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Dokumentenidentifikation DE3528961C2 09.01.1992
Titel Beidseitig mit Dichtringen versehene Wellen- oder Achslagerungen mit Druckausgleich
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Dreschmann, Peter, Dipl.-Ing., 8721 Dittelbrunn, DE;
Walter, Wilhelm, 8731 Reith, DE
DE-Anmeldedatum 13.08.1985
DE-Aktenzeichen 3528961
Offenlegungstag 26.02.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.01.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.01.1992
IPC-Hauptklasse F16C 33/78
IPC-Nebenklasse F16J 15/32   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtringe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ausführungen der genannten Art sind schon aus der US 36 01 457 und der FR 11 50 516 bekannt. Die Dichtringe sind dabei gleichgerichtet angeordnet, d. h. beide Dichtlippenenden liegen z. B. an der Welle in der gleichen Schräglage an. Wenn bei einer solchen Abdichtung z. B. der Druck im Lagerinneren ansteigt, hebt eine der schrägen Dichtlippenenden kurzfristig ab und es kommt zu einem Druckausgleich. Gleiches tritt ein, wenn der Innendruck abfällt, denn dann hebt das andere Dichtlippenende ab. Um eine langfristige Dichtwirkung zu erreichen, liegen die Dichtlippen mit einem hohen Druck an der Welle an. Dadurch ergibt sich ein relativ hohes Dichtungsreibmoment, das oft unerwünscht ist.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung verbesserte Dichtringe aufzuzeigen, bei denen mit einfachsten Mitteln eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt wird, wodurch das Dichtungsreibungsmoment reduziert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Die verbesserte Dichtung wird bei einer Ausführung dadurch erreicht, daß jeder der einen Lagerinnenraum beidseitig abdichtenden Dichtringe mit seiner Lippe in eine Nut hineinragt und beide Lippen z. B. an der linken Seitenfläche der jeweiligen Nut anliegen. Durch das Hineinragen der Lippen in die Nut ergibt sich zur Grundfläche und/oder anderen Seitenfläche hin ein geringer Spalt, der einen Labyrintheffekt besitzt und so die Dichtwirkung erhöht.

Bei einer Variante von Dichtringen sind symmetrische Doppeldichtlippen vorgesehen, die z. B. einen V-förmigen Querschnitt besitzen. Wenn diese Dichtringe mit zylindrischen Gegenlaufflächen zusammenwirken, steht die Dichtlippe, die jeweils in die gleiche Richtung zeigt, radial einer Nut gegenüber, während die andere Dichtlippe an der Gegenlauffläche anliegt. Diese Dichtungen besitzen wegen der zusätzlichen Labyrinthdichtung auch eine erhöhte Dichtwirkung. Außerdem kann auf beiden Seiten der Räume der gleiche Dichtring verwendet werden.

Bei Dichtungen, bei denen die Dichtringe mit je zwei Dichtlippen versehen sind, von denen die eine schräg und die andere radial angeordnet ist, ist es zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens erforderlich, daß auf der einen Seite die schräg angeordnete Dichtlippe anliegt, während die radial angeordnete Dichtlippe der Gegenlauffläche mit Spalt gegenübersteht und auf der anderen Seite der Lagerung die Verhältnisse umgekehrt sind, d. h. die schräg angeordnete Dichtlippe ist mit Spalt und die radial angeordnete Dichtlippe ist ohne Spalt angeordnet. Diese Ausführungen besitzen ebenfalls den Vorteil, daß ihre Dichtwirkung vergrößert wird.

All diese Ausführungen haben gegenüber den Konstruktionen, bei denen zum Druckausgleich Löcher oder Labyrinthe in den Dichtungen vorgesehen sind, den Vorteil, daß in allen Betriebszuständen ein Druckausgleich stattfindet, ohne daß ständige Öffnungen vorgesehen sein müssen. Bei solchen oder ähnlichen Ausführungen können die Entlüftungsöffnungen durch Verschmutzung und Fettrückstände auch verstopfen. Diese Gefahr besteht bei den erfindungsgemäßen Lösungen nicht, denn zwischen den Dichtlippen und den Gegenlaufflächen besteht immer eine Relativbewegung, die eine feste Verbindung verhindert. Es handelt sich um Ausführungen mit einer bevorzugten Ventilwirkung.

Die Erfindung wird anhand von drei Beispielen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Kugellager mit Dichtringen, deren Dichtlippen radial angeordnet sind;

Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Kugellager mit zweilippigen Dichtringen, deren Dichtlippen symmetrisch angeordnet sind;

Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Kugellager mit zweilippigen Dichtringen, deren Dichtlippen asymmetrisch angeordnet sind.

Gemäß Fig. 1 besteht das Kugellager aus einem Außenring 1, einem Innenring 2, dem Käfig 3 mit den Kugeln 4 und den beiden Dichtringen 8 und 9. Letztere sind am Außenring 1 befestigt und besitzen zum Innenring 2 hin gerichtet Abschnitte 8&min; und 9&min; aus elastischen Material. Um eine Anlage der etwa radial gerichteten Dichtlippen 8&min;&min; und 9&min;&min; am Innenring 2 zu ermöglichen, ist letzterer mit umlaufenden Nuten 10 versehen, an deren gleich gerichteten Stirnfläche 10&min; und 10&min;&min; die Dichtlippen 8&min;&min; und 9&min;&min; mit ihren Ansätzen 8a und 9a anliegen. Die Dichtlippen 8&min;&min; und 9&min;&min; besitzen weitere Ansätze 8b und 9b und dadurch eine im Querschnitt etwa T-förmige Gestalt, damit bei Verwendung gleicher Dichtringe unabhängig von der Anlageseite auf beiden Seiten des Lagers eine funktionsmäßig gute Anlage sichergestellt ist. Es ist offensichtlich, daß bei der gezeigten Ausführung die rechte Nut 10 auch weggelassen werden kann. In diesem Fall würde der Ansatz 9a der Dichtlippe 9&min;&min; an der Stirnseite des Innenrings 2 zur Anlage kommen. Auch hier erfolgt eine zusätzliche Dichtwirkung, wobei eine der beiden Dichtlippen 8&min;&min; oder 9&min;&min; bei Druckdifferenzen abheben kann.

Die Erfindung kann mit gleichem Erfolg auch bei zweilippigen Dichtringen angewendet werden. Die Fig. 2 zeigt ein Kugellager mit symmetrischen Doppellippendichtungen. Hier besitzen die Dichtringe 11 und 12 elastische Dichtungsteile 11&min; und 12&min;, deren Ende im Querschnitt eine V-förmige Gestalt besitzen. Dadurch ergeben sich symmetrische Dichtlippen 11a und 11b sowie 12a und 12b. Hier ist jeweils noch eine zweite schräg gerichtete Dichtlippe 11a und 12b angeordnet, die der Gegenlauffläche mit Spalt gegenübersteht. Letzteres wird hier, durch die Anbringung von umlaufenden Nuten 13 bewirkt. Eine andere Möglichkeit zur Erreichung der Aufgabe wäre es, hier die Dichtringe im Dichtlippenbereich geringfügig asymmetrisch zu gestalten. In diesem Falle kann beim Innenring 2 auf die Nuten 13 verzichtet werden.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit mit asymmetrischer Form. Auch hier sind die beiden Dichtringe 14 und 15 am Außenring 1 befestigt. Die elastischen Dichtungsteile 14&min; und 15&min; besitzen eine schräg gerichtete Dichtlippe 14a bzw. 15a, sowie eine etwa radial gerichtete Dichtlippe 14b bzw. 15b. Hier liegt die schräg geneigte Dichtlippe 14a an der Mantelfläche 16 des Innenrings 2 an, während die radial gerichtete Dichtlippe 14b der Stirnseite 17&min; der Nut 17 mit Spalt gegenübersteht. Auf der anderen Seite des Lagers sind die Verhältnisse umgekehrt. Hier steht die schräg gerichtete Dichtlippe 15a der Mantelfläche 16&min; mit Spalt gegenüber, während die radial gerichtete Dichtlippe 15b an der inneren Stirnseite 17&min;&min; der Nut 17 zur Anlage kommt. Um diese Anlageverhältnisse zu erreichen, ist bei der Verwendung gleicher Dichtringe 14 und 15 auf beiden Seiten nur erforderlich, die Schulterdurchmesser 16 und 16&min; des Innenrings 2 und die inneren Stirnflächen 17&min; und 17&min;&min; verschieden zu dimensionieren oder bei gleichen Innenringen 2 die Dichtringe entsprechend verschieden zu gestalten. Diese Anordnung stellt im übrigen die Verwendung von Dichtringen mit einer schräg und einer radial gerichteten Dichtlippe bei einem Lager dar.


Anspruch[de]
  1. 1. Beidseitig mit Dichtringen versehen Wellen- oder Achslagerungen mit Druckausgleich zwischen dem Lagerinneren und der Umgebung, wobei die Dichtringe an einem Teil z. B. im Gehäuse, in Nuten befestigt sind, während sie mit ihren elastischen, radial gerichteten Dichtlippen am anderen Teil, z. B. der Welle, axial gleichgerichtet anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dichtlippe (8&min;&min;, 9&min;&min;) in eine Nut (10) ragt und beide entweder an der rechten (10&min;, 10&min;&min;) oder an der linken Seitenfläche der jeweiligen Nut (10) anliegen.
  2. 2. Wellen- oder Achslagerungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (8&min;&min;, 9&min;&min;) an ihrem Ende in beiden Richtungen etwa axial gerichtete Ansätze (8a, 8b; 9a, 9b) aufweisen, wobei sich eine im Querschnitt T-förmige Gestalt mit einem elastischen, etwa radial gerichteten Schenkel (8c, 9c) ergibt.
  3. 3. Beidseitig mit Dichtringen versehene Wellen- oder Achslagerungen mit Druckausgleich zwischen dem Lagerinneren und der Umgebung, wobei die Dichtringe an einem Teil, z. B. im Gehäuse, in Nuten befestigt sind, während sie mit ihren elastischen, schräg gerichteten Dichtlippen an anderen Teil, z. B. an der Welle, axial gleichgerichtet anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Dichtringen (11, 12) mit symmetrischen Doppeldichtlippen (11a, 11b; 12a, 12b) mit V-förmigen Querschnitt jeweils die auf der gleichen Seite des Dichtrings angeordnete Dichtlippe (11b, 12a) eine Lauffläche (2&min;) berührt und die zweite Dichtlippe (11a, 12b) mit Spalt der Gegenlauffläche gegenübersteht, wobei sich der Spalt entweder durch eine umlaufende Nut (13) oder durch eine im Durchmesser vergrößerte bzw. verkleinerte Dichtlippe ergibt.
  4. 4. Beidseitig mit Dichtringen versehene Wellen- oder Achslagerungen mit Druckausgleich zwischen dem Lagerinneren und der Umgebung, wobei die Dichtringe an einem Teil, z. B. im Gehäuse, in Nuten befestigt sind, während sie mit elastischen, radial und schräg gerichteten Dichtlippen am anderen Teil, z. B. an der Welle, anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Dichtringen mit Doppeldichtlippen (14a, 14b; 15a, 15b) mit V-förmigem Querschnitt eine der schräg gerichteten Dichtlippen (14a) an der Gegenlauffläche (16) anliegt, während die andere schräg gerichtete Dichtlippe (15a) der Gegenlauffläche (16&min;) mit Spalt gegenübersteht, und daß eine der radial gerichteten Dichtlippen (14b) der Stirnseite (17&min;) einer Nut (17) mit Spalt gegenüber steht, während die andere radial gerichtete Dichtlippe (15b) an der Stirnfläche (17&min;&min;) einer Nut (17) anliegt.






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