DE102007014562A1 - Sealing arrangement on a rolling bearing - Google Patents

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DE102007014562A1
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Franz Huschka
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Abstract

Die Aufgabe, eine berührungslose Dichtungsanordnung an einem Wälzlager zu schaffen, welche einen axial anliegenden Überdruck, vor allem einen hohen Überdruck (> 1 bar), und/oder erhöhte Mediendrücke mit wechselnden Druckamplituden und Druckmaxima verkraftet, überdies Platz sparend ist und ferner geeignet ist, den durch das Wälzlager hindurchfließenden Medienvolumenstrom von Schmieröl oder Kühlöl auf ein notwendiges Maß zu reduzieren, wird im Wesentlichen durch ein erstes und ein zweites Abdeckelement (5, 7) gelöst, welche derart angeordnet und ausgebildet sind, dass eine Labyrinth-Dichtung mit einer Mehrzahl druckverlustbehafteter Stellen geschaffen ist, wodurch ein Leckage-Volumenstrom eine lange Strecke zurücklegt, wobei zumindest das zweite Abdeckelement (7) eine derartige Steifigkeit aufweist, dass betriebsbedingte Medienüberdrücke und/oder wechselnde Drücke und Druckspitzen zu keiner wesentlichen Verformung des zweiten Abdeckelements (7) führen.The object to provide a non-contact seal assembly on a rolling bearing, which an axially applied overpressure, especially a high pressure (> 1 bar), and / or increased media pressures with changing pressure amplitudes and maximum pressure tolerates, is also space-saving and is also suitable substantially reducing the volume flow of lubricating oil or cooling oil flowing through the rolling bearing to a necessary degree is essentially achieved by a first and a second cover element (5, 7) which are arranged and constructed in such a way that a labyrinth seal with a plurality of pressure loss-affected Provision is made, whereby a leakage volume flow covers a long distance, wherein at least the second cover member (7) has such rigidity that operating media overpressures and / or changing pressures and pressure peaks lead to any significant deformation of the second cover member (7).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung an einem Wälzlager gemäß den Merkmalen den Patentanspruchs 1.The The invention relates to a sealing arrangement on a roller bearing according to the features of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Wälzlagerdichtungen sind seit langem in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. So sind für ölgeschmierte Wälzlager beispielsweise aus dem Fachbuch „Dubbel", 20. Auflage, S. G90 ff. zum Fernhalten von Verunreinigungen berührende Dichtungen bekannt, wie etwa Filzringe und Radialwellendichtringe, die als Spezialbauform, wie z. B. Dichtscheiben (Nachsetzzeichen RS), auch in das Wälzlager integriert sein können, und Gleitringdichtungen, welche jedoch eine aufwendige Bearbeitung der Wellenoberflächen erfordern. Zudem sind für ölgeschmierte Wälzlager an gleicher Stelle in diesem Fachbuch nicht berührende Dichtungen bekannt, mit in das Wälzlager integrierten Deckscheiben (Nachsetzzeichen Z), oder auch äußere Labyrinthe als anwendungsspezi fische Konstruktion bzw. als Kaufteile, wie etwa Z-Lamellen und federnde Dichtscheiben.Rolling bearing seals have long been known in a variety of embodiments. So are for oil-lubricated bearings, for example, from the textbook "Dubbel", 20th edition, p. G90 ff. for keeping away from contaminants touching seals known, such as felt rings and radial shaft seals, the special design, such. B. sealing washers (suffix RS), can also be integrated into the rolling bearing, and mechanical seals, but which require a complex processing of the shaft surfaces. In addition, for oil-lubricated bearings at the same place in this textbook non-contacting seals are known, with integrated in the bearing cover plates (suffix Z), or outer labyrinths as Anwendungsungsspezi fiche construction or as purchased parts, such as Z-blades and resilient washers.

Beispielhaft sei hierzu die DE 43 09 813 A1 genannt, die eine äußere Labyrinthdichtung für Wälzlager offenbart, jedoch einen relativ großen axialen Bauraum benötigt.By way of example, this is the DE 43 09 813 A1 called, which discloses an outer labyrinth seal for rolling bearings, but requires a relatively large axial space.

Aus der DE 32 12 976 A1 ist des Weiteren ein Wälzlager bekannt, welches in der dortigen 1 eine RS-Scheibendichtung, also eine berührende Dichtung zeigt, wobei an den beiden Stirnflächen des Lagerinnenrings je eine Ringscheibe befestigt ist, die sich vom Lagerinnenring aus bis in den Bereich der inneren Mantelfläche des Lageraußenrings erstreckt und den zwischen Lageraußenring und Lagerinnenring verbleibenden Ringspalt sowie das Dichtelement abdeckt. Die beiden Ringscheiben sind mit dem Lagerinnenring durch Schweißung verbunden. Die Ringscheiben bilden zusammen mit den axial inneren RS-Dicht-elementen eine Lagerabdichtung, die bei niedrigen Drehzahlen als Labyrinth-dichtung und bei hohen Drehzahlen als Schleuderscheibendichtung wirkt. In der 2 dieser Druckschrift ist dagegen ein Wälzlager dargestellt, welches anstelle von axial inneren RS-Scheiben auf beiden Seiten so genannte, nicht berührende Z-Scheiben als Dichtelemente aufweist. In der Fachwelt ist es jedoch einschlägig bekannt, dass die genannten RS-Scheibendichtungen oder Z-Scheibendichtungen für Überdrücke, welche über die für herkömmliche Dich-tungsanordnungen vorgesehenen Drücke hinausgehen, sowie permanent oder temporär auf einer Seite des Wälzlagers anliegen, an sich ungeeignet sind.From the DE 32 12 976 A1 Furthermore, a rolling bearing is known, which in the local 1 an RS-disc seal, so a touching seal shows, wherein at the two end faces of the bearing inner ring depending an annular disc is fixed, which extends from the bearing inner ring into the region of the inner circumferential surface of the bearing outer ring and the remaining between the bearing outer ring and bearing inner ring gap and the sealing element covers. The two washers are connected to the bearing inner ring by welding. Together with the axially inner RS sealing elements, the annular disks form a bearing seal that acts as a labyrinth seal at low speeds and as a spinning disk seal at high speeds. In the 2 This document, however, a rolling bearing is shown, which has instead of axially inner RS discs on both sides so-called, non-contacting Z-discs as sealing elements. However, it is known in the art that the said RS-disc seals or Z-plate seals for overpressures, which go beyond the measures provided for conventional sealing arrangements pressures, as well as permanently or temporarily applied to one side of the bearing, are in themselves unsuitable.

So kann beispielsweise bei einem in ein Getriebe eingebauten und von Schmieröl durchflossenen Wälzlager in einer bestimmten Betriebssituation ein erhöhter Überdruck im Schmieröl auftreten. Sind solche Wälzlager nicht ausreichend abgedichtet, so können sich derartige erhöhte Drücke und/oder Druckschwankungen nachteilig auf die Dichtwirkung der Wälzlagerdichtungen oder auch auf die erwähnten Aktuatorfunktionen auswirken. Eine vollständige Abdichtung des Wälzlagers ist aber auch nicht erwünscht, da ein geringer, das Wälzlager durchdringender Schmiermittelstrom den Betrieb desselben eher begünstigt.So For example, in a built-in a transmission and from Lubricating oil flowed through bearings in a particular Operating situation an increased overpressure in the lubricating oil occur. Are such bearings not sufficiently sealed, so can such increased pressures and / or pressure fluctuations disadvantageous to the sealing effect of the rolling bearing seals or affect the mentioned actuator functions. A complete seal of the bearing is but also not desirable because a lower, the bearings penetrating lubricant flow rather favored the operation of the same.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weiter verbesserte berührungslose Dichtungsanordnung an einem Wälzlager zu schaffen, welche einen axial anliegenden Überdruck, vor allem einen hohen Überdruck (> 1 bar) und/oder erhöhte Mediendrücke mit wechselnden Druckamplituden und Druckmaxima verkraftet, überdies Platz sparend ist und ferner geeignet ist, den durch das Wälzlager hindurch fließenden Medienvolumenstrom (Schmier- und/oder Kühlöl) auf ein gewünschtes notwendige Maß zu reduzieren.Of these, Based on the object of the invention, a further improved non-contact sealing arrangement on a To provide rolling bearings, which have an axially applied overpressure, Above all, a high overpressure (> 1 bar) and / or increased media pressures with varying pressure amplitudes and pressure maxima coped with, moreover Space-saving and is also suitable, by the rolling bearing flowing through the medium volume flow (lubricating and / or Cooling oil) to a desired necessary To reduce the measure.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs betrifft die Erfindung daher eine Dichtungsanordnung an einem Wälzlager zur Leckageverringerung derselben bei axial anliegendem Medienüberdruck und/oder Medien mit wechselnden Drücken und Druckspitzen, mit einem ersten axial beabstandet zu den Wälzkörpern des Wälzlagers angeordneten und mit einem ersten Lagerring verbundenen und weitestgehend scheibenförmig ausgebildeten Abdeckelement, sowie mit einem zweiten weitestgehend scheibenförmig ausgebildeten Abdeckelement, welches mit einem zweiten Lagerring verbunden ist und das erste Abdeckelement stirnseitig des Wälzlagers beziehungsweise außenseitig desselben überdeckt, wobei das erste und das zweite Abdeckelement derart angeordnet und ausgebildet sind, dass eine Labyrinth-Dichtung mit einer Mehrzahl druckverlustbehafteter Stellen geschaffen ist, wodurch ein Leckage-Volumenstrom eine vergleichsweise lange Strecke zurücklegt, und wobei zumindest das zweite Abdeckelement eine derartige Steifigkeit aufweist, dass betriebsbedingte Medienüberdrücke und/oder wechselnde Drücke und Druckspitzen zu keiner wesentlichen Verformung des zweiten Abdeckelements führen.According to the Features of the main claim therefore relates to a sealing arrangement at a rolling bearing for leakage reduction of the same axially applied media overpressure and / or media with changing Press and pressure peaks, with a first axially spaced arranged to the rolling elements of the bearing and connected to a first bearing ring and largely disc-shaped trained cover, as well as a second largely Disc-shaped cover, which with a second bearing ring is connected and the first cover frontally of the rolling bearing or on the outside the same covered, wherein the first and the second cover member arranged and formed such that a labyrinth seal created with a plurality of pressure-lossy places, whereby a leakage volume flow a comparatively long distance covers and at least the second cover has such rigidity that operational media overpressures and / or changing pressures and pressure peaks to no significant Deformation of the second cover lead.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The Subclaims describe preferred developments or Embodiments of the invention.

Danach kann gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung das erste Abdeckelement innerhalb einer Umfangsnut des ersten Lagerrings form- und/oder kraftschlüssig gehalten sein und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des zweiten Lagerrings sich in radialer Richtung über dessen Stirnseite, dieselbe wenigstens teilweise überdeckend, erstrecken.After that can according to a first possible embodiment the first cover member within a circumferential groove of the first bearing ring be held positive and / or non-positive and avoidance a radial and axial contact of the second bearing ring in the radial direction over the end face, the same at least partially covering, extend.

Durch diese Maßnahme sind im Hinblick auf den Stand der Technik innerhalb des Wälzlagers wirkungsvolle Labyrinthe geschaffen, die aufgrund der vom Medium zurückzulegenden vergleichsweise langen Strecken vorteilhaft mit Druckverlusten im Medium-Volumenstrom bzw. Leckage-Volumenstrom einhergehen und demgemäß den Durchfluss zwischen der Überdruck- und der Niederdruckseite des Wälzlagers auf eine gewünschte Größenordnung zu minimieren.By These measures are in the light of the prior art create effective labyrinths within the rolling bearing, due to the comparatively to be covered by the medium Long distances advantageous with pressure losses in the medium flow rate or leakage volume flow associated and accordingly the Flow between the overpressure and the low pressure side the rolling bearing to a desired order of magnitude to minimize.

Gemäß einer zweiten Variante kann das erste Abdeckelement innerhalb einer Umfangsnut des ersten Lagerrings form- und/oder kraftschlüssig gehalten sein und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des zweiten Lagerrings sich in eine zur Umfangsnut in radialer Richtung gegenüberliegend angeordnete Aussparung des zweiten Lagerrings hinein erstrecken, wodurch die vom Medium zurückzulegenden Strecken verlängert und demgemäß die Labyrinthe in ihrer Dichtwirkung weiter verbessert sind.According to one second variant, the first cover member within a circumferential groove the form of the first bearing ring and / or positively held be and avoid radial and axial contact of the second bearing ring is in a radial direction to the circumferential groove opposite arranged recess of the second bearing ring extend into it, whereby the zurückzulegenden of the medium Routes extended and accordingly the Labyrinths are further improved in their sealing effect.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist das erste Abdeckelement in Richtung zu den Wälzkörpern topfförmig geformt ausgebildet, wodurch der für dasselbe erforderliche Bauraum minimiert und dessen Steifigkeit erhöht sind.As the invention further provides, the first cover in the direction cup-shaped to the rolling elements formed, whereby the space required for the same minimized and its rigidity are increased.

Was das axial äußere, zweite Abdeckelement anbelangt, so ist dieses dichtend am zweiten Lagerring form- und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig gehalten und kann unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des ers ten Lagerrings in eine axiale Aussparung desselben hineinreichen, wodurch die Anzahl der Labyrinthe weiter vorteilhaft erhöht ist.What As far as the axially outer, second cover element is concerned, so this is sealingly on the second bearing ring positive and / or non-positive or cohesively held and can while avoiding a radial and axial contact of the ers th bearing ring extend into an axial recess thereof, whereby the number the labyrinth is further advantageously increased.

Demgegenüber kann das äußere zweite Abdeckelement ebenfalls unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung bis dicht an ein zum ersten Lagerring radial benachbartes und mit demselben verbundenes Bauteil herangeführt sein, wodurch die Anzahl der Labyrinthe ebenfalls vorteilhaft erhöht ist. Bei demjenigen Bauteil, mit dem der erste Lagerring verbunden ist, kann es sich beispielsweise um eine Welle handeln.In contrast, the outer second cover element can also while avoiding a radial and axial contact until close to a radially adjacent to the first bearing ring and connected to the same Be introduced component, reducing the number of mazes is also advantageously increased. In that component, with which the first bearing ring is connected, it may, for example to act a wave.

Möglich ist es ferner, dass das zweite Abdeckelement durch definierte Formgebung abschnittsweise am ersten Lagerring abgestützt ist und zumindest der Abstützungsbereich des zweiten Abdeckelements und/oder des ersten Lagerrings Öltaschen und/oder Mikrostrukturierungen zur Erzielung eines hydrodynamischen Schmierfilms aufweisen, wodurch zum einen weitestgehend dem Anspruch an eine berührungslose Dichtung und zum anderen erhöhten, von außen auf das Wälzlager sowie dessen Dichtungsanordnung wirkenden Drücken Rechnung getragen wird.Possible it is further that the second cover member by defined shaping is supported in sections on the first bearing ring and at least the support area of the second cover element and / or of the first bearing ring oil pockets and / or microstructures to obtain a hydrodynamic lubricating film, whereby on the one hand as far as possible the claim to a non-contact Seal and on the other elevated, from the outside up the rolling bearing and its sealing arrangement act Press is taken into account.

Weiter wird es als sinnvoll beurteilt, wenn zumindest das zweite Abdeckelement entsprechend der zu erwartenden Medienüberdrücke und/oder wechselnden Drücke (Überdruck, Unterdruck) und Druckmaxima eine erhöhte Steifigkeit durch eine erhöhte Wandstärke und/oder eine versteifende Formgebung in Form von Sicken, tangentialen Rillen und/oder radialen Stegen aufweist.Further it is judged useful if at least the second cover according to the expected media pressures and / or changing pressures (overpressure, negative pressure) and pressure maxima increased rigidity due to increased Wall thickness and / or a stiffening shape in shape having beads, tangential grooves and / or radial webs.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass das erste und das zweite Abdeckelement aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff, wie etwa einem Verbundwerkstoff, bestehen.Furthermore it can be provided that the first and the second cover element of metal or plastic or other suitable material, such as a composite material.

Schließlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der erste Lagering als Innenring und der zweite Lagerring als Außenring des Wälzlagers ausgebildet ist.After all is provided in a preferred embodiment that the first bearing ring as the inner ring and the second bearing ring as the outer ring of Rolling bearing is formed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings some embodiments explained in more detail. It shows:

1 eine axiale Teilschnittansicht eines Wälzlagers mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungs-form, 1 FIG. 2 a partial axial sectional view of a rolling bearing with the sealing arrangement according to the invention according to a first embodiment; FIG.

2 eine zweite Ausführungsform der Dichtungsanordnung am Wälzlager, 2 a second embodiment of the seal assembly on the rolling bearing,

3 eine dritte Variante der Dichtungsanordnung, und 3 a third variant of the seal assembly, and

4 eine vierte Ausführungsform der Dichtungsanordnung. 4 A fourth embodiment of the seal assembly.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

1 zeigt ein Wälzlager nach Art eines an sich bekannten Rillenkugellagers mit einem ersten, radial inneren Lagerring 1 und einem zweiten, radial äußeren Lagerring 2, zwischen denen in Laufbahnen Wälzkörper 3 in Form von Kugeln geführt sind. Die Wälzkörper 3 sind von einem einschlägig bekannten Käfig 4 gehalten. 1 shows a rolling bearing in the manner of a known deep groove ball bearing with a first radially inner bearing ring 1 and a second, radially outer bearing ring 2 , between which in raceways rolling elements 3 are guided in the form of balls. The rolling elements 3 are from a pertinent known cage 4 held.

Wie der 1 weiter zeigt, ist axial beabstandet zu den Wälzkörpern 3 des Wälzlagers ein weitestgehend scheibenförmig ausgebildetes erstes Abdeckelement 5 angeordnet, welches innerhalb einer Umfangsnut 6 des ersten Lagerrings 1, vorliegend des Lagerinnenrings, form- und/oder kraftschlüssig gehalten, vorzugsweise in dieselbe eingesprengt ist.Again 1 is further shown axially spaced from the rolling elements 3 of the rolling bearing largely disc-shaped first cover 5 arranged, which within a circumferential groove 6 of the first bearing ring 1 , In this case, the bearing inner ring, held positively and / or non-positively, preferably in the same is blasted.

Das erste Abdeckelement 5 erstreckt sich in radialer Richtung nach außen über die Stirnseite des zweiten Lagerrings 2 ohne denselben radial oder axial zu berühren. Weiter überdeckt das erste Abdeckelement 5 zum einen den zwischen den beiden Lagerringen 1, 2 gebildeten Ringspalt und zum anderen wenigstens teilweise die Stirnseite des zweiten, radial äußeren Lagerrings 2.The first cover element 5 extends in the radial direction outwards over the end face of the second bearing ring 2 without touching it radially or axially. Next covers the first cover 5 on the one hand between the two bearing rings 1 . 2 on the other hand, at least partially the end face of the second, radially outer bearing ring 2 ,

Wie bereits oben erwähnt wurde, sind durch diesen konstruktiven Aufbau des Wälzlagers im Bereich der Stirnseite des Lageraußenrings 2 wirkungsvolle Labyrinthe geschaffen, die aufgrund der vom flüssigen Medium zurückzulegenden, vergleichsweise langen Strecken vorteilhaft mit Druckverlusten im Medium-Volumenstrom bzw. im Leckage-Volumenstrom einhergehen und demgemäß ermöglichen, den Durchfluss zwischen der Überdruckseite und der Niederdruckseite des Wälzlagers zu minimieren.As already mentioned above, are by this structural design of the rolling bearing in the region of the end face of the bearing outer ring 2 created effective labyrinths, which are advantageous due to the zurückzulegenden from the liquid medium, comparatively long distances associated with pressure losses in the medium volume flow or in the leakage flow and thus allow to minimize the flow between the pressure side and the low pressure side of the bearing.

Aufgrund der Tatsache, dass das erste Abdeckelement 5 in Richtung zu den Wälzkörpern 3 topfförmig geformt ausgebildet ist, ist dessen Steifigkeit vorteilhaft erhöht. Weiterhin ist der erforderliche Bauraum minimiert, da sich der gebildete Boden des topfförmigen ersten Abdeckelementes 5 axial in den Freiraum des Ringspaltes zwischen den beiden Lagerringen 1, 2 hinein erstreckt.Due to the fact that the first cover element 5 towards the rolling elements 3 is designed cup-shaped, its rigidity is advantageously increased. Furthermore, the required space is minimized because of the formed bottom of the cup-shaped first cover 5 axially into the free space of the annular gap between the two bearing rings 1 . 2 extends into it.

Möglich ist es jedoch auch und durch die Erfindung demgemäß mit erfasst, dass sich das erste Abdeckelement 5 unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des zweiten, radial äußeren Lagerrings 2 in eine zur Umfangsnut 6 in radialer Richtung gegenüberliegend angeordnete Aussparung des zweiten Lagerrings 2 hinein erstreckt, wodurch die vom Medium zurückzulegenden Strecken weiter verlängert und demgemäß die Labyrinthe hinsichtlich ihrer Dichtwirkung noch weiter verbessert sind (nicht näher dargestellt).However, it is also possible and by the invention accordingly detected that the first cover member 5 while avoiding a radial and axial contact of the second, radially outer bearing ring 2 in one of the circumferential groove 6 in the radial direction opposite arranged recess of the second bearing ring 2 extends, thereby further extending the distance traveled by the medium and thus the labyrinths are further improved in terms of their sealing effect (not shown in detail).

Des Weiteren ist ein zweites, weitestgehend scheibenförmiges Abdeckelement 7 vorgesehen, welches mit dem zweiten Lagerring 2, vorliegend dem Lageraußenring, dichtend durch Form- und/oder Kraftschluss oder auch durch Stoffschluss, beispielsweise mittels Schweißung, verbunden ist und das erste Abdeckelement 5 stirnseitig des Wälzlagers beziehungsweise außenseitig desselben überdeckt.Furthermore, a second, largely disc-shaped cover 7 provided, which with the second bearing ring 2 , in this case, the bearing outer ring, sealingly connected by positive and / or frictional connection or by material bond, for example by welding, and the first cover member 5 the end face of the rolling bearing or the outside of the same covered.

Zweckmäßigerweise ist das axial äußere, zweite Abdeckelement 7 innerhalb einer ringförmigen Aussparung 8 des Lageraußenrings 2 gehalten und erstreckt sich nach radial innen bis zu einer ringförmigen, axialen Aussparung 9 des Lagerinnenrings 1 und reicht in dieselbe axial hinein, ohne den ersten Lagerring 1 radial und axial zu berühren.Conveniently, the axially outer, second cover member 7 within an annular recess 8th of the bearing outer ring 2 held and extends radially inward to an annular axial recess 9 of the bearing inner ring 1 and extends into the same axially, without the first bearing ring 1 to touch radially and axially.

Hierdurch ist die gewünschte Labyrinth-Dichtung noch weiter verbessert, da die vom Medien-Volumenstrom zurückzulegende Strecke noch weiter verlängert ist, indem dieser beim Eintritt in das Wälzlager von radial innen nach radial außen und wieder zurück nach radial innen strömen und ferner äußerst geringe Spaltbreiten überwinden muss.hereby is the desired labyrinth seal even further improved, since the distance to be traveled by the media volume flow is further extended by this when entering in the rolling bearing from radially inside to radially outside and back again to flow radially inward and Furthermore, exceed extremely small gap widths got to.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von dem gemäß 1 lediglich dadurch, dass das zweite Abdeckelement 7 statt in eine vorbereitete Aussparung 9 des ersten Lagerrings 1 bis dicht an ein zum ersten Lagerring 1 benachbartes und mit demselben verbundenes Bauteil 10, beispielsweise eine das Wälzlager tragende Welle, ohne dasselbe bzw. dieselbe und den ersten Lagerring 1 radial und axial zu berühren, herangeführt ist, wodurch ebenfalls ein äußerst schmaler Spalt geschaffen ist, der von dem genannten Medien-Volumenstrom zu überwinden ist. Durch sinnvolle Dimensionierung der genannten Spalte wird erreicht, dass auch bei Druckschwankungen im Schmier- oder Druckmedium nur ein kleiner, aber erwünschter Schmiermittelstrom durch das Wälzlager geführt wird.The embodiment according to 2 differs from the according to 1 merely in that the second cover element 7 instead of in a prepared recess 9 of the first bearing ring 1 close to one to the first bearing ring 1 adjacent and connected to the same component 10 For example, a shaft bearing the rolling bearing without the same and the first bearing ring 1 radially and axially touching, introduced, whereby also an extremely narrow gap is created, which is to be overcome by said media volume flow. By meaningful dimensioning of said column is achieved that even with pressure fluctuations in the lubricating or pressure medium only a small but desirable flow of lubricant is passed through the bearings.

Um den oben bereits erwähnten Überdrücken, welche überwiegend von außen auf das Wälzlager und dessen Dichtungsanordnung wirken, wirkungsvoll und nachhaltig begegnen zu können, kann das zweite Abdeckelement 7 durch eine definierte Formgebung abschnittsweise am ersten Lagerring 1 abgestützt sein.To the above-mentioned overpressures, which act mainly from the outside on the rolling bearing and its seal arrangement, to be able to effectively and effectively counteract, the second cover 7 by a defined shaping sections on the first bearing ring 1 be supported.

Wie das Ausführungsbeispiel der 3 zeigt, ist zur Bewerkstelligung einer derartigen Abstützung das in 2 gezeigte zweite Abdeckelement 7 im Bereich des ersten Lagerrings 1 bzw. Lagerinnenrings mit zumindest einer zum ersten Lagerring 1 weisenden Auswölbung 11 versehen. Diese zumindest eine Auswölbung 11 kann hierbei ringförmig oder ringsegmentförmig oder auch örtlich stark begrenzt, also beispielsweise punktförmig ausgebildet sein.Like the embodiment of 3 is to accomplish such support the in 2 shown second cover 7 in the area of the first bearing ring 1 or bearing inner ring with at least one of the first bearing ring 1 pointing bulge 11 Mistake. This at least one bulge 11 can hereby be annular or ring-segment-shaped or locally highly limited, so for example punctiform.

Um dem Anspruch an eine berührungslose und demgemäß reibungsarme Dichtung gerecht zu werden, weisen zumindest der Abstützungsbereich (Auswölbung 11) des zweiten Abdeckelementes 7 und/oder des ersten Lagerrings 1 an ihren Oberflächen nicht näher gezeigte Öltaschen und/oder Mikrostrukturierungen zur Erzeugung eines hydrodynamischen Schmierfilms auf.In order to meet the demand for a non-contact and thus low-friction seal, have at least the support area (bulge 11 ) of the second cover member 7 and / or the first bearing ring 1 Oil pockets and / or microstructures unspecified on their surfaces for producing a hydrodynamic lubricating film.

Demgegenüber oder in Kombination mit der vorstehenden Maßnahme zur Steifigkeitserhöhung der Dichtungsanordnung, insbesondere des radial äuße-ren zweiten Abdeckelements 7, kann dasselbe im Hinblick auf herkömmliche Abdeckelemente bzw. Abdeckscheiben eine erhöhte Wandstärke aufweisen. Fernerhin können versteifende Formgebungen in Form von Sicken, tangentia-len Rillen und/oder radialen Stegen vorgesehen werden (nicht näher gezeigt).In contrast, or in combination with the above measure to increase the rigidity of the seal assembly, in particular the radially äuße ren second cover member 7 , The same may have an increased wall thickness with respect to conventional cover elements or cover plates. Furthermore, stiffening shapes in the form of beads, tangential grooves and / or radial webs can be provided (not shown in detail).

Derartige versteifende Formgebungen lassen sich recht einfach bei der Herstellung von Abdeckelementen 5, 7 aus Stahlblech durch Tiefziehen und bei Abdeckelementen 5, 7 aus Kunststoff im Spritzgussverfahren herstellen. Sicherlich sind auch andere günstige Werkstoffe zur Herstellung der Abdeckelemente 5 und/oder 7, wie beispielsweise Verbundwerkstoffe, für Anwendungsfälle mit Medienüberdrücken möglich.Such stiffening shapes can be quite easily in the production of cover elements 5 . 7 made of sheet steel by deep drawing and cover elements 5 . 7 made of plastic by injection molding. Certainly, other cheap materials for the production of the cover 5 and or 7 , such as composites, for use cases with media overpressions possible.

Ebenso kann es auch sinnvoll sein, das radial äußere, zweite Abdeckelement 7 derart auszubilden, dass zwar eine Verbiegung desselben infolge des einwirkenden Überdruckes möglich ist, jedoch die maximale Biegung nur soweit reicht, dass eine Berührung mit dem ersten Lagerring 1 (Lagerinnenring) und dem mit demselben verbundenen Bauteil 10 (Welle) vermieden wird.Likewise, it may also be useful, the radially outer, second cover 7 in such a way that although a deflection of the same as a result of the acting pressure is possible, however, the maximum bending only to the extent that a contact with the first bearing ring 1 (Bearing inner ring) and connected to the same component 10 (Wave) is avoided.

Einer solchen nachteiligen Berührung kann beispielsweise begegnet werden, indem der freie Scheibenabschnitt des zweiten Abdeckelementes 7 im Ausgangszustand beziehungsweise drucklosen Zustand axial nach außen, also vom Wälzlager weg gebogen ist (4) und erst bei Anliegen eines Überdruckes in begrenztem Umfang axial zum Wälzlager hin elastisch verformt wird.Such a disadvantageous contact can, for example, be counteracted by the free disk section of the second cover element 7 in the initial state or unpressurized state axially outward, that is bent away from the rolling bearing ( 4 ) and is deformed elastically only to a limited extent axially to the rolling bearing when a pressure is applied.

Die oben näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen auf einen ersten Lagerring 1 in Form eines Lagerinnenrings und auf einen zweiten Lagerring 2 in Form eines Lageraußenrings ab. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele, sondern erfasst auch den umgekehrten Fall, indem der erste Lagerring 1 durch den Lageraußenring gebildet ist, an welchem sich das erste Abdeckelement 5 abstützt, und der zweite Lagerring 2 durch den Lagerinnenring gebildet ist, an welchem sich das äußere zweite Abdeckelement 7 abstützt, wobei in Anlehnung an die 2 bis 4 das Bauteil 10 dann durch beispielsweise ein den äußeren Lagerring tragendes Lagergehäuse gebildet ist (nicht näher dargestellt).The embodiments described in more detail on a first bearing ring 1 in the form of a bearing inner ring and on a second bearing ring 2 in the form of a bearing outer ring. However, the invention is not limited to these embodiments, but also covers the reverse case, by the first bearing ring 1 is formed by the bearing outer ring, on which the first cover member 5 supported, and the second bearing ring 2 is formed by the bearing inner ring, on which the outer second cover member 7 supported, based on the 2 to 4 the component 10 then formed by, for example, a bearing housing carrying the outer bearing ring (not shown in detail).

11
Erster Lagerringfirst bearing ring
22
Zweiter Lagerringsecond bearing ring
33
Wälzkörperrolling elements
44
KäfigCage
55
Erstes Abdeckelementfirst cover
66
Umfangsnutcircumferential groove
77
Zweites Abdeckelementsecond cover
88th
Ringförmige Aussparung (zweiter Lagerring 2)Annular recess (second bearing ring 2 )
99
Ringförmige Aussparung (erster Lagerring 1)Annular recess (first bearing ring 1 )
1010
Bauteilcomponent
1111
Auswölbungbulge

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 3212976 A1 [0004] - DE 3212976 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - „Dubbel", 20. Auflage, S. G90 ff. [0002] - "Dubbel", 20th Edition, p. G90 et seq. [0002]

Claims (10)

Dichtungsanordnung an einem Wälzlager zur Leckageverringerung derselben bei axial anliegendem Medienüberdruck und/oder Medien mit wechselnden Drücken und Druckspitzen, mit einem ersten axial beabstandet zu den Wälzkörpern (3) des Wälzlagers angeordneten und mit einem ersten Lagerring (1) verbundenen und weitestgehend scheibenförmig ausgebildeten Abdeckelement (5), sowie mit einem zweiten weitestgehend scheibenförmig ausgebildeten Abdeckelement (7), welches mit einem zweiten Lagerring (2) verbunden ist und das erste Abdeckelement (5) stirnseitig des Wälzlagers beziehungsweise außenseitig desselben überdeckt, wobei das erste und das zweite Abdeckelement (5, 7) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass eine Labyrinth-Dichtung mit einer Mehrzahl druckverlustbehafteter Stellen geschaffen ist, wodurch ein Leckage-Volumenstrom eine lange Strecke zurücklegt, und wobei zumindest das zweite Abdeckelement (7) eine derartige Steifigkeit aufweist, dass betriebsbedingte Medienüberdrücke und/oder wechselnde Drücke und Druckspitzen zu keiner wesentlichen Verformung des zweiten Abdeckelements (7) führen.Sealing arrangement on a roller bearing for reducing the same leakage at axially applied media overpressure and / or media with changing pressures and pressure peaks, with a first axially spaced from the rolling elements ( 3 ) of the rolling bearing and with a first bearing ring ( 1 ) connected and largely disc-shaped cover ( 5 ), as well as with a second largely disc-shaped cover ( 7 ), which with a second bearing ring ( 2 ) and the first cover element ( 5 ) frontally of the rolling bearing or the outside of the same, wherein the first and the second cover ( 5 . 7 ) are arranged and formed such that a labyrinth seal is provided with a plurality of pressure-loss-bearing points, whereby a leakage volume flow travels a long distance, and wherein at least the second cover element ( 7 ) has such rigidity that operational media overpressures and / or changing pressures and pressure peaks do not lead to any substantial deformation of the second cover element ( 7 ) to lead. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abdeckelement (5) innerhalb einer Umfangsnut (6) des ersten Lagerrings (1) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des zweiten Lagerrings (2) sich in radialer Richtung über dessen Stirnseite, dieselbe wenigstens teilweise überdeckend, erstreckt.Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the first cover element ( 5 ) within a circumferential groove ( 6 ) of the first bearing ring ( 1 ) is held positively and / or non-positively and while avoiding a radial and axial contact of the second bearing ring ( 2 ) extends in the radial direction over the end face, the same at least partially overlapping. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abdeckelement (5) innerhalb einer Umfangsnut (6) des ersten Lagerrings (1) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des zweiten Lagerrings (2) sich in eine zur Umfangsnut (6) in radialer Richtung gegenüberliegend angeordnete Aussparung des zweiten Lagerrings (2) hinein erstreckt.Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the first cover element ( 5 ) within a circumferential groove ( 6 ) of the first bearing ring ( 1 ) is held positively and / or non-positively and while avoiding a radial and axial contact of the second bearing ring ( 2 ) in one of the circumferential groove ( 6 ) in the radial direction opposite arranged recess of the second bearing ring ( 2 ) extends into it. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abdeckelement (5) in Richtung der Wälzkörper (3) topfförmig geformt ausgebildet ist.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first cover ( 5 ) in the direction of the rolling elements ( 3 ) is formed cup-shaped. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das axial äußere, zweite Abdeckelement (7) dichtend am zweiten Lagerring (2) form- und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig gehalten und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung des ersten Lagerrings (1) in eine axiale Aussparung (9) desselben hineinreicht.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the axially outer, second cover member ( 7 ) sealing on the second bearing ring ( 2 ) held positively and / or non-positively or cohesively and while avoiding a radial and axial contact of the first bearing ring ( 1 ) in an axial recess ( 9 ) extends it. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere zweite Abdeckelement (7) vom zweiten Lagerring (2) form- und/oder kraftschlüssig oder stoffschlüssig gehalten und unter Vermeidung einer radialen und axialen Berührung bis dicht an ein zum ersten Lagerring (1) radial benachbartes und mit demselben verbundenes Bauteil (10) herangeführt ist.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the outer second cover element ( 7 ) from the second bearing ring ( 2 ) held positively and / or non-positively or cohesively and while avoiding a radial and axial contact to close to a first bearing ring ( 1 ) radially adjacent and connected to the same component ( 10 ) is introduced. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Abdeckelement (7) durch definierte Formgebung abschnittsweise am ersten Lagerring (1) abgestützt ist und zumindest der Abstützungsbereich des zweiten Abdeckelements (7) und/oder des ersten Lagerrings (1) Öltaschen und/oder Mikrostrukturierungen an deren Oberfläche zur Erzielung eines hydrodynamischen Schmierfilms aufweisen.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the second cover ( 7 ) by defined shaping in sections on the first bearing ring ( 1 ) is supported and at least the support region of the second cover ( 7 ) and / or the first bearing ring ( 1 ) Have oil pockets and / or microstructures on their surface to achieve a hydrodynamic lubricating film. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Abdeckelement (7) entsprechend der zu erwartenden Medienüberdrücke und/oder wechselnden Drücke und Druckspitzen eine erhöhte Steifigkeit durch erhöhte Wandstärke und/oder versteifende Formgebung in Form von Sicken, tangentialen Rillen und/oder Stegen aufweist.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that at least the second cover element ( 7 ) has increased rigidity due to increased wall thickness and / or stiffening shape in the form of beads, tangential grooves and / or webs according to the expected media pressures and / or changing pressures and pressure peaks. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erstes und das zweites Abdeckelement (5, 7) aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff, wie einem Verbundwerkstoff, bestehen.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the first and the second cover element ( 5 . 7 ) made of metal or plastic or other suitable material, such as a composite material. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagering (1) als Innenring und der zweite Lagerring (2) als Außenring des Wälzlagers ausgebildet ist.Sealing arrangement according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the first bearing ring ( 1 ) as inner ring and the second bearing ring ( 2 ) is formed as an outer ring of the rolling bearing.
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