DE102015220137A1

DE102015220137A1 - Wälzlager

Info

Publication number: DE102015220137A1
Application number: DE102015220137.6A
Authority: DE
Inventors: Padelis Katsaros; Volker Wendt
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20

Abstract

Vorliegende Ausführungsbeispiele liegen auf dem Gebiet der Dichtungen bei einem Wälzlager (100). Das Wälzlager (100) umfasst einen Innenring (110), einen Außenring (120), eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers (100) untergebrachten Wälzkörpern (130) und ein Dichtungselement (150). Das Dichtungselement (150) umfasst eine Dichtlippe (152) und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154). Der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) ist so angeordnet, dass ein Spalt (156) zwischen dem Innenring (110) und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) vorhanden ist. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) befindet sich in radialer Richtung zwischen dem Spalt (156) und dem Außenring (120). Ein Teil (112) des Innenrings (110) ist axial zwischen einer Lauffläche des Innenrings und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) angeordnet und erstreckt sich radial weiter nach außen als der Spalt (156).

Description

Vorliegende Ausführungsbeispiele liegen auf dem Gebiet der Dichtungen bei einem Wälzlager.
In vielen Bereichen der Technik werden Wälzlager eingesetzt, die in einer Vielzahl verschiedener Anwendungsszenarien eingesetzt werden. Um die Wälzlager vor Verunreinigungen zu schützen oder ein Austreten von Schmierstoff aus dem Wälzlager zu vermindern oder zu verhindern umfassen Wälzlager meist Dichtungssysteme. In manchen Fällen werden Dichtungen dabei aus Elastomer gefertigt, welche eine höhere Elastizität aufweisen als beispielsweise ein angrenzender Ring des Lagers. In Wälzlagern gibt es dabei eine Reihe von Konzepten für Dichtungssysteme, beispielsweise basierend auf Dichtungslabyrinthen oder Dichtlippen. In Dichtungssystemen mit Dichtlippen ist häufig eine Seite des Dichtungssystems am Außenring oder dem Innenring des Wälzkörpers fest befestigt und die andere Seite steht in gleitendem Kontakt mit dem anderen Ring des Wälzlagers. Doch auch mit Dichtlippen ist häufig nicht vollständig ein Austreten von Schmierstoff oder ein Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern. Durch variierende Temperaturen, denen ein Wälzlager ausgesetzt ist, entstehen ebenfalls variierende Druckverhältnisse in einem Wälzlager, die einen Austritt von Schmierstoff aus dem Lager erzeugen können.
Es besteht der Bedarf ein Konzept für ein Wälzlager zu schaffen, das eine verbesserte Dichtwirkung bei einer Wälzlagerdichtung bewirkt.
Diesem Bedarf trägt ein Wälzlager mit einem Dichtungselement gemäß dem unabhängigen Patentanspruch Rechnung.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Wälzlager. Das Wälzlager umfasst einen Innenring, einen Außenring, eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers untergebrachten Wälzkörpern und ein Dichtungselement. Das Dichtungselement umfasst eine Dichtlippe und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil ist so angeordnet, dass ein Spalt zwischen dem Innenring und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil vorhanden ist. Der in den Lagerraum ragende Teil weist eine Rinnenstruktur auf einer dem Spalt in radialer Richtung gegenüberliegenden Seite auf. Der in den Lagerinnenraum ragenden Teil kann es beispielsweise ermöglichen, dass Schmierstoff von der Dichtungslippe ferngehalten wird. Ausführungsbeispiele können beispielsweise eine Schmierstoffmenge, die zur Dichtlippe vordringt, reduzieren. Die Rinnenstruktur kann in zumindest manchen Ausführungsbeispielen ein Zurückfließen von Schmierstoff, z.B. Fett oder dessen Grundölanteil, in Richtung der Dichtlippe vermindern oder verhindern. Zumindest einige Ausführungsbeispielen können größere Anteile des Schmierstoffs von der Dichtlippe fern halten, damit diese die Dichtfunktion besser erfüllen kann.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann sich der in den Lagerinnenraum ragende Teil in radialer Richtung zwischen dem Spalt und dem Außenring befinden. Ein Teil des Innenrings kann axial zwischen einer Lauffläche des Innenrings und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil angeordnet sein und sich radial weiter nach außen erstrecken als der Spalt. Hierdurch kann in manchen Ausführungsbeispielen ein Eindringen von Schmierstoff, welches sich von den Wälzkörpern in Richtung des Dichtungselements bewegt, in den Spalt, und somit zu der Dichtlippe verringert werden. Eine keilförmige Ablenkfläche, die unter dem Wirkbereich des beschleunigten Schmierstoffs ansetzt, könnte beispielsweise den direkten Zutritt des Schmierstoffes zur Dichtlippe verhindern.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der Teil des Innenrings konisch sein. Der Teil des Innenrings kann an der dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil axial zugewandten Seite einen größeren Durchmesser aufweisen als auf der der Lauffläche axial zugewandten Seite. Durch die konische Form kann in manchen Ausführungsbeispielen eine Trajektorie des Schmierstoffs von dem Spalt weggeführt werden und ein Eindringen von Schmiermitte in den Spalt, und somit zu der Dichtlippe verringert werden.
In manchen Ausführungsbeispielen kann der Innenring eine spaltbegrenzende Fläche im Bereich des Spalts aufweisen, und die spaltbegrenzende Fläche des Innenrings kann konisch sein. Ein Durchmesser des Innenrings im Bereich der spaltbegrenzende Fläche kann in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern hin gerichteten Seite größer werden. Die konische spaltbegrenzende Fläche kann in einigen Ausführungsbeispielen ein Zurückfließen des Schmierstoffs in den Lagerinnenraum basierend auf der Fliehkraft ermöglichen. Eine konische spaltbegrenzende Fläche, deren Steigung zum größeren Durchmesser nach innen ins Lager gerichtet ist, könnte beispielsweise eine Portion Schmierstoff in das Lagerinnere zurück fördern, sobald eine der beiden Flächen sich relativ zur anderen bewegt.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die konische spaltbegrenzende Fläche eine Steigung zwischen 10° und 90° gegenüber einer Rotationsachse des Wälzlagers aufweisen. Der Spalt kann in einigen Ausführungsbeispielen in axialer Richtung länger als 3mm sein. Durch eine Steigung zwischen 10° und 90° kann das Zurückfließen des Schmierstoffs verbessert werden. Durch eine Länge von mehr als 3mm kann beispielsweise ein Abfließen des Schmierstoffs zur Dichtlippe reduziert werden.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann die Dichtlippe in axialer Richtung mit dem Innenring in Kontakt sein. Somit kann in einigen Ausführungsbeispielen eine Dichtleistung verbessert werden.
In manchen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil radial weiter außen angeordnet ist als die Dichtlippe. Durch diese Anordnung kann der in den Lagerinnenraum reichende Teil in manchen Ausführungsbeispielen eine Menge an Schmierstoff, welcher die Dichtlippe erreicht, verringern und eine Dichtwirkung des Dichtungselements erhöhen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann eine Rotationsachse der Mehrzahl von Wälzkörpern radial weiter außen angeordnet sein als der in den Lagerinnenraum ragende Teil. Durch diese Anordnung kann in manchen Ausführungsbeispielen das Schmierstoff radial weiter außen als der in den Lagerinnenraum ragende Teil auf das Dichtungselement treffen, eine Menge an Schmierstoff, die in den Spalt eindringt reduziert werden und eine Dichtungswirkung verstärkt werden.
In manchen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil aus einem Elastomer bestehen oder ein Elastomer aufweisen. Ein in den Lagerinnenraum ragender Teil aus Elastomer kann in einigen Ausführungsbeispielen eine Dichtungswirkung verstärken.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil und die Dichtlippe zumindest teilweise aus dem selben Elastomer bestehen. Bestehen sowohl der Teil als auch die Dichtlippe zumindest teilweise aus dem selben Elastomer, so kann dies eine Fertigung des Dichtungselements erleichtern.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann das Wälzlager ein Rillenkugellager sein. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil kann in zumindest manchen Ausführungsbeispielen eine Dichtwirkung des Dichtelements im Rillenkugellager erhöhen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil im Wesentlichen keilförmig sein. Eine Spitze der Keilform kann in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern weisen. Die Keilform kann ein Ableiten des Schmierstoffs von dem Spalt verbessern und einen Eintritt des Schmierstoffs in den Spalt verringern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement mit einer Rinnenstruktur;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement und einem Teil eines Innenrings, der sich radial weiter nach außen erstreckt als ein Spalt zwischen einem in den Lagerinnenraum ragenden Teil des Dichtungselements und dem Innenring;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement und einem Innenring mit einer konischen spaltbegrenzenden Fläche;
4 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement mit einer Rinnenstruktur und einem Teil eines Innenrings, der sich radial weiter nach außen erstreckt als ein Spalt zwischen einem in den Lagerinnenraum ragenden Teil des Dichtungselements und dem Innenring;
5 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement mit einer Rinnenstruktur, einem Teil eines Innenrings, der sich radial weiter nach außen erstreckt als ein Spalt zwischen einem in den Lagerinnenraum ragenden Teil des Dichtungselements und dem Innenring und einer konischen spaltbegrenzenden Fläche des Innenrings;
6 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement und einem konischen Teil eines Innenrings, der sich radial weiter nach außen erstreckt als ein Spalt zwischen einem in den Lagerinnenraum ragenden Teil des Dichtungselements und dem Innenring; und
7 eine schematische Querschnittsansicht eines Wälzlagers mit einem Dichtungselement und einem Innenring mit einer konischen spaltbegrenzenden Fläche und einem Teil, der sich radial weiter nach außen erstreckt als ein Spalt zwischen einem in den Lagerinnenraum ragenden Teil des Dichtungselements und dem Innenring.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Bei der Abdichtung von Wälzlagern wird grundsätzlich auf die Verwendung von Dichtlippen Wert gelegt, die einen Schmierstoffaustritt aus dem Lager verhindern sollen. Es lässt sich die Dichtung jedoch noch mit Zusatzfunktionen ausstatten, die deren Dichtfunktion unterstützt. Es lässt sich z.B. die Ableitung von Schmierstoff aus dem Dichtungsbereich nennen, die zu einer Verbesserung der Dichtwirkung genutzt werden kann. Trotz begrenzter Platzverhältnisse, die z.B. in einem Rillenkugellager gegeben sind, lässt sich dennoch das genannte Prinzip kombinieren.
1 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Wälzlagers 100. Das Wälzlager umfasst einen Innenring 110, einen Außenring 120, eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers untergebrachten Wälzkörpern und ein Dichtungselement 150. Das Dichtungselement 150 umfasst eine Dichtlippe 152 und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154. Der Lagerinnenraum wird von dem Innenring 110, dem Außenring und dem Dichtungselement 150 begrenzt.
Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 ist so angeordnet, dass ein Spalt 156 zwischen dem Innenring 110 und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 vorhanden ist. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 weist eine Rinnenstruktur auf einer dem Spalt 156 in radialer Richtung gegenüberliegenden Seite auf. Die Rinnenstruktur befindet sich auf einer radial nach außen zeigenden Seite des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil weist auf einer der Rinnenstruktur radial gegenüberliegenden Seite eine radial nach innen gerichtete spaltbegrenzende Oberfläche auf, die an den Spalt 156 grenzt.
Die Rinnenstruktur kann beispielsweise ausgelegt sein, um Schmierstoff, welcher sich von den Wälzkörpern zu dem Dichtungselement 150 bewegt, aufzufangen, so dass weniger Schmierstoff den Spalt 156 und die Dichtlippe 152 erreicht. Dreht sich das Wälzlager 100, so kann der Schmierstoff durch die Zentrifugalkraft die Wälzkörper axial in Richtung Dichtelement 150 und radial in Richtung Außenring 120 verlassen. Steht das Wälzlager still, so kann die Rinnenstruktur ausgelegt sein, den Schmierstoff aufzufangen und dadurch ein Abfließen des Schmierstoffs durch den Spalt 156 vermindern oder verhindern. Die Rinnenstruktur kann ausgelegt sein, ein Eindringen von Schmierstoff aus dem Lagerinnenraum in den Spalt 156 verringern oder verhindern oder den Schmierstoff zu sammeln.
Die Rinnenstruktur kann beispielsweise von einem Teil des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154 gebildet werden, welches sich weniger weit radial nach außen erstreckt als andere Teile des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154. Beispielsweise kann ein der Mehrzahl der Wälzkörper zugewandtes Teil des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154 im Wesentlichen Keilförmig sein, wobei sich die Keilform radial weiter nach außen erstreckt als die Rinnenstruktur. Die Rinnenstruktur kann beispielsweise im Wesentlichen von sich radial erstreckenden Wänden und einem axialen Boden gebildet werden. Beispielsweise kann der im Wesentlichen keilförmig der Mehrzahl der Wälzkörper zugewandtes Teil des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154 des Dichtungselements 150 eine radiale Wand der Rinnenstruktur bilden.
Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 entspricht einem Teil des Dichtungselements 150, der im Wesentlichen axial in den Lagerinnenraum ragt. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 ist dazu ausgelegt, ein Vordringen von Schmierstoff durch den Spalt 156 zur Dichtungslippe 152 zu verringern oder zu verhindern.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 im Wesentlichen keilförmig sein. Eine Spitze der Keilform kann in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 weisen. Die Spitze der im Wesentlichen Keilform kann beispielsweise abgerundet oder abgestumpft sein. Beispielsweise kann eine der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 axial zugewandte Seite des in den Lagerinnenraum regenden Teils 154 die Keilform oder abgerundete Keilform einnehmen, und eine der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 axial weggewandte Seite kann parallel zur Rotationsachse des Wälzlagers verlaufen und/oder die Rinnenstruktur umfassen. Beispielsweise kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 radial nach außen keilförmig sein, und radial nach innen eine spaltbegrenzende Fläche zum Spalt parallel zu einer konischen spaltbegrenzende Fläche des Innenrings 110 bilden, wie sie beispielsweise in 3 dargestellt ist.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen könnte der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 im Wesentlichen einem gleichschenkligen Dreieck entsprechen. Die Spitze der im Wesentlichen gleichschenkligen Dreiecksform kann beispielsweise abgerundet oder abgestumpft sein.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 ein Elastomer aufweisen oder aus einem Elastomer bestehen. Beispielsweise könnte der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 und die Dichtlippe 152 zumindest teilweise aus dem selben Elastomer bestehen. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 und die Dichtlippe 152 könnten beispielsweise in einem gemeinsamen Fertigungsverfahren hergestellt sein, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren. Das Elastomer könnte beispielsweise einem Kunststoff oder einem Gummi entsprechen.
Das Wälzlager ist z.B. ein Radiallager. Das Wälzlager kann beispielsweise je nach Anordnung und Beschaffenheit der Wälzkörper ein-, zwei- oder mehrreihiges Kugel-, Nadel-, Tonnen- oder Kegelrollenlager ausgeführt sein. In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann das Wälzlager ein Rillenkugellager sein.
Der Spalt wird von einer spaltbegrenzenden Fläche des Innenrings 110 und der radial nach innen gerichteten spaltbegrenzende Oberfläche des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154 gebildet und verläuft im Wesentlichen axial. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Spalt 156 in axialer Richtung länger als 3mm sein, beispielsweise länger als 5mm, länger als 10mm, länger als 15mm, länger als 20mm, länger als 50mm oder länger als 100mm. Die Länge des Spalts kann beispielsweise von der Größe des Wälzlagers abhängen.
Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 kann radial weiter außen angeordnet sein als die Dichtlippe 152. Eine Rotationsachse der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 kann beispielsweise radial weiter außen angeordnet sein als der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann das Dichtungselement 150 mit dem Außenring 120 des Wälzlagers 100 fest verbunden sein und die Dichtlippe 152 kann in gleitendem Kontakt zu dem Innenring 110 des Wälzlagers stehen. Beispielsweise kann der Innenring 110 einen Einzug mit einer radial verlaufenden Stirnfläche umfassen, und die Dichtlippe 152 kann in gleitendem Kontakt mit der Stirnfläche stehen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann das Dichtungselement 150 ferner ein Verstärkungselement 158 umfassen. Das Verstärkungselement 158 kann beispielsweise eine höhere Stabilität als andere Teile des Dichtungselements 150 aufweist und das Dichtungselement 150 in axialer und/oder radialer Richtung verstärken. Beispielsweise kann das Verstärkungselement 158 aus einem Metall bestehen, oder aus einem Kunststoff, wobei der Kunststoff eine höhere Stabilität aufweist als ein Material der Dichtlippe 152 und/oder des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154. In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 das Verstärkungselement 158 zumindest teilweise in axialer Richtung gegenüber der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 verdecken.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 200. Das Wälzlager umfasst einen Innenring 110, einen Außenring 120, eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers untergebrachten Wälzkörpern und ein Dichtungselement 150. Das Dichtungselement 150 umfasst eine Dichtlippe 152 und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 ist so angeordnet, dass ein Spalt 156 zwischen dem Innenring 110 und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 vorhanden ist.
Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 befindet sich in radialer Richtung zwischen dem Spalt 156 und dem Außenring 120. Ein Teil 112 des Innenrings 110 ist axial zwischen einer Lauffläche des Innenrings 110 und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 angeordnet und erstreckt sich radial weiter nach außen als der Spalt 156.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann der Teil 112 des Innenrings 110 dazu ausgelegt sein, Schmierstoff, der sich axial in Richtung Dichtungselement 150 bewegt, von dem Spalt 156 fernzuhalten. Dreht sich das Wälzlager 100, so kann der Schmierstoff durch die Zentrifugalkraft die Wälzkörper axial in Richtung Dichtungselement 150 verlassen. In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann der Teil 112 den Spalt 156 so verdecken, dass eine Trajektorie des Schmierstoffs von der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 in Richtung des Dichtungselements 150 im Wesentlichen am Spalt 156 vorbeiführt. Dadurch kann in manchen Ausführungsbeispielen ein Eintritt von Schmierstoff in den Spalt 156 vermindert oder verhindert werden.
Der Teil 112 des Innenrings 110 kann beispielsweise im gleichen Fertigungsverfahren wie der Innenring 110 hergestellt werden, oder der Teil 112 des Innenrings 110 kann form-, kraft- oder stoffschlüsssig an dem Innenring 110 angebracht sein. In manchen Ausführungsbeispielen kann der Teil 112 des Innenrings 110 Teil der Lauffläche des Innenrings 110 sein.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 200 (z.B. Innenring 110, Außenring 120, Mehrzahl von Walzkörpern 130, Dichtungselement 150, Dichtlippe 152, in den Lagerinnenraum ragender Teil 154, Spalt 156, Verstärkungselement 158) werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1) oder nachfolgend (z.B. 3 bis 7) beschrieben werden. Das Wälzlager 200 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 300. Das Wälzlager umfasst einen Innenring 110, einen Außenring 120, eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers untergebrachten Wälzkörpern und ein Dichtungselement 150. Das Dichtungselement 150 umfasst eine Dichtlippe 152 und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154. Der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 ist so angeordnet, dass ein Spalt 156 zwischen dem Innenring 110 und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 vorhanden ist.
Der Innenring weist eine spaltbegrenzende Fläche im Bereich des Spalts 156 auf. Die spaltbegrenzende Fläche des Innenrings 110 ist konisch. Ein Durchmesser des Innenrings 110 im Bereich der spaltbegrenzenden Fläche wird in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 hin gerichteten Seite größer. Die konische spaltbegrenzende Fläche kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, um Schmierstoff, welches in den Spalt eingedrungen ist, mit Hilfe der Fliehkraft zurück in den Lagerinnenraum zu befördern. Die konische spaltbegrenzende Fläche, deren Steigung zum größeren Durchmesser nach innen ins Lager gerichtet ist, kann in einigen Ausführungsbeispielen Schmierstoff in das Lagerinnere zurück fördern, sobald eine der beiden Flächen sich relativ zur anderen bewegt. Die konische spaltbegrenzende Fläche kann beispielsweise eine Steigung zwischen 10° und 90° gegenüber einer Rotationsachse des Wälzlagers aufweisen. Die konische spaltbegrenzende Fläche kann beispielsweise eine Steigung zwischen 10° und 30°, zwischen 12° und 75° oder zwischen 15° und 45° aufweisen. Die spaltbegrenzende Fläche befindet sich im wesentlich auf einer radial nach außen liegenden Seite des Innenrings 110 und begrenzt den Spalt 156.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 auf einer dem Spalt 156 zugewandten Seite eine Mehrzahl von in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern zeigende Strukturen aufweisen, welche ausgelegt sind, um Schmierstoff zurück in den Innenraum zu befördern. Beispielsweise könnte der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 Drallrippen aufweisen, beispielsweise mit Einfachdrall oder Wechseldrall, welche ausgelegt sind, um den Schmierstoff zurück in den Innenraum zu befördern. Die Strukturen könnten beispielsweise eine gleichschenklige Dreiecksform aufweisen, wobei die Struktur an einer Ecke der Dreiecksstruktur, welche von der Symmetrieachse geschnitten wird, mit dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 verbunden sein können. Beispielsweise könnte die gleichschenklige Dreiecksform langgestreckt sein, oder die Strukturen könnten eine Wellenform aufweisen. In zumindest einigen Ausführungsbeispielen könnten die Strukturen mit einer am Spalt 156 liegenden Fläche des in den Lagerinnenraum ragenden Teils einen keilförmigen Spalt bilden, welcher ausgelegt ist, um den Schmierstoff zurück in den Lagerinnenraum zu befördern.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 300 (z.B. Innenring 110, Außenring 120, Mehrzahl von Walzkörpern 130, Dichtungselement 150, Dichtlippe 152, in den Lagerinnenraum ragender Teil 154, Spalt 156, Verstärkungselement 158) werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1 und 2) oder nachfolgend (z.B. 4 bis 7) beschrieben werden. Das Wälzlager 300 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 400. Der Aufbau des Wälzlagers 400 ist ähnlich wie der Aufbau des Wälzlagers 100 aus 1, wobei zusätzlich der in den Lagerinnenraum ragende Teil 154 sich in radialer Richtung zwischen Spalt 156 und dem Außenring 120 befindet, wie z.B. das Wälzlager 200 aus 2 illustriert. Ein Teil 112 des Innenrings 110 ist axial zwischen einer Lauffläche des Innenrings 110 und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 angeordnet und erstreckt sich radial weiter nach außen als der Spalt 156. Eine Kombination der Ausführungsbeispiele der 1 und 2 kann eine weiter verbesserte Dichtungswirkung ermöglichen. Beispielsweise kann der Teil 112 dazu ausgelegt sein, Schmierstoff, das sich axial in Richtung Dichtungselement 150 bewegt, von dem Spalt 156 fernzuhalten, und die Rinnenstruktur kann ausgelegt sein, um den Schmierstoff, aufzufangen, so dass weniger Schmierstoff den Spalt 156 und die Dichtlippe 152 erreicht.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 400 werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1 bis 3) oder nachfolgend (z.B. 5 bis 7) beschrieben werden. Das Wälzlager 400 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 500. Der Aufbau des Wälzlagers 400 ist ähnlich wie der Aufbau des Wälzlagers 400 aus 4, wobei der Innenring eine spaltbegrenzende Fläche im Bereich des Spalts 156 aufweist und wobei die spaltbegrenzende Fläche des Innenrings 110 konisch ist, wie z.B. in Wälzlager 300 aus 3 illustriert. Ein Durchmesser des Innenrings 110 im Bereich der spaltbegrenzenden Fläche wird in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 hin gerichteten Seite größer. Das Wälzlager 500 kann in manchen Ausführungsbeispielen eine Kombination der Ausführungsbeispiele der 1–3 darstellen, und eine weiter verbesserte Dichtungswirkung ermöglichen. Beispielsweise kann der Teil 112 dazu ausgelegt sein, Schmierstoff, das sich axial in Richtung Dichtungselement 150 bewegt, von dem Spalt 156 fernzuhalten, und die Rinnenstruktur kann ausgelegt sein, um den Schmierstoff, aufzufangen, so dass weniger Schmierstoff den Spalt 156 und die Dichtlippe 152 erreicht. Schmierstoff, welcher in den Spalt 156 gelangt ist, kann in einigen Ausführungsbeispielen aufgrund der konischen spaltbegrenzenden Fläche in das Lagerinnere zurück befördert werden, sobald eine der beiden Flächen sich relativ zur anderen bewegt.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 500 werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1 bis 4) oder nachfolgend (z.B. 6 oder 7) beschrieben werden. Das Wälzlager 500 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 600. Der Aufbau des Wälzlagers 600 ist ähnlich wie der Aufbau des Wälzlagers 200 aus 2, wobei der Teil 112 des Innenrings konisch ist und an der dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil 154 axial zugewandten Seite einen größeren Durchmesser aufweist als auf der der Lauffläche axial zugewandten Seite. Beispielsweise kann durch die konische Form eine Trajektorie des Schmierstoffs, welcher sich axial von der Mehrzahl von Wälzkörpern in Richtung des Dichtungselements 150 bewegt, beeinflussen und von dem Spalt 156 weglenken. Durch die konische Form des Teils 112 kann beispielsweise eine Trajektorie radial in Richtung Außenring und von dem Spalt 156 weggelenkt werden.
Eine Steigung des konischen Teils 112 gegenüber der Rotationsachse des Wälzlagers kann beispielsweise zwischen 5° und 45° betragen. Die Steigung des konischen Teils 112 kann beispielsweise so gewählt werden, dass eine geometrische Verlängerung der radial nach außen zeigenden Oberfläche des konischen Teils 112 in Richtung des in den Lagerinnenraum ragenden Teils 154 radial weiter nach außen gerichtet ist als eine in den Lagerinnenraum gerichtete Öffnung des Spalts. Beispielsweise könnte eine durch das konische Teil 112 erzeugte Trajektorie auf den in den Lagerinnenraum gerichtete Teil 154 oder radial weiter nach außen zeigen.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 600 werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1 bis 5) oder nachfolgend (z.B. 7) beschrieben werden. Das Wälzlager 600 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 700. Der Aufbau des Wälzlagers 700 ist ähnlich wie der Aufbau des Wälzlagers 200 aus 2, wobei der Innenring eine spaltbegrenzende Fläche im Bereich des Spalts 156 aufweist und wobei die spaltbegrenzende Fläche des Innenrings 110 konisch ist. Ein Durchmesser des Innenrings 110 im Bereich der spaltbegrenzenden Fläche wird in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern 130 hin gerichteten Seite größer, wie beispielsweise im Wälzlager 300 aus 3 gezeigt. Das Wälzlager 700 kann in manchen Ausführungsbeispielen eine Kombination der Ausführungsbeispiele der 2 und 3 darstellen, und eine weiter verbesserte Dichtungswirkung ermöglichen.
Beispielsweise kann der Teil 112 dazu ausgelegt sein, Schmierstoff, das sich axial in Richtung Dichtungselement 150 bewegt, von dem Spalt 156 fernzuhalten, so dass weniger Schmierstoff den Spalt 156 und die Dichtlippe 152 erreicht. Schmierstoff, welcher in den Spalt 156 gelangt ist, kann in einigen Ausführungsbeispielen aufgrund der konischen spaltbegrenzenden Fläche in das Lagerinnere zurück befördert werden, sobald eine der beiden Flächen sich relativ zur anderen bewegt.
Mehr Details und Aspekte des Wälzlagers 700 werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher (z.B. 1 bis 6) oder nachfolgend beschrieben werden. Das Wälzlager 700 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die ein oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder der beschriebenen Beispiele entsprechen, wie sie vorher oder nachher beschrieben sind.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste

100: Wälzlager
110: Innenring
112: Teil des Innenrings
120: Außenring
130: Mehrzahl von Wälzkörpern
150: Dichtungselement
152: Dichtlippe
154: In den Lagerinnenraum ragender Teil des Dichtungselements
156: Spalt
158: Verstärkungselement
200: Wälzlager
300: Wälzlager
400: Wälzlager
500: Wälzlager
600: Wälzlager
700: Wälzlager

Claims

Wälzlager (200) umfassend: einen Innenring (110); einen Außenring (120); eine Mehrzahl von in einem Lagerinnenraum des Wälzlagers (100) untergebrachten Wälzkörpern (130); und ein Dichtungselement (150), wobei das Dichtungselement (150) eine Dichtlippe (152) und einen in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) umfasst, wobei der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) so angeordnet ist, dass ein Spalt (156) zwischen dem Innenring (110) und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) vorhanden ist, wobei sich der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) in radialer Richtung zwischen dem Spalt (156) und dem Außenring (120) befindet, und wobei ein Teil (112) des Innenrings (110) axial zwischen einer Lauffläche des Innenrings und dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) angeordnet ist und sich radial weiter nach außen erstreckt als der Spalt (156).
Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei der Teil (112) des Innenrings konisch ist und an der dem in den Lagerinnenraum ragenden Teil (154) axial zugewandten Seite einen größeren Durchmesser aufweist als auf der der Lauffläche axial zugewandten Seite.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in den Lagerraum ragende Teil (154) eine Rinnenstruktur auf einer dem Spalt (156) in radialer Richtung gegenüberliegenden Seite aufweist.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenring eine spaltbegrenzende Fläche im Bereich des Spalts (156) aufweist, und wobei die spaltbegrenzende Fläche des Innenrings (110) konisch ist, wobei ein Durchmesser des Innenrings (110) im Bereich der spaltbegrenzenden Fläche in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern (130) größer wird.
Wälzlager gemäß Anspruch 4, wobei die konische spaltbegrenzende Fläche eine Steigung zwischen 10° und 90° gegenüber einer Rotationsachse des Wälzlagers (100) aufweist.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) auf einer dem Spalt (156) zugewandten Seite eine Mehrzahl von in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern zeigende Strukturen aufweist, welche ausgelegt sind, um Schmierstoffe zurück in den Innenraum zu befördern.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Rotationsachse der Mehrzahl von Wälzkörpern (130) radial weiter außen angeordnet ist als der in den Lagerinnenraum ragende Teil.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) und die Dichtlippe (152) zumindest teilweise aus dem selben Elastomer bestehen.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager (100) ein Rillenkugellager ist.
Wälzlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der in den Lagerinnenraum ragende Teil (154) im Wesentlichen keilförmig ist, , wobei eine Spitze der Keilform in Richtung der Mehrzahl von Wälzkörpern (130) weist.