DE102017128937B4 - Rolling bearing with integrated pressure seal - Google Patents

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Abstract

Wälzlager (1) mit einem Innenring (9) und einem Außenring (2), wobei zwischen dem Innenring (9) und dem Außenring (2) Wälzkörper (3) angeordnet sind, und wobei zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (9) zumindest auf der Druckseite eine Ringscheibe (4) angeordnet ist, wobei die Ringscheibe (4) in einer Ausnehmung (15) des Außenrings (2) aufgenommen ist, und an der Ringscheibe (4) ein Absatz (16) ausgebildet ist, auf welchen ein geschlossener Dichtring (5) aufgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Wälzkörper (3) zugewandten Seite der Ringscheibe (4) eine Fase (8) vorgesehen ist, welche an dem Absatz (16) endet und dass an dem Innenring (9) eine Nut (10) zur Freistellung des Dichtrings (5) in radialer Richtung ausgebildet ist.Rolling bearing (1) with an inner ring (9) and an outer ring (2), rolling elements (3) being arranged between the inner ring (9) and the outer ring (2), and between the outer ring (2) and the inner ring (9 ) an annular disc (4) is arranged at least on the pressure side, the annular disc (4) being received in a recess (15) of the outer ring (2), and on the annular disc (4) a shoulder (16) is formed, on which a closed sealing ring (5) is fitted, characterized in that a chamfer (8) is provided on a side of the annular disc (4) facing the rolling element (3), which chamfer (8) ends at the shoulder (16) and that on the inner ring (9 ) a groove (10) for releasing the sealing ring (5) is formed in the radial direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer integrierten Druckabdichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to a rolling bearing with an integrated pressure seal according to the preamble of the independent claim.

Der Typ einer Dichtung ist im großen Maße von der spezifischen Anwendung, in der die Dichtung eingesetzt werden soll, abhängig. In der Wälzlagerpraxis werden gerne Dichtungen mit elastischen Scheiben oder Dichtlippen eingesetzt, da durch diese elastischen Mittel vollständiger Dichtkontakt zwischen den rotierenden Lagerringen gewährleistet ist. Derartige Dichtungen sind zum Beispiel in US 23 53 988 A oder US 2 419 385A beschrieben. Bekannt sind zum Beispiel aus US 2 699 366 A auch Anordnungen, in denen die Wirkung der Dichtung über die Vorspannung von Federringen erzielt wird. Hohe Drehzahlen und/oder aggressive Strömungsmittel sind häufig der Grund, dass die Dichtwirkung derartige Dichtungen relativ schnell nachlässt. Darüber hinaus beanspruchen diese Dichtungsanordnungen häufig relativ viel Bauraum.The type of seal is largely dependent on the specific application in which the seal is to be used. In rolling bearing practice, seals with elastic washers or sealing lips are often used, since these elastic means ensure complete sealing contact between the rotating bearing rings. Such seals are for example in US 23 53 988 A or US 2,419,385A described. Are known from, for example US 2,699,366 A. also arrangements in which the effect of the seal is achieved by prestressing spring washers. High speeds and / or aggressive fluids are often the reason that the sealing effect of such seals deteriorates relatively quickly. In addition, these sealing arrangements often take up a relatively large amount of installation space.

Zum Abdichten von Drücken in Doppelkupplungsgetrieben werden Kunststoffringe aus einem Polyamidimid eingesetzt. Diese Kunststoffringe werden als geschlitzte Ringe nach Art eines Kolbenrings ausgeführt und können durch eine entsprechende Dehnung in Nuten eingesetzt werden, in welchen sie nach Rücknahme der Spannkraft zum Dehnen des Rings einschnappen. Über solche Polyamidimid-Ringe können Betriebsdrücke von bis zu 6 bar Öldruck mit geringer Leckage abgedichtet werden. Solche Kunststoffringe werden in Nuten an dem Doppelkupplungsgetriebe an geeigneten Stellen eingesetzt und sind den Wälzlagern vorgeschaltet. Die Wälzlager weisen eine Dichtscheibe auf. Der Öldruck drückt den Kunststoffring in axialer Richtung an eine Flanke der Nut, in welcher der Kunststoffring aufgenommen ist, und aktiviert somit die Dichtwirkung des Kunststoffrings. Das Wälzlager wird dadurch nicht den hohen Betriebsdrücken ausgesetzt, sodass eine einfache Abdichtung des Wälzlagers möglich ist oder gegebenenfalls ganz entfallen kann.Plastic rings made of a polyamideimide are used to seal pressures in double clutch transmissions. These plastic rings are designed as slotted rings in the manner of a piston ring and can be inserted into grooves by appropriate expansion, in which they snap in after stretching the tension to stretch the ring. Operating pressures of up to 6 bar oil pressure with little leakage can be sealed using such polyamideimide rings. Such plastic rings are used in grooves on the double clutch transmission at suitable points and are connected upstream of the rolling bearings. The rolling bearings have a sealing washer. The oil pressure presses the plastic ring in the axial direction against a flank of the groove in which the plastic ring is received, and thus activates the sealing effect of the plastic ring. As a result, the rolling bearing is not exposed to the high operating pressures, so that a simple sealing of the rolling bearing is possible or can possibly be omitted entirely.

Aus der DE 10 2009 006 649 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei dem eine Getriebewelle mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert ist. Dabei ist dem Wälzlager ein Kunststoffdichtring vorgeschaltet, um die auf das Wälzlager wirkenden Öldrucke zu reduzieren.From the DE 10 2009 006 649 A1 a double clutch transmission is known in which a transmission shaft is rotatably supported by means of a roller bearing. A plastic sealing ring is connected upstream of the rolling bearing in order to reduce the oil pressure acting on the rolling bearing.

Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist jedoch, dass ein dem Wälzlager vorgeschalteter Kunststoffdichtring zusätzlichen Bauraum benötigt. Ferner ist mindestens eine zusätzliche Nut zur Arretierung des Kunststoffdichtrings notwendig, wodurch eine zusätzliche Bearbeitung eines Bauteils auf der Druckseite, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe notwendig ist.A disadvantage of the known solutions, however, is that a plastic sealing ring upstream of the rolling bearing requires additional installation space. Furthermore, at least one additional groove for locking the plastic sealing ring is necessary, as a result of which additional processing of a component on the pressure side, in particular in a double clutch transmission, is necessary.

In US 23 21 871 A ist ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring sowie mit zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordneten Wälzkörper bekannt. Das Wälzlager ist an einer Seite mit einer Dichtungsanordnung versehen. Die Dichtungsanordnung ist aus zwei Ringscheiben und einer Dichtung gebildet, zwischen denen axial ein Dichtring eingespannt ist. Eine der Ringscheiben bildet zusammen mit der anderen Ringscheibe eine Spaltdichtung. Die Dichtung selbst ist ein rechteckiger Ring, welcher axial beweglich zwischen den Ringscheiben sowie axial gegen Druckrichtung eines Strömungsmittels mittels einer Druckfeder gegen eine der Ringscheiben vorgespannt ist.In US 23 21 871 A a rolling bearing with an inner ring and an outer ring and with rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring is known. The rolling bearing is provided with a sealing arrangement on one side. The sealing arrangement is formed from two washers and a seal, between which a sealing ring is clamped axially. One of the washers forms a gap seal together with the other washer. The seal itself is a rectangular ring which is axially movably biased between the ring disks and axially against the pressure direction of a fluid by means of a compression spring against one of the ring disks.

Aus US 44 51 048 A ist eine Dichtungsanordnung bekannt, welche durch drei Ringscheiben, einen Dichtring und eine Dichtung gebildet ist. Eine der Ringscheiben sitzt in einer Gehäusebohrung. Ein Spalt zwischen der Ringscheibe und dem Gehäuse ist mit der als O-Ring ausgebildeten Dichtung abgedichtet. 2 weitere Ringscheiben sitzen gegeneinander abgestützt auf einer Welle und bilden in einem Längsschnitt ein U-Profil. Zwischen den Schenkeln des U-Profils ist der Dichtring axial geführt, welcher in die im Gehäuse sitzende Ringscheibe eingepresst ist. Durch diese Anordnung ist eine auf Druck reagierende selbstschließende Dichtungsanordnung geschaffen.Out US 44 51 048 A. a sealing arrangement is known, which is formed by three washers, a sealing ring and a seal. One of the washers is seated in a housing bore. A gap between the washer and the housing is sealed with the seal designed as an O-ring. 2 further washers are supported against each other on a shaft and form a U-profile in a longitudinal section. Between the legs of the U-profile, the sealing ring is axially guided, which is pressed into the ring washer located in the housing. This arrangement creates a self-closing sealing arrangement that reacts to pressure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wälzlager mit einer integrierten Druckabdichtung zu schaffen, welches eine Abdichtung auch gegenüber der Umgebung deutlich erhöhte Betriebsdrücke bei einer kompakten und kostengünstigen Ausführung ermöglicht.The object of the invention is to provide a rolling bearing with an integrated pressure seal, which enables a sealing, even with respect to the environment, of significantly increased operating pressures with a compact and inexpensive design.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved according to the subject matter of claim 1.

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring t, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring mehrere Wälzkörper angeordnet sind, und wobei zwischen dem Außenring und dem Innenring zumindest auf der Druckseite eine Ringscheibe angeordnet ist. Dabei ist die Ringscheibe in einer Ausnehmung des Außenrings formschlüssig und/oder kraftschlüssig aufgenommen, wobei an der Ringscheibe ein Absatz ausgebildet ist, auf welchen ein geschlossener Dichtring aufgezogen ist. Dadurch wird ein in axialer Richtung begrenzt verschiebbarer Dichtring in das Wälzlager integriert, sodass eine vergleichsweise hohe Dichtwirkung erreicht wird. Dabei wird der Dichtring bei einem Druckanstieg auf der Druckseite des Wälzlagers, d.h. der Seite, auf der ein höherer Betriebsdruck herrscht derart verschoben, dass er an eine Anlagefläche gepresst wird und somit einen Dichtspalt verschließen kann. Durch das Aktivieren des Dichtrings durch den Betriebsdruck eines Betriebsfluids, insbesondere eines Öls, auf der Druckseite und das damit verbundene Anpressen des Dichtrings gegen eine Anlagefläche können gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhte Betriebsdrücke von 2bar oder mehr abgedichtet werden, welche mit bekannten Dichtlippen an einem Wälzlager nicht abgedichtet werden können und zu einer Leckage führen. Durch die axiale Beweglichkeit kann sich der Dichtring bei einem Absinken des Betriebsdrucks auf der Druckseite wieder von der Anlagefläche lösen, sodass ein Unterdruck im Bereich der Wälzkörper und eine dadurch verursachte verminderte Schmierung des Wälzkörper vermieden wird.The invention relates to a rolling bearing with an inner ring and an outer ring t, wherein a plurality of rolling elements are arranged between the inner ring and the outer ring, and wherein an annular disc is arranged at least on the pressure side between the outer ring and the inner ring. The washer is received in a recess in the outer ring in a form-fitting and / or non-positive manner, a shoulder being formed on the washer, on which a closed sealing ring is fitted. As a result, a sealing ring that can be displaced in the axial direction is integrated into the rolling bearing, so that a comparatively high sealing effect is achieved. When the pressure rises on the pressure side of the rolling bearing, ie the side on which there is a higher operating pressure, the sealing ring is displaced in such a way that it is pressed against a contact surface and thus a sealing gap can close. By activating the sealing ring by the operating pressure of an operating fluid, in particular an oil, on the pressure side and the associated pressing of the sealing ring against a contact surface, increased operating pressures of 2 bar or more can be sealed with respect to the ambient pressure, which are not sealed with known sealing lips on a rolling bearing can lead to leakage. As a result of the axial mobility, the sealing ring can become detached from the contact surface when the operating pressure on the pressure side drops, so that a negative pressure in the area of the rolling elements and a reduced lubrication of the rolling elements caused thereby are avoided.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an einer dem Wälzkörper zugewandten Seite der Ringscheibe eine Fase vorgesehen ist, welche an dem Absatz endet. Durch eine Fase an der Ringscheibe kann das Aufziehen des Dichtrings erleichtert und die Gefahr einer Beschädigung des Dichtrings beim Aufziehen reduziert werden. Außerdem sieht die Erfindung vor, dass an dem Innenring eine Nut zur Freistellung des Dichtrings ausgebildet ist. Durch eine entsprechende Nut am Innenring kann in radialer Richtung hinreichend viel Platz geschaffen werden, sodass sich der Dichtring zum einen ohne Kontakt am Innenring in axialer Richtung verschieben und somit aktivieren und deaktivieren lässt. Zum anderen wird damit ein Raum geschaffen, in welchem sich in den Dichtspalt eingedrungene Verunreinigungen ablagern können, ohne gegen den Dichtring gedrückt zu werden und somit ohne zu einem erhöhten Verschleiß am Dichtring zu führen.According to the invention, it is provided that a chamfer is provided on a side of the ring disk facing the rolling element, which chamfer ends at the shoulder. A chamfer on the ring washer makes it easier to pull on the sealing ring and the risk of damage to the sealing ring when being pulled on is reduced. In addition, the invention provides that a groove for releasing the sealing ring is formed on the inner ring. Sufficient space can be created in the radial direction by means of a corresponding groove on the inner ring, so that the sealing ring can be moved in the axial direction on the one hand without contact on the inner ring and thus activated and deactivated. On the other hand, this creates a space in which contaminants that have penetrated into the sealing gap can be deposited without being pressed against the sealing ring and thus without leading to increased wear on the sealing ring.

In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Innenring des Wälzlagers eine Schulter ausgebildet ist. Durch eine Schulter kann die hydraulische Aktivierung des Dichtrings bei einer Druckerhöhung auf der Druckseite des Wälzlagers verbessert werden. Dabei wird der Dichtring unter einen günstigeren Winkel und an einer günstigeren Fläche angeströmt, sodass er sich leichter aktivieren lässt, d.h. in axialer Richtung gegen eine Anschlagfläche gedrückt wird.In a further improvement of the invention it is provided that a shoulder is formed on the inner ring of the rolling bearing. The shoulder can be used to improve the hydraulic activation of the sealing ring when the pressure increases on the pressure side of the rolling bearing. The sealing ring is flowed against at a more favorable angle and on a more favorable surface, so that it can be activated more easily, i.e. is pressed in the axial direction against a stop surface.

Bevorzugt ist dabei, wenn zwischen der Ringscheibe und dem Innenring ein Dichtspalt ausgebildet ist, wobei der Dichtspalt in einem ersten Abschnitt parallel zu einer Auflagefläche des Innenrings und in einem zweiten Abschnitt unter einem Winkel α zu dem ersten Abschnitt verläuft. Durch einen Dichtspalt kann verhindert werden, dass größere Partikel in das Wälzlager eindringen und somit den Dichtring beschädigen oder für ein Verklemmen des Dichtrings sorgen, sodass eine hydraulische Aktivierung des Dichtrings nicht mehr möglich ist. Durch einen Dichtspalt, welcher im ersten Abschnitt parallel zu einer Auflagefläche des Innenrings verläuft und in einem zweiten Abschnitt unter einen Winkel zu diesem ersten Abschnitt verläuft, ist eine besonders günstige Anströmung des Dichtrings zur axialen Aktivierung möglich, dabei wird vermieden, dass in den Dichtspalt eingedrungene Verunreinigungen sich an der Dichtfläche ablagern und somit die Dichtwirkung des Dichtrings negativ beeinflussen können.It is preferred if a sealing gap is formed between the ring disk and the inner ring, the sealing gap in a first section parallel to a bearing surface of the inner ring and in a second section at an angle α to the first section. A sealing gap can prevent larger particles from entering the rolling bearing and thus damaging the sealing ring or causing the sealing ring to jam, so that hydraulic activation of the sealing ring is no longer possible. A sealing gap, which runs parallel to a bearing surface of the inner ring in the first section and runs at an angle to this first section in a second section, enables a particularly favorable flow against the sealing ring for axial activation, thereby avoiding penetration into the sealing gap Contaminants are deposited on the sealing surface and can thus negatively influence the sealing effect of the sealing ring.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn an dem Dichtring an seiner der Schulter zugewandten Seite eine Abschrägung ausgebildet ist. Durch eine Abschrägung an der der Schulter des Innenrings zugewandten Seite des Dichtrings kann eine Umlenkung des Dichtmittels in die Nut erfolgen, wodurch eine besonders einfache hydraulische Aktivierung des Dichtrings möglich ist. Zudem können sich durch den Dichtspalt in das Wälzlager eingedrungene Verunreinigungen in der Nut ablagern, sodass diese von den hydraulisch dichtenden Flächen ferngehalten werden und sich am Nutgrund ablagern.It is particularly preferred if a bevel is formed on the sealing ring on its side facing the shoulder. The bevel can be deflected into the groove by a bevel on the side of the sealing ring facing the shoulder of the inner ring, whereby a particularly simple hydraulic activation of the sealing ring is possible. In addition, impurities that have penetrated into the rolling bearing can be deposited in the groove through the sealing gap, so that they are kept away from the hydraulically sealing surfaces and are deposited on the groove base.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abschrägung einen Winkel β im Bereich von 10° bis 45°, vorzugsweise zwischen 20° und 40° aufweist. Durch eine Abschrägung mit einem Winkel von 10° bis 45° wird der durch den Dichtspalt auf den Dichtring geleitet Ölstrom bestmöglich genutzt, um den Dichtring zu aktivieren, sodass der Dichtring axial an einer Anlagefläche des Innenrings anläuft und den zweiten Dichtspalt abdichtet. Der Innendurchmesser des Dichtrings liegt dabei vorzugsweise im Bereich von ± 1 mm des Schulterdurchmessers der Schulter am Innenring, damit eine optimale Aktivierung des Dichtrings erfolgen kann.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the bevel is at an angle β in the range of 10 ° to 45 °, preferably between 20 ° and 40 °. By chamfering at an angle of 10 ° to 45 °, the oil flow directed through the sealing gap onto the sealing ring is used in the best possible way to activate the sealing ring, so that the sealing ring runs axially against a contact surface of the inner ring and seals the second sealing gap. The inner diameter of the sealing ring is preferably in the range of ± 1 mm of the shoulder diameter of the shoulder on the inner ring so that the sealing ring can be optimally activated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Innenring eine Anschlagfläche ausgebildet ist, wobei zwischen dem Dichtring und der Anschlagfläche des Innenrings ein zweiter Dichtspalt ausgebildet ist. Durch eine in den Innenring integrierte Anschlagfläche kann auf einfache und kostengünstige Art ein axialer Anschlag für den Dichtring ausgebildet werden. Zudem kann durch den zweiten Dichtspalt, sofern er bei einem Nichtanliegen des Dichtrings am Anschlag geöffnet ist, ein Nachströmen von Schmiermittel in den Bereich der Wälzkörper erfolgen, sodass die Gefahr eines Unterdrucks im Lager und einer damit verbundenen verminderten Schmierstoffversorgung gebannt wird.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that a stop surface is formed on the inner ring, a second sealing gap being formed between the sealing ring and the stop surface of the inner ring. An axial stop for the sealing ring can be formed in a simple and inexpensive manner by a stop surface integrated in the inner ring. In addition, the second sealing gap, provided that it is open when the sealing ring is not in contact with the stop, can cause lubricant to flow into the area of the rolling elements, so that the risk of a vacuum in the bearing and the associated reduced lubricant supply is eliminated.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dichtring aus einem hochtemperaturfesten, chemikalien- und abriebsfesten Kunststoffmaterial, bevorzugt aus einem Polyamidimid-Werkstoff, hergestellt ist. Polyamidimid zeichnet sich durch eine hohe thermische Stabilität bis über 200°C sowie eine hohe Chemikalienbeständigkeit sowie eine im Vergleich zu anderen Kunststoffen hohe Abriebsfestigkeit aus. Daher ist ein Polyamidimidring als Dichtring in einem erfindungsgemäßen Wälzlager besonders geeignet, da auch bei der axialen Verschiebbarkeit anders als bei einem Dichtring aus einem Elastomer kein erhöhter Verschleiß und somit eine entsprechend hohe Dauerhaltbarkeit zu erwarten ist. Zudem kann ein geschlossener Dichtring aus einem Polyamidimid kostengünstig in einem Spritzgußverfahren hergestellt werden.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the sealing ring is made of a high-temperature, chemical and abrasion-resistant plastic material, preferably a polyamideimide material. Polyamideimide is characterized by a high thermal stability up to over 200 ° C as well as a high chemical resistance and one in comparison to others Plastics with high abrasion resistance. A polyamideimide ring is therefore particularly suitable as a sealing ring in a rolling bearing according to the invention, since even with the axial displaceability, unlike a sealing ring made of an elastomer, no increased wear and therefore a correspondingly high durability is to be expected. In addition, a closed sealing ring made of a polyamide imide can be produced inexpensively in an injection molding process.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Wälzlagers ist vorgesehen, dass der Absatz der Ringscheibe und die Nut am Innenring jeweils breiter als der Dichtring sind, sodass der Dichtring in axialer Richtung zwischen entsprechenden Anschlagflächen am Innenring und an der Ringscheibe verschiebbar ist. Durch die Begrenzungen der axialen Beweglichkeit des Dichtrings an der Ringscheibe und am Innenring ist eine einfache Aktivierung und Deaktivierung des Dichtrings möglich. Dabei wird sichergestellt, dass der Dichtring sich nicht verkantet oder verloren geht, da die Breite der Nut und die Breite der Anschlagfläche jeweils nur geringfügig breiter als die Breite des Dichtrings sind.According to an advantageous further development of the rolling bearing, it is provided that the shoulder of the ring disk and the groove on the inner ring are each wider than the sealing ring, so that the sealing ring can be displaced in the axial direction between corresponding stop surfaces on the inner ring and on the ring disk. Due to the limitations of the axial mobility of the sealing ring on the ring disk and on the inner ring, simple activation and deactivation of the sealing ring is possible. This ensures that the sealing ring is not tilted or lost, since the width of the groove and the width of the stop surface are only slightly wider than the width of the sealing ring.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be combined with one another with advantage, unless otherwise stated in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers mit integrierter Druckabdichtung in einer Schnittdarstellung.
The invention is explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment and the associated drawing. It shows:
  • 1 an embodiment of a rolling bearing according to the invention with integrated pressure seal in a sectional view.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 mit einer integrierten Druckabdichtung dargestellt. Das erfindungsgemäße Wälzlager 1 umfasst einen Außenring 2 und einen Innenring 9 sowie zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 9 angeordnete Wälzkörper 3. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Wälzlager 1 eine an dem Außenring 2 fixierte Ringscheibe 4, welche auf der Druckseite zwischen dem Innenring 9 und dem Außenring 2 angeordnet ist und das Wälzläger 1 auf der Druckseite bis auf einen Dichtspalt 12 verschließt. Die Ringscheibe 4 ist vorzugsweise in den Außenring 2 eingepresst, wobei an dem Außenring 2 ein Absatz 15 vorgesehen ist, welcher beim Einpressen als Anschlag für die Ringscheibe 4 dient. An der Ringscheibe 4 ist auf ihrer dem Wälzkörper 3 zugewandten Seite eine Fase 8 ausgebildet, um eine beschädigungsfreie Montage eines geschlossenen Dichtrings 5, insbesondere einen geschlossenen Dichtring 5 aus einem Polyamidimid-Material, auf einen Absatz 16 der Ringscheibe 4 zu ermöglichen. Das Wälzlager 1 ist vorzugsweise als Kugellager ausgebildet, es sind jedoch auch andere Formen von Wälzkörpern 3 möglich.In 1 is an embodiment of a rolling bearing according to the invention 1 shown with an integrated pressure seal. The roller bearing according to the invention 1 includes an outer ring 2 and an inner ring 9 as well as between the outer ring 2 and the inner ring 9 arranged rolling elements 3 , The rolling bearing according to the invention further comprises 1 one on the outer ring 2 fixed ring washer 4 which is on the pressure side between the inner ring 9 and the outer ring 2 is arranged and the roller bearing 1 on the pressure side except for a sealing gap 12 closes. The washer 4 is preferably in the outer ring 2 pressed in, being on the outer ring 2 a paragraph 15 is provided, which when pressed in as a stop for the washer 4 serves. On the washer 4 is on the rolling element 3 facing a bevel 8th trained to a damage-free assembly of a closed sealing ring 5 , especially a closed sealing ring 5 made of a polyamide imide material, on a heel 16 the washer 4 to enable. The roller bearing 1 is preferably designed as a ball bearing, but there are other forms of rolling elements 3 possible.

Der Innenring 2 weist an seinem der Druckseite zugewandten Ende eine Schulter 7 auf, welche den Dichtspalt 12 von einer Nut 10 an dem Innenring 9 trennt. Der Dichtring 5 weist auf seiner der Schulter 7 zugewandten Seite eine Abschrägung 19 mit einem Winkel β von 0° bis 45°, vorzugsweise von 20° bis 40° auf, durch welche der Öldruck p eines von der Druckseite in das Wälzlager 1 gedrückten Öls 6 durch den Dichtspalt 12 auf die Abschrägung 19 des Dichtrings 5 geleitet wird, so dass der Dichtring 5 entsprechend aktiviert wird und axial gegen eine Anschlagfläche 18 am Innenring 9 gedrückt wird. Dadurch wird ein Dichtspalt 13 zwischen dem Dichtring 5 und dem Innenring 9 geschlossen, sodass der Bereich der Wälzkörper 3 gegen den Öldruck p auf der Druckseite des Wälzlagers 1 abgedichtet ist. Durch die Verschiebung des Dichtrings 5 vergrößert sich ein Dichtraum 11, welcher von der Schulter 7, der Nut 10, dem Dichtring 5 und der Ringscheibe 4 begrenzt wird. Der Dichtspalt 12 weist einen ersten Abschnitt 12a auf, welcher parallel zu einer Auflagefläche 17 des Innenrings 9 verläuft und einen zweiten Abschnitt 12b, welcher unter einem Winkel α von 0° bis 45°, vorzugsweise von 10° bis 40° zum ersten Abschnitt verläuft, wobei der Winkel α im Wesentlichen dem Winkel der Schulter 7 entspricht.The inner ring 2 has a shoulder at its end facing the pressure side 7 on which the sealing gap 12 from a groove 10 on the inner ring 9 separates. The sealing ring 5 points to his shoulder 7 facing bevel 19 with an angle β from 0 ° to 45 °, preferably from 20 ° to 40 °, through which the oil pressure p one from the pressure side into the rolling bearing 1 pressed oil 6 through the sealing gap 12 on the bevel 19 of the sealing ring 5 is passed so that the sealing ring 5 is activated accordingly and axially against a stop surface 18 on the inner ring 9 is pressed. This creates a sealing gap 13 between the sealing ring 5 and the inner ring 9 closed so that the area of the rolling elements 3 against the oil pressure p on the pressure side of the rolling bearing 1 is sealed. By moving the sealing ring 5 a sealing space increases 11 which from the shoulder 7 , the groove 10 , the sealing ring 5 and the washer 4 is limited. The sealing gap 12 has a first section 12a on which is parallel to a support surface 17 of the inner ring 9 runs and a second section 12b which is at an angle α from 0 ° to 45 °, preferably from 10 ° to 40 ° to the first section, the angle α essentially the angle of the shoulder 7 equivalent.

An der Ringscheibe 4 ist eine Anschlagfläche 20 ausgebildet, welche die axiale Bewegung des geschlossenen Dichtrings 5 in Richtung der Druckseite begrenzt. Der Durchmesser DD des Dichtrings 5 liegt vorzugsweise im Bereich von ± 1 mm des Schulterdurchmessers Ds, damit eine optimale Aktivierung des Dichtrings 5 erfolgen kann. Die Nut 10 weist einen Nutgrund 14 mit einem Durchmesser DN auf, welcher unterhalb der Schulter 7 liegt. Dabei liegt der Nutgrund 14 vorzugsweise 1mm bis 5mm unter der Schulter 7, sodass in radialer Richtung hinreichend viel Platz für den Dichtring 5 und eine Bewegung des Dichtrings 5 vorhanden ist.On the washer 4 is a stop surface 20 trained which the axial movement of the closed sealing ring 5 limited in the direction of the pressure side. The diameter D D of the sealing ring 5 is preferably in the range of ± 1 mm of the shoulder diameter Ds, so that an optimal activation of the sealing ring 5 can be done. The groove 10 has a groove bottom 14 with a diameter D N on which is below the shoulder 7 lies. The bottom of the groove lies here 14 preferably 1mm to 5mm under the shoulder 7 , so that there is sufficient space in the radial direction for the sealing ring 5 and a movement of the sealing ring 5 is available.

In einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung werden sowohl der Winkel α zwischen der Schulter 7 und der Auflagefläche 17 des Innenrings 9 als auch der Winkel β am Dichtring = 0° gewählt. Bei dieser vereinfachten Ausführungsform weist der Dichtring also einen rechteckigen Querschnitt auf und die Schulter 7 fällt mit dem Nutgrund 14 der Nut 10 zusammen. Diese Variante hat den Vorteil, dass sie fertigungstechnisch besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist, kann jedoch zu einer begrenzten Dichtwirkung und einer damit verbundenen erhöhten Leckage am Wälzlager 1 führen.In a simplified embodiment of the invention, both the angle α between the shoulder 7 and the contact surface 17 of the inner ring 9 as well as the angle β selected at the sealing ring = 0 °. In this simplified embodiment, the sealing ring has a rectangular cross section and the shoulder 7 coincides with the bottom of the groove 14 the groove 10 together. This variant has the advantage that it is particularly simple and inexpensive to manufacture in terms of production technology, but can lead to a limited sealing effect and an associated increased leakage on the rolling bearing 1 to lead.

Steigt der Öldruck p des Öls 6 auf der Druckseite des erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 an, so wird dieser Öldruck p durch den Dichtspalt 12 gedrosselt. Ferner verhindert der Dichtspalt 12 ein Eindringen von größeren Partikeln in das Wälzlager 1, welche den Dichtring 5 beschädigen könnten. Der Öldruck p verschiebt den Dichtring 5 in axialer Richtung in Richtung der Anschlagfläche 18 am Innenring 9, wodurch der zweite Dichtspalt 13 zwischen dem Dichtring 5 und dem Innenring 9 geschlossen wird. Durch den Öldruck p wird der Dichtring 5 an diese Anschlagfläche 18 angedrückt, wodurch auch mittlere Drücke, insbesondere Öldrücke p im Bereich von 2 bis 12 bar, abgedichtet werden können. Solche Öldrücke p können einfachen, aus dem Stand der Technik bekannten, Dichtelementen nicht im Wälzlager 1 direkt abgedichtet werden, sondern erfordern eine dem Wälzlager 1 vorgeschaltete Dichtung.The oil pressure rises p of the oil 6 on the pressure side of the rolling bearing according to the invention 1 on, so will this oil pressure p through the sealing gap 12 throttled. The sealing gap also prevents 12 penetration of larger particles into the rolling bearing 1 which the sealing ring 5 could damage. The oil pressure p moves the sealing ring 5 in the axial direction towards the stop surface 18 on the inner ring 9 , causing the second sealing gap 13 between the sealing ring 5 and the inner ring 9 is closed. By the oil pressure p becomes the sealing ring 5 to this stop surface 18 pressed, which also means medium pressures, especially oil pressures p can be sealed in the range of 2 to 12 bar. Such oil pressures p can not simple, known from the prior art, sealing elements in the rolling bearing 1 be sealed directly, but require a roller bearing 1 upstream seal.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch das vorgeschlagene Wälzlager mit einer integrierten Druckabdichtung eine Ausführungsform geschaffen wird, welche eine Abdichtung auch gegenüber der Umgebung deutlich erhöhte Betriebsdrücken bei einer kompakten und kostengünstigen Ausführung ermöglicht.In summary, it can be stated that the proposed roller bearing with an integrated pressure seal creates an embodiment which enables a seal, also with respect to the environment, to significantly increase operating pressures with a compact and inexpensive design.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wälzlagerroller bearing
22
Außenringouter ring
33
Wälzkörperrolling elements
44
Ringscheibewasher
55
Dichtringseal
66
Öloil
77
Schultershoulder
88th
Fasechamfer
99
Innenringinner ring
1010
Nutgroove
1111
Dichtraumtight space
1212
erster Dichtspaltfirst sealing gap
1313
zweiter Dichtspaltsecond sealing gap
1414
Nutgrundgroove base
1515
Ausnehmungrecess
1616
Absatzparagraph
1717
Auflageflächebearing surface
1818
Anschlagflächestop surface
1919
Abschrägungbevel
2020
Anschlagfläche stop surface
αα
Winkel am InnenringAngle on the inner ring
ββ
Winkel am DichtringAngle on the sealing ring
DD D D
Durchmesser DichtringDiameter sealing ring
DN D N
Durchmesser NutgrundGroove base diameter
DS D S
SchulterdurchmesserShoulder diameter
pp
Öldruckoil pressure

Claims (8)

Wälzlager (1) mit einem Innenring (9) und einem Außenring (2), wobei zwischen dem Innenring (9) und dem Außenring (2) Wälzkörper (3) angeordnet sind, und wobei zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (9) zumindest auf der Druckseite eine Ringscheibe (4) angeordnet ist, wobei die Ringscheibe (4) in einer Ausnehmung (15) des Außenrings (2) aufgenommen ist, und an der Ringscheibe (4) ein Absatz (16) ausgebildet ist, auf welchen ein geschlossener Dichtring (5) aufgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Wälzkörper (3) zugewandten Seite der Ringscheibe (4) eine Fase (8) vorgesehen ist, welche an dem Absatz (16) endet und dass an dem Innenring (9) eine Nut (10) zur Freistellung des Dichtrings (5) in radialer Richtung ausgebildet ist.Rolling bearing (1) with an inner ring (9) and an outer ring (2), rolling elements (3) being arranged between the inner ring (9) and the outer ring (2), and wherein between the outer ring (2) and the inner ring (9 ) an annular disc (4) is arranged at least on the pressure side, the annular disc (4) being received in a recess (15) of the outer ring (2), and on the annular disc (4) a shoulder (16) is formed, on which a closed sealing ring (5) is fitted, characterized in that a chamfer (8) is provided on a side of the annular disc (4) facing the rolling element (3), which chamfer (8) ends at the shoulder (16) and that on the inner ring (9 ) a groove (10) for releasing the sealing ring (5) is formed in the radial direction. Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Innenring (9) des Wälzlagers (1) eine Schulter (7) ausgebildet ist.Rolling bearing (1) after Claim 1 , characterized in that a shoulder (7) is formed on the inner ring (9) of the rolling bearing (1). Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ringscheibe (4) und dem Innenring (9) ein Dichtspalt (12) ausgebildet ist, wobei der Dichtspalt (12) in einem ersten Abschnitt (12a) parallel zu einer Auflagefläche (17) des Innenrings (9) und in einem zweiten Abschnitt (12b) unter einem Winkel α zu dem ersten Abschnitt (12a) verläuft.Rolling bearing (1) after Claim 1 , characterized in that a sealing gap (12) is formed between the annular disc (4) and the inner ring (9), the sealing gap (12) in a first section (12a) parallel to a bearing surface (17) of the inner ring (9) and extends in a second section (12b) at an angle α to the first section (12a). Wälzlager (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Dichtring (5) an seiner der Schulter (7) zugewandten Seite eine Abschrägung (19) ausgebildet ist.Rolling bearing (1) after Claim 2 or 3 , characterized in that a bevel (19) is formed on the sealing ring (5) on its side facing the shoulder (7). Wälzlager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (19) einen Winkel β von 10° bis 45° aufweist.Rolling bearing (1) after Claim 4 , characterized in that the bevel (19) has an angle β of 10 ° to 45 °. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Innenring (9) eine Anschlagfläche (18) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Dichtring (5) und der Anschlagfläche (18) des Innenrings (9) ein zweiter Dichtspalt (13) ausgebildet ist.Rolling bearing (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a stop surface (18) is formed on the inner ring (9), a second sealing gap (13) being formed between the sealing ring (5) and the stop surface (18) of the inner ring (9). Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring aus einem Polyamidimid-Werkstoff hergestellt ist.Rolling bearing (1) according to one of the Claims 3 to 6 , characterized in that the sealing ring is made of a polyamideimide material. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (16) der Ringscheibe (4) und die Nut (10) am Innenring (9) jeweils breiter als der Dichtring (5) sind, sodass der Dichtring (5) in axialer Richtung zwischen entsprechenden Anschlagflächen (18, 20) am Innenring (9) und an der Ringscheibe (4) verschiebbar ist.Rolling bearing (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the shoulder (16) of the washer (4) and the groove (10) on the inner ring (9) are each wider than the sealing ring (5), so that the Sealing ring (5) in the axial direction between corresponding stop surfaces (18, 20) on the inner ring (9) and on the washer (4) is displaceable.
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