DE8609697U1

DE8609697U1 - Abdichtungseinheit zum Einbau zwischen zwei relativ zueinander verdrehbare Bauteile

Info

Publication number: DE8609697U1
Application number: DE8609697U
Authority: DE
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1986-05-28
Also published as: SE8601486L; FR2580769B3; IT8553275V0; GB2174766B; GB2174766A; FR2580769A3; US4669895A; SE8601486D0; GB8608912D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtungsäinheit zum Einbau zwischen zwei relativ zueinander verdrehbare Bauteile, insbesondere Wälzlager, mit einer ersten starren Dichtungsscheibe, die einem der verdrehbaren Bauteile zügeordnet iirt, mit einer zweiten starren Dichtungsscheibe, die dem anderen der verärehbaren Bauteile zugeordnet ist und mit einer integralen aus elastischen Polymer bestehenden Dichtungsring, der zum Abdichten auf einer Gleitbahn der ersten Dichtungsscheibe radial aufliegt und darauf gleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungseinheit der vorgenannten Art so zu verbessern, daß sie gegen äußeren Schmutz und gegen Schmiermittel besser abdichtet, ihre Herstellungskosten aber nicht wesentlich ansteigen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erste Dichtungs-

scheibe einen dem Dichtungsring benachbarten Flansch hat,
dessen Außenrand mit seiner der zweiten Dichtungsscheibe abgewandten Außenfläche eine ringsumlaüfende Vertiefung und mit seiner der zweiten Dichtungsscheibe zugewandten Innenfläche einen Ringvorsprang bildet, an den radial nach außen eine von der zweiten Dichtungsscheibe weggeneigte Ringfläche anschließt.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Teils eines Wälzlagers, das mit der erfindungsgemäßen Abdichtungseinheit versehen ist, und

Fig. 2 eine zu Fig. 1 spiegelbildliche Abbildung eines Teils eines Wälzlagers mit einer abgeänderten Abdichtungseinheit.

Das Wälzlager 1 der Fig. 1 besteht aus einem Außenring 2, einem Innenring 3 und Wälzkörpern 4 in Laufbahnen 5 der Ringe 2, 3, die sich somit relativ zueinander frei drehen können. Zwischen diesen Ringen 2, 3 ist eine durch diese Ringe 2, 3 und die Wälzkörper 4 definierte Ausnehmung 6 vorhanden, in die
insbesondere zum Abschluß des Wälzlagers 1 eine Abdichtungseinheit 10 eingebaut ist, die eine erste starre Dichtungsscheibe 11 aufweist und mit einem der Ringe 2, 3 zusammengebaut ist, z. B. mit Ring 3, und die eine zweite Dichtungsscheibe 12 aufweist, die mit dem anderen Ring, nämlich dem Ring 2 konzentrisch zur Dichtungsscheibe 11 zusammengebaut ist. Die Abdichtungseinheit 10 weist einen Dichtungsring 13 auf, der in integraler Weise von einer der Dichtungsscheiben 11, 12 getragen wird, vorzugsweise von der Dichtungsscheibe 12, und der gleitend
und flüssigkeitsdicht mit einer entsprechenden Gleitbahn 14 der anderen Dichtungsscheibe zusammenwirkt, vorzugsweise mit Dichtungsscheibe 11. Die Dichtungsscheibe 12 ist im Inneren der Ausnehmung 6 den Wälzkörpern 4 benachbart und bildet so das innere Teil der Einheit 10, während die Dichtungsscheibe
11 bündig mit der Kante 9 des Rings 3 angeordnet ist und so das äußere Abschlußteil der Abdichtungseinheit 10 bildet. Die

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Dichtüngsscheiben 11, 12 bestehen vorzugsweise aus Metall und sind im wesentlichen starr, während der Dichtungsring 13 aus elastischem Werkstoff besteht, z. B. Gummi, und zwischen den Dichtungsscheiben 12, 11 eine radiale Abdichtungswirküng auf die Gleitbahn 14 der Dichtungsscheibe Il ausübt. Der Dichtungsring 13 ist weitgehend von bekannter Querschnittsgestaltung und in herkömmlicher Weise vorspringend fest mit einem Mittelabschnitt der Dichtungsscheibe 12 verbunden, der eine kegelstumpf förmige Hülsenform hat. Der Dichtungsring 13 ist vorzugsweise auch mit einer bekannten Schraubsnfsdsr 15 versehen, die ein Teil der Abdichtungseinheit ist und ringförmig an dem Dichtungsring 13 angeordnet ist. Die Schraubenfeder 15 ist vorgespannt, um die Lippe 16 des V-förmigen Dichtungsring 13 mit vorbestimmten Druck gegen die Gleitbahn 14 zu drücken und so die Dichtungswirkung zu steigern, Welche der Dichtungsring von sich aus auf Grund der Auslenkung der Lippe 16 durch die Dichtungsscheibe 11 auf deren Gleitbahn 14 während der Wirkung der Abdichtungseinheit ausübt.

κ Erfindungsgemäß hat die Dichtungsscheibe 11 einen dem

Dichtungsring 13 gegenüberliegenden Flansch 18, dessen Außenrand 19 eine ringsumlaufende Vertiefung 20 auf einer von der !zweiten Dichtungsscheibe 12 abgewandten Außenfläche 2 1 de"¹ Dichtungsscheibe 11 aufweist. Die der Außenfläche 21 gegenüberliegende Fläche 23 der Dichtungsscheibe 11 besitzt eine Konvexität bzw. einen entsprechenden Ringvorsprung 22. Der Dichtungsring 13 weist einen ringförmigen Kragen 25 auf, der axial zum Ringvorsprung 22 hin vorsteht und so ausgelegt ist, daß er mit den vorbeschriebenen Merkmalen der Dichtungsscheibe 11 eine ergänzende Dichtungswirkung erzielt. Im einzelnen wird der Ringvorsiprung 22 radial auswärts von einer Ringfläche 26 begrenzt, die der Dichtungsscheibe 12 gegenüberliegt, jedoch von dieser divergiert. Darstellungsgemäß wirkt der Kragen 25 nicht gleitend mit einer gewölbten Ringfläche 27 zusammen, die ein Teil der Innenfläche 23 der Dichtungsscheibe 11 ist und radial innerhalb des Ringvorsprungs 27 liegt, so daß mit dem Ringvorsprung 22 eine Labyrinthdiohtunc der Abdichtungseinheit erreicht wird, am die Abdichtung gegenüber äußerem Schmutz zu verbessern.

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ist der Dichtungsring 13 aueh mit einer ringförmigen Rille versehen, die dem Kragen 25 benachbart und außerhalb desselben angeordnet ist sowie auf der Höhe der Spitze des Ringvorsprun.gs 22 liegt, welche durch die zusammenstoßenden Flächen 26, 27 gebildet wird. Die Rille 28 wird radial außen von einer Schrägfläche bzw. einer schrägen Ringfläche 29 gebildet, die der Ringfläche 26 zugewendet und so geneigt ist, daß sie mit ihr konvergiert bzw. zusammenläuft.

Die rinqförmige Vertiefung 20 wird ihrerseits radial außen von einer rechtwinkligen Kante 30 begrenzt, welche durch die Form des Außenrandes 19 von einer scharfen Kante gebildet ist und in einer Ebene liegt, die in Bezug auf eine die Außenfläche 21 aufweisende Ebene axial zur inneren Dichtungsscheibe 12 versetzt ist. Eine der Kante 30 benachbarte Schrägfläche verläuft parallel zu der Ringfläche 26 und begrenzt seitlich die ringförmige Vertiefung 20. Diese Schrägfläche 31 kann Verschmutzungen aus der Ausnehmung 6 schleudern.

Die vorbeschriebene Abdichtungseinheit wirkt wie folgt: Wenn die Dichtungsscheiben 11, 12 einander gegenüberliegend eingebaut werden, wobei darauf geachtet wird, daß die den Flansch 18 aufweisende Dichtungsscheibe 11 mit einem drehangetriebenen Teil zusammengebaut wird, wirkt der Dichtungsring 13 mit der Gleitbahn 14 und der Kragen 25 mit dem Ringvorsprung 22 zusammen, so daß eine doppelte, axial-radial wirkende Abdichtung erreicht wird. Der Dichtungsring 13 liegt radial auf und bewirkt eine entsprechende Gleitabdichtung in bekannter Weise, so daß das Austreten von Schmiermittel aus der Ausnehmung 6 verhindert wird. Die Abdichtungswirkung wird in Bezug auf die bekannten Abdichtungseinheiten durch die zweite (axiale) Dichtung noch verbessert, indem der Dichtungsring 13 mit einem Spezialfett geschmiert wird, das in die durch die Lippe 16, den Flansch und den Kragen 25 definierte Ringkämmer eingefüllt ist. Dank der speziellen Gestaltung der zusammenwirkenden Teile sorgt die zweite Dichtung für beträchtlich größere Wirkung, verglichen mit ähnlichen Abdichtungseinheiten, indem, wie Tests gezeigt haben, das Spezialfett besser und langer zurückgehalten wird, wodurch die größere Abdichtungswirkung und eine größere

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Lebensdauer erreicht wird, als bei bekannten Abdichtungseinheiten. Die gewölbte Ringfläche 27 bewirkt zusammen mit der Rille 28 während des Betriebs, daß Fett am Kragen 25 gesammelt wird, welches das verbleibende Fett innerhalb der Kammer zurückhält und den Zutritt von Schmutz verhindert. Der meiste Schmutz wird von der Abdichtungseinheit mit Hilfe der ringförmigen Vertiefung 20 weggeschleudert, die überraschenderweise die zentrifugale Wirkung steigert, welche normaler Weise von mit flachen Kanten versehenen Flanschen erreicht wird. Der wenige Schmutz, der trotzdem hinter den Außenrand 19 gelangt, wird von der Rille 28 gesammelt, aus der er von dem Ringvorsprung 22 gesaugt und wegen der Gestaltung der Ringfläche längs der Ringfläche 26 nach außen geschleudert wird, während sich die Dichtungsscheibe 11 zusammen mit dem Ring 3 dreht. Der nach außen geschleuderte Schmutz sammelt sich an der Kante 30, die auf Grund ihrer Gestaltung zur Bildung und Absonderung von Tropfen beiträgt und es damit ermöglicht, zuvor noch nicht entfernte Verunreinigungen vollständig zu entfernen.

Fig. 2 zeigt eine Variante 40 einer erfindungsgemäßen Abdichtungseinheit, die von der bereits beschriebenen Abdichtungseinheit 10 nur in einigen Details abweicht. Identisch oder gleiche Teile sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Abdichtungseinheit 40 unterscheidet sich von der Abdichtungseinheit 10 durch einen axialen Ringkragen 41 größerer Länge und in Bezug auf den Kragen 25 unterschiedlicher Querschnittsausbildung. Der Kragen 41 wirkt bei Betrieb der Abdichtungseinheit gleitend mit einer ebenen Ringfläche 42 zusammen, die ein Teil der Innenfläche 23 ist und die Spitze des Ringvorsprungs 22 bildet. Das Zusammenwirken zwischen dem Ringvorsprung 22 und dem Kragen 41 erfolgt bei zusammengebauten Dichtungsscheiben 11, 12 derart, daß der Kragen 41 radial auswärts gebogen ist, wie Fig. 2 zeigt, so daß eine Gleitdichtung zw i ·■ chen den Dichtungsscheiben 11, 12 gebildet wird. Die "iegung erfolgt so, daß dör Kragen 41 in die Ringfläche 26 übergeht bzw. zu dieser ausgerichtet wird, um das Abschleudern von Schmutz zu unterstützen» Wegen der besseren Wirkung einer Gleitdichtung im Vergleich zu einer Labyrintdichtuntjt ist die Rille 28 bei der Abdiöhtungöeinheit 40 weggelassen, wie auch die Ringfläche 27,

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welche durch die ebene Ringfläche 42 ersetzt ist. Die Ringfläche 26, die Kante 30 und die ringförmige Vertiefung sind bei der Abdichtungseinheit 40 jedoch ebenfalls vorgesehen und erzeugen dieselben Wirkungen, wie bei der Abdichtungseinheit 10. Die Abdichtungseinheit 40 wirkt daher in derselben Weise wie die Abdichtungseinheit 10, abgesehen von der Wirkung der Rille 28, die bei der Abdichtungseinheit 40 weggelassen werden kann, da die nicht gleitende ergänzende axiale Dichtung in eine Gleitdichtung umgewandelt wurde. Daraus r^v sultieren bei dieser Abdichtungseinheit 40 gleiche oder größere Wirksamkeit, verglichen mit der Abdichtungseinheit 10, bei einfacherer Gestaltung jedoch eine größere Reibung. Der Techniker kann daher in jedem Einzelfall wählen, welche der Abdichtungseinheiten 10 bzw. 40 für die in Rede stehende Anwendung besser geeignet ist. In jedem Fall wird dabei von der Erfindung Gebrauch gemacht.

Aus der vorstehenden Beschreibung sind die Vorteile der vorliegenden Erfindung klar, wie auch die Möglichkeit, die vorliegende Erfindung woanders, als bei Wälzlagern zu verwenden. Die erfindungsgemäße Abdichtungseinheit kann beispielsweise bei zwei relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen eingebaut werden, wie Welle und entsprechendes Lager, wobei die Wirkung genau wie beschrieben ist.

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Claims

Ansprüche

1. Abdichtungseinheit zum Einbau zwischen zwei relativ zueinander verdrehbare Bauteile, insbesondere Wälzlager, mit einer ersten starren Dichtungsscheibe, die einem der verdrehbaren Bauteile zugeordnet ist, mit einer zweiten starren Dichtungsscheibe, die dem anderen der verdrehbaren Bauteile zugeordnet ist und mit einer integralen aus elastischen Polymer bestehenden Dichtungsring, der zum Abdichten auf einer Gleit-

bahn der ersten Dichtungsscheibe radial aufliegt und darauf gleitet, dadurch gekennzeich-

n ··> t, daß die erste Dichtungsscheibe (11) einen dem \ Dichtungsring (13) benachbarten Flansch (18) hat, dessen

Außenrand (19' mit seiner der zweiten Dichtungsscheibe (12) abgewandten Außenfläche (21) eine ringsumlaufende Vertiefung (20) und mit seiner der zweiten Dichtungsscheibe (12) zugewandten Innenfläche (23) einen 'Ringvorsprung (22) bildet, an den radial nach außen eine von der zweiten Dichtungsscheibe (12) weggeneigte Ringfläche (26) anschließt.

2. Abdichtungseinheit nach Anspruch 1,dadurch gekennze ichnet, daß der Dichtungsring (13) einen axial vorspringenden Kragen (25, 41) hat, der gemeinsam mit dem Ringvorsprung (22) eine ergänzende Dichtungswirkung aufweist.

3. Abdichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axial vorspringende Kragen (25) im Sinne einer Labyrinthdichtung einer gewölbten Ringfläche (27) gleitftfei dicht benachbart ist, die radial nach innen an den RingvorsprUng (22) anschließt und daß der Dichtungsring (13) auf der Höhe der Spitze des Ringvorsprungs (22) eine benachbarte Rille (28) mit äiner radial nach..außen.wsis&n<ä.en Ringfiäche (29) auf-

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weist, die dem Ringvorsprung (22) zugeneigt ist.

4. Abdichtungseinheit nach Anspruch 2, dadurch g ekennzeichnet, daß sich der axial vorspringende Kragen (41) gleitend auf einer ebenen, die Spitze des Ringvorsprungs (22) bildenden Ringfläche (42) der Innenfläche (23) der ersten Dichtungsscheibe (11) axial abstützt und dabei von dem Ringvorsprung (22) radial nach außen gebogen ist.

5. Abdichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 b_s 4, d adurch gekennzeichnet, daß die ringsumlaufende Vertiefung (20) der ersten Dichtungsscheibe (il) radial außen von einer rechtwinkligen Kante (30) begrenzt ist, die in einer gegenüber einer die Außenfläche (21) der ersten Dichtungsscheibe (11) aufweisenden Ebene axial zur zweiten Dichtungsscheibe (12) hin versetzten Ebene angeordnet ist.

6. Abdichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d adurch gekennzeichnet, daß sie eine Schraubenfeder (15) aufweist, die zur Steigerung des von dem Dichtungsring (13) auf die Gleitbahn (14) der ersten Dichtungsscheibe ausgeübten Abdichtungsdrucks um eine Lippe (16) des Dichtungsrings (13) herum gelegt ist.