DE102009035739A1 - Seal device for a pivot bearing - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungseinrichtung für Radial- oder Axiallager, bei dem ein erstes und ein zweites Drehelement (1, 2) um eine Rotationsachse gegeneinander drehbar mit oder ohne die Zwischenfügung von Wälzkörpern (3) gelagert sind mit einem dem ersten Drehelement (1) zugeordneten ersten Dichtelement (4, 4a) und einem dem zweiten Drehelement (2) zugeordneten zweiten Dichtelement (5, 5a, 31, 31a, 32), wobei das erste Dichtelement eine erste und eine zweite elastische Dichtlippe (16, 16a) aufweist, die zangenartig an zwei Dichtflächen des zweiten Dichtelementes (5, 5a) angreifen, welche einander an dem zweiten Dichtelement gegenüber liegen, und wobei die Dichtlippen gegenüber den Dichtflächen im Falle eines Radiallagers im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse (6) und im Falle eines Axiallagers im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (7) verschiebbar sind.The invention relates to a sealing device for radial or thrust bearings, in which a first and a second rotary element (1, 2) are rotatable about an axis of rotation with or without the interposition of rolling elements (3) with a first rotary element (1 ) associated with the second rotary element (2) second sealing element (5, 5a, 31, 31a, 32), wherein the first sealing element has a first and a second elastic sealing lip (16, 16a), the pincer-like attack on two sealing surfaces of the second sealing element (5, 5a), which are opposite to each other on the second sealing element, and wherein the sealing lips relative to the sealing surfaces in the case of a radial bearing substantially perpendicular to the axis of rotation (6) and in the case of a thrust bearing substantially parallel to the axis of rotation (7) are displaceable.

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Figure 00000001

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus und der Tribologie, das heißt der Oberflächengestaltung unter besonderer Berücksichtigung von Verschleißphänomenen.The Invention is in the field of mechanical engineering and tribology, that is the surface design under special Consideration of wear phenomena.

Dabei steht besonders die Verwendung bei Drehlagern im Vordergrund, die einer besonderen Oberflächenbelastung ausgesetzt sind. Derartige Drehlager können beispielsweise als Radial- oder Axiallager ausgebildet sein und entweder in Form von Gleitlagern oder Wälzlagern vorliegen.there is particularly the use in pivot bearings in the foreground, the are exposed to a special surface load. Such pivot bearing, for example, as a radial or thrust bearing be formed and either in the form of plain bearings or bearings available.

Bei der Gestaltung solcher Lager steht außer der Minimierung der Reibung die Verringerung des Verschleißes und die Verlängerung von Standzeiten im Vordergrund.at the design of such bearings is beyond the minimization friction reduction of wear and extension of life in the foreground.

Grundsätzlich ist es für solche Lager hilfreich, wenn sie gekapselt, das heißt von der Umgebung abgeschottet sind.in principle is it helpful for such camps when encapsulated, that is to say, they are isolated from the environment.

Zu diesem Zweck sind vielfältige Dichtungseinrichtungen in Form von Schilden oder elastischen Dichtlippen bereits bekannt.To this purpose are manifold sealing devices in Form of shields or elastic sealing lips already known.

Beispielsweise ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 3602051 A1 ein Wälzlager bekannt, das durch eine elastische Dichtlippe abgedichtet ist, welche den Zwischenraum zwischen den beiden Lagerringen überdeckt und an einem ersten der Lagerringe befestigt ist. Die Dichtlippe ist die Fortsetzung eines elastischen, im Querschnitt rechteckigen Strangs, der in die Nut eines Lagerrings eingelegt ist.For example, from the German Offenlegungsschrift DE 3602051 A1 a rolling bearing is known, which is sealed by an elastic sealing lip, which covers the space between the two bearing rings and is attached to a first of the bearing rings. The sealing lip is the continuation of an elastic, rectangular in cross-section strand, which is inserted into the groove of a bearing ring.

Die Dichtlippe berührt an dem Gegenring eine Dichtfläche einer eingelegten Dichtungsschicht, die auf die Anforderungen der Dichtung bei reibendem Kontakt optimiert ist.The Sealing lip touches a sealing surface on the mating ring an inlaid sealing layer, which meets the requirements of Seal is optimized for rubbing contact.

Hauptnachteil bei dieser bekannten Dichtungseinrichtung ist, dass die Dichtlippe direkt senkrecht auf die Anlagefläche des Gegenrings gedrückt wird und dort reibend und dichtend anliegt. Dies kann zum Problem werden, wenn die Lagerringe geringfügig gegeneinander verkippt werden durch Beanspruchung des Lagers, da dann auf der Seite der Dichtungseinrichtung die Dichtlippe unter höheren Druck gerät, die entsprechenden Reibungskräfte zwischen der Dichtlippe und der Gegenfläche anwachsen und der Bereich der Dichtlippe, der zur Dichtung anliegt, sich ändert.main disadvantage in this known sealing device is that the sealing lip is pressed directly perpendicular to the contact surface of the mating ring and there rubbing and sealing rests. This can be a problem if the bearing rings slightly tilted against each other be by stress of the camp, because then on the side of the Sealing device, the sealing lip under higher pressure device, the corresponding frictional forces between the sealing lip and the counter surface increase and the area of the sealing lip, which rests against the seal, changes.

Findet eine Verkippung des Lagers in entgegen gesetzter Richtung statt, so kann es je nach der Vorspannung der Dichtlippe auch vorkommen, dass die Dichtlippe sich von der Gegenfläche löst.finds a tilting of the bearing in the opposite direction, so it may also happen depending on the bias of the sealing lip, that the sealing lip separates from the counter surface.

Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungseinrichtung zu schaffen, die zuverlässig und mit geringen Reibungskräften ein Drehlager dichtet und die insbesondere Verkippungen oder Verschiebungen der Lagerringe gegeneinander ausgleicht.Of the The present invention is based on the prior art The technical object of the invention is to provide a sealing device, the reliable and with low frictional forces a rotary bearing seals and in particular tilting or displacements the bearing rings balanced against each other.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung gemäß dem Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2 gelöst.The Task is with the features of the invention according to the Claim 1 or claim 2 solved.

Dies sei zunächst im Falle eines Radiallagers erläutert. Es ist ein erstes und ein zweites Drehelement vorgesehen, die beispielsweise als Lagerringe ausgebildet sein können. Diese sind um eine Rotationsachse gegeneinander drehbar, im Falle eines Gleitlagers ohne die Zwischenfügung von Wälzkörpern, ansonsten unter Zwischenlage von Wälzkörpern, die beispielsweise als Kugeln oder Rollen ausgebildet sein können.This be first explained in the case of a radial bearing. There is provided a first and a second rotary element, for example can be designed as bearing rings. These are around one Rotation axis rotatable against each other, in the case of a sliding bearing without the interposition of rolling elements, otherwise with the interposition of rolling elements, which may be formed, for example, as balls or rollers.

Dem ersten Drehelement ist ein erstes Dichtelement zugeordnet während dem zweiten Drehelement ein zweites Dichtelement zugeordnet ist. Das erste Dichtelement weist eine erste elastische Dichtlippe auf, die an einer quer zur Rotationsachse verlaufenden Dichtfläche des zweiten Dichtelementes dichtend und quer zur Rotationsachse verschiebbar anliegt. Das bedeutet, dass die Dichtlippe im Falle eines Radiallagers in radialer Richtung des Lagers auf der Gegenfläche, das heißt der Dichtfläche des zweiten Dichtelementes verschiebbar ist.the first rotary element is assigned a first sealing element during the second rotary element is associated with a second sealing element. The first sealing element has a first elastic sealing lip, at a transverse to the axis of rotation sealing surface the second sealing element sealing and transverse to the axis of rotation slidably applied. This means that the sealing lip in case a radial bearing in the radial direction of the bearing on the counter surface, that is, the sealing surface of the second sealing element is displaceable.

Damit können Verkippungen der Dichtelemente/Lagerringe ausgeglichen werden, ohne dass die Dichtlippe von der Dichtfläche abhebt oder wesentlich elastisch gegenüber dem Idealzustand verformt wird.In order to can compensate for tilting of the sealing elements / bearing rings without the sealing lip lifting off the sealing surface or deformed substantially elastically with respect to the ideal state becomes.

Im Falle eines Axiallagers liegt das erste Dichtelement ausschließlich an Oberflächenbereichen des zweiten Dichtelementes an, die koaxial zur Rotationsachse, das heißt parallel zu dieser und in azimutaler Richtung verlaufen.in the Trap of a thrust bearing is the first sealing element exclusively on surface areas of the second sealing element, coaxial with the axis of rotation, that is parallel to this and in an azimuthal direction.

Das erste Dichtelement liegt mit einer ersten elastischen Dichtlippe an einer entsprechend ausgerichteten Dichtfläche des zweiten Dichtelementes dichtend an und ist zum Ausgleich von Verkippungen des Lagers in Richtung parallel zur Rotationsachse auf der Dichtfläche verschiebbar.The first sealing element lies with a first elastic sealing lip at a correspondingly aligned sealing surface of the second Sealing element sealingly and is to compensate for tilting of the Bearing in the direction parallel to the axis of rotation on the sealing surface displaceable.

Im Bezug auf den Patentanspruch 2 sieht die Dichtungseinrichtung vor, dass das erste Dichtelement eine erste und eine zweite elastische Dichtlippe aufweist, die zangenartig an zwei Dichtflächen des zweiten Dichtelementes angreifen, welche einander an dem zweiten Dichtelement gegenüber liegen, wobei die Dichtlippen gegenüber den Dichtflächen im Falle eines Radiallagers im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse, im Falle eines Axiallagers im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Lagers verschiebbar sind.With reference to claim 2, the sealing device provides that the first sealing element has a first and a second elastic sealing lip which act like a pair of pliers on two sealing surfaces of the second sealing element, which face each other on the second sealing element, wherein the sealing lips relative to the sealing surfaces in Trap of a radial bearing substantially perpendicular to the axis of rotation, in the case of an axial bearing substantially parallel to the axis of rotation of the bearing are displaceable.

Durch das Vorsehen zweier Dichtlippen entsteht eine zusätzliche Dichtbarriere für das Lager, die die Abschottung zum Lageräußeren hin weiter verbessert. Durch die zangenartige Ausgestaltung können die Andruckkräfte der einzelnen Dichtlippen gegensinnig aufeinander zu oder voneinander weg ausgerichtet werden, so dass sich die Kräfte auf das erste und zweite Dichtelement neutralisieren. Bei einer Kipp-Bewegung der Drehelemente gegeneinander wird dann, wenn die Auflage einer der Dichtlippen weniger fest wird, die andere Dichtlippe entsprechend fester gegen ihre entsprechende Gegenfläche gedrückt, so dass eine gute Abdichtung des Lagers in jedem Falle gewährleistet ist.By the provision of two sealing lips creates an additional Sealing barrier for the bearing, the foreclosure to the warehouse exterior further improved. By the pincer-like design can the pressure forces of the individual sealing lips in opposite directions towards each other or away from each other, so that the forces are neutralized to the first and second sealing element. In a tilting movement of the rotary elements against each other is then, when the overlay of one of the sealing lips becomes less firm, the other Sealing lip pressed accordingly against its corresponding counter surface, so that ensures a good seal of the bearing in any case is.

Vorteilhaft können entsprechende Dichtelemente auch paarweise zu beiden Seiten der Wälzkörper oder Gleitflächen vorgesehen sein, um das Lager zu beiden Seiten abzudichten.Advantageous can corresponding sealing elements also in pairs to both Sides of the rolling elements or sliding surfaces be provided to seal the bearing on both sides.

Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Dichtlippen jeweils Schenkel aufweisen, die im Wesentlichen im Querschnitt des ersten Dichtelementes spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen. Die Schenkel können zudem wenigstens abschnittsweise vorteilhaft parallel zueinander verlaufen.Further can be advantageously provided that the sealing lips each leg have, which is substantially in the cross section of the first sealing element mirror-symmetrical to each other. The thighs can Moreover, at least in sections, advantageously parallel to each other run.

Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass das zweite Dichtelement durch einen Steg gebildet ist. In diesem Fall greifen die beiden Dichtlippen zu beiden Seiten des Steges an diesem an und werden durch aufeinander zugerichtete Andruckkräfte an den Steg elastisch angepresst.there can also be provided that the second sealing element by a Footbridge is formed. In this case, grab the two sealing lips on both sides of the footbridge at this and be through each other applied pressure forces elastically pressed to the web.

Der Steg kann beispielsweise als Rund- oder Rechteckprofil oder als drei- oder mehreckiges prismatisches Profil ausgebildet sein und aus Stahl, insbesondere gehärtetem Stahl oder hochvergütetem Stahl, beispielsweise als gezogener Rundstahl, oder einer anderweitig gehärteten Metalllegierung bestehen. Der Steg ist zur Minimierung der Reibung vorteilhaft besonders geglättet.Of the Bridge can, for example, as a round or rectangular profile or as be formed triangular or polygonal prismatic profile and of steel, in particular hardened steel or high-tempered steel, for example, as a drawn round bar, or otherwise hardened Consist of metal alloy. The bridge is to minimize friction advantageous especially smoothed.

Dabei kann der Steg in eine Nut im ersten Drehelement eingelegt sein, und in dieses eingelötet, geklebt oder in diesem elastisch im Preßsitz gehalten sein. Der Strang des zweiten Dichtelementes ist vorteilhaft ringförmig geschlossen und an den Enden verbunden beispielsweise durch Löten, Kleben oder Schweißen.there the web can be inserted into a groove in the first rotary element, and in this soldered, glued or elastic in this be held in a press fit. The strand of the second sealing element is advantageously closed annular and connected at the ends for example, by soldering, gluing or welding.

Alternativ kann das zweite Dichtelement auch als Nut ausgebildet sein, die beispielsweise in einem in das zweite Drehelement eingelegten Bauteil verläuft. Das Bauteil kann dabei aus einem geeigneten Material wie beispielsweise gehärtetem Stahl bestehen. In diesem Fall sind die Schenkel des ersten Dichtelementes in Form einer Spreizzange ausgebildet und die Andruckkräfte an die Seitenwände der Nut sind voneinander weg gerichtet.alternative the second sealing element can also be formed as a groove, the for example, runs in a component inserted in the second rotary element. The component can be made of a suitable material such as hardened steel. In this case, the thighs formed of the first sealing element in the form of a spreading forceps and the pressing forces on the side walls of the groove are directed away from each other.

Das erste Dichtelement besteht vorzugsweise aus einem organischen Werkstoff insbesondere aus einem Gummi oder gummiartigen Werkstoff. Es kann beispielsweise auch aus Polyamid oder PEEK, einem thermoplastischen Polymer oder einem anderen geeigneten Kunststoff bestehen. Es kann ringförmig vorzugsweise durch Kleben der Enden geschlossen sein.The first sealing element is preferably made of an organic material in particular of a rubber or rubber-like material. It can for example, from polyamide or PEEK, a thermoplastic Polymer or other suitable plastic. It can annular preferably closed by gluing the ends be.

Zur Aufrechterhaltung der Andruckkräfte kann in das erste Dichtelement ein Verstärkungselement integriert sein, das aus einem steiferen Material besteht als das erste Dichtelement, beispielsweise aus einem Metall.to Maintaining the pressure forces can be in the first sealing element a reinforcing element can be integrated, which consists of a Stiffer material exists as the first sealing element, for example a metal.

Das Verstärkungselement kann beispielsweise als Metallklammer ausgebildet sein, deren Schenkel vorteilhaft bis zu den Schenkeln des ersten Dichtelementes oder sogar teilweise in diese hinein verlaufen können.The Reinforcing element can, for example, as a metal clip be formed, the legs advantageous up to the thighs of the first sealing element or even partially extend into it can.

Das erste Dichtelement ist vorzugsweise als Strang hergestellt, ringförmig geschlossen und die Enden des Dichtelementes sind vorteilhaft durch Kleben oder Vulkanisieren miteinander verbunden.The first sealing element is preferably made as a strand, annular closed and the ends of the sealing element are advantageous Bonding or vulcanization linked together.

Die Erfindung bezieht sich außer auf eine Dichtungseinrichtung wie oben beschrieben auch auf ein Lager mit einer Dichtungseinrichtung, die gemäß den Merkmalen der beschriebenen Erfindung ausgebildet ist.The This invention relates to a sealing device as described above also on a bearing with a sealing device, those according to the features of the invention described is trained.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lagers mit einer Dichtungseinrichtung wie oben beschrieben, bei dem zunächst die Drehelemente fertig gestellt und end behandelt werden und bei dem danach die Dichtelemente eingefügt werden.After all The invention also relates to a process for the preparation a bearing with a sealing device as described above, at the first completed the rotary elements and end be treated and then inserted in the sealing elements become.

Dies bedeutet beispielsweise, wenn die Drehelemente zum Beispiel in Form von Lagerringen verzinkt werden, dass die entsprechenden Dichtelemente erst nach dem Verzinken in die Lagerringe eingebracht werden.This means, for example, when the rotary elements, for example in shape be galvanized by bearing rings, that the corresponding sealing elements be introduced into the bearing rings after galvanizing.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass die Dichtelemente aus geeigneten Materialien hergestellt werden können, die insbesondere gegenüber Gleitreibung verschleißbeständig sind. Zudem können sie besonders korrosionsbeständig sein, da sie zumindest teilweise den Umwelteinflüssen vom Lageräußeren aus ausgesetzt sind. Das zweite Dichtelement kann daher beispielsweise aus einem nicht rostenden, hoch vergüteten und gehärtetem Stahl bestehen.The advantages of the invention are that the sealing elements can be made of suitable materials, which are resistant to wear in particular against sliding friction. In addition, they can be particularly resistant to corrosion, since they are at least partially exposed to the environmental influences from the warehouse exterior. The second sealing element can therefore, for example, a stainless, highly tempered and hardened steel consist.

Es kann somit für die Profile des ersten und zweiten Dichtelementes kostengünstige vorgefertigte Meterware eingesetzt werden, die auf geeigneten Maschinen gebogen und abgelängt wird, wobei danach die Stoßstellen verbunden und die Verbindungsstellen geglättet werden.It can thus for the profiles of the first and second sealing element cost-effective prefabricated meter goods are used, which is bent and cut to length on suitable machines, after which the joints are connected and the joints be smoothed.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Dichtungselemente unabhängig von den Drehelementen ausgewechselt werden können.One Another advantage of the invention is that the sealing elements can be replaced independently of the rotary elements.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert.The Invention is illustrated below with reference to a drawing and explained below.

Dabei zeigtthere shows

1 im Querschnitt zwei Lagerringe mit zwei beiderseits von Wälzelementen vorgesehenen Dichtelementen; 1 in cross-section two bearing rings with two on both sides of rolling elements provided sealing elements;

2 die Anlage eines ersten Dichtelementes an einem zweiten im Querschnitt runden Dichtelement in Neutralstellung; 2 the installation of a first sealing element on a second round in cross section sealing element in neutral position;

3 die Anlage der Dichtelemente aus 2 in einer verkippten Lagerstellung; 3 the system of sealing elements 2 in a tilted storage position;

4 eine andere Ausgestaltung eines Lagers im Querschnitt; 4 another embodiment of a bearing in cross section;

5 im Querschnitt ein Radial-/Axiallager mit beidseitiger Dichtung, 5 in cross section a radial / thrust bearing with double-sided seal,

6 im Querschnitt ein Lager, bei dem das zweite Dichtelement als Nut ausgebildet ist und 6 in cross-section, a bearing in which the second sealing element is formed as a groove and

7 im Querschnitt ein Lager, bei dem das zweite Dichtelement als Prisma ausgebildet ist. 7 in cross-section, a bearing in which the second sealing element is formed as a prism.

1 zeigt in einem Querschnitt ein Lager mit zwei als Lagerringe ausgebildeten Drehelementen 1, 2, wobei das erste Drehelement mit 1 bezeichnet ist, das zweite Drehelement mit 2. 1 shows in a cross section a bearing with two formed as a bearing rings rotary elements 1 . 2 , wherein the first rotary member with 1 is designated, the second rotary member with 2 ,

Dem ersten Drehelement/Lagerring ist zu beiden Seiten der Wälzkörper 3 jeweils ein erstes Dichtelement 4, 4a zugeordnet, das aus einem gummiartigen Werkstoff besteht und in eine umlaufende Nut des ersten Lagerrings 1 eingelegt ist.The first rotary element / bearing ring is on both sides of the rolling elements 3 in each case a first sealing element 4 . 4a assigned, which consists of a rubber-like material and in a circumferential groove of the first bearing ring 1 is inserted.

Dem ersten Dichtelement 4 ist jeweils ein zweites Dichtelement 5, 5a gegenüberliegend angeordnet und dem zweiten Drehelement 2 zugeordnet. Das zweite Dichtelement 5, 5a ist als im Querschnitt rundes strangförmig umlaufendes Stahlprofil ausgebildet, das ebenfalls in eine umlaufende Nut des zweiten Drehelementes 2 eingelegt ist.The first sealing element 4 is in each case a second sealing element 5 . 5a arranged opposite and the second rotary element 2 assigned. The second sealing element 5 . 5a is designed as a cross-sectionally round strand-shaped encircling steel profile, which also in a circumferential groove of the second rotary element 2 is inserted.

Das dargestellte Lager kann beispielsweise als Radiallager ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Rotationsachse in unterbrochener Darstellung im unteren Teil der Figur schematisch ersichtlich und mit 6 bezeichnet. Das Lager kann jedoch auch als Axiallager ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die Rotationsachse senkrecht neben den Lagerringen verläuft und in unterbrochener Darstellung gezeigt sowie mit dem Bezugszeichen 7 versehen ist.The bearing shown may be formed for example as a radial bearing. In this case, the axis of rotation in an interrupted representation in the lower part of the figure is schematically apparent and with 6 designated. However, the bearing can also be designed as a thrust bearing, in which case the axis of rotation runs perpendicular to the bearing rings and shown in broken lines and by the reference numeral 7 is provided.

In der Figur ist ein Wälzkörper in Form einer Kugel dargestellt und mit 3 bezeichnet. Die Kugel 3 rollt zwischen den Lagerflächen 8 und 9 ab, wobei die Lagerflächenkonstellation durch die Dichtelemente 4, 4a, 5, 5a vom Lageräußeren abgeschottet ist.In the figure, a rolling element is shown in the form of a sphere and with 3 designated. The ball 3 rolls between the storage areas 8th and 9 from, wherein the Lagerflächenkonstellation by the sealing elements 4 . 4a . 5 . 5a is sealed off from the outside of the warehouse.

Auf beiden Seiten der Wälzkörper 3, sind Dichtelemente 4, 4a, 5, 5a vorgesehen, die zu beiden Seiten des Lagers hin eine Abschottung bewirken und vorteilhaft baugleich ausgebildet sind.On both sides of the rolling elements 3 , are sealing elements 4 . 4a . 5 . 5a provided, which cause a foreclosure on both sides of the camp and are advantageously constructed identical.

Das Zusammenwirken und die Anlage zwischen dem ersten Dichtelement 4 und dem zweiten Dichtelement 5 sind in der 1 nur schematisch und geometrisch ungenau dargestellt. Eine genauere Darstellung ist aus der 2 ersichtlich.The interaction and the system between the first sealing element 4 and the second sealing element 5 are in the 1 shown only schematically and geometrically inaccurate. A more accurate representation is from the 2 seen.

Dort ist im oberen Teil das erste Dichtelement 4 dargestellt, das zwei Dichtlippen 16, 16a aufweist, welche beiderseits an dem Steg 5 anliegen, der das zweite Dichtelement darstellt. Die Andruckkräfte der Dichtlippen 16, 16a sind nach innen aufeinander zu gerichtet und durch die Pfeile 20, 20a repräsentiert. Es ist festzustellen, dass die Dichtungseinrichtung auch nur eine der Dichtlippen 16, 16a aufweisen kann. Wichtig ist, dass die Dichtlippe gegenüber dem Steg 5 in Richtung des Pfeils 21 verschiebbar ist und damit Relativbewegungen der Drehelemente 1, 2, insbesondere Kippbewegungen gegeneinander ohne wesentliche Änderung der Andruckkraft an dem Steg 5 ausgleichen kann.There is in the upper part of the first sealing element 4 shown, the two sealing lips 16 . 16a having on both sides of the web 5 abutment, which represents the second sealing element. The pressure forces of the sealing lips 16 . 16a are directed towards each other and through the arrows 20 . 20a represents. It should be noted that the sealing device also only one of the sealing lips 16 . 16a can have. It is important that the sealing lip opposite the bridge 5 in the direction of the arrow 21 is displaced and thus relative movements of the rotary elements 1 . 2 , in particular tilting against each other without significant change in the pressing force on the web 5 can compensate.

Besonders vorteilhaft ist dabei jedoch die Ausgestaltung mit zwei Dichtlippen 16, 16a.However, the design with two sealing lips is particularly advantageous 16 . 16a ,

In den 2 und 3 ist zudem ein Verstärkungsprofil 7 aus Metall sichtbar, das in das Dichtelement 4 integriert ist und in die Schenkel 30, 30a der Dichtlippen 16, 16a hineinreicht.In the 2 and 3 is also a reinforcement profile 7 made of metal visible in the sealing element 4 is integrated and in the thighs 30 . 30a the sealing lips 16 . 16a extends.

In der 3 ist eine Stellung gezeigt, in der das erste Dichtelement 4 gegenüber dem zweiten Dichtelement 5 um einen Winkel α entgegen dem Uhrzeigersinn gekippt ist, was in etwa einem Kippen des ersten Lagerrings 1 gegenüber dem zweiten Lagerring 2 in Richtung des Pfeils 22 in 1 entspricht. Gleichzeitig mit der Kippbewegung der Dichtelemente gegeneinander geschieht eine Verschiebung des ersten Dichtelementes 4 auf das zweite Dichtelement 5 zu.In the 3 is shown a position in which the first sealing element 4 opposite the second sealing element 5 tilted at an angle α counterclockwise, which is approximately a tilting of the first bearing ring 1 opposite the second bearing ring 2 in the direction of the arrow 22 in 1 equivalent. Simultaneously with the tilting movement of the sealing elements against each other, there is a displacement of the first sealing element 4 on the second sealing element 5 to.

Auf der Gegenseite der Wälzkörper 3 geschieht entsprechend der 1 zwischen den Dichtelementen 4a, 5a eine ebenso geartete Kippung, wobei das erste Dichtelement 4a sich dort vom zweiten Dichtelement 5a etwas entfernt. Diese Verschiebungsbewegung wird allerdings ohne Schwierigkeiten durch eine relative Verschiebung der Dichtlippen 16, 16a gegenüber dem Steg 5 ausgeglichen ohne dass sich die Andruckkräfte merklich ändern. Eine Dichtung ist damit weiterhin sichergestellt.On the opposite side of the rolling elements 3 happens according to the 1 between the sealing elements 4a . 5a a kind of tilting, wherein the first sealing element 4a there from the second sealing element 5a something away. However, this displacement movement is without difficulty by a relative displacement of the sealing lips 16 . 16a opposite the jetty 5 balanced without the pressure forces noticeably changing. A seal is thus still ensured.

4 stellt eine Konfiguration dar, bei der die ersten Dichtelemente 4, 4a Dichtlippen mit jeweils auseinander strebenden Schenkeln aufweisen, die jeweils einen Steg 5, 5a mit rechteckigem Querschnitt umgreifen. 4 represents a configuration in which the first sealing elements 4 . 4a Have sealing lips with each diverging legs, each having a web 5 . 5a embrace with rectangular cross-section.

Die Darstellung ist wiederum nur schematisch und in dem vergrößerten Detail der 4 genauer ausgeführt. Wieder greifen die Dichtlippen des ersten Dichtelementes 4, 4a an Seitenflächen des zweiten Dichtelementes 5, 5a an, die im Falle eines Radiallagers zu der Rotationsachse im wesentlichen senkrecht, zumindest aber quer verlaufen. Mit einem Querverlauf ist beispielsweise ein Winkelbereich zwischen der Rotationsachse und der Fläche zwischen 90 und 60° gemeint.The representation is again only schematically and in the enlarged detail of 4 more precisely. Again grip the sealing lips of the first sealing element 4 . 4a on side surfaces of the second sealing element 5 . 5a in the case of a radial bearing to the axis of rotation substantially perpendicular, but at least transverse. By a transverse course, for example, an angular range between the axis of rotation and the area between 90 and 60 ° is meant.

Handelt es sich um ein Axiallager, so verlaufen die Seitenflächen der zweiten Dichtelemente 5, 5a im wesentlichen parallel zu der Rotationsachse beziehungsweise koaxial zu dieser, mit Winkelabweichungen, die ebenfalls maximal +/–30° betragen sollten.If it is a thrust bearing, the side surfaces of the second sealing elements run 5 . 5a substantially parallel to the axis of rotation or coaxial to this, with angular deviations, which should also be a maximum of +/- 30 °.

Die 5 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtungen 4, 4a, 5, 5a bei einem Radial-/Axiallager eingesetzt wird. Es sind dort zwischen dem ersten Drehelement 1 und dem zweiten Drehelement 2 schräg gelagerte Wälzkörper 25, 26 vorgesehen. Da diese einen Platzbedarf haben, der seitlich über die Ausdehnung des ersten Drehelementes 1 hinaus geht, ist an dieses auf jeder Seite ein Steg 27, 28 angesetzt und beispielsweise mittels einer Schraubverbindung befestigt, wobei in den umlaufenden Steg 27, 28 jeweils innerhalb einer Nut die ersten Dichtelemente 4, 4a eingelassen sind. Diese wirken wie oben beschrieben in ähnlicher Weise mit dem zweiten Dichtelementen 5, 5a zusammen. Trotz der notwendigen zusätzlichen Stege 27, 28 ist der Gesamtaufwand und der Platzbedarf des Lagers einschließlich der Dichtung minimiert.The 5 represents an embodiment in which the sealing devices according to the invention 4 . 4a . 5 . 5a used in a radial / thrust bearing. There are between the first rotary element 1 and the second rotary element 2 obliquely mounted rolling elements 25 . 26 intended. Since these have a space requirement, the side over the extent of the first rotary element 1 goes out, this is on every page a footbridge 27 . 28 attached and attached for example by means of a screw, wherein in the circumferential ridge 27 . 28 each within a groove, the first sealing elements 4 . 4a are admitted. These act as described above in a similar manner with the second sealing elements 5 . 5a together. Despite the necessary additional bars 27 . 28 is the total cost and space requirements of the camp including the seal minimized.

6 zeigt die Ausführung eines Lagers mit zwei ersten Dichtelementen 4, 4a sowie zwei zweiten Dichtelementen, die jeweils als ein eine Nut 31, 31a aufweisendes, ringförmiges Bauteil 32 ausgebildet sind. Die Dichtlippen der ersten Dichtelemente liegen dabei an der Wänden der Nuten an. 6 shows the execution of a bearing with two first sealing elements 4 . 4a and two second sealing elements, each as a one groove 31 . 31a exhibiting, annular component 32 are formed. The sealing lips of the first sealing elements lie against the walls of the grooves.

In 7 ist im Querschnitt ein Lager dargestellt mit ersten Dichtelementen 4, 4a, denen jeweils ein zweites Dichtelement 17, 17a in Form eines prismenförmigen Stranges gegenübersteht. Das Prisma ist im Querschnitt 5-eckig, wobei ein rechteckiger Teil des Prismas in eine Nut des zweiten Drehelementes eingelassen ist und eine symmetrische, dachartige Doppelschräge als Anlagefläche für die Dichtlippen der ersten Dichtelemente 4, 4a zur Verfügung steht.In 7 is a bearing shown in cross-section with first sealing elements 4 . 4a , which each have a second sealing element 17 . 17a in the form of a prism-shaped strand facing. The prism is rectangular in cross-section, wherein a rectangular part of the prism is embedded in a groove of the second rotary element and a symmetrical, roof-like double bevel as a contact surface for the sealing lips of the first sealing elements 4 . 4a is available.

Die Erfindung erlaubt insbesondere bei zangenartiger Ausgestaltung des ersten Dichtelementes und entsprechender Ausbildung zweier Dichtungsstellen beiderseits des Lagers eine hermetische Kapselung von Lagern, die sowohl in ihrer Dichtungswirkung als auch bei der Entwicklung von Reibungskräften unempfindlich gegenüber Verkippung der Lagerteile ist. Zudem sind die Reibungspartner der Dichtungseinrichtung unabhängig von den Drehelementen/Lagerringen fertigbar und gegebenenfalls auch unabhängig von diesen ersetzbar.The Invention allows in particular in forceps-like design of the first sealing element and corresponding formation of two sealing points on both sides of the camp a hermetic encapsulation of camps, the both in their sealing effect and in the development of Frictional forces insensitive to tilting the bearing parts is. In addition, the friction partners of the sealing device manufactured independently of the rotary elements / bearing rings and optionally also independently of these replaceable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 21, 2
Drehelementerotating elements
33
Wälzkörperrolling elements
4, 4a, 5, 5a, 17, 17a4, 4a, 5, 5a, 17, 17a
Dichtelementesealing elements
6, 76 7
Rotationsachseaxis of rotation
8, 98th, 9
Lagerflächenstorage areas
10, 1110 11
Dichtflächensealing surfaces
16, 16a16 16a
Dichtlippensealing lips
20, 20a20 20a
Andruckkräfte der Dichtlippenpressure forces the sealing lips
2121
Verschiebungsrichtung der Dichtlippeshift direction the sealing lip
2222
Kipprichtung des ersten Lagerringstilt direction of the first bearing ring
25, 2625 26
schräg gelagerte Wälzkörperaslant mounted rolling elements
27, 2827 28
Stegweb
30, 30a30 30a
Schenkelleg
31, 31a31 31a
Nutgroove
3232
Bauteil mit Nutcomponent with groove

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3602051 A1 [0006] - DE 3602051 A1 [0006]

Claims (14)

Dichtungseinrichtung für ein Radial- oder ein Axiallager, bei dem ein erstes und ein zweites Drehelement (1, 2) um eine Rotationsachse (6, 7) gegeneinander drehbar mit oder ohne die Zwischenfügung von Wälzkörpern (3) gelagert sind, mit einem dem ersten Drehelement (1) zugeordneten ersten Dichtelement (4, 4a) und einem dem zweiten Drehelement (2) zugeordneten zweiten Dichtelement (5, 5a), wobei das erste Dichtelement (4, 4a) ausschließlich an quer zur Rotationsachse (6) verlaufenden Oberflächenbereichen des zweiten Dichtelementes (5, 5a) anliegt, sofern es sich um ein Radiallager handelt und wobei das erste Dichtelement (4, 4a) ausschließlich an im wesentlichen parallel und azimutal zur Rotationsachse (7) verlaufenden Oberflächenbereichen des zweiten Dichtelementes (5, 5a) anliegt, sofern es sich um ein Axiallager handelt und wobei das erste Dichtelement eine erste elastische Dichtlippe (16, 16a) aufweist, die an einer Dichtfläche des zweiten Dichtelementes dichtend und im Falle eines Radiallagers quer zur Rotationsachse verschiebbar, im Falle eines Axiallagers im wesentlichen parallel zur Rotationsachse verschiebbar anliegt.Sealing device for a radial or a thrust bearing, in which a first and a second rotary element ( 1 . 2 ) about a rotation axis ( 6 . 7 ) against each other rotatable with or without the interposition of rolling elements ( 3 ) are mounted, with a the first rotary element ( 1 ) associated first sealing element ( 4 . 4a ) and a second rotary element ( 2 ) associated second sealing element ( 5 . 5a ), wherein the first sealing element ( 4 . 4a ) exclusively at transverse to the rotation axis ( 6 ) extending surface regions of the second sealing element ( 5 . 5a ), if it is a radial bearing and wherein the first sealing element ( 4 . 4a ) exclusively at substantially parallel and azimuthal to the rotation axis ( 7 ) extending surface regions of the second sealing element ( 5 . 5a ) is applied, if it is a thrust bearing and wherein the first sealing element is a first elastic sealing lip ( 16 . 16a ), which is sealingly displaceable transversely to the axis of rotation at a sealing surface of the second sealing element and in the case of a radial bearing, in the case of an axial bearing substantially parallel to the axis of rotation slidably. Dichtungseinrichtung für Radial- oder Axiallager, bei dem ein erstes und ein zweites Drehelement (1, 2) um eine Rotationsachse (6, 7) gegeneinander drehbar mit oder ohne die Zwischenfügung von Wälzkörpern (3) gelagert sind mit einem dem ersten Drehelement (1) zugeordneten ersten Dichtelement (4, 4a) und einem dem zweiten Drehelement (2) zugeordneten zweiten Dichtelement (5, 5a), wobei das erste Dichtelement eine erste und eine zweite elastische Dichtlippe (16, 16a) aufweist, die zangenartig an zwei Dichtflächen des zweiten Dichtelementes (5, 5a) angreifen, welche einander an dem zweiten Dichtelement gegenüber liegen, und wobei die Dichtlippen gegenüber den Dichtflächen im Falle eines Radiallagers im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse (6) und im Falle eines Axiallagers im wesentlichen parallel zur Rotationsachse (7) verschiebbar sind.Seal device for radial or thrust bearings, in which a first and a second rotary element ( 1 . 2 ) about a rotation axis ( 6 . 7 ) against each other rotatable with or without the interposition of rolling elements ( 3 ) are mounted with a first rotary element ( 1 ) associated first sealing element ( 4 . 4a ) and a second rotary element ( 2 ) associated second sealing element ( 5 . 5a ), wherein the first sealing element has a first and a second elastic sealing lip ( 16 . 16a ), the pliers like on two sealing surfaces of the second sealing element ( 5 . 5a ), which are opposite to each other on the second sealing element, and wherein the sealing lips relative to the sealing surfaces in the case of a radial bearing substantially perpendicular to the axis of rotation ( 6 ) and in the case of an axial bearing substantially parallel to the axis of rotation ( 7 ) are displaceable. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das beiderseits der Lagerflächen des Lagers jeweils ein erstes und ein zweites Dichtelement (4, 4a, 5, 5a) vorgesehen sind.Sealing device according to claim 1 or 2, characterized in that on both sides of the bearing surfaces of the bearing in each case a first and a second sealing element ( 4 . 4a . 5 . 5a ) are provided. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (16, 16a) jeweils Schenkel (30, 30a) aufweisen, die im wesentlichen im Querschnitt spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen.Sealing device according to claim 2 or 3, characterized in that the sealing lips ( 16 . 16a ) each leg ( 30 . 30a ), which are substantially mirror-symmetrical to one another in cross-section. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (30, 30a) wenigstens abschnittsweise zueinander parallel verlaufen.Sealing device according to claim 4, characterized in that the legs ( 30 . 30a ) at least partially parallel to each other. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (5, 5a) durch einen Steg gebildet ist.Sealing device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the second sealing element ( 5 . 5a ) is formed by a web. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg als Rund- oder Rechteckprofil ausgebildet ist.Sealing device according to claim 6, characterized that the web is designed as a round or rectangular profile. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg in eine Nut in dem ersten Drehelement eingelegt ist.Sealing device according to claim 7, characterized that the web is inserted into a groove in the first rotary element. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement als Nut (31, 31a) ausgebildet ist.Sealing device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the second sealing element as a groove ( 31 . 31a ) is trained. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in einem in das zweite Drehelement eingelegtem Bauteil (32) verläuft.Sealing device according to claim 9, characterized in that the groove in a component inserted into the second rotary element ( 32 ) runs. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (4, 4a) aus einem organischen Werkstoff, insbesondere Gummi oder einem gummiartigen Werkstoff besteht.Sealing device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the first sealing element ( 4 . 4a ) consists of an organic material, in particular rubber or a rubber-like material. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (4, 4a) ein Verstärkungselement (7) aufweist, das aus einem steiferen Material besteht als das erste Dichtungselement.Sealing device according to claim 11, characterized in that the first sealing element ( 4 . 4a ) a reinforcing element ( 7 ), which is made of a stiffer material than the first sealing element. Drehlager mit einer Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Swivel bearing with a sealing device after a of claims 1 to 12. Verfahren zur Herstellung eines Lagers mit einer Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Drehelemente (1, 2) fertig gestellt und end behandelt werden und dass danach die Dichtelemente (4, 4a, 5, 5a, 31, 31a, 32) mit den Drehelementen verbunden werden.Method for producing a bearing with a sealing device according to one of claims 1 to 12, characterized in that first the rotary elements ( 1 . 2 ) and finally treated and that thereafter the sealing elements ( 4 . 4a . 5 . 5a . 31 . 31a . 32 ) are connected to the rotary elements.
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