlager, insbesondere fuer arbeitswalzen von walzgeruesten
JPH11257361A (ja) * 1998-01-08 1999-09-21 Nippon Seiko Kk 転がり軸受の密封装置
DE102009012076A1 (de) * 2009-03-06 2010-09-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dichtungsanordnung für ein Wälzlager sowie Pendelrollenlager mit der Dichtungsanordnung
CN102667192B (zh) * 2009-07-31 2016-06-08 Skf公司 带有径向轴密封环的滚动轴承装置
JP5885202B2 (ja) * 2012-03-30 2016-03-15 株式会社ケーヒン シール付き転がり軸受
JP6184096B2 (ja) * 2012-12-27 2017-08-23 ミネベアミツミ株式会社 転がり軸受、スロットルバルブ装置及びアンチロックブレーキ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713577A (en) * 1995-02-03 1998-02-03 Firma Carl Freudenberg Sealing arrangement having multiple ring completely covered by elastomeric sealing material
JPH1162983A (ja) * 1997-08-27 1999-03-05 Nippon Seiko Kk ころ軸受用保持器
US6217223B1 (en) * 1998-03-27 2001-04-17 Skf Gmbh Cage-mounted seal used in rolling bearings
JP2009063069A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
CN203641274U (zh) * 2013-12-25 2014-06-11 日本精工株式会社 带保持架的自动调心滚动轴承

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