DE102019110120A1

DE102019110120A1 - Dichtungsanordnung und Lageranordnung mit dieser

Info

Publication number: DE102019110120A1
Application number: DE102019110120.4A
Authority: DE
Inventors: Mutsumi Horikoshi
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (06) für ein geteiltes Wälzlager, umfassend eine ringförmige Dichtungsscheibe (07) und ein der Dichtungsscheibe axial gegenüberliegend angeordnetes ringscheibenförmiges Dichtungsschild (08). Die Dichtungsscheibe (07) besteht aus zwei bogenförmigen Dichtungselementen (12) und das Dichtungsschild besteht aus zwei bogenförmigen Schildelementen (14). Die beiden Dichtungselemente (12) liegen sich in ersten Verbindungsbereichen (13) und die beiden Schildelemente (14) in zweiten Verbindungsbereichen (16) jeweils mit ihren Enden einander gegenüber. Die jeweiligen Verbindungsbereiche (13, 16) der Dichtungselemente und der Schildelemente sind winkelversetzt zueinander angeordnet. Die Schildelemente (14) besitzen Abdeckbereiche (17), welche axial gegenüberliegend der ersten Verbindungsbereiche (13) der Dichtungsscheibe angeordnet sind, sodass die Verbindungsbereiche von den Abdeckbereichen (17) abgedeckt sind.Die Erfindung betrifft außerdem eine Lageranordnung mit einer solchen Dichtungsanordnung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein geteiltes Wälzlager. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Lageranordnung, insbesondere eine geteilte Pendelrollenlageranordnung, mit solch einer Dichtungsanordnung.
Es sind SRB-Dichtungen (spherical roller bearing), also Dichtungen für geteilte Pendelrollenlager bzw. für geteilte Stehlagergehäuse bekannt. Eine erste bekannte Dichtungsart sieht vor, dass eine abdichtende Dichtung während der Montage an ihrer Endposition eingebaut wird, wobei ein Dichtungsring zunächst auf einer Welle platziert und nachfolgend das Pendelrollenlager um die Welle mit dem Dichtungsring montiert wird. Zum Wechsel des Dichtungsrings sind somit viele Arbeitsschritte und die komplette Demontage des Lagers erforderlich. Eine weitere Dichtungsart, welche etwas weniger Arbeitsaufwand erfordert, sieht vor, dass eine geteilte Dichtungseinheit vor dem Pendelrollenlager auf der Welle montiert wird. Diese Dichtungsart benötigt aufgrund des erhöhten axialen Abstandes zu dem Lager, eine große Menge an Schmiermittel. Weiterhin ist das Austauschen zwar etwas einfacher als bei der erstgenannten Dichtungsart, jedoch ist das Anbringen der Dichtungseinheit an dem Lager weiterhin arbeitsintensiv. Das Entfernen des Lagers von der Welle ist bei einer geteilten Dichtungseinheit nicht notwendig.
Aus der JP 2015-001279 A ist ein Dichtungsteil bekannt, welches aus mehreren in peripherer Richtung geteilten Segmenten besteht. Jedes Segment besteht aus einer Hauptlippe und aus einer Unterlippe, die in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und Gleitkontakt haben. Die Segmente sind unmittelbar aneinander angeordnet, wobei ein vorstehender Teil eines ersten Segments und ein ausgesparter Teil eines zweiten benachbarten Segments passend zueinander ausgestaltet sind. Liegen die beiden Teile der benachbarten Segmente aneinander an, besteht eine Verbindung zwischen den Endflächen der Hauptlippen der benachbarten Segmente und eine Verbindung zwischen den Endflächen der Unterlippen.
In der JP 2008-208868 A wird ein kugelförmiges Gleitlager beschrieben. Das Gleitlager umfasst ein ringförmiges Dichtungselement, bestehend aus kreisförmigen Bogenelementen. Die Bogenelemente sind umfänglich in zwei Hälften geteilt. Weiterhin weist das Dichtungselement Dichtungsbefestigungselemente auf, welche an dem Außenumfang elastisch ausgebildet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine verbesserte Dichtungsanordnung bereitzustellen, welche einfach in ein geteiltes Wälzlager, insbesondere Pendelrollenlager, einbaubar und bei Bedarf austauschbar ist. Weiterhin soll eine Lageranordnung mit einer solchen Dichtungsanordnung bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Dichtungsanordnung für ein geteiltes Wälzlager gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch eine Lageranordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 3.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung für ein geteiltes Wälzlager umfasst eine ringförmige Dichtungsscheibe und ein ringscheibenförmiges Dichtungsschild. Die Dichtungsscheibe und das Dichtungsschild sind axial gegenüberliegend angeordnet. Die Dichtungsscheibe ist geteilt ausgebildet und besteht aus zwei weitgehend gleichartigen, bogenförmigen Dichtungselementen. Die beiden Dichtungselemente liegen in ersten Verbindungsbereichen mit ihren Enden einander gegenüber, sodass sie gemeinsam die Ringform der Dichtungsscheibe bilden. Die Dichtungsscheibe weist eine Bohrung auf, mit der sie auf einer Welle platzierbar ist. Aufgrund der Zweiteilung der Dichtungsscheibe kann diese einfach und schnell auf einer Welle positioniert werden und muss nicht auf diese geschoben werden. Das Dichtungsschild ist ebenfalls geteilt ausgebildet, wobei es aus zwei bogenförmigen Schildelementen besteht. Die beiden Schildelemente bilden gemeinsam einen Ring, wobei sie in zweiten Verbindungsbereichen mit ihren Enden einander gegenüber liegen. Die Verbindungsbereiche der Dichtungsscheibe und die Verbindungsbereiche des Dichtungsschilds sind winkelversetzt zueinander angeordnet. Die beiden Schildelemente weisen jeweils mindestens einen Abdeckbereich auf. Die Abdeckbereiche der Schildelemente sind gegenüberliegend der Verbindungsbereiche der Dichtungsscheibe angeordnet. Das Dichtungsschild dient somit der Abdeckung und Abdichtung der Verbindungsbereiche der Dichtungsscheibe. Weiterhin dient das Dichtungsschild dem festen und korrekten Sitz der Dichtungsanordnung im Einbauzustand.
Um einen festen und korrekten Sitz der Dichtungsanordnung zu ermöglichen, weist das Dichtungsschild vorzugsweise Rippen auf. Die Rippen sind bevorzugt an der zur Dichtungsscheibe gerichteten Seite des Dichtungsschildes ausgebildet. Alternativ können die Rippen auf der der Dichtungsscheibe abgewandten Seite des Dichtungsschildes angeordnet sein, wobei ein Abstützen beispielsweise an einem Lagerring erfolgt.
Vorzugweise weist das Dichtungsschild einen Dichtungswulst an einer seiner radialen Seitenflächen auf, sodass ein Dichtungssitz in einer Nut eines Lagerrings erfolgen kann. Vorzugweise liegen die Dichtungsscheibe und das Dichtungsschild unmittelbar aneinander an. Besonders bevorzugt liegen die Abdeckbereiche des Dichtungsschilds an der Dichtungsscheibe an.
Die Dichtungsscheibe ist bevorzugt flexibel gestaltet oder weist einen flexiblen Bereich auf. Bevorzugt besteht die Dichtungsscheibe aus einem Elastomer. Das Dichtungsschild ist vorzugsweise zumindest teilweise flexibel ausgebildet.
In einer Ausführungsform weist die Dichtungsscheibe eine starre Armierung auf, wobei die Armierung zumindest teilweise vom Material der Dichtungsscheibe umgeben ist, sodass die Armierung zur Verstärkung der Dichtungsscheibe dient.
Ein Vorteil der vorliegenden Dichtungsanordnung ist darin zu sehen, dass ein einfacher, schneller Einbau der Dichtung in einem Lager erfolgen kann, wobei keine dem Lager baulich vorgelagerte Dichtungseinheit benötigt wird. Die Dichtungsanordnung schützt sicher vor dem Auslaufen von Schmiermittel aus dem Lager und dem Eindringen von Schmutzpartikeln ins Lager.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung umfasst einen Außenlagerring und einen zu diesem rotierbaren Innenlagerring. Die Lagerringe sind koaxial zueinander angeordnet. Beide Lagerringe sind geteilt ausgeführt. Weiterhin umfasst die Lageranordnung eine Dichtungsanordnung, die der zuvor beschriebenen Dichtungsanordnung mit all ihren Ausführungsformen entspricht. Die Dichtungsscheibe ist axial wälzkörpernah und das Dichtungsschild ist axial wälzkörperfern angeordnet.
Bevorzugt ist das Lager, in welchem die Dichtungsanordnung integriert ist, ein geteiltes Pendelrollenlager.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
2 eine Draufsicht auf eine Dichtungsscheibe;
3 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Dichtungsschilds;
4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Dichtungsschilds;
5 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform des Dichtungsschilds.

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung. Die Lageranordnung umfasst einen Außenlagerring 01 und einen Innenlagerring 02, die zueinander rotierbar und koaxial angeordnet sind. Jeder Lagerring 01, 02 weist eine Wälzkörperlaufbahn 03 auf. Zwischen den Lagerringen 01, 02 sind Wälzkörper (nicht gezeigt) auf den Wälzkörperlaufbahnen 03 angeordnet, auf denen die Lagerringe 01, 02 zueinander abrollen. Beide Lagerringe 01, 02 weisen außerhalb der Wälzkörperlaufbahnen an ihren gegenüberliegenden radialen Flächen jeweils eine umlaufende Nut 04 auf. Zwischen den beiden Nuten 04 erstreckt sich radial eine Dichtungsanordnung 06. Die Dichtungsanordnung 06 umfasst eine ringförmige Dichtungsscheibe 07 und ein ringscheibenförmiges Dichtungsschild 08. Das Dichtungsschild 08 und die Dichtungsscheibe 07 sind somit sich radial zwischen den Lagerringen 01, 02 erstreckend angeordnet, wobei sie zumindest teilweise in den Nuten 04 sitzen. Die Dichtungsscheibe 07 und das Dichtungsschild 08 liegen im Wesentlichen parallel und axial unmittelbar aneinander an. Die Dichtungsscheibe 07 weist im dargestellten Beispiel eine Armierung 09 auf, die zumindest teilweise vom Material der Dichtungsscheibe umschlossen ist. Das Dichtungsschild 08 stützt die Dichtungsscheibe 07, wozu es bevorzugt an einem radialen Endbereich axial ausgerichtete Rippen 10 aufweist. Weiterhin weist das Dichtungsschild 08 eine Dichtungswulst 11 am anderen radialen Endbereich auf, welche dem festen Dichtungssitz dient. Das Dichtungsschild 08 ist zumindest teilweise flexibel ausgebildet. Die Dichtungsscheibe 07 ist zumindest teilweise elastisch ausgebildet und besteht bevorzugt aus einem Elastomer.
Der Aufbau der Dichtungsscheibe 07 und des Dichtungsschilds 08 wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Dichtungsscheibe 07. Die Dichtungsscheibe 07 ist in Umfangsrichtung geteilt, sodass sie aus zwei Dichtungselementen 12 besteht. Die Dichtungselemente 12 sind gleichartig und bogenförmig bzw. teilkreisförmig ausgebildet, sodass sie gemeinsam die ringförmige Dichtungsscheibe 07 bilden. An ihren Bogenenden liegen die Dichtungselemente 12 im eingebauten Zustand in zwei ersten Verbindungsbereichen 13 einander gegenüber, wobei ein Spalt verbleiben kann.
In 3 ist eine Draufsicht auf das Dichtungsschild 08 in einer ersten Ausführungsform gezeigt. Das Dichtungsschild 08 ist wie die Dichtungsscheibe 07 in Umfangsrichtung geteilt aufgebaut, sodass das Dichtungsschild 08 aus zwei gleichartigen, bogenförmigen bzw. teilkreisförmigen Schildelementen 14 besteht. Die Enden der Schildelemente 14 liegen im eingebauten Zustand in zwei zweiten Verbindungsbereichen 16 einander gegenüber, wobei eine Spalt verbleiben kann. Die ersten Verbindungsbereiche 13 der Dichtungsscheibe 07 und die zweiten Verbindungsbereiche 16 des Dichtungsschilds 08 sind um vorzugsweise 90° winkelversetzt zueinander angeordnet. Die Schildelemente 14 weisen jeweils mindestens einen Abdeckbereich 17 (4) auf, der im eingebauten Zustand den axial jeweils gegenüberliegenden Verbindungsbereich 13 der Dichtungsscheibe 07 vollständig abdeckt. Durch den Winkelversatz der Verbindungsbereiche 13, 16 zueinander und durch die Abdeckbereiche 17 des Dichtungsschilds 08 erfolgt eine Abdeckung der Verbindungsbereiche 13, wodurch ein Auslaufen von im Lager eingebrachten Schmiermitteln verhindert wird. Weiterhin wird das Einbringen von Schmutzpartikeln verhindert.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Dichtungsschilds 08. Das in 4 gezeigte Dichtungsschild 08 ist im Vergleich zum in 3 gezeigten Dichtungsschild 08 radial schmaler ausgebildet und weist lediglich in den beiden Abdeckbereichen 17 eine Materialverbreiterung auf, sodass der erste Verbindungsbereich 13 der Dichtungsscheibe 07 weiterhin vollständig abgedeckt werden kann.
5 zeigt eine dritte Ausführungsform des Dichtungsschilds 08. Das in 5 gezeigte Dichtungsschild 08 gleicht zunächst dem in 3 gezeigten Dichtungsschild, wobei das Dichtungsschild gemäß 5 ausgehend vom Innendurchmesser mehrere Schlitze bzw. Einkerbungen 18 aufweist, sodass die Montage bei gleichbleibenden Schutz erleichtert wird.
Bezugszeichenliste

01: Außenlagerring
02: Innenlagerring
03: Wälzkörperlaufbahn
04: Nut
05: -
06: Dichtungsanordnung
07: Dichtungsscheibe
08: Dichtungsschild
09: Armierung
10: Rippe
11: Dichtungswulst
12: Dichtungselement
13: erste Verbindungsbereiche der Dichtungsscheibe 07
14: Schildelement
15: -
16: zweite Verbindungsbereiche des Dichtungsschilds 08
17: Abdeckbereich
18: Schlitze / Einkerbungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015001279 A [0003]
JP 2008208868 A [0004]

Claims

Dichtungsanordnung (06) für ein geteiltes Wälzlager, umfassend eine ringförmige Dichtungsscheibe (07) und ein der Dichtungsscheibe axial gegenüberliegend angeordnetes ringscheibenförmiges Dichtungsschild (08), wobei die Dichtungsscheibe (07) aus zwei bogenförmigen Dichtungselementen (12) besteht und das Dichtungsschild aus zwei bogenförmigen Schildelementen (14) besteht, und wobei die beiden Dichtungselemente (12) in ersten Verbindungsbereichen (13) und die beiden Schildelemente (14) in zweiten Verbindungsbereichen (16) jeweils mit ihren Enden einander gegenüber liegen, wobei die jeweiligen Verbindungsbereiche (13, 16) der Dichtungselemente und der Schildelemente winkelversetzt zueinander angeordnet sind und wobei die Schildelemente (14) Abdeckbereiche (17) aufweisen, welche axial gegenüberliegend der ersten Verbindungsbereiche (13) der Dichtungsscheibe angeordnet sind, sodass die Verbindungsbereiche von den Abdeckbereichen (17) abgedeckt sind.
Dichtungsanordnung (06) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (07) eine oder mehrere Rippen (10) zum Abstützen und/oder zur Positionssicherung umfasst.
Lageranordnung umfassend einen Außenlagerring (01) und einen zu diesem rotierbaren Innenlagerring (02), wobei die Lagerringe koaxial zueinander angeordnet sind und wobei die Lagerringe geteilt ausgeführt sind, weiterhin umfassend eine Dichtungsanordnung (06) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (07) axial wälzkörpernah und das Dichtungsschild (08) axial wälzkörperfern angeordnet sind.
Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein geteiltes Pendelrollenlager ausgebildet ist.