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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung für ein Wälzlager.
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Dichtungseinrichtungen
einer bekannten Ausführung
(zum Beispiel
DE-U-8916056 )
sind zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Wälzlagers
angeordnet, um den Eintrag von festen Verunreinigungen und das Auslaufen
von Schmiermittel zu unterbinden, und sie umfassen üblicherweise
einem ersten Schild, welcher aus Metallmaterial hergestellt und
mit dem Außenring
verbunden ist, einen zweiten Schild, welcher aus Metallmaterial
hergestellt und mit dem Außenring
gekoppelt ist und stirnseitig an dem ersten Schild angeordnet ist,
und eine Dichtung, welche aus einem synthetischen Material hergestellt
und fest eingebaut an dem ersten Schild ist und mit einer Dichtlippe
ausgestattet ist, welche sich zwischen den beiden Schilden erstreckt und
die hauptsächlich
in Kontakt mit zumindest einer zylindrischen Gleitfläche des
zweiten Schildes angeordnet ist.
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Das
erste Schild umfasst einen kreisförmigen Teilbereich, welcher
sich schräg
zu der zylindrischen Oberfläche
erstreckt und welcher hauptsächlich
eingebaut ist mit der Dichtung abseits der Dichtlippe, welche das
einzig axialfreie Element der Dichtung selbst definiert. Diese Art
der Anordnung begrenzt die elastische Charakteristik der Dichtlippe, auf
welcher deshalb eine ringförmige
Feder montiert ist, welche geeignet ist, die Dichtlippe selbst in
Kontakt mit der Gleitfläche
in einer Art und Weise zu halten, um jegliche eventuelle Fehler bei
der Montage und jegliche Abnutzung in der Dichtung aufgrund der auftretenden
Reibung von ihrem Kontakt mit der zylindrischen Oberfläche selbst
zu bewältigen.
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Dichtungseinrichtungen
der Art, welche gerade beschrieben worden ist, haben sich als extrem zuverlässig erwiesen,
aber sie haben einige Nachteile aufgezeigt, welche hauptsächlich aufgrund
der Anwesenheit der ringförmigen
Feder auftreten, deren reduzierte Abmessungen eine geeignete Anpassung des
Anpressdruckes der Dichtlippe auf der Gleitfläche nicht zulassen, mit dem
Ergebnis, dass die effektive Lebensdauer der Dichtung selbst reduziert
wird. Darüber
hinaus ist heraus gefunden worden, dass die Montage des zweiten
Schildes häufig
Rotationsfehler in einer axialen Richtung des zweiten Schildes selbst erzeugt,
mit dem Ergebnis, dass die Dichteigenschaften und Lebensdauer der
Dichtung noch weiter reduziert werden.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Dichtungseinrichtung für ein Wälzlager
zu schaffen, welche die oben genannte Probleme in einer einfachen
und kosteneffektiven Art und Weise löst.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtungseinrichtung für ein Wälzlager
hervorgebracht werden, welches einen Innenring und einen Außenring
umfasst, welche koaxial zueinander, und zu einer Rotationsachse
des Wälzlagers
selbst sind; die Einrichtung umfasst einen ersten, aus einem metallischen
Werkstoff hergestellten Schild, welcher mit dem Außenring
verbunden ist, einen zweiten, aus einem metallischen Material hergestellten
Schild, welcher mit dem Innenring verbunden ist, und eine aus einem
synthetischen Material hergestellte Dichtung, welche fest eingebaut
ist an dem ersten Schild und welche mit einer Dichtlippe ausgestattet
ist, welche hauptsächlich
in Kontakt mit dem zweiten Schild angeordnet ist; die Anordnung
wird durch den Umstand charakterisiert, dass der erste Schild durch
einen zylindrischen Teil definiert wird, welcher auf dem Außenring
des Wälzlagers
montiert ist; die besagte Dichtung ist an dem zylindrischen Teil
verankert, um sich von dem zylindrischen Teil selbst frei zu erstrecken
und über
diesen hervorzustehen, und bildet in einer axialen Ebene eine reduzierte
Gestalt in Richtung einer zylindrischen Gleitoberfläche des
zweiten Schildes.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die anhängige Zeichnung beschrieben
werden, welche in einer axialen Ebene und mit einigen Teilen aufgrund
der Deutlichkeit entfernt eine bevorzugte Form der Ausführung der
vorliegenden Erfindung darstellt, welche als ein Beispiel vorgesehen
ist und in keinster Weise beschränkend
ist.
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Mit
Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen
eine Dichtungseinrichtung in ihrer Gesamtheit für ein Wälzlager 2, welches
einen Innenring 3 und einen Außenring 4 umfasst,
welche koaxial in Beziehung zueinander und zu einer Rotationsachse A
des Wälzlagers 2 selbst
angeordnet sind.
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Die
Einrichtung 1 umfasst einen ersten Schild 5, welcher
aus einem metallischen Material hergestellt ist und welcher unter
einer integrierten zylindrischen Oberfläche 6 des Außenrings 4 montiert ist,
einen zweiten Schild 7, welcher aus einem metallischen
Material hergestellt und welcher unter/unterhalb einer außenliegenden
zylindrischen Oberfläche 8 des
Innenrings 3 montiert ist, und eine Dichtung 10, welche
aus einem synthetischen Material hergestellt und welche fest eingebaut
an dem ersten Schild 5 und welche mit einer Dichtlippe 11 versehen
ist, welche hauptsächlich
in Kontakt mit dem zweiten Schild 7 angeordnet ist.
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Der
zweite Schild 7 umfasst einen zylindrischen Teil 12,
welcher in Kontakt mit der Oberfläche 8 angeordnet ist
und welcher radial in Richtung der Außenseite durch eine Gleitoberfläche 13 und
einen Flansch 14 begrenzt ist, welcher quer verlaufend
zu dem Teil 12 ist und welcher angeordnet ist, um der Außenseite
des Wälzlagers 2 gegenüber zu liegen.
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Stattdessen
umfasst der erste Schild 5 einen zylindrischen Teil 15,
welcher in Kontakt mit der Fläche 6 in
einer frontalen Position zu dem Teil 12 angeordnet ist,
und einen Flansch 16, welcher quer verlaufend zu dem Teil 15 ist
und welcher einen radialen Aufbau darstellt, welcher beträchtlich
kleiner ist als ein radialer Aufbau des Flansches 14.
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Die
Dichtung 10 ist sowohl an dem Flansch 16 als auch
an dem zylindrischen Teil 15 verankert, um sich frei von
dem zylindrischen Teil 15 selbst zu erstrecken und diesen
zu überhängen. Speziell
umfasst die Dichtung 10 einen Grundköper 17, welcher in
einer radialen Richtung an dem zylindrischen Teil 15 und
einer axialen Richtung an dem Flansch 16 verankert ist,
eine Dichtlippe 11, welche im hauptsächlichen Kontakt mit dem zweiten
Schild 7 angeordnet ist, und einen dazwischen liegenden
Verbindungskörper 19 der
Lippe 11 zu dem Körper 17.
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Der
Körper 19 weist
eine seitliche Ausnehmung 20 auf, welche axial offen gegenüber der
Innenseite des Wälzlagers 2 ist,
und welche axial in Richtung der Außenseite des Wälzlagers 2 selbst durch
eine flache Oberfläche 21,
welche quer laufend zu der Achse A ist, definiert wird. Die Ausnehmung 20 ist
derart angeordnet, dass sie axial fluchtet zu dem Flansch 16 und
daher den radialen Aufbau des Flansches 16 selbst begrenzt.
Des Weiteren weist der Körper 19 in
axialer Ebene eine reduzierte Form in Richtung der Gleitoberfläche 13 auf
und ist axial auf der entgegensetzten Seite der Oberfläche 21 durch
eine reduzierte Oberfläche 22 begrenzt,
welche mit ihrem konkaven Teil in Richtung der Außenseite
des Wälzlagers 2 angeordnet
ist.
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Auf
dem Teil des Flansches 16, welcher nicht verankert ist,
ist der Körper 17 radial
in Richtung der Innenseite durch eine zylindrische Oberfläche 23 begrenzt,
welche mit der Oberfläche 22 durch
einen zylindrischen Verbindungsbereich 25 mit einer gebogenen,
erzeugenden Linie verbunden ist, und welche mit einer oberen Kante 26 des
Flansches 14 ein ringförmiges
Fenster 27 definiert. Das Fenster 27 und die Anordnung
des Verbindungsbereiches 25 und der Oberfläche 22 schließen sich
alle zusammen, um den Ausschluss von verschmutzten Mitteln von der Innenseite
der Einrichtung 1 zu ermöglichen, wenn sie in Benutzung
ist.
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Die
Dichtlippe 11 ist hauptsächlich U-förmig mit ihrem eigenen konkaven
Anteil, welcher in Richtung des Außenringes 4 und in
Richtung der Außenseite
des Wälzlagers 2 gedreht
ist, und sie umfasst einen ersten Arm 29, welcher sich
von dem Verbindungskörper 19 in Richtung
der Gleitoberfläche 13 erstreckt,
und einen zweiten Arm 29, welcher sich von der Oberfläche 13 in
Richtung des Flansches 14 erstreckt, mit welchen er in
Kontakt tritt.
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Der
zweite Arm 29 weist eine Dicke auf, welche hauptsächlich konstant
entlang der Gesamtheit seiner Länge
ist, während
der erste Arm 28 eine Dicke aufweist, welche sich vermindert
während
dieser sich in Richtung der Oberfläche 13 erstreckt,
und in Übereinstimmung
mit seiner Kontaktstelle mit dem zweiten Arm 29 eine Dicke
aufweist, welche noch größer ist
als die des zweiten Armes selbst in einer Art und Weise, um eine
scharfe Kante 30 zu bilden, welche in Kontakt mit der Oberfläche 13 angeordnet ist.
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Auf
dem Teil gegenüberliegend
zu dem, welcher die scharfe Kante 30 darstellt, ist der
erste Arm 28 durch eine gebogene Oberfläche 31 begrenzt, welche
mit der Oberfläche 22 verbunden
ist, während der
zweite Arm 29 radial in Richtung der Innenseite der Dichtung 10 durch
eine entsprechende gekrümmte
Oberfläche 32,
welche mit der Oberfläche 31 verbunden
ist, und durch eine ebene Oberfläche 33,
welche mit der Oberfläche 32 verbunden
ist, und radial in Richtung der Außenseite der Dichtung 10 durch
zwei ebene Oberflächen 34 und 35 begrenzt wird,
von welchen die Oberfläche 34 in
Anordnung mit der scharfen Kante 30 verwendet wird und
die Oberfläche 35 parallel
zu der Oberfläche 33 ist
und einen stumpfen Winkel mit der Oberfläche 34 bildet.
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In Übereinstimmung
mit dem freien Ende des Armes 29 werden die Oberflächen 34 und 35 miteinander
verbunden durch eine weitere ebene Oberfläche 36, welche mit
der Oberfläche 35 eine
konische scharfe Kante 37 definiert, welche einen Kontakt
zwischen der Lippe 11 und dem Flansch 14 bildet.
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Wenn
die Einrichtung 1 in einer Art und Weise vormontiert worden
ist, dass die Dichtung 10 schon in Kontakt mit dem zweiten
Schild 7 angeordnet ist und in einer Art und Weise, dass
die zwei zylindrischen Teile 12 und 15 hauptsächlich in
einer axialen Richtung fluchten, wird die Einrichtung 1 selbst auf
dem Wälzlager 2 montiert,
indem der erste Schild 5 unterhalb der Oberfläche 6 des
Außenringes 4 eingefügt wird
und in dem der zweite Schild 7 unterhalb der Oberfläche 8 des
Innenringes 3 eingebracht wird.
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Die
Montage der Einrichtung 1 bedingt die Positionierung der
Dichtung 10 in einer Arbeitsanordnung, in welcher die Lippe 11 hauptsächlich gequetscht
wird und angeordnet ist mit den scharfen Kanten 30 und 37 in
Kontakt mit der Oberfläche 13 und
dem Flansch 14 und in welcher der Verbindungskörper 19 einem
Maß von
Biegung unterworfen ist, so dass die Fasern, welche in Übereinstimmung
zu der gebogenen Oberfläche 22 angeordnet
sind, unter Zugbelastung stehen, während die Fasern, welche in Übereinstimmung
zu der Oberfläche 21 angeordnet sind,
komprimiert werden. Der Widerstand des Körpers 19 in Bezug
auf Biegung bedingt einen „Federeffekt" auf die Lippe 11,
welche dadurch weiter in Richtung des zweiten Schilds 7 gedrückt wird.
Der „Federeffekt" wird während des
ganzen gebräuchlichen
Arbeitslebens der Einrichtung 1 anhalten und wird demnach
einerseits garantieren, dass sich die Dichtung 10 aufgrund
von Reibung nicht abnutzt und andererseits, dass die Reibung selbst
reduziert und reguliert wird mit dem Ergebnis, dass das Arbeitsleben
der Einrichtung 1 selbst beträchtlich verlängert wird.
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In
der Tat garantiert die Form des Körpers 19 und der Umstand,
dass es für
diesen schon an sich möglich
ist, sich frei ohne irgendeine weitere bauliche Beschränkung zu
biegen und letztendlich der Umstand, dass der Körper 19 und die Lippe 11 sich
unterschiedlich bei Deformationen verhalten, den Kontakt zwischen
den scharfen Kanten 30 und 37 ohne Reduzierung
des Dichteffektes in irgendeiner Form und machen die Lippe 11 selbst
mehr elastisch und passen die Kontaktpressung der scharfen Kanten 30 und 37 selber
an, während
die effektive Arbeitstemperatur reduziert und das Arbeitsleben der
Einrichtung 1 vergrößert wird.
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Der
Umstand, dass die Dichtung 10 unabhängig fungieren kann, um ihre
eigene Arbeitseinstellung anzupassen unter unterschiedlichen Konditionen
von Abnutzungsverhältnissen,
darüber
hinaus, dass sie außerdem
sämtliche
eventuellen Fehler der Montage betreffend die zwei Schilde 5 und 7 überwinden
kann, mit dem Ergebnis, dass die Montage selbst weniger Problematisch
wird.
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Es
ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausgestaltung
der hierin beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist,
welche als eine Darstellung einer Ausführungsform der Dichtungseinrichtung
für ein
Wälzlager
gedacht ist, welche weiteren Modifikationen in Bezug auf die Form
und Anordnung ihrer Teile und Details, betreffend ihre Konstruktion
und Montage, unterworfen sein kann.