DE102018100744A1 - Rolling bearing with a seal assembly and wheel bearings - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1) mit einem ersten Lagerring (2) und einem zweiten Lagerring (3), wobei zwischen dem ersten Lagerring (2) und dem zweiten Lagerring (3) eine Dichtungsanordnung (4) ausgebildet ist, welche ein mit dem ersten Lagerring (2) verbundenes erstes Trägerelement (5) und ein mit dem zweiten Lagerring (3) verbundenes zweites Trägerelement (6) aufweist, wobei an dem ersten Trägerelement (5) ein Dichtelement (7) ausgebildet ist, welches an dem zweiten Trägerelement (6) anliegt. Es ist vorgesehen, dass in das erste Trägerelement (5) und/oder in das Dichtelement (7) mindestens eine Mikrobohrung oder ein Mikroloch (12) eingebracht ist, welche eine Entlüftung eines durch das Dichtelement (7) abgedichteten Lagerinnenraums (13) ermöglicht.The invention relates to a rolling bearing (1) with a first bearing ring (2) and a second bearing ring (3), wherein between the first bearing ring (2) and the second bearing ring (3) a sealing arrangement (4) is formed, which with the a first carrier element (5) and a second carrier element (6) connected to the second bearing ring (3), wherein on the first carrier element (5) a sealing element (7) is formed, which on the second carrier element ( 6) is applied. It is provided that at least one microbore or a microhole (12) is introduced into the first carrier element (5) and / or into the sealing element (7), which allows venting of a bearing interior (13) sealed by the sealing element (7).
Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer Dichtungsanordnung sowie ein Radlager mit einem solchen Wälzlager.The invention relates to a rolling bearing with a seal assembly and a wheel bearing with such a rolling bearing.
Wälzlager werden in vielen verschiedenen Varianten genutzt, um eine drehende Komponente, meist eine Welle, zu lagern. Dabei stellt die Lagerung von Bauteilen, welche starken Umwelteinflüssen ausgesetzt sind eine Herausforderung dar, da bei diesen Anwendungen ein Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit zu einer Beschädigung des Wälzlagers und nachfolgend einem Ausfall führen kann. Für diese Anwendungsfälle, beispielsweise für Radlager eines Kraftfahrzeuges, sind entsprechend abgedichtete Wälzlager bekannt, bei denen zwischen den Lagerringen eine oder mehrere Dichtungen vorgesehen sind, um ein Eindringen von Schmutz und/oder Flüssigkeiten in den Bereich des Wälzlagers zu verhindern, in dem sich die Wälzkörper befinden. Abgedichtete Radlager sind Temperaturschwankungen ausgesetzt. Da der Lagerinnenraum von der Umgebung durch die Dichtung getrennt ist, ist kein oder nur ein unzureichender Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenraum und der Umgebung möglich. Dadurch erhöht sich die Reibung im Lager, was zu einem weiteren Temperaturanstieg und einem weiteren Druckanstieg im Lagerinnenraum führt. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, den Lagerinnenraum über luftdurchlässige Membranen zu entlüften und dabei Wasser aus dem Lagerinnenraum fernzuhalten. Solche Membranen sind jedoch vergleichsweise teuer. Zudem kann die Funktion der Membranen durch austretendes Lagerfett negativ beeinflusst werden.Rolling bearings are used in many different variants to support a rotating component, usually a shaft. In this case, the storage of components which are exposed to strong environmental influences is a challenge, since in these applications, penetration of dirt or liquid can lead to damage of the rolling bearing and subsequent failure. For these applications, for example for wheel bearings of a motor vehicle, correspondingly sealed bearings are known in which one or more seals are provided between the bearing rings to prevent ingress of dirt and / or liquids in the region of the bearing, in which the rolling elements are located. Sealed wheel bearings are exposed to temperature fluctuations. Since the bearing interior is separated from the environment by the seal, no or only an insufficient pressure equalization between the bearing interior and the environment is possible. This increases the friction in the bearing, which leads to a further increase in temperature and a further rise in pressure in the bearing interior. From the prior art it is known to vent the bearing interior via air-permeable membranes while keeping water out of the bearing interior. However, such membranes are comparatively expensive. In addition, the function of the membranes can be adversely affected by escaping bearing grease.
Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, das Eindringen von Wasser in den Lagerinnenraum zu vermeiden und gleichzeitig einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenraum und der Umgebung zu schaffen, um das Reibmoment in dem Wälzlager zu reduzieren.The object of the invention is to avoid the ingress of water into the bearing interior and at the same time to create a pressure balance between the bearing interior and the environment in order to reduce the friction torque in the rolling bearing.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Wälzlager mit einem ersten Lagerring und einem zweiten Lagerring gelöst, wobei zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring eine Dichtungsanordnung ausgebildet ist, welche ein mit dem ersten Lagerring verbundenes erstes Trägerelement und ein mit dem zweiten Lagerring verbundenes zweites Trägerelement aufweist, wobei an dem ersten Trägerelement ein Dichtelement ausgebildet ist, welches an dem zweiten Trägerelement anliegt. Dabei ist in das erste Trägerelement und/oder in das Dichtelement mindestens eine Mikrobohrung eingebracht ist, welche eine Entlüftung eines durch das Dichtelement abgedichteten Lagerinnenraums ermöglicht. Unter einer Mikrobohrung ist in diesem Zusammenhang eine Bohrung mit einem Bohrungsdurchmesser von maximal 50µm, vorzugsweise von maximal 30µm zu verstehen. Unter einem Mikroloch ist ein Loch mit einem Durchmesser von maximal 50µm zu verstehen, welches in einem anderen Fertigungsverfahren in das Dichtelement und/oder das Trägerelement eingebracht ist. Eine solche Mikrobohrung oder ein solches Mikroloch sind bei den in einem Wälzlager typischerweise auftretenden Drücken und Temperaturen für ein gasförmiges Medium, insbesondere für Luft durchlässig, während ein Eindringen von Flüssigkeit in den Lagerinnenraum im Wesentlichen unterbunden wird. Bei einem Durchmesser von weniger als 30µm ergibt sich der Vorteil, dass die Bohrungen quasi undurchlässig für Flüssigkeiten sind und somit eine Be- und Entlüftung des Lagerinnenraums ermöglichen, um einen Druckausgleich in dem Lagerinnenraum zu ermöglichen. Da es durch Temperaturschwankungen und durch die Reibung im Wälzlager zu einem Druckanstieg im Lagerinnenraum kommen kann, ist ein Entlüften des Lagerinnenraums zur Minimierung der Reibung zweckmäßig. Durch die Mikrobohrungen oder die Mikrolöcher kann die Luft aus dem Lagerinnenraum ausströmen, sodass der Druck im Lagerinnenraum sich dem Umgebungsdruck anpasst und die Reibung im Wälzlager minimiert werden kann.According to the invention this object is achieved by a rolling bearing with a first bearing ring and a second bearing ring, wherein between the first bearing ring and the second bearing ring, a seal arrangement is formed, which has a first bearing member connected to the first support member and a second bearing member connected to the second support member , wherein on the first carrier element, a sealing element is formed, which rests against the second carrier element. In this case, at least one microbore is introduced into the first support element and / or in the sealing element, which allows venting of a bearing interior sealed by the sealing element. In this context, a microbore is to be understood as a bore having a bore diameter of not more than 50 μm, preferably of not more than 30 μm. Under a micro hole is a hole with a diameter of a maximum of 50 microns to understand, which is introduced in another manufacturing process in the sealing element and / or the support member. Such a micro bore or such a micro hole are permeable to the pressures and temperatures typically occurring in a rolling bearing for a gaseous medium, in particular for air, while substantially preventing penetration of liquid into the bearing interior. With a diameter of less than 30 microns, there is the advantage that the holes are virtually impermeable to liquids and thus allow ventilation of the bearing interior to allow pressure equalization in the bearing interior. Since temperature fluctuations and friction in the roller bearing can lead to an increase in pressure in the bearing interior, bleeding the bearing interior to minimize friction is expedient. Through the micro holes or micro holes, the air from the warehouse interior outflow, so that the pressure in the bearing interior adapts to the ambient pressure and the friction in the rolling bearing can be minimized.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch aufgeführten Wälzlagers möglich.By the features listed in the dependent claims improvements and developments of the rolling bearing specified in the independent claim are possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Mikrobohrung mittels eines Laserbohrverfahrens in das erste Trägerelement und/oder in das Dichtelement eingebracht sind. Durch ein Laserbohren können besonders kleine Bohrungsdurchmesser hergestellt werden, wodurch die Durchlässigkeit der Bohrungen für Flüssigkeiten abnimmt. Ferner kann ein Laserbohren stark automatisiert werden, sodass sich eine oder mehrere Mikrobohrungen prozessfähig und mit kurzen Taktzeiten in das erste Trägerelement und oder das Dichtelement einbringen lassen. Ferner ist es durch ein Laserbohren auf einfache Art und Weise möglich, auch unterschiedliche Materialien in einem Bearbeitungsgang zu durchbohren. Somit kann auch das Trägerelement an einer Stelle durchbohrt werden, wo das Trägerelement mit einem Abschnitt des Dichtelements überzogen ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the at least one microbore are introduced into the first carrier element and / or into the sealing element by means of a laser drilling method. Laser drilling can produce very small bore diameters, reducing the permeability of fluid bores. Furthermore, laser drilling can be highly automated, so that one or more microholes can be incorporated into the first carrier element and / or the sealing element in a process-capable manner and with short cycle times. Furthermore, it is possible by laser drilling in a simple manner to pierce even different materials in a machining operation. Thus, also the carrier element can be pierced at a location where the carrier element is coated with a portion of the sealing element.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Wälzlagers ist vorgesehen, dass das erste Trägerelement und/oder das Dichtelement durch eine Vielzahl von Mikrobohrungen und/oder Mikrolöchern perforiert ist. Durch eine Vielzahl von Mikrobohrungen oder Mikrolöchern kann ein Dichtelement geschaffen werden, welches gasdurchlässig ist und gleichzeitig für eine hinreichend gute Abdichtung gegen Schmutz und Flüssigkeiten sorgt. Durch ein Laserbohrverfahren lässt sich eine solche Perforierung mit geringen Bearbeitungszeiten und vergleichsweise kostengünstig herstellen. Eine solche Perforierung mit einer Vielzahl von Mikrobohrung bietet im Vergleich zu einzelnen Mikrobohrungen eine deutlich erhöhte Gasdurchlässigkeit, sodass ein Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenraum und der Umgebung möglich ist. Alternativ ist auch eine andere Art der Perforierung des Dichtelements, insbesondere ein Einstanzen von Mikrolöchern möglich.In a particularly preferred embodiment of the rolling bearing is provided that the first support member and / or the sealing element is perforated by a plurality of micro holes and / or micro holes. Through a variety of microbores or micro holes, a sealing element can be created, which is gas-permeable and at the same time ensures a sufficiently good seal against dirt and liquids. By means of a laser drilling method, such a perforation can be produced with low processing times and comparatively inexpensively. Such a perforation with a multiplicity of microbores offers, compared to individual microbores, a significantly increased gas permeability, so that pressure equalization between the bearing interior and the environment is possible. Alternatively, another type of perforation of the sealing element, in particular a piercing of microholes is possible.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Radlager für ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager vorgeschlagen. Da gerade bei Radlagern der Schutz der Wälzlagerkörper vor Schmutz und Wasser eine zentrale Herausforderung ist, um die Dauerhaltbarkeit des Radlagers sicherzustellen, ist es besonders vorteilhaft, ein erfindungsgemäßes Wälzlager bei einem Radlager eines Kraftfahrzeuges einzusetzen. Durch die Mikrobohrungen kann der Lagerinnenraum entlüftet werden, sodass auch bei Temperaturunterschieden, insbesondere bei einer Aufheizung des Lagerinnenraums infolge von Reibung im Lager, ein Druckausgleich erfolgen kann. Dadurch wird ein vorzeitiger Verschleiß der Dichtelemente vermieden und die Dauerhaltbarkeit des Radlagers erhöht. Alternativ kann das erfindungsgemäße Wälzlager auch bei anderen Anwendungen genutzt werden, bei denen eine hohe Abdichtung gegen Schmutz und Flüssigkeiten gefordert und gleichzeitig ein Druckausgleich für den Lagerinnenraum ermöglicht werden soll.According to the invention, a wheel bearing for a motor vehicle with a rolling bearing according to the invention is also proposed. Since the protection of the rolling bearing body against dirt and water is a central challenge, especially in wheel bearings, to ensure the durability of the wheel bearing, it is particularly advantageous to use a rolling bearing according to the invention in a wheel bearing of a motor vehicle. Through the microbores of the bearing interior can be vented so that even with temperature differences, especially in a heating of the bearing interior due to friction in the bearing, a pressure equalization can be done. This prevents premature wear of the sealing elements and increases the durability of the wheel bearing. Alternatively, the rolling bearing according to the invention can also be used in other applications where a high seal against dirt and liquids is required and at the same time a pressure compensation for the bearing interior to be made possible.
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 are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers mit einer Dichtungsanordnung; und -
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers mit einer Dichtungsanordnung.
-
1 an embodiment of a rolling bearing according to the invention with a seal assembly; and -
2 a further embodiment of a rolling bearing according to the invention with a seal arrangement.
In
Im Inneren des Wälzlagers
Um einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenraum
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WälzlagerRolling
- 22
- erster Lagerring / Außenringfirst bearing ring / outer ring
- 33
- zweiter Lagerring / Innenringsecond bearing ring / inner ring
- 44
- Dichtungsanordnungsealing arrangement
- 55
- erstes Trägerelementfirst carrier element
- 66
- zweites Trägerelementsecond carrier element
- 77
- erstes Dichtelementfirst sealing element
- 88th
- zweites Dichtelementsecond sealing element
- 99
- Dichtspaltsealing gap
- 1010
- Dichtungsvorsprungsealing projection
- 1111
- Dichtlippesealing lip
- 1212
- Mikroloch / MikrobohrungMicrohole / microbore
- 1313
- LagerinnenraumWarehouse interior
- 1414
- Dichtraumtight space
- 1515
- Fangtaschecollecting pocket
- 1616
- zweiter Dichtspaltsecond sealing gap
- 1717
- zweiter Dichtraumsecond sealing space
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013212073 A1 [0003]DE 102013212073 A1 [0003]
- DE 102015220367 [0004]DE 102015220367 [0004]
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DE102018100744.2A DE102018100744A1 (en) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | Rolling bearing with a seal assembly and wheel bearings |
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DE102018100744A1 true DE102018100744A1 (en) | 2019-07-18 |
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DE102018100744.2A Withdrawn DE102018100744A1 (en) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | Rolling bearing with a seal assembly and wheel bearings |
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2018
- 2018-01-15 DE DE102018100744.2A patent/DE102018100744A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |