DE2161845C3 - Wahlweise zur Abdeckung oder Abdichtung zwischen Laufringen dienender Lagerschutzring - Google Patents

Wahlweise zur Abdeckung oder Abdichtung zwischen Laufringen dienender Lagerschutzring

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen wahlweise zur Abdeckung oder Abdichtung zwischen Laufringen, insbesondere von Wälzlagern, dienenden Lagerschutzring, mit einem radial außen angeordneten elastomeren, in eine Haltenut des Außenlaufrings durch axialen Druck radial einzufedernden und nach dem EinfederA gegen die Nutwand mit Spannung anliegenden ringförmigen Sitzteil und einem radial innen angeordneten elastomeren ringförmigen Dichtteil, der in einer Einbaulage am Innenlaufring mit Spannung anliegt und in der anderen Einbaulage mit ihm einen Spalt bildet.
Ein derartiger Lagerschutzring ist bereits bekannt (US-PS 28 87 330), der einstückig aus Kunststoff hergestellt und derart asymmetrisch aufgebaut ist, daß er einerseits die abdichtende Einbaulage und andererseits die lediglich abschirmende, einen Spalt zwischen Innenlaufring und Dichtteil freilassende Einbaulage gewährleistet. Der Lagerschutzring wird dadurch in seiner Lage gehalten, daß er am radial äußeren Rand des Sitzteils einen Kranz von Zähnen aufweist, die in die Haltenut des Außenlaufrings federnd eingreifen, und zwar derart, daß deren freie Ränder in der abdichtenden Einbaulage nach außen weisen und in der lediglich abdeckenden bzw. abschirmenden Einbaulage axial nach innen gerichtet sind. Obwohl sich ein solcher Lagcrschuizring, ohne Veränderungen an demselben vornehmen zu müssen, allein durch die eine oder cntgegengesei/.ie Einbaulage sowohl zu echten Abdichlungszwecken als auch zu bloßen Abdeckungsaufgaben verwendbar ist, weist er einige Nachteile auf, die beispielsweise darin bestehen, daß in der abdichtenden Einbaulage kein Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenraum und der Außenatmosphäre möglich ist. Überdies kann er, da er keine besondere Angriffsmöglichkeit für ein Werkzeug bietet, bei einem Ausbau leicht s beschädigt und dadurch für die weitere Verwendung unbrauchbar werden.
Um das Abziehen eines Lagerschutzringes zu erleichtern, ist es bereits bekannt (US-PS 34 23 141), rings auf dem Umfang eines vollen Sitzteiles Aussparungen anzuordnen und dafür zu sorgen, daß durch Verwendung eines metallischen Stützteils im Lagerschutzrings und Aussparungen bzw. Hinterschneidungen desselben im Bereich dieser Aussparungen Abziehwerkzeuge dort angreifen können, so daß die Beschädigung des Lagerschutzringes beim Abziehen weitgehend vermieden wird. Aber auch hier ist es nicht möglich, den sich insbesondere bei schnellem Lauf und den dabei entstehenden Temperaturen entwickelnden Druck im Lagerinnenraum nach außen auszugleichen. Die Folge eines solchen hohen Druckaufbaus ist, daß sich dieser plötzlich explosionsartig zwischen dem Dichtteil und öem Lagerinnenring zu entspannen sucht; hierbei gehen erhebliche Mengen an Schmiermittel verloren, was zu Schäden bereits nach relativ kurzer Betriebsdauer
2s führen kann.
Ferner ist es bekannt (FR-PS 15 69 425), den Sitzteil eines lediglich zu Abdeckungszwecken dienenden Lagerschutzringes mit einer sich radial nach außen öffnenden Nut zu versehen, so daß die beiden die Nut begrenzenden Wände des Sitzteiles beim Einfedern in die Haltenut des Lageraußenringes besser elastisch nachgeben können. Doch auch hier ergeben sich, würde dieser bekannte Lagerschutzring zu Abdichtungszwekken abgewandelt, die oben genannten Schwierigkeiten eines fehlenden Druckausgleichs.
Es versteht sich, daß derartige Lagerschutzringe auch üo ausgebildet werden können, daß sie in eine Haltenut des Innenlaufrings einzufedern sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lagerschutzring der eingangs gekannten Gattung diahingehend zu verbessern, daß er ohne Verwendung zusätzlicher Kanäle im Lager-Außenlaufring oder -Innenlaufring für eine ständige Be- und Entlüftung, d. h. einen rechtzeitigen Druckausgleich zwischen Lagerinnenraum und Außenatmosphäre, sorgt und daß sich gleichzeitig keine Schwierigkeiten und Nachteile bei seinem wiederholten Aus- und Einbau ergeben.
Die Erfindung besteht darin, daß der ringförmige Sitzteil in seiner Sit7fläche eine radial nach außen offene Ringnut und in beiden Stirnflächen, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt, wenigstens je eine zur Ringnut führende Aussparung aufweist, wobei sich an die in der abdichtenden Einbaulage innenliegende Aussparung radial nach innen eine als Bc- und Entlüftungskanal für den Lagerinnenraum dienende Nut anschließt.
Die gemeinsame Anwendung dieser Merkmale führt zu einer besonders glücklichen Lösung der oben genannten Aufgabe. Die Ringnut wird nämlich nicht nur zur Verbesserung des Einfederns des Lagerschutzringes — wie an sich bekannt — verwendet, sondern gleichzeitig zur Be= und Entlüftung als auch zum leichten Angriff eines Abziehwerkzeuges verwendet, ohne daß die Gefahr besteht, daß in der abdichtenden Einbaulage erhebliche Mengen an Schmiermittel verlorengehen, da die Aussparungen, zusammen mit der den Bc- und Entlüftungskanal bildenden radialen Nut und der Ringnut gewissermaßen einen Labyrinthweg zum Druckausgleich bilden. Hierbei wird auch verhindert,
daß Fremdkörper und sogar Sprühmittel von außen in den Lagerinnenraum eindringen können. Ein Abziehwerkzeug kann in die von außen zugänglichen Aussparungen eingesetzt und, diese teilweise hintergreifend, in die Ringnut eingeführt werden, so daß ein guter, und zwar beschädigungsloser Angriff für solche Abziehwerkzeuge gewährleistet ist. Dieser Vorteil tritt unabhängig davon auf, ob sich der Lagerschutzring in der abdichtenden oder lediglich in der abdeckenden bzw. abschirn.enden Einbaulage befindet.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind in jeder Stirnfläche des Sitzteils drei in gleichen Abständen, d. h. um 120°, versetzt angeordnete Aussparungen vorhanden, wodurch sich schon bei geringer Zahl von Aussparungen gute Symmetrieverhältnisse beim Abziehen ergeben.
Um auch dem Betrachter des eingebauten Lagerschutzrings sofort deutlich zu machen, ob sich dieser in der abdichtenden oder abdeckenden Einbaulage befindet, empfiehlt es sich, den Aussparungen an der einen Seite des Lagerschutzringes eine andere Form zu geben als den Aussparungen an der entgegengesetzten Seite. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Aussparungen der einen Stirnfläche im Schnitt senkrecht zur Achse des Lagerschutzringes rechteckig, die Aussparungen der anderen Stirnfläche dagegen im Umriß gekrümmt sind.
Anhand der Zeichnung ist im folgenden ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Darin zeigt
F i g. I einen vertikalen Teilschnitt durch ein Lager mit einem erfindungsgemäßen Lagerschutzring in der abdichtenden Einbaulage,
Fig.2 einen entsprechenden Teilschnitt der anderen Lagerseite mit dem Lagerschutzring in der lediglich abdeckenden bzw. abschirmenden Einbaulage,
Fig.3 eine Teilansicht des Lagerschulzrings gemäß F i g. 1 ohne die Lagerlaufringe, und zwar von außen gesehen,
F i g. 4 den Teilschnitt 4-4 von F i g. 3, und
F i g. 5 den Teilschnitt 5-5 von F i g. 3.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind in den Fig. 1, 2,4 und 5 vom Lagerschutzring die hinter der Zeichenebene liegenden, ringsumlaufenden Kanten nicht dargestellt.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist ein Kugellager einen Innenlaufring 10 und einen Außenlaufring U mit einander zugewendeten Laufrillen f2, 13 und mehrere, in diesen laufende Kugeln 14 auf. die in einem Käfig 15 angeordnet sind. Zwischen der Laufrille 13 und den Stirnenden des Außenlaut'ringes 11 befindet sich jeweils eine Schulter 16, deren Ende zur Bildung einer Haltenut 17 für die Aufnahme des Lagerschutzringes 25 ausgespart ist. Die Hal'enut 17 ist radial einwärts gerichtet offen; sie bildet eine radiale Anschlagfläche 18 an der axial inneren Seite und ist axial außen von einer weniger ausgeprägten Ringschulter 19 begrenzt. In ähnlicher Weise weist die Außenfläche des Innenlaufringes 10 die eine Schulter 20 zwischen der Laufrille 12 und den Stirnflächen auf. Im Bereich der koaxialen Überlappung mit der Haltenut 17 ist der Innenlaufring 10 zur Bildung einer allgemein sich verjüngenden Dichtfläche 21 ausgespart. Diese Fläche 21 ist z. B. im Querschnitt konkav und hat eine sanft verlaufende Neigung zwischen einer radial äußeren Zone 22 und einer radial inneren Zone 23. In der radial äußeren Zone 22 ist die Neigung der Fläche 21 durch im wesentlichen gleiche radiale unJ axiale Komponenten bestimmt, während in der radial inneren Zone 23 die Radialkomponente der Neigung verhältnismäßig klein ist, so daß sich die Dichtfläche 21 in der Gegend des Stirnendes des Innenlaufringes 10 im wesentlichen axial erstreckt.
Der Lrjgerschutzring 25 weist einen kreisringfönnigen Sitzteil 26 und einen radial inneren, kreisringförmigen Dichtteil 27 auf. Beide Teile sowie der sie einstückig miteinander verbindende Mittelteil 28, der im wesentlichen ein dünner Überzug der einen Seite einer kreisringförmigen Versteifungsplatte 29, z. B. einer aus Blech gestanzten Ringscheibe, ist, sind aus einem Elastomeren gebildet. Ein axialgerichteter Flansch der Versteifungsplatte 29 ist im Sitzteil 26 vollständig eingebettet, während sich ihr ebener, radial erstreckender Hauptteil 42 im wesentlichen in der achsnormalen Mittelebene des Sitzteiles 26 befindet.
Im nicht eingebauten und daher ungespannten Zustand des Lagerschutzringes 25 ist der Außenradius R1 (Fig.4) des Sitzteiles 26 größer als der Radius R2 (Fig. 1) des Nutenzuganges und kleiner als der Radius R-i des Nutengrundes. Ein gedachter Zylinder mit dem Radius R1 schneidet die gegenüberliegenden, radial nach außen konvergierenden Wände ct-r Haltenut 17 in einem Abstand D(Fig. l),derz. B. im Bereich von 50bis 80 % der spannungsfreien axialen Breite W(F i g. 4) des Sitzteiles 26 liegt. Der äußere Umfangsumriß demselben kann allgemein von quadratischem Querschnitt zwischen sbenen Stirnflächen 31, 32 im Anschluß an eine zylindrische Außenwand 33 mit verhältnismäßig scharfen Außenkanten sein (Fig.4 und 5). Der mittlere Bereich der Außenwand 33 ist zur Bildung einer radial nach außen offenen, ringsum laufenden Ringnut 34 ausgeschnitten, wodurch die im Abstand voneinander liegenden, in axialer Richtung nachgiebigen Ränder 35,
36 entstehen. Gemäß Fig.4 divergieren die Seitenwandflächen der Ringnut 34 auswärts, und der Radius Ra des Nutengrundes sollte im ungespannten Zustand kleiner oder zumindest nicht größer als der Radius R2 des Zuganges zur Haltenut 17 sein. Wenn der Lagerschutzring 25 durch den von der Wulst 19 gebildeten Nutenzugang hindurch eingebaut wird, wird wegen des Übermaßes W-D der Sitzteil 26 axial zusammengedrückt. Dies hat zur Folge, daß die Ringnut 34 teilweise verengt wird, jedoch nicht vollständig verschwindet; gleichzeitig findet die Seitenwand der einwärtsgewendeten Stirnfläche 32 ein festes axiales Widerlager an der Anschlagfläche 18. Wenn der Lagerschutzring 25 seine Dichtungsfunktion erfüllt (Fig. 1), ist der Flansch der Versteifungsplatte 29 axial auswärts gerichtet und bildet eine steife radiale Stütze für den Sitzteil 26.
Der Dichtteil 27 ist gemäß Fig.4 und 5 im ungespannten Zustand ein im wesentlichen ebener radialer Kreisring mit einer axialen Dichtlirpe 37, in dessen radial äußerem Teil die Versteifungsplatte 29 cing jbettet ist. Der ungespannte Innenradius R} (F i g. 4) der Bohrung des Dichtteils 27 ist so gewählt, daß die Dichtlippc 37 in der abdichtenden Einbaulage axial elastisch an die Dichtfläche 21 anstößt. Das Maß 5 (Fig. 1) kennzeichnet die Größe der dabei auftretenden axialen Verformung des Dichtteils 27.
Damit gemäß Fig.2 der gleiche Lagerschutzring 25 in der umgedrehten Lage seine Funktion als Abdeckung erfüllen kann, ist der Dichtteil 27 an der der Dichtlippe
37 abgewandten Seite mit einer Abschrägung 38 versehen. Die Größe, um die die Abschrägung 38 zurückspringt, bes'immt das Spiel bzw. den Spalt der Abdeckung in bezug auf die Dichtfläche 21.
Der Sitzteil 26 ist zusätzlich zu der in seiner Außenwand 33 angeordneten Ringnut 34 mit radial nach
it ti Ue η offenen, in Umfangsriilming gegeneinander versetzten Aussparungen 40 b/w. 41 in seinen beiden Stirnfläche 31, 32 versehen, die in axialer Richtung die Verbindung /wischen der Kingnut 34 und den Stirnflächen .11, .32 herstellen. Die Aussparungen 40 sind vorzugsweise zu dreien in gleichen Abstanden voneinander in gleichmäßigem Wechsel mit einer entsprechenden An/.anl von Aussparungen 41 ungeordnet. Die in der abdichtenden Linbaulage axial innere Stirnfläche 32 des Sit/tcils 26 weist noch eine /u der Aussparung 41 führende radial verlaufende Nut 41' auf. so daß eine Belüftung des l.agerinnenraums im Dichl/.iiMand gewährleistet ist.
Die im lall des l-ünbaus mit Dichtiingsftinktion nach außen freiliegenden Aussparungen 40 sind von im allgemeinen rechteckigem Querschnitt (I ig. 3). während die im Fall des Linbaiies mit Abdeckungsfunktioii s nach außen zu freiliegenden Aussparungen 41 einen allgemein gekrümmten Umriß (fig. J) haben, so dal.! leicht erkennbar ist, in welcher Stellung der Lager schutzring 25 eingebaut ist.
In beiden Fällen genügt zum Ausbau der l.agerschut/ ίο scheibe ein einfaches Werkzeug mit drei Hacken, die ir die Aussparungen 40 bzw. 41 der jeweils nach außer gewendeten Gruppe einsetzbar sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

2i 61 845 Patentansprüche:
1. Wahlweise zur Abdeckung oder Abdichtung zwischen Laufringen, insbesondere von Wälzlagern, dienender Lagerschutzring, mit einem radial außen angeordneten elastomeren, in eine Haltenut des Außenlaufrings durch axialen Druck radial einzufedernden und nach dem Einfedem gegen die Nutwand mit Spannung anliegenden ringförmigen Sitzteil und einem radial innen angeordneten elastomeren ringförmigen Dichtteil, der in einer Einbaulage am Innenlaufring mit Spannung anliegt und in der anderen Einbaulage mit ihm einen Spalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Sitzteil (26) in seiner Sitzfläche eine radial nach außen offene Ringnut (34) und in beiden Stirnflächen, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt, wenigstens je eine zur Ringnut (34) führende Aussparung (40,41) aufweist, wobei sich an die in der abdichtenden Einbaulage innenliegende Aussparung (4i) radial nach innen eine ais Be- und Entlüftungskanal für den Lagerinnenraum dienende Nut (41') anschließt.
2. Lagerschutzring nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Stirnfläche drei in gleichen Abständen angeordnete Aussparungen (40, 41) vorhanden sind.
3. Lagerschutzring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (40) der einen Stirnfläche im Schnitt senkrecht zur Achse des Lagerst!'utzrings rechteckig, die Aussparungen (41) der anderen Stirnfläch? dagegen im Umriß gekrümmt sind.
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