DE69418281T2

DE69418281T2 - Lagereinheit mit interner Dichtung

Info

Publication number: DE69418281T2
Application number: DE69418281T
Authority: DE
Inventors: David E. Wells
Original assignee: L and S Bearing Co
Current assignee: L and S Bearing Co
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2014-06-24
Also published as: EP0653575A1; US5435655A; US5344241A; DE69418281D1; EP0653575B1; BR9402631A; JPH07190076A; ATE179780T1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lageranordnungen und insbesondere Kegelrollendrucklager mit internen Dichtungen. Eine Lageranordnung dieser Art ist offenbart in dem französischen Patent Nr. 70.21529 von SKF Kugellagerfabriken GmbH. Dieses Patent offenbart eine Lageranordnung mit zwei Laufringen, die Rollen umschließen und durch eine Kappe festgehalten werden. Die Kappe ist soweit von einem der Laufringe beabstandet, daß während einer Nachschmierung alte Schmiere aus der Anordnung entweichen kann. Unter der Unterseite der Kappe und zwischen den beiden Laufringen befindet sich ein L- förmiger Rahmen, der eine Dichtung trägt. Die Dichtung besitzt ringförmige Oberflächen, die in bezug auf die Achse des Lagers geneigt sind. Der L-förmige Rahmen und die Dichtungskombination sollen dafür sorgen, daß alte Schmiere durch den zwischen der Kappe und einem Laufring entstandenen Raum entweichen kann. Lager dieser Art sind kompliziert zu montieren und brauchen Druck auf die Dichtung, damit die Dichtung in einer festen Position bleiben kann. Wenn es nicht gelingt, die Dichtung auf diese Weise festzuhalten, könnten sich Dichtung und Rahmen so verschieben, daß sie den Austrittsweg der alten Schmiere versperren.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Ausführungsform der Erfindung läßt sich zusammenfassen als: eine Drucklageranordnung, umfassend:
einen ersten Laufring mit einer Umfangsfläche, einer Oberseite, einer Innenseite, die teilweise eine mittige Bohrung begrenzt, und einer Unterseite, die teilweise eine Rollen aufnehmende Ausnehmung begrenzt;
einen zweiten Lauf ring mit einer Umfangsfläche, einer Oberseite, die in einem Abstand von der Unterseite des ersten Laufrings angeordnet ist, um dazwischen eine ringförmige Kammer zu bilden, und die teilweise eine Rollen aufnehmende Ausnehmung begrenzt, einer Unterseite und einer Innenseite, die teilweise eine mittige Bohrung begrenzt;
eine Vielzahl von Rollen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Laufring in der Rollen aufnehmenden Ausnehmung positioniert sind;
eine Verschlußkappe, die den ersten und den zweiten Laufring und die Rollen in funktionaler Beziehung zueinander enthält, wobei die Verschlußkappe eine obere Wand besitzt, die die Oberseite des ersten Laufrings umschließt, und eine Seitenwand, die von der oberen Wand nach unten ragt, wobei die Seitenwand die Umfangsflächen des ersten und des zweiten Laufrings umschließt, und wobei die Seitenwand der Verschlußkappe einen ersten Abschnitt aufweist, der die Umfangsfläche des ersten Laufrings umschließt, einen Lippenabschnitt, der die Umfangsfläche des zweiten Laufrings umschließt und davon beabstandet Äst, um einen ringförmigen Raum in Fortsetzung der ringförmigen Kammer zu bilden, und einen mittleren Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem Lippenabschnitt, der die ringförmige Kammer umschließt; und
eine ringförmige Dichtung mit einem biegsamen Flansch mit einer Spitze, die die Oberseite des zweiten Laufrings berührt, um auf diese Weise den ringförmigen Raum und die ringförmige Kammer zu teilen, so daß das Eindringen von Schmutz durch den ringförmigen Raum in die Lageranordnung verhindert wird, und daß Schmiere aus dem Inneren der Lageranordnung durch den ringförmigen Raum entweichen kann.
Im einzelnen ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung an der Innenseite des mittleren Ab schnitts der Seitenwand der Verschlußkappe befestigt ist, daß der Außendurchmesser des zweiten Laufrings größer ist als der Außendurchmesser des ersten Laufrings, daß ein vorspringender Abschnitt radial über den Umfang des ersten Laufrings hinausragt, und daß der mittlere Abschnitt der Seitenwand der Verschlußkappe einen Durchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser des ersten Abschnitts der Verschlußkappe.
Zur richtigen Schmierung einer Lageranordnung ist es wünschenswert, die Anordnung so zu konstruieren, daß Schmiere durch die Anordnung fließen kann. Um die Lebensdauer der Anordnung zu verlängern, ist es jedoch notwendig, das Ausmaß zu reduzieren, in dem Fremdstoffe wie Schmutz und Wasser in das Innere der Anordnung eindringen und rosten oder in anderer Weise die Funktion der Rollenelemente stören können. Die Lageranordnung der vorliegenden Erfindung erfüllt diese Aufgaben, während sie gleichzeitig die Herstellungskosten reduziert, die Montage vereinfacht und eine verbesserte Konstanz im Formbewahrungsvermögen der Bauteile bereitstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kegelrollendrucklager mit einer internen Dichtung bereitgestellt. Die Dichtung ist an der Innenseite der Verschlußkappe befestigt und wird vollkommen von dieser umschlossen. Ein abgewinkelter, biegsamer Flanschabschnitt auf der Dichtung verhindert das Eindringen von Schmutz und Wasser in die Lageranordnung, läßt Schmiere jedoch aus der Anordnung entweichen. Da sie vollkommen in die Verschlußkappe eingelassen ist, ist die Dichtung vor Beschädigung und Verschleiß geschützt. Außerdem ist die Produktion der Lageranordnung vereinfacht. Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kegelrollendrucklageranordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 2 ist eine vergrößerte, fragmentarische Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Lageranordnung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Mit Bezug auf die Zeichnungen im allgemeinen und auf Fig. 1 im besonderen ist darin eine Lageranordnung dargestellt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Lageranordnung umfaßt einen ersten und einen zweiten Laufring 12 und 14 und eine Vielzahl von Rollen 16, die durch eine Verschlußkappe 18 in einer funktionalen Beziehung gehalten werden.
Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, handelt es sich bei der Anordnung 10 um eine Kegelrollendrucklageranordnung, bei der die Rollen kegelstumpfförmig sind. Es versteht sich jedoch, daß die Vorliegende Erfindung auch auf andere Arten von Drucklagern angewandt werden kann, beispielsweise auf jene, die zylindrische Rollenelemente enthalten.
Der erste Laufring 12 besitzt eine Oberseite 20 und eine Unterseite 22. Die Unterseite besitzt eine Rollen aufnehmende Ausnehmung 24, die so geformt ist, daß sie sich an die ausgewählte Rolle anpaßt und diese aufnimmt. Der erste Laufring 12 besitzt eine Innenseite 26, die teilweise eine mittige Bohrung 30 begrenzt, die sich in bekannter Weise durch die gesamte Anordnung erstreckt. Der erste Laufring 12 besitzt eine äußere Umfangsfläche 32, die eine abgeschrägte Oberkante oder Schulter 34 aufweisen kann.
Der zweite Laufring 14 besitzt eine Oberseite 40, die eine Rollen aufnehmende Ausnehmung 42 besitzt, die so geformt ist, daß sie sich an die Rolle 16 anpaßt. Der Laufring 14 besitzt eine Unterseite 44 und eine Innenseite 46, die außerdem teilweise die mittige Bohrung 30 begrenzt. Der Laufring 14 besitzt eine äußere Umfangsfläche 48, die eine ringförmige Schulter 50 umfaßt, die nach innen geneigt ist und die Unterseite 44 schneidet. Der Außendurchmesser des zweiten Laufrings 14 ist an seiner breitesten Stelle größer als der Außendurchmesser des ersten Laufrings 12 an seiner breitesten Stelle, und die Oberseite 40 des zweiten Laufrings 14 erstreckt sich radial über die Unterseite 22 des ersten Laufrings 12 hinaus, um einen ringförmigen Vorsprung 52 zu bilden. Die Unterseite 22 des ersten Laufrings 12 ist in einem Abstand von der Oberseite 40 des zweiten Laufrings 14 angeordnet, so daß eine ringförmige Kammer 54 entsteht, die nach innen durch das Ende der Rolle 16 und nach außen durch die Verschlußkappe 18 begrenzt wird.
Wie oben angegeben, enthält die Verschlußkappe 18 den ersten und den zweiten Laufring 12 und 14 und die Rollen 16 in einer funktionalen Beziehung. Zu diesem Zweck besitzt die Verschlußkappe 18 eine obere Wand 56, die die Oberseite 20 des ersten Laufrings 12 wenigstens teilweise umschließt und vorzugsweise parallel zu dieser verläuft.
Die Verschlußkappe 18 besitzt auch eine Seitenwand 58, die sich von der oberen Wand 56 nach unten erstreckt. Die Seitenwand 58 der Verschlußkappe 18 besitzt einen ersten Abschnitt 60, der im allgemeinen die Umfangsfläche des ersten Laufrings 12 umschließt. Um sich an die Umfangsfläche 48 und die Schulter 50 des zweiten Laufrings 14 anzupassen und diese zu umschließen, ist ein Lippenabschnitt 62 am unteren Ende der Seitenwand 58 vorgesehen. Die Innenseite des Lippenabschnitts 62 ist in einem Abstand von der äußeren Umfangsfläche 48 ang eordnet, so daß ein ringförmiger Raum 64 entsteht, der mit der ringförmigen Kammer 54 in Verbindung steht.
Zwischen dem Lippenabschnitt 62 und dem ersten Abschnitt 60 der Seitenwand 58 befindet sich ein mittlerer Abschnitt 66, und die Innenseite 68 des mittleren Abschnitts bildet die Umfangswand der Kammer 54, wie zuvor beschrieben. Die Innenseite 68 umfaßt einen die Innendichtung aufnehmenden Raum, der eine interne Dichtung 70 in der Kammer 54 trägt.
Bei der bevorzugten Konstruktion besitzt der mittlere Abschnitt 66 einen größeren Durchmesser als der erste Abschnitt 60 der Verschlußkappe 18, die eine Schulter 74 zwischen dem ersten Abschnitt und dem mittleren Abschnitt bildet. Die Dichtung 70 kann zwar verschiedene Formen annehmen, doch umfaßt die hier veranschaulichte Konfiguration einen Körperabschnitt 76, der im Querschnitt im allgemeinen rechteckig ist, und ein Flanschabschnitt 78 erstreckt sich zur Oberseite 40 und berührt den vorspringenden Abschnitt 52. Der Körperabschnitt 76 besitzt Oberflächen, die an den die Dichtung aufnehmenden Raum angepaßt sind, der von der Innenseite des mittleren Abschnitts 66 und der Schulter 74 der Seitenwand 58 der Verschlußkappe 18 gebildet wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform geht der Flange 78 von der inneren Ecke des Körperabschnitts 76 aus und ist in einem spitzen Winkel zur Seitenwand 58 der Verschlußkappe 18 gerichtet.
Die Dichtung 70 ist vorzugsweise einstückig aus einer biegsamen Gummizusammensetzung wie zum Beispiel Nitril oder einem anderen geeigneten Material hergestellt. Die Dichtung 70 ist durch Verkleben oder ein anderes geeignetes Verfahren an dem die Dichtung aufnehmenden Raum befestigt.
Nun kann man sehen, daß der ringförmige Raum 64, der an der Unterkante des Lippenabschnitts 62 offen ist, durch den Flansch 58 von der Kammer 54 abgeteilt wird. Aufgrund der ab gewinkelten Konfiguration des Flansches 78 wirkt dieser als eine Art Klappenventil. Das Eindringen von Fremdstoffen wie Wasser und Schmutz durch den ringförmigen Raum 64 in die Kammer 54 und das Innere der Lageranordnung 10 wird somit verhindert. Aufgrund der Biegsamkeit des Materials und wiederum aufgrund der abgewinkelten Form des Flansches 78 kann andererseits überschüssige Schmiere aus dem Inneren der Lageranordnung an dem Flansch vorbei heraussickern und durch den schmalen ringförmigen Raum 64 entweichen. Auf diese Weise kann eine angemessene Schmierung der Lageranordnung sichergestellt werden, ohne die Anordnung anfällig 2u machen für das Eindringen von Wasser oder Schmutz, und ohne die Dichtung 70 einer Beschädigung auszusetzen.
Nun versteht es sich, daß die Dichtung 70 aufgrund ihrer Form und Lage durch eine einfache Verklebung in der Verschlußkappe montiert werden kann. Im Gegensatz zu Dichtungen, die am Rand des Lippenabschnitts 62 der Verschlußkappe 18 befestigt sind, muß der verklebte Abschnitt der Dichtung nicht verformt werden, damit er mit der äußeren Umfangsfläche des zweiten Laufrings 14 in Kontakt kommt. Die Anordnung des Lagers ist somit vereinfacht, wobei gleichzeitig die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit der Dichtung verbessert ist.
An der Kombination und Anordung der verschiedenen hierin beschriebenen Teile, Elemente, Schritte und Maßnahmen können Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung gemäß den nachfolgenden Ansprüchen zu verlassen.

Claims

1. Drucklageranordnung (10), umfassend:

einen ersten Laufring (12) mit einer Umfangsfläche (32), einer Oberseite (20), einer Innenseite (26), die teilweise eine mittige Bohrung (30) begrenzt, und einer Unterseite (22), die teilweise eine Rollen aufnehmende Ausnehmung (24) begrenzt;

einen zweiten Laufring (14) mit einer Umfangsfläche (48), einer Oberseite (40), die in einem Abstand von der Unterseite (22) des ersten Laufrings (12) angeordnet ist, um dazwischen eine ringförmige Kammer (54) zu bilden, und die teilweise eine Rollen aufnehmende Ausnehmung (42) begrenzt, einer Unterseite (44) und einer Innenseite (46), die teilweise die mittige Bohrung (30) begrenzt;

eine Vielzahl von Rollen (16), die zwischen dem ersten und dem zweiten Laufring (12, 14) in der Rollen aufnehmenden Ausnehmung (24, 42) positioniert sind;

eine Verschlußkappe (18), die den ersten und den zweiten Laufring (12, 14) und die Rollen (16) in funktionaler Beziehung zueinander enthält, wobei die Verschlußkappe (18) eine obere Wand (56) besitzt, die die Oberseite (20) des ersten Laufrings (12) umschließt, und eine Seitenwand (58), die von der oberen Wand (56) nach unten ragt, wobei die Seitenwand (58) die Umfangsflächen (32, 48) des ersten und des zweiten Laufrings (12, 14) umschließt, und wobei die Seitenwand (58) der Verschlußkappe (18) einen ersten Abschnitt (60) aufweist, der die Umfangsfläche (32) des ersten Laufrings (12) umschließt, einen Lippenabschnitt (62), der die Umfangsfläche (48) des zweiten Laufrings (14) umschließt und davon beab standet ist, um einen ringförmigen Raum (64) in Fortsetzung der ringförmigen Kammer (54) zu bilden, und einen mittleren Abschnitt (66) zwischen dem ersten Abschnitt (60) und dem Lippenabschnitt (62), der die ringförmige Kammer (54) umschließt; und

eine ringförmige Dichtung (70) mit einem biegsamen Flansch (78) mit einer Spitze, die die Oberseite (40) des zweiten Laufrings (14) berührt, um auf diese Weise den ringförmigen Raum (64) und die ringförmige Kammer (54) zu teilen, so daß das Eindringen von Schmutz durch den ringförmigen Raum (64) in die Lageranordnung (10) verhindert wird, und daß Schmiere aus dem Inneren der Lageranordnung (10) durch den ringförmigen Raum (64) entweichen kann, wobei die Anordnung (10) dadurch gekennzeichnet ist, daß die ringförmige Dichtung (70) an der Innenseite (68) des mittleren Abschnitts (66) der Seitenwand (58) der Verschlußkappe (18) befestigt ist, daß der Außendurchmesser des zweiten Laufrings (14) größer ist als der Außendurchmesser des ersten Laufrings (12), daß ein vorspringender Abschnitt (52) radial über den Umfang des ersten Laufrings (12) hinausragt, und daß der mittlere Abschnitt (66) der Seitenwand (58) der Verschlußkappe (18) einen Durchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser des ersten Abschnitts (60) der Verschlußkappe (18).

2. Drucklageranordnung (10) nach Anspruch 1, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (16) verjüngt sind.

3. Drucklageranordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des zweiten Laufrings (14) größer ist als der Außendurchmesser des ersten Laufrings (12), so daß man an dem zweiten Laufring (14) einen ringförmigen Vorsprung (52) erhält, der radial über den Umfang des ersten Laufrings (12) hinausgeht, wobei der biegsame Flansch (78) der Dichtung (70) ein Stück von der Dichtung (70) über die Innenseite (68) des mittleren Abschnitts (66) hinausragt und in einem spitzen Winkel zur Seitenwand (58) der Verschlußkappe (18) gerichtet ist.

4. Drucklageranordnung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (48) des zweiten Laufrings (14) im Querschnitt einen oberen geraden Abschnitt und einen unteren, nach innen geneigten Schulterabschnitt (50) aufweist, und bei der der Lippenabschnitt (62) der Seitenwand (58) der Verschlußkappe (18) im allgemeinen an dem oberen geraden Abschnitt und dem unteren Schulterabschnitt (50) anliegt, so daß die Verschlußkappe (18) den ersten und den zweiten Laufring (12, 14) und die Rollen (16) in einer betriebsfähigen Position hält.