DE1905766A1 - Roller bearing - Google Patents
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Description
Dr. A. Menfzejl
Dipl.-lng. W. Dahlke 5 .Februar 1969Dr. A. Menfzejl
Dipl.-Ing. W. Dahlke February 5, 1969
Pl W/n0 Pl W / n0
Refrafh bei KölnRefrafh near Cologne
Frankenforst 137Cave 137
IEHE TOBHINGION COMPANY LIMITED Coventry, Warwickshire (Großbritannien.)IEHE TOBHINGION COMPANY LIMITED Coventry, Warwickshire (UK.)
»Wälzlager·1 »Rolling Bearings · 1
Die Erfindung betrifft Wälzlager und inebeaondtre die Sohaffung von Abdiohtungen für eolohe Lager. The invention relates to rolling bearings and inebeaondtre the creation of seals for eolohe bearings.
009834/0999 "2 "009834/0999 " 2 "
Es sind bereits eine Reihe von Versuchen gemacht worden, Dichtungen
in Wälzlagern, beispielsweise Kugellagern und Rollenlagern, vorzusehen, häufig sind dabei aber Schwierigkeiten, aufge«-
taucht. Beispielsweise ist eine Dichtung, die entweder am inneren oder äußeren Teil eines Lagers befestigt ist und sich in.
reibender Anlage an dem anderen Teil befindet, der vollen Drehzahldifferenz zwischen den beiden Teilen ausgesetzt und unterliegt
damit einem schnellen Verschleiß, der die Dichtung im
Laufe der Zeit unwirksam macht. Andererseits ist eine ausgeklügeltere Abdichtung, beispielsweise eine Labyrinthdichtung,
kompliziert und teuer herzustellen.A number of attempts have already been made to provide seals in roller bearings, for example ball bearings and roller bearings, but difficulties have often arisen. For example, a seal that is attached to either the inner or outer part of a bearing and is in frictional contact with the other part is exposed to the full speed differential between the two parts and is therefore subject to rapid wear that the seal in
Ineffective over time. On the other hand, a more sophisticated seal, for example a labyrinth seal,
complicated and expensive to manufacture.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten Lagerabdichtung, wobei die Nachteile bekannter Dichtungen vermieden oder mindestens weitgehend beseitigt sind.The invention aims to create an improved bearing seal, the disadvantages of known seals being avoided or at least largely eliminated.
Entsprechend sieht die Erfindung für ein Wälzlager einen Käfig
für Wälzkörper vor, der mindestens an einem seiner Enden eine
Radialdichtung trägt, die zwischen den radial inneren und .
äußeren Laufflächen, liegt und sich in Anlage an diesen befindet,
wenn der Käfig in dem Lager sitzt.Accordingly, the invention provides a cage for rolling elements for a roller bearing, which at least at one of its ends has a
Radial seal between the radially inner and.
outer running surfaces, is and is in contact with these when the cage is seated in the bearing.
Indem vorgesehen wird, daß die Diohtung oder die Dichtungen von. dem Käfig getragen wird bzw. werden, wird erfindungegemäß ein· Verminderung der Drehzahldifferenz um bis su 50# erreichtt der die Diohtung auageietat iet, im Vergleich aur bekennten Lage,By providing that the thread or seals of. the cage is carried and are a · reducing the rotational speed difference is to erfindungegemäß to 50 su # t reaches the Diohtung iet auageietat compared aur professed position,
009834/0999 '„ 3 'm 009834/0999 '"3 ' m
-3- 190576G-3- 190576G
"bei der die Dichtung zwischen den inneren und äußeren Laufringen oder zwischen einer Welle und dessen Gehäuse angeordnet ist. Ferner sind die Dichtungen einfacher und preiswerter am Käfig anzuordnen, als das der lall ist, wenn, sie an anderen Lagerteilen angeordnet werden, und sie sind leichter in die Einbaulage einzusetzen, weil die Dichtungen und der Käfig ein Einstüok "bilden und als Einstüok gehandhabt werden können."where the seal is between the inner and outer races or is arranged between a shaft and its housing. Furthermore, the seals are simpler and cheaper on the cage to be arranged as that is the lall, if, they on other storage parts are arranged, and they are easier to use in the installation position because the seals and the cage form a single piece and can be handled as a single unit.
Gegebenenfalls können die Dichtungen und der Käfig aus Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise Hartnylon oder Polytätrafluoräthylen mit Belbstschmierenden Eigenschaften, um damit zu einer wirksamen Abdichtung und zu einem wirksamen Lagerbetrieb beizutragen. Bei der Herstellung aus Kunststoff können, der Käfig und die Dichtungen spritzgeformt, gegossen oder sonstwie als Einstück gebildet sein. Alternativ kann, der Käfig jedoch auch in einer dünnen Blechkonstruktion vorgesehen sein, mit dem eine Dichtung an einem oder beiden Enden verklebt oder sonstwie verbunden ist.If necessary, the seals and the cage can be made of plastic, for example hard nylon or polytetrafluoroethylene with self-lubricating properties for effective sealing and bearing operation to contribute. If manufactured from plastic, the cage and seals can be injection molded, cast or otherwise called Be formed in one piece. Alternatively, however, the cage can also be provided in a thin sheet metal construction, with the one Seal glued or otherwise connected at one or both ends is.
Die Erfindung wird im nachfolgenden in Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 in der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in denen der Käfig und die Dichtungen in erfindungsgemäßer Ausbildung jeweils im axialen Schnitt gezeigt sind.The invention is illustrated below in exemplary embodiments with reference to FIGS. 1 to 5 in the accompanying drawings, in which the cage and the seals in accordance with the invention Training are each shown in axial section.
In Pig. 1 ist eine Käfig/Dichtungseinheit gezeigt, di· vollkommen aus Kunststoff besteht. Die Einheit 10 sitzt zwischen einemIn Pig. 1 shows a cage / seal assembly that is complete made of plastic. The unit 10 sits between one
009834/0999 _ 4 _009834/0999 _ 4 _
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- 4 - - 190576G- 4 - - 190576G
inneren Lagerteil 12 und einem äußeren. Lagerteil 14, bei denen es sich beispielsweise um radial innen und außen liegende Lagerringe oder alternativ um eine Welle und dessen. Gehäuse handeln, kann. Wie dem auch sei, die Teile 12 und 14 bilden jeweils Laufflächen 16 und 18, an denen. Rollen. 20 anliegen, die in. bekannter Weise in. den Taschen eines Käfigs aufgenommen sind. Zum Zwecke der Abdichtung der Wälzbahn zwischen den Teilen. 12 und J) ' zum Halten von Schmierstoff in. dieser Bahn, und zum Ausschließen, von. Schmutz und Fremdstoffen ist der zylindrische Körper 11 der Käfigeinheit 10 an seinen axialen Enden mit einstückig angeformten. Ringdichtungen 22 versehen, die jeweils eine radial innen— liegende Lippe 24 haben, die an der inneren Lauffläche 16 anliegt, sowie eine radial außenliegende Lippe 26, die an der Lauffläche 18 anliegt. Die Dichtungslippen. 24 und 26 sind hauptsächlich radial gerichtet, haben aber auch eine axiale Schrägstellung und liegen, an der zugehörigen Lauffläche mit einer gewissen Elastizität an, um sowhl eine ordnungsgemäße Abdichtung zu bewirken und ein federndes Nachwandern der Lippe zu ermöglichen, um einen Ausgleich für Verschleiß im Betrieb zu schaffen. Da die Dichtungen 22 jedoch am Käfig angeordnet sind und nicht von. einem der Teile 12 oder 14 getragen sind, liegt die Reibgeschwindigkeit der jeweiligen Lippe 24, 26 an. der zugehörigen Lauffläche 16, 18 in der Größenordnung der Hälfte der Geschwindigkeit, die bei einer Dichtung auftritt, die direkt von einem der Teile getragen wird und am anderen Teil reibt.inner bearing part 12 and an outer. Bearing part 14, which are, for example, radial inner and outer bearing rings or, alternatively, a shaft and its. Housing can act. Be that as it may, the parts 12 and 14 each form running surfaces 16 and 18 on which. Roll. 20, which are received in a known manner in the pockets of a cage. For the purpose of sealing the rolling track between the parts. 12 and J) ' to hold lubricant in this path, and to exclude. The cylindrical body 11 of the cage unit 10 is integrally formed at its axial ends with dirt and foreign matter. Ring seals 22 are provided, each of which has a radially inner lip 24 which rests on the inner running surface 16, and a radially outer lip 26 which rests on the running surface 18. The sealing lips. 24 and 26 are mainly directed radially, but also have an axial inclination and lie against the associated running surface with a certain degree of elasticity in order to achieve both a proper seal and a resilient migration of the lip to compensate for wear during operation to accomplish. However, since the seals 22 are arranged on the cage and not by. one of the parts 12 or 14 are carried, the friction speed of the respective lip 24, 26 is applied. of the associated running surface 16, 18 in the order of half the speed that occurs with a seal which is carried directly by one of the parts and rubs against the other part.
009834/0999 - 5 -009834/0999 - 5 -
- ■'- -'■*---- ORIGiNALlNSPECTED- ■ '- -' ■ * ---- ORIGiNALlNSPECTED
-5- 190576G-5- 190576G
In Fig. 2 ist eine KonstruktionsVariante der zuvor beschriebenen Dichtung gezeigt, die zum Einsatz zwischen einem radial innen liegenden und einem außen liegenden Lagerteil 28 bzw. 30 vorgesehen ist, wobei die Teile Absätze 32 und 34 umfassen. In dieser Lage besteht die Möglichkeit, daß die an den Enden des Körpers 11 des Käfigs sitzenden Dichtlippen, zwischen einem Absatz an einem der Teile 28, 30 und der Lauffläche des angrenzenden Teils eingeschlossen, werden können. Um einen. Schutz vor dieser Möglichkeit zu bieten, sind in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel deshalb axial gerichtete Verlängerungen 36 an den Enden des Körpers 11 vorgesehen, die als Stoßteile zur Anlage an den Absätzen, dienen, und die Dichtlippen, im Abstand von ihnen halten.In Fig. 2 is a construction variant of that previously described Seal shown, which is for use between a radially inner and an outer bearing part 28 or 30 is provided, the parts comprising paragraphs 32 and 34. In this position there is the possibility that the at the ends of the Body 11 of the cage seated sealing lips, between a paragraph on one of the parts 28, 30 and the tread of the adjacent part. To one. protection against To offer this possibility, axially directed extensions 36 are therefore in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 provided at the ends of the body 11, which serve as butt parts to rest against the shoulders, and the sealing lips, at a distance hold of them.
Die Anwendung der Erfindung für Metallkäfige ist in Fig. 3 gezeigt. Der in. Fig. 3 gezeigte Käfig 38 hat die übliche zylindrische Form und umfaßt eine Anzahl zirkulär im Abstand liegender, sich in axialer Riohtung erstreckender Käfigstege 40, von denen, nur ein Steg in der Zeichnung gezeigt ist. Die Stege bilden, zwischen eich Tasohen zur Aufnahme jeweils einer Rolle 20. An den. axialen Enden sind die Käfigstege 40 durch radiale Endlippen 42 miteinander verbunden und in ihrem Abstand zueinander gehalten. Der jeweilige Käfigsteg 40 umfaßt ein«.radial innenliegenden, sich axial erstreckenden Stegabschnitt 44» der in der Mitte zwischen den. Käfigendlippen 42 liegt. Zu den Stegen gehören ferner im axialen Abstand angeordnete, sloh entsprechendThe application of the invention to metal cages is shown in FIG. The cage 38 shown in Fig. 3 has the usual cylindrical shape and comprises a number of circularly spaced, cage webs 40 extending in the axial direction, of which only one web is shown in the drawing. The bridges form between calibrated pockets for receiving a roll 20 each. To the. At the axial ends, the cage bars 40 are connected to one another by radial end lips 42 and at their spacing from one another held. The respective cage web 40 comprises a «.radially inner, axially extending web section 44 »in the middle between the. Cage end lips 42 is. To the jetties also include axially spaced, sloh accordingly
009834/0999 -6-009834/0999 -6-
ORfOfNAL INSPECTEDORfOfNAL INSPECTED
-6- 190576G-6- 190576G
erstreckende, radial außeinliegende Stegabschnitte 46. Die Steg— abschnitte 44 und 46 sind durch schräge Stegabschnitte 48 miteinander verbunden. Der zirkuläre Abstand zwischen nebeneinan— derliegenden Stegabschnitten 44 auf der einen Seite und zwischen den Stegabschnitten 46 auf der anderen Seite kann in bekannter Weise so vorgesehen sein, daß die Rollen 20, nachdem sie einmal in den Käfig eingefedert worden sind, im Käfig gehalten sind, der entsprechend als Einheit gehandhabt werden kann..extending, radially outwardly lying web sections 46. The web- Sections 44 and 46 are connected to one another by inclined web sections 48. The circular distance between adjacent the lying web sections 44 on the one hand and between the web sections 46 on the other hand can be known in a Way be provided so that the rollers 20, after they have been compressed once into the cage, held in the cage that can be handled as a unit.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist mit der jeweiligen Käfigen.4-lippe 42 eine federnde Ringdichtung 50 fest verbunden, die beispielsweise aus Gummi oder einem Kunststoff gefertigt sein kann. Die Dichtung 50 umfaßt jeweils eine radial innenliegende Dichtlippe 52 und eine radial außenliegende Dichtlippe 54» die jeweils an der inneren bzw. äußeren Lauffläche 16 bzw. 18 anliegen. Die Rückseite der jeweiligen Dichtung 50 ist zweckmäßigerweise mit einer Ringnut zur Aufnahme der Lippe 42 versehen. Die Dichtung kann, mit der Lippe jeweils durch Wärme und Druck oder durch einen Kleber oder beides fest verbunden sein.As can be seen from Fig. 3, is with the respective cages. 4-lip 42 a resilient ring seal 50 firmly connected, which can be made, for example, of rubber or a plastic. The seal 50 each comprises a radially inner sealing lip 52 and a radially outer sealing lip 54 »each abut against the inner and outer running surfaces 16 and 18, respectively. The back of the respective seal 50 is expedient provided with an annular groove for receiving the lip 42. The seal can be firmly connected to the lip by heat and pressure or by an adhesive or both.
Als Alternative zur direkten Befestigung der Dichtung an. der Endlipps gemäß der Darstellung in Pig. 3 ist in Fig. 4 ein Metallkäfig 56 gezeigt, der in seiner Form dem Käfig 58 ähnlich ist, jedoch anstelle der Bndlippen. 42 gefaltete ringförmige Endborde 58 aufweist* Innerhalb der jeweiligen zweier Dichtungen 60 aus Gummi oder dergleichen mit radial innen-und außenliegen-As an alternative to attaching the seal directly to. the End lips as shown in Pig. 3 in FIG. 4 is a metal cage 56, which is similar in shape to the cage 58 is, but instead of the band lips. 42 folded annular end flanges 58 has * Within the respective two seals 60 made of rubber or the like with radially inner and outer
009834/0999 - 7 -009834/0999 - 7 -
• : · ORIGINAL ifMSPECTED• : · ORIGINAL ifMSPECTED
-7- 190576C-7- 190576C
den. Dichtlippen 64 bzw. 66 ist ein mittlerer ringförmiger Metalleinsatz 62 eingebettet, dessen axial inn.enliegen.des Ende in einem radial gerichteten Flansch 68 endet. Zum Zwecke der Befestigung der Dichtungen am Käfig 56 wird deshalb der jeweilige Metallflansch eines Einsatzes 62 in die zunächst offene Palte eines zugehörigen Endfalzes 58 des Käfigs eingeführt, und dann wird dieser Endfalz geschlossen, um die beiden Teile fest zusammen zu halten.the. Sealing lips 64 and 66, respectively, is a central ring-shaped metal insert 62 embedded, whose axially inner end ends in a radially directed flange 68. For the purpose of fastening the seals to the cage 56, the respective Metal flange of an insert 62 inserted into the initially open palte of an associated end fold 58 of the cage, and then this end fold is closed to hold the two parts tightly together.
In Fig. 5 ist die Verwendung der Käfig/Dichtungseinheit der Erfindung in einem Lager gezeigt, das einen äußeren. Laufring umfaßt. In dem in Pig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Axialkomponente der Anstellung der Dichtlippen 64 jeweils zu der der jeweils entsprechenden Lippe 66 entgegengesetzt. Eine ähnliche Dichtungsanordnung ist in. 3?ig. 5 in. Verbindung mit einem Käfig 70 verwendet, der in seiner Form den. in Pig. 3 und 4 gezeigten Käfigen vergleichbar ist, jedoch die Endlippen 42 oder die Endfalzen 58 nicht enthält. Der Käfig gemäß der Darstellung in Pig. 5 endet also in. axial außenliegenden, geraden. KäfigstegabBchnitten, auf denen jeweils eine Dichtung 74 sitzt, die der Dichtung 60 ähnlich ist und Diohtlippen 76 bzw. 78 umfaßt, die an einer inneren Lauffläche 80 bzw. an der Innenfläche eines äußeren Laufrings 82 anliegen.In Fig. 5 is the use of the cage / seal assembly of the invention shown in a camp that has an outer. Includes raceway. In the one in Pig. 4 is the embodiment shown Axial component of the adjustment of the sealing lips 64 in each case opposite to that of the respective corresponding lip 66. A similar Sealing arrangement is in. 3. 5 in. Used in conjunction with a cage 70, which in its shape the. in Pig. 3 and 4 shown Cages is comparable, but does not include the end lips 42 or the end folds 58. The cage as shown in Pig. 5 ends in. Axially outer, straight. Cage bar cut off, on each of which a seal 74 sits, which is similar to seal 60 and comprises diaphragm lips 76 and 78, those on an inner running surface 80 or on the inner surface of a outer race 82 abut.
Se versteht eich natürlich, daß viele Abwandlungen innerhalb d·· Umfange der Erfindung vorgenommen werden können. Beispiel·"·You understand, of course, that there are many variations within d ·· Scope of the invention can be made. Example·"·
009834/0999 _ 8 _009834/0999 _ 8 _
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
190576G190576G
weise kann, die genaue Form der Dichtlippen an bestimmte Einsatzbedingungen der Lager angepaßt werden, und obgleich nur einzelne Lippen in jeder radialen Richtung der jeweiligen Dichtung gezeigt sind, können auch gegebenenfalls mehrfache Lippen vorgesehen sein.wise, the exact shape of the sealing lips to certain conditions of use to be adapted to the camp, and although only individual lips in each radial direction of the respective seal are shown, multiple lips can optionally be provided.
Entsprechend können, obgleich die Zeichnungen nur zwei ver- - schieden.e Käfigformen darstellen, andere Käfigformen verwendet werden, wenn, sich das als zweckmäßig erweist, und dieser Käfige können je nach Anforderung in beide Richtungen, halten, in. nur einen radialen Richtung halten, oder überhaupt nicht halten.Accordingly, although the drawings are only two different - schieden.e represent cage shapes, other cage shapes used If this proves to be expedient, these cages can hold in both directions, depending on the requirement, in. only hold a radial direction, or hold it at all.
Ferner können die beschriebenen Käfig/Dichtungseinheiten, in. einem Lager mit einem äußeren Laufring verwendet werden, wobei der äußere Laufring beispielsweise aus dem Vollen gearbeitet ist oder aus Blech hergestellt ist.Furthermore, the cage / sealing units described in. A bearing with an outer race can be used, the outer race, for example, machined from solid is or is made of sheet metal.
009834/0999 ~ 9 "009834/0999 ~ 9 "
ORIGINAL INSPECTED?ORIGINAL INSPECTED?
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