DE4208244A1 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung für die Flüssigkeits­ schmierung eines Rades für große Lasten. Das Rad ist auf einer fest­ stehenden Welle drehbar gelagert und läuft mit niedriger Drehzahl um. Ein Rad dieser Art ist beispielsweise Teil des Fahrwerks eines großen Tagebaugeräts, wie zum Beispiel eines Baggers oder eines Absetzers.

Für die Lagerung von derartig langsam laufenden Räder waren bisher Gleitlager vorgesehen, die mit Fett geschmiert werden. Bei der Ver­ wendung von fettgeschmierten Gleitlagern hat es sich allerdings als nachteilig herausgestellt, daß sich infolge der geringen Drehzahlen ein wirksamer Schmierspalt innerhalb des Gleitlagers nicht ausbilden kann. Als Folge davon waren erhöhter Verschleiß sowie Geräuschemis­ sionen zu verzeichnen. Darüber hinaus sind fettgeschmierte Gleitlager in erhöhtem Maße temperaturabhängig und zeigen insbesondere bei nie­ drigen Außentemperaturen ein problematisches Verhalten.

Aus diesen Nachteilen bekannter fettgeschmierter Gleitlager ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, eine wirksame Abdich­ tung für eine Flüssigkeitsschmierung des Gleitlagers vorzusehen. Da­ bei soll die Dichtung in ihrem Aufbau einfach und betriebssicher sein und auch der Möglichkeit Rechnung tragen, daß an der Lagerung des Rades Verschleiß auftritt. Schließlich soll die Gleitringdichtung einfach montierbar und weitgehend wartungsfrei sein sowie eine hohe Lebensdauer haben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine ringförmige Scheibe gelöst, die axial außerhalb der Nabe des Rades angeordnet und mit der feststehenden Welle fest verbunden ist. Auf einer zur Nabe des Rades hin vorspringenden Schulter, die etwa im mittleren Umfang der Scheibe vorgesehen ist, stützt sich über ein Lager ein umlaufender Ring ab, welcher mit der Nabe des Rades drehfest verbunden ist und dement­ sprechend mit dem Rade umläuft, dabei zugleich aber in axialer und radialer Richtung frei beweglich ist. Bei dem Lager handelt es sich um ein Radial-/Axiallager, welches sowohl als Wälzlager als auch als Gleitlager ausgeführt sein kann. Die Anordnung der Schulter ist so gewählt, daß sie sich außerhalb der Hauptlasten des System befindet.

Zwischen dem umlaufenden Ring und der feststehenden Scheibe ist ein Gleitring vorgesehen, der mit geringem Spiel sowohl in axialer als auch in radialer Richtung beweglich abgestützt ist und eine ringför­ mige Gleitfläche aufweist, welche mit einer Gegenfläche zusammenwirkt und die eigentliche Dichtung der Gleitringdichtung bildet. Von beson­ derem Vorteil ist es, wenn als Gegenfläche ein zweiter, gleichartiger Gleitring vorgesehen ist, der an dem umlaufenden Ringe ebenfalls mit geringem Spiel sowohl axial als auch radial beweglich abgestützt ist. Die axiale und zugleich radiale Beweglichkeit der Gleitringe wird jeweils von einem Rundschnurring gewährt, welcher auf den jeweiligen Außenseiten der Gleitringe vorgesehen ist und sich seinerseits mit einem Teil seines Außenumfangs auf einer Schrägschulter der ringför­ migen Scheibe bzw. des umlaufenden Ringes abstützt. Gleitringe dieser Art sind handelsüblich und werden in unterschiedlichen Abmessungen von mehreren Herstellern angeboten.

Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Rade und dem umlaufenden Ringe sind Mitnehmer und Bolzen vorgesehen, die über den Umfang verteilt sind und die Möglichkeit bieten, daß sich das Rad gegenüber dem Ring mit axialem und radialem Spiel frei bewegen kann. Dieses Spiel ist ausreichend groß, so daß auch bei extremem Verschleiß der Lagerung des Rades eine Berührung zwischen dem Rade und dem Ring mit Sicherheit angeschlossen ist. Zur Abdichtung des Ringspalts zwischen dem Ring und der Nabe ist eine axial und radial bewegliche Dichtung auf dem Außenumfang von Nabe und Ring vorgesehen. Diese Dichtung hindert die Schmierflüssigkeit der Lagerung am Austreten und ist vom Innendruck entlastet.

Zum Schutz der axial und radial beweglichen Dichtung vor Verletzungen ist außerdem eine ringförmige Abdeckung vorgesehen, die sich über die axiale Breite der axial und radial beweglichen Dichtung und in einem radialen Abstand davon erstreckt.

Eine weitere äußere Abdeckung ist an dem Ringspalt vorgesehen, der im Bereich des Außenumfangs der feststehenden Scheibe und des umlaufen­ den Ringes vorgesehen ist. Diese Abdeckung schützt die Dichtfläche vor dem Eindringen von Schmutz und Staub und ermöglicht gleichzeitig auch noch das Austreten der Leckflüssigkeit, welche sich gelegentlich durch die ringförmige Gleitfläche hindurchquetscht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus dem Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Gleitringdichtung für die Flüssigkeitsschmierung in verkleinertem Maßstab.

Auf einer feststehenden Welle 1 ist ein Rad drehbar gelagert, von dem in der Figur nur ein Teil der Nabe 2 dargestellt ist. Das Rad ist auf der feststehenden Welle 1 mittels eines Gleitlagers gelagert, von dem die Figur den Schnitt durch eine Lagerschale 3 zeigt. Auf einem Absatz 4 der feststehenden Welle 1 ist eine ringförmige Scheibe 5 vorgesehen, die axial außerhalb der Nabe 2 angeordnet ist, wobei zwi­ schen ihr und der Nabe 2 auch noch ein Axiallager in Form eines flachen Gleitrings 6 zur axialen Abstützung des Rades vorgesehen ist. Die ringförmige Scheibe 5 ist mit der feststehenden Welle 1 fest und unlösbar, beispielsweise durch Aufschrumpfen verbunden. Zur Vermei­ dung des Austritts von Leckflüssigkeit ist in den Sitz der ringförmi­ gen Scheibe 5 eine Dichtung 7 eingelassen, die beispielsweise aus einem Rundschnurring besteht.

Etwa auf dem mittleren Umfang der feststehenden Scheibe 5 springt in Richtung auf die Nabe 2 des umlaufenden Rades eine Schulter 8 hervor, welche mit der feststehenden Scheibe 5 über auf dem Umfang verteilte Schrauben 9 befestigt ist. Die vorspringende Schulter 8 bildet den inneren Sitz für ein Radial-/Axiallager 10 auf dem ein Ring 11 dreh­ bar gelagert ist, der seinerseits mit der Nabe 2 drehfest verbunden ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem umlaufenden Ring 11 und der Nabe 2 wird durch mehrere Mitnehmer oder Bolzen 12 gewährleistet, welche über dem Umfang zwischen der Nabe 2 und dem Ring 11 in Abstän­ den in dafür vorgesehenen Bohrungen 25 der Nabe 2 und Ausnehmungen 26 des Ringes 11 geführt sind. Die Ausnehmungen 26 gewähren dem Ring 11 eine freie Beweglichkeit in axialer und radialer Richtung in Bezug auf die Nabe 2.

Auf dem Außenumfang des Ringes 11 und der Nabe 2 ist eine axial und radial bewegliche Dichtung 13 vorgesehen, die den zwischen der Nabe 2 und dem Ring bestehenden Ringspalt 14 überdeckt. In radialem Abstand außerhalb der axial und radial beweglichen Dichtung 13 ist außerdem noch eine ringförmige Abdeckung 15 vorgesehen, die zum Schutze der axial und radial beweglichen Dichtung 13 vor Verletzungen dient. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ringförmige Abdichtung 15 auf der Nabe 2 befestigt.

Radial außerhalb des Umfangs der vorspringenden Schulter 8 ist in die ringförmige Scheibe 5 eine Nut 16 eingelassen, in der eine Hälfte einer handelsüblichen Gleitringdichtung dargestellt durch den Gleit­ ring 19, montiert ist. Der äußere Umfang der Nut 16 wird von einer Schrägschulter 17 gebildet, die die äußere Abstützung in axialer wie auch in radialer Richtung eines Teils des Außenumfangs eines Rund­ schnurringes 18 bildet. Auf dem inneren Umfang des Rundschnur­ ringes 18 ist der Gleitring 19 mit geringem Spiel zugleich axial und radial beweglich abgestützt. Die ringförmige Gleitfläche 20 des Gleitrings 19 ist dabei der Nabe 2 des Rades zugewandt.

Anstelle einer mit der ringförmigen Gleitfläche 20 zusammenwirkenden Gegenfläche des umlaufenden Ringes 11 ist die zweite Hälfte einer handelsüblichen Gleitringdichtung in Form eines zweiten Gleitrings 21 vorgesehen, der ähnlich wie der Gleitring 19 innerhalb einer Nut 22 angeordnet ist, die in dem Ring 11 ausgespart ist und deren Öffnung von der Nabe 2 des Rades wegweist. Die Gleitringe 19 und 21 haben also eine ringförmige Gleitfläche 20 gemeinsam, welche den eigent­ liche Dichtspalt der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung bildet.

Die freie Beweglichkeit zwischen dem Rade 2 und dem umlaufenden Ring 11 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung beträgt, wie man in der Figur erkennen kann, jeweils mehrere Millimeter und ent­ spricht, abgesehen von der drehfesten Mitnahme des Ringes 11, einer nahezu vollständigen Entkopplung des Ringes 11 von dem Rade 2. Allein diese Entkopplung leistet die Gewähr dafür, einen möglichen Ver­ schleiß der Lagerschale 3 sowie des Axiallagers 6 in Grenzen auszu­ gleichen und auf diese Weise die Dichtheit der Gleitringdichtung über einen großen Toleranzbereich von mehreren Millimetern hinweg zu ga­ rantieren.

Im Bereich des Außenumfangs des umlaufenden Ringes 11 wie auch der feststehenden Scheibe 5 und radial außerhalb der Gleitringe 19 und 21 besteht ein Ringspalt 23, der von außen her von einer ringförmigen Abdeckung 24 überdeckt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist die ring­ förmige Abdeckung 24 mit der feststehenden Scheibe 5 beispielsweise durch Verschraubung fest verbunden. Die ringförmige Abdeckung 24 ist dazu vorgesehen, das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Ringspalt 23 zu verhindern und somit die ringförmige Gleitfläche 20 vor Verschleiß zu schützen.

Als Schmierflüssigkeit für die Lagerung des Rades auf der feststehen­ den Welle 1 ist Mineralöl vorgesehen. Die Drehzahl des Rades beträgt zwischen 1 und 25 Umdrehungen pro Minute.

Ziffernverzeichnis

 1 feststehende Welle
 2 Nabe eines Rades
 3 Lagerschale (Gleitlager radial)
 4 Absatz der Welle
 5 ringförmige Scheibe
 6 flacher Gleitring (Gleitlager radial)
 7 Dichtung
 8 vorspringende Schulter
 9 Schraube
10 Radial-/Axiallager
11 umlaufender Ring
12 Bolzen
13 axial und radial bewegliche Dichtung
14 Ringspalt
15 ringförmige Abdeckung
16 Nut
17 Schrägschulter
18 Rundschnurring
19 Gleitring
20 ringförmige Gleitfläche
21 zweiter Gleitring
22 Nut
23 Ringspalt
24 ringförmige Abdeckung
25 Bohrung
26 Ausnehmung

Claims (15)

1. Gleitringdichtung für die Flüssigkeitsschmierung eines auf einer feststehenden Welle in Gleitlagern drehbar gelagerten und mit niedriger Drehzahl umlaufenden Rades für große Lasten gekenn­ zeichnet durch,

• - wenigstens eine axial außerhalb der Nabe (2) des Rades angeord­ nete und mit der Welle (1) fest verbundene ringförmige Scheibe (5),
• - einen mit axialem und radialem Spiel mit dem Rade drehfest ver­ bundenen umlaufenden Ring (11), der sich über ein Lager (10) auf einer zum Rade hin vorspringenden Schulter (8) der Scheibe (5) abstützt,
• - wenigstens einen zwischen der Scheibe (5) und dem umlaufenden Ring (11) vorgesehenen Gleitring (19, 21), der wenigstens in axialer Richtung beweglich abgestützt ist und eine ringförmige Dichtfläche (20) zum Zusammenwirken mit einer Gegenfläche auf­ weist sowie
• - eine axial und radial bewegliche Dichtung (13), die zwischen dem Rad und dem Ring (11) angeordnet ist.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (19, 21) radial beweglich abgestützt ist.

3. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gegenfläche als Gleitring (21) ausgebildet ist.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (21) in dem Ring (11) axial und radial beweglich angeordnet ist.

5. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur beweglichen Abstützung von wenigstens einem der Gleitringe (19, 21) ein elastomerer Rundschnurring (18) vor­ gesehen ist, der sich zumindest auf Teilen seines äußeren Umfangs auf einer Schrägschulter (17) der Scheibe (5) bzw. des Ringes (11) abstützt.

6. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (11) mit der Nabe (2) des Rades über wenigstens einen Mitnehmer oder Bolzen (12) drehfest und mit axialem und radialem Spiel verbunden ist.

7. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringende Schulter (8) auf dem mittleren Umfang der Scheibe (5) vorgesehen ist.

8. Gleitringdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringende Schulter (8) mit der Scheibe (5) verschraubt ist.

9. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial und radial bewegliche Dichtung (13) auf dem Außenumfang der Nabe (2) und des Ringes (11) vorgesehen ist.

10. Gleitringdichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in radialem Abstand außerhalb der axial und radial beweglichen Dich­ tung (13) eine ringförmige Abdeckung (15) vorgesehen ist, die sich wenigstens über einen Teil der axialen Breite der Dich­ tung (13) erstreckt.

11. Gleitringdichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (15) mit der Nabe (2) des Rades oder dem Ring (11) fest verbunden ist.

12. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im Bereich des äußeren Umfangs von Ring (11) und Scheibe (5) ein Ringspalt (23) von geringer axialer Breite vorge­ sehen ist.

13. Gleitringdichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (23) von einer Abdeckung (24) bedeckt wird.

14. Gleitringdichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (24) mit dem äußeren Umfang der Scheibe (5) oder des Ringes (11) fest verbunden ist.

15. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nabe (2) des Rades und der ringförmigen Scheibe (5) ein Axiallager (6) vorgesehen ist.