DE19958788A1

DE19958788A1 - Dichtring mit einem ringförmigen Grundkörper für ein auf eine Welle oder eine Achse aufsteckbares Lager, insbesondere Wälzlager

Info

Publication number: DE19958788A1
Application number: DE19958788A
Authority: DE
Inventors: Ralf Sperlich
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2001-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dichtring mit einem ringförmigen Grundkörper für ein auf eine Welle oder eine Achse aufsteckbares Lager, insbesondere Wälzlager, das in eine Aufnahmeöffnung einsetzbar und aus zwei koaxialen Laufringen gebildet ist, wobei in dem Zwischenraum zwischen den beiden Laufringen eine Vielzahl von Wälzkörpern vorgesehen ist und der Zwischenraum oder die Aufnahmeöffnung auf einer Lagerseite mittels des Dichtrings schmiermitteldurchlässig abdichtbar ist. Um einen Dichtring zu schaffen, der eine hohe Schmiermitteldurchlässigkeit und eine hohe Partikelabdichtwirkung besitzt, wird vorgeschlagen, dass in dem Grundkörper (8a) mindestens ein Partikelfilter (11) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring mit einem ringförmigen Grundkörper für ein auf eine Welle oder eine Achse aufsteckbares Lager, insbesondere Wälzlager, gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1.

Dichtringe für Lager sind beispielsweise aus der deutschen Veröffentlichung von W. Matek "Maschinenelemente", Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft, Braunschweig/Wiesbaden, 1992, Seiten 437-439 bekannt. Die zugehörigen Lager bestehen z. B. aus zwei koaxialen Laufringen, zwischen denen Wälzkörper, insbesondere Kugeln, angeordnet sind. Sie werden üblicherweise auf eine Welle oder eine Achse aufgesteckt und zusammen in einem als Drehteil oder feststehend ausgebildeten Gehäuse eingesetzt. Mittels des Dichtrings wird der Zwischenraum zwischen dem außenliegenden und dem innenliegenden Laufring oder die Aufnahmeöffnung für das Lager im Gehäuses auf einer Lagerseite nahezu vollständig abgedichtet. Die Dichtringe dienen dazu, das Schmiermittel im Lager zu halten und dieses nach außen hin vor Schmutz- und Abriebpartikel zu schützen.

Werden die Lager von außen mit Schmiermittel versorgt, muss dem Schmiermittel der ungestörte Zugang zu den Wälzkörpern ermöglicht werden, bei gleichzeitiger Abdichtung des Zwischenraums bzw. der Aufnahmeöffnung gegenüber Schmutz- und Abriebpartikeln.

Zur Schmiermittelversorgung der Wälzkörper weist der eingesetzte Dichtring beispielsweise einen schmalen Ringspalt zur Welle oder Achse auf, der es dem Schmiermittel ermöglicht, in den Zwischenraum zu den Wälzkörpern zu gelangen, gleichzeitig aber die Partikel am Durchtritt hindert, und zwar ab einer von der Ringspaltbreite abhängigen Partikelgröße.

Eine andere aus einem Prospekt der Firma Koyo bekannte Möglichkeit besteht darin, dass an dem Dichtring Dichtlippen angeordnet sind, welche z. B. an einer innenliegenden Laufringfläche schleifend anliegen und dadurch die Partikel zurückhalten sowie eine ausreichende Menge Schmiermittel jeweils hindurchlassen.

Zur Verringerung der Reibung können beispielsweise Nuten vorgesehen sein, in die die Dichtlippen eingreifen, ohne schleifend an der Laufringfläche anzuliegen; insbesondere ist es möglich, mehrere parallele Dichtlippen in dazu korrespondierende Nuten eingreifen zu lassen (Labyrinthdichtung).

Der Nachteil dieser bekannten Dichtringe besteht darin, dass bei hoher Dichtwirkung eine schlechte Schmiermitteldurchlässigkeit und bei hoher Schmiermitteldurchlässigkeit eine schlechte Dichtwirkung vorliegt. Dieser Widerspruch führt bei Lagern mit hohem Schmiermittelbedarf zu einem vorzeitigen Verschleiß und damit zu einer Lebensdauerverringerung.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dichtring vorzuschlagen, der eine hohe Schmiermitteldurchlässigkeit und eine hohe Partikelabdichtwirkung besitzt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Merkmale der Unteransprüche wird der Dichtring in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.

Die Lösung sieht vor, dass in dem Grundkörper mindestens ein Partikelfilter angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht also darin, die Dichtfunktion und die Filterfunktion voneinander zu trennen. So dichtet der Dichtring den Zwischenraum bzw. die Aufnahmeöffnung einerseits vollständig ab, andererseits kann das Schmiermittel durch die oder das Partikelfilter ungehindert hindurchtreten und so die Lagerschmierung sicherstellen. Aufgrund der Funktionstrennung können beide Funktionen einfacher und wirksamer sichergestellt werden.

Die Filterwirkung und die Schmiermitteldurchlässigkeit sind hoch, wenn jeder aus Fließ gebildete Partikelfilter in einer quer zum Grundkörper verlaufenden Durchgangöffnung angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist der Dichtring in den ringförmigen Zwischenraum oder in die Aufnahmeöffnung einsetzbar oder aber der Dichtring verschließt den Zwischenraum oder die Aufnahmeöffnung deckelartig. Auf diese Weise wird konstruktiv einfach erreicht, dass das Schmiermittel nur durch das Partikelfilter in den Zwischenraum dringen kann.

Die Abdichtfunktion des Dichtrings ist besonders gut, wenn der Dichtring fest an einem der beiden Laufringe und gleitend an dem anderen Laufring anliegt, bei letzterem jeweils unter Bildung einer geschlossenen ringförmigen Anlagefläche. Alternativ dazu kann der Dichtring auch fest an einem der beiden Laufringe und gleitend an der Welle bzw. der Achse anliegen oder umgekehrt, jeweils wiederum unter Bildung einer geschlossenen ringförmigen Anlagefläche.

Konstruktiv einfach ist es, wenn der Dichtring mittels einer ein Dichtelement bildenden Kante gleitend die Anlagefläche bildet. Diese Kante ist vorteilhafterweise mit einer Fase versehen. Eine andere Ausführung sieht vor, dass der Grundkörper mit mindestens einer axialen oder radialen Dichtlippe versehen ist, die jeweils gleitend an der zugehörigen Fläche anliegend die Anlagefläche bildet.

Die Dichtlippe kann hierzu radial nach innen oder radial nach außen gerichtet sein, wobei die Dichtlippe zur Verbesserung der Dichtwirkung nach innen bzw. außen hin verjüngt ausgebildet ist.

Eine Verringerung der Reibung bei hoher Dichtwirkung lässt sich erzielen, wenn die Dichtlippe in eine korrespondierende Ringnut eingreift bzw. wenn die parallel nebeneinander beabstandet angeordneten Dichtlippen ein Labyrinth bilden, welches in korrespondierende parallele Ringnuten eingreift.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in den Zwischenraum zwischen den Laufringen eines Lagers eingesetzte Dichtringe,

Fig. 2 den Zwischenraum deckelartig verschließende Dichtringe und

Fig. 3 in eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuses eingesetzte Dichtringe.

Fig. 1 zeigt ein Kugellager 1 mit einem inneren Laufring 2 und einem äußeren Laufring 3, die ohne seitlichen Versatz koaxial zueinander angeordnet sind. In dem Zwischenraum 4 zwischen den beiden Laufringen 2, 3 befinden sich Kugeln 5 als Wälzkörper. Selbstverständlich kann es sich bei dem Lager 1 auch um ein Axiallager, also z. B. ein Axial-Rillenkugellager handeln. Das Kugellager 1 ist auf einer Welle 6 aufgesteckt, wobei der Laufring 2 drehfest mit der Welle 6 verbunden ist. Der außenliegende Laufring 3 ist drehfest mit einem Gehäuse 7 verbunden.

Zur Abdichtung sind aus einem ringförmigen Grundkörper 8a bestehende Dichtringe 8 in eine entsprechende Vertiefung in den ringförmigen Zwischenraum 4 formschlüssig eingesetzt. Die Dichtringe 8 haben die Aufgabe, den Zwischenraum 4 mit den umlaufenden Kugeln 5 gegenüber Schmutzpartikeln, Abrieb usw. abzudichten.

Jeder Dichtring 8 liegt mit seinem Außenrand 9 fest an der Innenfläche des Laufrings 3 an. Der Innenrand des Dichtrings 8 ist mit einer radialen Dichtlippe 10 versehen, die schleifend an der Außenfläche des Laufrings 2 anliegt und dabei eine ringförmige durchgehende Anlagefläche (Kontaktfläche) bildet, um so den Eintritt von Partikeln in den Zwischenraum 4 zu verhindern.

Für den Durchtritt von flüssigen Schmiermitteln sind im Grundkörper 8a quer zu diesem verlaufend aus Fließ bestehende Partikelfilter 11 angeordnet. Der Fließ ist hierzu in einer Durchgangsöffnung des Grundkörpers 8a angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Dichtringe 8 den Zwischenraum 4 deckelartig verschließen. Hierbei liegen ein Innenrand 12 des Dichtrings 8 an der Welle 6 und eine Ringfläche 13 am inneren Laufring 2 fest an, wobei die Ringfläche 13 dem inneren Laufring 2 zugewandt ist und diesem seitlich unmittelbar gegenüberliegt. An einer außenliegenden Ringfläche 14 sind dem Laufring 3 zugewandte axiale Dichtlippen 15 schleifend angeordnet, die in Drehachsenrichtung verjüngt zum Kugellager 1 hin weisen. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Dichtlippen 15 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der die Dichtringe 8 in eine Aufnahmeöffnung 16 eingesetzt sind. Die Aufnahmeöffnung 16 ist hierbei aus dem Gehäuse 7 und der Welle 6 gebildet; selbstverständlich kann die Aufnahmeöffnung 16 auch separat ausgebildet sein. Wie Fig. 3 erkennen lässt, ist der Dichtring 8 in die Aufnahmeöffnung 16 eingesetzt. Er liegt hierbei mit seinem Außenrand 9 fest am Gehäuse 7 an. Der Innenrand ist wiederum mit einer Dichtlippe 10 versehen, die im Unterschied zu der Ausführung in Fig. 1 schleifend an der Mantelfläche der Welle 6 anliegt, wiederum unter Bildung einer Anlagefläche (Kontaktfläche), welche den Partikeln den Durchtritt zum Zwischenraum 4 versperrt. In dem Dichtring 8 sind wiederum Partikelfilter 11 vorgesehen, die in entsprechende Durchgangsöffnungen des Grundkörpers 8a des Dichtrings 8 eingesetzt sind.

Der Dichtring 8 liegt gemäß Fig. 3 außerdem mit seiner außenliegenden Ringfläche am äußeren Laufring 3 an. Dies ist allerdings nur eine Ausführungsform, die sich durch eine hohe mechanische Stabilität auszeichnet. Genauso kann der Dichtring 8 ohne Funktionseinbuße auch weiter entfernt vom Kugellager 1 in der Aufnahmeöffnung 16 angeordnet sein, so dass zwischen Dichtring 8 und Kugellager 1 ein zusätzlicher Freiraum vorhanden ist. Bei einer derartigen Ausführung geht der Zwischenraum 4 ummittelbar in diesen Freiraum über.

Bezugszeichenliste

1

Kugellager

2

Laufring

3

Laufring

4

Zwischenraum

5

Kugel

6

Welle

7

Gehäuse

8

Dichtring

8

a Grundkörper

9

Außenrand

10

Dichtlippe

11

Partikelfilter

12

Innenrand

13

Ringfläche

14

Ringfläche

15

Dichtlippe

16

Aufnahmeöffnung

Claims

1. Dichtring mit einem ringförmigen Grundkörper für ein auf eine Welle oder eine Achse aufsteckbares Lager, insbesondere Wälzlager, das in eine Aufnahmeöffnung einsetzbar und aus zwei koaxialen Laufringen gebildet ist, wobei in dem Zwischenraum zwischen den beiden Laufringen eine Vielzahl von Wälzkörpern vorgesehen und der Zwischenraum oder die Aufnahmeöffnung auf einer Lagerseite mittels des Dichtrings schmiermitteldurchlässig abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (8a) mindestens ein Partikelfilter (11) angeordnet ist.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filter aus Flies gebildet ist.

3. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Partikelfilter (11) in einer quer zum Grundkörper (8a) verlaufenden Durchgangsöffnung angeordnet ist.

4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) in den ringförmigen Zwischenraum (4) oder in die Aufnahmeöffnung (16) einsetzbar ist oder aber den Zwischenraum (4) oder die Aufnahmeöffnung (16) deckelartig verschließt.

5. Dichtring nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) fest an einem der beiden Laufringe (2) und gleitend an dem anderen Laufring (3) jeweils unter Bildung einer geschlossenen ringförmigen Anlagefläche anliegt.

6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) fest an einem der beiden Laufringe (2, 3) und gleitend an der Welle (6) bzw. der Achse oder umgekehrt jeweils unter Bildung einer geschlossenen ringförmigen Anlagefläche anliegt.

7. Dichtring nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) mittels einer ein Dichtelement bildenden Kante gleitend die Anlagefläche bildet.

8. Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante mit einer Phase versehen ist.

9. Dichtring nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8a) mit mindestens einer ein Dichtelement bildenden an der Anlagefläche gleitend anliegenden axialen oder radialen Dichtlippe (15) versehen ist.

10. Dichtring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) entweder radial nach innen oder radial nach außen gerichtet ist.

11. Dichtring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) sich nach innen bzw. außen verjüngt.

12. Dichtring nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) in eine korrespondierende Ringnut eingreift.

13. Dichtring nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (15) parallel nebeneinander beabstandet angeordnet sind.

14. Dichtring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (15) ein Labyrinth bildend in korrespondierende parallele Ringnuten eingreifen.