DE102021124846A1 - Bearing arrangement for an agricultural machine - Google Patents

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Eduardo Christovam
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Abstract

Eine Lageranordnung (1) für eine landwirtschaftliche Maschine umfasst ein Wälzlager (2) sowie eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtungsanordnung (11), wobei das Wälzlager (2) zur Lagerung eines topfförmigen, einen Flansch (10) aufweisenden Gehäuses (7) auf einer Welle (16) vorgesehen und ein metallisches Rad (12) mit dem Flansch (10) verbunden ist, und wobei das Rad (12) mit einer inneren Dichtungsscheibe (13), welche drehfest mit der Welle (16) gekoppelt ist, in einer gemeinsamen Ebene liegt und die das Rad (12) und die innere Dichtungsscheibe (13) umfassende Anordnung sandwichartig zwischen dem Flansch (10) und einer äußeren, drehfest mit dem Rad (12) verbundenen Dichtungsscheibe (14) angeordnet ist.

Figure DE102021124846A1_0000
A bearing arrangement (1) for an agricultural machine comprises a roller bearing (2) and a sealing arrangement (11) designed as a labyrinth seal, the roller bearing (2) for supporting a pot-shaped housing (7) having a flange (10) on a shaft ( 16) and a metallic wheel (12) is connected to the flange (10), and wherein the wheel (12) lies in a common plane with an inner sealing disc (13) which is non-rotatably coupled to the shaft (16). and the wheel (12) and inner sealing washer (13) assembly is sandwiched between the flange (10) and an outer sealing washer (14) non-rotatably connected to the wheel (12).
Figure DE102021124846A1_0000

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine für die Verwendung in einer landwirtschaftlichen Maschine geeignete Lageranordnung, welche ein Wälzlager sowie eine Dichtungsanordnung umfasst.The invention relates to a bearing arrangement which is suitable for use in an agricultural machine and which comprises a roller bearing and a sealing arrangement.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Eine in der DE 10 2005 008 448 B4 beschriebene Lageranordnung für eine Erntemaschine umfasst ein zweireihiges Wälzlager sowie eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtung. Mit Hilfe der in der DE 10 2005 008 448 B4 beschriebenen Anordnung ist ein Gutförder- und/oder Gutbearbeitungselement lagerbar.one in the DE 10 2005 008 448 B4 The bearing arrangement described for a harvesting machine comprises a double-row roller bearing and a seal designed as a labyrinth seal. With the help of in the DE 10 2005 008 448 B4 A crop conveying and/or crop processing element can be stored as described.

Eine weitere Lageranordnung, welche ein zweireihiges Wälzlager und eine Labyrinthdichtung umfasst, ist in der US 11,022,178 B2 offenbart. Die gesamte Lageranordnung ist in diesem Fall als Radlager für ein Kraftfahrzeug ausgebildet.Another bearing arrangement, which includes a double-row roller bearing and a labyrinth seal, is in U.S. 11,022,178 B2 disclosed. In this case, the entire bearing arrangement is designed as a wheel bearing for a motor vehicle.

Weitere als Labyrinthdichtungen gestaltete Dichtungen, insbesondere für Radlager, sind zum Beispiel in den Dokumenten US 10,527,100 B2 , DE 10 2017 110 115 A1 , DE 10 2008 017 409 A1 , DE 10 2011 003 704 B4 und DE 10 2019 125 055 A1 beschrieben. Im letztgenannten Fall sind mehrere Dichtungsbleche eines Radlagers in axialer Richtung des Lagers abwechselnd an dessen Innenring und an dessen Außenring befestigt.Other seals designed as labyrinth seals, in particular for wheel bearings, are for example in the documents US 10,527,100 B2 , DE 10 2017 110 115 A1 , DE 10 2008 017 409 A1 , DE 10 2011 003 704 B4 and DE 10 2019 125 055 A1 described. In the latter case, several sealing plates of a wheel bearing are fastened alternately to the inner ring and to the outer ring of the bearing in the axial direction of the bearing.

Die Dokumente DE 2 228 757 A und US 10,584,742 B2 offenbaren verschiedene Wälzlagerdichtungen mit zumindest näherungsweise kreisringförmigen Dichtungsscheiben. Im letztgenannten Fall weicht die Außenkontur einer Dichtungsscheibe gezielt von einer Kreisform ab.The documents DE 2 228 757 A and U.S. 10,584,742 B2 disclose various roller bearing seals with at least approximately annular sealing discs. In the latter case, the outer contour of a sealing disk deliberately deviates from a circular shape.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Einsatz unter rauhen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei einer landwirtschaftlichen Maschine, geeignete abgedichtete Wälzlageranordnung anzugeben, welche sich durch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen apparativem Aufwand, Robustheit, Fertigungsfreundlichkeit und beanspruchtem Bauraum auszeichnet.The invention is based on the object of specifying a sealed roller bearing arrangement suitable for use under harsh environmental conditions, in particular in an agricultural machine, which is characterized by a particularly favorable ratio between the complexity of the equipment, robustness, ease of manufacture and the required installation space.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lageranordnung umfasst ein Wälzlager sowie eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtungsanordnung, wobei das Wälzlager zur Lagerung eines topfförmigen, einen Flansch aufweisenden Gehäuses auf einer Welle vorgesehen ist. Mit dem Flansch des Gehäuses ist ein metallisches Rad verbunden, wobei das Rad mit einer inneren Dichtungsscheibe, welche drehfest mit der Welle gekoppelt ist, in einer gemeinsamen Ebene liegt und die das Rad und die innere Dichtungsscheibe umfassende Anordnung sandwichartig zwischen dem Flansch und einer äußeren, drehfest mit dem Rad verbundenen Dichtungsscheibe angeordnet ist.This object is achieved according to the invention by a bearing arrangement having the features of claim 1. The bearing arrangement comprises a roller bearing and a sealing arrangement designed as a labyrinth seal, the roller bearing being provided for mounting a pot-shaped housing having a flange on a shaft. A metallic wheel is bonded to the flange of the housing, the wheel lying in a common plane with an inner sealing washer non-rotatably coupled to the shaft, and the assembly comprising the wheel and inner sealing washer being sandwiched between the flange and an outer, rotatably connected to the wheel sealing washer is arranged.

Durch die geschichtete, sandwichartige Anordnung der verschiedenen, zumindest teilweise eine Dichtungsfunktion übernehmenden Komponenten der Lageranordnung ist trotz eines in axialer Richtung schmalen Aufbaus der gesamten Anordnung eine sehr gute Dichtwirkung erzielbar. Bei dem Rad, welches die innere Dichtungsscheibe radial umgibt, kann es sich insbesondere um eine optional gekrümmte, unmittelbar zur Bodenbearbeitung vorgesehene Scheibe in der Art eines Tellers handeln. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die US 7,073,949 B2 hingewiesen.Due to the layered, sandwich-like arrangement of the various components of the bearing arrangement, which at least partially assume a sealing function, a very good sealing effect can be achieved despite the overall arrangement being narrow in the axial direction. The wheel, which radially surrounds the inner sealing disk, can in particular be an optionally curved disk, in the manner of a plate, provided directly for tilling the soil. In this context, an example is given on the U.S. 7,073,949 B2 pointed out.

In besonders montagefreundlicher Ausgestaltung stimmt der Außendurchmesser der inneren Dichtungsscheibe mit dem Außendurchmesser des Wälzlagers, insbesondere Kugellagers, überein.In a configuration that is particularly easy to assemble, the outside diameter of the inner sealing washer matches the outside diameter of the roller bearing, in particular the ball bearing.

Gemäß einer möglichen, besonders kompakten Bauform stimmt die Dicke der inneren Dichtungsscheibe mit der Wandstärke des Rades in dessen zwischen dem Flansch und der äußeren Dichtungsscheibe liegenden Bereich überein.According to a possible, particularly compact design, the thickness of the inner sealing washer corresponds to the wall thickness of the wheel in the area between the flange and the outer sealing washer.

Das Wälzlager der Lageranordnung kann als zweireihiges Lager, beispielsweise Kugellager oder Kegelrollenlager, ausgebildet und damit zur Aufnahme von Radialkräften, Axialkräften sowie Kippmomenten geeignet sein. Auf seiner der Dichtungsanordnung abgewandten Stirnseite kann das Wälzlager unmittelbar durch das Gehäuse hermetisch abgedichtet sein. Alternativ kann eine gesonderte Abdeckkappe oder Abdeckscheibe zum einseitigen Verschluss des Gehäuses vorgesehen sein. In beiden Fällen ragt die Welle nur einseitig, nämlich auf der Seite der Dichtungsanordnung, aus dem Gehäuse heraus.The roller bearing of the bearing arrangement can be designed as a double-row bearing, for example ball bearings or tapered roller bearings, and can therefore be suitable for absorbing radial forces, axial forces and tilting moments. On its end face remote from the sealing arrangement, the roller bearing can be hermetically sealed directly by the housing. Alternatively, a separate cover cap or cover disc can be provided for one-sided closure of the housing. In both cases, the shaft protrudes from the housing on only one side, namely on the side of the sealing arrangement.

Figurenlistecharacter list

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Lageranordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine Lageranordnung für eine landwirtschaftliche Maschine in einer Schnittdarstellung,
  • 2 die Anordnung nach 1 in perspektivischer geschnittener Ansicht.
A preferred embodiment of the bearing arrangement designed according to the invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings. show:
  • 1 a bearing assembly for an agricultural machine in a sectional view,
  • 2 according to the arrangement 1 in perspective cut view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Lageranordnung für eine nicht weiter dargestellte landwirtschaftliche Maschine umfasst ein Wälzlager 2 sowie eine Dichtungsanordnung 11, welche als Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Das Wälzlager 2 ist im vorliegenden Fall als zweireihiges Kugellager ausgebildet, wobei ein Innenring 3 und/oder ein Außenring 4 des Lagers 2 geteilt sein können. Zwei Wälzkörperreihen 5, 6 sind derart angeordnet, dass sich eine Lagerung in O-Anordnung ergibt. Alternativ kann das Wälzlager 2 als Lagerung in X-Anordnung gestaltet sein. In jedem Fall ist das mehrreihige Wälzlager 2 in der Lage, sowohl Radial- und Axialkräfte als auch Kippmomente aufzunehmen.A bearing arrangement, identified overall by the reference numeral 1, for an agricultural machine, not shown in detail, comprises a roller bearing 2 and a sealing arrangement 11, which is designed as a labyrinth seal. In the present case, the roller bearing 2 is designed as a double-row ball bearing, it being possible for an inner ring 3 and/or an outer ring 4 of the bearing 2 to be divided. Two rows of rolling elements 5, 6 are arranged in such a way that storage results in an O arrangement. Alternatively, the roller bearing 2 can be designed as a bearing in an X arrangement. In any case, the multi-row rolling bearing 2 is able to absorb both radial and axial forces as well as tilting moments.

Mit Hilfe des Wälzlagers 2 ist ein topfförmiges Gehäuse 7 auf einer Welle 16 gelagert. Hierbei ist der Innenring 3 auf die Welle 16 aufgesetzt, während der Außenring 4 in einen zylindrischen Abschnitt 8 des Gehäuses 7 eingesetzt ist und zugleich einen Boden 9 des Gehäuses 7 kontaktiert. Im Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 7 dazu vorgesehen, mit einem nicht dargestellten Deckel am Boden 9 verschlossen zu werden. Alternativ kann der Boden 9 geschlossen sein.A pot-shaped housing 7 is mounted on a shaft 16 with the aid of the roller bearing 2 . In this case, the inner ring 3 is placed on the shaft 16 , while the outer ring 4 is inserted into a cylindrical section 8 of the housing 7 and at the same time makes contact with a bottom 9 of the housing 7 . In the exemplary embodiment, the housing 7 is intended to be closed with a cover, not shown, on the base 9 . Alternatively, the bottom 9 can be closed.

Auf seiner dem Boden 9 abgewandten Stirnseite weist das Gehäuse 7 einen Flansch 10 auf, so dass insgesamt eine Hutform des Gehäuses 7 gegeben ist. Am Flansch 10 liegt ein Rad 12 an, welches zur Bodenbearbeitung vorgesehen ist. Das Rad 12 hat im vorliegenden Fall die Form einer flachen ebenen Scheibe. In nicht dargestellter Weise könnte das Rad 12 zumindest in seinem äußeren Bereich gekrümmt sein, so dass die Form einer Schüssel gegeben ist.The housing 7 has a flange 10 on its end face facing away from the base 9, so that the housing 7 has a hat shape overall. On the flange 10 is a wheel 12, which is provided for tillage. In the present case, the wheel 12 has the shape of a flat, even disk. In a way that is not shown, the wheel 12 could be curved at least in its outer area, so that the shape of a bowl is given.

Die Dichtungsanordnung 11, welche für eine Abdichtung des Wälzlagers 2 auf der Seite des Flansches 10 sorgt, umfasst eine innere Dichtungsscheibe 13 und eine äußere Dichtungsscheibe 14. Hierbei ist die innere Dichtungsscheibe 13 drehfest mit der Welle 16 sowie mit dem Innenring 3 verbunden, insbesondere durch Aufpressen auf die Welle 16. Der Außendurchmesser der inneren Dichtungsscheibe 13 stimmt mit dem Außendurchmesser des Außenrings 4 überein. Von der Stirnseite des Außenrings 4 ist die innere Dichtungsscheibe 13 minimal beabstandet. Die Wandstärke der inneren Dichtungsscheibe 13 stimmt zumindest annähernd mit der Wandstärke des Rades 12 überein. Jede Stirnseite der inneren Dichtungsscheibe 13 liegt mit einer der Stirnseiten des Rades 12 in jeweils einer gemeinsamen Ebene. Bei einer dieser Ebenen handelt es sich um die Stirnfläche des Flansches 10. An der zweiten der genannten Ebenen liegt die äußere Dichtungsscheibe 14 flächig auf dem Rad 12 auf.The sealing arrangement 11, which ensures a seal of the roller bearing 2 on the side of the flange 10, comprises an inner sealing disk 13 and an outer sealing disk 14. The inner sealing disk 13 is non-rotatably connected to the shaft 16 and to the inner ring 3, in particular by Pressing onto the shaft 16. The outer diameter of the inner sealing disk 13 corresponds to the outer diameter of the outer ring 4. The inner sealing disk 13 is at a minimal distance from the end face of the outer ring 4 . The wall thickness of the inner sealing washer 13 is at least approximately the same as the wall thickness of the wheel 12 . Each end face of the inner sealing disc 13 lies in a common plane with one of the end faces of the wheel 12 . One of these planes is the end face of the flange 10. At the second of these planes, the outer sealing disc 14 rests flat on the wheel 12.

Der Innendurchmesser der äußeren Dichtungsscheibe 14 ist signifikant geringer als der Außendurchmesser der inneren Dichtungsscheibe 13. Der Außendurchmesser der äußeren Dichtungsscheibe 14 ist im vorliegenden Fall etwas geringer als der Außendurchmesser des Flansches 10. Bohrungen 15 in der äußeren Dichtungsscheibe 14 ermöglichen das Anschrauben des Rades 12 und der äußeren Dichtungsscheibe 14 am Flansch 10.The inner diameter of the outer sealing washer 14 is significantly smaller than the outer diameter of the inner sealing washer 13. In the present case, the outer diameter of the outer sealing washer 14 is slightly smaller than the outer diameter of the flange 10. Bores 15 in the outer sealing washer 14 allow the wheel 12 and to be screwed on the outer sealing washer 14 on the flange 10.

Die Gestaltung der Dichtungsanordnung 11 als Labyrinthdichtung geht insbesondere aus 1 hervor. Ein labyrinthartig mehrfach abgeknickter Dichtungsspalt ist durch entsprechende mehrfach geknickte Pfeile kenntlich gemacht. Die äußere Dichtungsscheibe 14 ist der inneren Dichtungsscheibe 13 berührungsfrei vorgelagert. Zusätzliche Dichtungselemente, etwa in der Form von Elastomerdichtungen, sind zur Abdichtung des Wälzlagers 2 nicht erforderlich.The design of the sealing arrangement 11 as a labyrinth seal is particularly important 1 out. A sealing gap with multiple kinks in the manner of a labyrinth is indicated by corresponding multiple kinked arrows. The outer sealing disk 14 is positioned in front of the inner sealing disk 13 without contact. Additional sealing elements, for example in the form of elastomer seals, are not required to seal the roller bearing 2 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Lageranordnungbearing arrangement
22
Wälzlagerroller bearing
33
Innenringinner ring
44
Außenringouter ring
55
Wälzkörperreiherow of rolling elements
66
Wälzkörperreiherow of rolling elements
77
GehäuseHousing
88th
zylindrischer Abschnittcylindrical section
99
BodenFloor
1010
Flanschflange
1111
Dichtungsanordnungsealing arrangement
1212
Radwheel
1313
innere Dichtungsscheibeinner sealing washer
1414
äußere Dichtungsscheibeouter sealing washer
1515
Bohrungdrilling
1616
WelleWave

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • US 7073949 B2 [0008]US7073949B2 [0008]

Claims (4)

Lageranordnung (1) für eine landwirtschaftliche Maschine, umfassend ein Wälzlager (2) sowie eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtungsanordnung (11), wobei das Wälzlager (2) zur Lagerung eines topfförmigen, einen Flansch (10) aufweisenden Gehäuses (7) auf einer Welle (16) vorgesehen und ein metallisches Rad (12) mit dem Flansch (10) verbunden ist, und wobei das Rad (12) mit einer inneren Dichtungsscheibe (13), welche drehfest mit der Welle (16) gekoppelt ist, in einer gemeinsamen Ebene liegt und die das Rad (12) und die innere Dichtungsscheibe (13) umfassende Anordnung sandwichartig zwischen dem Flansch (10) und einer äußeren, drehfest mit dem Rad (12) verbundenen Dichtungsscheibe (14) angeordnet ist.Bearing arrangement (1) for an agricultural machine, comprising a roller bearing (2) and a sealing arrangement (11) designed as a labyrinth seal, the roller bearing (2) for mounting a pot-shaped housing (7) having a flange (10) on a shaft ( 16) and a metallic wheel (12) is connected to the flange (10), and wherein the wheel (12) lies in a common plane with an inner sealing disc (13) which is non-rotatably coupled to the shaft (16). and the wheel (12) and inner sealing washer (13) assembly is sandwiched between the flange (10) and an outer sealing washer (14) non-rotatably connected to the wheel (12). Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der inneren Dichtungsscheibe (13) mit dem Außendurchmesser des Wälzlagers (2) übereinstimmt.bearing arrangement claim 1 , characterized in that the outer diameter of the inner sealing washer (13) corresponds to the outer diameter of the roller bearing (2). Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der inneren Dichtungsscheibe (13) mit der Wandstärke des Rades (12) in dessen zwischen dem Flansch (10) und der äußeren Dichtungsscheibe (14) liegenden Bereich übereinstimmt.bearing arrangement claim 1 or 2 , characterized in that the thickness of the inner sealing washer (13) corresponds to the wall thickness of the wheel (12) in its area between the flange (10) and the outer sealing washer (14). Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (2) als zweireihiges Lager ausgebildet und auf seiner der Dichtungsanordnung (11) abgewandten Stirnseite durch das Gehäuse (7) hermetisch abgedichtet ist.Bearing arrangement according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the roller bearing (2) is designed as a double-row bearing and is hermetically sealed on its end face remote from the sealing arrangement (11) by the housing (7).
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