DE3318613A1

DE3318613A1 - Dichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3318613A1
Application number: DE19833318613
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Forsheda AB
Current assignee: Forsheda AB
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1983-05-21
Publication date: 1983-12-15
Also published as: FR2528136A1; ZA833510B; GB8315336D0; FR2528136B1; GB2127106A; JPS59155623A; GB2127106B; US4592666A; SE428317B

Description

Dichtungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung zum Dichten eines Lagers, das so· ausgebildet ist, daß es in einem Ringraum zwischen zwei einander gegenüberliegenden, im wesentlichenzylindrischen und konzentrischen Oberflächen zweier Maschinenelemente, die in Drehbeziehung zueinander stehen, angeordnet werden kann.

Für eine in Relation zueinander drehbare Lagerung zweier Maschinenelemente wird ein Lager in einem Ringraum angeordnet, der durch zwei im wesentlichen zylindrische und konzentrische Oberflächen der beiden Maschinenelemente definiert ist,■wobei das Lager in Anlage an diese Oberflächen angeordnet ist. Dabei ist es von großer Wichtigkeit, das Lager auf wirksame Weise gegen Schmiermittelverlust und'das Eindringen von Staub und Schmutz, Wasserdampf usw. abzudichten, um dem Lager eine ausreichende Lebensdauer zu verleihen.

Zu diesem Zweck ist es bisher bekannt, das Lager mit Hilfe einer Dichtung zu verschließen, die ein ringförmiges Element, welches aus einem im wesentlichen starren Material besteht, und gewöhnlich auch einen Dichtring, der aus einem elastischen Material besteht, umfaßt. Dabei wird das aus einem im wesentlichen starren Material bestehende ringförmige Element in fester Verbindung mit einer der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen angeordnet und bildet einen Zwischenraum zu der anderen der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen oder zu einem Element, das mit dieser fest verbunden ist und beispielsweise aus einem Teil des Lagers besteht. Der aus einem elastischen Material bestehende Dichtring ist stationär bezüglich einer der zylindrischen Oberflächen angeordnet und berührt die andere der zylindrischen Oberflächen oder ein hiermit verbundenes Element derart, daß er gegen diese Oberfläche oder das mit ihr verbundene Element gleitet, wenn die Maschinenelemente in Relation zueinander rotieren. Erst wenn das Lager und die Dichtung mit den Maschinenelementen verbunden werden, die in Relation

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zueinander drehbar sind, werden das Lager und die Dichtung in Beziehung zueinander fixiert, und dann kann auch erst die Dichtungseinrichtung eine Dichtung des Lagers ergeben. Diese Umstände stellen einen wesentlichen Nachteil dar, einerseits im Hinblick auf die Tatsache, daß mehrere getrennte Elemente gelagert und gehandhabt werden müssen, bevor das Lager und die Dichtung installiert werden, und andererseits wegen der Tatsache, daß da-s Lager während der Handhabung und Lagerung vollständig ungeschützt ist und daher das Lager mit großer Sorgfalt gehandhabt und gelagert werden muß, wenn das Lager nicht bereits vor dem Installieren verschmutzt werden soll und daher nach dem Installieren eine verkürzte Lebensdauer haben soll.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, eine Dichtung zum Dichten eines Lagers zu erhalten, die nicht die oben beschriebenen Nachteile aufweist.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist die Dichtungsvorrichtung nach 2Ό der Erfindung dadurch, gekennzeichnet, daß das ringförmige Element, welches ortsfest bezüglich einer der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen verbunden werden soll und dabei einen Zwischenraum zu einem Teil des Lagers bilden soll, welcher ortsfest mit der anderen der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen verbindbar ist, und der Teil des Lagers mit Eingriffs- oder Kupplungsoberflächen versehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie in einen festen Eingriff bzw. eine feste Kupplung miteinander und aus dieser heraus durch axiales Verschieben des ringförmigen Elementes und des Teils des Lagers in Relation zueinander verschiebbar sind.

In einer Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung machen diese Eingriffs- oder Kupplungsoberflächen es möglich, das Lager und die Dichtungsvorrichtung zu einer Einheit zu vereinigen, in welcher das Lager bezüglich der Umgebung abgedichtet ist, bevor das Lager und die Dichtungsvorrichtung mit den Maschinenelementen verbunden werden. Wenn die aus dem

Lager und der Dichtungsvorrichtung bestehende Einheit mit den beiden Maschinenelementen verbunden wurde, wird der Eingriff oder die Kupplung zwischen dem ringförmigen Element und dem Teil des Lagers durch axiales Verschieben des ringförmigen Elementes und des Teils des Lagers zueinander unterbrochen, um den Zwischenraum zwischen dem ringförmigen Element und dem Teil des Lagers zu bilden, welcher für die relative Drehung zwischen ihnen erforderlich ist.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert. In dieser bedeuten

Fig. 1 einen Teil eines Axialschnittes einer Ausführungsform eines Lagers, das mit einer Dichtungsvorrichtung nach . der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 des Lagers, welches mit einer Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung in befestigter Stellung ausgestattet ist,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 des Lagers, welches mit einer anderen Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung in befestigter Stellung ausgestattet ist, und

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend den Fig. 2 und 3 eines Lagers, das mit einer modifizierten Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung in ihrer befestigten Stellung ausgestattet ist.

■ Tn Fig. 1 ist ein Axialschnitt des Teils eines Rollenlagers 2 gezeigt, das in herkömmlicher Weise einen äußeren Ring 4, innere Ringe 6 und Rollenelemente 8 aufweist, welche letztere zwischen dem äußeren Ring 4 und den inneren Ringen 6 angeordnet sind und mit Hilfe von Gestellen .10 in ihrer richtigen Beziehung gehalten werden. Das Lager 2 ist mit Hilfe einer Dichtungsvorrichtung 12 abgedichtet, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die Dichtungsvorrichtung 12 umfaßt eine Unterlegscheibe 14, die in dem äußeren Ring des Lagers 2 festgeklemmt ist und vorzugsweise aus Metall oder einem anderen starren Material besteht, ein

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ringförmiges Element 16, das auch aus einem im wesentlichen starren Material, vorzugsweise Metall, besteht, und einen Dichtring 18 aus einem elastischen Material, wie beispiels^ weise Kautschuk, der auf die zylindrische Oberfläche des

ringförmigen Elementes 16 aufgespannt ist. Der Dichtungsring 18 steht in Berührung mit einer Seitenoberfläche der Unterlegscheibe 14 mit Hilfe einer elastischen Dichtlippe 20.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist ein nach außen gerichteter ringsum laufender Vorsprung 22 an dem Außenumfang des ringförmigen Elementes 16 in einem'relativ festen Eingriff mit einem nach innen gerichteten ringsum laufenden Vorsprung 24 an dem Kantenabschnitt des äußeren Ringes 4 des Lagers. Dieser Eingriff ergibt, daß in der in Fig. 1 gezeigten Stellung die Dichtungsvorrichtung 12 fest, aber lösbar mit dem Lager 2 verbunden ist, so daß die Dichtungsvorrichtung und das Lager eine Einheit bilden, in welcher das Lager bezüglich des Eindringens von Schmutz während der Lagerung und des Transportes der Einheit im wesentlichen abgedichtet ist.

In Fig. 2 sind das Lager und die Dichtungsvorrichtung 12 in einem Ringraum zwischen zwei einander gegenüberliegenden zylindrischen und konzentrischen Oberflächen 26 und 28 angeordnet gezeigt, wobei die Oberfläche 2.6 die Außenfläche einer Welle und die Oberfläche 28 die Oberfläche einer Öffnung in einem Gehäuse 32 ist. So ist die Welle 30 mit Hilfe des Lagers 2 in dem Gehäuse 32 drehbar angeordnet. Der äußere Ring 4 des Lagers 2 ist in der Oberfläche 28 des Gehäuses 32 befestigt, und die inneren Ringe 6 des Lagers sind auf der äußeren Oberfläche 26 der Welle 30 befestigt. Das ringförmige Element 16 ist auf die Oberfläche 26 der Welle 3 0 aufgespannt und steht in Anlage an einem der inneren Ringe 6 des Lagers mit Hilfe seiner inneren Seitenfläche, um das Lager gegen axiale Verschiebung zu fixieren. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung wurde das ringförmige Element 16 axial in den äußeren Ring 4 des Lagers 2 bewegt, so daß der Vorsprung 22 des ringförmigen Elementes 16 und der Vorsprung 24 des

äußeren Ringes 4 nicht mehr ineinander eingreifen bzw. aneinander anliegen, sondern an der Bildung eines Zwischenraumes zwischen dem ringförmigen Element 16 und dem gegenüberliegenden Oberflächenabschnitt des äußeren Ringes 4 teilhahaben, um die erforderliche relative Drehung zwischen dem ringförmigen Element 16 und dem äußeren Ring 4 des Lagers 2 zu gestatten.

Auch in der eingebauten Position des Lagers 2 und der Dichtungsvorrichtung 12 liegt der Dichtungsring 18 an der Unterlegscheibe 14 an, um das Lager abzudichten. Wenn die Welle 30" gedreht wird, folgen somit das ringförmige Element 16 und der Dichtungsring 18 der Drehung der Welle, wobei die Lippe 2 0 des Dichtungsringes 18 dadurch gegen die äußere Seitenfläche der Unterlegscheibe 14 gleitet.

Die axiale Verschiebung des ringförmigen Elementes 16 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die in Fig. 2 gezeigte Stellung kann in einfacher Weise durch einen leichten Schlag auf das ringförmige Element 16 erfolgen, wenn das Lager 2 ;und;die Dichtungsvorrichtung 12 eingebaut sind. Im Gegensatz zu bisher bekannten Konstruktionen stellen das. Lager 2 und die Dichtungsvorrichtung 12 vor dem Einbau wie auch nach dem Einbau eine Einheit dar, in welcher das Lager mit Hilfe der Dichtungsvorrichtung gegen Verschmutzung geschützt ist.

In Fig. 3 ist ein Axialschnitt entsprechend Fig. 2 eines Teils eines Lagers der gleichen Art wie das Lager gemäß Fig. 2 dargestellt. Das Lager gemäß Fig-, 3 und dessen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie das Lager gemäß Fig. 2 und dessen Teile versehen. Wie das in Fig. 2 gezeigte Lager ist· das in Fig. 3 gezeigte Lager für eine drehbare Lagerung einer Welle 30 in einem Gehäuse 32 konstruiert und hat seinen äußeren Ring 4 an der zylindrischen Oberfläche 28 in dem Gehäuse 32 befestigt und seine inneren Ringe 6 an der zylindrischen Oberfläche 26 der Welle 30 befestigt. Das Lager gemäß Fig. 3 ist mit Hilfe einer Dichtungsvorrichtung abgedichtet, die etwas gegenüber der Dichtungsvorrichtung

-δι nach den Fig. 1 und 2 modifiziert ist. Die Dichtungsvorrichtung gemäß Fig. 3 besitzt ein ringförmiges Element 116, das aus einem im wesentlichen starren Material, vorzugsweise Metall, besteht, und dieses Element ist auf die zylindrische

5 Oberfläche 26 der Welle 30 aufgespannt und hat eine Seitenfläche, die in fester Anlage an den inneren Ringen 6 des Lagers 2 steht. Das ringförmige Elemente 16 hat einen nach außen vorspringenden ringsum' laufenden Vorsprung 122 an der in Nachbarschaft zu dem Lager 2 stehenden Seite. Die Dichtungsvorrichtung 112 besitzt auch einen Ring 114 aus einem im wesentlichen starren Material, der ' in dem äußeren Ring 4 des Lagers 2 befestigt ist. In dem Ring 114 ist ein Dichtungsring 118 angeordnet, der aus Kautschuk oder einem anderen elastischen Material besteht. Der Dichtungsring 118 besitzt eine Dichtlippe 120, die an einer Oberfläche des ringförmigen Elementes 116 anliegt, um das Lager 2 vollständig abzudichten. Wenn die Welle 30 gedreht ist, gleitet somit die Dichtlippe 120 der Dichtung 110 auf dieser Oberfläche des ringförmigen Elementes 116.

Bevor das Lager 2 und die Dichtungsvorrichtung 112 auf der Welle 20 und in dem Gehäuse 32 befestigt werden, wird das ringförmige Element 116 axial nach außen derart verschoben, daß der Vorsprung 122 fest, aber lösbar an der nach innen gerichteten zylindrischen Oberfläche 124 des Ringes 114 anliegt. Dadurch bilden das Lager 2 und die Dichtungsvorrichtung 12 vor dem Einbau eine Einheit, in welcher das Lager mit Hilfe der Dichtungsvorrichtung 112 derart abgedichtet ist, daß es während des Transportes und der Lagerung nicht verschmutzt wird. In Verbindung mit dem Einbau des Lagers 2 und der Dichtungsvorrichtung 112 wird das ringförmige Element 116 in der Axialrichtung in die in Fig. 3 gezeigte Position verschoben, um eine relative Drehung zwischen dem Ring 114 und dem ringförmigen Element 116 bei der Drehung der Welle zu gestatten, indem ein Zwischenraum zwischen dem Ring 114 und dem ringförmigen Element 116 gebildet wird.

In Fig. .4 ist auch ein Axialschnitt eines Lagers 2 gezeigt,

welches drehbar ausgebildet ist, um eine Welle 30 bezüglich eines Gehäuses 32 drehbar zu lagern.

Das Lager 2 ist mit Hilfe der Dichtungsvorrichtung 212 abgedichtet, die ein ringförmiges Element 216, welches aus einem im wesentlichen starren Material, vorzugsweise Metall, besteht und auf die Welle 3 0 aufgespannt ist und in Anlage an einem inneren Ring 6 des-Lagers 2 steht, einen Ring 214, der in dem äußeren Ring 4 des Lagers 2 befestigt ist und auch aus einem im wesentlichen starren Material, vorzugsweise Metall, besteht, und einen Dichtring 218, der aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kautschuk, besteht und auf das ringförmige Element 216 aufgespannt ist und eine an eine Oberfläche des Ringes 214 anliegende Dichtlippe 220 hat. Das ringförmige Element. 216 und der Ring 214 sind mit seitlich vorspringenden Abschnitten 226 bzw. 228 versehen, die unter Bildung eines Dichtungslabyrinths zusammenwirken. An seiner Außenkante hat der äußere Ring 4 des Lagers 2 einen nach innen gerichteten Vorsprung 224, der an der äußeren Umfangsflache 222 des ringförmigen Elementes 216 anliegt, wenn das ringförmige Element 216 in der Richtung von dem Lager 2 weg axial verschoben ist.

Bevor das Lager 2 und die Dichtungsvorrichtung 212 eingebaut werden, wird das ringförmige Element 216 in die Stellung gebracht, in welcher seine Oberfläche 222 in Anlage an den Vorsprung 224 ist, so daß das Lager 2 und die Dichtungsvorrichtung 212 eine Einheit bilden, in welcher das Lager 2 gegen das Eindringen von Schmutz während des Transportes und der Lagerung abgedichtet ist.

Claims

Patentansprüche

15/1. Dichtungsvorrichtüng zum Dichten eines Lagers, welches so ausgebildet ist, daß es in einem Ringraum zwischen zwei einander gegenüberliegenden, im wesentlichen zylindrischen und konzentrischen Oberflächen zweier in Beziehung zueinander drehbarer Maschinenelemente anzuordnen

20 ist, mit einem ringförmigen Element, das aus einem im wesentlichen starren Material besteht und ortsfest in Bezug auf eine der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen mit dieser verbindbar ist und dabei einen Zwischenraum zwischen dieser Oberfläche und einem Teil des Lagers

25 bildet, welcher ortsfest mit der anderen der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen verbindbar ist, dadurch

gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (16; 116; 216) und der Teil -(4; 114) des Lagers (2), der mit der anderen der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen ortsfest verbindbar ist, Eingriffs- oder Kupplungsoberflächen (22, 24; 122, 124; 222, 224) haben, die in festen Eingriff oder feste Kupplung miteinander und aus dieser heraus durch axiale Verschiebung des ringförmigen Elementes und des Teils des Lagers gegeneinander verschiebbar sind.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffs- oder Kupplungsoberfläche des Teils des Lagers, der mit der anderen der im wesentlichen zylindrischen Oberflächen (28) fest verbindbar ist, auf einem Vorsprung (24; .224) eines äußeren Ringes (4) des Lagers (2) ausgebildet ist.