DE2542080A1

DE2542080A1 - Waelzlager

Info

Publication number: DE2542080A1
Application number: DE19752542080
Authority: DE
Inventors: Abrahem Korenhof
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1974-09-24
Filing date: 1975-09-20
Publication date: 1976-04-01
Also published as: NL7412565A; FR2286309A1; GB1519048A; US4040683A; NL179500C; FR2286309B1; DE2542080C2; IT1047442B; NL179500B; JPS5157356A

Description

SKP KUGELIAOEHPAERIKEN QfUH Schweinfurt, 19.9-1973

TPA/Wgh NL 7^ 01Ö W

Wälzlager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem einatUckigen Befestigungsflanseh am inneren und/oder äußeren Lagerring» das mindestens ein Dichtunseelement aus elastische« Werkstoff mit auf dem Befestigungflansch gleitenden Dichtlippen aufweist» welches das Eintreten von Schmutz oder dergl. in das Wälzlager bzw. das Austreten von Schmiermittel aus de» Wälzlager verhindert.

Ein derartiges Wälzlager ist in der OT-OS 2 248 012 beschrieben, Dichtungseleaent dieses Wälslagera besitzt einen Kragen, der auf dem äußeren Lagerring aufgesetzt ist. Dieses bekannte Wälzlager hat den großen Kaohteil, da£ sich das Dichtungseleaent Ie icht von seinen Sitz auf den äußeren Lagerring lusen kann, wenn, was zum Beispiel bei Kraftfahrzeugradlagerungen der Pail ist« Fliehkräfte und Stoßkräfte auf das Wälzlager einwirken. Das Dlchtungseleaent des bekannten Wälzlagers erfährt außerdem leicht eine für die Dichtwirkung schädliche Ovalverformung, weil dieses an seiner Sitzfläche auf des äußeren Lagerring nicht gleichmäßig verspannt ist, oder weil sich das Dichtungselement infolge Stoöbelastung auf seiner Sitzflgcbe verlagert. Schliefllioh kann bein bekannten Wälzlager das Diohtungeeleaent, welches aus relativ weiche«, empfindlichem Werkstoff gefertigt ist« leicht von außen, zun Beispiel bei Radlagerungen, durch Steinschlag, beschädigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Wälzlager der oben angegebenen Art *u schaffen, bei des vor allem das Dichtungseleaent in seiner vorbestiasrUn Lage a* betreffenden Lagerring zuverlässig festgehalten ist. Dabei sollen schädliche Verlagerungen oder Verformungen des Dichtungeeleeentes im Betrieb weitgehend ausgeschaltet sein. Das WSlila-

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ger soll Überdies einfach und wirtschaftlich herstellbar sein.

Jemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Dichtungseieaenx an seinem den Dichtlippen gegenüberliegenden Ende durch Festklemmen oder Verformen eines dieses Dichtungselement umgreifenden Befestigungseleasentes auf einem Lagerring festgesetzt ist. Bei einer derartigen Befestigung des Dichtungselementes ist eine gleichmäßige Spannungsverteilung in der Sitzfläche des Dichtungselementes gesichert« Ein Unrundwerden des Diohtungseiementes durch unglaichraäSige Spannungsverteilung· in der Sitzfläche oder durch Eigenspannungen im Werkstoff des Dichtungsslsmentes wird also verhindert. Außerdem ist eine genaue, zentrische Lage des Diehtungselementes im Wälzlager gewährleistet.

Nach öinem besonderen Merkmal der Erfindung ist das Befestigungs9lensent durch einen Haltering gebildet, der zumindest das auf dem Lagerring festgesetzte Ende des Dichtungselernentes klemmend umgreift.

Nach einem anderen erfindungsgeinSSen Merkmal ist zumindest das auf dem Lagerring festgesetzte Ende des Dichtungsele.Tentes durch am Umfang gleichmäßiges Anpra*gen des dieses Dichtungselement umgreifenden Befestlgungeeiementes auf de» Lagerring festgehalten. Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Befestigungselement vom auf dem Lagerring festgesetzten Ende des Diehtungselementes bis nahe an die Dichtlippen reichen, so daß das empfindliche Dichtungselement vor schädlichen Stößen von außen geschützt und außerdem formbeständig gehalten ist.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung besitzt das Dichtungselement an seinem, auf dem Lagerring festgesetzten Ende zwecks Eingriff in eine ringförmige Vertiefung auf der Mantelfläche dieses Lagerringes einen radial naoh innen weisenden ringförmigen Vorsprung.

Erfindungsgeaa*ß kann das Dichtungselement weiterhin durch relativ steife Ringteile an eine« oder an beiden Enden gebildet sein. Die steifen Ringteile können durch einen elastischen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Dieser elastische Verbindungsabschnitt 1st vorteilhaft zwischen dem Ringteil am auf de» Lagerring festgesetzten Ende des Diohtungs-

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u.ie Dicht.Iippo:i -a -iiier- parallel z-d. Ihre·,· Oleitfiäche liegenden Ebene ge« '"u.iüen und die Dljritlippe.n. giei-c-su aif c.v.ur r^:lati/ κί&γ. Spur auf dom zugehörigen j&uis&r.ijiiiissrianaoh, ac ia3 sie ¹S:t ^:ia^ c-i;iöc> ilfcars'iSigen jleitvex'schisiöei:- adr Diuiitlipp»?^ vörfiirwert wl.:\i. Auisräaa; wird. b3.i die-ώ-ir -»aordnunii eiii ejliäaliülwr Fampeffak t, .iuroh a;n fimfang ungleichnlSigfc AndrUakung der Dl-ihtllrpc:, vanaii-dan, dv^ e-itctehsn Jirae, wenn isr äußere Lagerring relativ soas inneren La{-erTinc ^*non -jIiInSc₄ f^rtiKunasbc-iingten Sohiag oder Ji.ne SoAleist-ellunü auf^^itt, der o'xne den elastischen Ver- i/iiuiuxiSGa'OoOhi;itι ι '.t=:a α κόΙι -iie n^civ; ebi^»n D!ahtllpneii aus^c^liehen

αΰί: sintsa ">esoaii-ri;n M^rnaal der Erfindung Aei α;" eläst:; ohe Vs üachiiixt durch ilivi BalgraUe gebildet, die eir.ca ?'ί⁴-ΐο:ΐ·:·ί3. u'ii die Diohtlppcr¹ iss Γ-ichtöisi'ä'i

a^ß kam; iuSerdeia der steife Eiugtiil durch ,ir.sn, in dar Nä-•10 aQi Dichtllpps:. -iegenden riiigförtiiü·;/. Wulüi *'.&/ >icr 'lurch EjLniansen. wiw. Uicspritsen tia-js Yerafceifuti^sringi?;.- üb D:.- ■t''agr>-ilfT.3.it, d*?r i' i'dil^ ir„ <i3i-· Kai-«, vier Diöhtlip?^j:n ,liogur, kam», geylljft ΐκΐη.

SciiiiäiiliBh ist iu.fh. einem wslieren Meivanal der Erfiiidun.-ί "las D iioment js^tteiü ίίϊηβι· ü^spAnnten Sohi^aubonfedca, Biattfedo:;·, Kle.TBnband oder dei'gi., die a^ü Böi'astigunsselemörjt, dient, befestigt, wobei dieso iioei' das beireffiiiii.2 Ζαά,ύ des Dlchtungficlemer.-u gebracht wird und eine einstellbare Klemnspannung saa Sitz des Dichtungselementer auf dem bei,reiiiiideii Lagerring bewirl;t.

Der wsseatiiohe Vjrxcil des erfindijmgsße;TÄ3e?i V/Slalagers besteht darin, daß sein elastische.; Dichtungcfil^uent siaher und zuverlässig in der vorbestimmten zentrischen Lage festgehalten ist, wobei schädliche Maßänderungea, Ysrlagerangen oder· Verrc-rmungen des Dichtung3elenjentes irs Betrieb verhindert

e098U/ni09 OWGINAL .NSPECTED

„ l_t -

Im folgenden werden Aufbau, Wirkungsweise und weitere Vorteile des erfindungsgemäßan Wälzlager» anhand der Zeichnungen von AusfUhrungsbeispielen erläutert.

2s aeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgoinäSes Wälzlager und

Pig. 2, 3, 4 und. 5 im vergrößerten Maflstab den in Figur 1 umrandeten Teil mit verschiedenen Ausführungen des zwischen dem äußeren Lagerring und einem Befestlgungsflanech des inneren Lagerringes angeordneten Dlchtungs«

Elementes.

Das in Figur 1 dargestellte, eine Einheit bildende Wälzlager 1 besteht aus einem äußeren Lagerring 2 mit dem Befestigungaflansch 4« einem inneren Lagerring 3 mit dem Bsfestigungsflansoh 5 und Wälzkörper 10* welche auf den Laufbahnen 3 bzw. 9 zwischen dem äuSeren Lagerring 2 und dem inneren Lagerring 3 umlaufen. Zur Aufnahme von Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) sind die Befestigungaflansche 4* 5 mit durchgehenden Bohrungen 6 bzw» 7 versehen. Die Wälzkörper IO im WKlslager 1 sind durch einsn KKfig 11 ias Abstand voneinander gehalten. Das Wälzlager 1 besitzt die Dichtungselejaente 12 und 15 von denen Jeweils das eine En» de 14 bzw. 15 auf dem EuSeren Lagerring 2 festsitzt und das gegenüberliegende Ende 16 bzw. 17 gleitend abdichtet. Das Ende 16 des Dichtungaeleaaentes 12 gleitet auf der Stirnfläche 18 des inneren Lagerringes J, während das Ende 17 des Dichtungseleraentea 13 Mit seinen Diehtlippen 17A, 17B auf der Seitenfläche 19 des Befestigungsflansches 5 gleitet.

Beim Walzlager 1 muS, vor allera bei Verwendung ale Radlager in einem Fahrzeug, verhindert werden« daß das Schmiermittel, zum Beispiel Fett, an den Diohtungseleoenten 12, 13 vorbei vom Lagerraum 20 ins Freie gelangt und somit das Wälzlager v«rlSSt. Andererseits muQ verhütet werden, daS Schmutz oder dergl. von außen in den Lagerraue 20 eindringt.

Die in den Figuren 2_S 3* 4 und 5 dargestellten verschiedenen Ausfuhrungen des DichtungseleaentGS erfüllen diese Forderung in hervorragender Weise.

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Figur 2 zeigt öii» Vergrößerung des umrandeten Teils 21 das in Fi^u dargestellten erfindungsgea&ßen Wälzlagers 1 stit einem Dichtungselement 22« das zwischen dea Süßeren Lagerring 2 und de» inneren Lagerring 3 eingebaut ist. Dieses Dichtungselement 22 besteht aus eines ringfärtaigsn Teil 25 aus elastische« Werkstoff, das an einem Ende zwei Dichtlippen 2k und 25 aufweist« die auf der Seitenfläche 19 in der Hübe des Übergangs van den inneren Laufbahnen 9 zu» Bafestigungsflanaoh 5 gleiten. Das gegenüber lie· genden Ende dieses Diohtungseleaentee 22 liegt alt seinem Kragen 26 an der Stirnfläche 2A des äuSeren Lagerringes 2 und sitzt «it seinem Auflenabsohnitt 27 auf dea Lagerringansttz 2B. Dieser Lagerringaneatz besitzt eine ringnutförmige Vertiefung 28 auf seiner MantelflXche, in die d«?r Auöenteil 27 zua Teil eingreift. Die Befestigung des Dichtungseieaentes 22 aa äuBeren Lagerring 2 erfolgt alt einea «etallisohen Haltering 29« der den ringförmigen Teil 23« sowie den Kragen 26 und den AuSenabsohnitt 27 dieses Dichtungseieaentes 22 uagreift. Dabei kann eise herkäasllehe PrKgevorrichtung (nicht gezeigt) ^rwendung finden. Mit dieser Fräsvorrichtung wird der aetallisehe Haltering 29 bei der Befestigung des Dlchtungselsaentes 22 gleichsüflig aa Uafang verforat oder gedruckt, so daß der Außenab» schnitt 27 des Dichtungseieaentes ähnlich einer Krohkorkeiv-Befestigung gerändelt oder eingekniffen wird.

In Figur 3 i*t ein erfindungsgeaMSes Wälzlager gezeigt, bei dea das Dichtungseleaent 30 auf der Mantelfläche des äußeren Lagerringes 2 durch Festkleaoen eines Halteringes yi, der Über den AuSenabsohnltt 32 des den Dicht» lippen 3OA, 3OB gegenüberliegenden Endes des Diohtungseleasntes 30 greift, befestigt ist. Der äuiere Laufring 2 besitzt dabei einen angeprägten Randvorsprung 33« der in die zylindrische Mantelfläche 3* Übergeht. Xa Übrigen 1st das Dichtungseleaent 30 in der Mähe der Dichtlippen 30A, 3OB alt elnea ringföraigen wulst 35 versehen, gegen den das Ende 36 des Halteringes 31 anliegt. Der aus elastisch« Werkstoff gefertigte Haltering 31 weist einen kegeligen Abschnitt 37 auf, der in einen Kragen 36 Übergeht und auf der Befestigungsseite in einea zylindrischen Abschnitt 39 endet. Dieser zylindrische Abschnitt 39 besitzt Übrigens einen eingezogenen Tell 39A, duroh den die Kleasverblndung zwischen Diohtungseleaent 30 und äuleren Lagerring 2 hergestellt wird» Die Befestigung des elastischen Halteringes 31 auf dea Diohtungseleaent 30 kann alt Hilf· eines atehanl-

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sehen Montagewericzeugss (nicht gezeigt) erfolgen, mit dem der Bartering über den Randvorsprung 33 auf den Außenabschnitt 32 des Dlchtungseleaentes 3C aufgeschoben wird. Da der Haltering 31 aus elastischem Werkstoff hergestellt ist und den eingezogenen Teil 39A aufweist, wird das Dichtungselement JO dabei mit einer bestimmten Klemkraft über den Randvorsprung 33 gedrückt und auf der zylindrischen Mantelfläche 34 des äußeren Lagerringes 2 klenutend festgesetzt. Bei dieser Ausführung wird Übrigens ein großer Teil des aus relativ welchen Werkstoff gefertigten Dichtungseleaentes JO durch den Haltering 31« zum Beispiel vor Steinschlag von außen, geschützt und formbeständig gehalten.

Figur 4 zeigt ein weiteres erfindungsgettäßes wälzlager, bei des das Dichtungselement 40 durch einen kleanend umgreifenden Haltering 41 auf dem HuSeren Lagerring 2 festgehalten ist. Das Dichtunjseleeent 40 kann hier ebenfalls mit Hilfe eines nechanischen Montagewerkzeuges (nicht gezeigt) auf den Süßeren Lagerring 2 gasatzt werden, indM dar au« «la»tische« Werkstoff hergestellte Haltering 41 Über den AuSenabechnitt 4CB gegen den Kragen 4OA dee Dichtungselementes 40 geschoben wird. Dabei koomt der Kragen 4OA an der Stirnfläche 2A und der AuQenabschnltt 4OB Ober dem Lagerringansatz 23 des Süßeren Lagerringes 2 zur Anlag·. Der Außenabschnitt 4OB waist einen ringförmigen Vorsprung 42 auf. der in eine ringförmige Vertiefung 28 des "*iu3eren Lagerringes 2 einschnappt und somit eine ordentliche Befestigung des Dlchtungseleaentes 40 an äußeren Lagerring 2 derart herbeiführt, daß ein selbsttätiges Verschieben des Dichtungseleaentas 40 auf dem Lagerringansatz 2B in Betrieb nicht aahr aöglich 1st.

In Figur 5 1st schließlich ein arfindungsgeaMSes Wälzlager alt ein·« abgeänderten Dichtungselement 43 zu sehen, das neben einer einwandfreien Befestigung auf den äußeren Lagerring 2 noch besondere Eigenschaften dar Anpassung dar Dichtlippan bei exzentrischer odar schlafer Stallung des luBeren Lagarrlngas 2 relativ zum inneren Lagerring 3 aufweist. Das Dichttungaalamnt 43 ist alt da« relativ steifen Ringtail 44 ausgerüstet, das durch Kleaaen odar PrHgen eines Haltaringes 45, wie oben beschrieben, auf dem Lagerring 2 festgesetzt wird. Sin relativ steifer Ringt«il 1st in

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Fore einer rinsfcSnaigen Verdiakiiru; 4Y gegaöen, in die vorzugsweise ein Verstell urigsr· ing $i ciagelaaBan «tier filasscossan in-i. Die^c Väi*<lickuns ^T befindet sich zwisanen den Dichtlippen 43A, 43B des DiünVangsulenEintes 43. Außerdem weist das Dichtungselement 42 alt:· elastischen Verbindmigsabschnitt eine uiegeeiastischfi Balgfalte 49 auf, welcn-o iie riasföraige Verdickun^ 47 nilt der. Dicht!ippeu 4^A, 4ß5 und i'.ss iittelteil miteinander verbindev. Dui'ch diese Balgfalte 49 i^t ei;id seochineidigts Anpassung der Pic'itiippen 4>\, 4jB auf der Seitenfläche 19 deu'tua 3iciwrg3stellt, daß diese Diohtlippen 43Λ, 433 auch dann in einer verschleiSarmen öa^ör Spur bleiben, wenn der äußere Lagerring ί. relativ zum innere« Lagerrlng exzentrisch oder schief gestellt ist. Die Dichtlippen 43A, 43B werden also immer mit nahezu Koiiütanten Druck gtgen die Seitenfläche I9 gedrückt. Die Biegeelaatizitiit. der Dalgfalte 49 verhindsrt auch tine schädliche Purapwirkijng zwischen den Dichtlippen 43a, ^h und der Seitenfläche 19, die bei ungleichmäßigem Druck ans Umfang der Dichtlippen 4>'t, 43B entstehen würde und Schmiermittel aus dem Lagerraum 20 herauspu'spen oder Schmutz von außen in diesen Lagerraum hinaindrücken könrvU:.

Die Dicl!tung3eiemörite 12 und 13 können aus Gründen der Vereinfachung und Wii-tschaftlichkeit aus ein und demselben Werkstoff, zum Beispiel einem elastischen, verschleißfestem Kunststoff, hergestellt sein, wobei die nach außen weisenden Seiten dieser Dichtungselemente 12, 13 mit einem Schutzring, zum Beispiel aus Metall, abgedeckt sind.

Im übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So kann zum Beispiel die Befestigung des Diihtungsfelementes anstelle des relativ breit bauenden Halterings 29, 31, 41, 45 mit einer elastisch gespannten Schraubenfeder, Blattfeder, Klemnband oder dergl. mit einstellbarer Klemmspannung erfolgen, welche um das auf dem Lagerring festgesetzte Ende des Dichtungselementes greift.

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Claims

SKF KUGELLAOERPAERIKEN OtHBl ö Schweinfurt, 19·9· 1975

TPA/vH/gh

Patentansprüche

1. Wälzlager mit einem einstUckigen Befestigungeflansch am inneren und/oder äußeren Lagerring, das mindestens ein Dichtungselement aus elastischem Werkstoff mit auf dem Bsfestigungsflansch gleitenden Oichtlippen Aufweist, welches das Eintreten von Schmutz oder dergl. in das Wälzlager bzw. das Austreten von Schmiermittel aus dem Wälzlager verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (13,22,30,40,43) an seinem den Dichtlippen gegenüberliegenden Ende durch Festklemmen oder Verformen eines dieses Dichtungselement umgreifenden Befestigungselementes (15.29,31,41,45) auf einem Lagerring (2) festgesetzt 1st.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement durch einen Haltering (15,29,31,41,45) gebildet ist, der zumindest das auf den Lagerring (2) festgesetzte Ende des Dichtungselementes (13,22,30,40,43) kleanend umgreift.

3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das auf dem Lagerring (2) festgesetzte Ende (27) des Dichtungselementes (22) durch a» Ifafang gleichmäßiges Anprügen des dieses Dichtungselement (22) umgreifenden Befestigungeelementes (29B) auf dem Lagerring (2) festgehalten ist.

4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS das Befestigungselement (15,29,31,41,45) vom auf dem Lagerring (2) festgesetzten Ende des Dichtungaelementes bis nahe an die Dichtlippen (17,24, 25» 3OA, 3OB, 43A, 43B) reicht.

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5· Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (40) an seinem auf dem Lagerring (2) festgesetzten Ende zwecks Eingriff in eine ringnutförmige Vertiefung (28) auf der Mantelfläche dieses Lagerringes (2) einen radial nach innen weisenden ringförmigen Vorsprung (42) aufweist.

6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (43) an einem oder an beiden Enden mit relativ steifen Ringteilen (44,47,48) ausgerüstet ist.

7· Wälzlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oder den steifen Ringteilen, am auf dem Lagerring festgesetzten Ende des Dichtungseleeentes (43) und den Dichtlippen (43A,43B) ein elastischer Verbindungsabschnitt (49) angeordnet ist.

8. Wälzlager nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Verbindungsabschnitt durch eine Balgfalte (49) gebildet ist, die einen Mittelteil (46) und die Dichtlippen (43A,43B) des Dichtungseleaentes (4» miteinander verbindet.

9· Wälzlager nach eine« der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da8 der steife Ringteil des Dichtungselementes (43) durch einen, in der Nähe der Dichtlippen (43A,43B) liegenden, ringförmigen Wulst (47) gebildet ist.

1Ov Wälzlager nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet* dafl der steife Ringteil durch Einlassen oder Umspritzen eines Versteifungsringes (48) in Dichtungselement gebildet ist.

11. Wälzlager nach eine* der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS das Dichtungselement (13) mittels einer über sein auf des Lagerring (2) festgesetztes Ende (15) elastisch gespannter Schraubenfeder, Blattfeder, Klemmband oder dergl. als Befestigungselement alt einstellbarer Kleemepannung gehalten ist.

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