DE2053745C3 - Flachdichtung für Wälzlager und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung (21) im Übergang zwischen den beiden ungleich dicken *° Bereichen (15, 16) mit einem weiteren, noch dünneren Teilbereich (23; 24) versehen ist

3. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teilbereich (23) eine Nulldicke aufweist.

4. Flachdichtung na,h den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (20) aus einem Elastomer und die Versteifung wissen axialen Vorspannung in ein Wälzlager eingewissen .^¹" die abgebogene Dichtlippe nur mit baut ^w^^d'.^_n ^SSte dichtend an dem Innen^eine7. °f_d Wälzlagers anliegt- Die Dichtwirkung ist .J₁ ^" ausschließlich abhängig von der werkstoff- -™' Spannkraft der Dichtlippe, die bei solchen , '* _bej denen die Bohrung des Innenlauf ringes · ^g -' Verdeich zur gemeinsamen radialen Dicke η ι ,»erteile wesentlich größeren Radius aufweist, auer Lag _unzureichend im Sinne einer befriedigenals auuc™ _bezeichnet werden muß. Die werk-

derj^mw * _{def Dic}htlip_Pe erfährt dann

^stoH?^eJ !·„„ ^P _mehr willkürliche, auch durch die "^am£" _{des M}etallringes geförderte Verteilung ^ JL nichtkante so daß Stellen mit unter-™*™fJ-^iein Anpreßdruck der Dichtlippe an scn.cui .^ Anlagefläche des Innenlaufringes ^{deT ZU}B Stellen mit dem geringsten Anpreß-

auttreien. ιu» erzielbare Dichtwirkung

druck sind aann

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»5 ^T? V _he Flachdichtung ist weiterhin aus der *'"^e.^a _chen Patentschrift 976 666 bekannt. Die n?"_hte_Cheibe ist dabei an der Abbiegungsseite ihrer °ί ^entweder mittels wenigstens einer Ring-^D™P^p^_nheitlicher Dicke aus einem ebenfalls scheibe ^S Werkstoff oder aber mittels Aif Ser Tellerfeder radial geschlitzten, * bestehenden Ringscheibe

Finger wie der Innenrand der anderen

steifung zu einem die größte einheitliche Gesamtdicke sowie Außen- und Innendurchmesser der fertigen Dichtung aufweisenden Laminat vereinigt werden und daß dann der Verstafung im Beretch der Dichtlippe durch Materia.wegnahme d.e gennge D.cke gegeben wird. 4«>

_der

_DichtH_ppe ausgelösten Vergleich zu den vornoch wesentlich größe

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung für Wälzlager mit einem im Vergleich zur gemeinsamen radialen Dicke aller Lagerteile großen Radius der Bohrung des Innenlaufringes, bestehend aus einer eine bieisame Dichtlippe bildenden kreisringförmigen DichtscSibe aus elastisch nachgiebigem Werkstoff und einer damit an der Abbiegungsseite der Dichtlippe flächig verbundenen ringscheibenförmigen Ver- steifung, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

^^^ _DichtUn_g aus der bri _tJ_h ^e™^e^_t ^S _en ^e _tschrift ⁸ ₇₂₄ 3J_{1 bekan}nt, von der ein verdickter Umfangsrand, der durch einen Stutznng

und ein! ™g ^!™_{hleifende TeiI bildet eine}

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dungste. zum Umfangsrand ist. Auen aer

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eckigen Querschnitt. Bei der bekannten Flachdich-

lung wird die Versteifung durch einen geschlitzten g

Mefallring gebildet, der einen gleichen Außendurch- lippe «^«^VSSiShÜeiteS^

messer wie die Dichtscheibe hat, dessen Innendurch- heitlich dicker als die D'^he^be ist·

messer jedoch größer ist als derjenige der Dicht- eine Flachdichtung geschaffen bei welcher

scheibe, so daß deren Dichtlippe abstützungsfrei ist. 65 lippe im Gegensatz zu den «"gSg^^^JJ

Die Dichtlippe der Dichtscheibe kann damit unge- kannten Flachdichtungen ^ne Sollb.egestellejrhalt

hindert zu S Seite des Metallringes hin abgebogen nämlich an dem «fj^ej^y^¹^^

werden, wenn die Flachdichtung so unter einer ge- den beiden ungleich dicken Bereichen der

fung, wodurch die Dichtlippe eine entsprechend kontrollierte Verformung erhält. Auf Grund dieser kontrollierten Verformung und unterstützt durch die unmittelbar zugeordnete Abstützung durch den dünneren Bereich der Versteifung wird bei der erfindungsgemäßen Fiachdichtung entlang der Dichtkante der abgebogenen Dichtlippe eine optimal gleichmäßige Verteilung der Spannkraft erreicht, so daß überall ein gleicher Anpreßdruck der Dichtlippe an der zugeordneten Anlagefläche des Innenlaufringes eines Wälzlagers auftritt. Infolge dieser Vergleichmäßigung des Anpreßdruckes ist mit einer Fiachdichtung dieser erfindungsgemäßen Ausbildung trotz einfacher Herstellbarkeit eine entsprechend große Dichtwirkung zu erzielen.

Es ist zwar bereits eine ringförmige Dichtungsscheibe mit einer Sollbiegestelle zwischen der Dichtlippe und dem übrigen radial äußeren Scheibenteil aus der britischen Patentschrift 811 357 bekannt, die Dichtscheibe ist im übrigen jedoch im wesentlichen gleichmäßig dick und weist auch keine Versteifung auf, so daß die Dichtwirkung zu wünschen übrig läßt.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung und ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer solchen Flachdichtung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Wälzlager mit einer Flachdichtung gemäß Erfindung,

F i g. 2, 3 und 4 in vergrößertem Maßstab eine der F i g. 1 entsprechende Schnittdarstellung der dort gezeigten Fiachdichtung zur Veranschaulichung der aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte bei der Herstellung dieser Dichtung,

F i g. 5 eine der F i g. 4 entsprechende Schnittdarstellung einer Flachdichtung gemäß einer abgewandelten Ausführungsform, und

F i g. 6 und 7 in nochmals vergrößertem Maßstab und entsprechender Schnittdarstellung die beiden Flachdichtungen gemäß den Fi g. 4 und 5 zur Veranschaulichung der damit erzielbaren Dichtwirkung.

In F i g. 1 ist ein Wälzlager mit einem Innenlaufring 10, einem Außenlauf ring 11 und dazwischen angeordneten Kugeln 12 gezeigt, welche durch einen Käfig 13 gehalten sind. Der Radius R der Bohrung des Innenlaufringes 10 ist wesentlich größer als die gemeinsame radiale Dicke T aller Lagerteile. In das Lager ist eine insgesamt mit 14 bezeichnete Flachdichtung eingebaut, welche aus einer eine biegsame Dichtlippe bildenden kreisringförmigen Dichtscheibe 20 aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff und einer damit flächig verbundenen nngscheibenförmigen Versteifung 21 besteht. Die Versteifung 21 hat einen gleichen Innen- und Außendurchmesser wie die einheitlich dicke Dichtscheibe 20, und sie weist einen einheitlich dickeren Bereich 15 und einen einheitlich dünneren Bereich 16 auf, welch letzterer die mit einer Dichtkante an einer bearbeiteten Anlagefläche 1? des Innenlaufringes 10 anliegende Dichtlippe der Dichtscheibe abstützt. Durch die beiden ungleich dicken Bereiche 15, 16 der Versteifung 21 erhält die Dichtscheihe 20 am stufenartigen Übergang derselben eine Sollbiegestelle 25, wodurch eine weitgehend kontrollierte Verformung der Dichtlippe erhalten wird, wenn die Flachdichtung in der in F i g. 1 gezeigten Weise mit einer gewissen axialen Vorspannung in ein Wälzlager eingebaut ist.

Bei der vorbeschriebenen Flachdichtung 14 besteht die Dichtscheibe 20 vorzugsweise aus einem Elastomeren und die Versteifung 21 aus einem vulkanisierten und gehärteten, mit einem Gewebe verstärkten Kunststofflaminat. Als Kunststoff kommt dabei beispielsweise ein Phenol- oder eiß Epoxydharz in Betracht, in welches die einzelnen Gewebeschichten parallel zu der Verbindungsebene mit der Dichtscheibe eingelegt sein sollten. Gemäß den in den

ίο F i g. 2 bis 4 verdeutlichten, aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten wird bei der Herstellung einer solchen Flachdichtung zweckmäßig zunächst das die Gesamtdicke der fertigen Dichtung aufweisende Laminat aus der Dichtscheibe 20 und der Versteifung 21 gebildet, worauf dann gemäß F i g. 3 der dünnere Teilbereich 16 der Versteifung durch Materialwegnahme ausgebildet wird. Die mit 22 angedeutete Materialwegnahme ist dabei in einem Ausmaß getroffen, daß für den dünneren Teilbereich 16 eine im

ao Vergleich zu der Dichtscheibe 20 kleinere Dicke erhalten wird, auf Grund von welcher erst die Dichtlippe entsteht. Der im Vergleich zu der Dichtscheibe einheitlich dickere Bereich 15 der Versteifung ergibt demgegenüber eine weitgehende Starrheit des äußeren Randteils der Dichtscheibe, so daß die beiden unterschiedlich dicken Bereiche 15, 16 der Versteifung für die Ausbildung der Sollbiegestelle 25 der Dichtlippe am stufenartigen Übergang zwischen den beiden Bereichen ursächlich maßgebend sind. Die Sollbiegestelle 25 ist ihrerseits ursächlich maßgebend für die erwähnte kontrollierte Verformung der Dichtlippe, wodurch deren Dichtkante in der in F i g. 6 gezeigten Art und Weise unter Erzielung einer weitgehend einheitlichen Spannungsverteilung an die Anlagefläche 17 des Innenlaufringes des Lagers angedrückt wird. Weil die Dichtlippe durch den Bereich 16 der Versteifung abgestützt ist, wird dabei der betreffende Anpreßdruck auf die Dichtkante konzentriert, so daß eine entsprechend hohe Dichtwirkung erhalten wird.

Die am stufenartigen Übergang zwischen den beiden ungleich dicken Bereichen 15,16 der Versteifung zur Ausbildung kommende Sollbiegestelle 25 der Dichtlippe der Dichtscheibe 20 kann dadurch eine

stärkere Ausprägung erfahren, daß in diesem Übergang entsprechend der Darstellung gemäß F i g. 4 ein kreisringförmiger Teilbereich 23 geschaffen wird, in welchem die Dichtscheibe mit keinem Versteifungsmaterial unterlegt ist. In dieser Ausführungsform wird für die Dichtlippe der Dichtscheibe die maximale Biegsamkeit erhalten. Wie weiterhin in den F i g. 5 und 7 gezeigt ist, kann statt dessen auch daran gedacht werden, in diesem siufenartigen Übergang zwischen den beiden ungleich dicken Bereichen 15, 16' der Versteifung einen kreisringförmigen Teilbereich 24 zu schaffen, in welchem die Versteifung eine im Vergleich zu ihrem dünneren Bereich 16' kleinere Dicke hat, wodurch eine entsprechende Sollbiegestelle 26 für die Dichtlippe der Dichtscheibe 20 erhalten wird, die im Vergleich zu der Sollbiegestelle 25 bei der Flachdichtung in der Ausführungsform gemäß den F i g. 4 und 6 eine etwas kleinere Biegsamkeit der Dichtlippe ergibt.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß für die Bereiche 16 bzw. 16' und 24 der Versteifung die Grenzdicke nicht unterschritten werden sollte, bei welcher gerade noch eine Gewebeschicht eine unzerstörte Verbindung mit dem dickeren Bereich 15 der Versteifung hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Flachdichtung für Wälzlager mit einem im Vergleich zur gemeinsamen radialen Dicke aller Lagerteile großen Radius der Bohrung des Innenlaufringes, bestehend aus einer eine biegsame Dichtlippe bildenden kreisringförmigen Dichtscheibe aus elastisch nachgiebigen! Werkstoff und einer damit an der Abbiegungsseite der Dichtlippe flächig verbundenen ringscheiben- " förmigen Versteifung, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß die Versteifung(21) einen gleichen Innen- und Außendurchmesser hat wie die im Querschnitt rechteckige Didnsche^be (20) und im Bereich (16; 16') von deren .Dichtlippe »5 einheitlich dünner und im übrigen Bereich (15) einheitlich dicker als die Dichtscheibe ist.