DE3219156C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für ein Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Wälzlagern haben die Dichtungen die Aufgabe, das Schmier­ mittel im Wälzlager zu halten und das Eindringen von Verun­ reinigungen zu verhindern. Bei der gattungsgemäßen Dichtung (DE-OS 17 50 844) ragt der äußere Überzugteil axial über den Zylinderteil des Stützkörpers. Das überstehende Ende des Über­ zugteiles ist als verdicktes, nachgiebiges Ringteil ausgebil­ det, mit dem der Stützkörper in einer Nut des Außenringes des Wälzlagers gesichert ist. Der elastisch nachgiebige Ringteil weist in bezug auf die Außenseite des äußeren Laufringes des Wälzlagers eine Überdeckung auf, so daß er beim Aufsetzen der Dichtung auf den äußeren Laufring elastisch aufgeweitet werden muß. Hierbei wird der Ringteil bereits bei der Montage der Dichtung stark verformt, so daß die Gefahr besteht, daß er beim Aufziehen auf den Stützkörper und beim Aufziehen der Dichtung auf das Wälzlager bereits beschädigt wird. Wird diese Dichtung mit einem Montagewerkzeug montiert, besteht die Gefahr, daß der äußere Überzugteil im Übergangsbereich zwischen dem Zylinderteil und dem Bodenteil des Stützkörpers durch das Montagewerkzeug beschädigt wird. Der äußere Über­ zugteil kann sich dabei sogar vom Stützkörper lösen. Außerdem liegt der Stützkörper unmittelbar am äußeren Laufring des Wälzlagers an, so daß dort eine Metall-Metall-Berührung statt­ findet, die zu einer unerwünschten Übertragung von Schwingungen und zu Geräuschentwicklungen führen kann.

Es ist ein Toleranzring bekannt (DE-GM 19 17 623), der zum Befestigen von Wälzlagern in Aufnahmegehäusen dient. Er soll unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem Wälzlager und dem das Lager aufnehmenden Gehäuse ausgleichen. Dem Toleranz­ ring mit Abstand vorgeschaltet oder einstückig mit ihm aus­ gebildet ist ein Wellendichtring, der die Abdichtung des Wälz­ lagers übernimmt und dichtend an einer Welle anliegt. Ist der Toleranzring räumlich vom Wellendichtring getrennt, ist die vom Wälzlager abgewandte Außenseite seines metallischen Bodens frei vom Überzugteil. Der Boden bildet eine definierte Anschlagfläche zum Bohrungsboden im Gehäuse. Ist hingegen der Toleranzring einstückig mit dem Wellendichtring ausgebildet, dann erstreckt sich der äußere Überzugteil auf der vom Wälzlager abgewandten Außenseite vollständig über den Stützkörper. Wird darum ein solcher modifizierter Toleranzring mittels eines Montagewerkzeuges eingebaut, besteht wiederum die Gefahr, daß der äußere Überzugteil durch das Montagewerkzeug beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Dichtung so auszubilden, daß sie unter Vermeidung einer Geräusch- und Schwingungsweiterleitung einfach und ohne die Gefahr einer Beschädigung des äußeren Überzugteiles montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Dichtung erfin­ dungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Infolge des inneren Überzugteiles des Stützkörpers ist zwischen dessen Zylinderteil und dessen Bodenteil sowie dem äußeren Laufring des Wälzlagers eine Dämpfungsschicht vorgesehen, so daß eine Metall-Metall-Berührung zwischen der Dichtung und dem Wälzlager vermieden ist. Das innere Überzugteil verhin­ dert, daß Geräusche und Schwingungen vom Wälzlager auf das Gehäuse weitergeleitet werden. Außerdem wird durch dieses Überzugteil vermieden, daß zwischen dem Stützkörper und dem äußeren Laufring eine Kontaktkorrosion auftritt, die zu einer Beschädigung des Wälzlagers und der Dichtung führen könnte. Da die Dichtung im Übergangsbereich zwischen dem Bodenteil und dem Zylinderteil des Stützkörpers auf der vom Wälzlager abgewandten Seite kein Überzugteil aufweist, ist dort ein Bereich geschaffen, an dem das zur Montage der Dichtung er­ forderliche Werkzeug leicht und ohne Gefahr einer Beschädi­ gung der Dichtung und des Lagergehäuses angesetzt werden kann. Durch das fehlende Überzugteil in diesem Übergangs­ bereich ist zwischen dem Lagergehäuse und der Dichtung ein mehr oder weniger großes Spiel vorhanden, das ausreicht, das Montagewerkzeug entsprechend weit einzuführen, um einen einwandfreien Sitz der Dichtung sicherzustellen. Außerdem ist durch das im Übergangsbereich fehlende Überzugteil ver­ mieden, daß es beim Ansetzen des Montagewerkzeuges beschädigt wird oder sich gar vom Stützkörper lösen kann.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen darge­ stellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Axialschnitt eine Hälfte einer ersten Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung für ein Wälzlager,

Fig. 2 bis 5 in Darstellungen entsprechend Fig. 1 jeweils weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Dichtungen.

Die Dichtung gemäß Fig. 1 ist für ein Wälzlager vorgesehen, dessen innerer Laufring 1 und äußerer Laufring 2 in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Zwischen den beiden Laufringen 1, 2 liegen Wälzkörper 3, im Ausführungsbeispiel Wälzkugeln. Die Dichtung hat einen kappenförmigen Halterungsteil 4 und einen Dichtteil 5, der auf einem Außenmantel 6 (Fig. 3) des inneren Laufringes 1 dichtend aufliegt. Der Dichtteil 5 ist vorzugs­ weise eine Dichtlippe, die mit einer Dichtkante auf dem Außen­ mantel 6 aufliegt.

Der Halterungsteil 4 hat einen Stützkörper 8 mit einem Zylinder­ teil 8′, der gekrümmt in einen Bodenteil 11 übergeht, der ringscheibenförmig ausgebildet ist und senkrecht zur Dichtungs­ achse liegt. Der Stützkörper 8 besteht vorzugsweise aus metalli­ schem Werkstoff, so daß der Halterungsteil 4 ausreichend fest ist. Die Dicke des Stützkörpers 8 ist vorzugsweise geringer als 0,3 mm. Dadurch hat er nur eine geringe Dicke, so daß der Außendurchmesser des Wälzlagers durch die Dichtung nicht wesentlich vergrößert wird. Der Zylinderteil 8′ des Stütz­ körpers 8 ist über seine axiale Länge und über seinen Umfang von zwei Überzugteilen 19 und 39 bedeckt, die die Stirnseite 16 des Zylinderteiles 8′ übergreifen und ineinander über­ gehen. Die beiden Überzugteile 19, 39 sind jeweils mit einer Profilierung 29 und 42 versehen, die im Querschnitt wellen­ förmig ausgebildet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, Toleranzen sowohl des Einbauraumes als auch des Wälzlagers beim Einbau bzw. beim Aufschieben der Dichtung in einfacher Weise auszugleichen. Außerdem gewährleistet die Profilierung 29, 42 einen sicheren Sitz der Dichtung.

Der am Innenmantel des Zylinderteiles 8′ des Stützkörpers 8 anliegende innere Überzugteil 39 erstreckt sich bis zum Boden­ teil 11, während der auf dem Außenmantel des Zylinderteiles 8′ liegende Überzugteil 19 bis zu einem Übergangsbereich 15 vom Zylinderteil 8′ in den Bodenteil 11 reicht. Der Dicht­ teil 5 geht in ein Verbindungsstück 48 über, das sich über die halbe radiale Breite des Bodenteiles 11 erstreckt und ohne Verbindung zu den beiden Überzugteilen 19, 39 ist. Das Verbindungsstück 48 besteht aus zwei den Bodenteil 11 an der Innen- und Außenseite bedeckenden ringscheibenförmigen Ab­ schnitten 51 und 52, die einstückig mit dem Dichtteil 5 aus­ gebildet sind. Der radial innere Rand des Bodenteiles 11 wird dadurch über seinen gesamten Umfang vom Verbindungsstück 48 umgriffen. Da der Dichtteil 5 und der Überzug 18 des Zylinder­ teiles 8′ des Stützkörpers 8 nicht miteinander verbunden sind, können beide Teile aus unterschiedlichen Materialien be­ stehen. Dadurch können die Materialien optimal an ihren je­ weiligen Verwendungszweck angepaßt werden.

Die Dichtung gemäß Fig. 2 hat wiederum den Stützkörper 8a, der aus dem Zylinderteil 8a′ und dem radial zur Dichtungs­ achse liegenden Bodenteil 11a besteht, der entsprechend dem vorigen Ausführungsbeispiel gekrümmt in den Zylinderteil 8a′ übergeht. Der Stützkörper 8a entspricht dem Stützkörper 8 ge­ mäß Fig. 1. Er hat durchgehend gleiche Dicke und besteht vor­ zugsweise aus Metall. Der Dichtteil 5a ist gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Er geht unmittelbar in das Verbindungsstück 48a über, dessen äußerer Abschnitt 52a an der Unterseite des Bodenteiles 11a anliegt und diesen nahezu bis zum Übergangsbereich 15a bedeckt. Der auf der Innenseite des Bodenteiles 11a aufliegende Abschnitt 51a des Verbindungsstückes 48a bedeckt den Bodenteil innenseitig voll­ ständig und geht gekrümmt in den inneren Überzugteil 39a über, der den Innenmantel des Zylinderteiles 8a′ bedeckt und in den äußeren Überzugteil 19a übergeht, der auf dem Außenmantel des Zylinderteiles 8a′ aufliegt. Die Stirnseite 16a des Zylinder­ teiles 8a′ ist dadurch über den gesamten Umfang des Stütz­ körpers 8a durch den Überzug 18a bedeckt. Der äußere Über­ zugteil 19a endet mit geringem Abstand vom Übergangsbereich 15a zwischen dem Zylinderteil 8a′ und dem Bodenteil 11a. Da­ durch liegt der Übergangsbereich 15a außenseitig frei, während er innenseitig vom Überzug bedeckt ist. Dadurch wird eine hohe Abdichtung zwischen der Dichtung und dem äußeren Laufring 2 des Wälzlagers 2 erreicht.

Die vollständige innere Auskleidung mit dem Überzug 18a, der vorteilhaft aus Gummi besteht, verhindert eine von innen ent­ stehende Korrosion. Der nicht vom Überzug 18a bedeckte Über­ gangsbereich 15a ermöglicht in einfacher Weise das Ansetzen eines Montagewerkzeuges zum Einbau der Dichtung.

Die Dichtung gemäß Fig. 3 ist im wesentlichen gleich ausge­ bildet wie die Ausführungsform gemäß Fig. 2. Der Zylinder­ teil 8b′ des Stützkörpers 8b ist jedoch wesentlich kürzer und erstreckt sich nur etwa über die halbe Breite des Wälzlagers. Im Ausführungsbeispiel ist der Zylinderteil 8b′ geringfügig kleiner als die halbe Breite des Wälzlagers. Der innere Über­ zugteil 39b bedeckt den Innenmantel des Zylinderteils 8b′ und geht in den äußeren Überzugteil 19b des Überzuges 18b über. Der äußere Überzugteil 19b ist mit der im Querschnitt wellen­ förmigen Profilierung 29b versehen und endet mit geringem Ab­ stand vom Übergangsbereich 15b zwischen dem Zylinderteil 8b′ und dem Bodenteil 11b des Stützkörpers 8b. Dadurch liegt der Übergangsbereich 15b außenseitig frei, während er innenseitig vom Überzug 18b bedeckt ist. Der Dichtteil 5b ist gleich aus­ gebildet wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Er geht unmittelbar in das Verbindungsstück 48b über, dessen äußerer Abschnitt 52b an der Unterseite des Bodenteiles 11b anliegt und diesen nahezu bis zum Übergangsbereich 15b bedeckt. Der auf der Innenseite des Bodenteiles 11b aufliegende Abschnitt 51b des Verbindungsstückes 48b bedeckt den Bodenteil innen­ seitig vollständig und geht gekrümmt in den inneren Überzug­ teil 39b über, der den Innenmantel des Zylinderteiles 8b′ be­ deckt. Die Stirnseite 16b des Zylinderteiles 8b′ ist über den gesamten Umfang des Stützkörpers 8b durch den Überzug 18b be­ deckt. Der Stützkörper 8b hat über seine gesamte Länge und seinen gesamten Umfang konstante Dicke. Aufgrund der be­ schriebenen Ausbildung läßt sich die Dichtung kostengünstig herstellen und/oder einfach montieren.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist ähnlich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Der Stützkörper 8c be­ steht aus dem Zylinderteil 8c′, der über den bogenförmigen Übergangsbereich 15c in den den äußeren Laufring 2 des Wälzlagers radial nach innen überragenden Bodenteil 11c über­ geht. Der Zylinderteil 8c′ ist innenseitig vom Überzugteil 39c vollständig bedeckt, der auf dem Außenmantel 9 des äußeren Laufringes 2 des Wälzlagers aufliegt und in den äußeren Über­ zugteil 19c des Überzuges 18c übergeht. Der äußere Überzug­ teil 19c hat die im Axialschnitt wellenförmige Profilierung 29c und bedeckt den Zylinderteil 8c′ bis nahezu zum Über­ gangsbereich 15c. Der Überzug 18c bedeckt die Stirnseite 16c des Zylinderteiles 8c′ über dessen gesamten Umfang. Der Halterungsteil 4c reicht bis zur Stirnseite 27 des äußeren Laufringes 2. Der innere Überzugteil 39c geht in den die Innen­ seite des Bodenteiles 11c bedeckenden Abschnitt 51c des Über­ gangsabschnittes 48c über. Der Bodenteil 11c wird an der Unter­ seite bis nahezu zum Übergangsbereich 15c vom Abschnitt 52c des Verbindungsstückes 48c bedeckt. Die Dichtung sitzt mit den Überzugteilen 39c und 51c unmittelbar auf dem äußeren Laufring 2 des Wälzlagers. Das Verbindungsstück 48 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und erstreckt sich vom Bodenteil 11c aus nach außen. Es endet etwa in halber radialer Breite des inneren Laufringes 1 des Wälzlagers. Der radial innere Rand 55 des Verbindungsstückes 48c umgreift einen radial liegenden Abschnitt 56 des Dichtteiles 5c, der einen zylindrischen Abschnitt 57 aufweist, dessen Achse mit der Dichtungsachse zusammenfällt und der bogenförmig in den radialen ringscheibenförmigen Abschnitt 56 übergeht. Der zylindrische Abschnitt 57 liegt mit seiner Stirnfläche an der Stirnseite 49 des inneren Laufringes 1 des Wälzlagers etwa in dessen halber radialer Breite an. Der einstückig ausgebildete Dichtteil 5c kann aus Metall, aber auch aus Kunststoff bestehen. Das Verbindungsstück 48c ist so ausgebildet, daß es den Dichtteil 5c mit seinem zylindrischen Abschnitt 57 gegen die Stirnseite 49 des inneren Laufringes 1 drückt. Vorteilhaft ist das Ver­ bindungsstück 48c verhältnismäßig dünn ausgebildet, so daß es eine ausreichend hohe Vorspannkraft auf den Dichtteil 5c ausüben kann. Der ringscheibenförmige Abschnitt 56 ist vom zylindrischen Abschnitt 57 aus nach außen in Richtung auf den äußeren Laufring 2 des Wälzlagers gerichtet.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Dichtung, die gleich ausgebildet ist wie die Dichtung gemäß Fig. 3. Damit das Wälzlager zusammen mit der Dichtung ohne Vergrößerung des Ein­ bauraumes für das Wälzlager eingebaut werden kann, ist der äußere Laufring 2 am Außenmantel 9 mit einem Absatz 58 ver­ sehen, so daß der äußere Laufring im Bereich der Dichtung kleineren Außendurchmesser als im übrigen Bereich hat. Die radial gemessene Höhe des Absatzes 58 entspricht der Dicke der Dichtung in der Einbaustellung. In nicht eingebauter Lage ragt der äußere Überzugteil 19b über den Außenmantel 9. Die Dichtung liegt mit dem Boden 10b an der Stirnseite 12 des äußeren Laufringes 2 an, während der Halterungsteil 4b mit seiner Stirnseite an der radial liegenden Wandung des Ab­ satzes 58 anliegt. Dadurch wird in einfacher Weise eine Axial­ sicherung der Dichtung auf dem Wälzlager erreicht.

Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen ist der Halterungs­ teil der Dichtung kappenförmig ausgebildet und an einer Seite offen, so daß er einfach auf das Wälzlager aufgeschoben werden kann. Bei sämtlichen Ausführungsformen hat der Stützkörper nur eine sehr geringe Dicke von weniger als 0,3 mm, so daß die Dichtung am Außenumfang des Wälzlagers nicht stark auf­ trägt und der für die Wälzlager vorgesehene Einbauraum nur unwesentlich vergrößert werden muß. Der auf das Wälzlager auf­ geschobene Halterungsteil der Dichtung wirkt als eine Art Isolator, der einen unzulässig hohen Wärmefluß vom Gehäuse auf das Lager verhindert. Da die Halterungsteile mit einem Überzug aus elastischem Material versehen sind, wird eine hohe Schwingungsdämpfung des gesamten Lagersystems erreicht. Darüberhinaus dient der das Lager übergreifende Halterungs­ teil als Geräuschdämpfungselement, das eine Geräuschweiter­ leitung vom Lager in das dieses aufnehmende Gehäuse zumindest weitgehend verhindert. Dadurch tritt beim Einsatz der mit diesen Dichtungen versehenen Wälzlager keine hohe Geräusch­ entwicklung auf. Die Überzüge können auf die Stützköper auf­ geklebt sein; vorzugsweise werden sie jedoch an diese an­ vulkanisiert, so daß eine feste Verbindung zwischen dem Über­ zug und dem Stützkörper erreicht wird. Dadurch besteht nicht die Gefahr, daß der Überzug beim Aufschieben auf das Lager bzw. beim Einbau in das Lagerhäuse vom Stützkörper abgezogen wird.

Claims (10)

1. Dichtung für ein Wälzlager mit einem äußeren und einem inneren Laufring, wobei die Dichtung einen kappenförmigen Halterungsteil aufweist, der aus einem Stützkörper und einem aus elastischem Material bestehenden äußeren Über­ zugteil besteht, der den Stützkörper an seiner vom Wälz­ lager abgewandten Seite mindestens teilweise bedeckt, der einen Zylinderteil und einen daran anschließenden, radial verlaufenden Bodenteil aufweist, und mit einem Dichtteil, der am inneren Laufring anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8, 8a bis 8c) an seiner dem äußeren Laufring (2) zugewandten Seite in seinem Zylinder- und Bodenteil (8′, 8a′ bis 8c′ und 11, 11a bis 11c) mindestens teilweise mit einem inneren Überzugteil (39, 51; 39a, 51a; 39b, 51b; 39c, 51c) ver­ sehen ist, und daß der Übergangsbereich (15, 15a bis 15c) zwischen dem Bodenteil (11, 11a bis 11c) und dem Zylinder­ teil (8′, 8a′ bis 8c′) des Stützkörpers (8, 8a bis 8c) auf der vom äußeren Laufring (2) abgewandten Außenseite vom äußeren Überzugteil (19, 19a bis 19c) frei ist (Fig. 1 bis 5).

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere und/oder innere Überzugteil (19, 39; 19b, 19c) auf seiner Außenseite mit einer Profilierung (29, 42; 29b, 29c) versehen ist (Fig. 1 und 3 bis 5).

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Bodenteil (11, 11a bis 11c) vorgesehene Abschnitt (51, 51a bis 51c) des inneren Überzugteiles (39, 51; 39a, 51a; 39b, 51b; 39c, 51c) durch ein Verbindungsstück (48, 48a bis 48c) des Dichtteiles (5, 5a bis 5c) gebildet ist, der den Bodenteil (11, 11a bis 11c) an seinem radial inneren Rand umgreift (Fig. 1 bis 5).

4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (48) des Dichtteiles (5) und der am Zylinderteil (8′) vorgesehene Überzugteil (18) Abstand voneinander haben (Fig. 1).

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am Zylinderteil (8′) vor­ gesehene Überzugteil (18) aus einem anderen elastischen Material besteht als der Dichtteil (5) (Fig. 1) .

6. Dichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (48a bis 48c) des Dichtteiles (5a bis 5c) mit dem am Zylinderteil (8a′ bis 8c′) vorgesehenen inneren Überzugteil (39a bis 39c) einstückig ausgebildet ist (Fig. 2 bis 5).

7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zylinderteil (8b′) etwa über die halbe axiale Länge des Wälzlagers (1, 2) erstreckt (Fig. 3 und 5).

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der äußere Laufring des Wälzlagers auf seiner Außenseite eine axial sich erstreckende umlaufende Vertiefung aufweist, die von einer Stirnseite des äußeren Laufringes aus bis zu einer radial verlaufenden Schulterfläche verläuft und bei der in der Einbaulage die Höhe der Vertiefung der Dicke des Zylinderteiles entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderteil mit seiner vom Überzugteil (19b) bedeckten Stirnseite an der Schulter­ fläche (59) der Vertiefung (58) anliegt (Fig. 5).

9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteil (5c) im wesent­ lichen zylindrisch ausgebildet ist (Fig. 4).

10. Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (48c) kegelstumpfförmig ausgebildet ist und einen radial ver­ laufenden Abschnitt (56) des im Querschnitt L-förmigen Dichtteiles (5c) umgreift (Fig. 4).