DE3008291A1

DE3008291A1 - Dichtvorrichtung fuer ein waelzlager

Info

Publication number: DE3008291A1
Application number: DE19803008291
Authority: DE
Inventors: Moichi Yokosuka Kanagawa Chiba
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-09-10
Also published as: DE3008291C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung für ein Wälzlager, z.B. ein Nadellager, ein Zylinderrollenlager oder ein Zylinderrollenlager mit langen Rollen, wobei ein radial einwärts gerichteter Flansch oder eine Rippe an zumindest einem Ende des äußeren Laufringes vorgesehen ist. Die Dichtvorrichtung soll die Abdichtung zwischen der Rippe bzw.
dem Flansch des äußeren Laufringes und einer Welle verbessern.
Ein Dichtglied in einer Dichtvorrichtung für Wälzlager dieser Art ist z.B. aus der US-PS 3 510 182 bekannt. Bei dieser Konstruktion ist die Dichtung am äußeren Laufring des Lagers befestigt und weist einen Dichtabschnitt auf, der in oder außer Kontakt mit der Welle steht. Dabei ergeben sich natürlich Probleme, da der äußere Laufring eine spezielle Bearbeitung braucht, damit die Dichtung angebracht werden kann. Das Anbringen der Dichtung am äußeren Laufring ist zudem kompliziert.
Um diese Probleme zu umgehen, wurde eine Dichtvorrichtung geschaffen, die eine Dichtung besitzt, an der eine konkave Umfangsnut ausgebildet ist, die als Labyrinthdichtabschnitt dient, welcher zu einem Teil oder dem gesamten Flansch des äußeren Laufringes einen Mindestzwischenabstand einnimmt.
Die Umfangsnut ist an der äußeren Peripherie der Dichtung beispielsweise angeordnet, während der Innenumfang der Dichtung auf der Welle befestigt wurde. Dadurch ließ sich der Zusammenbau zwischen der Dichtung und dem äußeren Laufring zwar bemerkenswert vereinfachen. Jedoch trat dann ein neues Problem auf, daß beim Ausrüsten eines Lagers mit einer derartigen auf der Welle befestigten Dichtung die~ Lippe am inneren Umfang der Dichtung sich aufzudrehen begann oder daß die Dichtung vom äußeren Laufring abfiel oder relativ zu diesem eine instabile Lage einnahm.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dichtvorrichtung für ein Wälzlager anzugeben, das einen äußeren Laufring mit zumindest einer radial einwärts vortretenden Rippe aufweist. Die-Dichtvorrichtung soll die vorerwähnten Nachteile der bekannten Ausführungsformen vermeiden und auch die Probleme lösen, die sich bei der letzterwähnten Dichtungsausbildung ergaben, die allerdings nur für Versuchszwecke gebaut wurde. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Dichtvorrichtung für ein Wälzlager, dessen äußerer Laufring eine radial nach innen gerichtete Rippe an zumindest einem Ende aufweist, wobei an der Rippe des äußeren Laufringes eine Dichtung gehalten wird, welche an ihrem Außenumfang eine konkave Umfangsnut besitzt, in welche die Rippe mit einem zweckmäßigen Radial- und Axialspiel eingreift. Bei der Dichtung handelt es sich um eine schwimmende Dichtung, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der sie tragenden Welle. Der Spalt zwischen der Rippe des äußeren Laufringes und dem Außenumfang der Welle wird durch diese schwimmende Dichtung verschlossen.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Dichtvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Verhältnisse zwischen einem Dichtungsring und der Rippe des äußeren Laufringes unter Verdeutlichung eines beispielsweisen Verfahrens zum Montieren des Dichtungsringes, Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt durch eine Dichtvorrichtung, bei der der Dichtungsring an der Rippe montiert ist und Fig. 4 einen Querschnitt durch die wichtigsten Teile einer zweiten Ausführungsform der Dichtvorrichtung gemäß der Erfindung.
In den Figuren 1 bis 4 bezeichnet 1 eine Welle, 2 einen äußeren Laufring eines Wälzlagers, 3 eine Lagernadel und 4 eine Dichtung aus Gummi, Kunstharz oder ähnlichem Werkstoff.
Eine erste Ausführungsform wird anhand der Figuren 1 bis 3 zunächst erläutert. Der äußere Laufring 2 besitzt radial einwärts gerichtete Flansche oder Rippen 21 an seinen beiden gegenüberliegenden Enden. An diesen Rippen soll die Dichtung 4 befestigt werden, welche den Spalt zwischen dem Laufringund der Welle 1 zu verschließen hat.
Die Dichtung 4 hat an ihrem äußeren Umfang eine konkave Umfangsnut 41 mit einem Querschnitt, in den die Rippen 21 eingreifen können. Der innere Umfang 42 der Dichtung 4 ist im Durchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser der Welle 1. Ferner verfügt die Dichtung 4 über einen Rückhalteabschnitt 43, der sich in axialer Richtung erstreckt.
Die Weite 1 der Umfangsnut 41 der Dichtung ist größer als die Dicke s der Rippe 21. Die Tiefe der Nut 41 ist so gewählt, daß die Dichtung nicht unter der Rippe 21 wegrutschen kann, sondern daß sich vielmehr ein Labyrinthdichtbereich ergibt, der allseits Spalten aufweist, die noch zu einer ausreichenden Dichtung zwischen der Dichtung 4 und der Rippe 2 führen.
Das Wälzlager beim ersten Ausführungsbeispiel enthält keinen Käfig für die Nadeln bzw. Rollen. Die Rückhalteteile 43 der Dichtung 4 greifen vielmehr an den kleindurchmessrigen Endabschnitten der Nadeln 3 an, um ihr Seitwärtsverschieben oder Herausfallen zu verhindern. Die Dichtung 4 wird durch die Rippe 21 des äußeren Laufringes von der in Fig. 2 gezeigten Form in die in Fig. 3 gezeigte Form deformiert. Auf diese Weise kann die Dichtung 4 zusammen mit dem Laufring 2 auf die Welle aufgebracht werden.
Darüber hinaus wird die Dichtung auf der Welle 1 so angebracht (Fig. 1), daß sich ein radialer Mindestspalts4 ergibt, der zwischen der inneren Umfangsfläche 42 der Dichtung 4 und dem äußeren Umfang der Welle 1 aufrechterhalten wird und auf diese Weise die Abdichtung gemäß vorliegender Erfindung erbringt.
Dies bedeutet, daß die Dichtvorrichtung mit solchen relativen Dimensionen ausgebildet wird, daß im montierten Zustand und wenn die Welle bereits gelagert ist, die Dichtung selbst mit gewünschten Mindestabständen sl, s2 und s3 zwischen den Flanschen 21 des äußeren Laufringes und der konkaven Umfangsnut 41 der Dichtung 4 sowie mit dem Mindestspalt s4 zwischen dem Außenumfang der Welle und dem Innenumfang 42 der Dichtung eingerichtet werden kann. Dabei bleibt die Dichtvorrichtung sozusagen schwimmend, d.h.
während allen Betriebszuständen befestigt.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Dichtvorrichtung. Hier ist das Wälzlager mit einem Käfig versehen.
Die Dichtungen 4 sind mit einer Vielzahl von schräg verlaufenden Nuten 44 ausgestattet, die am Innenumfang 42 liegen und in der gleichen Richtung verlaufen, wie das Öl zu strömen sucht. Diese AusführungSvariante führt zu dem Effekt, daß, z.B. bei einer Schmierung des Lagers durch das Öl in einem Getriebegehäuse, dieses öl von einer Seite A in das Lager hineinströmt und an der anderen Seite B wieder hinausgefördert wird, um dazwischen zu einer wirkungsvollen Schmierung des Lagerinneren zu führen.
Natürlich kann die Richtung der Nuten an der Innenseite der Dichtung wahlweise so festgelegt werden, wie der Olfluß gewünscht wird.
Wie vorstehend erläutert wurde, ist die Dichtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung konstruktiv so aufgebaut, daß der äußere Laufring des Lagers keiner speziellen Bearbeitung unterworfen werden muß, damit die Dichtung an ihm befestigt werden kann. Trotzdem wird eine elastische Dichtung eingefügt und von den Flanschen des äußeren Laufringes festgehalten, wobei die Deformation der elastischen Dichtung zum Montieren benutzt wird. Dies führt insgesamt zu einer wesentlich vereinfachten Montage und zusätzlich, da der Innendurchmesser der Dichtung größer ist als der Außendurchmesser der Welle, zu keiner Beschädigung der Dichtung auf der Welle. Die Dichtung gleitet ferner nicht von den Flanschen des äußeren Laufringes ab, sobald sie ordnungsgemäß eingeführt ist. Das erleichtert weiterhinden Einbau eines solchen Lagers auf eine Welle.
Da die Dichtung schwimmend angeordnet ist, d.h. keine Befestigung entweder am äußeren Laufring oder auf der Welle hat, muß sie ja auch keine nennenswerten Drehmomente übertragen. Es treten auch keine direkten Kontakte und Relativbewegungen in den Kontaktbereichen ein, so daß es zu keiner Beschädigung, zu keinem nennenswerten Verschleiß und zu keiner Aufheizung der Dichtung kommt, wodurch ihre Dichtwirkung über eine lange Lebensdauer aufrechterhalten bleibt.
Es kann beispielsweise auch der Spalt zwischen der konkaven Umfangsnut an der äußeren Peripherie der Dichtung und dem Flansch sehr klein gewählt werden, wodurch sich infolge des materialbedingten Auf quellens der Dichtung der Effekt erzielen läßt, daß die Dichtung zumindest zeitweise am äußeren Laufring festgehalten wird. Eine Labyrinthdichtung liegt dann zwischen dem Innenumfang der Dichtung und der Welle vor, wo dann der Spalt zwischen diesem Innenumfang der Dichtung und der Welle abgedichtet wird.
Die Dichtvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Sie läßt sich bei allen denjenigen Lagerkonstruktionen anwenden, bei denen es möglich ist, beim Anbringen des Lagers zum Abstützen der Welle die Dichtung sowohl an der Welle oder dem äußeren Laufring unbefestigt, d.h.
schwimmend zwischen diesen beiden sich relativ zueinander bewegenden Bauteilen, anzuordnen, wie dies in der Beschreibung und in den Patentansprüchen hervorgehoben wurde.
Die auf diese Weise abgedichtete Lagerausführung ist ebenfalls nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist die vorliegende Erfindung auf jedes Wälzlager übertragbar, bei dem ein äußerer Laufring vorgesehen ist, der zumindest einen Flansch oder eine Rippe an zumindest einem Ende besitzt.
Ferner lassen sich erfindungsgemäß zwei Arten der Schmierung des Lagers realisieren. Zunächst kann das Lager durch einen Schmierstoff, wie Fett, geschmiert werden, der im Lager als Dauerschmiervorrat enthalten ist. Im anderen Fall wird das Lager durch Öl geschmiert,das sich in der Außenumgebung des Lagers, z.B. in einem Getriebegehäuse, befindet. Insbesondere bei der Ölschmierung läßt sich mit der erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung ein zusätzlicher Vorteil erzielen, indem der Eintritt von verschleißfördernden Feststoffen innerhalb des Öls oder anderer Fremdkörper, die mit dem Öl vermischt sind, durch die Labyrinthdichtung unterbunden wird, so daß der negative Einfluß dieser abrasiven Feststoffe innerhalb des Lagers vermieden wird. Leerseite

Claims

Dichtvorrichtung für ein Wälzlager Patent ansprüche Dichtvorrichtung für ein Wälzlager mit einem äußeren Laufring, der an zumindest einem Ende einen radial einwärts gerichteten Flansch aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf dem Flansch (21) des äußeren Laufringes (2) eine Dichtung (4) festgehalten wird, die an ihrem Äußenumfang eine konkave Umfangsnut (41) besitzt, in welche der Flansch (21) mit einem zweckmäßigen Zwischenspalt (s1, s2, s3) eingreift, daß die Dichtung als schwimmende Dichtung ausgebildet ist, deren innerer Durchmesser größer ist als der äußere Durchmesser einer sie tragenden Welle, und daß der Zwischenspalt zwischen dem Flansch des äußeren Laufringes und der Welle durch die schwimmende Dichtung (4) dicht verschlossen wird.
2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Innenumfang der Dichtung in axialer Richtung in das Wälzlager hinein unter Ausbildung eines Rückhaltekragens (43) verlängert ausgebildet ist, um ein seitliches Verrutschen der Wälzkörper (3) zu verhindern.
3. Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der äußere Laufring (2) im Querschnitt umgekehrt U-förmig ausgebildet ist und daß die Lagerkörper Nadeln oder zylinderische Walzen (3) sind.
4. Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß innerhalb des Lagers ein Schmierstoff-Dauervorrat eingeschlossen ist.