DE3738529A1 - Abdichtung fuer waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für Wälzlager mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Bei einem Wälzlager dieser Art (EP-OS 02 08 540) ist der den zwischen beiden Lagerringen vorhandene Ringspalt ver­ schließende Abdichtring an der Stirnseite des äußeren Lager­ ringes gehalten. Bei der Relativbewegung zwischen fest­ stehendem und rotierendem Lagerring entspricht dabei die die die Lebensdauer des Abdichtringes bestimmende Gleitge­ schwindigkeit desselben auf dem Außenumfang des inneren Lagerringes bei dessen Rotation seiner Umfangsgeschwindig­ keit und bei rotierendem äußeren Lagerring einer dessen Umfangsgeschwindigkeit entsprechenden Winkelgeschwindigkeit.

Dabei umgreift der Abdichtring einen aus dem äußeren Lager­ ring herausragenden zylindrischen Ansatz des inneren Lager­ ringes. Der Abdichtring ist somit außerhalb des Wälzlagers angeordnet und kann leicht beschädigt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Abdichtung für Wälzlager in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß durch eine Herab­ setzung der Gleitgeschwindigkeit des Abdichtringes eine we­ sentliche Erhöhung seiner Lebensdauer sowie eine geschützte Unterbringung desselben im Wälzlager möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die innerhalb des zwischen beiden Lagerringen vorhandenen Ringspaltes vorgesehene Anordnung des Abdichtringes er­ laubt dessen beschädigungssichere Unterbringung. Die Hal­ terung des Abdichtringes am Wälzlagerkäfig bringt es mit sich, daß beide Teile zwischen den Lagerringen gemeinsam umlaufen. Dabei macht sich die Erfindung den Vorteil zu­ nutze, daß Wälzlagerkäfige annähernd mit der halben Winkel­ geschwindigkeit des rotierenden Lagerringes umlaufen. Dies bedeutet, daß somit auch der Abdichtring mit Bezug auf die­ sen Lagerring nur ungefähr mit dessen halber Winkelge­ schwindigkeit umläuft. Zwischen Abdichtring und beiden Lagerringen stellen sich somit Relativgeschwindigkeiten ein, die dazu führen, daß der Abdichtring dem feststehen­ den Lagerring gegenüber entsprechend vor- und dem rotieren­ den Lagerring gegenüber entsprechend nacheilt. Demgemäß ent­ spricht die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zwischen feststehendem Lagerring und Abdichtring und zwischen ro­ tierendem Lagerring und Abdichtring jeweils etwa der Hälfte des Wertes der Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Lager­ ringes.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion be­ steht darin, daß Wälzlagerkäfig und Abdichtring zu einer kompletten Baueinheit vormontiert und somit bei Lagermon­ tage zugleich auch eine Montage des Abdichtringes innerhalb des Wälzlagers erfolgt. Desweiteren ist auch ein vorteil­ hafter Austausch von Wälzlagerkäfig und Abdichtring möglich.

Die erfindungsgemäße Abdichtung ist gleich vorteilhaft für ein- oder zweireihige, mit einem Wälzlagerkäfig ausgestattete Axial- oder Radialwälzlager geeignet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Mit besonderem Vorteil eignet sich die erfindungsgemäße Ab­ dichtung für Wälzlager von Kraftfahrzeugrädern, deren Luft­ reifen an eine Reifendruckreguliereinrichtung angeschlossen und die Luft durch das Wälzlager hindurchzuführen ist. Hierfür ist es günstig, die Konstruktion solcher Wälzlager nach Patentanspruch 6 zu wählen.

Neben der Lagerabdichtung gemäß EP-OS 02 08 540, von der die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-PS 26 56 733 eine Schutzvorrichtung für Wälzlager bekannt, die am Wälzlager­ käfig gehalten ist und in den zwischen äußerem und innerem Lagerring vorhandenen Ringspalt eingreift.

Diese Schutzvorrichtung ist allerdings durch an den Wälzlager­ käfig angeformte, in den Ringspalt axial hineinragende, zun­ genartige und biegeelastische Ansätze gebildet, die vom Innen- und Außenumfang der Lagerringe einen geringen ra­ dialen Abstand haben. Diese Schutzvorrichtung vermag somit das Wälzlager stirnseitig nicht hermetisch zu verschließen und dient insbesondere dazu, die Entstehung von Schmutz­ krusten auf den Schultern der Lagerringe zu verhindern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines mit einer erfindungs­ gemäßen Dichtung ausgestatteten Wälzlagers, das beispielsweise für eine Reifendruckregulier­ einrichtung eines Kraftfahrzeuges konzipiert ist,

Fig. 2 einen Querschnitt des Wälzlagers, entlang der Linie II-II der Fig. 1 gesehen und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des vormontierten Wälzlagers.

Das in Fig. 1 gezeigte Wälzlager bildet ein an sich bekanntes, zweireihiges Schrägkugellager, dessen äußerer Lagerring mit 10 und dessen innerer Lagerring als Ganzes mit 12 bezeichnet ist. Jede Kugelreihe 14 bzw. 16 weist einen eigenen, ein­ teiligen Kugelkäfig 18 bzw. 20 zur Führung der Lagerkugeln 22 bzw. 24 auf. Zum Zwecke der Montage des Schrägkugellagers ist der innere Lagerring 12 in der Mitte des Abstandes der beiden Kugelreihen voneinander geteilt ausgeführt. Die bei­ den Ringteile sind mit 12′ und 12′′ bezeichnet.

Beiden Kugelreihen 14, 16 ist jeweils eine Abdichtung 26 bzw. 28 zugeordnet, die in den zwischen den Lagerringen 10 und 12 vorhandenen Abschnitten 30′ bzw. 30′′ eines Ring­ spaltes 30 angeordnet sind und dazu dienen, die beiden Kugelreihen 14, 16 gegenüber einer radial verlaufenden Luftpassage durch das Schrägkugellager abzudichten, wo­ durch verhindert werden soll, daß im Luftstrom mitgeführte Staub- und Schmutzpartikel ins Lagerinnere bzw. zu den Kugelreihen 14 bzw. 16 gelangen können. Diese Luftpassage ist gemäß Fig. 2 beispielsweise durch einen im äußeren Lagering 10 vorgesehenen und in der Trennebene a-a des inneren Lagerringes 12 liegenden Radialkanal 32 und bei­ spielsweise einander diametral gegenüber liegende, zum Radialkanal 32 um 90° versetzte Radialkanäle 34 und 36 im inneren Lagerring 12 gebildet, auf deren Zweck weiter unten im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 3 näher eingegangen wird.

Die Abdichtungen 26 und 28 sind jeweils an einem vorzugsweise aus Metall bestehenden Kugelkäfige 18 bzw. 20 fest angebracht, wobei jede einen vorzugsweise aus einem Elastomer be­ stehenden Abdichtring 38 bzw. 40 aufweist. Diese sind an die Kugelkäfige 18, 20 vorzugsweise anvulkanisiert und im Quer­ schnitt gegabelt und öffnen sich in Achsrichtung des Schräg­ kugellagers V-förmig. Die dadurch gebildeten Gabelschenkel 42 und 44 sind im Bereich ihres freien Schenkelendes vorzugs­ weise nach innen abgewinkelt und bilden dadurch an ihrer Außenseite wenigstens eine ringförmige Dichtkante 46 bzw. 48, die an der benachbarten Innen- bzw. Außenumfangsfläche 50 bzw. 52 der Lagerringe 10 und 12 abdichtend anliegt.

54 und 56 bezeichnen zwischen die Gabelschenkel 42 und 44 eingesetzte, ringförmige Spreizglieder, von denen jedes einen der Gabelschenkel radial aufweitet, um die notwendige, ein zuverlässiges abdichtendes Anliegen der Dichtkanten 46 und 48 gewährleistende, radial gerichtete Anpreßkraft zu erzeugen. Die Abdichtung des Ringspaltes 30 an den Stirnenden des Schrägkugellagers erfolgt konventionell mittels üblicher Abdichtringe 45 und 47; es ist aber auch denkbar, hierfür an den Kugelkäfigen 18 und 20 nochmals Abdichtringe gemäß der Erfindung vorzusehen.

Das mit der radialen Luftpassage ausgestattete Schräg­ kugellager ist beispielsweise zur Lagerung eines Kraft­ fahrzeugrades bestimmt, dessen Reifeninnendruck durch eine Reifendruckregeleinrichtung insbesondere während der Fahrt veränderbar ist. Eine Möglichkeit einer rad­ seitigen Luftpassage einer solchen Regeleinrichtung ist beispielsweise in der DE-OS 35 42 851 veranschaulicht.

Ein möglicher Einbau des Schrägkugellagers in ein solches Kraftfahrzeugrad ist in Fig. 3 veranschaulicht. Der äußere Lagerring 10 ist beispielsweise in ein Lagergehäuse 54 eines Radträgers eingesetzt und der innere Lagerring 12 auf einer Radnabe 56 des Kraftfahrzeugrades angeordnet.

Durch das Lagergehäuse 54 und die Radnabe 56 erstreckt sich jeweils ein Luftführungskanal 58 bzw. 60, wobei der das Lagergehäuse 54 durchdringende - 58 - an einen mit einer bord-eigenen Reifendruckregeleinrichtung verbundenen Ver­ sorgungskanal und an dem in der Radnabe 56 verlaufenden - 60 - eine zum Luftreifen des Kraftfahrzeugrades führende Verbindungsleitung angeschlossen ist. Beide Luftführungs­ kanäle 58 und 60 befinden sich in der Trennebene a-a des inneren Lagerringes 12, wobei seitlich derselben beide Lagerringe 10 und 12 am Umfang vorzugsweise noch einen in eine Umfangsnut 62 bzw. 64 eingesetzten Dichtring 66 bzw. 68 tragen.

Während des Radlaufes rotieren die Abdichtringe 38 und 40 zusammen mit den Kugelkäfigen 18 und 20 mit einer Winkel­ geschwindigkeit, die annäherend der Hälfte der Umfangsge­ schwindigkeit des mit der Radnabe 56 umlaufenden inneren Lagerringes 12 entspricht.

Claims (6)

1. Abdichtung für Wälzlager mit einem zwischen einem äußeren und einem inneren Lagerring laufenden, Wälz­ körper führenden Wälzlagerkäfig, die einen an einem Teil des Wälzlagers gehaltenen, den zwischen beiden Lagerringen vorhandenen Ringspalt ver­ schließenden Abdichtring aufweist, der am Außenumfang des inneren Lagerringes abdichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtring (38 bzw. 49) am Wälzlagerkäfig (18 bzw. 20) gehalten, innerhalb des Ringspaltes (30) angeordnet und mit dem Innenumfang (50) des äußeren Lagerringes (10) abdichtend in Berührung ist.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtring (38 bzw. 40) im Querschnitt gegabelt ist, und dessen Gabelschenkel (42 und 44) an jeweils einem der Lagerringe (10 oder 12) abdichtend anliegen.

3. Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtring (38 bzw. 40) im Querschnitt V-förmig ist und daß dessen Gabelschenkel (42 und 44) mittels we­ nigstens eines zwischen diese eingebrachten ringförmigen Spreizgliedes (54 bzw. 56) gespreizt sind.

4. Abdichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelschenkel (42 und 44) außenseitig mit jeweils wenigstens einer Ringkante (46 bzw. 48) am benachbarten Lagerring (10 bzw. 12) anliegen.

5. Abdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzlagerkäfig an beiden Stirnseiten einen Abdicht­ ring aufweist.

6. Abdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager ein zweireihiges Schrägkugellager ist, dessen äußerer und innerer Lagerring (10 und 12) zwischen den beiden Kugelkäfigen (18 und 20) jeweils von mindestens einem Radialkanal (34 oder 36) durchsetzt sind und daß die Kugelkäfige (18 und 20) zumindest an ihren einander gegen­ überliegenden Stirnseiten jeweils einen Abdichtring (38 bzw. 40) tragen, die vor der die Radialkanäle (32, 34, 36) aufweisenden Radialebene (a-a) enden.