DE8112857U1

DE8112857U1 - Vorrichtung zum Abdichten einer Wellenlagerung

Info

Publication number: DE8112857U1
Application number: DE8112857U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1981-09-17

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München 81 6 2 O. 4 O OE

Vorrichtung zum Abdichten einer Wellenlagerung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten einer

und

Wellenlagerung gegen eindringende feinkörnige Partikel /oder eine Flüssigkeit mit einem etnWellenende aufnehmenden Wälzlager und mindestens einem, auf das Wellenende montierten, eine Dichtkante und einen Befestigungsbereich aufweisenden Dichtring.

Bei Wellenlagerungen, die dem Zutritt feinkörniger Partikel oder Flüssigkeit ausgesetzt sind, besteht die Gefahr, daß diese zwischen Welle und Lager eindringen. Besonders feinkörnige Partikel, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel, dringen infolge der geringen Partikelgröße in kleinste Spalte ein. Sie können sich in der Lagerungmit einem Schmier mittel vermischen, können aushärten oder Kunststoffe anlösen. Das kann zur Zerstörung oder zum Blockieren der Lagerung führen.

Zum Abdichten einer Wellenlagerung sind in der Art einer Scheibenfeder auf die Welle gesteckte Dichtringe mit einer Dichtkante bekannt. Wenn sie unter Bedingungen eingesetzt sind, in welchen die Dichtkante einem Verschleiß ausgesetzt ist oder in welchen wechselnde axiale Druckkräfte auftreten, kann keine uneingeschränkte Dichtwirkung erzielt werden.

Der.Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art anzugeben, mit welcher auch bei auftretendem Verschleiß einer Dichtkante oder bei Auftreten einer wechselnden axialen Kraft eine ausreichende Dichtwirkung erzielt wird.

Lg 1 Pe / 24.4.81

8ί-S- 2 04QOE

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen ersten Dichtring, dessen Dichtkante am Wälzlager anliegt, durch einen an einem Befestigungsbereich des ersten Dichtringes angeordneten Zwischenring, durch einen zweiten Dichtring, dessen Dichtkante am Zwischenring anliegt, und durch ein erstes, in axialer Richtung federgespanntes Mittel zwischen dem zweiten Dichtring und einem Gehäuse. Damit ist der Dichtring ständig eirier axial wirkenden Kraft ausgesetzt, welche eine Abnützung der Dichtkante oder ein axiales Spiel durch Nachführung des zweiten Dichtringes ausgleicht.Durch das federgespannte Mittel werden auch die Kugellageraußen- und Innenringe gegeneinander so verspannt, daß bei Vergrößerung der Kugellagerluft durch Verschleiß die Anlage der Dichtkanten gewährleistet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der EEfindung weist ein vor dem Zwischenring um das Wellenende angeordnetes und fest mit diesem verbundenes Rohr auf, mit einem außenliegenden Gewinde, dessen Steigung so verläuft, daß bei Drehung der Welle eingedrungene Partikel vom Wälzlager weg gefördert werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung weist auf der dem ersten Dichtring abgewandten Seite des Wälzlagers ein zweites, in axialer Richtung federgespanntes Mittel zwischen dem Wälzlager und dem Gehäuse auf. Es ist vorteilhaft, wenn die Dichtkante des ersten Zwischenringes und das zweite federgespannte Mittel am Außenring des Wälzlagers anliegen. Dadurch werden die Außenringe am Drehen gehindert, da diese Schiebesitz haben. Gleichzeitig drücken sie die Welle definiert nach einer Seite, und verhindern so ein axiales Spiel.

Vorteilhafterweise ist zwischen dem zweiten Dichtring und dem ersten federgespannten Mittel ein axial verschiebbarer Träger zum Befestigen des zweiten Dichtringes an-

• β · ··» »I

-3-

81 G 2 O 4 0DE

geordnet. Weiter ist es vorteilhaft, wenn das erste federgespannte Mittel auf der dem zweiten Dichtring abgewandten Seite von einem ersten Dichtungskörper bedeckt ist. Eine gute Dichtwirkung kann auch erreicht werden, wenn das federgespannte Mittel selbst als zweiter Dichtungskörper ausgebildet ist. Um ein leichtes Auswechseln der Vorrichtung zu ermöglichen, ist zwischen der Vorrichtung und dem Gehäuse eine die Vorrichtung aufnehmende Lagerbuchse vorgesehen. Diese ist in einer im Gehäuse ausgebildeten Bohrung angeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier vorteilhafter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben.

Figur 1 und Figur 2 zeigen jeweils einen Schnitt durch eine Wellenlagerung.

Figur 1 zeigt ein Gehäuse 17, welches an einen Behälter grenzt. Dieser enthält feinkörnige Partikel. Das Gehäuse 17 weist zwei gegenüberliegende Bohrungen auf, an deren \ Ränder jeweils ein Lagerauge 29 ausgebildet ist. Dieses

* nimmt jeweils eine Lagerbuchse 2 auf. In jeder Lagerbuchse

2 ist ein Wälzlager 3 angeordnet. Jedes Wälzlager 3 weist

„ einen Innenring 23 und einen Außenring 24 auf. Jedes

Wellenlager 3 nimmt ein Wellenende 1 einer in Pfeilrichtung drehenden Welle 25 auf. Ein Wellenende 1 trägt eine Antriebsscheibe 27. Auf jedes Wellenende 1 ist auf die Stirnseite mit einer Schraube 25 eine Scheibe 19 aufgeschraubt, welche einen größeren Durchmesser aufweist als das Wellenende 1. In jeder Lagerbuchse 2 ist in der dem Behälter 16 abgewandten öffnung eine Sicherungsscheibe 20 angeordnet.

Um das Eindringen von Partikeln aus dem Behälter 16 in die Lagerung zu verhindern, ist ein erster Dichtring 5

8t G 2 0 4 0 DE

mit einer am unbeschrifteten Außenring 24 des Wälzlagers 3 anliegenden Dichtkante 7 auf das Wellenende 1 geschoben. Beim ersterjDichtring 5 ist die Dichtkante 7 außenliegend und ein Befestigungsbereich 18 innenliegnd angeordnet. Der Befestigungsbereich 18 des ersten Dichtringes 5 ist zwischen dem Innenring "23 und einem Zwischenring 4 eingespannt. Ein zweiter Dichtring 6 ist mit seinem außenliegenden Befestigungsbereich 18 auf einem axial verschiebbaren, das Wellenende 1 umfassenden Träger 10 fest und dicht angeordnet. Die Dichtkante 7 des zweiten Dichtringes 6 liegt am Zwischenring 4 an. In axialer Richtung liegen zwischen dem Träger 10 und der Lagerbuchse 2 ein als Druckfeder ausgebildetes erstes Federelement 9 und ein erster Dichtungskörper 12. Zwischen dem von der Welle 26 und dem Wellenende 1 gebildeten Absatz und dem Zwischenring 4 ist ein Rohr 15 mit einem außenliegenden Gewinde 11 angeordnet. Die Steigung des Gewindes verläuft so, daß bei Drehung der Welle 26 eingedrungene Partikel vom Wälzlager 3 weg in den Behälter 16 gefördert werden. Das Rohr 15 ist mit dem Wellenende 1 fest verbunden. Auf einer dem Behälter 16 abgewandten Seite eines Wälzlagers 3 (rechtes Wälzlager 3 der Figur 1) ist in axialer Richtung zwischen dem Außenring 24 und der Lagerbuchse 2 ein als Tellerfederanordnung ausgebildetes Federelement 8 angeordnet. Zwischen dem ersten Dichtring 5 und dem zweiten Dichtring ist eine Aussparung 14 der Lagerbuchse 2 vorgesehen. Eine als Stift ausgebildete Drehsicherung 13 verbindet den Träger 10 mit der Lagerbuchse 2. Diese ist jedoch in axialer Richtung frei beweglich.

Das zweite federgespannte Mittel 8 ist zwischen dem Außenring 24 und einer Sicherungsscheibe 20 eingespannt. Es

«* «BOB

f f> ft · · ·

81 G 2 0 ^ Q OE

erzeugt eine axial wirkende Kraft, welche das Wälzlager 3 und die Welle 26 in Richtung des Behälters 16 drückt. Dieser Druck wird auf das links abgebildete Wälzlager 3 übertragen, wobei dessen Außenring 24 gegen eine weitere Sicherungsscheibe 20 gedrückt wird. Das f'edergespannte Mittel 8 hindert gleichzeitig die Außenringe 24 der beiden Wälzlager 3 an einer radialen Bewegung. Die axiale Kraft verhindert axiales Spiel der beiden Wälzlager 3,

so daß die Dichtkanten 7 der Dichtringe stets dicht anliegen.

Die Kraft des ersten federgespannten Mittels 9 wird über den Träger 10 auf den zweiten Dichtring 6 übertragen, so daß dessen Dichtkante 7 stets dicht auf dem Zwischenring 4 liegt. Der erste Dichtungskörper 12 verschließt den zwischen Träger 10 und Lagerbuchse 2 auftretenden Zwischenraum. Außerdem verhindert er das Eindringen von Partikeln in einen Hohlraum 22 des Trägers 10, in welchem das erste federgespannte Mittel 9 angeordnet ist. Partikel, welche zwischen dem Träger 10 und dem Körper 15 eindringen, werden bei einer Drehbewegung der Welle 26 durch das Gewinde 11 zumindest teilweise wieder in den Behälter 16 zurückgefördert, so daß keins Verdichtung der Partikel im Bereich des Dichtringes 6 auftritt. Somit wird eine erhöhte Reibung bzw. eine Schwergängigkeit vermieden. Falls Partikel zwischen den ersten Dichtring 5 und den zweiten Dichtring 6 gelangen, werden sie durch die Aussparung 14 aus der Lagerbuchse 2 abgeführt. Das erste Federgespannte Mittel 9 ist von einem ersten Dichtungskörper 12 auf der dem Behälter 16 zugewandten Seite abgedeckt. Er Verschließt einen vom Träger 10 und der Lagerbuchse 2 gebildeten Hohlraum 22r welcher das erste Federgespannte Mittel 9 aufnimmt. Der erste Dichtungskörper 12 ist zwischen einer Kante 21 der Lagerbuchse 2 und dem ersten federgespannten Mittel 9 angeordnet. Dessen Federkraft wirkt also zwischen dem ersten

♦ « · it«

81 G 2 O h O Οξ

Dichtungskörper 12 und dem Träger 10.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im wesentlichen durch die Ausbildung des ersten fe* dergespannten Mittels 9' von dem in der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Welle 26' ist: in axialer Richtung fest eingespannt, so daß kein zweites federgespanntes Mittel 8 vorgesehen ist. Alle anderen Einzelheiten der Figur 2 sind in der Figur 1 beschrieben. Das erste federgespannte Mittel 9' ist als federnder Ring aus Silikonkautschuk ausgebildet. Er liegt unmittelbar zwischen dem Träger 10 und dem Gehäuse 17. Seine Federkraft drückt über den axial verschiebbaren Träger 10 die Dichtkante 7 des zweiten Dichtringes 6 gegen den Zwischenring 4. Außerdem dichtet er den zwischen dem Träger 10 und Gehäuse 17 auftretenden Zwischenraum ab.

2 Figuren

7 Schutzansprüche

Claims

~7~ 81 G 2 O Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Abdichten einer Wellenlagerung gegen eindringende feinkörnige Partikel und/oder eine Flüssigkeit mit einem ein Wellenende aufnehmenden Wälzlager "" und mit mindestens einem/, auf das Wellenende montierten, eine Dichtkante und einen Befestigungsbereich aufweisenden Dichtring, gekennzeichnet durch einen ersten Dichtring 5, dessen Dichtkante 7 am Wälzlager 3 anliegt, durch einen an einem Befestigungsbereich (18) des ersten Dichtringes (5) angeordneten Zwischenring (4), durch einen zweiten Dichtring (6), dessen Dichtkante (7) am Zwischenring (4) anliegt und durch ein erstes in axialer Richtung federgespanntes Mittel (9) zwischen dem zweiten Dichtring (6) und einem Gehäuse (17).

2. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein,· vor dem Zwischenring (4) um das Wellenende (1) angeordnetes und fest mit diesem verbundenes Rohr (15), mit einem außenliegenden Gewinde (11), dessen Steigung so verläuft, daß bei Drehung der Welle (26) eingedrungene Partikel vom Wälzlager (3) weg gefördert werden.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, g e kennzeichnet durch ein zweites, in axialer Richtung federgespanntes Mittel (8) zwischen dem Wälzlager (3) und dem Gehäuse (17) auf der dem ersten Dichtring (5) abgewandten Seite des Wälzlagers (3).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (7) des ersten Dichtringes (5) und das zweite federgespannte Mittel (8) am Außenring (24) des Wälzlagers (3) anliegen.

* a «ι

-8- 81 G 2 O 4 O QE

5. Vorrichtung nacii einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste federgespannte Mittel (9) auf der dem zweiten Dichtring (6) abgewandten Seite von einem ersten Dichtungskörper

(12) bedeckt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadu-.rch gekennzeichnet daß das erste federgespannte Mittel (9) selbst als zweiter Dichtungskörper ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen

die der Vorrichtung und dem Gehäuse (17) eine/Vorrichtung aufnehmende Lagerbuchse (2) vorgesehen ist,- und daß diese

in einer im Gehäuse (17) ausgebildeten Bohrung angeordnet ist.