EP4226058A1 - Abgedichtetes wälzlager - Google Patents

Abgedichtetes wälzlager

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EP4226058A1
EP4226058A1 EP21743037.0A EP21743037A EP4226058A1 EP 4226058 A1 EP4226058 A1 EP 4226058A1 EP 21743037 A EP21743037 A EP 21743037A EP 4226058 A1 EP4226058 A1 EP 4226058A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
axial
radial
sealing
seals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21743037.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas FICKERT-GUENTHER
Peter Reif
Armin BENDER
Christian Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4226058A1 publication Critical patent/EP4226058A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C2326/20—Land vehicles
    • F16C2326/28—Bicycle propulsion, e.g. crankshaft and its support

Definitions

  • the invention relates to a sealed roller bearing according to the features forming the preamble of patent claim 1, and it can be used particularly advantageously on radial deep groove ball bearings that are used in a bottom bracket for a bicycle with an electric motor support drive.
  • bottom brackets are those bearings on a bicycle in which the bottom bracket shaft, which is connected at its ends to the pedal cranks, is mounted.
  • Such bottom brackets consist in most cases of at least two roller bearings, which support the bottom bracket shaft on both sides of the bottom bracket shell.
  • the roller bearings of the bottom bracket are formed by exchangeable bearing units, which mostly consist of radial grooved ball bearings sealed on both sides due to their low frictional resistance.
  • Such a sealed deep groove ball bearing is already known, for example, from publication DE 10 2005 029 936 A1.
  • This deep groove ball bearing consists in a known manner of an inner bearing ring with a raceway arranged on its outer lateral surface, an outer bearing ring with a raceway arranged on its inner lateral surface and of a large number of rolling elements rolling on the raceways between the bearing rings, which are separated by a cage at regular intervals be held together.
  • two circumferential annular grooves are machined axially on both sides next to the raceway in the outer bearing ring into the inner lateral surface of the outer bearing ring, in which two seals, each consisting of a circular reinforcement and an elastomer coating, are fastened with their outer diameter are.
  • the seals On the part facing the inner bearing ring, the seals have an elastic carrier part, from which two sealing lips each extend, which interact with an undercut located in the inner bearing ring, with the undercut being designed asymmetrically in such a way that a first shoulder and a first shoulder adjoining the raceway and an external second shoulder are formed, which differ in their diameter.
  • an axially inwardly directed first sealing lip rubs against an inner wall of the undercut, while a second axially outwardly directed sealing lip forms a first gap seal with the outer shoulder.
  • a third inwardly directed sealing lip, which forms a second gap seal with the first shoulder is also arranged at a radial distance from the first two sealing lips.
  • the seals of the deep groove ball bearing disclosed in US Pat. No. 5,037,213 A have improved sealing performance.
  • This deep groove ball bearing also consists of an inner bearing ring with an outer raceway, an outer bearing ring with an inner raceway and a large number of rolling elements rolling between the bearing rings, which are held at equal distances from one another by a cage.
  • two circumferential annular grooves are worked into the inner lateral surface of the outer bearing ring axially on both sides next to the raceway in the outer bearing ring, in which two seals, each consisting of a circular reinforcement and an elastomer coating, are fastened with their outer diameter.
  • the seals each have a first radial sealing lip that rests against the axial surfaces of two undercuts located next to the raceway in the inner bearing, a second axial sealing lip that rests on the radial surfaces of the undercuts in the inner bearing, and a third axial sealing lip that forms a sealing gap together with the undercuts in the inner bearing sealing lip up.
  • the invention is therefore based on the object of designing a sealed rolling bearing whose seals have improved sealing performance compared to a standard bearing with the same installation space and reliably prevent dirt water from entering the bearing interior.
  • this object is achieved in a sealed roller bearing according to the preamble of claim 1 in such a way that the radial sealing lips and the axial sealing lips of both seals in the profile cross-section are essentially radially aligned and axially spaced apart from one another and are formed on the ends of the axial connections of the elastomer casings that each enclose the inner diameter region of their reinforcements are, wherein the radial thickness of each axial connection is smaller than the axial width of each radial sealing lip and each axial sealing lip.
  • Preferred configurations and advantageous developments of the sealed roller bearing designed according to the invention are described in subclaims 2 to 6.
  • the radial sealing lips of the seals have a rectangular profile cross-section and, in the installed state, form central curvatures directed towards the bearing with an inner profile edge of their free ends, each circumferential sealing edges, which on the axial surfaces of the undercuts rest in the inner bearing ring.
  • the central curvatures of the radial sealing lips arise from the fact that their inner diameters in the stretched state are slightly smaller than the diameters of the axial surfaces of the undercuts in the inner bearing ring, in order to generate a constant contact pressure on the sealing edges of the radial sealing lips.
  • another feature of the sealed rolling bearing designed according to the invention is that the axial sealing lips of the seals have a rectangular profile cross-section with free ends angled toward the bearing and, when installed, form circumferential sealing surfaces with the faces of their free ends, which are attached to the radial surfaces of the undercuts on the inside bearing ring.
  • the axial distance between the end faces of the free ends and the side surfaces of the inner bearing ring when the seals are not installed is greater than the axial distance of the radial surfaces of the Undercuts to the side surfaces of the inner bearing ring.
  • the sealed roller bearing designed according to the invention is also characterized in that the sealing edges on the radial sealing lips and the sealing surfaces on the axial sealing lips of the seals are arranged at least approximately on the same radial plane or in the same diameter range of the seals. This allows optimal use of the radial installation space available for the seals possible without critical weakening of the residual wall thickness of the individual sealing lips of the seals.
  • the third sealing lips of the seals are arranged in the profile cross-section above the axial sealing lips and are axially aligned towards the inside of the bearing and, in the installed state, together with the axial sealing lips, the sealing gaps to the radial surfaces of the undercuts in the inner bearing ring form.
  • the axial extent of the third sealing lips corresponds approximately to the axial extent of the axial sealing lips of the seals, so that ring-shaped sealing gaps are formed in each case, which have narrow openings towards the bearing interior.
  • the reinforcements of the seals in the profile cross section each have outer end regions bent at right angles from a radial central part towards the bearing and inner end regions bent at an angle from the central part towards the bearing.
  • the direct inner diameter area of the reinforcements is ultimately aligned radially again in order to be able to form the connections of the axial sealing lips and radial sealing lips of the seals with a uniform elastomer thickness.
  • the sealed roller bearing designed according to the invention thus has the advantage over the sealed roller bearings known from the prior art that it encloses the inner diameter area of their reinforcements due to a substantially radial alignment and axial spacing of the radial sealing lips and the axial sealing lips of both seals and due to their molding axial connections of the elastomer coatings, the radial thickness of which is smaller than the axial width of each radial sealing lip and each axial sealing lip, can no longer lead to a mutual influence of the sealing lips, which in the static and dynamic state of the seals leads to discontinuities in the contacts of the first and second sealing lip pen and in the gap geometry of the third sealing lip, so that the ingress of dirty water into the interior of the bearing is ruled out.
  • FIG. 1 shows an enlarged partial view of a cross section through a sealed roller bearing designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a seal of the roller bearing designed according to the invention according to detail X in FIG. 1;
  • Figure 3 shows an enlarged representation of the sealing lips of the seal according to detail Z in Figure 2.
  • Figure 1 clearly shows a roller bearing 1 designed as a radial deep groove ball bearing, which consists of an inner bearing ring 2 with a raceway 4 arranged on its outer lateral surface 3, an outer bearing ring 5 with a raceway 7 arranged on its inner lateral surface 6, and a large number between the bearing rings 2, 5 on the raceways 4, 7 rolling rolling elements 8, which are held by an unspecified cage at equal distances from each other.
  • a roller bearing 1 designed as a radial deep groove ball bearing, which consists of an inner bearing ring 2 with a raceway 4 arranged on its outer lateral surface 3, an outer bearing ring 5 with a raceway 7 arranged on its inner lateral surface 6, and a large number between the bearing rings 2, 5 on the raceways 4, 7 rolling rolling elements 8, which are held by an unspecified cage at equal distances from each other.
  • the radial thickness SA of each axial connection 31, 32 is smaller than the axial width BR, BA of each radial sealing lip 23, 24 and each axial sealing lip 25, 26, in order to prevent the sealing lips 23, 24 and 25, 26 from influencing each other in the static and dynamic state of the seals 11, 12 leads to discontinuities in the contacts of the radial and axial sealing lips 23, 24, 25, 26 and in the gap geometry of the third sealing lip 27, 28 to avoid.
  • the illustration according to FIG. 3 also shows that the radial sealing lips 23, 24 of the seals 11, 12 have a rectangular profile cross-section and, in the installed state, form inward-facing curves 33, 34 with an inner profile edge of their free ends, each forming circumferential sealing edges 35, 36 which rest on the axial surfaces 19, 20 of the undercuts 17, 18 in the inner bearing ring 2.
  • the axial sealing lips 25, 26 of the seals 11, 12 also clearly have a rectangular profile cross-section, but with free ends 37, 38 angled inwards towards the bearing and, when installed, form with the end faces of their free ends 37, 38 circumferential sealing surfaces 39, 40, which the radial surfaces 23, 24 of the undercuts 17, 18 in the inner bearing ring 2 abut.
  • sealing edges 35, 36 on the radial sealing lips 23, 24 and the sealing surfaces 39, 40 on the axial sealing lips 25, 26 are at least approximately on the same radial plane or are arranged in the same diameter range of the seals 11, 12, so that the radial installation space available for the seals 11, 12 is optimally used without critically weakening the remaining wall thickness of the individual sealing lips 23, 24, 25, 26.
  • the third sealing lips 27, 28 of the seals 11, 12 are arranged in the profile cross-section above the axial sealing lips 25, 26 and are axially aligned towards the bearing and in the installed state, together with the axial sealing lips 25, 26, the sealing gaps 29, 30 to the Radial surfaces 21, 22 of the undercuts 17, 18 in the inner bearing ring 2 form.
  • the axial extent of the third sealing lips 27, 28 corresponds approximately to the axial extent of the axial sealing lips 25, 26 of the seals 11, 12, so that annular sealing gaps 29, 30 with narrow openings to the bearing interior arise.
  • the profile cross-section of the reinforcements 13, 14 of the seals 11, 12 each extends from a radial center part 41, 42 at right angles to the bearing inside, from outer end regions 43, 44 and from the center part 41, 42 to the bearing inside at an angle angled inner end portions 45, 46 have.
  • the direct inner diameter area of the reinforcements 13, 14 is ultimately aligned radially again in order to be able to form the connections 31, 32 of the axial sealing lips 25, 26 and radial sealing lips 23, 24 of the seals 11, 12 with a uniform elastomer thickness.
  • Roller bearing 26 axial sealing lip on 12 inner bearing ring of 1 27 third sealing lip on 11 outer lateral surface of 2 28 third sealing lip on 12

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein abgedichtetes Wälzlager (1), bestehend aus einem inneren Lagerring (2) mit einer an dessen äußerer Mantelfläche (3) angeordneten Laufbahn (4), einem äußeren Lagerring (5) mit einer an dessen innerer Mantelfläche (6) angeordneten Laufbahn (7) sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen (2, 5) auf den Laufbahnen (4, 7) abrollender Wälzkörper (8), wobei axial beidseitig neben der Laufbahn (7) im äußeren Lagerring (5) zwei umlaufende Ringnuten (9, 10) in die innere Mantelfläche (6) des äußeren Lagerrings (5) eingearbeitet sind, in denen zwei, jeweils aus einer kreisringförmigen Armierung (13, 14) und einer Elastomerummantelung (15, 16) bestehende Dichtungen (11, 12) befestigt sind, welche an ihrem Innenumfang jeweils eine erste, an Axialflächen (19, 20) zweier beidseitig neben der Laufbahn (4) im inneren Lagerring (2) angeordneter Freistiche (17, 18) anliegende Radialdichtlippe (23, 24), jeweils eine zweite, an Radialflächen (21, 22) der Freistiche (17, 18) im inneren Lagerring (2) anliegende Axialdichtlippe (25, 26) sowie jeweils eine dritte, zusammen mit den Freistichen (17, 18) im inneren Lagerring (2) einen Dichtspalt (29, 30) bildende Dichtlippe (27, 28) aufweisen. Erfindungsgemäß sind dass die Radialdichtlippen (23, 24) und die Axialdichtlippen (25, 26) beider Dichtungen (11, 12) im Profilquerschnitt im Wesentlichen radial ausgerichtet und axial voneinander beabstandet an die Enden von jeweils den Innendurchmesserbereich ihrer Armierungen (13, 14) umschließenden axialen Anbindungen (31, 32) der Elastomerummantelungen (15, 16) angeformt sind, wobei die radiale Stärke (SA) jeder axialen Anbindung (31, 32) kleiner als die axiale Breite (BR, BA) jeder Radialdichtlippe (23, 24) und jeder Axialdichtlippe (25, 26) ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Abgedichtetes Wälzlager
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein abgedichtetes Wälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , und sie insbesondere vorteilhaft an Radial-Rillenkugellagern anwendbar, die in einem Tretlager für ein Fahrrad mit elektromotorischem Unterstützungsantrieb verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Es ist allgemein bekannt, dass Tretlager diejenigen Lager an einem Fahrrad sind, in denen die an ihren Enden mit den Tretkurbeln verbundene Tretlagerwelle gelagert ist. Solche Tretlager bestehen in den meisten Fällen aus mindestens zwei Wälzlagern, welche die Tretlagerwelle an beiden Seiten des Tretlagergehäuses stützen. Bei modernen Fahrrädern werden die Wälzlager des Tretlagers durch auswechselbare Lagereinheiten gebildet, die am häufigsten aus beidseitig abgedichteten Radial-Rillenkugellagern aufgrund ihres geringen Reibwiderstandes bestehen.
Ein solches abgedichtetes Rillenkugellager ist beispielweise durch die Druckschrift DE 10 2005 029 936 A1 vorbekannt. Dieses Rillenkugellager besteht in bekannter Weise aus einem inneren Lagerring mit einer an dessen äußerer Mantelfläche angeordneten Laufbahn, einem äußeren Lagerring mit einer an dessen innerer Mantelfläche angeordneten Laufbahn sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf den Laufbahnen abrollender Wälzkörper, die durch einen Käfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Zusätzlich sind axial beidseitig neben der Laufbahn im äußeren Lagerring zwei um laufende Ringnuten in die innere Mantelfläche des äußeren Lagerrings eingearbeitet, in denen zwei, jeweils aus einer kreisringförmigen Armierung und einer Elastomerummantelung bestehende Dichtungen mit ihrem Außendurchmesser befestigt sind. An ihrem zum inneren Lagerring weisenden Teil weisen die Dichtungen ein elastisches Trägerteil auf, von dem jeweils zwei Dichtlippen ausgehen, die mit einem im inneren Lagerring angeordneten Freistich Zusammenwirken, wobei der Freistich derart unsymmetrisch gestaltet ist, dass eine an die Laufbahn sich anschließende erste Schulter und eine außenliegende zweite Schulter gebildet sind, die sich in ihrem Durchmesser unterscheiden. Dabei liegt an einer inneren Wandung des Freistiches eine axial nach innen gerichtete erste Dichtlippe schleifend an, während eine zweite axial nach außen gerichtete Dichtlippe mit der außenliegenden Schulter eine erste Spaltdichtung bildet. Radial beab- standet von den ersten beiden Dichtlippen ist darüber hinaus eine dritte nach innen gerichtete Dichtlippe angeordnet, die mit der ersten Schulter eine zweite Spaltdichtung bildet.
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass insbesondere beim Reinigen eines Fahrrades mit einem Hochdruckreiniger die Performance der für die Rillenkugellager des Tretlagers verwendeten Dichtungen nicht ausreicht, um ein Eindringen von Schmutzwasser in die Wälzlager sicher zu verhindern. Durch den scharfen Wasserstrahl des Hochdruckreinigers kam es zum Eintritt von Wasser durch die erste Spaltdichtung hindurch, welches im Lagerbetrieb durch das Abheben der ersten Dichtlippe von der inneren Wandung des Freistichs am inneren Lagerring in das Lagerinnere vordrang und durch Oxidation mit Lagerbauteilen lebensdauerverringernde Lagerschäden verursachte.
Eine demgegenüber verbesserte Dichtungsperformance weisen die Dichtungen des in der US 5037213 A offenbarten Rillenkugellagers auf. Auch dieses Rillenkugellager besteht aus einem inneren Lagerring mit einer Außenlaufbahn, einem äußeren Lagerring mit einer Innenlaufbahn sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen abrollender Wälzkörper, die durch einen Käfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Ebenso sind axial beidseitig neben der Laufbahn im äußeren Lagerring zwei umlaufende Ringnuten in die innere Mantelfläche des äußeren Lagerrings eingearbeitet, in denen zwei, jeweils aus einer kreisringförmigen Armierung und einer Elastomerummantelung bestehende Dichtungen mit ihrem Außendurchmesser befestigt sind. An ihrem Innenumfang weisen die Dichtungen dabei jeweils eine erste, an Axialflächen zweier neben der Laufbahn im inneren Lagerung angeordneter Freistiche anliegende Radialdichtlippe, jeweils eine zweite, an Radialflächen der Freistiche im inneren Lagerung anliegende Axialdichtlippe sowie jeweils eine dritte, zusammen mit den Freistichen im inneren Lagerung einen Dichtspalt bildende Dichtlippe auf.
Nachteilig bei den hier verwendeten Dichtungen ist jedoch, dass die drei Dichtlippen an einer einzigen Hauptdichtlippe positioniert sind und sich dadurch gegenseitig beeinflussen. Im statischen und dynamischen Zustand der Dichtungen kommt es dadurch zu Unstetigkeiten in den Kontakten der ersten und zweiten Dichtlippen und in der Spaltgeometrie der dritten Dichtlippe, die zum Eindringen von Schmutzwasser in das Innere der Rillenkugellager mit den genannten unerwünschten Folgen führen können.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein abgedichtetes Wälzlager zu konzipieren, dessen Dichtungen bei unverändertem Bauraum gegenüber einem Standardlager eine verbesserte Dichtungsperformance aufweisen und einen Schmutzwassereintritt in das Lagerinnere sicher verhindern.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem abgedichteten Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Radialdichtlippen und die Axialdichtlippen beider Dichtungen im Profilquerschnitt im Wesentlichen radial ausgerichtet und axial voneinander beabstandet an die Enden von jeweils den Innendurchmesserbereich ihrer Armierungen umschließenden axialen Anbindungen der Elastomerummantelungen angeformt sind, wobei die radiale Stärke jeder axialen Anbindung kleiner als die axiale Breite jeder Radialdichtlippe und jeder Axialdichtlippe ist. Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlagers werden in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlager vorgesehen, dass die Radialdichtlippen der Dichtungen einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweisen und im Einbauzustand unter Bildung lagereinwärts gerichteter mittiger Krümmungen mit einer inneren Profilkante ihrer freien Enden jeweils umlaufende Dichtkanten bilden, die auf den Axialflächen der Freistiche im inneren Lagerring aufliegen. Die mittigen Krümmungen der Radialdichtlippen entstehen dabei dadurch, dass deren Innendurchmesser im gestreckten Zustand geringfügig kleiner sind als die Durchmesser der Axialflächen der Freistiche im inneren Lagerring, um so einen stetigen Anpressruck auf die Dichtkanten der Radialdichtlippen zu erzeugen.
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlagers, dass die Axialdichtlippen der Dichtungen einen rechteckigen Profilquerschnitt mit lagereinwärts abgewinkelten freien Enden aufweisen und im Einbauzustand mit den Stirnseiten ihrer freien Enden jeweils umlaufende Dichtflächen bilden, die an den Radialflächen der Freistiche im inneren Lagerring anliegen. Um hierbei ebenfalls einen stetigen Anpressdruck der Stirnseiten der freien Enden der Axialdichtlippen an die Radialflächen der Freistiche im inneren Lagerring zu erzeugen, ist der Axialabstand der Stirnseiten der freien Enden zu den Seitenflächen des inneren Lagerrings im unverbauten Zustand der Dichtungen größer als der Axialabstand der Radialflächen der Freistiche zu den Seitenflächen des inneren Lagerrings.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete abgedichtete Wälzlager darüber hinaus noch dadurch aus, dass die Dichtkanten an den Radialdichtlippen und die Dichtflächen an den Axialdichtlippen der Dichtungen zumindest annähernd auf einer gleichen Radialebene bzw. einem gleichen Durchmesserbereich der Dichtungen angeordnet sind. Dadurch ist eine optimale Nutzung des für die Dichtungen zur Verfügung stehenden radialen Bauraums ohne kritische Schwächung der Restwandstärke der einzelnen Dichtlippen der Dichtungen möglich.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlagers ist es nach Anspruch 5 des Weiteren, dass die dritten Dichtlippen der Dichtungen im Profilquerschnitt oberhalb der Axialdichtlippen angeordnet sowie lagereinwärts axial ausgerichtet sind und im Einbauzustand zusammen mit den Axialdichtlippen die Dichtspalte zu den Radialflächen der Freistiche im inneren Lagerring bilden. Die axiale Erstreckung der dritten Dichtlippen entspricht dabei etwa der axialen Erstreckung der Axialdichtlippen der Dichtungen, so dass jeweils ringförmige Dichtspalte entstehen, die schmale Öffnungen zum Lagerinnenraum hin aufweisen.
Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlagers durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass die Armierungen der Dichtungen im Profilquerschnitt jeweils von einem radialen Mittelteil lagereinwärts rechtwinklig abgewinkelte äußere Endbereiche sowie von dem Mittelteil lagereinwärts schräg abgewinkelte innere Endbereiche aufweisen. Der direkte Innendurchmesserbereich der Armierungen ist letztendlich wieder radial ausgerichtet, um die Anbindungen der Axialdichtlippen und Radialdichtlippen der Dichtungen mit einer einheitlichen Elastomerstärke ausbilden zu können.
Das erfindungsgemäß ausgebildete abgedichtete Wälzlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten abgedichteten Wälzlagern den Vorteil auf, dass es durch eine im Wesentlichen radiale Ausrichtung und axiale Beabstandung der Radialdichtlippen und der Axialdichtlippen beider Dichtungen sowie durch deren Anformung an jeweils den Innendurchmesserbereich ihrer Armierungen umschließende axiale Anbindungen der Elastomerummantelungen, deren radiale Stärke kleiner als die axiale Breite jeder Radialdichtlippe und jeder Axialdichtlippe ist, nicht mehr zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Dichtlippen kommen kann, die im statischen und dynamischen Zustand der Dichtungen zu Unstetigkeiten in den Kontakten der ersten und zweiten Dichtlip- pen sowie in der Spaltgeometrie der dritten Dichtlippe führt, so dass ein Eindringen von Schmutzwasser in das Lagerinnere ausgeschlossen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten abgedichteten Wälzlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine vergrößerte Teilansicht eines Querschnitts durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes abgedichtetes Wälzlager;
Figur 2 eine Querschnittsansicht einer Dichtung des erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagers gemäß Einzelheit X in Figur 1 ;
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Dichtlippen der Dichtung gemäß Einzelheit Z in Figur 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus Figur 1 geht deutlich ein als Radial-Rillenkugellager ausgebildetes Wälzlager 1 hervor, welches aus einem inneren Lagerring 2 mit einer an dessen äußerer Mantelfläche 3 angeordneten Laufbahn 4, einem äußeren Lagerring 5 mit einer an dessen innerer Mantelfläche 6 angeordneten Laufbahn 7 sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen 2, 5 auf den Laufbahnen 4, 7 abrollender Wälzkörper 8 besteht, die durch einen nicht näher bezeichneten Käfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden.
Ebenso ist in Figur 1 zu sehen, dass axial beidseitig neben der Laufbahn 7 im äußeren Lagerring 5 zwei um laufende Ringnuten 9, 10 in die innere Mantelfläche 6 des äußeren Lagerrings 5 eingearbeitet sind, in denen zwei, jeweils aus einer kreisringförmigen Armierung 13, 14 und einer Elastomerummantelung 15, 16 bestehende Dichtungen 11 , 12 befestigt sind, welche, wie in Figur 2 ersicht- lieh ist, an ihrem Innenumfang jeweils eine erste, an Axialflächen 19, 20 zweier beidseitig neben der Laufbahn 4 im inneren Lagerung 2 angeordneter Freistiche 17, 18 anliegende Radialdichtlippe 23, 24, jeweils eine zweite, an Radialflächen 21 , 22 der Freistiche 17, 18 im inneren Lagerung 2 anliegende Axialdichtlippe 25, 26 sowie jeweils eine dritte, zusammen mit den Freistichen 17, 18 im inneren Lagerung 2 einen Dichtspalt 29, 30 bildende Dichtlippe 27, 28 aufweisen.
Aus den Figuren 2 und 3 wird des Weiteren deutlich, dass die Radialdichtlippen 23, 24 und die Axialdichtlippen 25, 26 beider Dichtungen 11 , 12 im Profilquerschnitt im Wesentlichen radial ausgerichtet und axial voneinander beabstandet an die Enden von jeweils den Innendurchmesserbereich ihrer Armierungen 13, 14 umschließenden axialen Anbindungen 31 , 32 der Elastomerummantelungen 15, 16 angeformt sind. Dabei ist die radiale Stärke SA jeder axialen Anbindung 31 , 32 kleiner als die axiale Breite BR, BA jeder Radialdichtlippe 23, 24 und jeder Axialdichtlippe 25, 26, um somit eine gegenseitige Beeinflussung der Dichtlippen 23, 24 und 25, 26, die im statischen und dynamischen Zustand der Dichtungen 11 , 12 zu Unstetigkeiten in den Kontakten der Radial- und Axialdichtlippen 23, 24, 25, 26 sowie in der Spaltgeometrie der dritten Dichtlippe 27, 28 führt, zu vermeiden.
Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt weiterhin, dass die Radialdichtlippen 23, 24 der Dichtungen 11 , 12 einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweisen und im Einbauzustand unter Bildung lagereinwärts gerichteter Krümmungen 33, 34 mit einer inneren Profilkante ihrer freien Enden jeweils umlaufende Dichtkanten 35, 36 bilden, die auf den Axialflächen 19, 20 der Freistiche 17, 18 im inneren Lagerring 2 aufliegen. Die Axialdichtlippen 25, 26 der Dichtungen 11 , 12 weisen deutlich sichtbar ebenfalls einen rechteckigen Profilquerschnitt, jedoch mit lagereinwärts abgewinkelten freien Enden 37, 38 auf und bilden im Einbauzustand mit den Stirnseiten ihrer freien Enden 37, 38 jeweils umlaufende Dichtflächen 39, 40, die an den Radialflächen 23, 24 der Freistiche 17, 18 im inneren Lagerring 2 anliegen. Dabei ist in Figur 3 erkennbar, dass die Dichtkanten 35, 36 an den Radialdichtlippen 23, 24 und die Dichtflächen 39, 40 an den Axialdichtlippen 25, 26 zumindest annähernd auf einer gleichen Radialebene bzw. einem gleichen Durchmesserbereich der Dichtungen 11 , 12 angeordnet sind, so dass der für die Dichtungen 11 , 12 zur Verfügung stehende radiale Bauraum ohne kritische Schwächung der Restwandstärke der einzelnen Dichtlippen 23, 24, 25, 26 optimal genutzt wird.
Gleichfalls ist in Figur 3 erkennbar, dass die dritten Dichtlippen 27, 28 der Dichtungen 11 , 12 im Profilquerschnitt oberhalb der Axialdichtlippen 25, 26 angeordnet sowie lagereinwärts axial ausgerichtet sind und im Einbauzustand zusammen mit den Axialdichtlippen 25, 26 die Dichtspalte 29, 30 zu den Radialflächen 21 , 22 der Freistiche 17, 18 im inneren Lagerring 2 bilden. Die axiale Erstreckung der dritten Dichtlippen 27, 28 entspricht dabei etwa der axialen Erstreckung der Axialdichtlippen 25, 26 der Dichtungen 11 , 12, so dass jeweils ringförmige Dichtspalte 29, 30 mit schmalen Öffnungen zum Lagerinnenraum entstehen.
In den Figuren 1 und 2 ist schließlich noch zu sehen, dass die Armierungen 13, 14 der Dichtungen 11 , 12 im Profilquerschnitt jeweils von einem radialen Mittelteil 41 , 42 lagereinwärts rechtwinklig abgewinkelte äußere Endbereiche 43, 44 sowie von dem Mittelteil 41 , 42 lagereinwärts schräg abgewinkelte innere Endbereiche 45, 46 aufweisen. Der direkte Innendurchmesserbereich der Armierungen 13, 14 ist letztendlich wieder radial ausgerichtet, um die Anbindungen 31 , 32 der Axialdichtlippen 25, 26 und Radialdichtlippen 23, 24 der Dichtungen 11 , 12 mit einer einheitlichen Elastomerstärke ausbilden zu können.
Bezugszahlenliste
Wälzlager 26 Axialdichtlippe an 12 innerer Lagerring von 1 27 dritte Dichtlippe an 11 äußere Mantelfläche von 2 28 dritte Dichtlippe an 12
Laufbahn in 3 29 Dichtspalt äußerer Lagerring von 1 30 Dichtspalt innere Mantelfläche von 5 31 axiale Anbindung an 11
Laufbahn in 6 32 axiale Anbindung an 12
Wälzkörper von 1 33 Krümmung an 23
Ringnut in 6 34 Krümmung an 24
Ringnut in 6 35 Dichtkante an 23
Dichtung 36 Dichtkante an 24
Dichtung 37 Ende von 25
Armierung von 11 38 Ende von 26
Armierung von 12 39 Dichtfläche an 37
Elastomerummantelung von 13 40 Dichtfläche an 38
Elastomerummantelung von 14 41 Mittelteil von 13
Freistich in 2 42 Mittelteil von 14
Freistich in 2 43 äußerer Endbereich von 13
Axialfläche von 17 44 äußerer Endbereich von 14
Axialfläche von 18 45 innerer Endbereich von 13
Radialfläche von 17 46 innerer Endbereich von 14
Radialfläche von 18
Radialdichtlippe an 11 SA radiale Stärke von 31/32
Radialdichtlippe an 12 BR axiale Breite von 23/24
Axialdichtlippe an 1 H1 BA axiale Breite von 25/26

Claims

Patentansprüche Abgedichtetes Wälzlager (1 ), bestehend aus einem inneren Lagerung (2) mit einer an dessen äußerer Mantelfläche (3) angeordneten Laufbahn (4), einem äußeren Lagerung (5) mit einer an dessen innerer Mantelfläche (6) angeordneten Laufbahn (7) sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen (2, 5) auf den Laufbahnen (4, 7) abrollender Wälzkörper (8), wobei axial beidseitig neben der Laufbahn (7) im äußeren Lagerung (5) zwei um laufende Ringnuten (9, 10) in die innere Mantelfläche (6) des äußeren Lagerrings (5) eingearbeitet sind, in denen zwei, jeweils aus einer kreisringförmigen Armierung (13, 14) und einer Elastomerummantelung (15, 16) bestehende Dichtungen (11 , 12) befestigt sind, welche an ihrem Innenumfang jeweils eine erste, an Axialflächen (19, 20) zweier beidseitig neben der Laufbahn (4) im inneren Lagerung (2) angeordneter Freistiche (17, 18) anliegende Radialdichtlippe (23, 24), jeweils eine zweite, an Radialflächen (21 , 22) der Freistiche (17, 18) im inneren Lagerung (2) anliegende Axialdichtlippe (25, 26) sowie jeweils eine dritte, zusammen mit den Freistichen (17, 18) im inneren Lagerung (2) einen Dichtspalt (29, 30) bildende Dichtlippe (27, 28) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtlippen (23, 24) und die Axialdichtlippen (25, 26) beider Dichtungen (11 , 12) im Profilquerschnitt im Wesentlichen radial ausgerichtet und axial voneinander beab- standet an die Enden von jeweils den Innendurchmesserbereich ihrer Armierungen (13, 14) umschließenden axialen Anbindungen (31 , 32) der Elastomerummantelungen (15, 16) angeformt sind, wobei die radiale Stärke (SA) jeder axialen Anbindung (31 , 32) kleiner als die axiale Breite (BR, BA) jeder Radialdichtlippe (23, 24) und jeder Axialdichtlippe (25, 26) ist. Abgedichtetes Wälzlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtlippen (23, 24) der Dichtungen (11 , 12) einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweisen und im Einbauzustand unter Bildung lagerein- wärts gerichteter Krümmungen (33, 34) mit einer inneren Profilkante ihrer freien Enden jeweils umlaufende Dichtkanten (35, 36) bilden, die auf den Axialflächen (19, 20) der Freistiche (17, 18) im inneren Lagerring (2) aufliegen. Abgedichtetes Wälzlager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdichtlippen (25, 26) der Dichtungen (11 , 12) einen rechteckigen Profilquerschnitt mit lagereinwärts abgewinkelten freien Enden (37, 38) aufweisen und im Einbauzustand mit den Stirnseiten ihrer freien Enden (37, 38) jeweils umlaufende Dichtflächen (39, 40) bilden, die an den Radialflächen (23, 24) der Freistiche (17, 18) im inneren Lagerring (2) anliegen. Abgedichtetes Wälzlager (1 ) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkanten (35, 36) an den Radialdichtlippen (23, 24) und die Dichtflächen (39, 40) an den Axialdichtlippen (25, 26) zumindest annähernd auf einer gleichen Radialebene bzw. einem gleichen Durchmesserbereich der Dichtungen (11 , 12) angeordnet sind. Abgedichtetes Wälzlager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Dichtlippen (27, 28) der Dichtungen (11 , 12) im Profilquerschnitt oberhalb der Axialdichtlippen (25, 26) angeordnet sowie lagereinwärts axial ausgerichtet sind und im Einbauzustand zusammen mit den Axialdichtlippen (25, 26) die Dichtspalte (29, 30) zu den Radialflächen (21 , 22) der Freistiche (17, 18) im inneren Lagerring (2) bilden. Abgedichtetes Wälzlager (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungen (13, 14) der Dichtungen (11 , 12) im Profilquerschnitt jeweils von einem radialen Mittelteil (41 , 42) lagereinwärts rechtwinklig abgewinkelte äußere Endbereiche (43, 44) sowie von dem Mittelteil (41 , 42) lagereinwärts schräg abgewinkelte innere Endbereiche (45, 46) aufweisen, wobei der direkte Innendurchmesserbereich wieder radial ausgerichtet ist.
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