DE60207129T2

DE60207129T2 - Dichtungsvorrichtung für Wälzlager

Info

Publication number: DE60207129T2
Application number: DE2002607129
Authority: DE
Inventors: Andreas Rutter; Angelo Vignotto; Claudio Savarese
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: US20020131659A1; ITTO20010245A1; ATE309482T1; ITTO20010245A0; DE60207129D1; US6682221B2; EP1241368B1; EP1241368A2; EP1241368A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wälzlager umfassend eine Dichtungsvorrichtung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung, ohne an allgemeiner Gültigkeit zu verlieren, sich insbesondere auf ein Wälzlager mit einer Dichtungsvorrichtung bezieht, die mit einem Kodierrad ausgestattet ist, das auf dem Innenring des Wälzlagers installiert ist, und die auf einem zylindrischen Element montiert ist, welches einen Sperrkopf darstellt, der unter dem Innenring angeordnet und dazu geeignet ist, in direktem Kontakt mit einer Schulter einer Motorwelle oder eines Gelenks angeordnet zu werden.
Im allgemeinen umfassen bekannte Dichtungsvorrichtungen eine im wesentlichen starre Stütze, die mit einem der Ringe des Wälzlagers verbunden ist, eine statische Dichtungslippe, die sich axial von der Stütze über den Sperrkopf hinaus und radial in Richtung der Innenseite erstreckt, um zwischen dem Sperrkopf und der Schulter zusammengedrückt zu werden, und ein zusätzliches Dichtungselement, das dazu geeignet ist, neben dem Kodierrad montiert zu werden, um dieses zu schützen und um die Isoliereigenschaften im Inneren des Wälzlagers zu erhöhen. Eine derartige Dichtung ist aus der US-B1-6186667 bekannt. Auch Dokument US-A-5674011 offenbart eine Dichtungsvorrichtung, die dem Gegenstand von Anspruch 1 ähnelt.
Dichtungsvorrichtungen der oben beschriebenen Art weisen gewisse Nachteile auf, von denen die folgenden genannt werden: die ungesteuerte Verformung der Lippe, wenn diese zwischen dem Sperrkopf und der Schulter gepresst wird, was zu einer Verringerung der Dichtungska pazität der Lippe selbst führt; der geringe Schutz, der dem Kodierrad geboten wird, wird noch weiter durch die Gesamtabmessungen der Vorrichtung beeinträchtigt; die relativ hohe Anzahl an Komponenten, die die Produktionskosten ziemlich in die Höhe treibt und die auch die Montage der Vorrichtungen selbst erschwert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung für Wälzlager herzustellen, die die oben beschriebenen Nachteile einfach und kostengünstig behebt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen Wälzlager mit einer Dichtungsvorrichtung einen Innenring, der axial durch ein Sperrelement gesperrt wird, das dazu geeignet ist, in direktem Kontakt mit einer Schulter einer Welle angeordnet zu werden, wobei die Dichtungsvorrichtung ein Kodierrad, das auf dem Innenring installiert ist, ein Stützelement, das auf dem Innenring montiert ist, und ein statisches Dichtungselement umfasst, das mit dem Stützelement zusammenhängt; die Dichtungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierrad und das statische Dichtungselement integrale Teile des Stützelements sind und das statische Dichtungselement bezüglich des Sperrelements stirnseitig angeordnet ist und zwei Lippen umfasst, die im wesentlichen parallel zueinander liegen und sich auf der gegenüberliegenden Seite des Stützelements erstrecken, wobei sich eine erste Lippe der zwei Lippen in Richtung der Schulter einer Welle erstreckt und mit dieser in eine statische Berührung kommt und eine zweite Lippe der zwei Lippen sich in Richtung einer Stirnfläche des Innenrings erstreckt und mit dieser in eine statische Berührung kommt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben, welche einen Axialschnitt einer bevorzugten Ausführungsform darstellt, wobei einige Teile aus Gründen der Klarheit weggelassen werden; die gezeigte Ausführungsform ist dabei als Beispiel einer nicht-beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. In den anliegenden Zeichnungen bezeichnet Bezugsziffer 1 ein Dichtungselement für ein Wälzlager 2 in seiner Gesamtheit.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Wälzlager 2 auf einem zylindrischen Gehäuse 3 montiert ist, welches einen Sperrkopf 4 darstellt, der unter einen Innenring 6 des Wälzlagers 2 angeordnet ist und der geeignet angeordnet ist, um mit einer Schulter 6 einer Welle 7 in Berührung zu kommen, die in das Gehäuse 3 eingeführt wird.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Kodierrad 8, das auf dem Innenring 5 installiert ist, ein Stützelement 9, das auf dem Innenring montiert ist, und zwei Dichtungselemente 10 und 11, die mit dem Stützelement 9 verbunden sind.
Das Stützelement 9 umfasst zwei zylindrische Wände 12 und 13, von denen die Wand 12 direkt auf dem Innenring 5 montiert ist und ein ringförmiges Ende 14 aufweist, das sich außerhalb des Innenrings 5 selbst erstreckt, während die Wand 13 unter der Wand 12 angeordnet ist und mit dieser von dem Teil an, der dem ringförmigen Ende 14 gegenüberliegt, verbunden ist. Das ringförmige Ende 14 erstreckt sich in abgestufter Weise von dem Innenring 5 und ist radial nach innen und in Richtung des Sperrkopfes 4 in dem Spalt gerichtet, der zwischen dem Innenring 5 und der Schulter 6 auftritt.
Schließlich umfasst das Stützelement 9 eine ringförmige Wand 15, die mit der Wand 13 verbunden ist und die in direktem Kontakt mit dem Kodierrad 8 angeordnet ist. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Wand 15 und die Wand 12 genau vor dem ringförmigen Ende 14 bezüglich einander ein fixierendes Gehäuse 16 für das Kodierrad 8 definieren, welches eine zylindrische Innenfläche 17 aufweist, die mit der Wand 12 verbunden ist, und welches auch eine seitliche Fläche 18 aufweist, die quer zur Fläche 17 verläuft und die mit der Wand 18 verbunden ist. Ferner weist das Kodierrad 8 eine weitere zylindrische Außenfläche 19, die im wesentlichen mit dem Endteil der Wand 15 bündig angeordnet ist, und eine weitere seitliche Fläche 20 auf, die parallel zur Fläche 18 angeordnet ist und die den Anfang des ringförmigen Endes 14 der Wand 12 bestimmt.
Das Dichtungselement 10 ist ein statisches Dichtungselement und wird von dem ringförmigen Ende 14 stirnseitig des Sperrkopfes 4 in dem Spalt gestützt, der zwischen der Schulter 6 und dem Innenring 5 auftritt, um zwischen der Schulter 6 und dem Innenring 5 zusammengedrückt zu werden.
Das Element 10 besteht aus Gummi und umfasst zwei Lippen 21 und 22, die im wesentlichen parallel zueinander liegen, und einen Verbindungsabschnitt 23 zwischen den zwei Lippen 21 und 22.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Lippe 21, die länger ist als die Lippe 22, sich von dem Abschnitt 23 in Richtung der Schulter 6 erstreckt und mit dieser in Berührung kommt und dass sie radial dem Sperrkopf 4 gegenüber ausgerichtet ist. Auf der anderen Seite erstreckt sich die Lippe 22 von dem Abschnitt 23 in Richtung einer stirnseitigen Fläche 5s 5a des Innenrings 5 und kommt mit dieser in Berührung und ist radial in Richtung des Sperrkopfes 4 orientiert. Schließlich ist der Verbindungsabschnitt 23 in direktem Kontakt mit dem ringförmigen Ende 14 angeordnet und ist bezüglich jeder der Lippen 21 und 22 geneigt.
Das Dichtungselement 10 garantiert eine statische Dichtung zwischen der Schulter 6 und dem Innenring 5 und verhindert das Eindringen von verunreinigenden Stoffen in den Spalt, der zwischen dem Dichtungselement 10 und dem Innenring 5 und auch zwischen der Wand 12 und dem Innenring 5 auftritt. Die elastische Verformung, die durch das Zusammendrücken der Schulter 6 bezüglich der Lippe 21 bewirkt wird, verursacht eine Ausbreitung des Umfangs der Lippe 21 und eine elastische Kraftreaktion, die wiederum das Anhaften der Lippe 21 an die Schulter 6 bewirkt.
Bezüglich der abgestuften Position des ringförmigen Endes 14 bewirkt das Zusammendrücken der Schulter 6 bezüglich der Lippe 21 ein Biegen des ringförmigen Endes 14, wobei in der Folge auch die Lippe 21 zusammengedrückt wird, wenn sie mit der Fläche 5a in Berührung kommt.
Das Dichtungselement 11 ist ein dynamisches Dichtungselement und ist zwischen der Fläche 19 des Rades 8 und einer zylindrischen Fläche 24, die der Fläche 19 gegenüberliegt, angeordnet und ist radial nach innen be schränkt, wie gezeigt, in Richtung eines Schutzschild 25 mit einer bekannten Art von Beschichtung 26, oder – gemäß einer Variante, die nicht gezeigt ist – eines Außenring 27 des Wälzlagers 2. Das Dichtungselement 11 ist auch aus Gummi gemacht und umfasst eine zylindrische Wand 28, die in direktem Kontakt mit der Fläche 19 des Kodierrades 8 angeordnet ist, um das Kodierrad 8 zu schützen, und es umfasst auch eine Lippe 29, die im wesentlichen parallel zu den beiden Lippen 21 und 22 verläuft und sich von dem freien Ende der Wand 15 in Richtung der Fläche 24 und in gleitendem Kontakt mit dieser erstreckt.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass ein Teil der Fläche 19 und die gesamte Fläche 20 direkt Stoffen aus der Atmosphäre ausgesetzt sind, aber es wird darauf hingewiesen, dass als geeigneter Schutz gegen derartige Stoffe die Vorrichtung 1 ein Schutzschild 30 umfasst, welches aus demselben Material wie die Elemente 10 und 11 besteht und welches eine kontinuierliche Verbindung zwischen den Elementen 10 und 11 vorsieht.
Es ist klar ersichtlich aus der obigen Beschreibung, dass die Anpassung des Dichtungselements 10 und das Vorhandensein des ringförmigen Endes 14 im Inneren des Dichtungselements 10 bedeutet, dass es möglich ist, eine verbesserte Steuerung im Hinblick auf die Verformung der zwei Lippen 21 und 22 zu erzielen, was im Ergebnis zu einer verbesserten Qualität der statischen Dichtung der zwei Lippen 21 und 22 führt. Darüber hinaus führt die Alternative, die zwei Dichtungselemente 10 und 11 – die statisch bzw. dynamisch sind – und auch das Kodierrad 8 und ein Schutzschild 30, das das Ko dierrad 8 schützt, in einem einzigen Bauteil zu vereinigen, zur Vereinfachung der Montage der Dichtungsvorrichtung 1 auf das Wälzlager 2, und dies wiederum führt auch dazu, dass die Herstellung der Dichtungsvorrichtung 1 äußerst kostengünstig vorgenommen werden kann.
Es ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die vorliegend beschriebene und gezeigte Ausführungsform zu beschränken. Die genannte Ausführungsform soll als nicht-beschränkendes Beispiel einer Dichtungsvorrichtung 1 herangezogen werden, das sowohl bezüglich Form und Anordnung der Teile als auch bezüglich der Einzelheiten in Konstruktion und Aufbau abgewandelt werden könnte.

Claims

Wälzlager (2) umfassend eine Dichtungsvorrichtung (1) für einen Innenring (5), welcher axial gesperrt wird durch ein Sperrelement (4), welches zur direkten Berührung mit einer Schulter einer Welle (6) geeignet angeordnet ist, wobei die Dichtungsvorrichtung (1) ein auf dem Innenring (5) installiertes Kodierrad (8), ein auf dem Innenring (5) montiertes Stützelement (9) und ein statisches Dichtungselement (10) umfasst, welches dem Stützelement (9) zugeordnet ist; die Dichtungsvorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierrad (8) und das statische Dichtungselement (10) integrale Teile des Stützelements (9) sind und das statische Dichtungselement (10) bezüglich des Sperrelements (4) stirnseitig angeordnet ist und zwei Lippen (21, 22) umfasst, die im wesentlichen parallel zueinander liegen und sich auf der gegenüberliegenden Seite des Stützelements (9) erstrecken, wobei sich eine erste Lippe (21) der zwei Lippen (21, 22) in Richtung der Schulter einer Welle (6) erstreckt und mit dieser in eine statische Berührung kommt und eine zweite Lippe (22) der zwei Lippen (21, 22) sich in Richtung einer Stirnfläche (5a) des Innenrings (5) erstreckt und mit dieser in eine statische Berührung kommt.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (9) eine zylindrische Wand (12) umfasst, die auf dem Innenring (5) montiert ist und ein ringförmiges Ende (14) aufweist, das sich außerhalb des Innenrings (5) erstreckt und in Richtung auf das Sperrelement (4) ausgerichtet ist; das Kodierrad (8) ist mit der zylindrischen Wand (12) im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem ringförmigen Ende (14) einheitlich und die statische Dichtungsvorrichtung (10) ist einheitlich mit dem ringförmigen Ende (14).
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Dichtungsvorrichtung (10) einen Verbindungsabschnitt (23) zwischen den zwei Lippen (21, 22) umfasst, wobei der Verbindungsabschnitt (23) bezüglich jeder der zwei Lippen (21, 22) geneigt ist und in direktem Kontakt mit dem ringförmigen Ende (14) der zylindrischen Wand (12) angeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lippe (21) der Dichtungsvorrichtung wesentlich länger ist als die zweiten Lippe (22) und dass sie auf der gegenüberliegenden Seite des Sperrelements (4) radial ausgerichtet ist.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung eine erste Schutzwand (30) aus isolierendem Material umfasst, welche sich mindestens von dem ringförmigen Ende (14) kontinuierlich und im wesentlichen gleichförmig in direkter Berührung mit dem Kodierrad (8) erstreckt.
Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung eine zweite Schutzwand (28) aus isolierendem Material umfasst, welche sich kontinuierlich und im wesentlichen gleichförmig in Berührung mit dem Kodierrad (8) und unter einer ringförmigen Wand (15) erstreckt, die Teil des Stützelements (9) ist und die in direkter Berührung mit dem Kodierrad (8) gegenüber der ersten Schutzwand (30) bezüglich des Kodierrads (8) angeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schutzwand (30) die statische Dichtungsvorrichtung (10) und die zweite Schutzwand (28) miteinander verbindet und aus demselben Material wie die statische Dichtungsvorrichtung (10) selbst und die zweite Schutzwand (28) gemacht ist.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtung ein dynamisches Dichtungselement (11) umfasst, welches einheitlich mit dem Kodierrad (8) ist und welches in direkter Berührung mit einer zylindrischen Außenfläche (19) des Kodierrads (8) montiert ist, um sich radial in Richtung nach außen ausgehend vom Kodierrad (8) zu erstrecken, und welches in gleitender Berührung mit einer weiteren zylindrischen Außenfläche (24) des Kodierrads (8) montiert ist.
Wälzlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Dichtungselement (11) eine dritte Lippe (29) umfasst, die im wesentlichen parallel zu den zwei Lippen (21, 22) verläuft und die sich zwischen der weiteren zylindrischen Außenfläche (24) und einer ringförmigen Wand (15) der Stützelements (9) erstreckt, welches unter dem Kodierrad (8) angeordnet ist, um das Kodierrad (8) selbst zu schützen.