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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager
mit zumindest einem Abdeckelement zur Abdeckung eines Lagerspalts
entlang einer Abdeckebene, wobei das Abdeckelement zur Befestigung
einen Befestigungsabschnitt und einen Dichtkragen sowie ein den
Befestigungsabschnitt und den Dichtkragen verbindendes Grundteil
aufweist, und am Dichtkragen zur berührungslosen Abdichtung
zumindest eine Dichtfläche vorgesehen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
derartige Dichtungsanordnung ist aus
DD
47 076 bekannt. Dort ist eine einteilig aus Blech hergestellte
Deckscheibe zur Abdichtung eines zwischen zwei Lagerringen eines
Wälzlagers gebildeten Lagerspalts angeordnet. Die Deckscheibe
ist am äußeren Rand an der Schulter des Lageraußenrings verklemmt.
An einem radialen Scheibenteil ist radial innen eine rechtwinklig
zur Scheibenebene verlaufende Bördelung angebracht. Diese
bildet an einem Dichtspalt mit dem inneren Lagerring eine berührungslose
Dichtung aus. Von Nachteil ist bei dieser Ausgestaltung, dass die
Bördelung sich in Richtung des Lagerinnenraums erstreckt
und im Bereich des äußeren Endes des Dichtspalts
einen Biegeradius aufweist. Dadurch entsteht zwischen dem Biegeradius
der Deckscheibe und der radial gegenüberliegenden Schulter
des Lagerinnenrings eine Art Ansaugtrichter, der den Eintritt von
Staub, Schmutz und Feuchtigkeit aus der Umgebung in den Dichtspalt
begünstigt. Zudem wird die Trichterwirkung durch eine am
Rand der Schulter des inneren Lagerrings ausgebildete Bearbeitungsfase
verstärkt. Weiterhin kann bei dieser Anordnung am Dichtspalt
Lagerfett aus dem Lagerinnenraum nach außen austreten.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung
der vorgenannten Art zu schaffen, bei der die Dichtwirkung verbessert ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist zumindest ein Abdeckelement
vorgesehen, das den Lagerspalt entlang einer Abdeckebene abdeckt.
Das Abdeckelement weist hierbei eine dem abzudichtenden Lagerinnenraum
zugewandte Innenseite und eine von dieser und dem Lagerinnenraum
abgewandte Außenseite auf. Der erfindungsgemäß am
Abdeckelement zur berührungslosen Abdichtung vorgesehene
Dichtkragen erstreckt sich an seinem Endabschnitt von der Innenseite
aus in Richtung der Außenseite und bildet eine zur Abdeckebene
des Abdeckelements senkrechte oder annähernd senkrechte
Dichtfläche, die zusammen mit dem Wälzlager einen
Dichtspalt ausbildet. Zugleich weist der Endabschnitt an seinem Ende
eine den Eintritt von Verunreinigungen in den Dichtspalt störende
Kante auf. Hierdurch wird das Entstehen eines Ansaugtrichters am
Dichtspalt vermieden, die Dichtwirkung erhöht und der Eintritt
von Verunreinigungen wie Schmutz, Staub und Feuchtigkeit aus der
Umgebung in den Dichtspalt reduziert. Da weiterhin der Dichtkragen
an seinem Anfangsabschnitt ausgehend von einem Grundteil schräg
in Richtung der Innenseite verläuft, kann das aus dem Lagerinnenraum
abgeschleuderte Lagerfett an dessen Innenwandung aufgefangen und
entlang dieser wieder in den Lagerinnenraum zurückführt
werden. Hierdurch entsteht am Dichtkragen ein Lagerfett-Abweiser,
der den Austritt von Lagerfett aus dem Lagerinnenraum am Dichtspalt
verhindert und das Lager von innen nach außen abdichtet.
Auf diese Weise erfüllt der Dichtkragen an einem Dichtspalt
eine doppelte Dichtfunktion. Er dichtet das Lager am Lagerinnenraum
nach außen und gleichzeitig an dessen äußerem
Ende gegenüber der Umgebung nach innen berührungslos
ab.
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Eine
Störkante entsteht am Ende des Endabschnitts auf einfache
Weise durch das Aufeinanderstoßen der Dichtfläche
des Endabschnitts und dessen äußerer Mantelfläche.
Diese kann beispielsweise durch die Materialstärkeseite
des Endabschnitts gebildet werden, die als Schnittfläche beim
Abtrennen des Materials im Herstellungsprozess entsteht. Die Kante
stört den Eintritt des Luft-Staub-, -Schmutz- und/oder
-Feuchtigkeits-Gemisches aus der Umgebung in den Dichtspalt. Stoßen
die Dichtfläche und die nach außen gerichtete Mantelfläche
an der Kante spitzwinklig aufeinander, ist diese besonders scharfkantig
ausgebildet und es wird eine große Störwirkung
am Dichtspalt erreicht. Vorzugsweise bilden die Dichtfläche
und die äußere Mantelfläche an der Kante
einen Winkel von 90° oder kleiner. Es ist vorteilhaft,
wenn der Endabschnitt an seinem Ende einen in den Dichtspalt hineinragenden Bereich
bildet, an dem die Dichtfläche und die äußere Mantelfläche
spitz aufeinander zulaufend eine scharfe Kante bilden. Denkbar ist
auch, dass der vorgenannte Bereich als eine am Ende des Endabschnitts in
den Dichtspalt hineinragende Blende ausgestaltet ist.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der
Dichtkragen im Schnitt annähernd U-förmig, mit
in Richtung der Innenseite des Abdeckelements weisender U-Basis
ausgeführt. Dabei bildet sein Anfangsabschnitt den ersten U-Schenkel
und sein Endabschnitt den zweiten U-Schenkel. Der erste U-Schenkel
und die U-Basis verlaufen hierbei rechtwinklig oder annähernd
rechtwinklig zueinander, während der zweite U-Schenkel durch
seinen etwas flacheren, das U leicht öffnenden Verlauf
von der strengen U-Form abweicht. Der Mittelabschnitt, der die U-Basis
bildet, verbindet Anfangs- und End abschnitt. Hierbei entstehen zwei Dichtflächen
am Dichtkragen, nämlich eine Dichtfläche am zweiten
U-Schenkel und eine weitere Dichtfläche an der U-Basis.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet die sich an
den ersten U-Schenkel rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig
anschließende, schräg in Richtung der Außenseite
des Abdeckelements verlaufende U-Basis eine in Richtung der Innenseite
ausgerichtete, schräg zur Abdeckebene geneigte Dichtfläche.
Der zweite an die U-Basis anschließende U-Schenkel verläuft
rechtwinklig zur Abdeckebene in Richtung der Außenseite
des Abdeckelements. Dieser weist eine zur Abdeckebene des Abdeckelements
senkrechte Dichtfläche auf und bildet zugleich mit der
U-Basis einen stumpfen Winkel.
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Diese
beiden Dichtflächen sind im stumpfen Winkel zueinander
angeordnet. Dadurch kann der Dichtkragen in eine entsprechende im
Schnitt stumpfwinklige Kontur am Wälzlager, beispielsweise einen
Freistich am Umfang einer der Lagerringe des Wälzlagers,
eingreifen, wobei seine beiden schräg zueinander ausgerichteten
Dichtflächen dieser Kontur berührungslos folgen.
Auf diese Weise entsteht zwischen diesen beiden Dichtflächen
und der stumpfwinkligen Kontur am Wälzlager eine zweifache
Spaltdichtung. Denkbar ist aber auch, dass zwischen einer der Dichtflächen
am Dichtkragen und dem Wälzlager eine einfache Spaltdichtung
gebildet wird, insbesondere kann zwischen der radialen Dichtfläche
am zweiten U-Schenkel und einem an seinem Umfang glatt und ohne
Kontur ausgeführten Lagerring ein Dichtspalt gebildet werden.
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Nach
einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
bildet der Mittelabschnitt zusammen mit dem Endabschnitt ein im Schnitt
rechtwinkliges Profil aus. Verläuft dabei der Mittelabschnitt
zur Abdeckebene des Abdeckelements parallel, erzeugt dieser eine
zur Abdeckebene parallele Dichtfläche.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Endabschnitt in Richtung der Außenseite
des Abdeckelements und ist rechtwinklig zur Abdeckebene angeordnet
und bildet dabei eine zur Abdeckebene senkrechte Dichtfläche.
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Demzufolge
sind die beiden Dichtflächen rechtwinklig zueinander angeordnet.
Dadurch kann der Dichtkragen in eine im Schnitt rechtwinklige Kontur
am Wälzlager, beispielsweise einen rechtwinkligen Ringabsatz
oder eine rechtwinklige Stufe am Umfang einer der Lagerringe, eingreifen,
wobei seine beiden rechtwinklig zueinander ausgerichteten Dichtflächen
der rechtwinkligen Kontur berührungslos folgen. Auf diese
Weise entsteht zwischen diesen beiden Dichtflächen und
der rechtwinkligen Kontur am Wälzlager eine zweifache Spaltdichtung.
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Denkbar
ist auch, dass der Mittelabschnitt zusammen mit dem Endabschnitt
ein im Schnitt stumpfwinkliges L-Profil bildet. Dadurch kann der Dichtkragen,
beispielsweise in einen stumpfwinkligen Absatz oder in eine stumpfwinklige
Stufe am Wälzlager berührungslos eingreifen und
eine zweifache Spaltdichtung erzeugen.
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Nach
einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist der an den Anfangsabschnitt anschließende Teil des
Dichtkragens im Schnitt Z-förmig ausgeführt. Hierbei
bildet der Mittelabschnitt des Dichtkragens den ersten und den zweiten
Z-Schenkel sowie der Endabschnitt des Dichtkragens den zum ersten
Z-Schenkel parallelen dritten Z-Schenkel. Der zweite Z-Schenkel
verbindet dabei das der Außenseite des Abdeckelements zugewandte äußere
Ende des ersten Z-Schenkels mit dem der Innenseite zugewandten inneren
Ende des dritten Z-Schenkels. Der erste Z-Schenkel und der dritte Z-Schenkel
verlaufen hierbei rechtwinklig zur Abdeckebene und bilden jeweils
eine zu dieser rechtwinklige Dichtfläche. Der zweite Z-Schenkel
schließt sich spitzwinklig an das äußere
Ende des ersten Z-Schenkel an und erzeugt dabei eine in Richtung
der Innenseite ausgerichtete, schräg zur Abdeckebene geneigte
Dichtfläche. Hierdurch weist das Z-förmige Profil
des Dichtkragens drei Dichtflächen auf. Dadurch kann der
Dichtkragen in eine Z-förmige Kontur am Wälzlager
eingreifen, beispielsweise einen Ringabsatz oder eine Ringstufe,
wobei seine drei Dichtflächen dieser Kontur berührungslos
folgen. Auf diese Weise entsteht zwischen diesen Dichtflächen
und der Z-förmigen Kontur des Wälzlagers eine
dreifache Spaltdichtung, deren Dichtspalte spitzwinklig zueinander
angeordnet sind und eine große Labyrinthwirkung erzeugen.
Denkbar ist aber auch, eine recht winklige oder stumpfwinklige Ausrichtung
des zweiten Z-Schenkels zu den beiden andren Z-Schenkeln, und damit
eine rechtwinklige oder stumpfwinklig Ausrichtung der Dichtspalte
zueinander.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Abdeckelement
einteilig ausgeführt und einfach herstell- und montierbar.
Als Blechteil ausgebildet, kann das Abdeckelement besonders einfach
und kostengünstig durch blechverarbeitende Verfahren, insbesondere
spanlos durch Tiefziehen, hergestellt werden. Gleichzeitig wird
durch die Ausführung in Blech sowohl eine hohe Temperaturbeständigkeit
als auch eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen
Einflüssen erreicht.
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Das
Abdeckelement kann am Befestigungsabschnitt lagerseitig mit dem äußeren
Lagerring oder mit dem inneren Lagerring verbunden sein und der Dichtkragen
an zumindest einer Dichtfläche entsprechend mit dem inneren
oder dem äußeren Lagerring zumindest einen Dichtspalt
bilden. Vorzugsweise ist das Abdeckelement mit dem äußeren
Lagerring verbunden und bildet am Dichtkragen an zumindest einer
Dichtfläche mit dem inneren Lagerring zumindest einen Dichtspalt.
Da bei einem Radial-Wälzlager der Durchmesser des inneren
Lagerrings kleiner ist als der Durchmesser des äußeren
Lagerrings, weist der Dichtspalt und die Dichtfläche am
Dichtkragen im Vergleich zur alternativen Anordnung eine geringere Umfangslänge
auf, wodurch die Gefahr von Undichtigkeiten verringert wird.
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Denkbar
ist auch, dass die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung
als eine Welle-Gehäuse-Dichtung ausgeführt ist.
Beispielsweise kann ein Gehäuse die Funktion eines äußeren
Lagerrings und eine Welle die Funktion eines inneren Lagerrings übernehmen,
wobei am Gehäuse und an der Welle Laufbahnen ausgebildet
sind, an denen die Wälzkörper geführt
werden. Auf diese Weise bilden das Gehäuse und die Welle
sowie die zwischen diesen geführten Wälzkörper
eine Wälzlagerung, über die das Gehäuse
auf der Welle oder die Welle am Gehäuse lagerbar ist. Hierbei
kann das Abdeckelement entweder mit dem Gehäuse oder mit
der Welle verbunden sein und zur berührungslosen Abdichtung
der Dichtkragen mit der Welle oder dem Gehäuse zumindest einen
in der oben beschriebenen Weise Dichtspalt bilden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und aus den beiliegenden Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Dabei zeigen:
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1 einen
Teilschnitt eines Wälzlagers mit einem ersten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung,
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2 einen
Teilschnitt des inneren Lagerrings und des Dichtkragens mit einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung.
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3 einen
Teilschnitt des inneren Lagerrings und des Dichtkragens mit einem
dritten Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung.
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4 einen
Teilschnitt des inneren Lagerrings und des Dichtkragens mit einem
vierten Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung.
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5 einen
Teilschnitt des inneren Lagerrings und des Dichtkragens mit einem
fünften Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung.
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Ausführliche Beschreibung
der Zeichnung
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In 1 ist
in einem Teilschnitt ein Radial-Rillenkugellager dargestellt. Zwischen
einem äußeren Lagerring 16 und einem
inneren Lagerring 17 laufen die in einem Wälzkörperkäfig
geführten Wälzkörper jeweils an den als
Laufrillen ausgeführten Laufbahnen um. Der zwischen den
Lagerringen 16, 17 gebildete Lagerspalt ist jeweils
an den axialen Außenseiten des Wälzlagers durch
ein erfindungsgemäß ringförmig umlaufendes
Abdeckelement 1 entlang einer Ab deckebene 2, die
senkrecht auf der Wälzlagerachse 18 steht und
in radiale Richtung verläuft, abgedeckt. Hierbei weist
das Abdeckelement 1 eine dem abzudichtenden Lagerinnenraum
axial zugewandte Innenseite und eine von dieser und dem Lagerinnenraum
axial abgewandte Außenseite auf. Das Abdeckelement 1 ist
als ein einteilig in Blech ausgeführter Deckel ausgebildet.
Dieser weist ein sich im montierten Zustand in radiale Richtung
erstreckendes scheibenförmiges Grundteil 3 auf,
dessen Scheibenebene parallel zur Abdeckebene 2 verläuft. Ausgehend
vom Grundteil 3 sind radial außen ein Befestigungsabschnitt
und radial innen ein Dichtkragen jeweils ringförmig umlaufend
einteilig angeschlossen. Der Befestigungsabschnitt wird durch einen schräg
in Richtung des Lagerinnenraums abgewinkelten Schenkel, an den sich
ein Befestigungskragen anschließt, gebildet. Der Befestigungskragen
ist wulstförmig nach außen gebogen. Dabei greift
er zur Befestigung des Abdeckelements 1 kraft- und/oder formschlüssig,
beispielsweise eingestemmt oder verspreitzt, in einen komplementär
ausgebildeten Freistich am Bord des äußeren Lagerrings 16 ein.
Der radial innen am Grundteil 3 angeordnete Dichtkragen dichtet
den Lagerspalt berührungslos gegenüber dem inneren
Lagerring 17 ab. Der Dichtkragen besteht aus drei sich
unmittelbar aneinander anschließenden Abschnitten: einem
Anfangs-, einem Mittel- und einem Endabschnitt, die zusammen ein
im Schnitt annähernd U-förmiges Profil 5 bilden.
Die U-Basis ist dabei dem Lagerinnenraum zugewandt. Der Anfangsabschnitt,
der den dem Lagerinnenraum zugewandten ersten U-Schenkel bildet,
erstreckt sich radial innen am Grundteil 3 schräg
nach innen. Der Mittelabschnitt, der die U-Basis bildet, schließt
sich annähernd rechtwinklig an den Anfangsabschnitt an und
verläuft schräg nach außen. Der Endabschnitt schließlich,
der den dem inneren Lagerinnenring 17 zugewandten zweiten
U-Schenkel bildet und sich an den Mittelabschnitt unmittelbar anschließt,
verläuft nach axial außen und ist senkrecht zur
Abdeckebene 2 und zur Scheibenebene des Grundteils 3 ausgerichtet.
Der erste U-Schenkel verläuft hierbei annähernd
rechtwinklig zur U-Basis, während der zweite U-Schenkel
durch seinen etwas flacheren das U leicht öffnenden Verlauf
von der strengen U-Form abweicht. Der Mittelabschnitt verbindet
den Anfangs- und den Endabschnitt.
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Am
Bord des inneren Lagerrings 17 ist ein Freistich 19 ausgebildet.
Dessen dem Lagerinnenraum zugewandte innere Seitenwand verläuft
ausgehend von der inneren Schulter des Freistichs am Außenumfang
des inneren Lagerinnenrings 17 schräg nach außen.
In axial äußere Richtung wird der Freistich 19 durch
seine äußere Schulter am Randbereich des inneren
Lagerrings 17 begrenzt, wobei diese gegenüber
der inneren Schulter einen reduzierten Außendurchmesser
aufweist. Die Seitenwand und der Außenumfang der äußeren
Schulter sind im stumpfen Winkel zueinander angeordnet und bilden eine
im Schnitt stumpfwinklige Kontur am inneren Lagerring 17.
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Mit
seiner U-Basis und seinem zweiten U-Schenkel greift der Dichtkragen
in den Freistich 19 berührungslos ein. Dabei verläuft
die U-Basis parallel beabstandet zur inneren Seitenwand des Freistichs 18.
Der zweite U-Schenkel, der sich unmittelbar an die U-Basis anschließt,
verläuft in axiale Richtung nach außen, koaxial
und radial beabstandet zum inneren Lagerring 17. Dabei
bildet der zweite U-Schenkel an seiner dem inneren Lagerring 17 zugewandten Innenseite
eine radial zu diesem ausgerichtete und zur Abdeckebene 2 und
der Scheibenebene des Grundteils 3 senkrechte, ringförmig
umlaufende Dichtfläche 7 am Dichtkragen. Diese
ist koaxial und äquidistant zum Außenumfang der äußeren
Schulter des Freistichs angeordnet. Hierdurch entsteht zwischen
dem zweiten U-Schenkel und der äußeren Schulter
des Freistichs am Randbereich des inneren Lagerrings 17 ein
schmaler Dichtspalt 20. Eine schräg zur Abdeckebene 2 und
zur Scheibenebene des Grundteils 3 geneigte, zur inneren
Seitenwand des Freistichs 19 am inneren Lagerring 17 hin
ausgerichtete Dichtfläche 6 ist an der U-Basis
an ihrer dieser Seitenwand zugewandten Innenseite parallel beabstandet
zu dieser ausgebildet. Dabei verläuft die Dichtfläche 6 äquidistant
zur Seitenwand. Dadurch entsteht zwischen der U-Basis und der Seitenwand ein
im stumpfen Winkel zum Dichtspalt 20 angeordneter weiterer
Dichtspalt 21. Auf diese Weise folgt der Dichtkragen mit
seinen Dichtflächen 6, 7 berührungslos
der Kontur des Freistichs 19 an dessen innerer Seitenwand
und dessen äußerer Schulter und bildet am Freistich 19 mit
dem inneren Lagerring 17 eine zweifache Spaltdichtung.
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Die äußere
Mantelfläche 22 wird am Ende des zweiten U-Schenkels
durch seine axial ausgerichtete Materialstärkeseite gebildet,
die beispielsweise als Schnittfläche beim Abtrennen des
Materials im Herstellungsprozess entsteht. Diese ist mit der Außenmantelfläche
des scheibenförmigen Grundteils 3 in einer Ebene
liegend angeordnet. Die Materialstärkeseite und die dem
inneren Lagerring 17 zugewandte radiale Dichtfläche 7 des
zweiten U-Schenkels stoßen an dessen Ende rechtwinklig aufeinander
und bilden eine ringförmig umlaufende scharte Kante 4.
Diese ist am äußeren Ende des Dichtspalts 20 an
der Dichtfläche 7 des zweiten U-Schenkels dem
Bord des inneren Lagerinnenrings 17 radial gegenüberliegend
angeordnet und stört den Eintritt des Luft-Staub-, -Schmutz-
und/oder -Feuchtigkeits-Gemisches aus der Umgebung in den Dichtspalt 20.
Dabei schützt die Kante 4 auch vor weiteren Einflüssen
aus der Umgebung, insbesondere kann diese auch Spritzwasser abhalten.
Eine am Rand des Bords angebrachte Bearbeitungsfase 23 liegt
hierbei außerhalb des Dichtspalts 20. Die radiale Dichtfläche 7 des
zweiten U-Schenkels verläuft im Bereich der Kante 4 nach
axial außen hin mit konstantem radialem Abstand zum Außenumfang
des inneren Lagerrings 17.
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Ausgehend
vom Grundteil 3 erstreckt sich der den ersten U-Schenkel
bildende Anfangsabschnitt des Dichtkragens schräg in Richtung
des Lagerinnenraums. Dabei ist dieser annähernd rechtwinklig
zur inneren Seitenwand des Freistichs 19 ausgerichtet und
läuft auf deren Rand an der inneren Schulter am Außenumfang
des inneren Lagerrings 17 zu. Hierbei liegt der erste U-Schenkel
an seinem Ende der inneren Schulter des Freistichs 19 schräg gegenüber
und bildet mit diesem das dem Lagerinnenraum zugewandte innere Ende
des zwischen U-Basis und innerer Seitenwand gebildeten Dichtspalts 21.
Das scheibenförmige Grundteil 3 und der an diesem
radial außen angeschlossene Schenkel des Befestigungsabschnitts
sowie der radial innen abgewinkelte erste U-Schenkel des Dichtkragens
begrenzen nach axial außen einen Raum, der als Lagerfett-Reservoir
dient. Dabei fungiert der sich schräg in Richtung des Lagerinnenraums
erstreckende erste U-Schenkel als ein Lagerfett-Abweiser. Dieser
fängt an seiner dem Lagerinnenraum zugewandten Innenoberfläche
das vom Lager abgeschleuderte Lagerfett auf und führt es
schräg nach innen in Richtung des inneren Lagerrings 17 in
den Lagerinnenraum zurück. Auf diese Weise kann das Lagerfett
am Dichtkragen entlang dem Lagerfett-Abweiser an dem inneren Ende
des Dichtspalts 21 vorbei in den Lagerinnenraum zurückgeführt
werden und ein Lagerfettaustritt am Dichtspalt 21 sicher
verhindert werden.
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2 bis 5 zeigen
jeweils schematisch in einem Teilschnitt des inneren Lagerrings 17 und des
Dichtkragens ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Dichtungsanordnung. In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem der als ein annähernd U-förmiges
Profil 5 ausgestaltete Dichtkragen aus 1 mit
einem an seinem Bord glatt, ohne einen Freistich, ausgeführten
inneren Lagerring 17 eine einfache Spaltdichtung bildet.
Hierbei erstreckt sich der Dichtkragen an seinem zweiten U-Schenkel
senkrecht zur Abdeckebene 2 und der zu dieser parallelen
Scheibenebene des Grundteils 3 koaxial zum inneren Lagerring 17 nach axial
außen und bildet an seiner dem inneren Lagerring 17 zugewandten
Seite eine radial zu diesem ausgerichtete und äquidistant
zu dessen Außenumfang ausgebildete radiale Dichtfläche 24.
Zwischen der radialen Dichtfläche 24 und dem an
seinem Außenumfang glatt ausgeführten inneren
Lagerring 17 entsteht ein langer Dichtspalt, der das Lager
sowohl von innen als auch von außen abdichtet.
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3 bis 5 zeigen
weitere Varianten der Erfindung, bei denen der an den Anfangsabschnitt anschließende
Teil des Dichtkragens, nämlich Mittelabschnitt und Endabschnitt,
an die Kontur eines am Außenumfang des inneren Lagerrings 17 ausgebildeten
Ringabsatzes 25, 26, 27 angepasst ist.
Der Ringabsatz weist dabei am Außenumfang des inneren Lagerrings 17 eine
dem Lagerinnenraum zugewandte innere Schulter und eine sich an diese
anschließende Seitenwand auf. An seiner gegenüber seiner
inneren Schulter mit reduziertem Außendurchmesser abgesetzten,
ausgehend von der Seitenwand koaxial zur Wälzlagerachse 18 verlaufenden äußeren
Schulter erstreckt sich der Ringabsatz bis zum äußeren
Rand des inneren Lagerrings 17.
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In
den 3 und 4 sind ein drittes und ein viertes
Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Anfangsabschnitt des
Dichtkragens verläuft ausgehend vom Grundteil 3 schräg
in Richtung des Lagerinnenraums und ist dabei auf den äußeren
Rand der inneren Schulter des Ringabsatzes am Außenumfang des
inneren Lagerrings 17 ausgerichtet.
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In 3 erstreckt
sich der Mittelabschnitt an den Anfangsabschnitt anschließend
parallel zur Abdeckebene 2 und zur Scheibenebene des Grundteils 3 in
radiale Richtung. Der Endabschnitt schließt sich an den
Mittelabschnitt rechtwinklig an. Bei dieser Variante formen der
Mittelabschnitt und der Endabschnitt ein im Schnitt rechtwinkliges
Profil 8 am Dichtkragen. Dieser greift mit seinem rechtwinkligen Profil 8 in
einen rechtwinkligen Ringabsatz 25, bei dem der rechte
Winkel von der Seitenwand und der äußeren Schulter
gebildet wird, berührungslos ein. Hierbei ist der Mittelabschnitt
parallel beabstandet zu der axial ausgerichteten und senkrecht zur
Wälzlagerachse 18 verlaufenden Seitenwand des
Ringabsatzes 25 angeordnet und bildet am Dichtkragen eine
zu dieser Seitenwand äquidistante, axiale Dichtfläche 9, die
parallel zur Abdeckebene 2 und der Scheibenebene des Grundteils 3 verläuft.
Der koaxial und radial beabstandet zur äußeren
Schulter des Ringabsatzes 25 verlaufende Endabschnitt ist
zugleich rechtwinklig zur Abdeckebene 2 und zur Scheibenebene
des Grundteils 3 angeordnet und weist dabei an seiner der äußeren
Schulter des Ringabsatzes 25 zugewandten Innenseite eine
radial zu dieser Schulter ausgerichtete Dichtfläche 10 auf.
Diese ist koaxial und äquidistant zum Außenumfang
der äußeren Schulter des Ringabsatzes 25 angeordnet
und verläuft senkrecht zur Abdeckebene 2 und zur
Scheibenebene des Grundteils 3. Auf diese Weise folgen
die Dichtflächen 9, 10 am rechtwinkligen
Profil 8 des Dichtkragens berührungslos der rechtwinkligen
Kontur des Ringabsatzes 25. Hierdurch entsteht zwischen
Dichtkragen und Ringabsatz 25 eine zweifache Spaltdichtung,
deren Dichtspalte rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
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In 4 schließt
sich der Mittelabschnitt annähernd rechtwinklig an den
Anfangsabschnitt an. Der Mittelabschnitt und der sich an diesen
nach außen anschließende Endabschnitt bilden einen
stumpfen Winkel und formen auf diese Weise ein im Schnitt stumpfwinkliges
L-förmiges Profil 11 am Dichtkragen aus. Dabei
bildet der Mittelabschnitt den längeren und der Endabschnitt
den kürze ren L-Schenkel. Mit diesem Profil 11 greift
der Dichtkragen in einen stumpfwinkligen Ringabsatz 26 berührungslos
ein. Dessen Seitenwand verläuft ausgehend von dessen innerer
Schulter schräg zur Wälzlagerachse 18 nach außen
und bildet mit dessen äußerer Schulter einen stumpfen
Winkel. Der längere L-Schenkel ist dabei parallel beabstandet
zu der nach außen geneigten Seitenwand des Ringabsatzes 26 angeordnet,
während der kürzere L-Schenkel koaxial und radial
beabstandet zur äußeren Schulter des Ringabsatzes 26 am
inneren Lagerring 17 verläuft. Hierdurch bildet
der längere L-Schenkel eine zu dieser Seitenwand parallele, äquidistante
und schräg nach innen dem inneren Lagerring 17 zugewandte
Dichtfläche 28, während der kürzere
L-Schenkel an seiner der äußeren Schulter des
Ringabsatzes 26 zugewandten Innenseite eine radial zu dieser
Schulter ausgerichtete und koaxial sowie äquidistant zu
dessen Außenumfang angeordnete Dichtfläche 29 aufweist.
Diese verläuft senkrecht zur Abdeckebene 2 und
zur Scheibenebene des Grundteils 3. Auf diese Weise folgen
die Dichtflächen 28, 29 am stumpfwinkligen
L-Profil 11 des Dichtkragens der stumpfwinkligen Kontur
des Ringabsatzes 26 an dessen Seitenwand und dessen äußerer
Schulter. Dadurch entsteht zwischen Dichtkragen und Ringabsatz 26 eine
zweifache Spaltdichtung, deren Dichtspalte stumpfwinklig zueinander
angeordnet sind.
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In
dem in 5 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel,
ist der an den Anfangsabschnitt anschließende Teil des
Dichtkragens im Schnitt Z-förmig ausgeführt. Hierbei
formen der Mittelabschnitt und der Endabschnitt ein im Schnitt Z-förmiges
Profil 12 am Dichtkragen aus. Der Mittelabschnitt des Dichtkragens
bildet den ersten Z-Schenkel und den zweiten Z-Schenkel, wobei sich
der erste Z-Schenkel unmittelbar an den Anfangsabschnitt anschließt, während
der Endabschnitt des Dichtkragens den zum parallelen dritten Z-Schenkel
bildet. Dabei schließt sich der zweite Z-Schenkel an den
ersten Z-Schenkel spitzwinklig an, verläuft schräg
nach innen und verbindet das äußere Ende des ersten Z-Schenkels
mit dem dem Lagerinnenraum zugewandten inneren Ende des dritten
Z-Schenkels. Am Bord des inneren Lagerrings 17 ist ein
Ringabsatz 27 angebracht, dessen Seitenwand ausgehend von dessen
innerer Schulter schräg zur Wälzlagerachse 18 nach
innen verläuft und jeweils einen spitzen Winkel mit dessen äußerer
und innerer Schulter bildet. Mit seinem Z-förmigen Profil 12 folgt
der Dichtkragen der am Ringabsatz 27 durch dessen Schultern
und Seitenwand gebildeten im Schnitt Z-förmigen Kontur. Hierbei
erstrecken sich der erste Z-Schenkel koaxial zur inneren Schulter
und der dritte Z-Schenkel koaxial zur äußeren
Schulter des Ringabsatzes 27. Der erste und der dritte
Z-Schenkel bilden dabei an ihren der inneren bzw. der äußeren
Schulter des Ringabsatzes 27 zugewandten Innenseiten am
Dichtkragen jeweils eine radial zu diesen Schultern ausgerichtete Dichtfläche 13, 14.
Diese Dichtflächen 13, 14 sind jeweils
koaxial und äquidistant zum Außenumfang der inneren
bzw. der äußeren Schulter des Ringabsatzes 27 und
senkrecht zur Abdeckebene 2 und zur Scheibenebene des Grundteils 3 angeordnet.
Der zweite Z-Schenkel erstreckt sich dabei parallel beabstandet zur
Seitenwand des Ringabsatzes 27 und bildet am Dichtkragen
eine zu dieser Seitenwand äquidistante, in Richtung des
Lagerinnenraums ausgerichtete, schräg zur Abdeckebene 2 und
der Scheibenebene des Grundteils 3 geneigte Dichtfläche 15.
Hierdurch weist der Dichtkragen an seinem Z-förmigen Profil drei
Dichtflächen 13, 14, 15 auf.
Diese folgen der Z-förmigen Kontur des Ringabsatzes 27 berührungslos,
wodurch zwischen Dichtkragen und Ringabsatz 27 eine dreifache
Spaltdichtung entsteht, deren Dichtspalte sich jeweils spitzwinklig
aneinander anschließen.
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- 1
- Abdeckelement
- 2
- Abdeckebene
- 3
- Grundteil
- 4
- Kante
- 5
- Profil
- 6
- Dichtfläche
- 7
- Dichtfläche
- 8
- Profil
- 9
- Dichtfläche
- 10
- Dichtfläche
- 11
- Profil
- 12
- Profil
- 13
- Dichtfläche
- 14
- Dichtfläche
- 15
- Dichtfläche
- 16
- Lagerring
- 17
- Lagerring
- 18
- Wälzlagerachse
- 19
- Freistich
- 20
- Dichtspalt
- 21
- Dichtspalt
- 22
- Mantelfläche
- 23
- Bearbeitungsfase
- 24
- Dichtfläche
- 25
- Ringabsatz
- 26
- Ringabsatz
- 27
- Ringabsatz
- 28
- Dichtfläche
- 29
- Dichtfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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