DE4312364A1

DE4312364A1 - Radialwälzlager

Info

Publication number: DE4312364A1
Application number: DE4312364A
Authority: DE
Inventors: Erich Kroeber
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager mit zwischen einem Innen ring und einem Außenring abrollenden Wälzkörpern und zwei in den Bereichen der Stirnseiten des Außenringes angeordneten, als Radial dichtungen ausgebildeten Lagerdichtungen, welche die Wälzkörper umge bende Fetträume nach außen verschließen, wobei jede Radialdichtung an dem Außenring befestigt ist und einen von einer metallischen Kappe gehaltenen oder versteiften elastischen Dichtungskörper mit einer Dichtlippe aufweist, die unter radialer Vorspannung an dem Innenring gleitend anliegt, sowie mit zwei an dem Innenring befestigten, die Radialdichtungen überdeckenden Schleuderscheiben, welche mit den Radialdichtungen zusätzliche Fetträume bilden, die jeweils von einer als Axialdichtung ausgebildeten zusätzlichen Lagerdichtung in einen inneren Fettraum und einen äußeren Fettraum aufgeteilt ist.

Radialwälzlager dieser Art werden beispielsweise für besonders schwere Betriebsbedingungen als Spannlager mit Exzenterspannringen und zylin drischem oder kugeligem Außenring hergestellt. Sie weisen häufig beidseitig verlängerte Innenringe auf, wobei an einer Stirnseite eines Innenringes, der auf eine Welle aufgesteckt wird, der Exzenterspann ring angrenzt. Dieser kann dann mit Drehung durch den Exzenter den Innenring auf der Welle festklemmen. Ein in einer radialen Gewindeboh rung eingeschraubter Gewindestift sichert diese Klemmverbindung.

Aus der EP-PS 02 76 877 ist ein Radialwälzlager der eingangs genannten Art bekannt. Die als Axialdichtung ausgebildete zusätzliche Lagerdich tung ist hier an der Innenseite der Schleuderscheibe befestigt, wobei eine Dichtlippe der Axialdichtung an der metallischen Kappe der Radi aldichtung gleitend anliegt. Da die Schleuderscheibe fest auf der Welle sitzt, dreht sich bei einer Drehung der Welle auch die Axial dichtung gegenüber der von dem feststehenden Außenring des Lagers gehaltenen metallischen Kappe, an welcher die Dichtlippe der Axial dichtung gleitend anliegt. Bei hoher Drehzahl besteht hier die Gefahr, daß die Dichtlippe der Axialdichtung infolge der Zentrifugalkraft von der metallischen Kappe abgehoben wird, so daß die Axialdichtung un wirksam wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Radialwälzlager so weiterzubilden, daß die Gefahr des Abhebens der Dichtlippe der Axial dichtung von ihrer Auflagefläche vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Axialdich tung an der zugehörigen metallischen Kappe befestigt ist und eine an der Schleuderscheibe gleitend anliegende Dichtlippe aufweist. Durch diese Verlagerung der Befestigung der Axialdichtung an die bei drehen der Welle stillstehende Radialdichtung bekommt auch die Dichtlippe der Axialdichtung eine während des Betriebes des Lagers feste Stellung. Zentrifugalkräfte können daher nicht mehr auf die Dichtlippe einwir ken, so daß auch die Gefahr des Abhebens der Dichtlippe von ihrer Auflagefläche, nämlich von der inneren Oberfläche der sich drehenden Schleuderscheibe, vermieden wird.

Die Axialdichtung kann aus einem elastischen Werkstoff wie Gummi oder Kunststoff hergestellt sein. Für ihre Befestigung an der metallischen Kappe der Radialdichtung bietet sich das Anvulkanisieren oder Ankleben an.

Eine besonders gute Befestigung erhält man dadurch, daß der elastische Dichtungskörper der Radialdichtung von zwei Kappen gehalten ist, wobei er teilweise zwischen der als Innenkappe wirkenden metallischen Kappe und einer ebenfalls metallischen Außenkappe angeordnet sein kann. Eine besonders einfache Ausführung für den elastischen Dichtungskörper ergibt sich dadurch, daß der Körper als ringförmige Dichtungsmembrane ausgeführt ist.

Die Axialdichtung und der elastische Dichtungskörper der Radialdich tung können einstückig ausgeführt sein. In diesem Fall kann die metal lische Kappe teilweise oder vollständig von dem Werkstoff der Bauein heit aus Axialdichtung und elastischem Dichtungskörper umgeben sein. Für die Befestigung dieser Dichtungseinheit an dem Außenring des Lagers bietet es sich an, entweder die metallische Kappe oder den die metallische Kappe umgebenen Dichtungswerkstoff mit einem äußeren Randbereich in einer Umfangsnut des Außenringes einzusetzen oder einschnappen zu lassen.

Um die Dichtungswirkung zu erhöhen, kann der elastische Dichtungs körper mehrere Dichtlippen aufweisen, die unter radialer Vorspannung an dem Innenring gleitend anliegen.

Die Schleuderscheibe ist auf den Innenring des Lagers fest aufgepreßt. Beim Einsatz des Radialwälzlagers in landwirtschaftlichen Maschinen oder in Textilmaschinen kann infolge von Wicklern aus Stroh oder Textilfasern vor der Schleuderscheibe ein Axialschub auftreten, der so groß wird, daß die Schleuderscheibe zum Lageraußenring hin verschoben wird. In diesem Fall ist es günstig, wenn die Schleuderscheibe sich von dem Innenring aus radial bis zu einer ringförmigen Stirnfläche des Außenringes erstreckt und die Stirnfläche zumindest teilweise über deckt. Bei einer axialen Verschiebung der Schleuderscheibe längs des Außenringes kann dann eine Zerstörung des Dichtungssystems nicht erfolgen, weil die sich drehende Schleuderscheibe nicht etwa an der metallischen Kappe der Radialdichtung, sondern an der Stirnfläche des gehärteten Außenringes anläuft.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein vorbekanntes Radialwälzlager in einem Axialschnitt;

Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch ein erfindungs gemäßes Radialwälzlager mit einer dreiteiligen Radial dichtung und einer zusätzliche Axialdichtung;

Fig. 3 ein Wälzlager mit einer Radialdichtung mit zwei Dicht lippen und einer einstückig angeformten Axialdichtung;

Fig. 4 ein Wälzlager mit nahezu vollständig von dem Dichtungs werkstoff umgebener metallischer Kappe mit zwei Dicht lippen der Radialdichtung sowie einer einstückig ange formten Axialdichtung;

Fig. 5 ein Lager mit einer dreiteiligen Radialdichtung mit drei Dichtlippen und mit einer davon getrennten Axial dichtung;

Fig. 6 ein Lager mit einer aus metallischer Kappe und elasti schem Dichtungskörper mit drei Dichtlippen bestehenden Radialdichtung mit einstückig angeformter Axialdich tung.

Das in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Lager weist ebenso, wie das vorbekannte Lager gemäß Fig. 1, einen Innenring 1, einen diesen umgebenden schmaleren Außenring 2, zwischen den Ringen angeordnete, als Kugeln ausgebildete Wälzkörper 3 und einen die Kugeln führenden Käfig 4 auf. Im Bereich beider Stirnseiten des Außenringes 2 ist das Lager mit Radialdichtungen 5 verschlossen, die an ihren Außenseiten von Schleuderscheiben 6 zum Schutz gegen Fremdkörper abgedeckt sind. Für die Nachschmierung des Lagers mit Fett als Schmierstoff sind in dem Außenring 2 radiale Schmierlöcher 7 angebracht. Diese enden je weils in einem den Wälzkörpern 3 benachbarten und von der Radialdich tung 5 verschlossenen Fettraum 8. Befestigt wird das Lager, dessen Innenring 1 auf eine drehbare Welle aufgesteckt ist, mit Hilfe eines Exzenterspannringes 9, der an einer Stirnseite des Innenringes 1 an greift. Dieser kann mit Drehung durch den Exzenter den Innenring 1 auf der Welle festklemmen. Ein in einer radialen Gewindebohrung 10 des Exzenterspannringes 9 eingeschraubter Gewindestift sichert diese Klemmverbindung. Damit ist auch die Befestigung des Innenringes 1 des Lagers an der Welle erfolgt.

Das erfindungsgemäße Lager gemäß Fig. 2 weist eine dreiteilige Radi aldichtung 5 auf, die aus einer Innenkappe 11 als metallische Kappe, einer ebenfalls metallischen Außenkappe 12 und einem dazwischen an geordneten, als Dichtungsmembrane 13 ausgebildeten elastischen Dich tungskörper besteht. Die Dichtungsmembrane 13 weist einen etwas gerin geren Innendurchmesser auf als das Maß des Außendurchmessers des Innenringes 1. Daher bildet sich beim Aufstecken der Dichtungsmembrane 13 auf den Innenring 1 eine abgewinkelte Dichtlippe 14. Die Dichtungs membrane 13 ist damit radial vorgespannt. Sie kann beispielsweise eine Gummischeibe sein.

An der Außenkappe 12 ist an der Außenseite eine Axialdichtung 15 aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi oder Kunststoff, befestigt. Die Axialdichtung 15 kann beispielsweise an der Außenkappe 12 anvulkani siert oder angeklebt sein. An ihrem nicht befestigten Ende geht die Axialdichtung 15 in eine Dichtlippe 16 über, die unter axialer Vor spannung an der in bezug auf das Lager inneren Oberfläche der Schleu derscheibe gleitend anliegt.

Infolge dieser Axialdichtung 15 wird der zwischen der Radialdichtung 5 und Schleuderscheibe 6 befindliche Ringraum in einen zusätzlichen inneren Fettraum 17 und einen zusätzlichen äußeren Fettraum 18 aufge teilt. Bei dem Schmiervorgang gelangt Fett durch die Schmierlöcher 7 in den inneren Fettraum 8 und damit an die Wälzkörper 3 und ihre Laufbahnen an dem Innenring 1 und dem Außenring 2. Aus dem Fettraum 8 gelangt das Fett anschließend an der Dichtlippe 14 vorbei in den zusätzlichen inneren Fettraum 17 und an der Dichtlippe 16 vorbei in den zusätzlichen äußeren Fettraum 18.

Die profilierte Schleuderscheibe 6 ist auf dem Innenring 1 des Lagers fest aufgepreßt. Ihr Außendurchmesser ist so bemessen, daß sie bei großem Axialschub infolge von Wicklern vor der Schleuderscheibe bei der axialen Verschiebung zum Lager hin gegen die gehärtete Stirnfläche 19 des Außenringes 2 anläuft. Auf diese Weise wird eine Zerstörung der Dichtungen vermieden.

Die Befestigung der Radialdichtung 5 und der daran befestigten Axial dichtung 15 an dem Außenring 2 des Lagers erfolgt durch Einrollen des dem Außenring 2 benachbarten Randbereichs der Innenkappe 11 in eine Umfangsnut 20 des Außenringes 2. Diese geht von der inneren Oberfläche des Außenringes 2 aus.

Die Dichtungen nach dem Fig. 3 bis 5 sind grundsätzlich ebenso aufgebaut, wie die erfindungsgemäße Dichtung nach Fig. 2. In Fig. 3 ist jedoch die metallische Kappe 21 mit einem einstückigen Dichtungs element belegt, welches aus dem elastischen Dichtungskörper 22 mit Dichtlippen 23 und 24 für die Radialdichtung 25 und aus der Axialdich tung 26 mit der Dichtlippe 16 besteht. Das Dichtungselement ist an der metallischen Kappe 21 anvulkanisiert.

Fig. 4 zeigt ein Lager mit einer Dichtung, deren metallische Kappe 27 auf dem größten Teil ihrer Oberfläche gummiert ist, so daß das elasti sche Dichtungselement nicht nur die Radialdichtung 28 mit den Dicht lippen 23 und 24 und die Axialdichtung 29 mit der Dichtlippe 16, sondern auch noch einen Randbereich 30 umfaßt, der in die Umfangsnut 20 des Außenringes 2 unter Vorspannung eingeschnappt ist.

Das Lager nach Fig. 5 ähnelt dem Lager nach Fig. 2. Seine Radial dichtung 31 weist jedoch zwischen der Innenkappe 32 und der Außenkappe 33 einen elastischen Dichtungskörper 34 auf, von dem drei radial vor gespannte Dichtlippen 35, 36 und 37 ausgehen und axial hintereinander an dem Innenring 1 anliegen.

Drei Dichtlippen 35, 36 und 37 sind auch bei dem Lager nach Fig. 6 an der Radialdichtung 38 ausgebildet. Der elastische Dichtungskörper 39 ist hier ebenso, wie in Fig. 3, einstückig mit der Axialdichtung 26 und der Dichtlippe 16 ausgeführt. Die metallische Kappe 40, die das elastische Dichtungselement hält, ist mit ihrem von dem Dichtungs element abgewandten Randbereich in der Umfangsnut 20 des Außenringes 2 eingerollt oder dort verstemmt.

Bezugszeichenliste

1 Innenring
2 Außenring
3 Wälzkörper
4 Käfig
5 Radialdichtung
6 Schleuderscheibe
7 Schmierloch
8 Fettraum
9 Exzenterspannring
10 Gewindebohrung
11 Innenkappe
12 Außenkappe
13 Dichtungsmembrane
14 Dichtlippe
15 Axialdichtung
16 Dichtlippe
17 Innerer Fettraum
18 Äußerer Fettraum
19 Stirnfläche
20 Umfangsnut
21 Metallische Kappe
22 Elastischer Dichtungskörper
23 Dichtlippe
24 Dichtlippe
25 Radialdichtung
26 Axialdichtung
27 Metallische Kappe
28 Radialdichtung
29 Axialdichtung
30 Randbereich
31 Radialdichtung
32 Innenkappe
33 Außenkappe
34 Elastischer Dichtungskörper
35 Dichtlippe
36 Dichtlippe
37 Dichtlippe
38 Radialdichtung
39 Elastischer Dichtungskörper
40 Metallische Kappe

Claims

1. Radialwälzlager mit zwischen einem Innenring (1) und einem Außen ring (2) abrollenden Wälzkörpern (3) und zwei in den Bereichen der Stirnseiten des Außenringes (2) angeordneten, als Radialdichtungen (5, 25, 28, 31, 38) ausgebildeten Lagerdichtungen, welche die Wälzkörper (3) umgebende Fetträume (8) nach außen verschließen, wobei jede Radi aldichtung (5, 25, 28, 31, 38) an dem Außenring (2) befestigt ist und einen von einer metallischen Kappe (11, 21, 27, 32, 40) gehaltenen oder versteiften elastischen Dichtungskörper (13, 22, 34, 39) mit einer Dichtlippe (14, 23, 24, 35, 36, 37) aufweist, die unter radialer Vorspannung an dem Innenring (1) gleitend anliegt, sowie mit zwei an dem Innenring (1) befestigten, die Radialdichtungen (5, 25, 28, 31, 38) überdeckenden Schleuderscheiben (6), welche mit den Radialdichtun gen (5, 25, 28, 31, 38) zusätzliche Fetträume bilden, die jeweils von einer als Axialdichtung (15, 26, 29) ausgebildeten zusätzlichen Lager dichtung in einen inneren Fettraum (17) und einen äußeren Fettraum (18) aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Axialdichtung (15, 26, 29) an der zugehörigen metallischen Kappe (11, 21, 27, 32, 40) befestigt ist und eine an der Schleuderscheibe (6) gleitend anlie gende Dichtlippe (16) aufweist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdich tung (15, 26, 29) aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi oder Kunststoff, hergestellt ist.

3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdich tung (15, 26, 29) an der sie haltenden Kappe (12, 21, 27, 33, 40) anvulkanisiert ist.

4. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdich tung (15, 26, 29) an der sie haltenden Kappe (12, 21, 27, 33, 40) angeklebt ist.

5. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungskörper (13, 34) der Radialdichtung (5, 31) von zwei Kappen gehalten ist, wobei er teilweise zwischen der als Innenkappe (11, 32) wirkenden metallischen Kappe und einer Außenkappe (12, 33) angeordnet ist.

6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungskörper als ringförmige Membrane (13) ausgeführt ist.

7. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdich tung (26, 29) und der elastische Dichtungskörper (22, 39) der Radial dichtung (25, 28, 38) einstückig ausgeführt sind.

8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungskörper (22, 34, 39) mehrere Dichtlippen (23, 24, 35, 36, 37) aufweist, die unter radialer Vorspannung an dem Innenring (1) gleitend anliegen.

9. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuder scheibe (6) sich von dem Innenring (1) aus radial bis zu einer ring förmigen Stirnfläche (19) des Außenringes (2) erstreckt und die Stirn fläche (19) zumindest teilweise überdeckt.