DE1425994A1

DE1425994A1 - Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit Torsionsmanschetten-Dichtung

Info

Publication number: DE1425994A1
Application number: DE19641425994
Authority: DE
Inventors: Budde Dipl-Ing Karl
Original assignee: Metzeler AG
Current assignee: Metzeler AG
Priority date: 1964-08-21
Filing date: 1964-08-21
Publication date: 1969-11-20
Also published as: GB1110334A

Description

19. August 1964 PA 10269/Loe/De

Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit Torsionsmanschetten-Dichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit primär oszillierender Drehbewegung, das durch eine Torsionsmansehette abgedichtet ist. Es sind Kunststoff und Gummi-Kunststoff-Gleitlager bekannt, bei denen eine Welle in einer Kunststoffbuchse oszillierende Drehbewegungen ausführt. Der Kunststoff kann außen nochmals mit einer Gummischicht umgeben sein und ist in ein entsprechendes Lagerauge eingesetzt. Es ist bekannt, derartige Gleitlager durch Lippen oder Flächen aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff abzudichten, welche radial oder axial an entsprechende Flächen der gelagerten Well ei. anlaufen und mit diesen gleitende Dichtungen bilden. Derartige Dichtungen sind für Kunststoff-Gleitlager erforderlich, um das Eindringen von Staub und Wasser in die Gleitfläche und damit ein Rosten oder Abrieb zu verhindern.

Der Nachteil dieser bekannten Gleitdichtungen an oszillierenden Kunststoff-Gleitlagern besteht darin, daß sie zur einwandfreien

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Punktion immer .gesoümiertseiin.müssen. Bei.Irockenlauf wird die" Dichtlippe oder-Dichtflä-Q-h;e.;S.ch|nell,.-zer-&tö-rt. ,-,.Bei vielen wartungsfreien .Kunststoff-Gleitlagern ist das Vorhandene ein eines Schmiermittels nicht: nur nicht notwendig, .sondern, yielfach sogar unerwünscht. G-Ie it dichtungen der ,beschriebenen^ Art haben weiter., den Nachteil eines relativ hohen, von Torspannung, Durchmesser, Materialpaarung= und Schmierung, abhängigen Gleitwie_fderstandes und eines von den gleichen la&toren; abhängigen losbreehwiderstandes, der ein.Vielfaches des Gleitwiderstandss -betragern k;ann. Spwqhl der losbrechwiderstand als auch der Gleitwiderstand der Dichtung können die Punktion der lagerstelle beeinträchtigen, insbesondere in Fällen,_: in äeUßA ein. niedriger.^,gleichmäßiger Yerdrehwider- „ stand der gelagerten.. Welle erf afderlAch^ist. ._; _ _ ._;:^ .,„^ *

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keine einwandfreie hermetische Abdichtung gewährleistet ist. Dies ist insbesondere in den Fallen von Nachteil, in denen eine Lagerbuchse verwendet wird» deren Volumen bzw» Laufspiel sich mit der prozentualen Luftfeuchtigkeit ihrer Umgebung ändert, wie dies bei Kunststoff-Gleitlagern meist der FaIl ist»

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisher bekannten oszillierenden Kunststoff- oder G-ummi-Kunststoff-Grleitiager mit gleitender Lippen- oder Fläche'ndichtung zu vermeiden,

■Erfindungsgemäß wird, diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Manschette aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff das eigentliche Lagerelement hermetisch abdichtet und ein Band der Manschette mit dem oszillierenden, der andere mit dem stationären ieil der Lagerstelle verbunden ist und die Winkelausschlage zwischen ossiliierendem und stationärem !Teil der Lagerstelle durch elastische Verformung des Materials der Manschette aufgenommen werden* Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Dichtung keinerlei unter normalen Betriebsbedingungen gleitende feile besitzt und daher auch nicht geschmiert werden muß* Bin weiterer Vorteil ist durch diese Ausführung dadurch gegeben, daß beim Verdrehen der gelagerten "Welle keinerlei Lösbrech- und Gleitwiderstand der Dichtung überwunden v/erden muß, wie dies bei gleitenden Dichtungen der Fall ist» Während bei Lagerstellen mit

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gleitender Dichtung der Verdrehwiderstand der Dichtung, über dem Verdrehwinkel aufgetragen, "bereits bei null Grad Verdrehung einen relativ hohen, von Vorspannung, Durchmesser, Materialpaarung und Schmierung abhängigen Wert aufweist und hei zunehmendem Drehwinkel auf den etwas geringeren, annähernd konstant bleibenden Gleitwiderstand absinkt, beginnt der lediglich durch die elastische Verformung des Hanschettenmaterials bedingte·Verdrehwiderstand einer Torsionsmanschette, ebenfalls;über dem Drehwinkel aufgetragen, praktisch bei Null und steigt mit zunehmendem Dreh-

winkel etwa linear an. Der gegenüber einer gleitenden Dichtung wesentlich geringere Verdrehwiderstand einer TOrsionsmanschetten-Dichtung bei beginnender Verdrehung.ist insbesondere bei den An-rwendungsfällen einer oszillierenden Gleitlagerteile von Vorteil, bei denen eine sensible lagerung, d. h. ein niedriger Verdrehwiderstand der gelagerten Welle um-deren Nullage erforderlich-ist.

Weiterhin ist das erfindungsgemäß ausgeführte Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Dichtungsmanschette, eine stationäre Dichtung bildend, fest mit dem stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und der andere Teil der-Manschette als Lippen- -oder Elächendichtung ausgebildet ist. und ;unter radialer. Vorspannung auf einen Ansatz des oszillierenden Teils.= der. Lagerstelle .aufgeschoben ist und mit diesem unter normalen Umständen ebenfalls eine an sich stationäre · Dichtung "bildet. Stationäre Dichtungen haben gegenüber gleitenden

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Dichtungen den Vorteil, daß sie mit sehr viel größerer Vorspannung eingebaut werden können und zufolge dessen eine einwandfreiere Dichtung garantieren ohne irgendeinem Verschleiß unterworfen zu sein, wie dies bei gleitenden Dichtungen der Pail ist.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß eine als Teil der Torsionsmanschette bei normaler Torsionsbeanspruchung stationär dichtende Lippen- oder Flächendichtung aufgrund der Bemessung ihrer radialen Vorspannung nach Erreichen eines extremen, durch die Torsionsspannung in der Torciionsmanschette bestimmten kritischen Verdrehe winkeis zur gleitenden Dichtung wird. Diese Maßnahme schützt die Torsionsmanschette vor einer Zerstörung bei anormal großen Verdrehvvinkeln der Lagerstelle und bewirkt außerdem eine automatische Gelb etJustierung der Torsionsmansehette in solchen Fällen, in denen die ilitteis teilung der oszillierenden Drehbewegung der Lagerstelle nicht mit der Einbaustellung des Lagers bzw. der Dicht-Eanschette übereinstimmt.

Weiterhin iat erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Torsionsmanochette einen das eigentliche Lagerelement einschließenden Raum durch normalerweise an sich stationäre Dichtungen luftdicht ab-'achließt und dieser Raum als Gpeicherraum für ein zur Verminde-

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rung des Reibungswiderstandes der Lagerstelle verwendetes Schmiermittel dienen kann. Dadurch wird erreicht, daß das eigentliche Kunststoff-Lagerelement einerseits vor hygroskopischen Einflüssen der das Lager umgebenden Atmosphäre geschützt wird und andererseits ein Speicherraum entsteht, der eine Schmiermittelfüllung aufnehmen kann, welches eine permanente, verlustlose Schmierung der Lagerstelle sicherstellt.

Ferner ist vorgesehen, daß die Torsionsmanschette durch ein zweckentsprechend geformtes Blechteil vor Verschmutzung oder Zerstörung durch äußere Einflüsse geschützt wird. Dadurch v/ird erreicht, daß die Torsionsmanschette selbet verkältiiiEmäßig dünn, d. h.

verdrehweich gehalten werden kann. .

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zu bekannten Ausführungen im Grundzuge dargestellt und zwar zeigen

Abb. 1 einen Längsschnitt durch eine Gummi-Gleitlagerbundbuchse mit einer dem Bekannten entsprechenden Lippendichtung, wobei die linke Seite eine Ausführungsform einer Radial-Lippendichtung und die rechte Seite eine Ausführungsform einer Axial-Lippendichtung darstellt,

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Abt. 2 einen Längsschnitt durch eine "bekannte Grummi-Gleitlager-Bundbuehse, wobei die linke Seite eine Radial-Flächendichtung und die rechte Seite eine Axial-Flächendichtung aufweist, ,

Ab ti. 3 einen Längsschnitt durch eine Grummi^-Grleitlager-Bundbuchse mit erfindungsgemäßer Torsionsdiehtung und einem Blech zum Schutz der Torsionsdichtung,

Abb. 4 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsmanschette mit radial verlaufenden Falten,

Abb. 5 einen Schnitt in der Ebene A-A der in Abb. 4 gezeigten Torsionsmanschette,

Abb* 6 die Ansicht 33 der in Abb. 4 gezeigten Torsionsmanschette,

Abb. 7 . den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsmanschette mit diagonal sich kreuzenden Falten,

Abb. 8 die Ansicht C der in, Abb. 7 gezeigten Torsionsmanschette mit diagonal sich kreuzenden Falten und

Abb. 9 einen Schnitt in der Ebene D-D und E-E der in Abb. 8 gezeigten Torsionsmanschette.

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Each Abt. 1 ist die eigentliche Gleitlager-Bundbuchse 1 mit einem Mantel 2 aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff festhaftend verbunden. Der Mantel 2 ist in nicht weiter dargestellter, aber an sich bekannter, Weise mit dem ortsfesten Teil der Lagerstelle (Lagerauge) verbunden. In der Gleitlager-Bundbuchse 1 ist die Welle bzw. Bundbuchse 3 frei drehbar gelagert. Ein Teil des Gummimantels 2 ist als Dichtlippe 4 ausgebildet und bildet mit dem Bundansatz 5 der Eundbuchse 3 eine gleitende Lippendichtung. Auf der linken Seite der Abb. 1 ist diese Lippendichtung als Radialdichtung, auf der rechten Seite als Axialdichtung dargestellt.

Nach Abb. 2 ist eine im prinzipiellen Aufbau der in Abb. 1 gezeigten Gleitlager-Bundbuchse 1 ähnliche Konstruktion dargestellt, bei der die Dichtung jedoch als Plächendichtung ausgebildet ist. Auf der linken Seite der Abb. 2 ist diese Plächendichtung als Radialdichtung 6, auf der rechten Seite als Axialdichtung 7 gezeigt.

Die Abb. 3 zeigt eine im prinzipiellen Aufbau der in Abb. 1 und 2 gezeigten Gleitlager-Bundbuchse 1 ähnliche Konstruktion, bei der jedoch eine erfindungsgemäß ausgeführte Torsionsmanschette 11 als Dichtung verwendet wird. In einem Ansatz 8 des Gummimantels 9 der Gleitlager-Bundbuchse 1 ist der äußere Rand 10 der Torsionsmanschette 11 eingesetzt und bildet eine ortsfeste, formschlüssige

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nichtgleitende und hermetische Dichtung. Der innere Rand 12 der Torsionsmanschette 11 ist als Lippen- oder Flächendichtung ausgeführt und bildet mit dem Ansatz 13 der Gleitlager-Bundbuchse 14 eine unter normalen Betriebsbedingungen an sich stationäre, nichtgleitende und hermetische Dichtung. Eine Blechkappe 15 ist mit dem Ansatz 13 der Gleitlager-Bundbuchse 14 verbunden und dient zum Schutz der Torsionsmanschette 12 vor Verschmutzung oder Beschädigung durch äußere Einflüsse. Die Torsionsmanschette 12 ist in Abb. 3 als konzentrische Faltenmanschette dargestellt.

Abb.4 bis 9 zeigen weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Torsionsmanschetten mit radial oder diagonal sich kreuzenden Falten.

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Claims

Patentansprüche

1. Oszillierendes Kunststoff- oder G-uxmi-Xunetstcff-Gleitlager mit lorcionnmanschetten-Oiehtung, dadurch gekennzeichnet, da2 eine Llaiicichette (9) auc Gunml oder einem anderen elai/tia :Len Werkstoff daü eijentlioLe Lagerelement (1) lier^etisoh ablichtet und ein Hand (1^) der -.-anichette iniL Ceih ccriilliorendur., öei &.i.-dere (10) mit deiri stationären Seil der Lajer^telle verbunden ict und die 'iVinkolausüchläge z-.viüchen oazilli«rendeii. und Ltationärea Teil der Lageio teile durch elc.sticche Yer f or:: .«.r.^, dea -.Materials der Manschette au.fgenoir.nen v/erden.

2. Cszillierciidoc Eunstt-tcff- oder izuninii-ICunct&toff-al itl ager rr.it Toi'^icni-.nienscht.-tten-Lichtung nach Anspruch 1 , dadurch gokenn^eiclmet, daß ein Zeil (10) der Haut,cha t te (3) > eine stationäre Dichtung tiliend, fest ii.it deir. stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und der andere Teil der Liansehette (o) als Lippen- oder Flächendichtun^ (12) ausgebildet xl± und unter radialer Yor^pannurr auf einen Ansatz des oszillierenden Teilt; (13» 14) der Lagerctelle a-afgecchoben ist und mit diesen; unte-i*

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normalen Umständen ebenfalls eine an sich stationäre Dichtung bildet.

3. Oszillierendes Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit Torsionemanschetten-Dichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Teil der Manschette (9) bei normaler Torsionsbeanspruchung stationär dichtenden Lippen- oder Flächendichtung aufgrund der Bemessung ihrer radialen Torspannung nach Erreichen eines extremen, durch die Torsionsspannung in der Torsionsmanschette bestimmten kritischen Verdrehwinkels zur gleitenden Dichtung wird.

4. Oszillierendes Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit Torsionsmanschetten-Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (9) einen das eigentliche Lagerelement (1) einschließenden Raum durch normalerweise an sich stationäre Dichtungen luftdicht abschließt und dieser Raum als Speicherraum für ein zur Verminderung des Roll- oder Reibungswiderstandes der Lagerstelle verwendetes Schmiermittel dient.

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