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Dokumentenidentifikation DE19938246C1 19.04.2001
Titel Dichtungsanordnung für ein Lager
Anmelder SKF GmbH, 97421 Schweinfurt, DE
Erfinder Huhn, Norbert, 97424 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 12.08.1999
DE-Aktenzeichen 19938246
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2001
IPC-Hauptklasse F16C 33/76
IPC-Nebenklasse F16J 15/32   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Lager, das einen Außenring (8), einen Innenring (9) sowie dazwischen angeordnete Wälz- oder Gleitelemente (10) aufweist, wobei die Dichtungsanordnung aufweist: Ein erstes, metallisches Trägerelement (1), das mit dem Außen- oder Innenring (8) in Verbindung steht, ein zweites, metallisches Trägerelement (2), das mit dem Innen- oder Außenring (9) in Verbindung steht, eine erste Dichtung (3), die mit dem ersten Trägerelement (1) verbunden ist und die mit dem zweiten Trägerelement (2) reibend in Kontakt steht, wobei die erste Dichtung (3) eine erste Dichtlippe (4) für den reibenden Kontakt mit dem zweiten Trägerelement (2) aufweist sowie einen Dichtungsabschnitt (7) für die statische Abdichtung des ersten Trägerelements (1) mit dem Außen- oder Innenring (8) und wobei die erste Dichtung (3) einstückig ausgeführt, wodurch die erste Dichtlippe (4) und der statische Dichtungsabschnitt (7) als zusammenhängendes Teil aus Dichtungsmaterial gebildet sind. Um auf geringem Bauraum eine Dichtungsanordnung für hohe Laufleistung wirtschaftlich zu realisieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß am zweiten Trägerelement (2) eine zweite Dichtlippe (5) angeordnet ist, die eine zweite Dichtlippe (6) aufweist, die reibend direkt mit dem Außen- oder Innenring (8) in Kontakt steht, wobei die zweite Dichtlippe (6) in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung am Außen- bzw. Innenring (8, 9) anliegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Lager, das einen Außenring, einen Innenring sowie dazwischen angeordnete Wälz- oder Gleitelemente aufweist, wobei die Dichtungsanordnung aufweist:

  • - ein erstes, metallisches Trägerelement, das vorzugsweise im Schnitt winkelförmig ausgebildet ist, das mit dem Außen- oder Innenring in Verbindung steht,
  • - ein zweites, metallisches Trägerelement, das vorzugsweise im Schnitt winkelförmig ausgebildet ist, das mit dem Innen- oder Außenring in Verbindung steht,
  • - eine Dichtung, die mit dem ersten Trägerelement verbunden ist und die mit dem zweiten Trägerelement reibend in Kontakt steht, wobei die Dichtung eine Dichtlippe für den reibenden Kontakt mit dem zweiten Trägerelement aufweist sowie einen Dichtungsabschnitt für die statische Abdichtung des ersten Trägerelements mit dem Außen- oder Innenring und wobei die Dichtung einstückig ausgeführt ist, wodurch die Dichtlippe und der statische Dichtungsabschnitt als zusammenhängendes Teil aus Dichtungsmaterial gebildet sind.

Dichtungen der gattungsgemäßen Art sind im Stand der Technik als Kassettendichtungen hinlänglich bekannt. Dabei sitzt ein Dichtungselement zwischen einem Einlegeblech (erstes Trägerelement) und einem Laufring (zweites Trägerelement). Derartige Dichtungen werden beispielsweise zur Abdichtung von Radnaben in Kraftfahrzeugen verwendet.

Die US 4 252 329 sowie die US 5 015 001 offenbaren eine solche Kassettendichtung. Bei diesen Dichtungslösungen kommt zwei Problemfeldern besondere Bedeutung zu: Zum einen ist der zur Verfügung stehende Bauraum für die Dichtung sehr begrenzt. Bei Anwendungen, bei denen für die Dichtung nur wenig Platz zur Verfügung steht, scheiden daher manche Dichtungskonzepte aus diesem Grunde aus. Andererseits stellt die Lebensdauer der Dichtung oft ein erhebliches Problem dar. Im Einsatz tritt nämlich häufig Schmutz über vorhandene Spalte in den Innenbereich der Dichtung ein und führt dort zur Korrosion der Bleche. Die genannten Problemfelder - Einbauraum und Lebensdauer - stehen vor dem wirtschaftlichen Hintergrund dessen, daß derartige Dichtungen zu geringen Kosten hergestellt werden müssen.

Eine Kassettendichtung der gattungsgemäßen Art ist auch aus der US 5 269 536 bekannt. Die Dichtung ist dabei zwischen zwei sich relativ zueinander drehenden Maschinenteilen angeordnet, die das Lager tragen (Gehäuse und Welle). Der hier zur Verfügung stehende Bauraum für die Dichtungsanordnung ist relativ groß, so daß das Einsparen von Bauraum bei dieser Dichtung nicht relevant ist. In der DE 195 39 056 A1 ist gleichermaßen eine Kassettendichtung beschrieben. Zur Erhöhung der Effizienz der Dichtung ist hier vorgesehen, daß mehrere reibend anliegende Dichtlippen die Verbindung zwischen den beiden Trägerelementen der Dichtung herstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kassettendichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sowohl der Bauraum, den die Dichtung benötigt, möglichst gering bleibt, während gleichzeitig eine hohe Lebensdauer garantiert ist. Dabei soll ein besonderer Augenmerk auch darauf gerichtet sein, daß diese Dichtung zu besonders günstigen Preisen gefertigt können werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Trägerelement (2) eine zweite Dichtung (5) angeordnet ist, die eine zweite Dichtlippe (6) aufweist, die reibend direkt mit dem Außen- oder Innenring (8) in Kontakt steht, wobei die zweite Dichtlippe (6) in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung am Außen- bzw. Innenring (8, 9) anliegt.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft erhebliche Vorteile:

Zum einen kann ein recht geringer Bauraum für die Dichtung vorgesehen werden, da der Dichtungsaufbau recht einfach ist. Für den Anlauf der zweiten Dichtlippe (6) der zweiten Dichtung (5) wird nämlich kein Anlaufring vorgesehen; die zweite Dichtlippe läuft direkt an einem Lagerring an. Weiterhin ist deshalb eine sehr hohe Lebensdauer garantiert, weil die zweite Dichtlippe einen effizienten Schutz davor bietet, daß Schmutz überhaupt in den Dichtungsbereich eindringen kann.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung kommt bevorzugt für ein Wälzlager zum Einsatz. Fertigungstechnisch vorteilhaft ist vorgesehen, daß die erste und/oder zweite Dichtung (3, 5) am jeweiligen Trägerelement (1, 2) anvulkanisiert oder angespritzt ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement (1) mit dem Dichtungsmaterial so versehen ist, daß dieses am Trägerelement (1) nur an der von den Wälz- oder Gleitelementen (10) entfernten Seite anliegt. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß sich ein besonders einfacher Herstellungsprozeß ergibt: Im Unterschied zu vorbekannten Lösungen ist das erste Trägerelement (1) nur von einer Seite mit Dichtungsmaterial versehen, d. h. das Elastomermaterial der Dichtung ist auf das erste Trägerelement (1) nur von einer Seite aus anvulkanisiert; ein "Umgreifen" des ersten Trägerelements durch das Elastomermaterial ist nicht vorgesehen. Auf diese Art und Weise vereinfacht sich gleichzeitig der Vulkanisationsprozeß erheblich, so daß bei der Fertigung der Dichtung keine hohen Kosten entstehen.

Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, daß das zweite Trägerelement (2) mit dem Dichtungsmaterial so versehen ist, daß dieses am Trägerelement (2) nur an der von den Wälz- oder Gleitelementen (10) entfernten Seite anliegt. Hieraus ergibt sich der entsprechende Vorteil bei der Fertigung der einzelnen Dichtungselemente.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß das erste Trägerelement (1) als im Schnitt winkelförmiges Teil ausgeführt ist, wobei sich der eine Schenkel (11) im wesentlichen radial vom Außenring (8) des Lagers weg erstreckt und wobei sich der andere Schenkel (12) im wesentlichen axial mit dem Außenring (8) in Richtung auf die Wälz- oder Gleitelemente (10) erstreckt. Der statische Dichtungsabschnitt (7) ist dabei vorzugsweise im Verbindungsbereich der beiden Schenkel angeordnet.

Die erste Dichtlippe (4) liegt vorzugsweise in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung am zweiten Trägerelement (2) an.

Eine besonders lang wirkende Dichtungsanordnung wird dadurch erreicht, daß die erste Dichtung (3) eine dritte Dichtlippe (13) aufweist, die, vorzugsweise in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung, am zweiten Trägerelement (2) reibend anläuft.

Weiterbildungsgemäß kann schließlich vorgesehen sein, daß das erste Trägerelement (1) in Richtung der Laufbahn weist, die sich axial am weitesten weg von der Dichtung befindet; diese Ausgestaltung kommt namentlich beim Einsatz eines Kegelrollenlagers in Betracht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch den Schnitt durch eine Lageranordnung, wobei nur der Dichtungsbereich dargestellt ist.

Ein Kegelrollenlager, das in der Figur zu sehen ist, besteht aus einem Innenring 9, einem Außenring 8 sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern 10. Das Lager muß von außen - also von der rechten Seite der Figur her - gegen das Eindringen von Schmutz geschützt werden, wofür eine Kassettendichtung eingesetzt wird.

Diese weist zunächst ein erstes Trägerelement 1 auf, das im Schnitt winkelförmig ausgeführt ist. Die beiden Schenkel 11, 12 des Trägerelements 1 sind vorliegend im rechten Winkel zueinander angeordnet. Das erste Trägerelement 1 ist in die entsprechende Bohrung des Außenrings 8 eingeschoben und dort ortsfest fixiert.

Demgegenüber trägt der Innenring 9 ein zweites Trägerelement 2. Üblicherweise wird das erste Trägerelement 1 als Einlegeblech und das zweite Trägerelement 2 als Laufring bezeichnet. Zwischen erstem und zweitem Trägerelement ist eine erste Dichtung 3 angeordnet, die sowohl für eine statische Abdichtung des ersten Trägerelements 1 am Außenring 8 als auch für eine reibende Abdichtung zum zweiten Trägerelement 2 hin sorgt.

Die erste Dichtung 3 weist hierfür zunächst eine erste radial wirkende Dichtlippe 4 auf, die in üblicher Weise mit einer nicht näher bezeichneten Feder beaufschlagt wird. Einstückig mit der ersten Dichtlippe 4 ist eine dritte Dichtlippe 13 verbunden, die axial ausgerichtet ist. Insgesamt ergibt sich damit, daß die erste Dichtung 3 mit ihrer ersten Dichtlippe 4 radial und mit ihrer dritten Dichtlippe 13 axial am zweiten Trägerelement 2 anläuft und dort eine reibende Abdichtung schafft. Im oberen Bereich hat die erste Dichtung 3 einen Dichtungsabschnitt 7 für die statische Abdichtung des ersten Trägerelements 1 am Außenring 8.

Am zweiten Trägerelement 2 ist des weiteren eine zweite Dichtung 5 anvulkanisiert. Diese weist eine zweite Dichtlippe 6 auf, die radial am Außenring 8 des Lagers anläuft.

Wie der Figur leicht entnommen werden kann, können sowohl der Verbund des ersten Trägerelements 1 mit der ersten Dichtung 3 als auch der Verbund von zweitem Trägerelement 2 mit der zweiten Dichtung 5 fertigungstechnisch in einfacher Weise hergestellt werden: Da das Elastomermaterial an den jeweiligen Trägerelementen 1, 2 nur von einer Seite aus angebracht ist, kann in besonders einfacher Weise das jeweilige Trägerelement mit Elastomermaterial angespritzt bzw. anvulkanisiert werden.

Wie der Figur weiterhin leicht entnommen werden kann, ist das Elastomermaterial der ersten Dichtung 3 so am ersten Trägerelement 1 angebracht, daß die Dichtungsanordnung das Lager durchgängig vor dem Eindringen von Schmutz schützen kann: Die erste Dichtung 3 erstreckt sich vom statischen Dichtungsabschnitt 7 bis zur ersten Dichtlippe 4 und weiter zur dritten Dichtlippe 13 einstückig. Damit wird erreicht, daß die gesamte Angriffsfläche für Schmutz - vom oberen statischen Dichtbereich 7 bis herunter zur ersten Dichtlippe 4 bzw. zur dritten Dichtlippe 13 - mit Dichtungsmaterial versehen ist, so daß eindringender Schmutz keine Angriffsfläche findet, an der er Korrosion verursachen könnte.

Wie weiterhin zu sehen ist, ist die Dichtungsanordnung dadurch vor dem Eindringen von Schmutz geschützt, daß die zweite Dichtung 5 grundsätzlich verhindert, daß Schmutz überhaupt in den Dichtungsbereich eintreten kann.

Hierbei ergibt sich erfindungsgemäß folgender Vorteil: Normalerweise verursachen Dichtlippen, die am Anlaufring oder am Einlegeblech (also an den Trägerelementen 1, 2) anlaufen, langfristig eine Beschädigung der Oberfläche der genannten Bleche. Dies ist bedingt durch die relativ hohe Flächenpressung der Dichtlippe am Blechteil. Da jedoch erfindungsgemäß die zweite Dichtlippe 6 der zweiten Dichtung 5 direkt an der gehärteten Oberfläche eines Lagerrings anläuft - im gegenständlichen Fall am Lageraußenring 8 - kann es zu keinen derartigen Verschleißerscheinungen kommen.

Dadurch wird die Dichtung in ganz besonderer Weise dazu befähigt, jeglichen Schmutz vom Lager abzuhalten.

Wie weiter zu sehen ist, ist die axial am weitesten in Richtung Lager hineinragende Stelle der Dichtung das linke Ende des ersten Trägerelements 1. Die Dichtungsanordnung ist so eingebaut, daß sich an dieser Stelle die Laufbahn des Kegelrollenlagers am weitesten weg befindet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Bauraum, der für die Dichtung zur Verfügung steht, optimal auszunutzen. Bezugszeichenliste 1 erstes Trägerelement

2 zweites Trägerelement

3 erste Dichtung

4 erste Dichtlippe

5 zweite Dichtung

6 zweite Dichtlippe

7 Dichtungsabschnitt für die statische Abdichtung

8 Außenring

9 Innenring

10 Wälz- oder Gleitelemente (Wälzkörper)

11, 12 Schenkel des ersten Trägerelements

13 dritte Dichtlippe


Anspruch[de]
  1. 1. Dichtungsanordnung für ein Lager, das einen Außenring (8), einen Innenring (9) sowie dazwischen angeordnete Wälz- oder Gleitelemente (10) aufweist, wobei die Dichtungsanordnung aufweist:
    1. - ein erstes, metallisches Trägerelement (1), das vorzugsweise im Schnitt winkelförmig ausgebildet ist, das mit dem Außen- oder Innenring (8) in Verbindung steht,
    2. - ein zweites, metallisches Trägerelement (2), das vorzugsweise im Schnitt winkelförmig ausgebildet ist, das mit dem Innen- oder Außenring (9) in Verbindung steht,
    3. - eine erste Dichtung (3), die mit dem ersten Trägerelement (1) verbunden ist und die mit dem zweiten Trägerelement (2) reibend in Kontakt steht,
    wobei die Dichtung (3) eine erste Dichtlippe (4) für den reibenden Kontakt mit dem zweiten Trägerelement (2) aufweist sowie einen Dichtungsabschnitt (7) für die statische Abdichtung des ersten Trägerelements (1) mit dem Außen- oder Innenring (8) und

    wobei die erste Dichtung (3) einstückig ausgeführt ist, wodurch die erste Dichtlippe (4) und der statische Dichtungsabschnitt (7) als zusammenhängendes Teil aus Dichtungsmaterial gebildet sind,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß am zweiten Trägerelement (2) eine zweite Dichtung (5) angeordnet ist, die eine zweite Dichtlippe (6) aufweist, die reibend direkt mit dem Außen- oder Innenring (8) in Kontakt steht,

    wobei die zweite Dichtlippe (6) in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung am Außen- bzw. Innenring (8, 9) anliegt.
  2. 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager ein Wälzlager ist.
  3. 3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Dichtung (3, 5) am jeweiligen Trägerelement (1, 2) anvulkanisiert oder angespritzt ist.
  4. 4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Trägerelement (1) mit dem Dichtungsmaterial so versehen ist, daß dieses am Trägerelement (1) nur an der von den Wälz- oder Gleitelementen (10) entfernten Seite anliegt.
  5. 5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trägerelement (2) mit dem Dichtungsmaterial so versehen ist, daß dieses am Trägerelement (2) nur an der von den Wälz- oder Gleitelementen (10) entfernten Seite anliegt.
  6. 6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Trägerelement (1) als im Schnitt winkelförmiges Teil ausgeführt ist, wobei sich der eine Schenkel (11) im wesentlichen radial vom Außenring (8) des Lagers weg erstreckt und wobei sich der andere Schenkel (12) im wesentlichen axial mit dem Außenring (8) in Richtung auf die Wälz- oder Gleitelemente (10) erstreckt.
  7. 7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Dichtungsabschnitt (7) im Verbindungsbereich der beiden Schenkel (11, 12) angeordnet ist.
  8. 8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtlippe (4) in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung am zweiten Trägerelement (2) anliegt.
  9. 9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtung (3) eine dritte Dichtlippe (13) aufweist, die, vorzugsweise in zum Außen- bzw. Innenring (8, 9) radialer Richtung, am zweiten Trägerelement (2) reibend anläuft.






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