DE2257760A1

DE2257760A1 - Abgedichtetes waelzlager

Info

Publication number: DE2257760A1
Application number: DE2257760A
Authority: DE
Inventors: Nazzareno Piva
Original assignee: SKF Industrial Trading and Development Co BV
Current assignee: SKF Industrial Trading and Development Co BV
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1973-06-07
Also published as: AT314287B; DE2257760C3; AR193297A1; SE371870B; CS158592B2; BR7208247D0; US3806212A; ES408467A1; DD100318A5; IT945804B; FR2162998A5; GB1343879A; DE2257760B2; JPS4863132A; PL78691B1

Description

Patentanwälte ?? ¹S 77RO

■Dipt. inn. F, Weickmann, ·^ι·_; ■■■

Dipi. !n(j. H. VVsickmanri, Dipl. Phys. Or.K. Fiacke , ■

Di I. Ing. r.'A, Waickmann, Dipl. Chem. B. Huber

F ütilPchea 27, MSMstr. "2 . . ^J

SKF Industrial Trading and Development 00. MW* , Amsterdam, Holland

Abgedichtetes Wälzlager

Die Erfindung betrifft ein abgedichtetes Wälzlager, -bestehend aus einem Innenring, einem Außenring, dazwischen angeordneten Wälzkörpern sowie wenigstens einem in einer Ringnut im Außenring befestigten, an der Schulter des Innenrings anlaufenden Dichtring, der auf der zu den Wälzkorpera gerichteten Seite mit einer Metallscheibe verbunden 1st.

Derartige, abgedichtete Wälzlager'haben den Zweck, sowohl ein Entweichen des Schmiermittels aus dem Lager als auch das Eindringen von Fremdkörpern oder dergleichen in das Lager zu verhindern.

Bei einem bekannten Wälzlager der eingangs beschriebenen Ausbildung ist der elastische Dichtring durch eine ebene Metallscheibe verstärkt, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter, in die die den Dichtring aufnehmende Ringnut nach außen übergeht (DOS 1 939 597)· Mit dieser Konstruktion kann der Dichtring mit der daran befestigten Metallscheibe leicht und ohne besondere Hilfsmittel in die Ringnut eingeschnappt - · werden. Bei bestimmten Anwendungsfällen hat sich jedoch herausgestellt, daß der Dichtring nicht sicher genug im Außenring befestigt ist, so daß er aus seinem Sitz aus dem Lager herausgedrückt wird.

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Diese Gefahr besteht immer dann, wenn das Wälzlager hohen Temperaturen und hohen Drehgeschwindigkeiten ausgesetzt ist. Bei solchen extremen Betriebebedingungen ist die Dichtung großen Belastungen unterworfen. Aufgrund der Reibung zwischen den Dichtlippen und den Schultern des Innenrings hat der Dichtring die Tendenz, sich auch in der Ringnut des Außenrings zu drehen. Hinzu kommt, daß die erwähnten Reibungsvorgänge eine beträchtliche Wärme im Lager erzeugen, wodurch der Druck Im Lager ansteigt und schließlich so groß wird, daß die gesamte Dichtung axial aus dem Lager herausgepreßt wird.

Ein weiterer Nachteil bekannter, abgedichteter Wälzlager besteht darin, daß das elastische Material des Randes des Diohtrings die Ringnut, in die dieser Rand eingedrückt ist, fast völlig ausfüllt. Wegen der Vorspannung Im Material am Rand des Dichtringes ist dabei einerseits keine einwandfreie Befestigung am Lagerring gewährleistet, andererseits ist das vollständige Eindrücken des Ran« des in die Ringnut nicht immer sicher zu erreichen.

Durch besondere Formgebung der Ringnut, in der der Dichtring zu befestigen

st, und auch des Dichtrings selbst ist versucht worden, die erwähnten Schwierigkeiten zu meistern. Dabei mußte Jedoch der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Herstellungskosten nicht unerheblich angestiegen sind und In keinem Verhältnis zu den gewonnenen Verbesserungen standen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein abgedichtetes Wälzlager der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der Dichtring auch bei außergewöhnlichen Betriebsbedingungen sicher in seinem Sitz hält und trotzdem leicht in die Ringnut eingeschnappt werden kann, ohne daß zur Erreichung dieser Ziele eine aufwendige Konstruktion oder Spezialwerkzeuge erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser der Metallscheibe größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter, in die die Ringnut nach außen übergeht, daß der Rand des aus elastischem Material bestehenden Dichtringes am Außenumfang ein mit der Spitze radial nach außen gerichtetes, V-förmiges Profil aufweist, das radial über die Metall-

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scheibe hinausragt, und daß die Verbindungsfläche der Ringnut mit der Außenringschulter in an sieh bekannter Weise konisch ausgebildet ist.

Das Einschnappen des Dichtringes mit der Metallscheibe in die Ringnut im Außenring ist besonders einfach, wenn der Außendurchmesser der Metallscheibe, in Abhängigkeit von der Größe des Wälzlagers, um 0,3 bis 0,5 mm größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter, Diese Ausführung gewährleistet einen festen und sicheren Sitz der Dichtung im Lager.

In Weiterbildung der Erfindung beginnt das V-förmige Profil des Randes des Dichtringes am Außenumfang der den Wälzkörpern abgewandten Seite der Metallscheibe.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung bildet die mit der konischen Verbindungsfläehe der Ringnut in Berührung kommende Fläche des V-förmigen Profiles am Rand des Dichtringes mit der Achse des Wälzlagers einen Winkel, der größer ist als der Winkel zwischen der konischen Verbindungsfläche und der Lagerachse.

Das abgedichtete Wälzlager gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß ein sieherer Sitz der Dichtung in der Ringnut bereits beim Zusammenbau festgestellt werden kann: wenn beim Einschnappen der Dichtung die Metallscheibe zur Anlage an die dieser gegenüberliegenden Schulter der Ringnut kommt, entsteht durch die metallische Berührung ein charakteristisches Geräusch, ein Zeichen, daß der Einschnapp-Vorgang beendet ist.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht im teilweise konischen Profil der Ringnut und in dem ähnlich ausgebildeten Profil des Dichtring-Randes, der die Ringnut nur zum Teil ausfüllt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann sich die Dichtung während des Betriebs selbst zentrieren, so daß unregelmäßige Beanspruchungen der Dichtung und damit Entstehung übermäßiger Reibung verhindert werden.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich..&μβ der nachfolgenden Besehreibung eines Ausfiihrungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Diese zeigt in

Figur 1 einen Teilschnitt durch ein abgedichtetes Wälzlager der Erfindung,

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 und

Figur 3 einen Schnitt durch die Dichtung der Figur 1 Im noch nicht eingebauten Zustand.

Die Erfindung ist am Beispiel eines Rillenkugellagers erläutert, das aus einem Außenring 1, einem Innenring 2 sowie in einem Käfig 4 angeordneten Kugeln 3 besteht.

Der Innenraum 5 des Lagers ist an beiden Seiten durch eine Dichtung 6 abgeschlossen. Die Dichtung 6 besteht aus einem Dichtring 7 aus elastischem Material, beispielsweise Kunststoff, der mit einer Metallscheibe 8, etwa durch Vulkanisation, verbunden 1st. Der Innenrand 7a des Dichtringes 7 ragt radial nach innen über die Metallscheibe 8 hinaus und berührt im eingebauten Zustand mit zwei Dichtlippen 7b und 7c die Innenringschulter 2a.

Im Außenring X ist eine Ringnut 9 eingearbeitet, deren kreisbogenförmiger Nutgrund 13 an der in das Lagerinnere gerichteten Seite in eine radiale Schulte r lh übergeht, während die Verbindungsfläche 12 des Nutgrundes 13 mit der Außenringschulter 11 konisch ausgebildet ist. Der Durchmesser der Bohrungsfläche Io zwischen den Kugeln 3 und der Ringnut 9 ist kleiner als der Durchmesser der zylindrischen Außenringschulter 11.

In die Ringnut 9 ist, wie aus Figur 1 hervorgeht, der Außenrand 7d des Dichtrings 7 eingeschnappt. Der äußere Rand der Metallscheibe 8 liegt im eingebauten Zustand der Dichtung 6 an der Schulter 14 an. Die metallische Berührung dieser beiden Flächen verursacht bei der Montage der Dichtung 6 ein Geräusch,

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das ein Kontrollzeichen dafür ist, daß die Dichtung 6 "voll eingeschnappt ist und richtig in der Ringnut 9 sitzt. :~ ' ■

\ Der Auß'endurchmesser der Metallscheibe 8 ist vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm \ größer als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter 11. Dadurch wird verhindert, daß die Dichtung 6 während des Betriebes auch bei extremen Bedingungen aus dem Lager gedruckt wird.

Der Außenrand Jd des Dichtringes 7 ragt über die Metallscheibe 8 radial hinaus und hat ein V-förmiges Profil, dessen Spitze radial nach außen weist. Das V-förmige Profil beginnt am Außenumfang der von der Schulter 14 abgewandten Seite der Metallscheibe 8. Die mit der konischen Verbindungsfläche 12 in Berührung kommende Fläche des Außenrandes 7d bildet - im noch nicht eingebauten Zustand - mit der Achse des Wälzlagers einen Winkel, der etwas größer ist als derjenige, den die Verbindungsflache 12 mit der Achse des Lagers einschließt. Diese Maßnahme sichert einen guten Sitz der Dichtung 6 im eingeschnappten Zustand, in dem die Spitze des V-förmigen Profils an der Übergangsstelle der konischen Verbindungsfläche 12 mit dem kreisbogenförmigen Nutgrund 13 zu liegen kommt.

Neben dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind Varianten der Erfindung möglieh. So kann etwa die Dichtung 6 in entsprechender Weise in einer Ringnut des Innenringes 2 befestigt sein. Außerdem können auch andere Wälzlagertypen, beispielsweise Rollenlager, in der erfindungsgemäßen Weise abgedichtet werden.

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Claims

Patentansprüche

Abgedichtetes Wälzlager, bestehend aus einem Innenring, einem Außenring, dazwischen angeordneten Wälzkorpern sowie wenigstens einem in einer Ringnut im Außenring befestigten, an der Schulter des Innenrings anlaufenden Dichtring, der auf der zu den Wälzkorpern gerichteten Seite mit einer Metallscheibe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Metallscheibe (8) größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter (11), in die die Ringnut (9) nach außen übergeht, daß der Rand (7d) des aus elastischem Material bestehenden Dichtringes (9 am Außenumfang ein mit der Spitze radial nach außen gerichtetes, V-förmiges . Profil aufweist, das radial über die Metallscheibe (8) hinausragt, und daß die Verbindungsfläche (12) der Ringnut (9) mit der Außenringschulter (11) in an sich bekannter Weise konisch ausgebildet ist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Metallscheibe (8) um 0,3 bis 0,5 mm größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Außenringschulter (11).
3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das V-förmige Profil des Randes (7d) des Dichtringes (7) am Außenumfang der den Wälzkörpern (3) abgewandten Seite der Metallscheibe (8) beginnt.
4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der konischen Verbindungsfläche (12) der Ringnut (9) in Berührung kommende Fläche des V-förmigen Profiles am Außenrand (7d) des Dichtringes (7) mit der Achse des Wälzlagers einen größeren Winkel bildet als die konische Verbindungsfläche (12) mit der Achse des Wälzlagers.

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