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Die
Erfindung betrifft eine Lageranordnung, insbesondere den Aufbau
einer Abdichtung für eine Lageranordnung.
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Nach
dem Stand der Technik sind verschiedenen Lageranordnungen bekannt.
Typische Lageranordnungen weisen einen umlaufenden Innenring, verbunden
mit einem inneren Bauteil, beispielsweise einem rotierenden inneren
Bauteil, wie einer Achse, sowie einen Außenring auf, wobei
der Außenring dem Innenring gegenüberliegend,
beabstandet angeordnet ist. Der Außenring ist mit einem äußeren Bauteil,
wie beispielsweise einem feststehenden Teil verbunden. Eine Mehrzahl
von Wälzkörpern, wie beispielsweise Kugeln, ist
in der Regel zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet.
Die Wälzkörper reduzieren Reibung und Verschleiß der
beweglichen Teile und Oberflächen und die Lageranordnung
enthält häufig ein Schmiermittel um die Wälzkörper
und andere Teile vor übermäßiger Reibung
und Verschleiß zu schützen. Beispielhafte Lageranordnungen
sind bekannt aus den Druckschriften
US
5,704,719 (Cook et al.),
US
5,716,147 (Cook et al.),
US
5,863,137 (Johnson et al.),
US
5,927,864 (Feerick) und
US
6,677,283 (Ni), welche alle durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt
der vorliegenden Anmeldung aufgenommen werden.
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Lageranordnungen
sind häufig rauen Betriebsbedingungen ausgesetzt, wobei
die Lageranordnungen flüssigen, gasförmigen und
festen Fremdstoffen ausgesetzt sind. Beispielsweise nehmen Lageranordnungen
häufig Schmutz, Abriebmaterial, Metallpartikel, angreifende
Chemikalien und Wasser auf. Fremdstoffe, welche in die Lageranordnung
eindringen, können schnell zu einem Schaden und zum Verschleiß an
den Wälzkörpern führen, welcher letztlich
zu einem Versagen des Lagers führt.
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Im
Stand der Technik sind verschiedene Dichtungsanordnungen beschrieben,
welche Lageranordnungen schützen. Eine typische Dichtungsanordnung
ist dazu vorgesehen, den Eintritt von Fremdstoffen in die Lageranordnung,
wo die Wälzkörper sich befinden, zu vermindern.
Dichtungsanordnungen weisen häufig starre Dichtungselemente
auf, welche üblicherweise eine oder mehrere, metallene, umlaufende
Flanschelemente aufweisen, welche der inneren oder der äußeren
Komponente zugeordnet sind und nah bei einer starren Einrichtung
der jeweils anderen Komponente angeordnet sind, mit der sie zusammenwirken.
In vielen Anwendungsbereichen sind Lageranordnungen jedoch Temperaturveränderungen
während des Betriebs ausgesetzt, welche zu einer thermischen
Ausdehnung und/oder Bewegung zwischen den Komponenten der Lageranordnung führen
können.
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Eine
thermische Ausdehnung kann zu einer axialen und/oder radialen Ausdehnung
führen, wodurch Bewegungen verschiedener Lageranordnungskomponenten
relativ zueinander entstehen, welche die Wirksamkeit einer Abdichtung
der Lageranordnung beeinflussen. Beispielsweise kann eine axiale
und/oder radiale Ausdehnung auf Grund von Erwärmung und/oder
auf Grund von Abnutzung der Lageranordnung zur Entstehung eines übermäßig großen
Spalts in einer Abdichtung einer Lageranordnung führen.
Derartige axiale und/oder radiale Ausdehnungen können ebenso
dazu führen, dass Dichtungskomponenten der Lageranordnung
miteinander in Berührung geraten und es dadurch zu Verschleiß kommt,
oder dass dadurch die Abdichtung oder deren Komponenten beschädigt
werden. Das bedeutet, dass die Wirksamkeit von Dichtungen zur Vermeidung
des Eindringens von Fremdkörpern und/oder zum Zurückhalten
des Schmiermittels in der Lageranordnung beeinträchtigt
werden kann.
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Die
vorliegende Beschreibung stellt eine Lageranordnung zur Verfügung.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen
weist die Lageranordnung einen Innenring auf, welcher mit einem
inneren Bauteil verbunden ist. Ein Außenring ist mit einem äußeren
Bauteil verbunden und derart angeordnet, daß der Innenring
gegenüberliegend und beabstandet zum Außenring
liegt. Eine Mehrzahl von Wälzkörpern ist zwischen
dem Innenring und dem Außenring angeordnet. Ein Flanschelement
ist entweder an dem Innenring oder an dem Außenring angeordnet.
Das Flanschelement erstreckt sich im wesentlichen radial in Richtung
des jeweils anderen Rings von dem Innenring und dem Außenring.
An diesem anderen Ring von dem Innenring und dem Außenring
ist eine elastische Dichtung angeordnet, wobei die elastische Dichtung
sich angrenzend zu dem Flanschelement erstreckt. Das innere Bauteil
und das äußere Bauteil sind relativ zueinander
verdrehbar.
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Weitere
Ausführungsformen der Lageranordnung weisen einen Innenring
auf, welcher mit einem inneren Bauteil verbunden ist. Ein Außenring
ist an einem äußeren Bauteil angeordnet, wobei
der Außenring dem Innenring gegenüberliegend und
beabstandet angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Wälzkörpern
ist zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet.
Ein Flanschelement ist an dem Innenring angeordnet und erstreckt
sich im wesentlichen radial in Richtung des Außenrings.
Eine elastische Dichtung ist an dem Außenring angeordnet
und erstreckt sich im wesentlichen angrenzend zu dem Flanschelement.
Das innere Bauteil und das äußere Bauteil sind
relativ zueinander verdrehbar. Die elastische Dichtung verbleibt,
während einer axialen und/oder radialen Bewegung des Flanschelementes relativ
zu der elastischen Dichtung angrenzend zu dem Flanschelement angeordnet.
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Weitere
Ausführungsformen der Lageranordnung weisen einen Innenring
auf, welcher mit einem inneren Bauteil verbunden ist. Ein Außenring
ist an einem äußeren Bauteil angeordnet, wobei
der Außenring dem Innenring gegenüberliegend und
beabstandet angeordnet ist. Ein Flanschelement ist an dem Innenring
angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen radial in Richtung
des Außenrings. Ein Dichtungsträger ist an dem
anderen Ring angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen radial
in Richtung des Innenrings. Eine elastische Dichtung ist an dem Dichtungsträger
angeordnet und erstreckt sich angrenzend zu dem Flanschelement.
Das innere Bauteil und das äußere Bauteil sind
relativ zueinander verdrehbar. Die elastische Dichtung verbleibt
während einer thermischen Ausdehnung angrenzend zu dem
Flanschelement angeordnet.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren Ausführungsformen der Lageranordnung, welche
einen Innenring aufweisen, der mit einem inneren Bauteil verbunden
ist. Ein Außenring ist an einem äußeren
Bauteil angeordnet, wobei der Außenring dem Innenring gegenüberliegend
und beabstandet angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Wälzkörpern
ist zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet.
Eine Dichtungsanordnung weist ein erstes starres Bauteil mit einem
Rastelement auf, wobei das Rastelement das erste starre Bauteil
mit einem entsprechenden Rastelement an entweder dem Innenring oder
dem Außenring verbindet. Das erste starre Bauteil erstreckt sich
im wesentlichen radial in Richtung des jeweils anderen Rings von
dem Innenring und dem Außenring. Eine elastische Dichtung
wirkt mit dem ersten starren Bauteil zur Herstellung einer Abdichtung
zusammen, um einen inneren Bereich der Lageranordnung vor der äußeren
Umgebung zu schützen.
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Die
Zeichnungen, welche hier beschrieben werden, dienen der Erläuterung
und schränken den Offenbarungsgehalt in keiner Weise ein.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer
Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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2A ist
eine geschnittene Teilansicht einer Lageranordnung mit einer elastischen
Dichtung;
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2B ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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2C ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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3A ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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3B ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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3C ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung;
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4 ist
eine geschnittene Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Lageranordnung mit einer elastischen Dichtung, wobei eine
axiale Bewegung der Lageranordnung in Strichlinien dargestellt ist.
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Die
folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und schränkt
den Offenbarungsgehalt, die Anwendbarkeit oder Verwendung der Erfindung
nicht ein. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen beziehen sich
auf gleiche oder zusammenhängende Teile und Einrichtungen
der verschiedenen Ausführungsformen, auch wenn der unmittelbare
strukturelle Zusammenhang der Einrichtungen geringfügig voneinander
abweichen kann. „Ein" und „eine" sind dahingehend
zu verstehen, dass „mindestens ein", beziehungsweise „mindestens
eine" von dem jeweils beschriebenen Element vorhanden ist; eine
Mehrzahl dieser Elemente kann vorhanden sein, wenn dies möglich
ist.
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In
den 1 und 2A ist beispielhaft eine Ausführungsform
einer Lageranordnung 10 dargestellt, mit einer elastischen
Dichtung 24, die an einem inneren Bauteil, welches eine
Welle 16 sein kann, angeordnet und innerhalb eines Gehäuses 12 aufgenommen
ist. Ein äußeres Bauteil kann mit der Lageranordnung 10 verbunden
sein, beispielsweise durch die Verwendung von Stiften (nicht dargestellt)
in den Bohrungen 15 in Flanschen 13 des Gehäuses 12.
Die Lageranordnung 10 weist einen Innenring 14 auf, welcher
auf der Welle 16 angeordnet ist, sowie einen Außenring 18,
welcher so angeordnet ist, dass eine Wälzkörperoberfläche 15 des
Innenrings 14 gegenüber und beabstandet zu einer
Wälzkörperoberfläche 19 des
Außenrings 18 angeordnet ist. Eine Mehrzahl von
Wälzkörpern 20 ist zwischen dem Innenring 14 und
dem Außenring 18 angeordnet. Es versteht sich, daß wenngleich
die Wälzkörper 20 in 2A kugelförmig
dargestellt sind, diese ebenso eine beliebige Anzahl verschiedener
Arten von Wälzkörpern 20 umfassen können,
beispielsweise Nadelrollen, Kegelrollen und versetzte Kegelrollen.
Des weiteren kann, obwohl nur eine einzelne Reihe von Wälzkörpern 20 dargestellt
ist, eine Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern 20 in
der Lageranordnung 10 angeordnet sein.
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Ein
starres Bauteil, wie ein Flanschelement 22 ist direkt an
dem Innenring 14 angebracht, wobei das Flanschelement 22 sich
im wesentlichen radial in Richtung des Außenrings 18 erstreckt.
In dieser im wesentlichen radialen Richtung erstreckt sich ein rechtwinkliger
Abschnitt 22a und ein abgewinkelter Abschnitt 22b.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform
kann der Außenring 18 (wie der Innenring 14)
aus mehreren Komponenten, 18a, 18b zusammengefügt
sein. Eine elastische Dichtung 24 ist an dem Außenring 18 angebracht
und erstreckt sich von dort derart, dass sie angrenzend zu der Außenseite 26 des
Flanschelementes 22 liegt, wie dargestellt. In dieser Ausführungsform
sind das Flanschelement 22 und die angrenzende elastische
Dichtung 24 dicht beieinanderliegend dargestellt, wodurch
sich ein schmaler Spalt 30 zwischen dem Flanschelement 22 und
der elastischen Dichtung 24 ergibt, wie beispielsweise
in 2A dargestellt. Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann die elastische Dichtung 24 das
Flanschelement 22 berühren, wie beispielsweise
in den 2B und 2C dargestellt.
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Der
Begriff „angrenzend" zur Beschreibung der räumlichen
Beziehung zwischen der elastischen Dichtung 24 und dem
Flanschelement 22 umfasst Ausführungsformen mit
einem schmalen Spalt 30 zwischen der elastischen Dichtung 24 und
dem Flanschelement 22 (Beispiele in 2A und 3A), Ausführungsformen
in denen die elastische Dichtung 24 an dem Flanschelement 22 anliegt
(Beispiele in 2B, 2C, 3B und 3C),
sowie Ausführungsformen in denen die elastische Dichtung 24 außerhalb 26 des
Flanschelementes (Beispiele in 2A, 2C, 3A und 3C)
oder innerhalb 28 des Flanschelementes 22 (Beispiele
in 2B und 3B) angeordnet
ist. Beipielsweise kann der Kontakt zwischen dem Flanschelement 22 und
der angrenzenden elastischen Dichtung 24 direkt oder über
ein als Lippendichtung ausgeformtes Dichtungsprofil 32 hergestellt
sein, welche sich von der elastischen Dichtung 24 erstreckt,
wie in 2C und 3C dargestellt.
In weiteren Ausführungsformen der Dichtungsanordnung 10 ist
die elastische Dichtung 24 auf einem wesentlichen Teil
der Länge des Flanschelementes 22 benachbart zu
diesem angeordnet, oder lediglich das entfernte Ende der elastischen
Dichtung 24 ist benachbart zu dem Flanschelement 22 angeordnet.
Bei Ausführungsformen, in denen die elastische Dichtung 24 das
Flanschelement 22 berührt, kann durch das Fehlen
eines Spalts eine geschlossene, spaltfreie Abdichtung zwischen der
elastischen Dichtung 24 und dem Flanschelement 22 erreicht
werden.
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Die
elastische Dichtung 24 kann aus verschiedenen Materialien
hergestellt sein; typischerweise besteht die elastische Dichtung 24 aus
einem Polymer, Gummi oder einem elastomeren Material. Beispielhafte
Materialien für die elastische Dichtung 24 sind:
Nylon; Polypropylen, Fluoropolymer, so wie TEFLON von DuPont; Fluoroelastomer,
so wie VITON; Nitril; Ethylen-Acrylat-Katschuk, Acrylic Elastomer,
so wie VAMAC; Urethan; Polyimide, so wie VESPEL; oder andere Polymere,
Gummi, Elastomere und Mischungen dieser Stoffe. Andere Materialien, insbesondere
solche, die für das Ultraschallschweißen geeignet
sind, sind beispielsweise: Poly-Acrylnitril, -butadien, -styrol,
d. h. ABS Copolymer; Acryl; Butadien-Styrol, Phenylen-Oxid basierte
Harze; Polycarbonate; Polyetherimid; Polyethersulfon; Polystyrol;
Polyvinylchlorid; Acetal; Cellulose; Fluorpholymer; Nylon; Polyester;
Polyetheretherketon (PEEK); Polyethylen; Polymethylpenten; Polyphenylsulfid
und Polypropylen. Im wesentlichen kann jedes biegweiche Material
verwendet werden, soweit es den zu erwartenden umgebungsbedingten
Betriebsbedingungen der Lageranordnung 10 angepasst ist;
beispielsweise sollte es chemisch und thermisch stabil im Hinblick
auf die vorgesehene Anwendung sein.
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Die
Verschleißeigenschaften des Materials, welches für
die elastische Dichtung 24 ausgewählt wird, ist
ebenfalls von Bedeutung. Typischerweise verursacht jeder Kontakt
zwischen der elastischen Dichtung 24 und dem Flanschelement 22 einen
geringeren Verschleiß, sowohl an der elastischen Dichtung 24 als
auch an dem Flanschelement 22, verglichen mit Dichtungselementen
aus starren Materialien, wie Metall. Berührung zwischen
einem metallenen Dichtungselement und einem metallenen Flanschelement 22 können
beispielsweise zu einem schnellen Verschleiß des metallenen
Dichtelements und des metallenen Flanschelementes 22 führen, was
die Wirksamkeit der Dichtung dauerhaft herabsetzt. Die Biegsamkeit
der elastischen Dichtung 24 erlaubt es hier, sich zu verformen,
wenn das Flanschelement 22 die elastische Dichtung 24 berührt.
Des weiteren erlaubt die flexible und biegsame Eigenschaft der elastischen
Dichtung 24, Bewegungen zwischen der elastischen Dichtung 24 und
dem Flanschelement 22 auszugleichen, wobei weiterhin eine wirksame
Ab dichtung gewährleistet wird. Des weiteren erlaubt die
Biegsamkeit der elastischen Dichtung 24, dass diese gegen
das Flanschelement 22 vorgespannt werden kann. Ausführungsformen
der elastischen Dichtung 24 können des weiteren
eine konische Form aufweisen, so daß die elastische Dichtung 24,
wenn diese gegen das Flanschelement 22 vorgespannt ist,
auch bei Verschleiß in Kontakt mit dem Flanschelement 22 bleibt.
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Wie
in den Ausführungsformen gemäß 2A bis 2C dargestellt,
ist die elastische Dichtung 24 an dem Außenring 18 durch
Einpressen in eine Aufnahmenut 34 verbunden. Die elastische Dichtung
kann jedoch alternativ mit dem Außenring durch verschiedene
Methoden, welche nach dem Stand der Technik bekannt sind, verbunden
sein. Derartige Verbindungstechniken (nicht dargestellt) umfassen,
ohne darauf beschränkt zu sein, Ultraschallschweißen,
adhäsives Kleben und Aufschmelzen der elastischen Dichtung 24 in
Löcher oder Ausnehmungen, welche in dem Außenring 18 eingeformt sind.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Verbindungstechnik und die
Auswahl des Materials für die elastische Dichtung 24 sich
gegenseitig bedingen können. Beispielsweise sollte eine
polymerische elastische Dichtung 24 mit einem Kleber verträglich sein,
welcher zur Verbindung der elastischen Dichtung 24 an dem
Außenring 18 verwendet wird.
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Die
Lageranordnung
10 kann in jeder geeigneten Art und Weise
an dem inneren Bauteil angeordnet sein, welches eine Welle
16 sein
kann. In den Figuren ist eine Methode exemplarisch dargestellt, wobei
der Innenring
14 eine Verlängerung
36 in
axialer Richtung mit einer Gewindebohrung
38 zur Aufnahme
einer Stellschraube
40 aufweist. Die Stellschraube
40 wird
fest gegen die Welle
16 angezogen um den Innenring
14 und
die Lageranordnung
10 auf der Welle
16 zu befestigen.
Mehr als eine axiale Verlängerung und/oder Stellschraube
40 können
verwendet werden. Andere Befestigungsvorrichtungen können
zur Anbringung der Lageranordnung
10 auf der Welle
16 verwendet
werden, wie beispielsweise verpressbare ringförmige Sicherungskragen,
wie beschrieben im
US Patent
5,863,137 und
US Patent 6,908,230 ,
welche hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der Anmeldung
aufgenommen werden.
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Eine
Schmierung der Lageranordnung 10 und der elastischen Dichtung 24 kann
mittels eines Schmiernippels 42 erfolgen. Der Schmiernippel 42 leitet
Schmierfett oder andere Schmiermittel durch den Außenring 18,
um die Wälzkörper 20 zu schmieren. Die
elastische Dichtung 24 hält das Schmiermittel
innerhalb der Lageranordnung 10, zusätzlich zu ihrer
Funktion, Fremdstoffe von außerhalb der Lageranordnung
zurückzuhalten. Des weiteren wird jede Lücke zwischen
dem Flanschelement 22 und der angrenzenden elastischen
Dichtung 24, so wie der schmale Spalt 30, mit
Schmierfett oder Schmiermittel gefüllt, sobald die Lageranordnung 10 geschmiert wird.
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Die
Lageranordnung 10 mit der elastischen Dichtung 24 kann
weiterhin ein starres Bauteil umfassen, wie einen Dichtungsträger 44 und
ein entsprechendes flexibles Dichtungsteil 46. Der Dichtungsträger 44 ist
in 2A mit dem Außenring 18 verbunden
dargestellt und erstreckt sich im wesentlichen radial in Richtung
des Innenrings 14. Der Dichtungsträger 44 kann
aus Metall hergestellt sein. Das flexible Dichtungsteil 46 kann
an dem Innenring 14 über das Flanschelement 22 befestigt
sein. Das flexible Dichtungsteil 46 weist mindestens einen
Dichtungsschenkel 48 auf, welcher abdichtend an dem Dichtungsträger 44 anliegt.
Das flexible Dichtungsteil 46 kann die Funktion ähnlich
eines Ein-Wege-Ventils haben, welches den Austritt von Schmiermittel
zulässt, jedoch den Eintritt von Schmiermittel und Fremdstoffen
in die Lageranordnung verhindert. Alternativ (nicht dargestellt)
kann das flexible Dichtungsteil 46 an dem Außenring 18 angeordnet
sein (beispielsweise über den Dichtungsträger 44)
und mit mindestens einem Dichtungsschenkel 48 abdichtend
an dem Flanschelement 22 anliegen. Das flexible Dichtungsteil 46 kann
aus den selben Materialien hergestellt sein, welche zuvor im Zusammenhang
mit der elastischen Dichtung 24 angeführt wurden.
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Der
Dichtungsträger 44 kann mit dem Außenring 18,
wie in 2A bis 3C dargestellt, durch
Verrasten des Dichtungsträgers 44 über
einen nach innen abgewinkelten Rand 45 verbunden werden.
Wie in den Figuren dargestellt, wird die Rastverbindung dadurch
hergestellt, dass der Dichtungsträger 44 ein abgewinkeltes
Endstück aufweist, welches mit dem nach innen abgewinkelten
Rand 45 zusammenwirkt. Ein Bauteil des Außenrings 18b kann
so ausgeführt sein, dass es eine Aussparung für
den Rand des Dichtungsträgers 44 aufweist, so
daß der Dichtungsträger 44, wenn er auf
den Außenring 18b aufgepresst wird, in den nach
innen abgewinkelten Rand 45 am Außenring 18b einrastet.
Durch die Rastverbindung des Dichtungsträgers 44 mit
dem Außenring 18b wird ein radialer Presssitz
und eine in axialer Richtung wirkende Kraft erreicht, welche den Dichtungsträger 44 gegen
den Außenring 18b zieht und den Dichtungsträger 44 so
in Position hält. Selbstverständlich sind dem
Fachmann alternative Rastverbindungen bekannt, welche hier ebenso
anwendbar wären.
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Weitere,
den Erfindungsgegenstand nicht einschränkende Beispiele
(hier nicht dargestellt) umfassen eine Lageranordnung 10 mit
Innenring 14, einen Außenring 18, eine
Mehrzahl an Wälzkörpern 20 und eine Dichtungsanordnung,
wobei der Innenring 14 und der Außenring 18 relativ
zueinander verdrehbar sind. Der Innenring 14 ist mit einem
inneren Bauteil und der Außenring 18 ist mit einem äußeren
Bauteil verbunden, wobei die Ringe 14, 18 so angeordnet sind,
dass der Innenring 14 dem Außenring 18 gegenüberliegend,
beanstandet angeordnet ist. Die Mehrzahl von Wälzkörpern 20 ist
zwischen dem Innenring 14 und dem Außenring 18 angeordnet.
Die Dichtungsanordnung 10 umfasst ein erstes starres Bauteil
und eine elastische Dichtung 24. Das erste starre Bauteil
weist ein Rastmittel auf, welches das erste starre Bauteil mit entweder
dem Innenring 14 oder dem Außenring 18 verbindet,
so dass das erste starre Bauteil sich im wesentlichen radial in
Richtung des jeweils anderen Rings von dem Innenring 14 und dem
Außenring 18 erstreckt. Die elastische Dichtung 24 ist
an dem jeweils anderen Ring von dem Innenring 14 und dem
Außenring 18 angeordnet und erstreckt sich benachbart
zum ersten starren Bauteil. Die Lageranordnung 10 kann
des weiteren ein zweites starres Bauteil aufweisen, wobei das zweite
starre Bauteil mit dem jeweils anderen Ring von dem Innenring 14 und
dem Außenring 18 verbunden ist, beispielsweise
durch eine Rastverbindung. Die elastische Dichtung 24 kann
ebenso mit dem jeweils anderen Ring von dem Innenring 14 und
dem Außenring 18 durch das zweite starre Bauteil
verbunden sein.
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Eine
alternative Ausführungsform, dargestellt in 2B ist
im wesentlichen identisch mit der Lageranordnung 10 aus 2A,
wobei das Flanschelement 22 jedoch an seinem Ende nicht
gebogen ist und die elastische Dichtung 24 sich derart von
dem Außenring 18 erstreckt, dass sie auf der Innenseite 18 des
Flanschelementes 22 liegt.
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In
einer weiteren alternativen Ausführungsform, dargestellt
in 2C, kann die elastische Dichtung 24 eine äußere
Oberfläche des Flanschelementes 22 berühren,
so daß im wesentlichen kein Spalt besteht, beziehungsweise
eine geschlossene spaltfreie Abdichtung zwischen der elastischen
Dichtung 24 und dem Flanschelement 22 entsteht.
Durch einen oder mehrere als Lippendichtung 32 ausgeformte
Dichtungsprofile, welche sich von der elastischen Dichtung 24 aus
erstrecken, kann der Kontakt zu dem Flanschelement 22 hergestellt
werden. Ein oder mehrere der als Lippendichtung 32 ausgeformten Dichtungsprofile
können vorteilhaft unterstützend wirken, um das
Eindringen von Fremdstoffen in die Lageranordnung zu verhindern,
beziehungsweise um Schmierfett oder Schmiermittel zwischen der elastischen
Dichtung 24 und dem Flanschelement 22 zu halten.
Des weiteren kann das flexible Dichtungsteil 46 durch einen
Filzeinsatz 50 gebildet sein, welcher zwischen dem Dichtungsträger 44 und
dem Flanschelement 22 angeordnet ist. Der Filzeinsatz 50 kann
ebenfalls das Eindringen von Fremdstoffen und das Austreten von
Schmierstoffen verhindern und so die Vorteile der elastischen Dichtung 24 unterstützen.
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Weitere
Ausführungsformen einer Lageranordnung 10 mit
elastischer Dichtung 24 sind in den 3A bis 3C dargestellt.
In diesen Ausführungsformen wird der Dichtungsträger 44 dazu
genutzt, die elastische Dichtung 24 mit dem Außenring 18 zu
verbinden. Beispielsweise, wie in 3A dargestellt,
ist die elastische Dichtung 24 mit dem Außenring 18 verbunden.
Dies wird dadurch erreicht, dass die elastische Dichtung 24 direkt
mit dem Dichtungsträger 44 verbunden ist, welcher
wiederum direkt mit dem Außenring 18 verbunden
ist.
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Die
elastische Dichtung 24 kann mit dem Dichtungsträger 44 durch
verschiedene, typischerweise nach dem Stand der Technik bekannte
Techniken verbunden werden. Diese Verbindungstechniken umfassen,
ohne darauf beschränkt zu sein, das Einpressen in eine
Aufnahmenut (nicht dargestellt) in dem Dichtungsträger 44,
Ultraschallschweißen, adhäsives Kleben und Aufschmelzen
der elastischen Dichtung 24 in Löcher oder Ausnehmungen
(nicht dargestellt) in dem Dichtungsträger 44.
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Wie
in 3A dargestellt, erstreckt sich die elastische
Dichtung 24 auf eine Außenseite 26 des Flanschelementes 22.
Die elastische Dichtung 24 bildet einen Spalt 30 zwischen
sich und dem Flanschelement 22. In 3B ist
eine Ausführungsform dargestellt, bei der die elastische
Dichtung 24 mit dem Dichtungsträger 44 verbunden
ist und sich bis an die Innenseite 28 des Flanschelementes 22 erstreckt und,
wie dargestellt, in direktem Kontakt zu dem Flanschelement 22 steht.
Zusätzliche Einrichtungen zur Abdichtung, sowie ein flexibles
Dichtungsteil 46 (eine exemplarische Ausführungsform
ist in 3B dargestellt) oder ein Filzeinsatz 50 (eine
exemplarische Ausführungsform ist in 3C dargestellt)
können Teil der Lageranordnung 10 sein. In 3C ist eine
Ausführungsform dargestellt, worin die elastische Dichtung 24 mit
dem Außenring 18 über den Dichtungsträger 44 verbunden
ist, wobei die elastische Dichtung 24 mit dem Flanschelement 22 über ein
als Lippendichtung 32 ausgeformtes Dichtungsprofil in Kontakt
steht.
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In
der 4 ist eine Bewegung des Flanschelementes 22 und
der elastischen Dichtung 24 relativ zueinander dargestellt.
Eine solche Bewegung kann durch thermische Ausdehnung der gesamten
Lageranordnung 10 oder durch thermische Ausdehnung verschiedener
Komponenten der Lageranordnung 10 hervorgerufen werden.
Ebenso kann eine Bewegung durch Verschleiß an Bauteilen
der Lageranordnung hervorgerufen werden. Die Bewegung innerhalb
der Lageranordnung 10 kann radial und/oder axial gerichtet
sein; ein Beispiel axialer Bewegung ist in 4 dargestellt.
Das Flanschelement 22 ist an dem inneren Ring 14 angeordnet
dargestellt und die elastische Dichtung 24 ist gegen das
Flanschelement 22 vorgespannt. Da der Innenring 14 und
der Außenring 18 sich in radialer Richtung relativ
zueinander bewegen, bewegt sich die elastische Dichtung 24,
welche gegen das Flanschelement 22 vorgespannt ist, entlang
des Flanschelementes 22, beziehungsweise schleift daran
entlang, wobei jedoch stets ein Kontakt zu dem Flanschelement 22 oder
ein schmaler Spalt 30 besteht, da die elastische Dichtungen 24 biegsam ist.
Daher kann die elastische Dichtung 24 eine wirksame Abdichtung
gegenüber dem Flanschelement 22 aufrechterhalten,
obwohl die Lageranordnung 10 sich ausdehnt und/oder sich
auf Grund von Temperaturveränderungen und/oder Verschleiß bewegt.
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Alternative
Ausführungsformen (nicht dargestellt) können eine
Lageranordnung 10 mit einer elastischen Dichtung 24 umfassen,
wobei die Anordnung des Flanschelementes 22 und der elastischen
Dichtung 24 an den Innenring 14 und dem Außenring 18 umgekehrt
ist, beispielsweise kann ein Flanschelement 22 alternativ
an dem Außenring 18 der Lageranordnung 10 angeordnet
sein, wobei das Flanschelement 22 sich in dem Fall in einer
radialen Richtung zu dem Innenring 14 erstrecken würde.
Dementsprechend wäre die elastische Dichtung 24 an
dem Innenring 14 angeordnet und würde sich im
wesentlichen radial in Richtung des Außenrings 18 erstrecken,
um angrenzend an dem Flanschelement 22 zu liegen. Alternative
Ausführungsformen bestehen auch darin, dass das Flanschelement 22 an
dem Außenring 18 angeordnet ist und der Dichtungsträger 44 an
dem Innenring 14 angeordnet ist. In diesen Ausführugsformen
ist die elastische Dichtung 24 an dem Dichtungsträger 44 angeordnet
und würde sich im wesentlichen radial in Richtung des Außenrings 18 erstrecken
um angrenzend an das Flanschelement 22 zu liegen.
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Ebenso
können weitere Ausführungsformen der Lageranordnung
10 mit
elastischer Dichtung
24 zusätzliche Strukturteile,
Hilfsdichtungen und Abschlusskappen, welche üblicherweise
in Lageranordnungen verwendet werden, aufweisen. Derartige Strukturen,
einschließlich einer Gleitringdichtung sind beispielsweise
in
US Patent 5,704,719 beschrieben,
beziehungsweise eine Abschlusskappe ist im
US Patent 6,581,939 beschrieben, welche
hiermit durch Bezugnahme in dem Offenbarungsgehalt der Anmeldung
aufgenommen werden.
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Die
Beschreibung der Erfindung ist lediglich exemplarisch, so dass Abwandlungen,
welche nicht von der allgemeinen Erfindungsidee abweichen unter den
Umfang der Erfindung fallen. Derartige Abwandlungen können
nicht als abweichend von der Erfindungsidee und dem Erfindungsumfang
angesehen werden.
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Zusammenfassung
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Lageranordnung,
umfassend:
einen Innenring verbunden mit einem inneren Bauteil,
einen
Außenring verbunden mit einem äußeren
Bauteil, wobei der Innenring zum Außenring beabstandet und
gegenüberliegend angeordnet ist,
eine Mehrzahl von
Wälzkörpern, welche zwischen dem Innenring und
dem Außenring angeordnet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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