DE102008030375A1 - Dichtvorrichtung für ein Drehlager - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung für ein Drehlager, insbesondere für ein Wälz- oder Gleitlager.
- Aus dem Stand der Technik ist der Einsatz von Festschmierstoffen für die Dichtung von Lagern bekannt. Bei den genannten Festschmierstoffen handelt es sich in vielen Fällen um eine Mischung aus einem Thermoplasten und einem Schmierstoff wie Öl oder Fett, die gemischt werden, auf mindestens ca. 150°C erhitzt werden, danach ausgehärtet werden, so dass ein Feststoff entsteht, der in Betrieb bei Reibkontakt, wie er bei Dichtvorrichtungen auftritt, den Schmierstoff als dünnen Film zwischen den Reibpartner freigibt. Der Öl- bzw. Fettanteil des Festschmierstoffes verringert nicht nur die zwischen den Reibpartnern der Dichtvorrichtung auftretende Reibung, sondern wirkt einem Eintreten von Fremdpartikeln oder Feuchtigkeit in die Dichtung entgegen, da eine Spaltdichtung zwischen den Reibpartnern ausgebildet wird, und der Öl- bzw. Fettanteil an dem Festschmierstoff wasser abweisend wirkt. Festschmierstoffe der genannten Art sind beispielsweise unter der Bezeichnung ,Solid Grease', ,Solid Oil' oder ,LubSolid' bekannt und erhältlich.
- An Dichtungen werden beispielsweise bei Anwendungen unter Wasser oder bei Maschinen in der Landwirtschaft oder im Bergbau hohe Anforderungen gestellt.
-
EP 1 382 868 A2 beschreibt eine Dichtvorrichtung für ein Drehlager mit einem ersten und einem zweiten Formteil. Die beiden Formteile bilden untereinander eine Labyrinthdichtung aus, deren ineinandergreifende Zähne im wesentlichen parallel zu der Drehachse des Drehlagers angeordnet sind. Zwischen den beiden Formteilen ist im Bereich der Labyrinthdichtung ein Festschmierstoff angeordnet, speziell ,Solid Oil', nämlich ein Kunststoff auf Polymerbasis mit einem Schmierstoff. Eine derartige Dichtvorrichtung verlangt einen in radialer Richtung sich erstreckenden hohen Platzbedarf, damit sich ein Labyrinth ausbildet. Zwischen den Bestandteilen des Labyrinthes kommt es entlang einer großen Fläche zu einem Kontakt, so dass trotz des Festschmierstoffes eine Behinderung der beiden Formteile durch Reibung möglich ist. Ungünstig ist ferner, dass der Festschmierstoff, der als fester Bestandteil vorgesehen ist, eine aufwendige geometrische Gestalt aufweist. -
JP 10238540 AA -
JP 08100820 AA -
JP 2007232089 AA -
JP 2007270873 AA -
JP 1006527 AA -
JP 2003166550 AA -
JP 2005172039 AA -
JP 07238941 AA -
JP 2007211792 AA -
DE 33 21 593 C2 beschreibt eine Lageranordnung zum Betrieb unter Wasser, wobei eine Dichtvorrichtung mit einem Dichtring vorgesehen ist, der einen Spalt ausbildet, in den ein Schmiermittel eingeführt ist. -
EP 1 089 003 A1 beschreibt ein mit einem Festschmierstoff zwischen den Lagerringen gefülltes Lager. Das Lager wird mit einer Lippendichtung abgedichtet. -
DE 295 22 165 U1 beschreibt eine Einrichtung zum Schutz von Bauteilen, insbesondere Lagern, von speziell Landmaschinen, wobei Sperr- und Auffangelemente vorgesehen sind, die grobe Partikel aus der Nähe des Lagers entfernen und mechanisch von dem Lager mittels Gewinden oder Schnecken weg fördern. - Aufgabe der Erfindung
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfache, besonders bei hoher Verschmutzung wirksame Dichtvorrichtung anzugeben.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Dichtvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
- Die Ausbildung der Dichtvorrichtung mit einer im wesentlichen L-förmigen Spalt-, nicht mehr Labyrinthdichtung vereinfacht den Aufbau der Dichtung wesentlich. Die beiden L-förmigen Formteile schließen dabei einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Körper aus dem Festschmierstoff ein, der einfach hergestellt und bei Bedarf leicht ausgetauscht werden kann. Die Dichtvorrichtung kann insgesamt als Kassettendichtung hergestellt und einfach montiert werden. Der Spalt zwischen dem ersten Formteil und dem Festschmierstoff-Vorrat lässt sich bei der Herstellung der Dichtvorrichtung einfach herstellen: Wird nämlich der Festschmierstoff-Vorrat bei der Herstellung in flüssiger Form zwischen die beiden Formteile eingeführt und erkalten gelassen, schrumpft der Festschmierstoff-Vorrat, so dass der Spalt zwischen dem erkalteten Festschmierstoff-Vorrat und dem ersten Formteil aufreißen kann.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest das erste Formteil aus einem Metall ausgebildet ist, dessen gute Wärmeleitfähigkeit ein Erkalten des Festschmierstoff-Vorrates fördert, so dass der Spalt zwischen dem radialen Abschnitt des ersten Formteils und dem Festschmierstoff schnell und sicher ausgebildet wird.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der axiale Abschnitt des ersten Formteils eine auf die Drehachse hin weisende Verprägung aufweist. In die Dichtvorrichtung eindringende Partikel oder Wasser müsste die Verprägung passieren, um weiter in der Dichtung zu gelangen. Allerdings weist die Verprägung einen Abschnitt mit einer radialen Komponente auf, den der Partikel bzw. das Wasser entgegen der Zentrifugalkräfte überwinden müsste. Die Verprägung unterstützt in diesem Sinne die Dichtwirkung des Spaltes, dessen Länge sich durch die Verprägung ebenfalls erhöht.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der radiale Abschnitt des ersten Formteils eine Krümmung aufweist, die auf den radialen Abschnitt des zweiten Formteils weist. Im Bereich der Krümmung können sich in die Dichtung eingedrungene Partikel sammeln, ohne in den abgedichteten Bereich zu gelangen.
- Hinsichtlich der Krümmung ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese an einem Endabschnitt des radialen Abschnittes des ersten Formteils angeordnet ist. An diesem Endabschnitt lässt sich die Krümmung im wesentlichen senkrecht ausbilden, wobei ein abgestellter Abschnitt im wesentlichen senkrecht auf einem angrenzenden Abschnitt ausgebildet ist.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Erstreckung des axialen Abschnitts eines der beiden Formteile der radialen Erstreckung des anderen der beiden Formteile entspricht. Die beiden Formteile schließen damit einen Zwischenraum vom im wesentlichen quadratischen Querschnitt ein, der eine vergleichsweise große Menge an Festschmierstoff aufnehmen kann.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung, -
2 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung, und -
3 zeigt einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung. - Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
-
1 zeigt eine Dichtvorrichtung1 für ein nicht weiter dargestelltes Drehlager, wobei das Drehlager eine Welle18 an einem Gehäuseteil17 drehbar lagert. Die Dichtvorrichtung1 ist um die Drehachse2 der Welle18 drehsymmetrisch. - Die Dichtvorrichtung
1 umfasst ein erstes Formteil3 , das einen axialen Abschnitt4 und einen radialen Abschnitt5 umfasst, wobei der radiale Abschnitt5 auf die Drehachse2 weist. Die beiden Abschnitte4 ,5 des ersten Formteils3 gehen unmittelbar ineinander über, so dass sich ein L-förmiger Querschnitt für das erste Formteil3 ergibt. Das erste Formteil3 ist aus einem Metall als Blechbiegeteil hergestellt. - Die Dichtvorrichtung
1 umfasst weiter ein zweites Formteil6 , das einen axialen Abschnitt7 und einen radialen Abschnitt8 aufweist, wobei der radiale Abschnitt8 von der Drehachse2 weg weist. Die beiden Abschnitte7 ,8 des zweiten Formteils6 gehen unmittelbar ineinander über, so dass sich im Querschnitt ein L-Profil ergibt. - Der axiale Abschnitt
4 des ersten Formteils3 ist an einem Gehäuseteil17 , speziell einem Lagerring, entlang der Längserstreckung des axialen Abschnitts4 befestigt. Der axiale Abschnitt7 des zweiten Formteils6 ist an der Welle18 unmittelbar festgelegt. - Eine Erstreckung des axialen Abschnitts
7 des zweiten Formteils6 entspricht im wesentlichen einer Erstreckung des radialen Abschnitts5 des ersten Formteils3 . Eine Erstreckung des axialen Abschnitts4 des ersten Formteils3 entspricht im wesentlichen einer Erstreckung des radialen Abschnitts8 des zweiten Formteils6 . Insgesamt bilden die beiden Formteile3 ,6 eine Aufnahme für einen Festschmierstoff9 , der in einem Zwischenraum10 mit im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufgenommen ist. - Zwischen dem Festschmierstoff
9 und den Abschnitten4 ,5 des ersten Formteils ist ein Spalt11 ausgebildet, der als Dichtspalt wirkt. Dieser Spalt11 ist ebenfalls im wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei die Dichtwirkung im wesentlichen auf dem radial abgestellten Teilabschnitt12 des Spaltes11 beruht, der der Zentrifugalkraft unterliegt, so dass Partikel oder Gase bzw. Flüssigkeiten in diesem Teilabschnitt12 nicht ohne weiteres den Spalt11 verlassen können. Der Spalt11 umfasst weiter einen axialen Teilabschnitt13 , der in den radialen Teilabschnitt12 übergeht, wobei ein Winkel von annähernd 90° zwischen den beiden Teilabschnitten12 ,13 gebildet wird. - Der Spalt
11 ist mit einem flüssigen Schmiermittel gefüllt, das aus dem Festschmierstoff9 austritt. Bei Erhitzen oder mechanischer Belastung tritt das Schmiermittel vermehrt aus. - Der Spalt
11 bildet sich bei der Befüllung der Dichtvorrichtung1 mit dem noch flüssigen Festschmierstoff9 , wenn dieser erkaltet und schrumpft, so dass die Verbindung zwischen dem Festschmierstoff9 und dem ersten Formteil3 reißt. - Bei der Beschreibung des zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiels (
2 bzw.3 ) bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Bestandteile der dargestellten Ausführungen. Es sollen insbesondere die Abweichungen im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel (1 ) herausgestellt werden. -
2 zeigt die Dichtvorrichtung1 mit dem ersten Formteil3 , an dessen axialen Abschnitt4 eine in Richtung der Drehachse2 weisende Verprägung14 vorgesehen ist. Diese Verprägung14 verlängert die Erstreckung des axialen Teilabschnitts13 des Spaltes. Weiter werden in dem Spalt11 befindliche Partikel an der Passage der Verprägung14 gehindert, da hierzu eine Bewegungskomponente in radialer Richtung, entgegen der Zentrifugalkraft, erforderlich wäre. Die Verprägung14 ist etwa mittig in der axialen Erstreckung des axialen Abschnitts4 des ersten Formteils3 angeordnet. Die Verprägung14 ist als im wesentlicher kreisbogenförmiger Vorsprung ausgebildet, wobei der Krümmungsradius annähernd der Abmessung des Zwischenraumes10 entspricht. - Es versteht sich, dass wesentlich spitzere Verprägungen vorgesehen sein können, mit deutlich geringerem Krümmungsradius. Es versteht sich weiter, dass mehrere Verprägungen vorgesehen sein können, so dass eine im wesentlichen wellen- oder kammartige Struktur an dem axialen Abschnitt
4 entsteht, mit radial ausgerichteten Zähnen. -
3 zeigt die Dichtvorrichtung1 mit dem ersten Formteil3 und dem axialen Abschnitt4 , das die Verprägung14 aufweist. Zusätzlich weist der radiale Abschnitt5 eine Krümmung auf, speziell ist ein Endabschnitt15 des radialen Abschnittes5 im wesentlichen senkrecht auf den radialen Abschnitt8 des zweiten Formteils6 weisend abgestellt. Der Endabschnitt15 ist teilweise in dem Festschmierstoff9 aufgenommen, so dass der Spalt11 in einer Sammeltasche16 endet. Der radiale Teilabschnitt12 des Spaltes11 ist damit verkürzt und bildet die Sammeltasche16 , in der sich in den Spalt11 eingedrungene Partikel sammeln, ohne leicht wieder aus dem Spalt11 hinausgelangen zu können, denn die Partikel müssten hierzu die Verprägung14 entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft überwinden. - Bei der Schrumpfung des warm eingefüllten Festschmierstoffs
9 wird dieser teilweise gegen den Endabschnitt15 gedrückt, so dass der Endabschnitt15 nicht Bestandteil des Spaltes11 wird, und die Sammeltasche16 sich ohne weiteres ausbilden kann. - Es versteht sich, dass die Ausbildung einer Krümmung in dem radialen Abschnitt
5 des ersten Formteils3 unabhängig von der Verprägung14 vorgesehen sein kann. - Die anhand der vorbeschriebenen drei Ausführungsbeispiele dargestellte und erläuterte Dichtvorrichtung
1 weist – im Vergleich zu der Dicke des Materials der beiden Formteile3 ,6 und im Vergleich zu dem Platz, den die Dichtvorrichtung1 insgesamt einnimmt – ein großes Volumen für den Festschmierstoff9 auf, so dass die Dichtvorrichtung1 eine hohe Lebensdauer aufweist und speziell für den Einsatz in stark verschmutzter bzw. feuchter Umgebung geeignet ist. - Bei dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel war der Spalt
11 als in der Sammeltasche16 endende Blindbohrung ausgebildet. Die Sammeltasche16 war dabei insbesondere durch den radialen Teilabschnitt12 des Spaltes11 ausgebildet. Es versteht sich, dass eine Sammeltasche auch eine von der Drehachse2 weg weisende Verformung umfassen kann, die an dem Übergang der beiden Teilabschnitte12 ,13 des Spaltes ausgebildet ist; speziell kann eine nutartige Verformung an dem Übergangsbereich der beiden Abschnitte4 ,5 des ersten Formteils3 ausgebildet sein, wobei die nutartige Verformung von der Drehachse fort weist. - Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen waren die beiden Formteile
3 ,6 jeweils als Blechbiegeteile ausgebildet. Es versteht sich, dass mindestens eines der beiden Formteile auch als Kunststoffformteil ausgebildet sein kann, das beispielsweise mittels eines Spritzgußverfahrens hergestellt ist. Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann bei einem Kunststoffformteil die Wanddicke der beiden Formteile3 ,6 entlang deren radialer oder axialer Erstreckung variieren. Speziell kann eine auf die Drehachse2 weisende Verprägung14 vorgesehen sein, in deren Bereich das Formteil3 mit einer glatten Außenfläche an dem Gehäuseteil17 anliegt. Entsprechend kann eine nutartige Verformung durch einen umlaufenden Einschnitt in das Material des Kunststoffformteils ausgebildet sein. - Bei den oben beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsbeispiel war im Bereich der Verprägung
14 ein Abstand zu der angrenzenden Fläche des Gehäuseteils17 eingehalten. Es versteht sich, dass an dem Gehäuseteil14 ein umlaufender Wulst vorgesehen sein kann, der im wesentlichen komplementär zu der Verprägung14 ausgebildet ist, und in den die Verprägung14 einschnappen kann, um einen lagerichtigen Einbau der Dichtvorrichtung1 zu ermöglichen. Es versteht sich weiter, dass der Abstand zwischen der Verprägung14 und der angrenzenden Fläche des Gehäuseteils17 auch durch ein Klebmittel oder ein Zwischenelement, beispielsweise einen Sprengring, ausgefüllt sein kann. - Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen war das erste Formteil
3 an dem Gehäuseteil17 angeordnet, so dass das erste Formteil3 das bezogen auf die Drehachse2 radial außenliegende der beiden Formteile3 ,6 war. Es versteht sich, dass das erste Formteil3 auch an der in dem Gehäuseteil17 aufgenommenen Welle18 angeordnet sein kann, so dass der Spalt11 nahe der Welle18 verläuft. Das erste Formteil3 ist in diesem Fall das bezogen auf die Drehachse2 radial innenliegende Formteil der Dichtvorrichtung. Der Spalt11 lässt sich in diesem Fall derart an dem innenliegenden ersten Formteil3 ausbilden, dass der Festschmierstoff9 in das außenliegende zweite Formteil6 eingepresst wird. - Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war das erste Formteil
3 unmittelbar an dem Gehäuseteil17 und das zweite Formteil6 unmittelbar an der in dem Gehäuseteil17 gelagerten Welle18 angeordnet. Es versteht sich, dass die Dichtvorrichtung1 auch dem nicht dargestellten Drehlager zugeordnet sein kann, beispielsweise indem das erste Formteil3 dem mit dem Gehäuseteil17 drehfest verbundenen Lagerring des Drehlagers und bzw. oder indem das zweite Formteil6 dem mit der Welle18 drehfest verbundenen Lagerring des Drehlagers befestigt ist. -
- 1
- Dichtvorrichtung
- 2
- Drehachse
- 3
- erstes Formteil
- 4
- axialer
Abschnitt des ersten Formteils
3 - 5
- radialer
Abschnitt des ersten Formteils
3 - 6
- zweites Formteil
- 7
- axialer
Abschnitt des zweiten Formteils
6 - 8
- radialer
Abschnitt des zweiten Formteils
6 - 9
- Festschmierstoff
- 10
- Zwischenraum
- 11
- Spalt
- 12
- radialer
Teilabschnitt des Spaltes
11 - 13
- axialer
Teilabschnitt des Spaltes
11 - 14
- Verprägung
- 15
- Endabschnitt
- 16
- Sammeltasche
- 17
- Gehäuseteil
- 18
- Welle
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1382868 A2 [0004]
- - JP 10238540 AA [0005]
- - JP 08100820 AA [0006]
- - JP 2007232089 AA [0007]
- - JP 2007270873 AA [0008]
- - JP 1006527 AA [0009]
- - JP 2003166550 AA [0010]
- - JP 2005172039 AA [0011]
- - JP 07238941 AA [0012]
- - JP 2007211792 AA [0013]
- - DE 3321593 C2 [0014]
- - EP 1089003 A1 [0015]
- - DE 29522165 U1 [0016]
Claims (8)
- Dichtvorrichtung für ein Drehlager, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager, umfassend ein erstes Formteil (
3 ) mit einem axialen Abschnitt (4 ) und einem radialen Abschnitt (5 ), ein zweites Formteil (6 ) mit einem radialen Abschnitt (8 ) und einem axialen Abschnitt (7 ), wobei die beiden Formteile (3 ,6 ) einen Zwischenraum (10 ) bilden, der einen Festschmierstoff (9 ) aufnimmt, und wobei ein Spalt (11 ) zwischen dem Festschmierstoff (9 ) und dem radialen Abschnitt (5 ) des ersten Formteils (3 ) gebildet ist. - Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formteil (
3 ) aus einem Metall ausgebildet ist. - Dichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abschnitt (
4 ) des ersten Formteils (3 ) eine auf eine Drehachse (2 ) hin weisende Verprägung (14 ) aufweist. - Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abschnitt (
5 ) des ersten Formteils (3 ) eine Krümmung aufweist, die auf den radialen Abschnitt (8 ) des zweiten Formteils (6 ) weist. - Dichtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung an einem Endabschnitt (
15 ) des radialen Abschnittes (5 ) des ersten Formteils (3 ) angeordnet ist. - Dichtvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Endabschnitt (
15 ) im wesentlichen senkrecht abgestellt ist. - Dichtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (
15 ) abschnittsweise in dem Festschmierstoff (9 ) aufgenommen ist, und dass sich eine Sammeltasche (16 ) ausbildet. - Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung des axialen Abschnitts (
4 ,7 ) eines der beiden Formteile (3 ,6 ) der radialen Erstreckung (5 ,8 ) des anderen der beiden Formteile (3 ,6 ) im wesentlichen entspricht.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008030375A1 true DE102008030375A1 (de) | 2009-12-31 |
Family
ID=41360622
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200810030375 Withdrawn DE102008030375A1 (de) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Dichtvorrichtung für ein Drehlager |
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- 2008-06-25 DE DE200810030375 patent/DE102008030375A1/de not_active Withdrawn
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