DE102015205610A1

DE102015205610A1 - Dichtungsanordnung für Stützrollen

Info

Publication number: DE102015205610A1
Application number: DE102015205610.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Hölzel; Alois Weissgerber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (10) zur Abdichtung einer Stützrolle (01), die einen Außenring (03), einen Innenring (02), eine Vielzahl zwischen Außenring (03) und Innenring (02) in einem Wälzkörperraum (05) angeordnete Wälzkörper (04) umfasst. Die Dichtungsanordnung besitzt eine am Innenring (02) befestigte, sich radial in Richtung Außenring (03) erstreckende Stützscheibe (08). Die Stützscheibe umfasst eine in axialer Richtung außen liegend angeordnete, sich radial zwischen Stützscheibe (08) und Außenring (03) erstreckende Dichtungsscheibe (12), wobei zwischen Außenring (03) und Dichtungsscheibe (12) ein Spalt (14) besteht, und einen in axialer Richtung innen liegend angeordneten, an die Dichtungsscheibe (12) angrenzenden, sich radial zwischen Stützscheibe (08) und Außenring (03) erstreckenden Dichtungsring (13). Der Dichtungsring besitzt mindestens eine sich radial erstreckende elastische Dichtlippe (15) mit mindestens einer Dichtkante (17), welche am Außenring (03) anliegt. Dichtungsscheibe (12) und Dichtungsring (13) sind an der Stützscheibe (08) drehfest befestigt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer Stützrolle.
Hintergrund der Erfindung
Stützrollen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung einbaufertige Nadel- oder Zylinderrollenlager, die auf Achsen montiert werden. Sie bestehen aus dickwandigen Außenringen mit profilierter Mantelfläche und Nadelkränzen bzw. vollrolligen oder vollnadeligen Wälzkörpersätzen. Stützrollen nehmen hohe radiale Belastungen sowie Axiallasten aus geringen Fluchtungsfehlern und Schräglauf auf und sind beispielsweise für Kurvengetriebe, Führungsbahnen und Förderanlagen geeignet.
Die WO 2014/036998 A2 zeigt ein als abgedichtete Stützrolle ausgebildetes Radialwälzlager umfassend einen ohne axiale Borde ausgebildeten, dickwandigen Außenring mit einer im Profil balligen Außenmantelfläche, einen ohne axiale Borde ausgebildeten massiven Innenring sowie zwischen Außenring und Innenring abrollende Wälzkörper. An den axialen Randbereichen des Innenrings sind zwei sich radial erstreckende Anlaufscheiben befestigt, die zur Axialführung der Wälzkörper dienen und gleichzeitig mit zwei das Radialwälzlager abdichtenden Dichtungen zur Axialführung des Außenrings zusammenwirken. Die Anlaufscheiben sind als dünnwandige Profilblechringe ausgeführt. Die Dichtungen sind als profilierte Kunststoffdichtringe mit dünnwandigen Blechhalteringen ausgebildet, die entweder direkt in die Randbereiche der Innenmantelfläche des Außenrings oder in die Mantelflächen von in die Randbereiche der Innenmantelfläche eingearbeiteten Freistichen eingepresst sind.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer Stützrolle zur Verfügung zu stellen, welche eine gute Dichtwirkung aufweist, einfach aufgebaut ist und kostengünstig herstellbar ist.
Beschreibung der Erfindung
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient eine Dichtungsanordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dient zur Abdichtung einer Stützrolle. Die Stützrolle besitzt einen Außenring, einen Innenring, mehrere zwischen Außenring und Innenring in einem Wälzkörperraum angeordnete Wälzkörper sowie eine am Innenring befestigte, sich radial in Richtung Außenring erstreckenden Stützscheibe. Die Dichtungsanordnung umfasst eine in axialer Richtung außen liegend angeordnete, sich radial zwischen Stützscheibe und Außenring erstreckende Dichtungsscheibe. Zwischen Außenring und Dichtungsscheibe verbleibt ein Spalt. Darüber hinaus ist ein in axialer Richtung innen liegend angeordneter, an die Dichtungsscheibe angrenzender, sich radial zwischen Stützscheibe und Außenring erstreckender Dichtungsring vorgesehen, mit mindestens einer sich radial erstreckenden elastischen Dichtlippe mit mindestens einer Dichtkante, welche am Außenring anliegt. Dichtungsscheibe und Dichtungsring sind an der Stützscheibe drehfest befestigt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung besteht darin, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand eine hohe Dichtwirkung gegenüber festen und flüssigen Umgebungseinflüssen erzielt werden kann. Die axial außen liegende Dichtungsscheibe sorgt für eine erste Abdichtung gegenüber gröberen Schmutzpartikeln. Außerdem bietet die Dichtungsscheibe einen mechanischen Schutz für den dahinter liegende Dichtungsring. Zwischen Dichtungsscheibe und Außenring besteht vorzugsweise ein schmaler Labyrinthspalt, wobei sich ein Spalt von ca. 0,3 mm als günstig erwiesen hat. Die Dichtungsanordnung lässt sich aufwandsarm montieren, da lediglich eine Befestigung, vorzugsweise über mechanische Befestigungsmittel, an der Stützscheibe erfolgt. Die Dichtungsanordnung kann beispielsweise über sich durch Dichtungsscheibe und Dichtungsring erstreckende Schrauben an der Stützscheibe fixiert werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dichtungsscheibe mindestens eine sich radial in Richtung Außenring erstreckende Versteifungsrippe, wobei die Versteifungsrippe angrenzend zur Dichtlippe angeordnet ist. Die Versteifungsrippe unterstützt die Dichtlippe und sorgt somit dafür, dass die Dichtlippe in ihrer gegen den Außenring gedrückten Position verbleibt. Außerdem wird ein Abknicken der Dichtlippe verhindert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Dichtungsanordnung zusätzlich eine in axialer Richtung außen liegend angeordnete Schutzkappe, welche sich in radialer Richtung über den Wälzkörperraum erstreckt und am Innenring befestigt ist. Die Schutzkappe besteht vorzugsweise aus Stahl. Sie dient als zusätzliches Labyrinth, welches sich sowohl radial als auch axial erstreckt und somit das Eindringen von Schmutz bzw. Feuchtigkeit wirksam erschwert. Außerdem bietet die Schutzkappe einen mechanischen Schutz, zum Beispiel vor großen Zunderstücken und grobem Schmutz für die dahinterliegende Dichtungsscheibe und den Dichtungsring.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Dichtungsring mit zwei sich radial erstreckenden elastischen Dichtlippen ausgestattet ist. Auf diese Weise kann die Dichtwirkung zusätzlich erhöht werden. Natürlich können auch mehr als zwei Dichtlippen Verwendung finden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsanordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Stützrolle mit integrierter erfindungsgemäßer Dichtungsanordnung;
2 das Detail Y gemäß 1;
3 das Detail Z gemäß 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Schnittansicht einer Stützrolle 01 mit integrierter erfindungsgemäßer Dichtungsanordnung. Die Stützrolle 01 umfasst einen Innenring 02 und einen in Bezug zum Innenring 02 drehbaren Außenring 03. Der Außenring 03 ist, wie bei Stützrollen üblich, dickwandig ausgeführt. Zwischen Innenring 02 und Außenring 03 ist eine Vielzahl von Wälzkörpern 04 in einem Wälzkörperraum 05 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Stützrolle 01 als zweireihige Stützrolle 01 ausgeführt. Die beiden Wälzkörperreihen werden von einem Wälzkörperkäfig 07 geführt. Es soll jedoch keine Einschränkung auf die gezeigte Ausführungsform erfolgen, andere Ausführungen sind durchaus möglich. Die Stützrolle 01 beinhaltet weiterhin eine Stützscheibe 08, die am Innenring 02 mittels mechanischer Befestigungsmittel 09 fixiert ist. Die Stützscheibe 08 erstreckt sich radial in Richtung Außenring 03.
Zur Abdichtung des Wälzkörperraums 05 dient eine Dichtungsanordnung 10, welche mittels mechanischer Befestigungsmittel 09 an der Stützscheibe 08 drehfest montiert ist.
Die Dichtungsanordnung 10 ist im Detail in 2 und 3 dargestellt. Sie besteht aus einer als berührungslose Dichtung ausgebildeten Dichtungsscheibe 12 und einem an die Dichtungsscheibe 12 angrenzenden, als berührende Dichtung ausgebildeten Dichtungsring 13, welche sich in dem verbleibenden Zwischenraum zwischen Stützscheibe 08 und Außenring 03 radial erstrecken. Die Dichtungsscheibe 12 ist in axialer Richtung außen vor dem Dichtungsring 13 angeordnet. Zwischen Dichtungsscheibe 12 und Außenring 03 besteht ein Spalt 14, welcher vorzugsweise relativ eng ausgebildet ist. Der Spalt 14 kann beispielsweise ca. 0,3 mm betragen. Die Dichtungsscheibe 12 verhindert das Eindringen von grobem Schmutz in den Wälzkörperraum 05. Gleichzeitig dient sie als mechanischer Schutz für den dahinterliegenden Dichtungsring 13.
Der Dichtungsring 13 weist zwei sich radial erstreckende elastische Dichtlippen 15 mit jeweils einer Dichtkante 17 auf. Die Dichtkanten 17 liegen am Außenring 03 an. Es können natürlich auch Dichtungsringe 13 mit mehr als zwei Dichtkanten 17 bzw. mit nur einer Dichtkante 17 Verwendung finden. An die Dichtkanten 17 grenzen zwei Versteifungsrippen 18, welche die Dichtkanten 17 unterstützen, um diese in ihrer am Außenring 03 anliegenden Position zu halten bzw. ein Abknicken der Dichtkanten 17 zu verhindern.
Die in den 2 und 3 dargestellten Details zeigen insbesondere den Aufbau der Dichtungsanordnung 10 an den beiden Stirnseiten der Stützrolle 01 in bevorzugten Ausführungsformen.
2 kann entnommen werden, dass die Dichtungsanordnung 10 zusätzlich eine in axialer Richtung außen liegend angeordnete Schutzkappe 19 umfassen kann. Die vorzugsweise aus Stahl hergestellte, einteilige Schutzkappe 19 dient als zusätzliches Labyrinth. Mittels Schutzkappe 19 wird das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Wälzkörperraum 05 weiter erschwert. Außerdem schützt die Schutzkappe 19 die dahinterliegenden Dichtungselemente 12, 13 vor mechanischen Beschädigungen durch groben Schmutz.
Die in 3 dargestellte Dichtungsanordnung 10, welche an der anderen der beiden Stirnseiten der Stützrolle 01 angeordnet ist, verwendet keine Schutzkappe 19, da von der Innenseite der Stützrolle weniger starke Verschmutzungen zu erwarten sind. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich bei denen die Dichtungsanordnung 10 an beiden Stirnseiten Schutzkappen 19 aufweisen.
Bezugszeichenliste

01: Stützrolle
02: Innenring
03: Außenring
04: Wälzkörper
05: Wälzkörperraum
06: nicht belegt
07: Wälzkörperkäfig
08: Stützscheibe
09: mechanische Befestigungsmittel
10: Dichtungsanordnung
11: nicht belegt
12: Dichtungsscheibe
13: Dichtungsring
14: Spalt
15: Dichtlippen
16: nicht belegt
17: Dichtkante
18: Versteifungsrippen
19: Schutzkappe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014/036998 A2 [0003]

Claims

Dichtungsanordnung (10) zur Abdichtung einer Stützrolle (01), die einen Außenring (03), einen Innenring (02) sowie mehrere zwischen Außenring (03) und Innenring (02) in einem Wälzkörperraum (05) angeordnete Wälzkörper (04) umfasst, wobei die Dichtungsanordnung eine am Innenring (02) befestigte, sich radial in Richtung Außenring (03) erstreckende Stützscheibe (08) umfasst, mit einer in axialer Richtung außen liegend angeordneten, sich radial zwischen Stützscheibe (08) und Außenring (03) erstreckenden Dichtungsscheibe (12), wobei zwischen Außenring (03) und Dichtungsscheibe (12) ein Spalt (14) verbleibt, und einem in axialer Richtung innen liegend angeordneten, an die Dichtungsscheibe (12) angrenzenden, sich radial zwischen Stützscheibe (08) und Außenring (03) erstreckenden Dichtungsring (13) mit mindestens einer sich radial erstreckenden elastischen Dichtlippe (15) mit mindestens einer Dichtkante (17), welche am Außenring (03) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (12) und der Dichtungsring (13) an der Stützscheibe (08) drehfest befestigt sind.
Dichtungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (13) mindestens eine sich radial in Richtung Außenring (03) erstreckende Versteifungsrippe (18) aufweist, wobei die Versteifungsrippe (18) angrenzend zur Dichtlippe (15) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine in axialer Richtung außen liegend angeordnete Schutzkappe (19) umfasst, welche sich in radiale Richtung über den Wälzkörperraum (05) erstreckt und am Innenring (02) befestigt ist.
Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (13) zwei sich radial erstreckende elastische Dichtlippen (15) mit jeweils mindestens einer Dichtkante (17) aufweist.