DE1903303U

DE1903303U - Kunststoff- oder gummi-kunststoff-gleitlager mit torsionsmanschetten-dichtung.

Info

Publication number: DE1903303U
Application number: DE1964M0049172
Authority: DE
Original assignee: Metzeler AG
Current assignee: Metzeler AG
Priority date: 1964-08-21
Filing date: 1964-08-21
Publication date: 1964-10-29

Description

ι. r-»₆ JJJ Job £, I, Q₄₁O¹I METZELER AKTIENGESELLSCHAFT MÜNCHEN

19. August 1964 PA 10269/Loe/De

Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit Torsionsmanschett en-Dichtung

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit primär oszillierender Drehbewegung, das durch eine Torsionsmanschette abgedichtet ist. Es sind Kunststoff und Gummi-Kunststoff-Gleitlager bekannt, bei denen eine Welle in einer Kunststoffbuchse oszillierende Drehbewegungen ausführt. Der Kunststoff kann außen nochmals mit einer Gummischicht umgeben sein und ist in ein entsprechendes Lagerauge eingesetzt. Es ist bekannt, derartige Gleitlager durch Lippen oder Flächen aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff abzudichten, welche radial oder axial an entsprechende Flächen der gelagerten Wellenanlaufen und mit diesen gleitende Dichtungen bilden. Derartige Dichtungen sind für Kunststoff-Gleitlager erforderlich, um das Eindringen von Staub und Wasser^ in die Gleitfläche und damit ein Rosten oder Abrieb zu verhindern.

Der Nachteil dieser bekannten Gleitdichtungen an oszillierenden Kunststoff-Gleitlagern besteht darin, daß sie zur einwandfreien

Funktion immer geschmiert sein müssen. Bei Trockenlauf wird die Dichtlippe oder Dichtfläche schnell zerstört. Bei vielen wartungsfreien Kunststoff-Gleitlagern ist das Vorhandensein eines Schmiermittels nicht nur nicht notwendig, sondern vielfach sogar unerwünscht. G-Ie it dichtungen der beschriebenen Art haben weiter den Nachteil eines relativ hohen, von Vorspannung, Durchmesser, Materialpaarung und Schmierung abhängigen Gleitwiederstandes und eines von den gleichen Faktoren abhängigen Losbrechwiderstandes, der ein Vielfaches des Gleitwiderstandes betragen kann. Sowohl der Losbrechwiderstand als auch der Gleitwiderstand der Dichtung können die Funktion der Lagerstelle beeinträchtigen, insbesondere in Fällen, in denen ein niedriger, gleichmäßiger Verdrehwiderstand der. gelagerten Welle erforderlich ist.

Gleitdichtungen der beschriebenen Art für oszillierende Kunststoff-Gleitlager haben weiterhin den Nachteil, daß stets eine geringe Menge des zur Schmierung der Dichtlippe oder der Dichtfläche dienenden Schmiermittels aus der Dichtung austritt. An dem hierdurch gebildeten Schmiermittelfilm auf 'der gelagerten "/"eile kann Schmutz und Staub haften, der schon bei kleinsten Verschiebungen der Laufebene der Dichtlippe oder Dichtfläche su deren Zerstörung führen kann.

Ein v/eiterer Nachteil der bisher cekannten Gleitdichtungen für oszillierende Kunststofflager ist die Tatsache, daß durch sie

keine einwandfreie hermetische Abdichtung gewährleistet ist. Dies ist insbesondere in den Fällen von Nachteil, in denen, eine Lagerbuchse verwendet wird, deren Volumen bzw. Laufspiel sich mit der prozentualen -Luftfeuchtigkeit ihrer Umgebung ändert, wie dies bei Kunststoff-Gleitlagern meist der Pail ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde., die Nachteile der bisher bekannten oszillierenden Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager mit gleitender Lippen- oder Flächendichtung zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Manschette -aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff das eigentliche Lagerelement hermetisch abdichtet und ein Rand der Manschette mit dem oszillierenden, der andere mit des. stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und die Winkelausschlage zwischen oszillierendem und stationärem Teil der Lagerstelle durch elastische Verformung des Materials der Manschette aufgenommen werden. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Dichtung keinerlei unter normalen Betriebsbedingungen gleitende Teile besitzt und daher auch nicht geschmiert werden muß. Ein weiterer Vorteil ist durch diese Ausführung dadurch gegeben, daß beim Verdrehen der gelagerten Welle keinerlei Losbrech- und Gleitwiderstand der Dichtung überwunden werden muß, wie dies bei gleitenden Dichtungen der Fall ist. Während bei Lagerstellen mit

gleitender Dichtung der Verdrehwiderstand der Dichtung, über dem Verdrehwinkel aufgetragen, bereits bei null Grad Verdrehung einen relativ hohen, von Vorspannung, Durchmesser, Materialpaarung und Schmierung abhängigen Wert aufweist und bei zunehmendem Drehwinkel auf den etwas geringeren, annähernd konstant bleibenden Gleitwiderstand absinkt, beginnt der lediglich durch die elastische Verformung des Manschettenmaterials bedingte Verdrehwiderstand einer Torsionsmanschette, ebenfalls über dem Drehwinkel aufgetragen, praktisch bei Null und steigt mit zunehmendem Drehwinkel etwa linear an. Der gegenüber einer gleitenden Dichtung wesentlich geringere Verdrehwiderstand einer Torsionsmanschetten-Dichtung bei beginnender Verdrehung ist insbesondere bei den An·=· wendungsfällen einer oszillierenden Gleitlagerstelle von Vorteil, bei denen eine sensible Lagerung, d. h. ein niedriger Verdrehwiderstand der gelagerten "Welle um deren Nullage erforderlich ist.

7/eiterhin ist das erfindungsgemäß ausgeführte Kunststoff- oder Gummi-Kunststoff-Gleitlager dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Dichtungsmanschette, eine stationäre Dichtung bildend, fest mit dem stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und der andere Teil der Manschette als Lippen- oder Flächendichtung ausgeh:. "Ldex ist und unter radialer Vorspannung auf einen Ansatz de.: ossiliierenden Teile der Lagerstelle aufgeschoben ist und r.it diesem unter'normalen Umständen ebenfalls eine an.sich stationäre Dichtung bildet. Stationäre Dichtungen haben gegenüber gleitenden

Dichtungen den Vorteil, daß sie mit sehr viel größerer'Vorspannung eingebaut werden können und zufolge dessen eine einwandfreiere Dichtung garantieren ohne irgendeinem Verschleiß ; unterworfen zu sein, wie dies bei gleitenden Dichtungen der Pail ist.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß eine als Teil der Torsionsmanschette bei normaler 'Torsionsbeanspruchung stationär dichtende Lippen- oder Plächendichtung aufgrund der Bemessung ihrer radialen Vorspannung nach Erreichen eines extremen, durch die Torsionsspannung in der Torsionsmanschette bestimmten kritischen Verarehwinkels zur gleitenden Dichtung wird. Diese Maßnahme schützt die Torsionsm'anschette vor einer Zerstörung bei anormal großen Verdrehwinkeln der Lagerstelle und bewirkt außerdem eine automatische Selbst justierung der Torsionsmanschette in solchen Pällen, in denen die iiitt eis teilung der oszillierenden Drehbewegung der La- ~

gerstelle nicht mit der Einbaustellung des Lagers bzw.. der Dichtmanschette übereinstimmt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Torsionsman- ^: schette einen das eigentliche Lagerelement einschließenden Raum durch normalerweise an sich stationäre Dichtungen luftdicht abschließt und dieser Saum als Speicherraum für ein zur Verminde-

rung des Reibungswiderstandes der Lagerstelle verwendetes Schmiermittel dienen kann. Dadurch wird erreicht, daß'das eigentliche-

Kunststoff-Lagerelement einerseits vor hygroskopischen Einflüssen der das Lager umgebenden Atmosphäre geschützt wird und andererseits ein Speicherraum entsteht, der eine Schmiermittelfüllung aufnehmen kann, welches eine permanente, verlustlose Schmierung der Lagerstelle sicherstellt.

Ferner ist vorgesehen, daß die Torsionsmanschette durch ein zweckentsprechend geformtes Blechteil vor Verschmutzung oder Zerstörung durch äußere Einflüsse geschützt wird. Dadurch wird erreicht, daß die Torsionsmanschette selbst verhältnismäßig dünn", d. h. verdrehwe.ich gehalten werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zu bekannten Ausführungen im Grundzuge dargestellt und zwar zeigen

Abb. 1 einen Längsschnitt durch eine G-ummi-G-leitlagerbundbuchse mit einer dem Bekannten entsprechenden Lippendichtung, ; wobei die linke Seite eine Ausführungsform einer Rädial-Lippendichtung und die rechte Seite eine Ausführungsform einer Axial-Lippendichtung darstellt,

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Abb. 2 einen Längsschnitt durch eine bekannte Gummi-Gl'eitlager-Bundbuchse, wobei die linke Seite eine Radial-Plächendichtung und die rechte Seite eine Axial-Flächendichtung aufweist,

Abb. 3 einen Längsschnitt durch eine G-ummi-G-leitlager-Bundbuchse mit erfindungsgemäßer'Torsionsdichtung und einem Blech zum Schutz der Torsionsdichtung,

Abb. 4 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsman-· schette mit radial verlaufenden Falten,

Abb. 5 einen Schnitt in der Ebene A-A der in Abb. 4 gezeigten Torsionsmanschette,

Abb. 6 die Ansicht B der in Abb. 4 gezeigten Torsionsmanschette,

Abb. 7 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße torsionsmanschette mit diagonal sich kreuzenden Palten,

Abb. 8 die Ansicht C der in Abb. 7 gezeigten Torsionsmanschette mit diagonal sich kreuzenden Palten und

Abb. 9 einen Schnitt in der Ebene D-D und E-E der in Abb. 8 gezeigten Torsionsmanschette.

Nach ATdTd. 1 ist die eigentliche Gleitlager-Bundbuchse. 1 mit einem Mantel 2 aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff festhaftend verbunden. Der Mantel 2 1st in nicht weiter dargestellter, aber an sich bekannter, V/eise mit dem ortsfesten Teil der Lagerstelle (Lagerauge) verbunden. In der Gleitlager-Bundbuchse 1 ist die Welle bzw. Bundbuchse 3 frei drehbar gelagert. Ein Teil des Gummimantels 2 ist als Dichtlippe 4 ausgebildet und bildet mit dein Bundansatz 5 der Bundbuchse 3 eine gleitende Lippendichtung. Auf der linken Seite der Abb. 1 ist diese Lippendichtung als Radialdichtung, auf der rechten Seite als Axialdichtung dargestellt.

Nach Abb. 2 ist eine im prinzipiellen Aufbau der in Abb, 1 gezeigten Gleitlager-Bundbuchse 1 ähnliche Konstruktion dargestellt-, bei der die Dichtung jedoch als JFlächendichtung ausgebildet ist. Auf der linken Seite der Abb. 2 ist diese Flächendichtung als Radialdichtung 6, auf der rechten Seite als Axialdichtung 7 gezeigt.

Die Abb. 3 zeigt eine im prinzipiellen Aufbau der in Abb. 1 und 2 gezeigten Gleitlager-Bundbuchse 1 ähnliche Konstruktion, bei der jedoch eine erfindungsgemäß ausgeführte Torsionsmanschette 11 als Dichtung verwendet wird. In einem Ansatz 8 des Gummimantels 9 der Gleitlager-Bundbuchse 1 ist der äußere Rand 10 der Torsionsmanschette 11 eingesetzt und bildet eine ortsfeste, formschlüssige

nichtgleitende und hermetische Dichtung. Der innere Rand 12 der Torsionsmanschette 11 ist als lippen- oder Flächendichtung ausgeführt und "bildet mit dem Ansatz 13 der Gleitlager-Bundbuchse 14 eine unter normalen Betriebsbedingungen an sich stationäre, nichtgleitende und hermetische Dichtung. Eine Blechkappe 15 ist mit dem Ansatz 13 der Gleitlager-Bundbuchse 14 verbunden und dient zum Schutz der Torsionsmanschette 12 vor Verschmutzung oder Beschädigung durch äußere Einflüsse. Die Torsionsmanschette 12 ist in Abb. 3 als konzentrische Paltenmanschette dargestellt.

Al:c.4 bis 9 zeigen weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer lorsionsmanschetten mit radial oder diagonal sich kreuzenden Palten.

Claims

P.A.593 500*21.8.6Ί 20. August 1964 PA 10269Aoe/De Schutzansprüche

1. Oszillierendes Kunststoff- oder G-ummi-Ivunststcff-G-leitlager mit Torsionsmanschetten-Bichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine !.lauschette (9) aus Summi oder einem anderen elastischen "Verkstoff das eigentliche Lagerelement (i) hermetisch abdichtet und ein Sand (12) der liaiiscliette mit dem oszillierenden, der andere (1O) mit dem stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und die T/inkelausschlage zwischen ossiliierendem und stationärem Teil der Lagerstelle durch elastische Verformung des Materials der Llanschette aufgenommen v/erden.

2. Ossiliierendes Kunststoff- oder Grummi-Kunst stoff-Gleitlager mit Torsionsmanschetten-Sichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (10) der Manschette (9) fest mit dem stationären Teil der Lagerstelle verbunden ist und der andere Teil der Manschette (8) als Lippen- oder Flächendichtung (12) ausgebildet ist und unter radialer Vorspannung auf einen Ansatz des oszillierenden Teils ( 14 ) der Lagerstelle aufgeschoben ist und mit diesem unter normalen Umständen ebenfalls eine an

.φ

/7.

sich stationäre Dichtung bildet

3 ο Oszillierendes Kunststoff- oder Gummi-Kunst st off -Gleitlager mit Torsioiismansclietten-Dicktuiig nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Teil der Manschette (9) "bei normaler lorsionsbeaiispriichung stationär dichtenden Lippen- oder Plächendichtung aufgrund dar Bemessung ihrer radialen Vorspannung nach Erreichen eines ext reuen, durch die ¹T or si ons spannung in der lOrsionsmanschette bestimmten kritischen Verdrehvviiikels zur gleitenden Sichtung wird.

4. Oszillierendes Kunststoff- oder duniri-SunstEt off -Gleitlager mit xorsionsmanschetten-Dichtung nach cen Ansprüchen 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Hansel: et te (9) einen das eigentliche Lagerelement (1) einschließenden Zaun durch normalerweise an eich stationäre Lichtungen luftdicht abschließt und dieser Haus; als opeicherraun: für ein sur Verhinderung des Soll- oder EeibvaigswiderStandes der Lagerstelle verwendetes Schmiermittel dient.

5. Ossiliierendes Kunststoff- oder Gumnii-Iiunststcff-Gleitlager mit ■lorsiciisnianschetten-Dichtu.ng nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da£ die üJorEionsraanschette durch ein zweckentsprechend geformtes Blechteil vor Verschmutzung oder Zerstorund durch äußere IJinflüsse geschützt wird.

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