DE7712398U1 - Lagergehäuse mit Einrichtungen zur Abdeckung der Lagerkammer - Google Patents

Description

Anmelder: Paul Kuhbier & Co.
Wipperfürth

Lagergehäu s ρ

mit Einrichtungen zur Abdeckung

der Lagerkammer

Die Erfindung betrifft ein in üblicher Weise aus zwei Gehäuseschalen zusammensetzbares Lagergehäuse für Kugel-, Rollenod.dgl. Lager, bei welchem die aufeinander aufliegenden Ränder der Gehäuseschalen in einer Ebene verlaufen, welche die Lagerlängsachse (gleich der Achse der zu lagernden Welle) enthält,

So lange ein Lagergehäuse noch nicht im Gebrauch ist - etwa während der Aufbewahrung in einem Magazin, eines Auslieferungslagers u.s.w. sowie während des Transports - ist es dem Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und Schmutz ausgesetzt, die ungehindert in die Lagerkammer gelangen und nachher die Anbringung und Ausrichtung des Lagers beeinträchtigen können. Bei Lagergehäusen aus Kunststoff besteht außerdem die Gefahr, daß Feuchtigkeit in Verbindung mit Temperaturänderungen zu Verformungen führt. Man kann selbstverständlich die Lagergehäuse einzeln in luftdichten Plastikhüllen verpacken; ein solcher Schutz ist jedoch umständlich und aufwendig, und in den Plastikhüllen bilden sich leicht Kondenswasser.

Bei im Spritzgußverfahren hergestellten Lagergehäusen aus Kunststoff ist es bekannt geworden, an deren Flanken Abdeckscheiben auszubilden, welche über besondere Abbruchzonen von Hand abgebrochen werden können, um dabei wahlweise den einen oder beide der in die Lagerkammer hinein führenden Wellenkanäle freizulegen (US-PS 3 936 099, ähnlich: DT-OS 23 18 951).

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Weiterhin ist es bekannt geworden, auf entsprechende, an den Flanken des Lagergehäuses ausgebildete Ringwülste Ringdeckel· aufzustecken, die mit einem elastischen Rand an dem Ringwulst einschnappen (DT-PS 22 51 648). Diese Erfindung dient dem Zweck einer Abdichtung der gelagerten Welle, indem der Ringdeckel eine Wellendurchgangsöffnung aufweist, deren Rand als Dichtlippe ausgebildet ist und einerseits das Eindringen von Fremdstoffen von außen verhindert, während die Dichtlippe andererseits das Auslaufen von Schmierstoff aus dem Lager erschwert. Es liegt ohne weiteres im Belieben eines Fachmannes, an diesem bekannten Ringdeckel eine geschlossene Deckelfläche auszubilden und ihn als Abdeckung einer noch leeren Lagerkammer zu verwenden.

Beide bekannten Abdeckeinrichtungen weisen erhebliche Nachteile auf. Die abbrechbaren Abdeckscheiben sind als Halbscheiben ausgebildet,die an den Auflagestellen der Gehäusehalbschalen zwar mit Schwalbenschwanzprofilen ineinander eingreifen, die jedoch wegen der geringen Stärke dieser Profile naturgemäß nie dicht abschließen, sich überdies leicht verformen und sowohl Staub als insbesondere Feuchtigkeit durchlassen. Ferner ist es trotz der im Fertigungsvorgang vorbereiteten Abbruchzonen umständlich und schwierig, die Abdeckhalbscheiben sauber auszubrechen. Ist eine Abdeckhalbscheibe erst einmal ausgebrochen, hat man damit eine endgültige Tatsache geschaffen : eine nachträgliche Abdeckung ist nicht möglich.

Theoretisch ermöglicht die Erfindung nach der Lehre der US-PS 3 936 099 ein Ausbrechen der Abdeckhalbscheiben wahlweise für zwei verschiedene Wellenquerschnitte. Wegen der oben beschriebenen. Schwierigkeit , die Abdeckhalbscheiben genau und sauber auszubrechen, ist dieser Vorteil in der Praxis illusorisch.

Insoweit ist der Ringdeckel nach der DT-PS 22 51 648 hier besser geeignet, indem man für das gleiche Lagergehäuse mit

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dem gleichen Ringwulst beliebig viele verschiedene Ringdeckel aufstecken kann : einmal einen mit verschlossener Deckelfläche, für die Abdeckung der leeren Lagerkammer oder für eine einseitige Abdeckung, dann einen mit einem Wellenkanal für einen größeren und einen für einen Wellenkanal für einen kleineren Wellenquerschnitt.

Der Nachteil der Ringdeckel nach der DT-PS 22 51 648 liegt darin, daß die Befestigung der Deckel unsicher und nicht zuverlässig dicht ist : bei Erschütterungen löst sich der Ringdeckel leicht von dem Ringwulst, weil die Passungen unter dem Einfluß von Temperatur u.s.w. ändern. Dieser übelstand ist bei Lagergehäusen aus Kunststoff besonders gravierend, weil solche Lagergehäuse üblicherweise aus glasfaserverstärktem und entsprechend unelastischem Kunststoff gefertigt sind, während ein Ringdeckel aus elastischem Kunststoff bestehen muß, so daß Feuchtigkeit, Öl und Temperatur verschieden auf Ringwulst und Deckel einwirken.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Lagergehäuse mit Einrichtungen zur Abdeckung der Lagerkammer zu schaffen, das die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist, einen hermetischen Einschluß der Lagerkammer während der Aufbewahrung und des Transports des Lagergehäuses gewährleistet und auch nach Montage und Inbetriebsetzung des Lagers und der zu lagernden Welle das Lager und die Lagerkammer zuverlässig abdichtet. Diese Eigenschaften sollen mit einfachen, preisgünstigen und mühelos einsetzbaren technischen Mitteln erreichbar sein. Ferner soll es jederzeit möglich sein, die Lagerkammer eines Lagergehäuses wieder zu verschließen oder das Lagergehäuse wahlweise mit Abdichteinrichtungen für einen anderen Wellenquerschnitt zu versehen.

Diese Erfindungsziele werden dadurch verwirklicht, daß in den Gehäusewänden der Gehäusehalbschalen des Lagergehäuses

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dort, wo die Gehäusewände die in die Lagerkammer hinein führenden Wellenkanäle umgreifen, je eine Ringnut ausgebildet ist, in welche je ein in radialer Richtung einfedernder, dem Umfang der Ringnut angepaßter Abdeckeinsatz angeordnet ist. Dieser Abdeckeinsatz kann aus elastischem Material gefertigt sein und in Randnähe eine federnde ringförmige Auswölbung aufweisen; er kann aber auch zugleich eine federnde Auswölbung an seinem Mittelteil besitzen.

Die Ringnut weist vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die Grundlinie des Trapez gegen die Kammerlängsachse gekehrt ist. An dem Abdeckeinsatz kann eine Umfangsnut ausgebildet sein, welche einen dem Boden der Ringnut entsprechenden elastischen Dichtring aufnimmt.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist an einem aus elastischem Material gefertigten Abdeckeinsatz eine tiefe, von dünnen elastischen Flanschen eingefaßte Umfangsnut ausgebildet, deren Gesamtdurchmesser dem Gesamtquerschnitt des Abdeckeinsatzes einschließlich Flansche entspricht, wobei die Außenwände der Flansche in unbelastetem Zustande einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Trapezschenkel miteinander einen spitzeren Winkel bilden als die Schenkel des trapezförmigen Querschnitts der Ringnut.

An dem Abdeckeinsatz kann ein Wellenkanal sowie eine die Welle umgreifende ringförmige Dichtkammer ausgebildet sein, in weicher eine Wellendichtung angeordnet ist.

In der Folge wird anhand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigen :

Figur 1 den Unterteil eines Stehlagergehäuses mit eingeführten Abdeckeinsatz, in einer Seitenansicht (der Oberteil des Lagergehäuses gestrichelt angedeutet),

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Figur 2 den Schnitt X-X der Fig.1, jedoch mit im Vollstrich gezeichnetem Oberteil des Lagergehäuses,

Figur 3 einen erfindungsgemäßen Abdeckeinsatz in perspektivischer Sicht, von der Innenseite der Lagerkammer gesehen (auf Figuren 4 und 5 : von unten her),

Figur 4 den Abdeckeinsatz Fig.4 in einer Seitenansicht, Figur 5 den Schnitt Y-Y der Fig.3,

Figur 6 einen Abdeckeinsatz mit ausgewölbtem Mittelteil, in einem Längsschnitt und mit der mittleren Wölbung von der Lagerkammer abgekehrt (d.h. umgekehrt angeordnet),

Figur 7 den Unterteil des Stehlagergehäuses Fig.1 mit eingesteckten Abdeckeinsätzen, in einer Draufsicht,

Figur 8 eine mit einer Wellendichtung ausgerüstete Abdeckeinsatz, der einen Einsteckrand und einen radial-federnden Dichtring gemäß der Darstellung Fig.10 aufweist, in einem Längsschnitt,

Figur 9 einen mit einer anders gestalteten und für die Aufnahme eines Dichtringes bestimmten Umfangnut ausgerüsteten Abdeckeinsatz, in einer Seitenansicht,

Figur 10 die Teilansicht einer Seitenwand eines Lagergehäuses mit eingestecktem Abdeckeinsatz gemäß

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(noch Fig.10)

Fig.9 sowie mit einem zwischen diesem und der im Lagergehäuse ausgearbeiteten Ringnut befindlichen Dichtring,

Figur 11 einen mit einem tiefen Rundumnut versehenen Abdeckeinsatz, in einer Seitenansicht

und

Figur 12 eine Teilansicht des Lagergehäuses Fig.2, je- f~\ doch mit einem eingesteckten, im Längsschnitt

gezeigten Abdeckeinsatz gemäß der Darstellung Fig.11, in einem Längsschnitt. i

Das Ausführungsbeispiel ist auf ein vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff erstelltes Stehlagergehäuse bezogen, an dessem Unterteil 1 sowie am Oberteil 2 in die Gehäusewände 101,201 beiderseits der Lagerkammer 3 Ringnuten 4,5 eingearbeitet sind. Der Querschnitt dieser Ringnuten bildet ein gleichschenkliches Trapez, wobei die Grundlinie des Trapez in Richtung Lagerkammerachse L zeigt.

In jede der Ringnuten 4,5 ist ein radial einfederbarer Abdeckeinsatz 6 eingesteckt, vgl. insbesondere Figuren 2 und 7. Eine einfache Ausführungsform dieses Abdeckeinsatzes ist auf Figuren 3,4 und 5 dargestellt. Der Abdeckeinsatz 6 ist im Spritzgußverfahren aus elastischem Kunststoff hergestellt, z.B. aus Polyvenylchlorid; die besonders auf dem Längsschnitt Fig.5 ersichtliche ringförmige Auswölbung 61 dient dazu, dem Abdeckeinsatz die erwünschte Einfederung in radialer Richtung zu verleihen.

Nachdem der Abdeckeinsatz 6 in die ihm zugeordnete Ringnut 4 des Lagergehäuse-Unterteils 1 eingesteckt und der Oberteil 2

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aufgestülpt ist, dessen Ringnut 5 die obere Hälfte des Abdeckeinsatzes aufnimmt, befestigt man den Oberteil 2 an dem Unterteil 1, indem man Befestigungsschrauben 7,8 in die zugeordneten mit Gewinde versehenen Bohrungen 71,81 einschraubt. Da der Querschnitt des Abdeckeinsatzes um ein Geringes größer ist als der Durchmesser der Gesamt-Ringnut 4,5, bewirkt das Einschrauben der Verbindungsschrauben 7,8 bis zu einer festen Auflage des Gehäuseoberteils 2 auf dem Unterteil 1 eine radiale Einfederung des Abdeckeinsatzes, indem die ringförmige Auswölbung 61 entsprechend nachgibt. Dabei wird der Rand 62 des Abdeckeinsatzes 6 fest gegen den Boden der Ringnut 4,5 herangedrückt. Die Einfederung des Abdeckeinsatzes hat weiterhin zu Folge, daß sich die Außenfläche der ringförmigen Auswölbung 61 federnd an den Innenrand der Ringnut 4,5 anlegt. In dieser Weise entsteht ein zumindest staub- und flüssigkeitsdichter Verschluß Abdeckeinsatz 6-Ringnut 4,5.

Wenn an jeder Seite der Lagerkammer 3 je ein Abdeckeinsatz in die zugeordnete Ringnut 4,5 eingesteckt und mittels Einschraubens der Verbindungsschrauben 7,8 federn eingeklemmt ist, versperren die beiden Abdeckeinsätze die in die Lagerkammer 3 hineinführenden Wellenkanäle 9 und schließen die Lagerkammer hermetisch ab. In den von oben her an der Lagerkammer angeschlossenen Schmierkanal 10 ist als Verschluß ein Schmiernippel 11 eingeschraubt.

Die auf Figuren 2 und 7 dargestellte Anordnung der Abdeckeinsätze 6 sieht vor, daß die Auswölbungen 61 nach außen gekehrt sind und an dem Rand des äußeren Nutflansches der Ringnut 4,5 anliegen. Die Dichtwirkung ist jedoch die gleiche, wenn man die Abdeckeinsätze umgekehrt einsteckt und die Auswölbungen 61 zur Anlage an die Nutinnenwände bringt.

Fig. 6 zeigt den Längsschnitt eines Abdeckeinsatzes, dessen mittleren Teil von der Auswölbung 61 weg eine Zentralauswölbung 63 aufweist. Durch diese Gestaltung wird das Einfedern

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der Abdeckscheibe 6 erleichtert, was insbesondere bei kleineren Wellenquerschnitten von Bedeutung sein kann, da man aus Gründen der Festigkeit die Stärke des Abdeckeinsatzes nicht beliebig dünn gestalten kann.

Der Grundkörper des auf Fig.9 dargestellten Abdeckeinsatzes 12 ist in sich nicht radial einfedernd. Die erfindungsgemäße Einfederung in radialer Richtung kommt hier über einen elastischen Ring 13 aus Gummi zustande, welcher in eine am Umfang des Abdeckeinsatzes 12 ausgebildete Umfangsnut 14 eingelegt ist. Abdeckeinsatz 12 mit Gummiring 13 wird in die im Lagergehäuse-Unterteil 1 ausgearbeitete Ringnut 4 eingesteckt und der Lagergehäuse-Oberteil 2 aufgestülpt. Beim Einschrauben der Verbindungsschrauben 7,8 schließt der Abdeckeinsatz 12 über den Gummiring 13 den Wellenkanal 9 und damit den Zugang zur Lagerkammer 3 hermetisch ab, vgl. Fig.10.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist auf Figuren 11 und 12 gezeigt. Am Umfang des aus elastischem Kunststoff gefertigten Abdeckeinsatzes 15 ist eine tiefe Umfangsnut 16 ausgebildet, die seitlich von dünnen elastischen Nutflanschen 161,162 begrenzt ist. Die Innenflächen der Nutflansche 161,162 verlaufen unbelastet parallel zur Längsmittelachse des Abdeckeinsatzes, während die Außenflächen der Nutflansche im Querschnitt einen spitzen Winkel bilden, der kleiner ist als der im Querschnitt gesehen von den Trapezschenkeln der Ringnut 4,5 gebildeten Kinkel. Der Gesamtdurchmesser dieses Abdeckeinsatzes 15 ist etwas kleiner als der Gesamtdurchmesser des Nutbodens 4,5.

Wenn der Abdeckeinsatz 15 in die Ringnut 4 des Lagergehäuse-Unterteils 1 eingesteckt wird, federn die Flanschen 161,162 entsprechend seitlich ein und liegen fest an den Innenwänden der Ringnut 16 an. Dasselbe erfolgt, wenn der Gehäuseoberteil 2 aufgestülpt wird. Infolge der Verschraubung des Oberteils erhöht sich die an den Anlageflächen Flanschen-Nutwände

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entstehende Federspannung, indem die Nutflansche 161,162 gegeneinander eingedrückt werden vgl. Fig. 12. Es bildet sich hierbei ein staub- und flüssigkeitsdichter Verschluß.

Ein derart angeordneter Abdeckeinsatz - sei es die Ausführungsform Figuren 2 bis 7, sei es diejenigen der Figuren 9 bis 12 - löst nicht nur die Aufgabe, die Lagerkammer hermetisch abzuriegeln, sondern sitzt auch unverrückbar fest; selbst schwerste Erschütterungen vermögen es nicht, die Befestigung zu lockern.

Auf Fig.8 ist ersichtlich, wie dieses Befestigungsprinzip für einen Abdeckeinsatz mit Wellenkanal und Wellendichtung verwendet werden kann. Der Rand 171 des Abdeckeinsatzes 17 ist in der auf Fig.8 gezeigte Ausführungsform der Erfindung so gestaltet wie der Rand des auf Figuren 9 und 1Q dargestellten Abdeckeinsatzes 15 und schließt wie dieser über einen Gummiring 13 die Ringnut 4,5 radial einfedernd hermetisch ab. Die Außenseite 18 des Abdeckeinsatzes ist nach außen ausgewölbt und enthält eine ringförmige Dichtkammer 19, in welcher eine elastische ringförmige Dichtung 20 mit Dichtlippen 21 angeordnet ist, welche, mittels eines Sprengringes 22 an die durch einenim Abdeckeinsatz 17 befindlichen, mit dem Wellenkanal 9 koaxialen Wellendurchgang 91 verlaufende Welle 23 herangedrückt wird. In dieser Weise ist auch das mit Lager und mit arbeitender Welle versehene "aktive" Lagergehäuse gegen Eindringen von Staub und Feuchtigkeit sowie ebenfalls gegen Auslaufen von Schmierstoff wirksam geschützt.

Wie schon gesagt, ist der auf Fig.8 dargestellte Abdeckeinsatz 17 nach dem Vorbild der Figuren 9 und 10 ausgebildet. Jedoch kann der Abdeckeinsatz 17 ebensogut mit einem Dichtrand wie auf Figuren 2 bis 7 oder wie auf Figuren 11 und 12 versehen sein; die erfindungsgemäße Wirkung bleibt dabei die gleiche.

Es liegt auf der Hand, daß man für das gleiche mit erfindungsgemäßen Ringnuten 4,5 ausgerüstete Lagergehäuse 1,2 mehrere

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Abdeckeinsätze 17 verwenden kann, deren Wellendurchgänge 91 verschiedene Querschnitte aufweisen; das Lagergehäuse kann dann wahlweise für mindestens zwei Wellenquerschnitte verwendet werden.

Das Ausführungsbeispiel ist lediglich auf ein Stehlagergehäuse bezogen, vgl. Figuren 1 und 2. Selbstverständlich ist jedoch der Erfindungsgedanke für alle Lagergehäuse verwendbar, die aus zwei Gehäuseschalen zusammensetzbar sind.

Fernerhin ist das Lagergehäuse des Ausführungsbeispiels aus Kunststoff gefertigt; jedoch hat der Erfindungsgedanke auch bei anderen Lagergehäusen Gültigkeit, z.B. bei Lagergehäusen aus Leichtmetall o.dgl.

Wenn eine besondere Ausgestaltung des Lagergehäuses es zweckmäßig erscheinen lassen sollte, den erfindungsgemäßen Abdeckeinsatz aus zwei Segmenten zusammenzusetzen, liegt dieses durchaus im Bereich des Erfindungsgedankens; jedoch müssen die Anlageflächen der Segmente eine ausreichende Abdichtung aufweisen. Auch ist es denkbar, bei Sonderausführungen die Abdeckeinsätze nicht kreisförmig, sondern z.B. elliptisch auszubilden.

8 Ansprüche

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Claims (8)

• B ft · ft· - 11 - GP 354 Schutzansprüche

1. Aus zwei Gehäusehalbschalen zusammengesetztes, Kugel- oder Rollenlager aufnehmendes Lagergehäuse mit Einrichtungen zur Abdeckung der Lagerkammer, indem an den Gehäuseflanken abnehmbare Abdeckscheiben, Ringdeckel o.dgl. angeordnet . sind,

dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäusewänden (101,201) der Gehäusehalbschalen (1,2) dort, wo diese die in die Lagerkammer (3) hinein führenden Wellenkanäle (9) umgreifen, je eine Ringnut (4,5) ausgebildet ist, welche je einen radial einfedernden, dem Umfang der Ringnut angepaßten Abdeckeinsatz (6,12,15,17) aufnimmt.

2. Lagergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Material gefertigte Abdeckeinsatz (6) in Randnähe eine federnde ringförmige Auswölbung (61) aufweist.

3. Lagergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Material gefertigte Abdeckeinsatz (6) an seinem Mittelteil eine federnde Auswölbung (63) besitzt.

4. Lagergehäuse nach Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtdurchmesser des Abdeckeinsatzes (6) geringfügig größer ist als der Durchmesser des Nutbodens der Ringnut (4,5).

5. Lagergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4,5) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Grundlinie des Trapez gegen die Kammerlängsachse (L ) ausgerichtet ist.

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6. Lagergehäuse nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abdeckeinsatz (12) eine Umfangsnut (14) ausgebildet ist, welche einen dem Boden der Ringnut (4,5) angepaßten elastischen Ring (13) aufnimmt.

7. Lagergehäuse nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus elastischem Material gefertigte Ab'deck-. einsatz (15) eine tiefe, von dünnen elastischen Flanschen (161,162) eingefaßte Umfangsnut (16) ausgebildet ist, wobei

die Außenwände diser Flansche einen trapezförmxgen Querschnitt (3 aufweisen,dessen Trapezschenkel in nicht-belastetem Zustand miteinander einen spitzeren Winkel bilden als die Schenkel des trapezförmigen Querschnitts der Ringnut (4,5) der Gehäusewand.

8. Lagergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abdeckeinsatz (6,12,15,17) ein Wellenkanal (91) sowie eine die Welle (23) umgreifende ringförmige Dichtkammer

(19) ausgebildet sind, wobei die Dichtkammer eine Wellendichtung (20,22) aufnimmt.'

Für die Anmelderin

Arentof Patentanwalt

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