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Die Erfindung betrifft eine Wälzlagerdichtung mit einem zwischen dem
äußeren und dem inneren Lagerring angeordneten Dichtring aus zusammendrückbarem
Werkstoff und zwei beiderseits des Dichtringes an diesem anliegenden Ringscheiben,
die außerdem an ringförmigen Schultern des äußeren Dichtringes anliegen.
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Bei einer bekannten Wälzlagerdichtung zum Abdichten des die Wälzkörper
aufnehmenden Raumes zwischen dem inneren und äußeren Lagerring des Wälzlagers ist
ein Dichtring aus zusammendrückbarem Werkstoff zwischen beiden Lagerringen angeordnet.
An beiden Seiten des aus Filz bestehenden Dichtringes liegt je eine Ringscheibe,
die aus Metall besteht. Der Filzring und die Scheiben greifen in eine Rille des
äußeren Lagerringes ein.
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Da die Innenflächen der Ringscheiben und des Filzringes ohne besondere
seitliche Abdichtung auf dem inneren Lagerring aufliegen, haben Staub, andere feste
Teilchen und Wasser Zutritt zum Filzring. Durch Reibungsberührung mit den festen
Teilchen kann der Filz zerstört werden, so daß Wasesr und Staub Zutritt zu den Wälzkörpern
erhalten.
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Es ist auch eine Lagerdichtung bekannt, deren dichtendes-Element eine
in dem äußeren Lagerring befestigte Ringscheibe ist. Die Ringscheibe reicht radial
in eine Rille des inneren Lagerringes hinein. Eine besondere Dichtung in Form des
bekannten Filzringes fehlt.
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Die Lagerdichtung genügt, zumal bei hohen Belastungen durch axiale
Kräfte, nicht.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Vorrichtungen
zu verbessern und ein Lager mit Dichtung für höchste Belastungen, wie sie z. B.
bei landwirtschaftlichen Maschinen vorkommen, zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auch der
innere Lagerring ringförmige Schultern aufweist, die jeweils denSchultern im äußeren
Lagerring radial gegenüberliegen und an denen sich die Ringscheiben ebenfalls abstützen,
wobei die axial außenliegenden Schultern Radialflächen von Rillen darstellen, deren
Böden einen radialen Abstand voneinander haben, der größer ist als der radiale Abstand
der beiden zylindrischen Oberflächen der Lagerringe, die sich in axialer Richtung
zwischen den Rillen und den in axialerRichtung innenliegenden Schultern befinden.
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An den erfindungsgemäßen ringförmigen Schultern liegen die Ringscheiben
an und werden unter Herstellung einer guten, dauerhaften Abdichtung durch den Dichtring
axial gegen die Schultern gedrückt. Insbesondere auch festes Material dringt in
die Dichtung nicht ein, die Reibfläche zwischen-Dichtring und Lagerring ist gegen
Zerstörung sicher. Fadenförmiges Material, das sich auf die Welle aufwickeln kann,
wird ebenfalls von den Dichtungen zurückgehalten. Die erfindungsgemäße Dichtung
ist auch gegenüber schwersten Beanspruchungen bei Erdarbeiten oder im landwirtschaftlichen
Betrieb voll wirksam.
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In vorteilhafter Weiterausbildung des Erfindungsgegenstandes ist der
größte axiale Abstand zwischen den einander zugekehrten Radialflächen der Ringscheiben
kleiner als die axiale Breite des Dichtringes im nicht eingebauten Zustand.
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Bei einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht
der aus zusammendrückbarem Werkstoff bestehende Dichtring aus Filzmaterial und die
Ringscheiben aus Kunststoff. Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1
eine Perspektivansicht; teilweise im Schnitt, welche eine Kugellageranordnung und
eine Wälzlagerdiehtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt, und F i g. 2 eine abgebrochene
Schnittansicht der Anordnung der F i g. 1.
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Die Lageranordnung 10 zeigt einen äußeren Lagerring 12 auf,
der mit einer Kugelbahn 14 versehen ist, und einen inneren Lagerring 16, der eine
Kugelbahn 18 besitzt. Mehrere Wälzelemente 20 sind mittels Käfig 24 in der Laufbahn
angeordnet. Die Flächen 30 und 34 der beiden Lagerringe bilden eine ringförmige
Bohrung 35 axial zu den Laufbahnen 14 und 18. Die Bohrung 35 hat eine vorbestimmte
radiale Abmessung 37. Angrenzend an die Bohrung 35 befindet sich eine weitere ringförmige
Bohrung 39. Die Bohrung 39 wird durch zylindrische Oberflächen 47 auf den gegenüberliegenden
inneren und äußeren Oberflächen 17 bzw. 19 der äußeren und inneren Lagerringe 12
bzw. 16 gebildet. Die radiale Abmessung der Bohrung 39 ist größer als die vorbestimmte
radiale Abmessung 37 der Bohrung 35; sie ist jedoch kleiner als der vorbestimmte
radiale Abstand 43 zwischen den Böden der Rillen 40 und 42. Durch
die unterschiedlichen radialen Abmessungen der Bohrung 35 und der Bohrung 39 entstehen
ringförmige Schultern 45, 45 a, 45 b und 45c, die an die zylindrischen Oberflächen
47 angrenzen, welche die Bohrung 39 bilden. Ein Paar Rillen 40, angrenzend an das
radiale Ende der Bohrung 39 an der Außenseite, erstreckt sich radial in die innere
Oberfläche 17 des äußeren Lagerringes 12, während ein gegenüber angeordnetes Paar
Rillen 42 sich radial in die äußere Oberfläche 19 des inneren Lagerringes 16 erstreckt.
Die Rillen 40 und 42 sind einander gegenüber angeordnet und liegen in der Nähe der
äußeren axialen Endteile der entsprechenden Lagerringe. Die Ringräume zwischen den
inneren und äußeren Lagerringen sind an ihren axialen Endteilen mit Abdiehteinrichtungen
der im folgenden beschriebenen Art versehen.
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Die Dichtung besteht aus mehreren Elementen. Das erste Element ist
eine Ringscheibe 50 aus geeignetem festem, jedoch etwas elastischem Material, wie
Kunststoff, z. B. gegossenes oder gestanztes Superpolyamid, das ein elastisches
Abdichtelement liefert. Wird Superpolyamid verwendet, so ist es bekannt, daß es
druckempfindlich ist und in der Kälte fließen kann, nachdem es beträchtliche Zeit
verwendet wurde, so daß es sich von selbst dem vorhandenen Begrenzungsraum anpaßt.
Dies bedeutet, daß bei Befestigung der Dichtung ohne äußere Abstützung kein dichter
oder Paßsitz mit einem zugeordneten Abdichtglied beibehalten werden kann. Daher
würde der Sitz nach kurzer Verwendungszeit in einem Lager, wenn eine Superpolyamid-Abdichtung,
entweder einen Paßsitz in der Bohrung oder in dem äußeren Durchmesser der Lageranordnung
einnehmen würde, lose werden und Fremdmaterial in die Lagerlaufbahn einlassen. Des
weiteren neigt Superpolyamid dazu, Feuchtigkeit aufzunehmen, wodurch die Dichtung
sich dehnt oder schrumpft, und zwar in der Größenordnung von 7 bis 10 %. Ist die
Dichtung nicht abgestützt, so wird sie durch diese Ausdehnung oder Kontraktion deformiert,
wodurch es möglich wird, daß Fremdmaterial in die Lagerlaufbahn eindringt. Jedoch
sind
Kunststoffmaterialien und speziell Superpolyamid dafür bekannt, daß sie selbstschmierende
Eigenschaften haben, so daß Laufberührungspassungen mit Stahloberflächen aufrechterhalten
werden können, ohne die Reibung wesentlich zu erhöhen.
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Das zweite Element der Abdichtung ist ein ringförmiger Dichtring 52
aus zusammendrückbarem Material, wie z. B. Filz. Das dritte Element der Abdichtung
ist eine Ringscheibe 64, welche aus im wesentlichen demselben Material wie die Scheibe
50 gestanzt oder gegossen ist.
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Im Betrieb wird die innere Ringfläche 54 der Ringscheibe 50 an der
zylindrischen Oberfläche 47 auf dem inneren Laufring 16 abgestützt. Die radiale
Fläche 56 (F i g. 1) ist an der Schulter 45 des inneren bzw. äußeren Lagerringes
befestigt. Der Filzdichtring 52 besitzt eine (nicht veranschaulichte) radiale Fläche,
die durch seine äußere Umfangsoberfläche 58 und die innere Ringfläche 59 begrenzt
ist und welche eine radiale Abmessung hat, die etwas größer als der radiale Abstand
41 zwischen den abgestimmten Oberflächen 47 des inneren und des äußeren Lagerringes
ist. Befindet sich der Dichtring 52 in Stellung, so wird er durch die Oberfläche
47 auf dem inneren Lagerring 16 so abgestützt, daß seine radiale Fläche an der ersten
Ringscheibe 50 befestigt ist und durch die zylindrischen Oberflächen 47 auf den
entsprechenden Lagerringen in Paßsitz mit diesen radial zusammengedrückt wird. Die
Ringscheibe 64 ist in den entsprechenden Rillen 40 und 42 angeordnet, wobei ihre
innere Oberfläche in eine enge Laufpassung in die sich in dem inneren Lagerring
16 befindliche Rille 42 gepreßt wird, um die Scheibe 64 in Stellung zu halten und
der axialen Verschiebung der Scheibe durch Fremdmaterial Widerstand zu bieten. Die
äußere Umfangsoberfläche der Scheibe 64 wird in enger Laufpassung mit der Rille
40 gehalten. Die axiale Breite des Dichtringes 52 ist so gewählt, daß sie
größer ist als der axiale Abstand der einander zugekehrten Radialflächen der Ringscheiben
50, 64. Daher wird der Dichtring 52, sobald die Scheibe 64 montiert ist, in axialer
Richtung nach innen gedrückt. Umgekehrt drückt der Dichtring 52 die radiale Außenfläche
der Scheibe 64 in Lauf-Berührungs-Passung mit der Außenfläche jeder Rille 40 und
42 -und die innere radiale Fläche 56 in Lauf-Berührungs-Passung mit den Schultern
45 des inneren und des äußeren Lagerringes an jeder Seite der in F i g. 2 gezeigten
Kugellaufbahn.
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Die Abdichtungswirkung der aus mehreren Elementen bestehenden Dichtung
wird erreicht, indem die inneren und äußeren Radialflächen der Ringscheiben 64 und
50 gegen die Außenwände der Rillen 40 und 42 und gegen die Schultern 45 gedrückt
werden und indem sich der Dichtring 52 in einem ; Paßsitz in der ringförmigen Bohrung
39 befindet. Der Dichtring 52 wird mit einem Schmiermittel getränkt, und die Ringscheiben
50 und 64 sind selbstschmierend, so daß die Reibung im Lager relativ klein ist.
i Da die Scheibe 64 eine Berührungs-Dichtung mit der inneren und der äußeren Laufbahn
bildet, wird die Außenluft wirksam zu dem abgedichteten Teil des Lagers gesperrt,
wodurch Korrosion der Lagerlaufbahnen vermieden wird. Die Berührungs-Dichtung der
i Scheibe stellt sicher, daß Gras oder Unkraut nicht in das Filzmaterial des Dichtringes
eintreten und es angreifen kann. Bisher wurde die Abdichtung für ein axiales Ende
der Lageranordnung 10 beschrieben; es ist jedoch verständlich, daß die Abdichtung
auch dazu verwendet wird, das gegenüberliegende axiale Ende abzudichten. Bei dieser
Doppel-Dichtungsanordnung, wie sie jeweils in der Zeichnung veranschaulicht ist,
beziehen sich gleiche Bezugszeichen jeweils auf gleiche Teile. Außerdem könnte die
Abdichtung auch bei Lagern verwendet werden, wo nur ein axiales Ende der Abdichteinrichtung
abgedichtet ist.
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Ein praktisches Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Erfindung,
welches sehr zufriedenstellend arbeitet, hatte folgende Abmessungen: Ringförmige
Bohrung 35: Radialmaß 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,81 cm Äußerer
Durchmesser . . . . . . . . . . . . . 8,62 cm Innerer Durchmesser . . . . . . .
. . . . . . . 7,00 cm hingförmige Bohrung 39: Radialmaß . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 1,12 cm Äußerer Durchmesser . . . . . . . . . . . . . 8,96
cm Innerer Durchmesser . . . . . . . . . . . . . . 6,72 cm Axialabmessung der ringförmigen
Teile 47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,37 cm Rille 40: Äußerer
Durchmesser am Boden der Rille ............................. 9,27 cm Axialabmessung
(Breite) . . . . . . . . . . . 0,18 cm Rille 42: Innerer Durchmesser am Boden der
Rille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,57 cm Axialabmessung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,18 cm Radialabmessung 43 . . . . . . . .
. . . . . . . 1,35 cm Ringscheibe 50: Äußerer Durchmesser . . . . . . . . . . .
. . 8,96 cm Bohrung ......................... 6,80 cm Axialabmessung . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 0,08 cm Dichtring 52: Äußerer Durchmesser . . . . . .
. . . . . . . 9,16 cm Bohrung ......................... 6,69 cm Axialabmessung .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,48 cm Ringscheibe 54: Äußerer Durchmesser
.-. . . . . . . . . . . . 9,26 cm Bohrung ......................... 6,63 cm Axialabmessung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,08 cm