DE102015212270B4

DE102015212270B4 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE102015212270B4
Application number: DE102015212270.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes Weber; Hans-Joachim vom Stein
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2035-07-02
Also published as: DE102015212270A1

Abstract

Lageranordnung (1), umfassend zwei axial gegeneinander vorgespannte Wälzlager (2, 3), wobei jedes Wälzlager (2, 3) einen Lagerinnenring (4, 5) und einen Lageraußenring (6, 7) aufweist, wobei zumindest eines der Wälzlager (2, 3) mittels mindestens einer Dichtungsanordnung (8, 9) abgedichtet ist und wobei zur Vorspannung der beiden Wälzlager (2, 3) mindestens ein in axiale Richtung (a) wirksames Federelement zwischen einem Gehäuse (10) der Lageanordnung (1) und einem der Lagerringe (4, 5, 6, 7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement durch die Dichtungsanordnung (8, 9) verwirklicht ist, wobei die Dichtungsanordnung (8, 9) eine Elastomerdichtung ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend zwei axial gegeneinander vorgespannte Wälzlager, wobei jedes Wälzlager einen Lagerinnenring und einen Lageraußenring aufweist, wobei zumindest eines der Wälzlager mittels mindestens einer Dichtungsanordnung abgedichtet ist und wobei zur Vorspannung der beiden Wälzlager mindestens ein in axiale Richtung wirksames Federelement zwischen einem Gehäuse der Lageanordnung und einem der Lagerringe angeordnet ist.
Lageranordnungen der gattungsgemäßen Art sind im Stand der Technik bekannt. Um eine gewünschte axiale Vorspannung zwischen den beiden zum Einsatz kommenden Wälzlagern herzustellen, ist es bekannt, ein Federelement einzubauen, das nach der Montage die gewünschte Vorspannung in der Lageranordnung erzeugt.
Aus der DE 20 31 857 A ist ein Stütz- und Dichtungsring bekannt, bei dem ein von einer Metallhülse umschlossener Dichtkörper vorgesehen ist. Die Metallhülse weist eine Haltelippe auf, die zum Eingreifen in eine Umfangsnut des äußeren Lagerrings vorgesehen ist. Weiter ist eine Stützkante zur Anlage gegen die Stirnfläche des äußeren Lagerrings vorgesehen.
Nachteilig ist dabei, dass hierfür separate Elemente erforderlich sind, was entsprechende Kosten sowohl in der Herstellung als auch bei der Montage verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Lageranordnung so auszugestalten, dass es möglich wird, die axiale Vorspannung in einfacher und kostengünstiger Weise zu realisieren.
Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement durch die Dichtungsanordnung selber verwirklicht ist, wobei die Dichtungsanordnung eine Elastomerdichtung ist.
Die Dichtungsanordnung weist hierzu bevorzugt einen im Radialschnitt blockförmigen Körper aus Elastomermaterial auf, der zwischen einem der Lagerringe und einem Klemmring eingeklemmt ist. Der Klemmring ist dabei bevorzugt stirnseitig am Gehäuse angeordnet. Der Klemmring ist hierbei bevorzugt mit Schrauben am Gehäuse festgelegt.
Bevorzugt ist an dem im Radialschnitt blockförmigen Körper eine Dichtlippe angeordnet. Wenngleich mehrere Dichtlippen möglich sind, ist vorzugsweise nur eine einzige vorgesehen. Die Dichtlippe kann dabei mit einem Federelement (Wurmfeder) radial vorgespannt sein.
Die Dichtlippe läuft bevorzugt an einem ringförmigen Bauteil an, das an einen der Lagerringe angrenzt.
Zumindest einer der Lagerringe, an den die Dichtungsanordnung angrenzt, kann mit einem Schiebesitz im Gehäuse angeordnet sein.
Die beiden Wälzlager sind bevorzugt Rillenkugellager oder Kegelrollenlager.
Die Lageranordnung ist bevorzugt Bestandteil einer Drehdurchführung.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es in einfacher Weise möglich, die zum Einsatz kommenden Lager der Lageranordnung über eine Elastomerdichtung axial vorzuspannen.
Diese Lösung kommt insbesondere dort zur Anwendung, wo eine gewisse axiale Mindestvorspannung der Lager gefordert wird, wie es beispielsweise bei Drehdurchführungen der Fall ist. Die zur Abdichtung vorgesehene Dichtungsanordnung wird vorliegend also axial so geklemmt, dass eine axiale Vorspannkraft erzeugt wird und die Dichtungsanordnung selber als Federelement wirkt, das eine Vorspannkraft in axiale Richtung aufbringt.
In vorteilhafter Weise ist so das Vorspannen der Lager ohne zusätzliche Vorspannelemente wie insbesondere Federn möglich.
Elastomer Dichtungen der hier bevorzugten Art sind unter der Bezeichnung „HS4“ bekannt und verfügbar.
Somit kann in einfacher und kostengünstiger Weise eine gewisse axiale Vorspannkraft erzeugt werden, ohne dass hierfür separate Elemente (Federn) erforderlich sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 im Radialschnitt eine Lageranordnung, die zwei gegeneinander axial vorgespannte Lager umfasst, und
2 den linken Endbereich von 1 in vergrößerter Darstellung.

In 1 ist eine Lageranordnung 1 dargestellt, von der in 2 der linke Endbereich vergrößert zu sehen ist. Die Lageranordnung 1 umfasst zwei Wälzlager 3 und 4, die in axiale Richtung a beanstandet voneinander in einem Gehäuse 10 angeordnet sind und die ein Bauteil 17, beispielsweise eine Welle, relativ zum Gehäuse 10 drehbar lagern.
Jedes Wälzlager 2, 3 umfasst einen Lagerinnenring 4 bzw. 5 sowie einen Lageraußenring 6 bzw. 7. Die Lagerringe sind durch ihre Funktion definiert, d.h. es ist auch möglich, die Lagerringe funktional in das Gehäuse 10 bzw. in das Bauteil 17 zu integrieren; in diesem Falle wäre also eine Laufbahn für die Wälzkörper direkt in das Gehäuse 10 bzw. das Bauteil 17 eingearbeitet.
Die Lageranordnung weist ferner Dichtungsanordnungen 8 und 9 auf, mit denen die Lager 2, 3 gegen die Umgebung abgedichtet sind.
Die beiden Wälzlager 2 und 3 sind dabei in axiale Richtung a gegeneinander vorgespannt, wobei hier als wesentliche Maßnahme vorgesehen ist, dass das hierfür erforderliche axial wirkende Federelement durch die Dichtungsanordnung 8 und/oder 9 selber verwirklicht ist. Die Dichtungsanordnung ist hierzu als Elastomerdichtung ausgeführt.
Wie dies im konkreten Ausführungsbeispiel zu verstehen ist, ergibt sich aus 2.
Die Dichtungsanordnung 8, 9 wird maßgeblich durch einen blockförmigen Körper 11 gebildet, der - wie dargestellt - in seinem radial äußeren Bereich eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist. Demgemäß ergeben sich sowohl im linken als auch im rechten Endbereich des blockförmigen Körpers 11 Anlageflächen 18 und 19. Die rechte Anlagefläche 19 liegt am Lageraußenring 6 des Wälzlagers 2 (bzw. am Lageraußenring 7 des Wälzlagers 3) an, während die linke Anlagefläche 18 von einem Klemmring 12 kontaktiert wird, der am Gehäuse 10 mittels Schrauben 13 angeschraubt ist. Hierdurch übt der Klemmring 12 eine in axiale Richtung a wirkende Vorspannkraft auf den blockförmigen Körper 11 aus, die sich auf die Wälzlager 2, 3 überträgt. Das elastische Material der Dichtungsanordnung und insbesondere der blockförmige Körper 11 fungiert also als axial wirkende Feder.
Das rechte Wälzlager 3 und namentlich dessen Lageraußenring 7 ist in einem Schiebesitz im Gehäuse 10 angeordnet, so dass sich eine axiale Klemmkraft - ausgeübt durch die Klemmringe 12 - in der gesamten Lageanordnung als Vorspannkraft auswirken kann.
Demgemäß liegt eine axiale Vorspannung vor, ohne dass ein separates Federelement zum Einsatz kommen muss; vielmehr wirkt die Dichtungsanordnung 8 bzw. 9 selber als Federelement, was sich durch das Klemmen des blockförmigen Körpers 11 ergibt.
Am blockförmigen Körper 11 ist eine Dichtlippe 14 ausgebildet, die einstückig mit dem blockförmigen Körper 11 gebildet ist. Die Dichtlippe 14 ist mit einem Federelement 15 in Form einer Wurmfeder radial nach innen vorgespannt und liegt an einem ringförmigen Bauteil 16 an, das als Anlaufhülse für die Dichtlippe 14 fungiert.
Das ringförmige Bauteil 16 ist vorliegend im Radialschnitt L-förmig ausgeführt und mit Schrauben 20 am Bauteil 17 befestigt.
Dadurch, dass der blockförmige Körper 11 aus Elastomermaterial besteht, wird so in sehr einfacher Weise eine axiale Vorspannkraft in die Lageranordnung 1 eingebracht, wenn die beiden Klemmringe 12 angeschraubt und damit der Montagevorgang abgeschlossen wird.
Der Klemmring 12 und das ringförmige Bauteil 16 bilden im Endbereich eine bündige seitliche Abschlussfläche.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung
2: Wälzlager
3: Wälzlager
4: Lagerinnenring
5: Lagerinnenring
6: Lageraußenring
7: Lageraußenring
8: Dichtungsanordnung
9: Dichtungsanordnung
10: Gehäuse
11: blockförmiger Körper
12: Klemmring
13: Schraube
14: Dichtlippe
15: Federelement
16: ringförmiges Bauteil
17: Bauteil (Welle)
18: Anlagefläche
19: Anlagefläche
20: Schraube
a: axiale Richtung

Claims

Lageranordnung (1), umfassend zwei axial gegeneinander vorgespannte Wälzlager (2, 3), wobei jedes Wälzlager (2, 3) einen Lagerinnenring (4, 5) und einen Lageraußenring (6, 7) aufweist, wobei zumindest eines der Wälzlager (2, 3) mittels mindestens einer Dichtungsanordnung (8, 9) abgedichtet ist und wobei zur Vorspannung der beiden Wälzlager (2, 3) mindestens ein in axiale Richtung (a) wirksames Federelement zwischen einem Gehäuse (10) der Lageanordnung (1) und einem der Lagerringe (4, 5, 6, 7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement durch die Dichtungsanordnung (8, 9) verwirklicht ist, wobei die Dichtungsanordnung (8, 9) eine Elastomerdichtung ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (8, 9) einen im Radialschnitt blockförmigen Körper (11) aus Elastomermaterial aufweist, der zwischen einem der Lagerringe (4, 5, 6, 7) und einem Klemmring (12) eingeklemmt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (12) stirnseitig am Gehäuse (10) angeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (12) mit Schrauben (13) am Gehäuse (10) festgelegt ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem im Radialschnitt blockförmigen Körper (11) eine Dichtlippe (14) angeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (14) mit einem Federelement (15) radial vorgespannt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (14) an einem ringförmigen Bauteil (16) anläuft, das an einen der Lagerringe (4, 5, 6, 7) angrenzt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Lageraußenring (6, 7), an den die Dichtungsanordnung (8, 9) angrenzt, mit einem Schiebesitz im Gehäuse (10) angeordnet ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wälzlager (2, 3) Rillenkugellager oder Kegelrollenlager sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bestandteil einer Drehdurchführung ist.