DE102016203922A1

DE102016203922A1 - Lager mit Schutzkappe eines Abdichtringes

Info

Publication number: DE102016203922A1
Application number: DE102016203922.9A
Authority: DE
Inventors: Bruno Capoldi
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CN105972094B; US9810266B2; US20160265594A1; FR3033608A1; CN105972094A; FR3033608B1

Abstract

Lager, umfassend einen Innenring, einen Außenring und mindestens einen Abdichtring, der zwischen den Ringen angeordnet ist, umfassend: eine Schutzkappe (32), die einen ringförmigen Raum (33) begrenzt, in dem sich der Abdichtring (25) erstreckt, und die einen äußeren ringförmigen Abschnitt (34) und mindestens einen inneren Abschnitt (35; 45), die einander radial gegenüberliegen und sich in einem Abstand zueinander erstrecken, und einen ringförmigen Anschlussabschnitt (36) umfasst, der den äußeren ringförmigen Abschnitt und den inneren ringförmigen Abschnitt verbindet; und mindestens ein Mittel (39) zur Befestigung der Schutzkappe auf dem Innenring (5), wobei dieses Befestigungsmittel durch die äußeren und inneren Abschnitte der Schutzkappe hindurchgeht und mit dem Innenring zusammenwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Lager, insbesondere der Wälzlager, umfassend einen Innenring, einen Außenring und mindestens eine Reihe von Wälzelementen, wie Walzen, die zwischen den Ringen angeordnet sind.
Genauer betrachtet betrifft die Erfindung das Gebiet der Wälzlager mit großem Durchmesser, die starke axiale und radiale Lasten tragen müssen und insbesondere in aggressiven Umgebungen, beispielsweise in Bergbaumaschinen, verwendet werden, um Schwenklager zu bilden.
Im Allgemeinen ist der Raum, in dem sich die Reihe(n) von Wälzelementen befindet/befinden, nach außen durch einen äußeren Abdichtring, der zwischen den Ringen angeordnet ist, geschützt.
Um diese Abdichtung weiter zu verbessern und die Lebensdauer des Abdichtringes zu erhöhen, wurde bereits vorgeschlagen, eine ringförmige Schutzkappe über dem Abdichtring im Allgemeinen von L-förmigem Querschnitt zu verwenden, deren radialer Schenkel einen inneren Abschnitt aufweist, der in eine Umfangsnut des Innenringes des Lagers eingreift. Diese Kappe ist mit Hilfe von Stiften befestigt, die in geneigte Löcher, die in dem Innenring des Lagers vorgesehen sind, von äußeren Stellen der Kappe aus eingreifen und durch diesen inneren Abschnitt hindurchgehen.
Diese Anordnung ist axial platzraubend und kompliziert im Einsatz. Ferner besteht eine Schwierigkeit in Zusammenhang mit der Zugänglichkeit der Stifte auf Grund der umgebenden Teile der Maschine, wenn es notwendig ist, die Kappe beispielsweise für eine Reinigung oder einen Austausch des Abdichtringes zu demontieren und wieder zu montieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, diese Nachteile zu beheben.
Nach einer Ausführungsart ist ein Lager vorgeschlagen, das einen Innenring, einen Außenring und mindestens einen Abdichtring, der zwischen den Ringen angeordnet ist, umfasst. Das Lager umfasst eine Schutzkappe, die einen ringförmigen Raum begrenzt, in dem sich der Abdichtring erstreckt, und die einen äußeren ringförmigen Abschnitt und mindestens einen inneren Abschnitt, die einander radial gegenüberliegen und in einem Abstand zueinander angeordnet sind, und einen ringförmigen Anschlussabschnitt umfasst, der den äußeren ringförmigen Abschnitt und den inneren Abschnitt verbindet. Das Lager umfasst ferner mindestens ein Mittel zur Befestigung der Kappe auf dem Innenring, wobei dieses Befestigungsmittel durch den äußeren und den inneren Abschnitt der Schutzkappe hindurchgeht und mit dem Innenring zusammenwirkt.
Auf diese Weise werden die Anbringung und die Demontage der Schutzkappe und des Befestigungsmittels erleichtert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante kann sich das Befestigungsmittel radial erstrecken.
Das Befestigungsmittel kann sich vorteilhafterweise durch den ringförmigen Raum hindurch erstrecken.
Das Befestigungsmittel kann eine Schraube umfassen, deren Kopf auf einer Außenfläche des äußeren ringförmigen Abschnittes der Schutzkappe aufliegt.
Der innere Abschnitt kann an eine Umfangsfläche des Innenringes angrenzend angeordnet sein.
Nach einer Ausführungsvariante kann die Kappe eine Vielzahl von lokalen inneren Abschnitten umfassen, die mit dem Anschlussabschnitt verbunden sind. Das Lager kann eine Vielzahl von Befestigungsmitteln umfassen, die durch Öffnungen des äußeren Abschnittes bzw. dieser inneren Abschnitte hindurchgehen und mit dem Innenring zusammenwirken.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann der innere Abschnitt der Schutzkappe ringförmig sein.
Der Anschlussabschnitt der Schutzkappe kann einen ringförmigen inneren Teil umfassen, der in eine ringförmige Umfangsnut des Innenringes eingreift.
Der äußere Abschnitt und der Anschlussabschnitt der Schutzkappe können einen L-förmigen Querschnitt aufweisen.
Das Lager kann ferner eine ringförmige axiale Trennwand aufweisen, die sich in dem ringförmigen Raum zwischen dem äußeren Abschnitt der Kappe und dem Abdichtring erstreckt und auf dem Außenring montiert ist.
Lager gemäß der vorliegenden Erfindung sind nun als nicht einschränkende Beispiele beschrieben und durch die Zeichnung dargestellt, wobei:
1 eine halbe Axialschnittansicht eines mit einer Schutzkappe ausgestatteten Wälzlagers darstellt;
2 eine teilweise Perspektivansicht der Schutzkappe aus 1 darstellt;
3 eine teilweise Perspektivansicht einer Ausführungsvariante der Schutzkappe darstellt;
4 das Wälzlager darstellt, das mit einer Ausführungsvariante der Schutzkappe ausgestattet ist.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Wälzlager 1 zwischen einem Gestell 2 und einem Gestell 3 eingebaut, um eine Drehung zueinander entlang einer Drehachse (nicht dargestellt) zu ermöglichen und die Lasten untereinander zu übertragen. In der nachfolgenden Beschreibung wird diese Drehachse in einer vertikalen Position angenommen.
Das Wälzlager 1 umfasst einen Außenring 4, der auf dem Gestell 2 montiert ist, und einen Innenring 5, der auf dem Gestell 3 montiert ist, die konzentrisch angeordnet sind.
Um die axialen Lasten zu tragen, umfasst das Wälzlager 1 beispielsweise eine obere Reihe 6 von Wälzelementen 7, wie Walzen, die durch einen Käfig 8 in Position gehalten werden und auf axialen ringförmigen Spuren 9 und 10 des Außenringes 4 bzw. des Innenringes 5 rollen, sowie eine untere Reihe 11 von Wälzelementen 12, wie Walzen, die durch einen Käfig 13 in Position gehalten werden und auf den axialen ringförmigen Spuren 14 und 15 des Außenringes 4 bzw. des Innenringes 5 rollen.
Um die radialen Lasten zu tragen, umfasst das Wälzlager 1 beispielsweise eine Zwischenreihe 16 von Wälzelementen 17, wie Walzen, die mit oder ohne Käfig 18 in Position gehalten werden und auf den zylindrischen Spuren 19 und 20 des Außenringes 4 bzw. des Innenringes 5 rollen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Außenring 4 einen vorspringenden inneren ringförmigen Abschnitt 21, der auf beiden Seiten die Spuren 9 und 14 aufweist, und der auf seiner Innenseite die Spur 19 aufweist. Der Innenring 5 ist axial in zwei Teilen 22 und 23 ausgeführt, die miteinander beispielsweise durch Bolzen (nicht dargestellt) verbunden sind und die Spuren 10 bzw. 15 aufweisen.
Um die Abdichtung des ringförmigen Raums zwischen den Ringen 4 und 5, in dem sich die Reihen von Wälzelementen 7, 11 und 16 befinden, zu gewährleisten, umfasst das Wälzlager 1 einen unteren Abdichtring 24, der an ein unteres ringförmiges Ende dieses Raums zwischen den Ringen angrenzt, und einen oberen Abdichtring 25, der an ein oberes ringförmiges Ende dieses Raums zwischen den Ringen angrenzt.
Der untere Abdichtring 24 weist beispielsweise einen Abschnitt auf, der in eine Ringrille 26 eingesetzt ist, die radial in einer inneren zylindrischen Fläche 27 des Außenringes 4 vorgesehen ist und eine ringförmige Lippe in Kontakt mit einer unteren radialen Fläche 28 des Innenringes 5 aufweist.
Der obere Abdichtring 25 weist beispielsweise einen Abschnitt auf, der in eine Ringrille 29 eingesetzt ist, die axial in einer oberen axialen ringförmigen Fläche 30 des Außenringes 4 vorgesehen ist und eine ringförmige Kontaktlippe aufweist, die mit einer radialen ringförmigen, beispielsweise zylindrischen, Umfangsfläche 31 des Innenringes 5 in Kontakt ist.
Das Wälzlager 1 umfasst ferner eine Schutzkappe 32, die einen geschützten ringförmigen Raum 33 über Eck begrenzt und an die axiale Fläche 30 des Außenringes 4 und die zylindrische Fläche 31 des Innenringes 5 angrenzt, und in der sich der obere Abdichtring 25 erstreckt, wobei die Schutzkappe 32 zu dem Abdichtring 25 beabstandet und am Innenring 5 befestigt ist.
Nach einem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Schutzkappe 32 einen äußeren ringförmigen Abschnitt 34, eine Vielzahl von lokalen inneren Abschnitten 35, die sich radial in einem Abstand einander gegenüberliegend befinden, und einen ringförmigen Anschlussabschnitt 36, der den äußeren ringförmigen Abschnitt 34 und die lokalen inneren Abschnitte 35 verbindet.
Der äußere Abschnitt 34 und der Anschlussabschnitt 36 bilden im Querschnitt ein L, beispielsweise in einem Stück, das durch Falzen erhalten wurde.
Der äußere Abschnitt 34 ist zylindrisch und erstreckt sich axial von dem äußeren ringförmigen Ende des Anschlussabschnittes 36 bis in die Nähe der radialen Fläche 30 des Außenringes 4, wobei ein Raum zwischen seinem freien axialen ringförmigen Ende und dieser radialen Fläche 30 gelassen wird.
Der Anschlussabschnitt 36 erstreckt sich radial von dem äußeren Abschnitt 34 bis zur zylindrischen Fläche 31 des Innenringes 5, wobei er mit diesem letztgenannten in Kontakt kommt, in einem Abstand zu der Kontaktlippe des Abdichtringes 25.
Die lokalen inneren Abschnitte 35 sind am Anschlussabschnitt 36 beispielsweise durch Schweißen befestigt und erstrecken sich zu der axialen Fläche 30 des Außenringes 4, wobei sie mit der zylindrischen Fläche 31 des Innenringes 5 in Kontakt sind, und zwischen dem Anschlussabschnitt 36 und der Kontaktlippe des Abdichtringes 25, so dass ein Raum zwischen dem freien Ende der lokalen inneren Abschnitte 35 und dem Abdichtring 25 bestehen bleibt.
Beispielsweise sind die lokalen inneren Abschnitte 35 in Umfangsrichtung verteilt und weisen jeweils Teile auf, die in innere Kerben 36a des radialen Anschlussabschnittes 36 eingreifen.
Der äußere Abschnitt 34 und die lokalen inneren Abschnitte 35 weisen durchgehende Öffnungen 37 bzw. 38 auf, die einander radial gegenüberliegen.
Die Schutzkappe 32 ist am Innenring 5 mit Hilfe einer Vielzahl von Befestigungsmitteln befestigt, die von radial angeordneten Befestigungsschrauben 39 gebildet sind, deren Schäfte 40 die durchgehenden Öffnungen 37 bzw. 38 des äußeren Abschnittes 34 und der lokalen inneren Abschnitte 35 durchqueren und in radiale Gewindelöcher 41 des Innenringes 5 geschraubt sind, und deren Köpfe 42 auf der Außenseite des äußeren Abschnittes 34 aufliegen. So durchqueren die Schäfte 40 der Schrauben 39 den Raum 33, der von der Schutzkappe 32 begrenzt ist, und erstrecken sich in der Nähe des ringförmigen radialen Anschlussabschnittes 36. Vorzugsweise ist der Durchmesser der durchgehenden Öffnungen 37 und 38 etwas größer als der Durchmesser der Schäfte 40 der Befestigungsschrauben 39.
Die radiale Positionierung der Befestigungsschrauben 39 erleichtert ihre Anbringung und ihre Demontage, auch wenn sich das Gestell 3 über dem Anschlussabschnitt 36 der Schutzkappe 32 erstreckt. Ferner erleichtern die Öffnungen 38 der lokalen inneren Abschnitte 35, die an den Innenring 5 angrenzen, die Anbringung der Befestigungsschrauben 39 und gleichzeitig die Axialpositionierung der Schutzkappe 32.
Der geschützte ringförmige Raum 33, der von der Schutzkappe 32 begrenzt ist, ist axial geschlossen und radial nur durch den Funktionsraum zwischen dem freien Ende des äußeren Abschnittes 34 und der axialen Fläche 30 des Außenringes offen. Ferner kann der geschützte ringförmige Raum 33 einen Schmierfettstoff aufnehmen.
Ferner ist eine zylindrische ringförmige Schutztrennwand 43 vorgesehen, die ein Ende aufweist, das in eine vordere Ringnut 44 des Außenringes 4 eingreift, und die sich in dem ringförmigen Raum 33 zwischen und in einem Abstand zu dem Abdichtring 25 und dem äußeren Abschnitt 36 der Schutzkappe 32 erstreckt, ohne die Schäfte 40 der Befestigungsschrauben 39 zu erreichen.
Die Schutztrennwand 43 erstreckt sich axial, so dass sie sich radial gegenüber dem Raum zwischen dem äußeren Abschnitt 34 der Schutzkappe 32 und der radialen Fläche 30 des Außenringes 4 erstreckt, und dass sie einen ringförmigen Endabschnitt aufweist, der sich radial gegenüber dem äußeren Abschnitt 34 der Schutzkappe 32 befindet. So stellt die Schutztrennwand 43 ein lokales Hindernis für das zu unmittelbare Eindringen einer Flüssigkeit zu dem Abdichtring 25 dar.
Nach einer in 3 dargestellten Ausführungsvariante kann die Schutzkappe 32 an Stelle der Vielzahl von lokalen inneren Abschnitten 35 des vorhergehenden Beispiels einen durchgehenden inneren zylindrischen ringförmigen Abschnitt 45 umfassen, der die zylindrische Fläche 31 des Innenringes 5 umgibt, wobei er mit dieser letztgenannten in Kontakt ist.
In diesem Fall kann die Schutzkappe 32 beispielsweise ein einziges Stück mit U-förmigem Querschnitt sein, wobei der äußere zylindrische ringförmige Abschnitt 34, der radiale ringförmige Anschlussabschnitt 36 und dieser innere zylindrische ringförmige Abschnitt 45 durch Falzen hergestellt werden können.
Auf gleiche Weise wie in dem vorhergehenden Beispiel umfassen der äußere zylindrische ringförmige Abschnitt 34 und dieser innere zylindrische ringförmige Abschnitt 45 Vielzahlen von radial ausgerichteten durchgehenden Öffnungen 46 bzw. 47 für den Durchgang von Befestigungsschrauben 39.
Nach einer in 4 dargestellten Ausführungsvariante kann der radiale ringförmige Anschlussabschnitt 36 der Schutzkappe 32, der unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben ist, einen inneren ringförmigen Verlängerungsabschnitt 48 umfassen, der in einer Umfangsringnut 49, die in der zylindrischen Fläche 31 des Innenringes ausgenommen ist, in Eingriff ist. So wird die axiale Positionierung der Schutzkappe 32 erleichtert. In diesem Fall würde die Schutzkappe 32 mehrere zusammengefügte Sektoren umfassen, um die Einführung des inneren ringförmigen Verlängerungsabschnittes 48 in die Umfangsnut 49 zu ermöglichen.
In der obenstehenden Beschreibung umfasst das Wälzlager drei Reihen von Wälzelementen. Dennoch kann die vorliegende Erfindung für ein Wälzlager, umfassend mindestens eine Reihe von Wälzelementen, angewandt werden. Die Erfindung kann auch für ein Lager ohne Wälzelemente, die zwischen den Ringen angeordnet sind, angewandt werden, wie beispielsweise für ein Gleitlager oder ein Kugellager. Überdies könnte der durch die Schutzkappe geschützte Abdichtring unterschiedlich angeordnet sein und eventuell mit der Schutzkappe zusammenwirken. Mehrere Abdichtringe könnten vorgesehen sein.

Claims

Lager, umfassend einen Außenring (4), einen Innenring (5) und mindestens einen Abdichtring (25), der zwischen den Ringen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager umfasst: eine Schutzkappe (32), die einen ringförmigen Raum (33) begrenzt, in dem sich zumindest teilweise der Abdichtring (25) erstreckt, und die einen äußeren ringförmigen Abschnitt (34) und mindestens einen inneren Abschnitt (35; 45), die einander radial gegenüberliegen und sich in einem Abstand zueinander erstrecken, und einen ringförmigen Anschlussabschnitt (36) umfasst, der den äußeren ringförmigen Abschnitt und den inneren Abschnitt verbindet; und mindestens ein Mittel (39) zur Befestigung der Kappe auf dem Innenring (5), wobei dieses Befestigungsmittel durch die äußeren und inneren Abschnitte der Schutzkappe hindurchgeht und mit dem Innenring zusammenwirkt.
Lager nach Anspruch 1, bei dem sich das Befestigungsmittel (39) radial erstreckt.
Lager nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem sich das Befestigungsmittel (39) durch den ringförmigen Raum (33) hindurch erstreckt.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Befestigungsmittel eine Schraube (39) umfasst, deren Kopf auf einer Außenfläche des äußeren ringförmigen Abschnittes (34) der Schutzkappe aufliegt.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der innere Abschnitt (35; 45) an eine Umfangsfläche (31) des Innenringes (5) angrenzt.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kappe eine Vielzahl von lokalen inneren Abschnitten (35), die mit dem Anschlussabschnitt (36) verbunden sind, umfasst, wobei das Lager eine Vielzahl von Befestigungsmitteln (39) umfasst, die durch Öffnungen (37, 38) des äußeren Abschnittes (34) bzw. dieser inneren Abschnitte (35) hindurchgehen und mit dem Innenring (5) zusammenwirken.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der innere Abschnitt (45) ringförmig ist.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussabschnitt (36) der Schutzkappe einen ringförmigen inneren Abschnitt (48) umfasst, der in einer Umfangsringnut (49) des Innenringes (5) in Eingriff ist.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der äußere Abschnitt (34) und der Anschlussabschnitt (36) der Schutzkappe einen L-förmigen Querschnitt haben.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine ringförmige axiale Trennwand (43), die sich in dem ringförmigen Raum (33) zwischen dem äußeren Abschnitt (34) der Kappe (32) und dem Abdichtring (25) erstreckt und auf dem Außenring (4) montiert ist.