CN111433474A - 密封的滚动轴承和用于运行滚动轴承的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滚动轴承(1)，其具有密封件(6)，该密封件包括紧固在第一轴承圈(2)上的金属的止推盘(7)和紧固在第二轴承圈(3)上的密封盘(10)，密封盘具有金属的加固圈(12)和至少有一个密封唇(13、14)。止推盘(7)以及加固圈(12)具有以金属对金属接触的形式与负荷有关地彼此协同作用的隆起部(17、19)。

Description

密封的滚动轴承和用于运行滚动轴承的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的滚动轴承，其具有至少一个密封件。本发明还涉及一种用于运行密封的滚动轴承的方法。
背景技术
按类属的滚动轴承例如由DE 10 2014 208 691A1所公知。该滚动轴承的密封件包括座圈，其通常也被称为止推盘，该座圈保持在滚动轴承的一个轴承圈上。此外，该密封件还包括密封圈，该密封圈紧固在滚动轴承的另一轴承圈上。密封圈，也就是说密封盘，具有金属的承载圈和多个由弹性体材料制成的密封唇。
原则上，密封件的造型也作为盒式密封件所公知。在这方面，示例性地参考文献DE10 2012 207 688A1、DE 10 2012 204 620A1、WO 2015/120831A1和EP 1 963 697B1。
用于农业器具的密封的轴承装置例如在DE 10 2012 207 848A1中公开。在这种情况下，该轴承件被构造为两列式的滚珠轴承。
发明内容
本发明的任务是，相对于上述现有技术改进轴承件，该轴承件尤其适用于农用器具。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的滚动轴承来解决。该任务也通过根据权利要求9的用于运行滚动轴承的方法来解决。在下文中，本发明结合运行方法所阐述的设计方案和优点按意义地也适用于设备，也就是说滚动轴承，并且反之亦然。
在本身所公知的基本概念中，滚动轴承具有至少一个密封件，该密封件包括紧固在滚动轴承的第一轴承圈上的由金属制成的止推盘和紧固在第二轴承圈上的密封盘，其中，密封盘具有金属的加固件和至少一个由弹性体材料制成的密封唇。根据本发明，止推盘和加固件具有隆起部，这些隆起部以与滚动轴承上所受的机械负荷有关的方式呈金属对金属接触的形式彼此协同作用。尤其地，在高的机械负荷的运行阶段中，关于特定的负荷方向地，在止推盘与加固件之间至少存在暂时接触，而在其他运行阶段中，止推盘与加固件完整地间隔开。在这些明确的运行条件下所出现的止推盘与加固件之间的接触尤其导致了在这些运行阶段内产生有意的振动。由于这些强制性的振动，使得污垢堆积松动，从而使污垢无法进入到滚动轴承的内部空间，并且不受限制地保持了密封件的功能。在典型的应用中，其中止推盘接触加固件的那些运行阶段的总持续时间明显短于止推盘与加固件之间没有接触的运行时间。因此，止推盘与加固件之间的强制性的金属对金属接触对滚动轴承的摩擦最多造成次要程度的影响。
根据可能的设计方案，止推盘和加固件的隆起部都构造为粒状突起。在此，环形件的粒状突起优选朝另一环形件的方向取向。这意味着，在止推盘与加固件之间发生接触的情况下，止推盘的构造为粒状突起的隆起部与加固件的同样构造为粒状突起的隆起部发生接触。优选地，在止推盘的周长上和加固件的周长上分别至少分布有十二个隆起部。
滚动轴承的密封件优选以如下方式设计，即，使得止推盘在无负荷的状态下与加固件完全间隔开。因此，在该状态下，密封件的两个相对运动的部件之间没有金属对金属接触。另外，密封件优选是碰触式的密封件。
在优选的设计方案中，止推盘位于密封件的内侧上，即位于密封件的朝向滚动体的一侧上。密封盘优选具有两个密封唇，其中，至少在其中一部分的可能的运行状态下，尤其是在受机械负荷的状态下，其中一个密封唇接触到止推盘，而另一密封唇仅接触其中一个轴承圈。
止推盘和加固件都能合理地作为金属板材来制造。在此，尤其是形式为粒状突起的隆起部可以在唯一方法步骤中与各自的呈环形的构件的，也就是说止推盘或加固件的成形一起来产生。在优选的设计方案中，加固件的壁厚小于止推盘的壁厚。
滚动轴承可以具有任意造型的滚动体，例如滚子、滚针或滚珠，以及具有任意数量的滚动体列。例如，滚动轴承是双列式的滚珠轴承。在优选的设计方案中，滚动轴承主要被设置成用于传递径向力。
无论滚动体的类型和布置如何，滚动轴承均能在如下运行状态下使用：
-在具有低的机械负荷的滚动轴承的运行状态中，轴承圈彼此相对旋转，其中，止推盘不碰触加固件，
-在具有提高的机械负荷的运行状态中，加固件以如下方式与止推盘接触，即，通过加固件和止推盘的形状使得在加固件与止推盘之间产生振荡式的相对运动，振荡式的相对运动的频率高于滚动轴承的转速。
如果滚动轴承是向心轴承，则在滚动轴承中通过止推盘与加固件之间的接触而强制产生的振荡优选地主要沿滚动轴承的轴向方向取向。其中发生加固圈与止推盘接触的运行状态可以在此通过轴承圈之间的轴向力强制产生。
滚动轴承特别适用于农业机械中的应用。在此，该农用机械既可以是移动式的机器，也可以是固定不动的机器。滚动轴承同样能用于工业设施，尤其是在污染程度高的区域中。
附图说明
下面结合附图更详细地解释本发明的实施例。其中：
图1以截面图示出滚动轴承；
图2和3示出处于不同的运行状态下的滚动轴承的细节；
图4以分解图示出滚动轴承；
图5以立体图示出滚动轴承；
图6至8示出滚动轴承的密封件的止推盘；
图9以示意性的截面图分截段地示出滚动轴承的密封件的止推盘以及加固件。
具体实施方式
总体上用附图标记1标注的滚动轴承是双列式的滚珠轴承。滚珠轴承1包括两个轴承圈2、3，即内圈2和外圈3，滚珠4在这两个轴承圈之间滚动，并且这些滚珠在保持架5中被引导。此外，滚动轴承1还包括密封件6，其将在下面更详细地讨论。在实施例中，密封件6恰好位于滚动轴承1的一个端侧上。同样地，相应设计的密封件6可以位于第二端侧上。
密封件6包括止推盘7，其保持在内圈2上。止推盘2由金属板材制成，并且尤其是从图2和3中得知地在其横截面中具有经弯折的形状。止推盘7的盘区段8基本上位于如下平面内，该平面垂直于滚动轴承1的中心轴线地取向。与盘区段8的内边缘邻接有挡边9，该挡边描述成圆柱形的形状。挡边9贴靠在内圈2的呈环形环绕的凸肩16上。凸肩16是环形槽18的边界，环形槽在轴向方向上测得的宽度小于挡边9的在相同方向上测得的宽度。挡边9在环形槽18之外地面式地靠放在内圈2的外周面上。与挡边9邻接的盘区段8在形成于内圈2的外周面与外圈3的内周面之间的呈环形的缝隙的绝大部分上延伸，但在任何运行状态下均不与外圈3接触。
止推盘7位于密封件6的内侧上，也就是说位于密封件6的朝向滚动体4的一侧上。保持在外圈3中的槽15中的密封盘10被用作密封件6的外部的、也就是说朝向轴承圈2、3的端侧的部件。与止推盘7相反，密封盘10是包括多种材质的部件。密封盘10的承载圈12，也称为加固件，与止推盘7一样由金属板材制成。加固件12牢固地与具有两个密封唇13、14的弹性体圈11连接。
一方面是止推盘7与另一方面是密封盘10之间的协同作用取决于作用在轴承圈2、3之间的轴向力的程度。这种轴向力在图2中用箭头明示。在主要被设计为向心轴承的滚动轴承1的运行中可能出现的轴向力导致止推盘7接触加固件12。在此，分布在盘区段8的周长上的粒状突起17与以类似的方式分布在加固件12的周长上的粒状突起19接触。不同的粒状突起17、19在此彼此朝向，从而在止推盘7与加固件12接触的情况下，由粒状突起17、19形成的两个凸形轮廓彼此碰撞。在实施例中，止推盘7总共具有三十个粒状突起17。加固件12以类似的设计方式具有三十个粒状突起19。因此，粒状突起17、19在止推盘7上或在加固件12上分别以12°的角度彼此间隔。在弹性体圈11上可看到粒状突起20，这些粒状突起的形状与粒状突起19的形状相匹配。
在根据图2的运行状态中，密封唇13仅接触内圈2，而密封唇14则接触内圈2和止推盘7。止推盘7的和加固件12的总共六十个粒状突起17、19确保了内圈2相对于外圈3的旋转导致轴承圈2、3之间的快速振荡的轴向运动。这种快速振颤的轴向运动的频率比滚动轴承1的转速高很多倍，分别以Hz为单位。如果在密封件6上载有污垢，则强制性的振荡就将其从密封件6上清除。因此，与传统构建的密封件相比，污垢侵入到滚动轴承1的内部空间或损坏密封件6的可能性大大降低。
止推盘7和加固件12的细节可以在图9中得知。止推盘7相对于加固件12运动所沿的切线方向在此用TR标记。用W1标记的止推盘7的壁厚大于用W2标记的加固件12的壁厚，根据图9的滚动轴承1的运行状态相应于图3中所示的状态。在此，加固件12完全从止推盘7抬离，从而不通过密封件6产生振动。在滚动轴承1的整个总运行时间中的绝大部分时间内都处于该运行状态。
附图标记列表
1 滚动轴承、滚珠轴承
2 内圈
3 外圈
4 滚动体、滚珠
5 保持架
6 密封件
7 金属盘、止推盘
8 盘区段
9 挡边
10 密封盘
11 弹性体圈
12 承载圈、加固圈
13 密封唇
14 密封唇
15 槽
16 凸肩
17 隆起部、粒状突起
18 环形槽
19 隆起部、粒状突起
20 隆起部
TR 切线方向
W1、W2 壁厚

Claims (10)

1.一种滚动轴承(1)，所述滚动轴承具有密封件(6)，所述密封件包括紧固在第一轴承圈(2)上的金属的止推盘(7)和紧固在第二轴承圈(3)上的密封盘(10)，所述密封盘具有金属的加固圈(12)和至少一个密封唇(13、14)，其特征在于，所述止推盘(7)以及所述加固圈(12)具有以金属对金属接触的形式与负荷有关地彼此协同作用的隆起部(17、19)。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述隆起部(17、19)被构造为粒状突起。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承(1)，其特征在于，在所述止推盘(7)的和所述加固圈(12)的圆周上分别分布有至少十二个隆起部(17、19)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封件(6)以如下方式构造，即，使得所述止推盘(7)在无负荷的状态下与所述加固圈(12)完全间隔开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述止推盘(7)位于所述密封件(6)的内侧上。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封盘(10)具有两个密封唇(13、14)，其中，至少在所述止推盘(7)与所述加固圈(12)之间建立金属对金属接触的机械负荷的状态下，其中一个密封唇(14)与所述止推盘(7)接触，而第二个密封唇(13)仅与轴承圈(2)接触。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，与所述止推盘(7)相比所述加固圈(12)具有更小的壁厚(W2)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述滚动轴承被构造为双列式的滚珠轴承。
9.用于运行滚动轴承(1)的方法，所述滚动轴承具有两个轴承圈(2、3)，在所述轴承圈之间作用有密封件(6)，其中，在第一轴承圈(2)上保持有金属的止推盘(7)，并且在第二轴承圈(3)上保持有具有金属的加固圈(12)的密封盘(10)，所述方法具有以下特征：
-在所述滚动轴承(1)的具有低机械负荷的运行状态中，所述轴承圈(2、3)相对彼此旋转，其中，所述止推盘(7)不接触所述加固圈(12)，
-在具有高的机械负荷的运行状态中，所述加固圈(12)以如下方式接触所述止推盘(7)，即，通过所述加固圈(12)和所述止推盘(7)的形状在所述加固圈(12)与所述止推盘(7)之间产生了振荡式的相对运动，所述振荡式的相对运动的频率高于所述滚动轴承(1)的转速。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述滚动轴承(1)中通过所述止推盘(7)与所述加固圈(12)之间的接触所强制产生的振荡主要沿所述滚动轴承(1)的轴向方向取向。
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