DE2215041B2

DE2215041B2 - Sicherung«- und Dichtungselement

Info

Publication number: DE2215041B2
Application number: DE2215041A
Authority: DE
Inventors: Karl Gustav Einar Partille Derman (Schweden)
Original assignee: Forsheda Ideutveckling AB
Current assignee: Forsheda Ideutveckling AB
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1979-07-12
Also published as: GB1391921A; IT952459B; FR2131690A5; DE2215041C3; US3813102A; DE2215041A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungs- und Dichtungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US-PS 29 15 345 ist ein Sicherungs- und Dichtungselement dieser Art bekannt, das aus einem elastischen Dichtungsring und einem mit dem Dichtungsring als Sicherungselement verbundenen Blechring besteht. Der Blechring weist einen umlaufenden Steg mit in etwa zylindrischer Umfangsfläche auf, durch den der elastische Dichtungsring umfaßt wird. Die freie, etwas nach außen gebörtelte Kante des Steges des Sicherungsringes dient gleichzeitig zur Abstützung des Elementes in einer entsprechenden umlaufenden Nute in der Lagerbohrung bzw. auf der Welle. Auf der der freien Kante abgekehrten Seite liegt der Blechring unmittelbar an dem zu sichernden Bauteil, beispielsweise einem Wälzlager, an. Der Nachteil dieser bekannten Bauform liegt darin, daß durch die flächige Anlage des Blechringes an der betreffenden Festlegungsfläche in diesem Bereich keine Abdichtung erzielt wird, da in

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sring «n «er betreffenden Fläche nicht zur Anlage kommen kann. Daher ist hierbei nicht mit Sicherheit gewährleistet, daß weder Schmiermittel aus dem Lager von innen nach außen austreten kann, noch Schmutz von außen nach innen in das Lager eindringen kann.

Aus der US-PS 28 86 347 ist ein Pendelkugellager bekannt, bei dem zur Begrenzung der Pendelbewegung an beiden Stirnseiten ein Metallring zusammen mit einer Pappscheibe als Staubdichtung eingesetzt ist ιυ durch den die Schwenkbeweglichkeit des Lagers begrenzt werden solL

Aus der US-PS 25 87 405 ist ein reines Dichtelement in Form eines elastischen Ringes bekannt dessen eine Umfangsfläche zylindrisch als Sitzfläche ausgebildet ist is und dessen andere Umfangsfläche in eine umlaufende Dichtlippe ausläuft und mit dem der Durchgang einer Welle durch eine Gehäuse- oder Lagerbohrung abgedichtet werden soll. Der Dichtungsring mit einvulkanisiertem Sicherungsring ist nicht zur Sicherung beispielsweise eines Wälzlagers gegen axiales Verschieben geeignet, da die am Wälzlager zur Anlage kommende Fläche des Dichtungsringes nachgiebig ist und somit keine exakte Sicherung eines Wälzlagers bewirken kann. Bei dem getrennten Einbau von Dichtungs- und Sicherungsring muß eine entsprechende Ausnehmung in der Gehäusebohrung vorgesehen werden, in die der Dichtungsring zur Erzeugung der erforderlichen Anpreßkraft mit Hilfe des Sicherungsringes eingedrückt wird. Dies bedeutet einen erheblichen su Konstruktionsaufwand und kann wiederum nicht zur axialen Sicherung eines Wälzlagers verwendet werden, da der Sicherungsring, obwohl er freiliegt, nicht als Abstützung zur axialen Sicherung eines Wälzlagers verwendet werden kann, da er für die erforderliche r> Montage nicht zugänglich ist. Das gleiche gilt für das aus der DE-OS 14 00 768 bekannte Sicherungselement, bei dem eine konische Klemmscheibe aus Metall in einen relativ harten Kunststoff eingebettet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungs- und Dichtungselement zu schaffen, durch das einerseits ein Wälzlager gegen Axialverschiebung gesichert wird und durch das andererseits das Wälzlager sowohl im Bereich der Gehäusebohrung als auch im Bereich der Welle vollkommen sicher abgedichtet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale entsprechend dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß ein Sicherungsring in Form eines Sprengringes oder auch in Form eines gezahnten Klemmringes auch im Bereich seines Sitzes abgedichtet ist und zwar dadurch, daß die zugeordnete ringförmige Dichtfläche des elastischen Dichtungsringes im Einbauzustand an diejenige zylindrische Oberfläche dichtend angedrückt wird, an welcher der mit dem Dichtungsring verbundene Sicherungsring selbst axial festgelegt ist. Die Abdichtung erfolgt hierbei auf der Seite des Sicherungsringes, die der Anlagefläche des festzulegenden Wälzlagers abgekehrt ist, so daß hier eine geometrisch definierte, unverschiebbare Festlegung erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 gekennzeichnet.

Das Sicherungs- und Dichtungselement gemäß der Erfindung kann ebenso die Form einer Verschlußkappe haben, um eine endseitig in einem Wälzlager gelagerte Welle in der zugehörigen Lagerbohrung stirnseitig dicht abzuschließen.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnun-

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F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Anordnung eines Lagers, in dem das Lager in axialer Richtung durch ein erfindungsgemäßes Sicherungs- und Dichtungselement festgelegt ist,

F i g. 1 a die Vorderansicht eines Sicherungsringes, der in dem in F i g. 1 gezeigten Element enthalten ist,

F i g. 2, 3, 4 und 5 Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen von Sicherungs- und Dichtungselementen gemäß der Erfindung,

F i g. 6, 7 Längsschnitte durch verschiedene Lagerungen,

Fig.8 einen Längsschnitt durch eine Lageranordnung mit einem Sicherungsring und einem erfindungsgemäßen Sicherungs- und Dichtungselement,

Fig.9 die Vorderansicht eines Sicherungs- und Dichtungselementes gemäß der Erfindung,

F i g. 10 einen Teilschnitt durch eine Lageranordnung mit dem in F i g. 9 gezeigten Element,

F i g. 11 die Vorderansicht einer Verschlubkappe,

F i g. 12 einen Längsschnitt, der die Anwendung der in F i g. 11 dargestellten Verschlußkappe zeigt

F i g. 1 zeigt eine Welle 2, in die eine Nut 4 eingelassen ist Zwischen der Welle 2 und einem Gehäuse 6 ist ein Kugellager 8 angeordnet Ein Sicherungsring 10 entsprechend der Darstellung in Fig. la, der ein Dichtungselement in der Form eines Gummiringes 12 aufweist ist in die Nut 4 eingesetzt. Der Außenrand des Gummiringes 12 weist eine Dichtungslippe 14 auf, die in axialer Richtung auf das Außengehäuse des Kugellagers einwirkt Beim Einbau des Sicherungsringes 10 werden die Enden des Ringes mit Hilfe eines Werkzeuges aufgebogen, das in öffnungen 16 an den Enden des Ringes eingreift um den Durchmesser des Ringes zu vergrößern, so daß er über den Schaft 2 geschoben und in die Nut 4 eingelassen werden kann. In dieser Lage liegt der Innenrand des Gummiringes unter Druck an dem an die Nut 4 angrenzenden Teil der Welle dichtend an. Der Gummiring 12 wird in einem Arbeitsgang hergestellt und an den Sicherungsring 10 anvulkanisiert. Hierbei schließt ein dünner Überzug des Gummis die öffnungen 16.

Das anhand von F i g. 1 beschriebene Element ist ein sogenannter außenschließender Ring. In Fig.2 ist ein innenschließender Ring 20 dargestellt, der ein Dichtungsteil 22 aufweist. In der Ausführung gemäß F i g. 2 ist eine Nut 24 in einem Gehäuse 26 angebracht. Die Dichtung hat den Zweck, den Austritt von Ol aus Lagern 28 zu verhindern. Zu diesem Zweck weist das Dichtungselement 22 eine Dichtlippe 30 auf, die gegen eine Welle 32 anliegt. Die Dichtlippe 30 wird gegen die Welle 32 durch eine Ringfeder 34 angedrückt.

F i g. 5 zeigt eine Welle 60, die in einem Gehäuse 62 drehbar mit Hilfe eines Lagers 64 gelagert ist. Das Lager 64 ist in axialer Richtung festgelegt und die Welle ist zum Gehäuse hin abgedichtet mit Hilfe eines Sicherungs- und Dichtungselementes 66 gemäß der Erfindung.

F i g. 6 zeigt einen Teilschnitt einer Lageranordnung für eine Welle. Die Darstellung zeigt den oberen Teil der rechten Seite der Lagerung. Auf der linken Seite ist eine gleichartige Lagerung in umgekehrter Anordnung gegenüber der in der Zeichnung dargestellten angebracht. In einem äußeren Maschinenteil 71 ist ein innenschließender Ring 75 in einer Nut 72 vorgesehen. Wie vorstehend beschrieben, weist der Ring 75 einen

anvulkanisierten Gummiring 76 auf. Der Gummiring besitzt eine Dichtlippe 77, die in axialer Richtung an dem Innenring eines Lagers 74 anliegt An der Außenseite des Lagers ist eine gleichartige Anordnung vorgesehen. Ein außenschließender Ring 75a weist einen Gummiring 76a auf. Der Gummiring hat eine Dichtlippe 77a, die den Austritt von Fett aus dem Gehäuse und das Eindringen von Schmutz in das Gehäuse verhindert Der Sicherungsring 75a liegt in einer Nut 72a in der Welle 71a.

F i g. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Dichtungsanordnung, die sich von der Anordnung gemäß F i g. 6 nur hinsichtlich der Auslegung eines Dichtungsteils 80 der Sicherungs- und Dichtungsringe unterscheidet

In der Dichtungsanordnung nach Fig.8 liegt das Dichtungselement gegenüber einem zusätzlichen Teil 94 in axialer Richtung an. Das Teil 94 bildet einen mechanischen Schutz für das Dichtungsgummi.

In F i g. 9 bis 12 ist ein Sicherungs- und Dichtungselement gezeigt, das auf einer zylindrischen Oberfläche fest angeordnet werden kann ohne eine Nut in dieser Oberfläche vorauszusetzen.

Das Sicherungs- und Dichtungselement besteht aus einem Sicherungsring 102 und einem Dichtungsring 104. Der Sicherungsring 102 besteht aus Metall und ist mit dem Dichtungsring 104, der aus Gummi besteht, fest verbunden. Der Sicherungsring 102 weist Vorsprünge 106 auf, die in radialer Richtung nach innen vorstehen. Wie in F i g. 10 gezeigt ist besitzt der Dichtungsring 104 eine äußere Dichtkante 108 und eine innere Dichtkante 110. Das Sicherungs- und Dichtungselement ist auf einer Welle 112 angeordnet, die in einem Kugellager 114 gelagert ist. Der Außenring des Kugellagers ist in einem äußeren Gehäuseteil 116 angeordnet. Der Sicherungsund Dichtungsring kann auf der Welle in axialer Richtung fest mit Hilfe von Vorsprüngen iO6 angeordnet werden, ohne eine Nut in der Welle zu erfordern. Im Einbauzustand sichert das Sicherungs- und Dichtungselement die Welle gegenüber dem Lager in einer Richtung. Der äußere Dichtrand 108 liegt an dem Außenring 114 des Lagers an und der innere Dichtrand 110 gegenüber dem Schaft 112.

In F i g. 11 ist eine Verschlußkappe 118 dargestellt, die zum Verschluß einer zylindrischen öffnung geeignet ist. Die Kappe enthält einen Sicherungsring 120, der radial nach außen gerichtete Vorsprünge 122 und eine Scheibe 124 aufweist, die fest mit dem Ring 120 verbunden ist und aus Gummi besteht. Entsprechend F i g. 4 weist die Scheibe 124 an ihrem Umfang eine Dichtungslippe 126 auf, die von dem Rest der Scheibe durch eine V-förmige Nut getrennt ist.

Die Verschlußkappe 118 kann zum einseitigen Verschluß einer durchgehenden Bohrung in einem Lagergehäuse 128 verwandt werden, in dem eine Welle 130 drehbar gelagert ist mit Hilfe eines Kugellagers 132. Die Verschlußkappe wird eingesetzt, indem sie in die Bohrung eingedrückt wird, bis sie gegenüber dem Kugellager 132 anliegt. Hierbei werden die Vorspriinge 122 in gewissem Umfang entgegen der Eindrückrichtung umgebogen, so daß es unmöglich oder schwierig ist, die Verschlußkappe in der entgegengesetzten Richtung aus der Bohrung zu entfernen. Wenn die Verschlußkappe in das Lagergehäuse eingedrückt wird, liegt die Dichtlippe 126 dichtend am Umfang der Bohrung an.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherungs- und Dichtungselement mit einem Sicherungsring, der im Einbauzustand an einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche in zumindest einer Axialrichtung festgelegt ist und ein auf dieser Oberfläche benachbart gelagertes, am Sicherungsring anliegendes Wälzlager gegen eine Axialverschiebung sichert, und mit einem konzentrisch zum Sicherungsring angeordneten und mit diesem fest verbundenen elastischen Dichtungsring, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungsring (12, 22,46, 54, 66, 76, 76a, 104, 126) eine ringförmige Dichtfläche aufweist, mit der er im Einbauzustand des Elementes neben dem Sicherungsring (10, 20, 75, 75a, 102, 120) an derjenigen zylindrischen Oberfläche dichtend anliegt, an welcher der Sicherungsring axial festgelegt ist

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (10,20,75,75ajl wie an sich bekannt, einen Radialschlitz aufweist und im Durchmesser nachgiebig ist

3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Sicherungsring (10, 20) zu seiner Durchmesserveränderung zwei Löcher (16) aufweist, die an der Seite, welche an dem gegen Axialverschiebung zu sichernden Wälzlager anliegt, durch das Material des Dichtungsringes verschlossen sind.

4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (102, 120), wie an sich bekannt, um seinen Umfang verteilte radial nach innen oder nach außen vorstehende Vorsprürige bzw. Zungen (106,122) aufweist.

5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsteil (12, 22, 46, 54, 66, 76, 76a, 80, 104), wie an sich bekannt, eine zweite ringförmige Dichtfläche (14, 30, 108) aufweist, die von der ersten Dichtfläche mit radialem Abstand entfernt ist.

6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsteil (120) scheibenförmig ist und eine Verschlußkappe (1118) bildet.