DE2260686C3 - Abdichtung eines Wälzlagers - Google Patents
Abdichtung eines WälzlagersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung eines Wälzlagers, das in einem topfförmigen Boden einer
auf einer Achse drehbaren Förderbandtragrolle angeordnet ist, mit einem Dichtspalt zwischen einem
am topfförmigen Boden befestigten, die Achse umgreifenden Abschlußdeckel und einem auf der Achse
festgelegten, radial nach außen weisenden Ringflansch,
der mit einem axial zum Wälzlager gerichteten Ringsteg einen unter Bildung einer Ringrinne vom
Wälzlager weg radial nach außen abgebogenen Teil des Abschlußdeckels übergreift, und mit einem auf
der Achse unmittelbar neben dem Wälzlager angeordneten Innenring und einem im topfförmigen Boden
konzentrisch zum Innenring sitzenden Außenring, der an seinem dem Wälzlager benachbarten Ende eine
radial nach innen gerichtete, mit dem Innenring einen
K) Dichtspalt bildende Ringschulter aufweist.
Bekannte Abdichtungen dieser Art mit Spaltdichtungen (FR-PSn 1354046 und 1030154) haben den
Vorteil nur geringer Leistungsverluste durch Reibung. Sie bieten aber keinen ausreichenden Schutz des abzudichtenden
Lagers gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln.
An den abzudichtenden Stellen wirken auf das Schmiermittel, wie Fett, und auf eingedrungene
Schmutzpartikel verschiedene Kräfte ein, namentlich die Zentrifugalkraft, die Schwerkraft, Unter- sowie
Überdrücke, Adhäsion, Kapillarwirkung und Reibung.
Die Zentrifugalkraft bewirkt, daß sowohl Fett als auch Schmutzpartikel, also Fremdkörper, radial nach
2s außen geschleudert werden. Die Schwerkraft zieht
beim Stillstand der Rolle die Teilchen nach unten. Durch diese beiden Kräfte entstehen zwangsläufig
Bewegungen der Teilchen in Ebenen quer zur Achsrichtung.
Durch Unter- und Überdruck werden Bewegungen in Achsrichtung ausgelöst. Erwärmt sich im Rollenkörper
die Luft, erfolgt ein Druckausgleich und damit ein Wandern von Fett und Schmutzpartikeln axial
nach außen. Erkaltet die Luft innerhalb der Tragrolle,
si gehen Fett und Schmutzpartikel den umgekehrten
Weg. 1st das Wälzlager mit einem Käfig versehen, weist dieser gegenüber der Drehbewegung des
Außenringes eine Eigenbewegung auf. Diese Drehzahl des Käfigs ist niedriger als die Drehzahl des Lageraußenringes.
Durch Adhäsion lagert sich das Fett an allen den Teilen ab, die mit der Achse feststehen. An allen drehenden
Teilen bewirkt die Adhäsion das gleiche. Bei Drehbewegungen müssen im Grenzbereich der beiden
4r> Fettmassen Kanäle entstehen, die Wanderwege für
vagabundierendes Fett und Schmutzpartikel bilden. An den Stirnflächen des Wälzlagerkäfigs haftet eine
Fettschicht, die sich mit dem Käfig mitdreht. Gegenüber der feststehenden Fettschicht auf den Achsentei-
r>() len und der drehenden Fettschicht an den mit dem
Rollenkörper verbundenen Teilen besteht eine ReIalivbewegung,
die wegen der veränderlichen Form der Fettschichten Unter- bzw. Überdrücke hervorrufen
kann. Der Fettring ist im wesentlichen von amorpher Gestalt. Durch ständige Gestaltsänderung entstehen
Hohlräume, die eine ähnliche Wirkung wie eine Pumpe haben. All dies sind Gründe dafür, daß
Schmutzpartikel in das Lager gelangen können.
Aus der DE-PS 1 193 869 ist eine kugelgelagerte Tragrolle für eine Förderbandstraße bekannt, bei der
zum Druckausgleich die Luft nicht mehr den Weg durch das Kugellager nimmt. Dafür ist vorgesehen,
daß in den Stirnwänden der Tragrolle Bohrungen angeordnet und in diese Mundstücke von Kunststoffen
schläuchen eingesetzt sind. Obwohl die Schläuche den Druckausgleich vom Inneren des Rollenkörpers ins
Freie bewirken, können durch die Pumpwirkung des Kugellagers selber Fremdteile sowohl aus dem Inne-
ren des Rollenkörpers als auch von außen her in das Kugellager eindringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spaltdichtung die Wanderung von Fremdkörpern
auf dem Weg zum Wälzlager zu unterbinden und die Lebensdauer des Wälzlagers bzw. der mit ihm versehenen
Tragrolle entscheidend zu verlängern.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß
a) im Raum zwischen Innenring und Außenring eine durch stufenartig von der einen zur anderen
Stirnseite verlaufende Trennfugen in drei gleiche, gegeneinander radial frei bewegliche
Sektoren geteilte Ringscheibe in Umfangsrichtung lose mit bsidseitigem radialen Spiel angeordnet
ist,
b) die Außenkrümmung der Sektoren mit dem Durchmesser der Bohrung des Außenringes und
die Innenkrümmung mit dem Außendurchmesser des Innenringes im Bereich der Sektoren ausgeführt
ist,
c) die in Sektoren geteilte Ringscheibe zwischen der radial nach innen gerichteten Ringschulter des
Außenringes und einem in den Außenring eingesetzten Sprengring axial geführt ist.
Aus der DE-PS 512 446 ist zwar eine Abdichtung für umlaufende Wellen mittels einer in Sektoren geteilten
Ringscheibe bekannt. Diese wird beim Umlaufen der Welle angetrieben und durch die FI Sehkraft
gegen einen feststehenden Teil angepreßt, wobei eine nicht unbeträchtliche Reibung entsteht. Es handelt
sich hierbei also um eine schleifende Dichtung und nicht um eine Spaltdichtung.
Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die in Sektoren geteilte Ringscheibe
an der der Ringschulter zugekehrten Seite von einem zwischen Ringscheibe und Ringschulter in den
Innenring eingesetzten Sprengring axial geführt ist.
Zweckmäßigerweise ist eine jeweils aus einem Innenring, einem Außenring mit radial nach innen gerichteter
Ringschulter und einer zwischen diesen beiden Ringen angeordneten, in Sektoren geteilten
Ringscheibe bestehende Dichtung zu beiden Seiten des Wälzlagers vorgesehen.
Die Erfindung ist an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ende einer Tragrolle mit dv;r Abdichtung,
Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 mit der Ringscheibe, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ringscheibe, und
Fig. 4 einen Schnitt durch die Ringscheibe.
Die Förderbandtragrolle 1 ist mit einem Mantel 2 versehen. Mit dem Mantel 2 ist ein in an sich bekannter
Weise topfartig ausgestalteter Boden 3 fest verbunden, in dem auf einer Achse 4 ein Wälzlager 5 angeordnet
ist. Zum Schutz des Wälzlagers 5 sind beidseitig Spaltdichtungen vorgesehen.
An der äußeren Seite des Wälzlagers 5 ist ein breiter Außenring 6 angeordnet, der radial innen im
Durchmesser stufenförmig abgesetzt und mit einer zur schleiffreien Abdeckung des Wälzlagers 5 dienenden
Ringschulter 9 versehen ist.
Im axial äußeren Abschnitt der Innenfläche des breiten Außenringes 6 ist ein ungeteilter Sprengring 7
untergebracht, dem in Richtung Wälzlager 5 eine in Sektoren geteilte Rindscheibe 8 zugeordnet ist. Auf
der Achse 4 bzw. an der Stirnfläche des Wälzlagers 5 ist ein Innenring 10 mit einem axial inneren ungeteilten
Sprengring 11 vorgesehen. Beide Sprengringe 7, 11 dienen der Führung der Ringscheibe 8. Der
Sprengring 11 ist hierbei entbehrlich, er kann durch entsprechende Ausbildung des Innenringes ersetzt
werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Ringscheibe 8 aus drei gleichen Sektoren 8«, Sb,
Sc, die an den Trennstellen mit Überlappungen Sd ίο ausgebildet sind. Der äußere Durchmesser D der
Ringscheibe 8 entspricht dem Durchmesser des Außenringes 6 zwischen den beiden Sprengringen 7,
11, der innere Durchmesser d der Scheibe dem Durchmesser des Innenringes 10 und zwischen den
r> beiden Sprengringen 7 und 11. Die Arbeitstoieranz
der Scheibe liegt z. B. zwischen 1-2 mm.
Eine ähnliche Dichtung ist an der dem Innenraum der Förderbandtragrolle 1 zugewandten Seite des
Wälzlagers 5 vorgesehen, wobei ein schmaler Außen-
2u ring 12 an seiner radial inneren Seite im Durchmesser
stufenförmig abgesetzt und zur schleiffreien Abdekkung des Wälzlagers 5 mit einer Ringschulter 13 versehen
ist. Im axial äußeren Abschnitt der Innenfläche des schmalen Außenringes 12 ist ein ungeteilter
Sprengring 14 angebracht, dem in Richtung zum Wälzlager 5 die z. B. dreiteilige Ringscheibe 8 zugeordnet
ist. Auf der Achse 4 bzw. an der Stirnfläche des Wälzlagers 5 befindet sich ein Innenring 15, der
die Bewegung der Sektoren der Ringscheibe 8 radial
ω nach innen begrenzt.
Gegen die äußere Stirnfläche des Innenringes 10 liegt ein auf die Achse 4 aufgesetzter Sicherungsring
16 an, mittels dessen Maßabweichungen der Einzelteile ausgeglichen werden. Auf der Achse 4 ist ferner
J5 eine festsitzende Axialdichtung 17 mit einem radial nach außen weisenden Ringflansch angeor Säet, in tien
von innen der Abschlußdeckel 18 des Lagerraumes 19 eingreift, der mit dem Rcllenkö'per drehbar ist.
Der Abschlußdeckel 18 ist an seinem äußeren Ende mit einem relativ hohen Kragen 20 ausgestaltet.
Die Funktionsweise ist folgende: Das Eindringen von Wasser und Staub beim Stillstand der Rolle in
den Lagerraum 19 wird weitgehend durch die benannte Ausgestaltung der Axialabdichtung 17 mit hohem
Ringflansch sowie des in diesen eingreifenden Achsabschlußdeckels 18 verhindert. Wasser und
Staub müssen an der Stirnwand des Abschlußdeckels 18 herunterrieseln und sich bei Stillstand der Rolle
in der Ringrinne 25 des Abschlußdeckels sammeln und im weiteren Verlauf über die gewölbte Bahn aus
dem Bereich des Abschlußdeckels entlang der Stirnwand auslaufen bzw. herausfallen. Infolge der
Schwerkraft ist es Schmutzpartikelchen im wesentlichen nicht möglich, in den Spalt 24 zwischen Axialdichtung
17 und Abschlußdeckel 18 zu gelangen. Die Axialdichtung 17 wirkt wie ein Regenschirm und
überdacht den Spalt 24 und den hochgezogenen Kragen 20 des Abschlußdeckels 18.
Bei drehender Förderbandtragrolle 1 werden die
bo Teilchen durch die Zentrifugalkraft aus der Ringrinne
25 des Abschlußdeckels 18 radial hinausgeschleudert, können also nicht in den Spalt 24 eindringen.
Die Ringscheibe 8 wird von der Förderbandtragrolle 1 über den in den Boden 3 eingesetzten Ring 6
bi mitgenommen. Sie erreicht dabei im wesentlichen die
Drehzahl der Förderbandtragrolle 1, so daß Reibung praktisch vermieden wird.
Bei Stillstand ruht die Ringscheibe 8 infolge der
Schwerkraft mit jeweils wenigstens einem Sektor unten am Außenring 6 und oben am Innenring 10 satt
auf und sperrt so an diesen wesentlichen Stellen den Weg zum Wälzlager 5 ab. Die Pumpwirkung durch
Temperaturunterschiede (bei stehender Rolle) ist "> nicht ausreichend, um Fremdkörper über die Ringsektoren
hinweg in den unten zwischen Ringscheibe 8 und Innenring 10 verbliebenen und oben zwischen ihr
und dem Außenring entstandenen Spalt zu heben.
Bei drehender Tragrolle legen sich die Sektoren 8a, hi
h. (der Ringscheibe San den Außenring 6 an. Infolge
der Fliehkraft bewegen sich Fremdkörper ebenfalls in Richtung radial nach außen. Der axiale Weg wird
dureh die nach außen drückenden Sektoren 8a, b. c
blockiert. Es ist so ein Druckausgleich durch den Spalt ι ">
zwischen Ringscheibe 8 und Innenring 10 möglich, ohne daß Fremdkörper mitgerissen werden.
Ein besonderer Vorteil der Ringscheibe 8 ist im weiteren die im wesentlichen schleiffreie Arbeitsweise
liüi drehender Tragrolle. Die speirende Wirkung der
Ringseheibe wird sonst nur durch sogenannte schleifende Dichtungen erzielt, die jedoch Leistungsveiluste
durch Reibung verursachen und dem Verschleiß unterliegen. Beiderseits der Ringscheibe 8 sind Kammern
26, 27 angeordnet, die der Aufnahme der Fremdkörper dienen. Dabei ist ein Nachschmierung
der Dichtung möglich.
Die zur Abdichtung des Wälzlagers 5 gegenüber dem Innenraum der Tragrolle vorgesehene Dichtung
ist ohne Kammern ausgeführt, ansonsten ist die Wirkungsweise im wesentlichen dieselbe wie bei der beicits
beschriebenen äußeren Abdichtung, wobei ebenfalls eine schleiffreie Abdichtung erzielt wird. Die
Luft kann bei dieser Abdichtung in beiden Richtungen frei durch das Lager strömen. Line Bewegung von
Fremdkörpern durch das Lager ist im wesentlichen ausgeschlossen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Abdichtung eines Wälzlagers, das in einem topfförmigen Boden einer auf einer Achse drehbaren
Förderbandtragrolle angeordnet ist, mit einem Dichtspalt zwischen einem am topfförmigen
Boden befestigten, die Achse umgreifenden Abschlußdeckel und einem auf der Achse festgelegten,
radial nach außen weisenden Ringflansch, der mit einem axial zum Wälzlager gerichteten Ringsteg
einen unter Bildung einer Ringrinne vom Wälzlager weg radial nach außen abgebogenen
Teil des Abschlußdeckels übergreift, und mit einem auf der Achse unmittelbar neben dem Wälzlager
angeordneten Innenring und einem im topfförmigen Boden konzentrisch zum Innenring
sitzenden Außenring, der an seinem dem Wälzlagei benachbarten Ende eine radial nach innen gerichtete,
mit dem Innenring einen Dichtspalt bildende Ringschulter aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) im Raum zwischen Innenring (10) und Außenring (6) eine durch stufenartig von der
einen zur anderen Stirnseite verlaufende Trennfugen (8e) in drei gleiche, gegeneinander
radial frei bewegliche und einander an den Trennfugen überlappende Sektoren (8a,
/>, c) geteilte Ringscheibe (8) in Umfangsrichtung
lose mit beidseitigem radialen Spiel angeordnet ist,
b) die Außenkrümmung der Sektoren mit dem Durchmesser der Bohrung des Außenringes
und die Innenkrümmung mit dem Außendurchmesser des Innenringes im Bereich der
Sektoren ausgeführt ist,
c) die in Sektoren geteilte Ringscheibe zwischen der radial nach innen gerichteten Ringschulter
(9) des Außenringes und einem in den Außenring eingesetzten Sprengring (7) axial
geführt ist.
2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Sektoren (8a, b, c) geteilte
Ringscheibe (8) an der der Ringschulter (9) zugekehrten Seite von einem zwischen Ringscheibe
und Ringschulter in den Innenring (10) eingesetzten Sprengring (11) axial geführt ist.
3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweils
aus einem Innenring (10 bzw. 15), einem Außenring (6 bzw. 12) mit radial nach innen gerichteter
Ringschulter (9 bzw. 13) und einer zwischen diesen beiden Ringen angeordneten, in Sektoren
geteilten Ringscheibe (8) bestehende Dichtung zu beiden Seiten des Wälzlagers (5) vorgesehen
ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722260686 DE2260686C3 (de) | 1972-12-12 | 1972-12-12 | Abdichtung eines Wälzlagers |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722260686 DE2260686C3 (de) | 1972-12-12 | 1972-12-12 | Abdichtung eines Wälzlagers |
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ID=5864150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19722260686 Expired DE2260686C3 (de) | 1972-12-12 | 1972-12-12 | Abdichtung eines Wälzlagers |
Country Status (2)
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