DE69407543T2 - Wasserdichte Abdichtung für Wälzlager mit Messaufnehmer und damit ausgerüstetes Wälzlager - Google Patents

Wasserdichte Abdichtung für Wälzlager mit Messaufnehmer und damit ausgerüstetes Wälzlager

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dichtung und ein Wälzlager mit Messfühler, das aus einem feststehenden Ring und einem sich drehenden Ring besteht, die Laufbahnen für Wälzkörper aufweisen, und in dem der sich drehende Ring ein Kodierteil trägt, das nichtstationär vor einem Messfühler montiert ist, der in einer Dichtung mit innenliegender Platine angeordnet ist, die auf dem feststehenden Ring angeordnet ist.
  • Die Veröffentlichung FR-A-2574501 beschreibt eine Wälzlagerdichtung und ein Wälzlager, in dem der Messfühler aus einer Trägerplatte besteht, auf der der Anschluss- und Kontaktaufbau angeordnet ist, an den der Messfühler und die Versorgungskontaktstifte angeschlossen sind.
  • Wenn die Messfühlereinrichtung mit einer HALL-Sonde ausgestattet ist, weist das HALL-Fühlelement eine reduzierte Grösse auf und muss zusammen mit seinen Anschlüssen durch ein Gehäuse geschützt werden, das den Platzbedarf der Vorrichtung erhöht.
  • Ein solches Gehäuse kann nicht auf Wälzlager geringer Grösse montiert werden.
  • Die Montage einer HALL-Sonde wird deshalb unmöglich auf Wälzlagern, bei denen der innere Durchmesser des Innenrings kleiner als 20 mm ist und dann, wenn der radiale Abstand zwischen den jeweiligen Flanken des feststehenden Rings und des sich drehenden Rings unzureichend ist.
  • Die Veröffentlichung FR-A-2655735 beschreibt eine Messfühlervorrichtung, die aus einer kreisförmigen, biegsamen, dünnen Schicht besteht, auf der eine leitende Schaltung angeordnet ist. Eine solche Messfühlervorrichtung muss auf ein Wälzlager mit einem bestimmten Durchmesser montiert werden.
  • Es ist ausserdem bekannt, dass die Auflösung des durch die Vorrichtung abgegebenen Signals von der Schaltungsanordnung und infolgedessen von der Grösse des Wälzlagers abhängt.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher eine wasserdichte Dichtung des Wälzlagers, in dem der Messfühler aus einer HALL-Sonde besteht.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Wälzlager, bei dem der Messfühler durch das die wasserdichte Dichtung bildende Material geschützt ist.
  • Gemäss der Erfindung steht der Messfühler in Kontakt mit einer isolierenden dünnen Schicht, auf der Leiterbahnen und elektronische Komponenten angeordnet sind, die zusammen auf die Platine der Dichtung montiert sind und die mit dem die Dichtung bildenden Material bedeckt sind.
  • Die so ausgeführte Dichtung schützt wirksam das Fühlelement des Messfühlers und ermöglicht die Vereinfachung seines Herstellungsverfahrens, dadurch, dass der Schutz und die Ummantelung des Fühlelements und der Anschlussanordnung bei der Herstellung der Dichtung ausgeführt werden können.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Dichtung hervor, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, worin:
  • - Figur 1 einen Teilausschnitt eines Kugellagers darstellt, das mit der Dichtung gemäss der Erfindung ausgestattet ist,
  • - Figur 2 einen Radialschnitt der Dichtung darstellt, der die Anbringung des Messfühlers zeigt,
  • - Figur 3 einen Radialschnitt der Dichtung darstellt, der die Anbringung der Verdrahtungsanordnung zeigt,
  • - Figur 4 den Schnitt einer Ausführungsform der Verdrahtungsanordnung darstellt,
  • - Figur 5 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils der Platine der Dichtung ist, die durch den in Figur 3 oder 4 gezeigten Schnitt gekennzeichnet ist,
  • - die Figuren 6, 7 und 8 vergrösserte perspektivische Darstellungen eines Teils der Platine der Dichtung gemäss verschiedenen Ausführungsformen sind,
  • - Figur 9 den Schnitt IX der in Figur 8 gezeigten Platine darstellt und
  • - die Figuren 10 und 11 sich auf zwei Ausführungsformen der Dichtung beziehen, die auf eine Platine montiert ist, welche durch einen Rand des Anschlusses begrenzt ist.
  • Das in Figur 1 dargestellte Wälzlager mit Messfühler besteht aus einem äusseren feststehenden Ring 1 und einem inneren sich drehenden Ring 2, die Laufbahnen für Wälzkörper 3 aufweisen. Der sich drehende Ring 2 trägt ein Kodierteil, das beispielsweise aus einem vielpoligen Ring 5 besteht, der nichtstationär vor einem Messfühler 6 montiert ist, welches in einer wasserdichten Abdichtung 7 mit innenliegender Platine 8 angeordnet ist. Die Dichtung 7 ist auf dem feststehenden Ring 1 angeordnet und weist eine am Ring 5 anliegende Dichtlippe 9 auf.
  • Gemäss der Erfindung steht der Messfühler 6 mit einer isolierenden dünnen Schicht 11 in Kontakt, die auf einer Fläche der Platine 8 festgeklebt oder abgeschieden ist.
  • Figur 5 stellt einen Teil der Platine 8 dar, auf dem die dünne Schicht 11 aufgetragen ist. Auf der äusseren Oberfläche der dünnen Schicht 11 sind Leiterbahnen 12 angeordnet, deren Enden jeweils mit dem Messfühler 6, welches, blank ohne zusätzliches Gehäuse, insbesondere aus einer elektronischen HALL-Effekt-Sonde und elektronischen Komponenten besteht, sowie mit den Anschlussklemmen 13 verbunden sind.
  • Figur 7 stellt eine Ausführungsform der Platine 8 dar, in der der Messfühler aus einem Aufbau von Sonden 6, 6' besteht, die durch Leiterbahnen 12 individuell mit den Anschlussklemmen 13 verbunden sind, um die Auflösung des Signals zu erhöhen oder Informationen über die Drehrichtung abzugeben.
  • Die Anschlussklemmen 13 erlauben den Anschluss eines Versorgungskabels 14. Zu diesem Zweck weist die Platine 8 ein ausgeschnittenes, in der Nähe der isolierenden dünnen Schicht 11 angeordnetes Fenster 17 auf, das die Durchführung des Versorgungskabels 14 durch die Platine und seinen Anschluss an die Klemmen 13 ermöglicht.
  • Figur 3 zeigt, dass durch das Fenster 17 Anschlussstifte 18 führen, die zu dem Anschluss eines Steckers oder von Steckschuhen führen, die am Ende einer Ummantelung des Kabels 14 angeordnet sind.
  • Die Anschlussstifte 18 können blank oder lokal durch das Material der wasserdichten Abdichtung in Form einer Manschette 28 ummantelt sein, wie dies in Figur 3 in strichpunktierten Linien dargestellt ist, oder sie können an das Kabel 14 angelötet sein.
  • Wenn die Dichtung Anschlussstifte wie die in Figur 3 unter der Bezugszahl 18 dargestellten aufweist, sind diese vollständig durch eine seitliche Manschette 28 geschützt, die auf einer Fläche der Dichtung angeordnet ist und aus dem Material der Dichtung besteht, oder sie können teilweise durch eine Erhöhung 25 geschützt sein, auf die ein Anschluss gesteckt werden kann.
  • Figur 4 zeigt, dass das Kabel 14 durch das Fenster 17 führt und dass es durch Lötpunkte 16 an die Leiterbahnen 12 angeschlossen ist. Der aus der Platine 8, der dünnen Schicht 11, dem Messfühler 6, den Leiterbahnen 12, dem Kabel 14 und den Lötpunkten 16 gebildete Aufbau wird anschliessend mit dem Elastomer der Dichtung umgegossen.
  • Gemäss dem in Figur 5 oder 7 dargestellten Platinenbeispiel ist das Fenster 17 mit der dünnen Schicht 11 bedeckt.
  • Gemäss dem in Figur 6 dargestellten Platinenbeispiel ist das Fenster 17 im Verhältnis zu der dünnen Schicht 11 winkelmässig verschoben.
  • Die Figuren 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform der Platine 8, in der eine axiale Ausdehnung der Leiterbahnen 12 auf gleicher Höhe mit einer Zunge 20 hergestellt wird, die an den Rand des Fensters 17 grenzt.
  • Die Zunge 20 ist hier an den Ausschnitt des Fensters angepasst und wird von der isolierenden dünnen Schicht 11, auf der die Bahnen 12 angeordnet sind, bedeckt. Die Zunge 20 erfüllt so die Funktion einer Anschlussanordnung.
  • Die Figuren 10 und 11 zeigen Dichtungen, bei denen die zweiteilige Platine 8 einen feststehenden Flügel 21 aufweist, der auf dem Ring 1 montiert ist und in Richtung des Innenraums des Wälzlagers angeordnet ist sowie einen beweglichen Flügel 22, der auf dem Ring 2 montiert ist und in Richtung der Aussenseite des Wälzlagers angeordnet ist.
  • Die dünne Schicht 11 erstreckt sich entlang der Platine 21 und einer Zunge, wie sie unter der Bezugszahl 20 dargestellt ist, oder entlang eines Randes 23 der Platine.
  • Die dünne Schicht 11 ist gemäss den verschiedenen Ausführungsformen der Platine mit dem Material der Dichtung bedeckt, erstreckt sich aber nicht entlang des Aussenrandes 23 oder der Zunge 20, um die Verbindungsherstellung mit einem Kabel zu erleichtern.
  • Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen ist es offensichtlich, dass der Messfühler 6 aus mehr als zwei elektronischen HALL-Komponenten bestehen kann, um die Auflösung des Signals zu erhöhen. Mit zusätzlichen Komponenten wie Widerständen oder Dioden kann die Verarbeitung dieses Signals vervollständigt werden.

Claims (8)

1. Dichtung für ein Wälzlager mit Messfühler, in dem ein feststehender Ring (1) und ein sich drehender Ring (2) Laufbahnen für Wälzkörper (3) aufweisen und in dem der sich drehende Ring (2) ein Kodierteil (5) trägt, das nichtstationär vor einem Messfühler (6) montiert ist, der in der Dichtung (7) mit innenliegender Platine (8) angeordnet ist, welche auf dem feststehenden Ring (1) des Wälzlagers montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (6) mit einer isolierenden dünnen Schicht (11) in Kontakt steht, auf der Leiterbahnen (12) und elektronische Komponenten angeordnet sind, welche zusammen auf der Platine (8) montiert sind und durch das die Dichtung bildende Material abgedeckt sidn.
2. Dichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (12) einerseits mit mindestens einem blanken HALL-Bauteil und andererseits durch Anschlussklemmen (13) mit einem Versorgungskabel (14) verbunden sind.
3. Dichtung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (8) ein ausgeschnittenes Fenster (17) aufweist, das in der Nähe der isolierenden dünnen Schicht (11) angeordnet ist, um die Durchführung der Verdrahtungs- und Anschlussanordnung zu ermöglichen.
4. Dichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rand des Platinenfensters (17) eine Zunge (20) angrenzt, die an den Ausschnitt des Fensters angepasst ist und die mit der isolierenden dünnen Schicht (11), auf der Leiterbahnen (12) angeordnet sind, bedeckt ist.
5. Dichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussanordnung aus seitlichen Stiften (18) besteht.
6. Dichtung gemass einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Dichtung örtlich die Verdrahtungs- und Anschlussanordnung (14, 18) ummantelt.
7. Dichtung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer ihrer Flächen eine seitliche Verbindungs- Erhöhung (25) angeordnet ist.
8. Wälzlager mit Messfühler, in dem ein feststehender Ring (1) und ein sich drehender Ring (2) Laufbahnen für Wälzkörper (3) aufweisen und in dem der sich drehende Ring (2) ein Kodierteil (5) trägt, das nichtstationär vor einem Messfühler (6) montiert ist, das in einer Dichtung (7) mit innenliegender Platine (8) angeordnet ist, die auf dem feststehenden Ring (1) des Wälzlagers gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 montiert ist.
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DE102015203861A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensoreinrichtung für ein Wälzlager sowie Wälzlageranordnung mit einer derartigen Sensoreinrichtung
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