DE10253474B4 - bearing arrangement - Google Patents

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Abstract

Lageranordnung bestehend aus mindestens einem Außenring (1) und mindestens einem Innenring (2),
wobei zwischen Außenring (1) und Innenring (2) eine Anzahl Wälzkörper (3) angeordnet sind,
wobei am Außenring (1) oder am Innenring (2) eine Dichtung (4) befestigt ist, die mit mindestens einer Dichtlippe (5) am Innenring (2) oder am Außenring (1) oder an einem hieran angrenzenden Bauteil dichtend anliegt, und
wobei der Bereich (B) des Außen- oder Innenrings (1, 2) oder des hieran angrenzenden Bauteils, an dem die mindestens eine Dichtlippe (5) dichtend anliegt, einen Radius (R) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Dichtlippe (5) durch ein in axiale Lagerrichtung (A) wirkendes Federelement (6) gegen den Bereich (B), an dem die Dichtlippe (5) dichtend anliegt, vorspannt wird, wobei das Federelement (6) eine Tellerfeder oder ein ringförmiges Federblech ist, das in Umfangsrichtung gewellt ausgebildet ist.Bearing arrangement consisting of at least one outer ring (1) and at least one inner ring (2),
wherein between the outer ring (1) and inner ring (2) a number of rolling elements (3) are arranged,
wherein on the outer ring (1) or on the inner ring (2) a seal (4) is fastened, which bears sealingly with at least one sealing lip (5) on the inner ring (2) or on the outer ring (1) or on a component adjacent thereto, and
wherein the region (B) of the outer or inner ring (1, 2) or of the component adjacent thereto, on which the at least one sealing lip (5) sealingly bears, has a radius (R),
characterized in that
at least one sealing lip (5) by a in the axial bearing direction (A) acting spring element (6) against the region (B) to which the sealing lip (5) sealingly, is biased, wherein the spring element (6) a plate spring or an annular Spring plate is formed, which is corrugated in the circumferential direction.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, bestehend aus mindestens einem Außenring und mindestens einem Innenring, wobei zwischen Außenring und Innenring eine Anzahl Wälzkörper angeordnet sind, wobei am Außenring oder am Innenring eine Dichtung befestigt ist, die mit mindestens einer Dichtlippe am Innenring oder am Außenring oder an einem hieran angrenzenden Bauteil dichtend anliegt, und wobei der Bereich des Außen- oder Innenrings oder des hieran angrenzenden Bauteils, an dem die mindestens eine Dichtlippe dichtend anliegt, einen Radius aufweist.The The invention relates to a bearing arrangement consisting of at least an outer ring and at least one inner ring, wherein between the outer ring and inner ring arranged a number of rolling elements are, being on the outer ring or a seal is attached to the inner ring with at least a sealing lip on the inner ring or on the outer ring or on a thereto adjacent component sealingly abuts, and wherein the area of the Outer or inner ring or the adjoining component, on which the at least one sealing lip sealingly, has a radius.

Eine Dichtungsanordnung der gattungsgemäßen Art ist aus der GB 2 310 467 A bekannt. Hier wird der axiale Endbereich zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Kugellagers durch eine zwischen die beiden Ringe integrierte Dichtung abgedichtet. Die Dichtlippen der Dichtung laufen dabei in einem radial ausgebildeten Bereich des einen Lagerrings an.A seal arrangement of the generic type is known from GB 2 310 467 A known. Here, the axial end portion between an inner ring and an outer ring of a ball bearing is sealed by a seal integrated between the two rings. The sealing lips of the seal run in a radially formed region of a bearing ring.

Auch aus der DE 25 42 080 A1 ist eine gattungsgemäße Dichtungsanordnung bekannt, wobei ein Wälzlager mit einem einstückigen Befestigungsflansch am inneren bzw. äußeren Lagerring mindestens ein Dichtungselement aus elastischem Werkstoff aufweist, wobei das Dichtungselement auf dem Befestigungsflansch gleitende Dichtlippen aufweist. Zur Verbesserung der Dichtungswirkung ist vorgesehen, dass das Dichtungselement an seinem den Dichtlippen gegenüberliegenden Ende durch Festklemmen oder Verformen eines dieses Dichtungselement umgreifenden Befestigungselements auf einem Lagerring festgesetzt ist.Also from the DE 25 42 080 A1 a generic sealing arrangement is known, wherein a rolling bearing having a one-piece mounting flange on the inner and outer bearing ring at least one sealing element made of elastic material, wherein the sealing element on the mounting flange has sliding sealing lips. To improve the sealing effect is provided that the sealing element is fixed at its opposite end of the sealing lips by clamping or deformation of this sealing element embracing fastener on a bearing ring.

Die Ausgestaltung eines Dichtrings geht aus der DE 198 39 502 C2 hervor.The design of a sealing ring goes out of the DE 198 39 502 C2 out.

Zur Anlage der Dichtlippen an einem der beiden Lagerringe sind die Dichtlippen elastisch vorgespannt, wobei die Vorspannkraft radial zur Drehachse des Lagers wirkt. Toleranzen und Verschleiß der Dichtlippe werden durch die radiale Federwirkung ausgeglichen.to The sealing lips on one of the two bearing rings are the sealing lips elastically biased, wherein the biasing force is radial to the axis of rotation of the camp acts. Tolerances and wear of the sealing lip are through balanced the radial spring action.

Bei derartigen Dichtungsanordnungen hat es sich als nachteilig erwiesen, dass die radial wirkende Anlaufkraft der Dichtlippe ein Wandern und infolgedessen ein Abrutschen der Dichtung aus dem Radius zur Folge hat. Hierdurch kann die Dichtwirkung im Laufe der Zeit abnehmen und schlussendlich gänzlich entfallen.at Such sealing arrangements, it has proved to be disadvantageous that the radially acting starting force of the sealing lip is a hiking and as a result slipping of the seal from the radius to Episode has. As a result, the sealing effect can decrease over time and finally completely omitted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung mit integrierter Dichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass ein Wandern bzw. Abrutschen der im Radius anlaufenden Dichtlippen verhindert wird, so dass die Dichtwirkung langfristig aufrechterhalten werden kann.Of the Invention is therefore the object of a bearing assembly further develop with integrated seal of the generic type such that a wandering or slipping of the starting in the radius sealing lips is prevented, so that the sealing effect is maintained long term can be.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dichtlippe durch ein in axiale Lagerrichtung wirkendes Federelement gegen den Bereich, an dem die Dicht lippe dichtend anliegt, vorgespannt wird, wobei das Federelement eine Tellerfeder oder ein ringförmiges Federblech ist, das in Umfangsrichtung gewellt ausgebildet ist. Im Unterschied zum Stand der Technik kommt also eine Lageranordnung mit einer Dichtung zum Einsatz, die sich dadurch auszeichnet, dass die Dichtlippe in axiale Lagerrichtung vorgespannt wird.The solution this object is characterized by the invention in that at least one sealing lip acting through an axial bearing direction Spring element against the region against which the sealing lip sealingly abuts, is biased, wherein the spring element is a plate spring or a annular Spring plate is formed, which is corrugated in the circumferential direction. In contrast to the prior art so comes a bearing assembly used with a seal, which is characterized in that the sealing lip is biased in the axial bearing direction.

Mit Vorteil kann vorgesehen werden, dass der Innenring und das diesen tragende Bauteil einstückig miteinander ausgebildet sind. Bevorzugt ist die Dichtung in einer Ausdrehung am Außen- oder Innenring befestigt. Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die mindestens eine Dichtlippe an einem Stützblech befestigt ist.With Advantage can be provided that the inner ring and this supporting component in one piece are formed with each other. Preferably, the seal is in one Outward rotation or inner ring attached. Furthermore, it can be provided that the at least one sealing lip is attached to a support plate.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Dichtelements kann vorgesehen werden, dass die mindestens eine Dichtlippe eine verschleißarme Beschichtung, vorzugsweise aus PTFE, aufweist. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die mindestens eine Dichtlippe aus PTFE besteht.Regarding the configuration of the sealing element can be provided that the at least one sealing lip a low-wear coating, preferably made of PTFE. Alternatively, it can also be provided that the at least one sealing lip consists of PTFE.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Spalt zwischen dem Stützblech und dem Außenring oder dem Innenring durch einen an der Dichtlippe angeformten Dichtungsfortsatz statisch abgedichtet ist. Bei dieser Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Dichtungsfortsatz an einem Stützblech ansetzt, der am Außenring und Innenring angeordnet ist. Der Dichtungsfortsatz kann dabei balgartig ausgebildet sein, wobei dessen eines Ende mit Hilfe einer Spiralfeder statisch dichtend am Stützblech anliegt. Der Dichtungsfortsatz kann auch alternativ dazu am Stützblech anvulkanisiert sein. Schließlich ist es auch möglich, dass der Dichtungsfortsatz mindestens eine Dichtlippe aufweist, die am Stützblech statisch anliegt.A Another advantageous embodiment provides that the gap between the support plate and the outer ring or the inner ring by a molded on the sealing lip sealant extension is statically sealed. In this embodiment, it has as proved advantageous that the sealing extension on a support plate attaches to the outer ring and Inner ring is arranged. The sealing process can be bellows-like be formed, wherein the one end by means of a coil spring static sealing on the support plate is applied. The gasket extension can also alternatively on the support plate be vulcanized. After all it is also possible that the sealing extension has at least one sealing lip, the on the support plate static.

Mit der vorgeschlagenen Lageranordnung wird sichergestellt, dass die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung lange aufrechterhalten bleibt und keine Gefahr besteht, dass es zu einem Wandern oder Abrutschen der Dichtlippe im Radius kommt.With the proposed bearing arrangement ensures that the Sealing effect of the seal assembly is maintained long There is no danger of walking or slipping the sealing lip comes in radius.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention shown. Show it:

1 einen Ausschnitt einer Lageranordnung mit einer Dichtung im Schnitt, 1 a section of a bearing assembly with a seal in section,

2a in Seitenansicht ein als gewelltes Blech ausgebildetes Federelement, 2a in side view, a spring element designed as a corrugated sheet,

2b eine alternative Ausgestaltung des Federelements in perspektivischer Ansicht, 2 B an alternative embodiment of the spring element in a perspective view,

3 eine zu 1 alternative Ausgestaltung, 3 one too 1 alternative embodiment,

4 eine weitere zu 1 alternative Ausgestaltung, 4 another one too 1 alternative embodiment,

5 eine weitere zu 1 alternative Ausgestaltung und 5 another one too 1 alternative embodiment and

6 eine weitere zu 1 alternative Ausgestaltung. 6 another one too 1 alternative embodiment.

In 1 ist eine Lageranordnung im Schnitt dargestellt, die einen Außenring 1 und einen Innenring 2 aufweist, die relativ zueinander drehbar angeordnet sind. Zwischen Außenring 1 und Innenring 2 sind Wälzkörper 3 angeordnet, von denen nur einer ansatzweise skizziert ist.In 1 a bearing assembly is shown in section, which has an outer ring 1 and an inner ring 2 has, which are arranged rotatably relative to each other. Between outer ring 1 and inner ring 2 are rolling elements 3 arranged, of which only one is sketched.

Die Lageranordnung kommt bevorzugt bei der Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz. Damit der Zwischenraum zwischen Innenring und Außenring, in dem sich die Wälzkörper befinden, zur Umgebung hin abgedichtet ist, ist eine Dichtung 4 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel vier Dichtlippen 5 aufweist. Wie zu erkennen ist, laufen die einzelnen Dichtlippen 5 der Dichtung 4 in einem im Schnitt kreisförmig ausgebildeten Abschnitt des Innenrings 2 an; der sich dabei ergebende Radius ist mit R bezeichnet. Der Bereich des Innenrings 2, an dem die Dichtlippen 5 dichtend anliegen, ist mit B angegeben. Der Außenring 1 weist eine Ausdrehung 7 auf, in der die Dichtung 4 angeordnet ist. Dabei ist die Dichtung 4 von einem Stützblech 9 aufgenommen und am Außenring 1 angeordnet, der im Schnitt im wesentlichen zwei um 90° abgewinkelte Schenkel aufweist. Die Dichtlippen 5 sind an einem weiteren Stützblech 8 anvulkanisiert.The bearing assembly is preferably used in the storage of a wheel of a motor vehicle. In order for the space between the inner ring and outer ring, in which the rolling elements are sealed to the environment, is a seal 4 provided, which in the exemplary embodiment four sealing lips 5 having. As can be seen, the individual sealing lips run 5 the seal 4 in a sectionally circular section of the inner ring 2 at; the resulting radius is denoted by R. The area of the inner ring 2 on which the sealing lips 5 sealing against, is indicated with B. The outer ring 1 has a turnout 7 on, in which the seal 4 is arranged. Here is the seal 4 from a support plate 9 picked up and on the outer ring 1 arranged, which has in essence two substantially angled by 90 ° legs. The sealing lips 5 are on another support plate 8th vulcanized.

Gemäß dem Erfindungskonzept findet eine Vorspannung der Dichtlippen 5 in Achsrichtung A der Lageranordnung statt. Hierfür ist ein Federelement 6 vorgesehen, das in Richtung des Doppelpfeils eine Vorspannkraft ausüben kann. Im Betrieb der Lageranordnung bedeutet dies, dass die einzelnen Dichtlippen 5 in Achsrichtung A mit einer gewünschten Vorspannkraft beaufschlagt werden und entsprechend im Bereich B anliegen.According to the concept of the invention, there is a bias of the sealing lips 5 in the axial direction A of the bearing assembly instead. This is a spring element 6 provided that can exert a biasing force in the direction of the double arrow. During operation of the bearing arrangement, this means that the individual sealing lips 5 be applied in the axial direction A with a desired biasing force and abut in the area B accordingly.

In den 2a bzw. 2b ist illustriert, wie das Federelement 6 bevorzugt ausgestaltet sein kann. Es ist als in Umfangsrichtung betrachtet gewelltes Blech ausgebildet, wobei die Abmessungen und Materialeigenschaften des Federelements so gewählt sind, dass eine gewünschte Vorspannkraft in Achsrichtung A entsteht.In the 2a respectively. 2 B is illustrated as the spring element 6 may be preferably configured. It is designed as a corrugated sheet in the circumferential direction, wherein the dimensions and material properties of the spring element are selected so that a desired biasing force in the axial direction A is formed.

In 3 ist eine alternative Ausgestaltung zur Lösung gemäß 1 zu sehen. Jeweils zwei Dichtlippen 5 sind in einem Elastomerblock zusammengefasst; die jeweiligen Elastomerblöcke sind am Stützblech 8 anvulkanisiert. Der Spalt S zwischen den beiden Stützblechen 8 und 9 – in Radialrichtung betrachtet – wird hier durch einen Dichtungsfortsatz 10 abgedichtet, der als statische Dichtung fungiert. Das eine Ende des Dichtungsfortsatzes 10 ist mit einer Spiralfeder 11 am Stützblech 9 festgelegt.In 3 is an alternative embodiment of the solution according to 1 to see. Two sealing lips each 5 are combined in an elastomer block; the respective elastomer blocks are on the support plate 8th vulcanized. The gap S between the two support plates 8th and 9 - viewed in the radial direction - is here by a sealing extension 10 sealed, which acts as a static seal. One end of the gasket extension 10 is with a spiral spring 11 on the support plate 9 established.

Die in 4 dargestellte weitere Alternativlösung sieht vor, dass hier der Dichtungsfortsatz 10 sich radial von innen an das Stützblech 9 anlegt; hier kommt also kein weiteres Federelement zur Festlegung des Dichtungsfortsatzes 10 am Stützblech 9 zum Einsatz.In the 4 shown further alternative solution provides that here the gasket extension 10 radially from the inside to the support plate 9 applies; So here is no further spring element for fixing the seal extension 10 on the support plate 9 for use.

Bei der Alternativlösung gemäß 5 ist vorgesehen, dass. die Dichtlippen 5 mit einer Beschichtung aus PTFE versehen sind, wodurch die Reibungsverhältnisse der Dichtung verbessert werden können. Es kann auch – wie es 6 zu entnehmen ist – vorgesehen sein, dass nur eine einzige Dichtlippe 5 zum Einsatz kommt, die sich über einen gewünschten Bereich des Radius R erstreckt. Auch hier ist vorgesehen, dass die Dichtlippe 5 im Kontaktbereich mit dem Innenring 2 mit PTFE beschichtet ist. Freilich kann alternativ dazu auch vorgesehen sein, dass die Dichtlippe 5 gänzlich aus PTFE besteht.In the alternative solution according to 5 is provided that. the sealing lips 5 provided with a coating of PTFE, whereby the friction conditions of the seal can be improved. It can also - like it 6 can be seen - provided that only a single sealing lip 5 is used, which extends over a desired range of the radius R. Again, it is envisaged that the sealing lip 5 in the contact area with the inner ring 2 coated with PTFE. Of course, it can also be provided as an alternative that the sealing lip 5 entirely made of PTFE.

6 ist noch zu entnehmen, dass sich hier der Dichtungsfortsatz 10 radial in Richtung des Stützblechs 9 erstreckt und an diesem statisch dichtend anliegt. 6 can still be seen that here the gasket extension 10 radially in the direction of the support plate 9 extends and bears statically sealing.

11
Außenringouter ring
22
Innenringinner ring
33
Wälzkörperrolling elements
44
Dichtungpoetry
55
Dichtlippesealing lip
66
Federelementspring element
77
Ausdrehungrecess
88th
Stützblechgusset
99
Stützblechgusset
1010
DichtungsfortsatzSeal extension
1111
Spiralfederspiral spring
AA
Achsrichtungaxially
BB
BereichArea
RR
Radiusradius
SS
Spaltgap

Claims (10)

Lageranordnung bestehend aus mindestens einem Außenring (1) und mindestens einem Innenring (2), wobei zwischen Außenring (1) und Innenring (2) eine Anzahl Wälzkörper (3) angeordnet sind, wobei am Außenring (1) oder am Innenring (2) eine Dichtung (4) befestigt ist, die mit mindestens einer Dichtlippe (5) am Innenring (2) oder am Außenring (1) oder an einem hieran angrenzenden Bauteil dichtend anliegt, und wobei der Bereich (B) des Außen- oder Innenrings (1, 2) oder des hieran angrenzenden Bauteils, an dem die mindestens eine Dichtlippe (5) dichtend anliegt, einen Radius (R) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Dichtlippe (5) durch ein in axiale Lagerrichtung (A) wirkendes Federelement (6) gegen den Bereich (B), an dem die Dichtlippe (5) dichtend anliegt, vorspannt wird, wobei das Federelement (6) eine Tellerfeder oder ein ringförmiges Federblech ist, das in Umfangsrichtung gewellt ausgebildet ist.Bearing arrangement consisting of at least one outer ring ( 1 ) and at least one inner ring ( 2 ), between outer ring ( 1 ) and inner ring ( 2 ) a number of rolling elements ( 3 ) are arranged, wherein on the outer ring ( 1 ) or on the inner ring ( 2 ) a seal ( 4 ) is attached, which with at least one sealing lip ( 5 ) on the inner ring ( 2 ) or on the outer ring ( 1 ) or sealingly abuts a component adjacent thereto, and wherein the region (B) of the outer or inner ring ( 1 . 2 ) or the adjoining component to which the at least one sealing lip ( 5 ) sealingly, has a radius (R), characterized in that at least one sealing lip ( 5 ) by a in the axial bearing direction (A) acting spring element ( 6 ) against the region (B) at which the sealing lip ( 5 ) is sealingly biased, is biased, wherein the spring element ( 6 ) is a plate spring or an annular spring plate, which is formed corrugated in the circumferential direction. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (4) in einer Ausdrehung (7) am Außen- oder Innenring (1, 2) befestigt ist.Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the seal ( 4 ) in one turn ( 7 ) on the outer or inner ring ( 1 . 2 ) is attached. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtlippe (5) an einem Stützblech (8) befestigt ist.Bearing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one sealing lip ( 5 ) on a support plate ( 8th ) is attached. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtlippe (5) eine verschleißarme Beschichtung aufweist.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one sealing lip ( 5 ) has a low-wear coating. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtlippe (5) aus PTFE besteht.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one sealing lip ( 5 ) consists of PTFE. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (S) zwischen dem Stützblech (8) und dem Außenring (1) oder Innenring (2) durch einen an der Dichtlippe (5) angeformten Dichtungsfortsatz (10) statisch abgedichtet ist.Bearing arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the gap (S) between the support plate ( 8th ) and the outer ring ( 1 ) or inner ring ( 2 ) by one at the sealing lip ( 5 ) molded gasket extension ( 10 ) is statically sealed. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfortsatz (10) an einem Stützblech (9) ansetzt, der am Außenring (1) oder Innenring (2) angeordnet ist.Bearing arrangement according to claim 6, characterized in that the sealing extension ( 10 ) on a support plate ( 9 ) attached to the outer ring ( 1 ) or inner ring ( 2 ) is arranged. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfortsatz (10) balgartig ausgebildet ist, wobei dessen eines Ende mit Hilfe einer Spiralfeder (11) statisch dichtend am Stützblech (9) anliegt.Bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the sealing extension ( 10 ) is formed bellows-like, one end of which by means of a spiral spring ( 11 ) static sealing on the support plate ( 9 ) is present. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfortsatz (10) am Stützblech (9) anvulkanisiert ist.Bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the sealing extension ( 10 ) on the support plate ( 9 ) is vulcanized. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfortsatz (10) mindestens eine Dichtlippe darstellt, welche am Stützblech (9) statisch anliegt.Bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the sealing extension ( 10 ) at least one sealing lip, which on the support plate ( 9 ) is static.
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