DE2748595A1 - Lagerdichtung - Google Patents
LagerdichtungInfo
- Publication number
- DE2748595A1 DE2748595A1 DE19772748595 DE2748595A DE2748595A1 DE 2748595 A1 DE2748595 A1 DE 2748595A1 DE 19772748595 DE19772748595 DE 19772748595 DE 2748595 A DE2748595 A DE 2748595A DE 2748595 A1 DE2748595 A1 DE 2748595A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- sealing lip
- ring
- bearing shell
- annular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/447—Labyrinth packings
- F16J15/4472—Labyrinth packings with axial path
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
- F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
- F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
- F16C33/7853—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3436—Pressing means
- F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/406—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by at least one pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/80—Labyrinth sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
ADENAUENALLEE 3O · 3OOO HAMBURG 1 · TELEFON (O40| 344333
Die Erfindung betrifft eine Lagerdichtung mit einem an der
äußeren Lagerschale gehalterten, ringförmigen Dichtelement mit einer am Innenumfang angeordneten, in einer Ringstufe am
Umfang der inneren Lagersehale liegenden inneren Dichtlippe, welche die innere Lagerschale berührt·
Lagerdichtungen für reibungsarme Lager müssen gute Dichteigenschaften
aufweisen und gleichseitig ein Verdrehen der inneren oder äußeren Lagerschale mit einem möglichst niedrigen
Anfangsdrehmoment gestatten. Aus dem JA-GM 20002/1964 ist eine Lagerdichtung bekannt, bei welcher durch Kombination
von radialen und axialen Labyrinthen ein Spaltraum mit vergrößerter Länge zwischen der inneren Lagerschale und der
Dichtlippe eines ringförmigen Dichtelemente gebildet wird. Diese Konstruktion strebt eine durch die komplexe Struktur
bewirkte Verbesserung der Dichtwirkung an·
Aus der US-PS 3 113 8ΐΊ ist ferner eine Lagerdichtung der
in Fig. la dargestellten Art bekannt, bei welcher eine an
einem ringförmigen Dichtelement B angeordnete Dichtlippe ohne Berührung in eine Umfangenut in der Schulter der inneren
Lagerschale A eingreift, um einen sich relativ zur inneren Lagerschale A radial und axial erstreckenden, durchgehenden
Labyrinth-Spalträum zu schaffen.
809818/0992
Reibungearme Lager, vie beispieleweise Tiefnut-Kugelllager,
haben im allgemeinen ein sehr großes axiales Spiel, daß fünf- bis zehnmal so groß ist, vie das radiale Spiel. Um
bei einer Lagerdichtung der in Fig. 1a dargestellten Art eine verbesserte Dichtvirkung zu erreichen, muß der axiale
Zwischenraum zwischen der Ringnut der inneren Lagerschale A und der Dichtlippe möglichst gering gehalten verden. Da
jedoch das axiale Spiel des Lagers sehr groß ist, wird die Dichtlippe bei der Rotation des Lagers die Seitenfläche
der Ringnut berühren, wenn der axiale Zwischenraum verringert wird. Diese Berührung erzeugt einen abrupten Anstieg
des Rotationsdrehmoments des Lagers, vas zu einem markanten Anstieg der Lagertemperatur und einem verstärkten
Verschleiß der Ringdichtung führt. Der Temperaturanstieg bewirkt eine Verringerung der DickflUssigkeit dee Fettes
oder sonstigen im Lager enthaltenen Schmiermittels, so daß dieses leichter austreten kann.
Zur Vermeidung solcher Schwierigkeiten kann der axiale Zwischenraum zwischen den Seitenflächen der Ringnut der
inneren Lagerschale A und der Dichtlippe größmr ausgebildet
werden, als das axiale Lagerspiel, wobei jedoch die Wirksamkeit des Labyrinthe und seine Fähigkeit, das Austreten
von Schmiermittel und das Eindringen von Wasser, Staub oder anderen Fremdetoffen zu verhindern, wesentlich
beeinträchtigt vird und die Dichtlippe somit keine zufriedenstellende Wirkung zeigt. Das axiale Spiel des Lagers
verändert sich ferner mit der Größe und Richtung der Belastung. Da veiterhin der axiale Zwischenraum zvischen
der Dichtlippe und der Seitenfläche der inneren Lagerschale von der Dimensions- und Einbaugenauigkeit der inneren
Lagerschale und des Dichtelements abhängt, ist es äußeret schwierig, diesen Zwischenraum richtig einzustellen,
so daß das Dichtungselement nicht immer einbaubar ist. Die berührungsfreien Lagerdichtungen der in
8098 18/0992
Fig. 1a dargestellten Art haben daher unvermeidlich die vorstehend
genannten Nachteile·
Wenn besonders gute Dichtei^genschaften erforderlich sind,
werden daher berührende Lagerdichtungen verwendet, bei denen die am Innenumfang einer ringförmigen Dichtscheibe angeordnete
Dichtlippe ganz oder teilweise für eine Gleitberührung
■it eine* Teil der inneren Lagerschale aufgebildet ist·
Derartige berührende Lagerdichtungen sind aus den US-PS 3 2U5 735 und 2 310 607 bekannt. Die GB-PS 1 I8I 0Ί5 beschreibt
eine berührende Lagerdichtung der in Fig. Ib dargestellten Art, bei welcher die Lippe des ringförmigen Dichtungeelemente
eine relativ geringe radiale Länge und eine große Breite besitzt und infolge ihrer großen Eigensteifigkeit
axialen Verlagerungen insbesondere der inneren Lagerschale nicht folgen kann. Dabei führt jedoch jede von einer
relativen axialen Verschiebung zwischen den Lagerschalen oder durch eine unzureichende Einbaugenauigkeit bei der
Montage des Dichtungselemente bewirkte Vergrößerung der Berührung zu einer Erhöhung des Rotationsdrehmomentes des
Lagers und einer Temperaturerhöhung· Derartige Lagerdichtungen sind daher nur für einen sehr begrenzten Bereich von Anwendungen
verwendbar, bei welchen diese Machteile in Kauf genommen werden können.
Angesichts der in den letzten Jahren wachsenden Verwendung von Lagern und deren zunehmendem Einsatz bei hoher Geschwindigkeit
besteht ein starkes Bedürfnis nach für reibungsarme Lager geeigneten Lagerdichtungen, die auch bei
hoher Drehgeschwindigkeit des Lagers hervorragende Dichtwirkung und Lebensdauer besitzen. Die bekannten berührenden
oder berührungsfreien Lagerdichtungen können wegen der ihnen anhaftenden Nachteile diese Forderungen nicht erfüllen.
Zusätzlich müssen die Lagerdichtungen für einen wirksamen Ausschluß von Fremdkörpern ausgelegt sein·
809818/0992
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Lagerdichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeidet und bei möglichst einfacher, unaufwendig zu
fertigender und einzubauender Konstruktion verbesserte Dichtwirkung und Lebensdauer besitzt und gleichzeitig für hohe
Drehgeschwindigkeiten geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Lagerdichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringstufe große radiale Tiefe besitzt, die Dichtlippe flexibel ausgebildet ist und sich vom Dichtungselement radial
einwärts in geringem Abstand -von der Seitenfläche der Ringstufe an dieser entlang erstreckt, die Dichtlippe an
der Innenseite ihres inneren Umfangsbereiches einen axial
vorstehenden, die Seitenfläche leicht berührenden Ringvorsprung trägt, die innere Umfangeflache der Dichtlippe
und die dieser in geringem Abstand gegenüberliegende, ringförmige Bodonflache der Ringstufe jeweils eine konische
Form mit zur Endfläche der inneren Lagerschale hin zunehmendem Durchmesser besitzen und die axiale Erstreckung
der konischen inneren Umfangefläche der Dichtlippe diejenige
der konischen Bodenfläche nicht übersteigt.
Durch die Dichtungslippe wird zwischen dieser und der Seitenfläche
der Ringstufe ein Labyrinth gebildet, dessen radial einwärts gelegenes Ende durch den Ringvorsprung verschlossen
ist. Der enge Spaltraum zwischen der inneren Umfangsfläche der Dichtlippe und der Bodenfläche der Ringstufe
bildet ein ieLteres Labyrinth mit zur äußeren Endfläche der inneren Lagerschale zunehmendem Durchmesser.
Da die Dichtlippe eine möglichst geringe Dichte und eine möglichst große radiale Länge aufweist, ist sie sehr flexibel,
so daß der Ringvorsprung die Seitenfläche der Ringstufe mit sehr geringem Druck berührt und keine oder doch
keine merkliche Beeinflussung des Rotationsdrehmoments des Lagers bewirkt wird. In der Tat ist das auftretende
809818/0992
Rotationsdrehmoment fast vergleichbar zu demjenigen, das bei
vollständig berührungsfreien Lagerdichtungen auftritt. Dementsprechend
ist dl· durch die Berührung des Ringvorsprunge erzeugte Temperaturerhöhung nahezu vernachlässigbar gering.
Das durch die Innere Seitenfläche der Dichtlippe und die
Seitenfläche der Ringstufe gebildete» an seinem radial einwärts gelegenen Ende durch den Ringvorsprung verschlossene
Labyrinth verhindert vollständig Jedes Austreten des im Lager enthaltenen Schmiermittels. Da das durch die
innere Umfangefläche der Dichtlippe gebildete Labyrinth
einen zur Außenseite zunehmenden Durchmesser besitzt, wird das Eindringen von Wasser, Staub oder Fremdkörpern in das
Labyrinth durch die bei der Rotation des Lagere auftretende Zentrifugalkraft verhindert· Dies sichert eine wesentlich
verbesserte Staubdichtigkeit·
Wegen des sehr verringerten Bertihrungedruckes verursacht
der Ringvorsprung kaum Erwärmung oder Temperaturanstieg und keine oder doch fast keine Schwierigkeiten wie Verschleiß,
etc., so daß die Lagerdichtung nicht nur eine deutlich verlängerte Lebendauer besitzt, sondern auch sehr
einfach zu fertigen und einzubauen ist. Die Lagerdichtung ist schließlich auch fast frei von Schwankungen im Beruhrungedruck.
Die Dichtlippe kann wegen ihrer hohen Flexibilität relativen Axialverschiebungen zwischen der inneren und der
äußeren Lagerachale leicht folgen, wobei der Ringvorsprung Veränderungen in der Spaltbreite dea inneren Labyrinthe
verhindert. Seibat wenn der Ringvorsprung den
Kontakt mit der Seitenfläche der Ringstufe verliegen sollte, wird durch die dabei eintretende Verengung des
konischen Labyrinthspaltes zwischen der Innenfläche der Dichtlippe und der Bodenfläche der Ringetufe eine befriedigende
Schmiermittel· und Staubdichtigkeit erreicht.
809818/0992
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Lagerdichtung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Lagerdichtung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine herkömmliche, berührungsfreie Lagerdichtung,
Fig. 1b eine herkömmliche, berührende Lagerdichtung, Pig. 2a einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäOe
Lagerdichtung,
Fig. 2b einen vergrößerten, schematischen Schnitt durch einen
Fig. 2b einen vergrößerten, schematischen Schnitt durch einen
Fig. 3 ein schematisches Schnittbild gemäß Fig. 2b zur Demonstration
der Staubabweisung, eine graphische Darstellung der Vassereindringung, eine graphische Darstellung der Fettaustrittsdichtigkeit,
eine graphische Darstellung der Temperaturerhöhung, eine graphische Darstellung des Anfänge-Drehmoments,
eine graphische Darstellung der Staubfreiheitedauer und
vergrößerte schematische Schnittbilder abgewandelter
Ausführungsformen der Lagerdichtung.
Bei der in den Fig. 2a und 2b dargestellten Lagerdichtung besitzt die innere Lagerschale 1 des Lagers eine an ihrer
Schulter angeordnete Ringstufe 2 großer radialer Tiefe. Ein durch eine Metalleinlage 11 verstärktes, ringförmiges
Dichtungselement 5 ist an seinem Außenumfang in einer Umfangsnut
k am Innenumfang eines Endes der äußeren Lagerschale 3 gehaltert. Das Dichtungselement 5 trägt an seinem
Innenumfang eine sich in einem geringen Abstand S_ von der Seitenfläche 2 der Ringstufe radial einwärts erstreckende
Dichtlippe 6 mit möglichst großer radialer Länge L und möglichst geringer Dicke, so daß eine verringerte Eigensteifigkeit
erzielt wird und das durch den engen Spaltraum S„ gebildete Labyrinth eine möglichst große radiale Länge
8098 18/0992
Fig. | k |
Fig. | 5 |
Fig. | 6 |
Fig. | 7 |
Fig. | 8 |
Fig. bis |
9a 9d |
besitzt. An der Innenfläche dee inneren Umfangsbereiches der
Dichtlippe 6 ist ein axial vorstehender Ringvorsprung 8 angeordnet,
der die Seitenfläche 2 der Ringstufe leicht berührt und das radial einwärts gelegene Ende des Spaltraumes
S. verschließt.
Die in Umfangarichtung durchgehende Bodenfläche 2a der Ringstufe ist unter eine« Winkel θ relativ zur Achse der inneren
Lagerschale 1 konisch geneigt und besitzt einen axial zur äußeren Endfläche la der inneren Lagerschale 1 zunehmenden
Durchmesser. Der Bodenfläche 2a liegt die innere Umfangefläche 6a der Dichtlippe 6 gegenüber, die in ähnlicher
Veise konisch abgeschrägt ist. Zwischen der konischen Umfangefläche
6a und der Bodenfläche 2a liegt ein vorbestimmter Spalträum S . Die Länge L2 der konischen innere». Umfangsflache
6a der Diehtlippe 6 ist nicht größer, als die Länge L. der konischen Bodenfläche 2a der Ringstufe, so daß die
äußere Seitenfläche 6b der Diehtlippe 6 etwas innerhalb der
äußeren Endfläche 1a der inneren Lagerschale 1 liegt.
Außer der sich radial einwärts erstreckenden Diehtlippe 6
besitzt das Dichtelement 5 eine sich in einem geringen Abstand S2 von der äußeren Umfangsflache der inneren Lagerachale 1 axial lagereinwärts erstreckende Diehtlippe 7,
deren äußere Umfangsflache 7a so abgeschrägt ist, daß die
durch die Rotation des Lagers bewirkte Strömung des darin enthaltenen Schmierfettes oder sonstigen Schmiermittels
lagereinwärts, d.h. in Richtung zur Lauffläche 1b der Wälzkörper 12 umgelenkt wird. Der enge Spaltraum S2 kommuniziert
mit dem engen Spaltraum S- und bildet mit diesem ein abgewinkeltes Labyrinth zur Verhütung eines Austretens des
Schmiermittels aus dem Lager. Da das abgewinkelte Labyrinth an seinem radial einwärts gelegenen Ende durch den Ringvorsprung
8 verschlossen ist, ergibt sich eine verbesserte Verhütung des Austretens von Schmiermittel· Die Spalträume
S2, S_ und S. bilden ein sich über den Ringvorsprung
8 erstreckendes im wesentlichen Z-förmiges Labyrinth.
809818/09 92
- ίο -
Die radial einwärts vorstehende Dichtlippe 6 des Dichfcings-•lernente
5 besitzt ferner einen an der Außenseite des inneren Umfangsbereichs geringfügig vorstehenden Ringvorsprung
9. Die Welle, auf welcher das Lager montiert wird, kann eine Ringstufe oder einen Kragen 10 aufweisen, dessen Außendurchmesser
größer ist, als der Außendurchmesser der Bodenfläche 2a. Dabei kann die Dichtlippe 6 die Ringstufe oder
den Kragen 10 der Volle zweckmäßig mittels des Ringvorsprunges 9 leicht berühren, wodurch das Auftreten eines
anomalen Drehmoments oder eines sonst zu erwartenden Temperaturanstiegs
im wesentlichen vermieden wird.
Die das Dichtelement 5 verstärkende Metalleinlage 11 hat
einen im Vergleich zum Außendurchmesser der inneren Lagerschale 1 größeren Innendurchmesser, so daß die Dichtlippe
6 eine hinreichende radiale Länge L und eine hohe Flexibilität besitzt und der Ringvorsprung 8 an der Seitenfläche
2 der Ringstufe mit sehr geringem Druck und verringerter Variation des Berührungsdruckes anliegt. Andererseits verstärkt
die Metalleinlage 11 jedoch die sich vom Dichtungselement 5 axial lagereinwärts erstreckende Dichtlippe 7»
Da der vom Ringvorsprung 8 verursachte Andruck nur sehr gering ist und nur eine minimale Reibungskraft verursacht,
ist der sich ergebende Zuwachs im Anfangedrehmoment des Lagers fast vernachlässigbar gering, während die Reibung
keinen oder doch nur einen sehr stark verringerten Verschleiß und Temperaturanstieg zur Folge hat.
Wie Fig. 3 zeigt, werden die an der Außenseite des ringförmigen Dichtungselements 5 abwärtsbewegten, in den
Spaltraum S eindringenden Vassertröpfchen, Staubteilchen
oder sonstigen Fremdkörper D durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft F durch die längs der Konusfläche 6a
wirkende Kraftkomponente F aus dem Spaltraum herausgeschleudert.
Im normalen Betriebszustand ist die auf die Fremdkörper D einwirkende Schwerkraftwirkung im Vergleich
zur Zentrifugalkraft FQ und deren Komponente F
809818/0992
- 11 -
vernachläasigbar gering. Di· in das Labyrinth zwischen den
konischen Umfangsflachen 6a und 2a eindringenden Vaesertröpfchen
und Staubteilchen werden daher an einem Eindringen in das Lager wirksam gehindert.
Venn andererseits der Ringvorsprung 8 infolge einer relativen
Axialverschiebung zwischen der inneren und der äußeren Lagerschale den Kontakt mit der Seitenfläche 2 verliert,
wird hierdurch gleichzeitig der Spaltraum F1 zwischen der
konischen Umfangefläche 6a und der konischen Bodenfläche
2a verengt und ebenfalls eine hinreichende Dichtwirkung gegen das Austreten von Schmiermittel und das Eindringen
von Staub erreicht. Durch die Anbringung des RingvorSprunges
8 wird weiterhin die Berührungsfläche zwischen der Dichtlippe 6 und der inneren Lagerschale bei axialen Relativverschiebungen
der inneren und äußeren Lagerschale minimal gehalten und gleichzeitig das Eindringen von Fremdkörpern
und das Austreten von Schmiermittel verhindert.
Das Z-förmige Labyrinth das durch die sich vom inneren Umfangsbereich
des Dichtungselements 5 axial bzw. radial einwärts erstreckenden Dichtlippen 6 und 7 gebildet wird,
bewirkt durch Umlenkung der Schmiermittelströmung in Richtung lagereinwärts eine hohe Sicherheit gegen Schmiermittel-austritt
und stellt eine wesentliche Verbesserung der in den Fig. la und 1b dargestellten herkömmlichen Lagerdichtungen
dar.
In Fig. k sind die Ergebnisse eines Vergleichsversuchs
graphisch dargestellt, bei welchem die Lagerdichtung gemäß Fig. 2 und die herkömmlichen Lagerdichtungen gemäß der
Fig. 1a und 1b jeweils in einreihige Tiefnut-Kugellager eingebaut und auf ihre Dichtwirkung, insbesondere hinsichtlich
des Ausschlusses von Fremdkörpern untersucht wurden. Hierzu rotierten die Lager Jeweils in einer Atmosphäre,
die einen Nebel aus suspendierten Vasserteilchen enthielt. Die in das Lager eingedrungene Vassermenge wurde durch
809818/0992
- 12 -
Bestimmung des Gewichtes des Lagers vor und nach dem Rotationsversuch
bestimmt. PUr den Versuch wurden Lager der Type JIS 6206 während einer Betriebsdauer von drei Stunden
ohne Belastung mit einer Drehzahl von I8OO U/min bei Raumtemperatur
in einer Atmosphäre geprüft, die einen Nebel aus Vassertröpfchen enthielt. Die in Fig. k wiedergegebenen
Zahlenwerte zeigen, daß die erfindungsgemäße Lagerdichtung der herkömmlichen, berührungsfreien Lagerdichtung
gemäß Fig. 1a erheblich überlegen ist und der herkömmlichen berührenden Lagerdichtung gemäß 1b vergleichbar
ist.
In einem weiteren Vergleichsversuch wurden die Lagerdichtungen
auf ihre Wirksamkeit hinsichtlich der Verhinderung des Austreten* von Schmiermittel geprüft. Die in Fig. 5
dargestellten Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäße Lagerdichtung beiden herkömmlichen Konstruktionen hinsiehtlieh
der Verhütung des Austrittes von Schmierfett wesentlich überlegen ist.
In einem weiteren Vergleichsversuch wurden die Lager hinsichtlich des auftretenden Temperaturanstieges untersucht.
Die in Fig. 6 dargestellten Ergebnisse zeigen, daß der bei der erfindungsgemäßen Lagerdichtung beobachtete
Temperaturanstieg denjenigen der berührungsfreien Lagerdichtung gemäß der Fig. 1a nur geringfügig übersteigt, dagegen
wesentlich geringer ist, als bei der herkömmlichen berührenden Lagerdichtung gemäß der Fig. Ib.
In einem weiteren Vergleichsversuch wurden die Lager hinsichtlich ihres Anfangsdrehmomentes geprüft. Die in Fig.
dargestellten Ergebnisse zeigen, daß das Anfangsdrehmoment
der erfindungsgemäßen Lagerdichtung dasjenige der herkömmlichen berührungsfreien Lagerdichtung gemäß der Fig.
1a nur geringfügig übersteigt, dagegen nur etwa ein Viertel des Anfangsdrehmomentes der herkömmlichen berüh-
8098 18/0992
- 13 -
renden Lagerdichtung gemäß der Fig· 1b beträgt.
Die Ergebnisse der in einem weiteren Vergleichsversuch geprüften Staubdichtigkeit der Lager sind in Fig. 8 dargestellt
und zeigen, daß die erfindungsgeaäße Lagerdichtung mindestens doppelt so lange staubdicht ist, wie die herkömmlichen.
In diesen Versuchen wurde der Schmierfettverlust durch Ermittlung der Differenz des Schmierfettgewichts im Lager
vor und nach dem Versuch bestimmt· Zur Bestimmung des Anfangsdrehmomentes
diente ein mit einer Federwaage verbundener, um die äußere Lagerschale herumgeschlungener Faden·
Der Temperaturanstieg wurde durch ein an der äußeren Umfangsfläche
der äußeren Lagerschale angeordnetes Thermoelement kontinuierlich gemessen« Es wurden Lager der
Type JIS 6206 während einer kontinuierlichen Betriebezeit von dreißig Stunden mit 3600 U/min bei Raumtemperatur
von 20 bis 24°C untersucht.
Der Versuch zur Ermittlung der Staubdichtigkeit wurde in der Veise durchgeführt, daß das Lager in einer Atmosphäre
(Volumen: etwa 1m ) mit darin suspendierten Staubteilchen eingebracht wurde. Das Ergebnis wurde als
"staubfreie Zeitdauer" angegeben, worunter der Zeitabschnitt
zu verstehen ist, während dessen das Lager ohne durch das Eindringen von Staub bewirkte Schwierigkeiten
kontinuierlich betrieben werden konnte. Dieser Zeitraum wurde bestimmt durch Messung des Anstieges der Vibration
des Lagers. Bei diesem Versuch wurden wiederum Lager der Type JIS 6206 bei einer Temperatur von 30 bis 35°C mit
einer Drehzahl von 1800 U/min verwendet. Als Staub wurde
trockenes Aluminiumoxid-Pulver eingesetzt·
Da bei der erfindungsgemäßen Lagerdichtung die Länge der
konischen inneren Umfangsfläche der radial einwärts vor-
809818/0992
stehenden Dichtlippe des Dichtlingselements nicht größer ist, als die Länge der konischen Bodenfläche der Ringstufe der
inneren Lagerschale, berührt die äußere Seitenfläche 6b der Dichtlippe 6 normalerweise nicht die Seitenfläche einer
Ringstufe oder eines Befestigungskragens auf der Welle,auf
welcher das Lager montiert wird. Venn das Lager mit seiner inneren Lagerschale 1 so montiert wird, daß diese einen
in Fig. 2a gestrichelt dargestellten Kragen berührt, wird zwischen der Außenfläche 6b der Dichtlippe 6 und der
Seitenfläche des Kragens 10 ein Labyrinth gebildet, was zu einer verbesserten Abdichtung gegen den Austritt von
Schmiermittel und das Eindringen von Fremdkörpern führt. Selbst wenn die Dichtlippe 6 infolge einer durch eine ungewöhnlich
große Schubbelastung erzeugten, starken axialen Relatiwerschiebung der inneren und äußeren Lagerschalen
zueinander dicht an die Seitenfläche einer Ringstufe oder eines Kragens auf der Welle heranbewegt wird, kommt nur
der an der äußeren Seitenfläche der Dichtlippe 6 angeordnete Ringvorsprung 9 in leichte Berührung mit der Seitenfläche
des Kragens 10, ohne daß hierdurch eine stärkere Vergrößerung des Drehmoments bewirkt wird. Dadurch wird
ein stabiles Rotationsverhalten sichergestellt.
Die an der Schulter der inneren Lagerschale 1 angeordnete Ringstufe kann auch in Form einer abgewandelten Ringnut
ausgebildet sein.
Bei der in Fig. 9a dargestellten Ausführungeform besitzt
die Dichtlippe 6 einen Ringvorsprung 8., bei welchem zur Verringerung der Berührungsfläche mit der Seitenfläche
und zur Verkleinerung des Drehmoments der Kontaktbereich eine minimale radiale Breite besitzt. In entsprechender
Weise hat der Ringvorsprung 9. auf der Außenfläche der
Dichtlippe 6 eine verringerte radiale Breite·
809818/0992 - 15 -
Bei der in Pig· 9b dargestellten Ausfiihrungsform besitzen
die Ringvorsprünge 8_ und 9 zur Verringerung des Dreh-Momente
jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9c ist die Ringstufe
als im Querschnitt V-förmige Nut 2^ ausgestaltet, wobei
der Ringvorsprung 8 der Dichtlippe 6 die schräge Seitenfläche der Ringnut 2j leicht berührt. Die Bodenfläche 2a
der Ringnut ist wiederum axial auswärts abgeschrägt.
Bei der in Fig. 9d dargestellten Ausführung*form weist die
Ringstufe eine in die Seitenfläche 2 axial eingetiefte Ringnut 2fe auf, während die Dichtlippe 6_ an der Innenseite
ihres inneren Umfangsbereiches einen Ringvorsprung
8- trögt, der in der bereits beschriebenen Veise mit der Bodenfläche der Ringnut 2b in leichter Berührung steht.
Das durch die Dichtlippen 6_ und 7 und die innere Lagerschale
1 gebildet· Labyrinth hat eine vergrößerte Länge und damit eine verbesserte Dichtwirkung· Die in Fig. 9d
dargestellte Dichtlippe 6. trägt an der Außenfläche ihres inneren Umfangebereiches keinen Ringvorsprung,
Darauf kann verzichtet werden, wenn nicht damit zu rechnen ist, daß die Außenfläche der sich radial einwärts
erstreckenden Dichtlippe mit einer Ringstufe oder einem Kragen an der Welle in Berührung kommt.
Die vorstehend an Hand bevorzugter Aueführungsformen erläuterte Lagerdichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen
des Einzelfalles in verschiedener Veise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei die
flexible Ausbildung der sich radial einwärts erstreckenden Dichtlippe und der an deren Innenseite angeordnete,
eine Seitenfläche der inneren Lagerschale berührende Ringvorsprung und die konische Ausbildung der inneren
Umfangeflache der Dichtlippe und der gegenüberliegenden
Bodenfläche der inneren Lagerschale erhalten bleiben.
809818/0992
Claims (1)
- DiPU-CHEM. DR. HARALD STACHPATENTANWALTAOiNAUERALLEE 3O ■ aOOO HAMBURG 1 · TELEFON (O4O) 3443 33Aktenzeichen ι NeuanaeldungAngelderin; Koyo Seiko Coapany LiaitedPATENTANSPRÜCHELagerdichtung ait einea an der äußeren Lagerschale gehalterten, ringföraigen Dichteleaent ait einer aa Innenuafang angeordneten, in einer Ringstufe aa Uafang der inneren Lagerschale liegenden inneren Dichtlippe, welche die innere Lagerschale berührt, dadurch gekennzeichnet, daß:a) die Ringstufe große radiale Tiefe besitzt,b) die Dichtlippe (6) flexibel ausgebildet ist und sich voa Dichtungseleaent (5) radial einwärts in geringea Abstand von der Seitenfläche (2) der Ringstufe an dieser entlang erstreckt,c) die Dichtlippe (6) an der Innenseite ihres inneren Oafangabereiches einen axial vorstehenden, die Seitenfläche2leicht berührenden Ringvorsprung (8) trägt,d) die innere Uafangsfläche (6a) der Dichtlippe (6) und die dieser in geringea Abstand gegenüberliegende, ringfSraige Bodenfläche (2a) der Ringstufe jeweils eine konische Fora ait zur Endfläche (la) der.inneren Lagerschale (1) hin zunehaendea Durchaesser besitzen unde) die axiale Erstreckung der konischen inneren OafangsfIache (Sa) der Dichtlippe (6) diejenige der konischen Bodenfläche (2a) nicht übersteigt.2) Lagerdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche der Ringstufe eine axial eingetiefte Ringnut aufweist und der Ringvorsprung (8) die Bodenfläche (2b) der Ringnut leicht berührt.3) Lagerdichtung nach Anspruch 1 oder 2t dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (6) einen an der Außenseite ihres Innenrandbereiches axial vorstehenden Ringvorsprung (9)809818/0992ORIGINAL INSPECTEDträgt.k) Lagerdichtung nach eines der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (5) eine in geringem Abstand τοη der äußeren Umfangsfläche der inneren Lagerschale (i) axial lagereinvärts vorspringende Dichtlippe (7) aufweist.5) Lagerdichtung nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) eine das im Lager enthaltene Schmiermittel axial lagereinvärts lenkende, konische äußere Umfangefläche (7a) aufweist.809818/0992
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1976147722U JPS559717Y2 (de) | 1976-11-02 | 1976-11-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2748595A1 true DE2748595A1 (de) | 1978-05-03 |
DE2748595C2 DE2748595C2 (de) | 1983-01-13 |
Family
ID=15436694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2748595A Expired DE2748595C2 (de) | 1976-11-02 | 1977-10-29 | Dichtung für ein Radialwälzlager |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS559717Y2 (de) |
DE (1) | DE2748595C2 (de) |
FR (1) | FR2369455A1 (de) |
GB (1) | GB1530987A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4969423A (en) * | 1988-04-28 | 1990-11-13 | Koyo Keiko Co., Ltd. | Crankshaft support structure |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4348067A (en) * | 1980-03-03 | 1982-09-07 | Reliance Electric Company | Bearing seal |
DE3219156A1 (de) * | 1982-05-21 | 1983-11-24 | Kaco Gmbh Co | Dichtung fuer waelz- und/oder gleitlager |
GB2141789B (en) * | 1983-05-19 | 1986-11-12 | Skf Svenska Kullagerfab Ab | Seals for rolling bearings |
DE3408664A1 (de) * | 1984-03-09 | 1985-09-12 | Schaeffler Waelzlager Kg | Abdichtung fuer eine waelzlager-drehverbindung |
GB2219832A (en) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | West & Son | Annular seal |
EP1286074B2 (de) † | 1999-03-09 | 2011-06-22 | Nsk Ltd | Kupplungsausrücklager |
JP2001027252A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり軸受用密封装置 |
JP2003035319A (ja) * | 2001-07-24 | 2003-02-07 | Nsk Ltd | 密封形転がり軸受 |
US20040026867A1 (en) * | 2002-08-09 | 2004-02-12 | Adams David J. | Bearing seal |
JP2006242229A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Ntn Corp | 密封型転がり軸受 |
FR2896022B1 (fr) | 2006-01-10 | 2008-04-18 | Snr Roulements Sa | Garniture d'etancheite tournante et palier a roulement comportant une telle garniture |
DE102006025580A1 (de) * | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Schaeffler Kg | Wälzlager |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3113814A (en) * | 1960-12-20 | 1963-12-10 | Koyo Seiko Company Ltd | Sealed bearings |
GB1181045A (en) * | 1967-10-14 | 1970-02-11 | Toyo Bearing Mfg Kabushiki Kai | Improvements in or relating to Sealing Device for Antifriction Bearing |
US3642335A (en) * | 1969-09-12 | 1972-02-15 | Nippon Seiko Kk | Sealed bearing |
-
1976
- 1976-11-02 JP JP1976147722U patent/JPS559717Y2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-09-26 GB GB39911/77A patent/GB1530987A/en not_active Expired
- 1977-10-28 FR FR7732793A patent/FR2369455A1/fr active Granted
- 1977-10-29 DE DE2748595A patent/DE2748595C2/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3113814A (en) * | 1960-12-20 | 1963-12-10 | Koyo Seiko Company Ltd | Sealed bearings |
GB1181045A (en) * | 1967-10-14 | 1970-02-11 | Toyo Bearing Mfg Kabushiki Kai | Improvements in or relating to Sealing Device for Antifriction Bearing |
US3642335A (en) * | 1969-09-12 | 1972-02-15 | Nippon Seiko Kk | Sealed bearing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4969423A (en) * | 1988-04-28 | 1990-11-13 | Koyo Keiko Co., Ltd. | Crankshaft support structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2748595C2 (de) | 1983-01-13 |
FR2369455A1 (fr) | 1978-05-26 |
JPS559717Y2 (de) | 1980-03-03 |
FR2369455B1 (de) | 1984-01-27 |
JPS5364941U (de) | 1978-05-31 |
GB1530987A (en) | 1978-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0814288B1 (de) | Vorrichtung zur Abdichtung eines Ringspaltes zwischen einem Gehäuse und einer Welle | |
EP1156241B2 (de) | Dichtmanschette, insbesondere für Einbauräume mit kleinen Abmessungen | |
DE2748595A1 (de) | Lagerdichtung | |
DE7036423U (de) | Kupplungslager. | |
DE19914921C2 (de) | Dichtring | |
DE2215041B2 (de) | Sicherung«- und Dichtungselement | |
EP0744567B1 (de) | Radialwellendichtring | |
DE2754168A1 (de) | Wellendichtung | |
DE112005002897T5 (de) | Dichtungsanordnung für ein Wälzlager | |
DE3248417C2 (de) | ||
DE2603250A1 (de) | Dichtanordnung fuer ein axiallager | |
DE1975536U (de) | Waelzlager, insbesondere kupplungsdrucklager. | |
DE2252085A1 (de) | Mehrreihen-kugellagerung | |
DE102006033124A1 (de) | Wälzlager | |
DE2942480A1 (de) | Dichtung fuer waelzlager, insbesondere fuer foerderbandrollen | |
DE3308364A1 (de) | Lagerbaugruppe fuer umlaufende teile | |
DE4209320A1 (de) | Lager- und dichtungseinheit | |
DE4215905A1 (de) | Dichtung für Lager, insbesondere Wälzlager | |
DE202018006173U1 (de) | Schneidrolle | |
DE102021203681A1 (de) | Lagereinheit mit optimiertem Dichtsystem | |
EP0128241B1 (de) | Dichtung | |
DE102017110323A1 (de) | Dichtungsanordnung | |
DE102009016016B4 (de) | Ventilschaftdichtung | |
DE2749118C3 (de) | Mit Dichtlippen versehener Käfig für ein Axialwälzlager | |
EP3492785A1 (de) | Dichtring und dichtungsanordnung, die einen solchen dichtring umfasst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: MIKI, TOSHIO, YAOSHI, OSAKA, JP FUJITA, YOSHIKI, NARA, JP KAWAKAMI, YOSHIHISA, KASHIWARASHI, OSAKA,JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |