DE102012222625A1

DE102012222625A1 - Wälzlager mit Dichteinrichtung

Info

Publication number: DE102012222625A1
Application number: DE201210222625
Authority: DE
Inventors: Waldemar Blem
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend einen Lagerring (1, 2) und einen Käfig (6) sowie eine Dichteinrichtung (7, 7’, 7’’). Die Aufgabe, ein Wälzlager mit einer nur wenig Bauraum erfordernden Dichteinrichtung anzugeben, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichteinrichtung (7, 7’, 7’’) einen in einer die Wälzbahn (4, 5) aufweisenden Mantelfläche (8, 9) des Lagerrings (1, 2) in einer Nut (10, 10’, 10’’) aufgenommenen Profilring (11, 11’, 11’’) umfasst, und dass der Profilring (11, 11’, 11’’) mit einer auf den Lagerring (1, 2) weisenden Fläche (12, 12’, 12’’) des Käfigs (6) einen Dichtkontakt ausbildet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Praxis ist bekannt, Wälzlager abzudichten, also das Wälzlager mit einem Dichtkörper zu versehen, der an einem der Lagerringe festgelegt ist und mit dem anderen Lagerring eine berührende Dichtung oder einen Dichtspalt ausbildet. Der Dichtkörper überdeckt dabei in einer Blickrichtung entlang der Lagerachse den Käfig des Wälzlagers, so dass in axialer Richtung Bauraum für den Dichtkörper vorgesehen sein muss.
Es ist weiter bekannt, beispielsweise aus der DE 1 914 884 U oder auch der US 3,788,714 A , den Käfig des Wälzlagers mit flanschartigen Ausformungen zu versehen, die mit den Lagerringen jeweils Lippendichtungen ausbildet. Derartige Ausformungen behindern jedoch den Lauf des Käfigs.
JP 55010140 AA (Abstract) beschreibt ein Wälzlager mit einem Käfig aus einem gesinterten Material, der so massiv ausgebildet ist, dass der Käfig jeweils einen Dichtspalt mit den beiden die Wälzbahnen enthaltenden Mantelflächen der beiden Lagerringe ausbildet.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager mit einer nur wenig Bauraum erfordernden Dichteinrichtung anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Wälzlager dadurch gelöst, dass die Dichteinrichtung einen in einer die Wälzbahn aufweisenden Mantelfläche des Lagerrings in einer Nut aufgenommenen Profilring umfasst, und dass der Profilring mit einer auf den Lagerring weisenden Fläche des Käfigs einen Dichtkontakt ausbildet.
Der Profilring an der die Wälzbahn aufweisenden Mantelfläche wirkt mit der der die Wälzbahn aufweisenden Mantelfläche gegenüberliegenden Fläche des Käfigs unter Ausbildung des Dichtkontaktes zusammen, so dass nur ein vernachlässigbarer Bauraum in axialer Richtung erforderlich ist und der Bereich zwischen dem Käfig und der die Wälzbahn aufweisenden Mantelfläche des Lagerrings ausgenutzt werden kann. Der Profilring kann dabei vollständig oder mindestens im Bereich des ausgebildeten Dichtkontaktes aus einem elastischen Material bestehen. Die Materialdicke des Profilrings ist dabei deutlich geringer als der Radius des Wälzkörpers, so dass der Profilring zwischen dem Käfig und der die Wälzbahn aufweisenden Mantelfläche des Lagerrings angeordnet sein kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Profilring einen im wesentlichen kreisförmigen Profilquerschnitt aufweist. Der Profilring kann dabei als in die Nut eingelegter, über die Nut auf den Käfig vorstehender O-Ring ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Profilring mindestens eine Dichtlippe aufweist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Profilring ein auf die den Dichtkontakt ausbildende Fläche des Käfigs hin spitz zulaufendes Querschnittsprofil aufweist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Nut eine Vertiefungsnut aufweist. In diese zu der Nut konzentrische, anderen Grund ausgebildete zusätzliche Materialaussparung kann der Profilring bei einer Änderung der Temperatur abschnittsweise ausweichen, so dass der Dichtkontakt mechanisch entlastet wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Käfig im Bereich der auf der den Dichtkontakt ausbildenden Fläche eine Hinterschneidung aufweist. In diese Hinterschneidung kann das Material des Käfigs abschnittsweise ausweichen, insbesondere bei einer Erhöhung der Betriebstemperatur des Wälzlagers, so dass der Dichtkontakt mechanisch entlastet wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die den Dichtkontakt ausbildende Fläche als Anschrägung ausgebildet ist. Die den Dichtkontakt ausbildende Fläche des Käfigs verläuft nicht parallel zu der Käfigachse, sondern unter einem Winkel von ca. 30° bis ca. 60°, insbesondere ca. 45° und wirkt mit einem Querschnittsprofilsabschnitt zusammen, der insbesondere als Dichtlippe ausgestaltet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Figur
1 zeigt ausschnittsweise eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
Detaillierte Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein als einreihiges Kugellager ausgebildetes Radial-Wälzlager, umfassend einen ersten, äußeren Lagerring 1, einen zweiten, inneren Lagerring 2, mindestens einen Wälzkörper 3, der zwischen den Lagerringen 1, 2 angeordnet ist und der an einer Wälzbahn 4 an dem ersten Lagerring 1 und einer Wälzbahn 5 an dem zweiten Lagerring 2 abrollt, und einen Käfig 6, der den mindestens einen Wälzkörper 3 führt.
Das Wälzlager umfasst drei Dichteinrichtungen 7, 7’, 7’’, wobei für die jeweilige Dichteinrichtung 7, 7’, 7’’ jeweils vorgesehen ist, dass diese einen in einer die Wälzbahn 4, 5 aufweisenden inneren Mantelfläche 8 des ersten Lagerrings 1 oder in einer die Wälzbahn 5 aufweisenden äußeren Mantelfläche 9 des zweiten Lagerrings 2 in einer Nut 10, 10’, 10’’ aufgenommenen Profilring 11, 11’, 11’’ umfasst, und dass der Profilring 11, 11’, 11’’ mit einer auf den jeweiligen Lagerring 1, 2 weisenden Fläche 12, 12’, 12’’ des Käfigs 6 jeweils einen Dichtkontakt ausbildet.
Für die erste Dichteinrichtung 7 ist insbesondere vorgesehen, dass der Profilring 11 einen im wesentlichen kreisförmigen Profilquerschnitt aufweist. Der Profilring 11 ist als Kreisring mit einem vollen oder (in einem abgewandelten Ausführungsbeispiel) hohlen Querschnitt ausgebildet, insbesondere aus einem elastischen Material wie einem Elastomer oder einem Kunststoff wie Teflon. Der Profilring 11 wirkt mit der im wesentlichen ebenen Fläche 12 der Käfigs 6 zusammen, wobei die Fläche 12 im wesentlichen parallel zu der Mantelfläche 8 des ersten Lagerrings 1 gerichtet ist. Für die Nut 10 ist dabei vorgesehen, dass diese eine Vertiefungsnut 13 aufweist, in die der Profilring 11 abschnittsweise ausweichen kann. Weiter ist erkennbar, dass der Käfigs 6 im Bereich der auf der den Dichtkontakt ausbildenden Fläche 12 eine Hinterschneidung 14 aufweist, also eine definierte Materialausnehmung des Korpus des Käfigs 6 hinter der Fläche 12, so dass die Fläche 12 in die Hinterschneidung elastisch ausweichen kann.
Für die dritte Dichteinrichtung 7’’ ist ebenfalls vorgesehen, dass die Nut 10’’ eine Vertiefungsnut 13’’ aufweist. In Abgrenzung zu der ersten Dichteinrichtung 7 ist für die dritte Dichteinrichtung 7’’ vorgesehen, dass der Profilring 11’’ ein auf die den Dichtkontakt ausbildende Fläche 12’’ des Käfigs 6 hin spitz zulaufendes, insbesondere dreieckig endendes Querschnittsprofil aufweist, wobei die Spitze des Dreiecks den Dichtkontakt mit der Fläche 12’’ des Käfigs 6 ausbildet. Der Profilring 11’’ ist dabei an dem zweiten Lagerring 2 mit einem viereckigen Abschnitt in der Nut 10’’ aufgenommen und steht über die Nut 10’’ hin zu dem Käfigs 6 radial vor. Die mit dem Profilring 11’’ zusammenwirkenden Fläche 12’’ des Käfigs 6 ist dabei im wesentlichen parallel zu der äußeren Mantelfläche 9 des zweiten Lagerrings 2 angeordnet, mithin also auch im wesentlichen parallel zu der Drehachse des Radiallagers. Auch für die dritte Dichteinrichtung 7’’ ist vorgesehen, dass der Käfig 6) im Bereich der auf der den Dichtkontakt ausbildenden Fläche 12’’ eine Hinterschneidung 14’’ aufweist.
Für die zwischen dem ersten Lagerring 1 und dem Käfigs 6 ausgebildete zweite Dichteinrichtung 7’ ist vorgesehen, dass der in der Nut 10’ der inneren Mantelfläche 8 des ersten Lagerrings 1 aufgenommene Profilring 11’ eine Dichtlippe 15 aufweist, wobei in einer abgewandelten Ausführung mehr als eine Dichtlippe vorgesehen sein können. In Abgrenzung zu der ersten Dichteinrichtung 7 und der dritten Dichteinrichtung 7’’ ist für die zweiten Dichteinrichtung 7’ vorgesehen, dass die den Dichtkontakt ausbildende Fläche 12’ als Anschrägung 16 ausgebildet ist. Die durch die Anschrägung 16 ausgebildete Fläche 12’ verläuft dabei unter einem Winkel von ca. 30° bis ca. 60°, nämlich ca. 45°, zu der Drehachse des Radial-Wälzlagers. Der zweiten Dichteinrichtung 7’ ist keine Hinterschneidung in dem Korpus des Käfigs 6 zugeordnet, ebenso ist keine Vertiefungsnut der Nut 10’ vorgesehen, da die Ausbildung der Dichtlippe 15, die bei höheren Kräften bzw. bei erhöhten Betriebstemperaturen elastisch ausweichen kann, eine Lagestabilität und damit eine Dichtheit der Dichteinrichtung 7’ sicherstellt. Die Dichtlippe 15 ist dabei als dünne, sich im wesentlichen radial erstreckende Anformung an das viereckige Querschnittsprofil des Profilrings 11’ ausgebildet und steht auf die Fläche 12’ der Anschrägung 15 hin radial vor.
Bezugszeichenliste

1: erster Lagerring
2: zweiter Lagerring
3: Wälzkörper
4: Wälzbahn an erstem Lagerring 1
5: Wälzbahn an zweitem Lagerring 2
6: Käfig
7, 7’, 7’’: Dichteinrichtung
8: innere Mantelfläche des ersten Lagerrings 1
9: äußere Mantelfläche des zweiten Lagerrings 2
10, 10’, 10’’: Nut
11, 11’, 11’’: Profilring
12, 12’, 12’’: Fläche Käfig 6
13, 13’’: Vertiefungsnut
14, 14’’: Hinterschneidung Käfig 6
15: Dichtlippe
16: Anschrägung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1914884 U [0003]
US 3788714 A [0003]
JP 55010140 AA [0004]

Claims

Wälzlager, umfassend einen Lagerring (1, 2) und einen Käfig (6) sowie eine Dichteinrichtung (7, 7’, 7’’), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung (7, 7’, 7’’) einen in einer die Wälzbahn (4, 5) aufweisenden Mantelfläche (8, 9) des Lagerrings (1, 2) in einer Nut (10, 10’, 10’’) aufgenommenen Profilring (11, 11’, 11’’) umfasst, und dass der Profilring (11, 11’, 11’’) mit einer auf den Lagerring (1, 2) weisenden Fläche (12, 12’, 12’’) des Käfigs (6) einen Dichtkontakt ausbildet.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilring (11) einen im wesentlichen kreisförmigen Profilquerschnitt aufweist.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilring (11’) mindestens eine Dichtlippe (15) aufweist.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilring (11’’) ein auf die den Dichtkontakt ausbildende Fläche (12’’) des Käfigs (6) hin spitz zulaufendes Querschnittsprofil aufweist.
Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (10, 10’’) eine Vertiefungsnut (13, 13’’) aufweist.
Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (6) im Bereich der auf der den Dichtkontakt ausbildenden Fläche (12, 12’’) eine Hinterschneidung (14, 14’’) aufweist.
Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Dichtkontakt ausbildende Fläche (12’) als Anschrägung (16) ausgebildet ist.