DE3831134A1

DE3831134A1 - Anordnung zur abdichtung von lagern, insbesondere waelzlagern

Info

Publication number: DE3831134A1
Application number: DE3831134A
Authority: DE
Inventors: Juergen Kober
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1989-04-20

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere Wälzlagern, bestehend aus einem oder mehreren Dichtringen, deren Dichtlippen mittels einer elastischen Schlauchkammer gegen eine Dichtfläche angestellt werden.

Derartige Abdichtungen sind nicht mehr neu. So ist beispielsweise durch das DE-GM 19 12 303 eine Schleifringdichtung zum Abdichten von Wellen mit einem feststehenden und einem sich mit der Welle drehenden Teil bekannt, bei der zwischen diesen beiden Teilen ein in geringen Grenzen elastisches, mit einem Hohlraum versehenes kreisringförmiges Mittelstück vorgesehen ist, dessen Außenmantel mit dem feststehenden Teil der Dichtung verbunden und dessen Bohrung als Gleitfläche ausgebildet ist, wobei der Hohlraum mit Druckluft entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen gefüllt ist. Bei dieser bekannten Ausführung ist eine temperaturabhängige Steuerung des Drucks im Hohlraum des kreisringförmigen Mittelstücks nicht ohne größeren Aufwand möglich. Hierfür wäre ein Temperatursensor im Lagerraum, eine mechanische Druckregelvorrichtung usw. erforderlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Abdichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine temperaturabhängige Anpassung der Anlagekraft der Dichtlippe an der Dichtfläche erfolgt.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß eine mit einem bei Temperaturzunahme expandierenden Mittel, z. B. einem Gas oder eine Flüssigkeit, gefüllte elastische Schlauchkammer an mindestens einem Stützelement oder dgl. anliegend angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich eine optimale Anlagekraft der Dichtlippe eines Dichtringes an einer Dichtfläche, z.B. der Dichtlippe eines in den Außenring eines Lagers eingesetzten Dichtringes an einer Dichtfläche des Innenringes, in Abhängigkeit von Temperaturänderungen sicherstellen.

Bei einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird die Dichtlippe bei steigender Betriebstemperatur stärker gegen die Dichtfläche angestellt, wodurch die temperaturbedingt nachlassende Elastizität des Kunststoffs, aus dem der Dichtring gefertigt ist, kompensiert und die Dichtkraft aufrechterhalten wird. Unter bestimmten Umständen kann es aber auch wünschenswert sein, bei zunehmender Temperatur die Anlagekraft der Dichtlippe zu verringern, z.B. wenn der verwendete Kunststoff bei höheren Temperaturen eine geringere Abriebfestigkeit aufweist und deshalb die Kontaktstelle zwischen Dichtlippe und Dichtfläche entlastet werden soll. Eine temperaturabhängige Verringerung der Anlagekraft wird durch eine Ausführungsform gemäß Anspruch 3 erreicht.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist der Dichtring unmittelbar mit einer integrierten Schlauchkammer versehen und weist eine dünne, an einem Stützelement anliegende Trennwand auf. Durch diese Maßnahmen wird eine platzsparende Anordnung geschaffen, die auf einfache Weise wirksam wird.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Schlauchkammer als separates Teil ausgeführt, das z. B. zwischen zwei Dichtringen angeordnet werden kann, so daß der Anpreßdruck von zwei Dichtlippen abhängig von der sie umgebenden Temperatur selbsttätig eingestellt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine ringförmige Dichtung für Wälzlager gemäß der Erfindung bei niedriger Betriebstemperatur,

Fig. 2 die Dichtung gemäß Fig. 1 bei erhöhter Betriebstemperatur,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bei erhöhter Betriebstemperatur.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Dichtung für Wälzlager dargestellt, die aus einem Dichtring 1 und einer Stützscheibe 2 besteht, welche im äußeren Bereich, z. B. durch Vulkanisation, mit dem Dichtring 1 verbunden und bis auf einen Dichtspalt 3 auf die Mantelfläche 4 des Innenringes 5 (nur andeutungsweise gezeichnet) heruntergezogen ist. Die Dichtung ist in einer Ringnut 6 des Außenringes 7 (nur andeutungsweise gezeichnet) angeordnet und liegt an einer Schulter 8 des Innenringes 5 an. Bei steigender Betriebstemperatur läßt normalerweise die Vorspannung mit der die Dichtlippe 9 an die Dichtfläche 10 des Innenringes 5 gedrückt wird nach, da die Steifigkeit des Dichtungsmaterials geringer wird. Um eine gleichbleibende Dichtkraft bei einer veränderlichen Betriebstemperatur zu erzielen, ist der aus einem elastischen Werkstoff bestehende Dichtring 1 mit einer ringförmigen Schlauchkammer 11 versehen, die drucklos mit einem stärker expandierenden Gas bzw. einer Flüssigkeit gefüllt ist. Das eingeschlossene Gas bzw. die Flüssigkeit dehnt die Schlauchkammer 11 erst bei steigenden Betriebstemperaturen über eine dünne, an einer nach innen gerichteten Stirnfläche 2 a der Stützscheibe 2 anliegenden Trennwand 12 (Fig. 2) aus, so daß der Dichtring 1, ausgehend von einer Soll-Biegestelle 13, abgewinkelt und die Dichtlippe 9 stärker an die nach außen gerichtete Dichtfläche 10 angestellt wird. Hierbei dient das expandierende Mittel in der Schlauchkammer 11 als Temperatursensor, so daß sich der Anpreßdruck der Dichtlippe 9 abhängig von der sie umgebenden Temperatur selbsttätig einstellt.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Dichtung für Wälzlager besteht aus einem Dichtring 14 aus einem elastischen Werkstoff und einer Stützscheibe 15, die im äußeren Bereich, z.B. durch Kleben, miteinander verbunden und in einer Ringnut 16 in der Bohrung des Außenringes 17 angeordnet sind. Die Stützscheibe 15 ist bis auf ein Spiel auf die Mantelfläche 18 des Innenringes 19 heruntergezogen, so daß eine Spaltdichtung 20 entsteht. Der Dichtring 14 weist eine ringförmige Schlauchkammer 21 auf, die mit einem bei Erwärmung expandierenden Gas bzw. einer Flüssigkeit gefüllt ist. Bei niedrigen Drehzahlen der Welle (nicht gezeigt) und damit niedriger Betriebstemperatur des Lagers liegt die Dichtlippe 22 des Dichtringes 14 an einer nach außen gewandten radialen Fläche 23 des Innenringes 19 an (Fig. 3). Je schneller sich die Welle dreht, desto höher wird die Betriebstemperatur des Lagers und die Reibungswärme an der Berührungsstelle zwischen der Dichtlippe 22 und dem Innenring 19. Das eingeschlossene Gas bzw. die Flüssigkeit dehnt die Schlauchkammer 21 bei steigenden Betriebstemperaturen über eine dünne, an der nach außen gekehrten Stirnfläche 15 a der Stützscheibe 15 anliegende Trennwand 24 aus, so daß der Dichtring 14, ausgehend von einer Soll-Biegestelle 25, abgewinkelt und die Dichtlippe 22 abgehoben wird (Fig. 4). Der Anpreßdruck der Dichtlippe 22 gegen die Dichtfläche 23 wird somit von der Drehzahl der Welle abhängig gemacht, d.h., daß er mit zunehmender Drehzahl abnimmt und umgekehrt, so daß auch bei steigenden Drehzahlen kein schädlicher Abrieb der Dichtlippe 22 stattfinden kann. Der Dichtring 14 ist durch eine Abdeckscheibe 26 gegen Beschädigungen geschützt. Diese Abdeckscheibe 26 ist in eine Ringnut 27 des Außenringes 17 eingesetzt und bis auf ein Spiel auf die Mantelfläche 28 des Innenringes 19 heruntergezogen, so daß eine Spaltdichtung 29 entsteht.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich. So kann beispielsweise die Dichtlippe des Dichtringes auch mit radialer Vorspannung z. B. auf einer Mantelfläche eines Innenringes aufliegen, wobei sich die Schlauchkammer bei steigenden Betriebstemperaturen über eine dünne Trennwand z. B. an der Bohrungsfläche eines Außenringes abstützt. Ferner ist es auch möglich, die Schlauchkammer als separates Teil auszuführen und mit der Dichtlippe des Dichtringes und einer Stützfläche zusammenwirken zu lassen oder zwischen zwei Dichtringen anzuordnen.

Claims

1. Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere Wälzlagern, bestehend aus einem oder mehreren Dichtringen, deren Dichtlippen mittels einer elastischen ringförmigen Schlauchkammer gegen eine Dichtfläche angestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem bei Temperaturzunahme expandierenden Mittel, z. B. einem Gas oder einer Flüssigkeit, gefüllte elastische Schlauchkammer (11, 21) an mindestens einem Stützelement (2, 15) oder dgl. anliegend angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schlauchkammer (11) an einer nach innen gerichteten Stirnfläche (2 a) des Stützelementes (2) und die Dichtlippe (9) an einer nach außen gerichteten Dichtfläche (10) anliegend angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schlauchkammer (21) an einer nach außen gerichteten Stirnfläche (15 a) des Stützelementes (15) und die Dichtlippe (22) an einer nach außen gerichteten Dichtfläche (23) anliegend angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1, 14) eine unmittelbar integrierte Schlauchkammer (11, 21) aufweist und mit einer dünnen, an dem Stützelement (2, 15) anliegenden Trennwand (12, 24) versehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) eine Soll-Biegestelle (13, 25) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchkammer als separates Teil ausgeführt ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (2, 15) als Scheibe ausgeführt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stützscheibe und der Mantelfläche (4, 18) des Innenringes (5, 19) ein Dichtspalt (3, 20) vorgesehen ist.