DE4339894A1 - Dichtvorrichtung mit einem Codierelement für Wälzlager und Wälzlager mit einer solchen Vorrichtung - Google Patents
Dichtvorrichtung mit einem Codierelement für Wälzlager und Wälzlager mit einer solchen VorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung,
die insbesondere zur Sicherstellung der Dichtigkeit von Wälz
lagern verwendet wird. Die Vorrichtung beinhaltet ein inte
griertes Codierelement zur Bestimmung der Kennwerte der Dre
hung des sich drehenden Teils des Wälzlagers relativ zu dem
sich nicht drehenden Teil des Wälzlagers. Die Erfindung be
trifft ebenfalls ein Wälzlager, welches eine solche Dichtvor
richtung aufweist.
Bei einer besonderen Anwendung wird die Dichtvorrichtung mit
dem eingebauten Codierelement zur Ausrüstung der Radlager
eines Kraftfahrzeugs verwendet, dessen Radbremsen mit einem
Anti-Blockier-System, ABS, ausgestattet sind.
Aus dem amerikanischen Patent Nummer 48 50 722 (FAG) und dem
französischen Patent Nummer 26 29 155 (SKF GmbH) sind Dicht
vorrichtungen für Wälzlager mit integrierten Codierelementen
zur Erzeugung von Änderungen im Fluß eines Magnetfelds in
der Nähe eines passiven Sensors bekannt, in welchem Signale
in Form eines veränderlichen Stromes erzeugt werden, die die
Bestimmung der Drehungskennwerte des sich drehenden Teils
wie Drehgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung oder Winkel
verschiebung relativ zu dem sich nicht drehenden Teil des
Wälzlagers erlauben.
Der Hauptnachteil dieser herkömmlichen Vorrichtungen besteht
darin, daß diese mit einem passiven Sensor vom Induktions
typ zusammenarbeiten, der im allgemeinen einen Magneten,
einen Polkern und eine Magnetspule aufweist und dessen Ver
wendung einen relativ hohen Platzbedarf und eine große
Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen des Luftspalts
zwischen dem Sensor und der Abweisplatte, welche die
Änderungen des Magnetflusses hervorruft, mit sich bringt.
Zudem ist die Amplitude des vom Sensor gelieferten Signals
bei dieser Art von Vorrichtung zu schwach für eine
Auswertung bei geringen Drehgeschwindigkeiten in der Nähe
von 0, was bei der Anwendung für ein mit einem
Antiblockiersystem ausgestatteten Radlager einer
Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb von ungefähr 5 km/h
entspricht.
Eine bekannte Lösung, die vorgenannten Nachteile zu überwin
den, besteht darin, als Sensortyp Halleffektsonden oder Ma
gnetwiderstandssensoren zu verwenden. Das mit diesem Sensor
typ zusammenwirkende Codierelement muß in der Lage sein, bei
einer Drehung Intensitätsänderungen des Magnetfelds hervor
zurufen. Hierzu wird ein multipolarer Ring verwendet, der an
dem sich drehenden Teil des Wälzlagers befestigt ist und
sich vor dem Sensor vorbeidreht.
Die Verwendung eines multipolaren Ringes als Codierelement
bringt jedoch gewisse Nachteile mit sich bezüglich der Ver
wirklichung des genannten Ringes und seiner Befestigung an
dem sich drehenden Teil des Wälzlagers. Beispielsweise sind
dies Probleme der Herstellungsgenauigkeit des multipolaren
Ringes, der Magnetisierung der Segmente des multipolaren
Ringes, der Temperaturbeständigkeit und unterschiedlicher
thermischer Ausdehnung in Bezug auf den Träger des Ringes.
Darüber hinaus ist aus der Europäischen Patentanmeldung
Nummer 0320322 (SNR) ein Wälzlager bekannt mit einem Magnet
feldsensor, bei welchem die Intensitätsänderungen des Magnet
feldes durch Zusammenwirken eines an dem sich nicht drehen
den Teil des Wälzlagers befestigten Permanentmagneten und
eines ringförmigen Elementes, welches radiale, für den Ma
gnetfluß durchlässige Flügel aufweist und an dem sich drehen
den Teil des Wälzlagers befestigt ist, hervorgerufen werden
können. Ein Magnetfeldsensor ist auf dem sich nicht drehen
den Teil des Wälzlagers in Bezug auf den Permanentmagneten
in axialer Richtung aufgebracht, wobei das Flügelelement
sich zwischen dem Permanentmagneten und dem Sensor vorbei
dreht.
Die Sensorvorrichtung gemäß dem Dokument EP 0320322 gewähr
leistet vorteilhafterweise ein stabiles Signal aufgrund der
Tatsache, daß der Abstand zwischen den Permanentmagneten und
dem Sensor konstant ist ohne Änderung des Luftspalts. Diese
Sensorvorrichtung ist jedoch für eine sehr spezielle Wälz
lagerausgestalung konzipiert, bei welcher das sich drehende
Teil von einer Drehachse gebildet wird, ohne daß die Abdich
tung des Wälzlagers gegenüber der Umgebung in irgendeiner
Weise berücksichtigt wird. Die in diesem Dokument offenbarte
Technik bedingt darüber hinaus eine große Anzahl von Elemen
ten, die zu handhaben sind und zwischen Drehachse und dem
diese umgebenden festen Träger positioniert werden müssen.
Hieraus entstehen Schwierigkeiten beim Zusammenbau, bei der
genauen Positionierung der Elemente und bei der elektrischen
Verbindung des Sensors (in diesem Dokument nicht erörtert).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtvorrich
tung für Wälzlager anzugeben, in welche ein Codierelement
zur Erzeugung von Änderungen der Magnetfeldintensität inte
griert ist, und die Nachteile des oben genannten Standes der
Technik nicht aufweist.
Insbesondere ist Ziel der Erfindung eine Vorrichtung, die
gleichermaßen die Rolle einer Dichtung und die Rolle der
Erfassung von Drehungskennwerten bei einem Wälzlager über
nimmt. Darüber hinaus ist Ziel der Erfindung eine Dichtvor
richtung, die kompakt ist und einfach an einem Wälzlager zu
montieren.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Dichtvorrichtung
mit eingebautem Codierelement, die die zur Verfügungstellung
von zuverlässigen und auswertbaren Signalen zur Bestimmung
insbesondere von niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Wälz
lagers erlaubt.
Gemäß der Erfindung weist die Dichtvorrichtung für Wälzlager
ein integriertes Codierelement auf zur Erzeugung von Ände
rungen der Magnetfeldstärke aufgrund einer Drehung des Wälz
lagers, wobei das Wälzlager einen sich drehenden Ring, einen
sich nicht drehenden, zu dem sich drehenden Ring koaxialen
Ring und zwischen dem sich drehenden und dem sich nicht dre
henden Ring angeordnete Wälzelemente aufweist. Die Dichtvor
richtung umfaßt zwei im Wesentlichen ringförmige Teile, die
relativ zueinander verdrehbar sind. Das erste Teil ist dazu
bestimmt, an dem sich nicht drehenden Ring des Wälzlagers
befestigt zu werden und trägt einen Permanentmagneten. Das
zweite Teil ist dazu bestimmt, an dem sich drehenden Teil
des Wälzlagers befestigt zu werden. Es umfaßt einen ring
förmigen Teil, welcher einen Erzeuger von Impulsen bildet,
die Änderungen der Magnetfeldstärke hervorrufen. Das zweite
Teil umfaßt auch ein flexibles Dichtteil, welches mit dem
ersten Teil in Reibkontakt steht. In Betrieb gewährleisten
das erste und das zweite Teil, die in dem sich radial
erstreckenden Raum zwischen dem sich drehenden und dem sich
nicht drehenden Ring auf einer Außenseite des Wälzlagers
angeordnet sind, die Dichtigkeit des Wälzlagers gegenüber
dem Außenraum. Der Permanentmagnet ist einem in Bezug auf
den sich nicht drehenden Ring feststehenden Sensor gegenüber
liegend angeordnet. Der Impulserzeuger, der zusammen mit dem
Permanentmagneten das genannte Codierelement der Dichtvor
richtung bildet, bewegt sich zwischen dem Permanentmagneten
und dem Sensor bei einer Drehung des sich drehenden Ringes
des Wälzlagers vorbei.
Das erste und das zweite Teil können in Form von Flanschen
ausgebildet sein, um in axialer Richtung im Wälzlager
eingesteckt zu werden. Das zweite Teil weist bevorzugt eine
Vielzahl von Fenstern oder Kerben auf, die gleichmäßig über
den Umfang verteilt angeordnet sind. Die flexible Dichtung
ist vorteilhafterweise auf das zweite Teil mit Hilfe von
plastischem Material oder Kautschuk aufgeformt, welches
gleichzeitig die Fenster oder Kerben des zweiten Teils aus
füllt.
Unter der Voraussetzung, daß die erfindungsgemäße Dichtvor
richtung zur Anordnung auf einer Außenseite des Wälzlagers
vorgesehen ist, kann der Sensor mit einer zentralen Signal
steuereinheit mittels eines Verbindungskopfes verbunden wer
den, der sich in radialer Richtung zu der genannten Außen
seite des Wälzlagers erstreckt. Der Verbindungskopf kann
vorteilhafterweise aus Plastikmaterial gebildet sein, das
einen Teil des ersten Teils umhüllt, welcher in axialer
Richtung bezüglich der genannten Außenseite des Wälzlagers
vorsteht.
Im Betrieb der Vorrichtung sind der Permanentmagnet und der
Sensor einander gegenüberliegend angeordnet und an dem sich
nicht drehenden Teil des Wälzlagers befestigt. Der Impulser
zeuger, der einen Teil des zweiten Teiles darstellt, welches
an dem sich drehenden Teil des Wälzlagers befestigt ist, be
steht aus einem ferromagnetischen Material und dreht sich
zwischen dem Permanentmagneten und dem Sensor vorbei. Der
Magnetfeldsensor, der vom Halleffektsensortyp oder ein
Magnetwiderstandssensor sein kann, nimmt den Magnetfluß auf,
der ausgehend von dem Permanentmagneten zu ihm gelangt.
Während der Impulserzeuger sich vor dem Permanentmagneten
vorbeibewegt, gelangt der Magnetfluß zu dem Sensor oder wird
von einem Balken des Impulserzeugers abgehalten, je nach
dem, ob dem Permanentmagneten ein Fenster oder ein zwei
aufeinanderfolgende Fenster des Impulserzeugers trennender
Balken gegenüberliegt. Solange sich der Impulserzeuger
dreht, werden so im Wechsel Änderungen der Magnetfeldstärke
am Ort des Sensors erzeugt, die in elektrische Ausgangs
signale in Form von elektrischen Pulsen umgesetzt werden,
deren Frequenz der Drehgeschwindigkeit des sich drehenden
Teils des Wälzlagers proportional ist.
Der Permanentmagnet wird bevorzugt auf der Grundlage von
Seltenen Erden hergestellt, um eine gute Temperaturbeständig
keit sicherzustellen. Gemäß der Erfindung ist der Abstand
zwischen Permanentmagnet und Sensor konstant. Es treten
keinen Änderungen des Luftspaltes zwischen Permanentmagnet
und Sensor auf, woraus ein stabiles und zuverlässiges Detek
torsignal in allen Drehgeschwindigkeitsbereichen des Wälz
lagers resultiert.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus dem
Studium der detaillierten Beschreibung von einigen Ausfüh
rungsbeispielen, die keinesfalls eine Einschränkung dar
stellen und durch die beigefügten Zeichnungen veranschau
licht werden. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein Axialschnitt durch ein Radlager eines Kraftfahr
zeugs mit einer Dichtvorrichtung gemäß einer ersten
Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht in axialer Richtung des Wälzlagers
mit der Dichtvorrichtung der Fig. 1, wobei zur
Vereinfachung der Darstellung das aufgeformte
Material der Fenster des Impulserzeugers weggelassen
ist,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des gleichzeitig
den Permanentmagneten und den Sensor der
Dichtvorrichtung der Fig. 1 tragenden Teils,
Fig. 4 eine Detailansicht der Dichtvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 5 eine Detailansicht der Dichtvorrichtung nach einer
dritten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 6 eine Detailansicht einer Dichtvorrichtung nach einer
vierten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 7 eine Detailansicht der Dichtvorrichtung nach einer
fünften Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 8 eine Detailansicht der Dichtvorrichtung gemäß einer
sechsten Ausgestaltung der Erfindung und
Fig. 9 eine Detailansicht der Dichtvorrichtung nach einer
siebten Ausgestaltung der Erfindung.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist die erfindungs
gemäße Dichtvorrichtung 1 auf einer Außenseite eines Wälz
lagers 2 für Räder von nicht dargestellten Kraftfahrzeugen
angeordnet. Das Wälzlager 2 weist einen sich drehenden
äußeren Ring 3 auf, sowie zwei sich nicht drehende innere
Halbringe 4 und zwei Reihen von Wälzkugeln 5, die zwischen
dem äußeren Ring 3 und den inneren Ringen 4 angeordnet und
in Umfangsrichtung durch Käfige 6 voneinander beabstandet
sind. Die inneren Halbringe 4 sind axial nebeneinander um
eine sich nicht drehende Achse oder Spindel (nicht darge
stellt) angeordnet. Der sich nicht drehende äußere Ring 3
weist einen radialen Kragen 3a auf, der in axialer Richtung
durch zylindrische Bereiche 3b, 3d verlängert ist, die zur
Zentrierung des Rades und der Bremsscheibe (nicht darge
stellt) auf dem äußeren Ring 3 dienen. Gewindeelemente
(nicht dargestellt) gewährleisten die Befestigung Rad/Schei
be/äußerer Ring 3 in Zusammenwirkung mit den Gewindelöchern
3c des radialen Kragens 3a.
Die auf der Radseite liegende Außenseite des Wälzlagers 2
wird gegenüber dem Außenraum durch Ringflansche 7 abgedich
tet, die in eine zylindrische Innenfläche des zylindrischen
Bereichs 3b des äußeren Ringes 3 eingesteckt ist. Die andere
Außenseite des Wälzlagers 2 ist mit der erfindungsgemäßen
Dichtvorrichtung 1 versehen.
Nachfolgend wird die Dichtvorrichtung unter Bezugnahme auf
die Fig. 1, 2, 3 und 4 genauer beschrieben. Die Dichtvor
richtung 1 weist ein im wesentlichen ringförmiges Teil 8
auf, welches fest auf dem sich nicht drehenden inneren Ring
4 angeordnet ist, und ein zweites im wesentlichen ringför
miges Teil 9 ist fest auf dem sich drehenden äußeren Ring 3
des Wälzlagers angeordnet. Wie in Fig. 3 dargestellt, weist
das erste Teil 8 der Dichtvorrichtung einen axialen
zylindrischen Bereich 8a auf, der zum Aufsetzen des Teils 8
auf dem sich nicht drehenden Ring 4 des Wälzlagers 2 dient,
und einen Permanentmagnetträger, der als einfache Zunge 8b
ausgebildet sein kann, oder zur Erhöhung der Festigkeit als
sich in Umfangsrichtung erstreckender Kragen (nicht darge
stellt). Ebenso kann das Teil 8 einen Sensorträger in Form
einer einfachen Zunge 8c aufweisen, die in axialer und/oder
radialer Richtung von dem axialen zylindrischen Bereich 8a
vorsteht, aus dem sie direkt herausgebildet ist. Der
Sensorträger 8c dient vorteilhafterweise als Befesti
gungsbereich für einen Verbindungskopf 10, der einen Sensor
11 mit zugehöriger integrierter Verstärkerschaltung und
Signalaufbereitungsschaltung, eine Schutzschaltung 12 gegen
Störsignale und einen metallischen Stecker 13 aufnimmt
(siehe Fig. 4). Zur Erhöhung der Steifigkeit kann der Sen
sorträger oder der Befestigungsbereich 8c Ringform aufwei
sen, die den axialen zylindrischen Bereich des ersten
Teils 8 in axialer Richtung verlängert (siehe Fig. 1, 2
und 4). In diesem Fall sitzt der Verbindungskopf 10 an einer
Stelle dieses ringförmigen Teils 8c.
Wie in Fig. 4 näher dargestellt ist, weist das erste Teil 8
die Form eines metallenen Flansches auf, der aus ferromagne
tischem Stahlblech hergestellt sein kann. Der axiale
zylindrische Bereich 8a ist in axialer Richtung auf einen
zylindrischen Bereich des sich nicht drehenden inneren Rin
ges 4 aufgesetzt. Die Zunge 8b des Magnetträgers erstreckt
sich in radialer Richtung und nimmt einen Permanentmagneten
14 auf einer radialen Fläche auf, die den Wälzkugeln abge
wandt ist. Der Dauermagnet 14 kann im wesentlichen die Form
eines Parallelepipeds aufweisen und auf dem Magnetträger 8b
durch jedes geeignete Mittel befestigt sein wie Kleben, Ver
klinken, Aufformen usw. Auf den Sensorträger 8c des ersten
Teils 8 ist der Verbindungskopf 10, der sich radial nach
außen erstreckt, durch Plastikmaterial aufgeformt. Im Ver
bindungskopf 10 ist der Sensor 11 mit axialer Orientierung
in Bezug auf den Permanentmagneten 14 befestigt, dessen Ma
gnetisierung axial ausgerichtet ist. Der Sensor 11, der dem
Permanentmagneten 14 axial gegenüberliegend angeordnet ist,
ist über Verbindungen 11a mit der elektronischen Schaltung
12 elektrisch verbunden. Der Ausgang der elektronischen
Schaltung 12 ist über Verbindungen 12a mit dem Stecker 13
elektrisch verbunden. Der Stecker 13 gewährleistet eine
lösbare elektrische Verbindung zwischen der Dichtvorrichtung
1 und einer nicht dargestellten zentralen Signalver
arbeitungseinheit.
Das zweite Teil 9 der Dichtvorrichtung 1 weist einen axialen
zylindrischen Bereich 9a auf, der zum axialen Einstecken des
Teils 9 in den sich drehenden äußeren Ring 3 des Wälzlagers
dient, und einen radialen Bereich 9b in Form einer
weitgehend ebenen Ringscheibe, welche eine Vielzahl von
gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Fenstern
9c oder Kerben aufweist. Der ringförmige Bereich 9b bildet
den Impulserzeuger, der die Änderungen der Magnetfeldstärke
bewirkt, wobei das zweite Teil 9 in Form eines Flansches aus
ferromagnetischem Material gebildet ist. Der Impulserzeuger
9b erstreckt sich in radialer Richtung und bewegt sich in
dem axialen Zwischenraum zwischen Sensor 11 und Permanent
magnet 14 vorbei.
Das freie Ende des radialen Impulserzeugers 9b ist mit einer
Umformung aus Elastomer versehen, die eine sich an dem
axialen zylindrischen Bereich 8a des ersten Teiles 8 der
Dichtvorrichtung abstützende Dichtung 15 bildet. Die
Dichtung 15 weist zwei in axialer Richtung versetzt
zueinander angeordnete und zu einer radialen Ebene geneigte
ringförmige Dichtlippen auf. Bevorzugt ist eine der
Dichtlippen mit mindestens einer Ausnehmung 15a versehen, um
ein Gleichgewicht beim Anpreßdruck sicherzustellen. Um die
Dichtigkeit zu gewährleisten sind die Fenster 9c oder Kerben
des radialen Impulserzeugers 9b bevorzugt durch Umformung
mit demselben Elastomer und in demselben Vorgang
verschlossen wie zur Ausbildung der Dichtung 15.
Dank der Erfindung ist es möglich, die Dichtvorrichtung 1 in
Form einer Kartusche mit im wesentlichen Ringform
auszubilden, die auf dem Wälzlager in dem Raum zwischen dem
äußeren und dem inneren Ring durch einfaches Aufpressen in
axialer Richtung eingesetzt werden kann. Hieraus ergibt sich
eine sehr einfache Montage der Dicht- und Detektiervorrich
tung auf dem Wälzlager.
Die beiden in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausgestal
tungen sind praktisch identisch, mit Ausnahme der Befesti
gung des Permanentmagneten 14 auf dem Magnetträger 8b. Gemäß
Fig. 4 ist der Magnet 14 auf dem Magnetträger 8b durch
einfache Umformung mit einer Schicht 16 befestigt, die den
Permanentmagneten 14 umhüllt.
Die anderen Ausführungsformen der Dichtungsvorrichtung 1 wie
sie in den Fig. 5 bis 9 dargestellt sind, sind nach dem
selben allgemeinen erfinderischen Prinzip ausgeführt wie die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Nachfolgend werden
nur die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Ausgestal
tungen erwähnt, wobei identische oder äquivalente Elemente
dieselben Bezugszeichen tragen wie bei den zuvor
beschriebenen Ausgestaltungen.
Die in Fig. 5 gezeigt Ausgestaltung ist praktisch identisch
mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung mit
Ausnahme der Sensoraufnahme 8c des ersten Teils 8 der
Dichtvorrichtung 1. Hier ist der Sensorträger in Form einer
radialen Zunge 8d ausgebildet, die sich auf der dem Perma
nentmagneten 14 abgewandten Seite bis hinter den Sensor 11
erstreckt. Durch diese Ausgestaltung wird eine Verstärkung
des von dem Empfänger empfangenen Signals bewirkt, da die
wie der Rest des ersten Teils 8 aus ferromagnetischem Mate
rial gebildete Zunge 8d den Magnetfluß konzentriert und dazu
beiträgt, die Magnetfeldlinien auf dem Sensor 11 zu
schließen, solange der Sensor einem Fenster 9c des radialen
Impulserzeugers 9b gegenüberliegt.
In Fig. 6 ist eine andere Ausgestaltung der Dichtvorrich
tung 1 dargestellt, bei welcher sich der Sensor 11 und der
Permanentmagnet 14 radial gegenüberstehen. Die Form des er
sten und des zweiten Teils 8 bzw. 9 sind folglich modifi
ziert. Das erste Teil 8 weist einen axialen zylindrischen
Bereich 8a auf, der in den sich nicht drehenden inneren Ring
4 eingesteckt ist, einen radialen Bereich 8f und an
schließend einen Trägerbereich 8b für den Magneten, der sich
axial in Richtung auf die Wälzkugeln 5 erstreckt, derart,
daß in einer radialen Ebene ein im wesentlichen U-förmiger
Abschnitt entsteht. Auf dem axialen zylindrischen Bereich 8a
ist der Sensor 11 radial nach außen gerichtet und dem
Permanentmagneten 14, dessen Magnetrichtung radial verläuft,
gegenüberliegend angeordnet. Der Verbindungskopf 10 aus
Plastikmaterial ist auf das erste Teil 8 unter gleich
zeitigem Einschluß des Sensors 11 aufgeformt. Der radiale
Bereich 8f des ersten Teils 8 weist eine Öffnung 8g auf zur
Durchführung der elektrischen Verbindungen 11a zwischen dem
Sensor 11 und der elektronischen Schaltung 12.
Das zweite Teil 9 der Dichtvorrichtung 1 weist einen axialen
zylindrischen Bereich 9a auf, welcher axial in den sich
drehenden äußeren Ring 3 eingesteckt ist, wobei der axiale
zylindrische Bereich 9a auf der Seite der Wälzkugeln 5 durch
einen radialen ringförmigen Abschnitt 9d verlängert ist, der
anschließend durch einen axialen, zylindrischen Abschnitt 9e
verlängert ist, welcher mit einer Vielzahl von in
Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten Fenstern
oder Kerben 9f versehen ist. Der axiale zylindrische
Abschnitt 9e des zweiten Teils 9 kann sich in dem zwischen
Sensor 11 und Permanentmagnet 14 gebildeten radialen Raum
vorbeibewegen, um Änderungen des Magnetfelds zu erzeugen.
Die auf den axialen zylindrischen Abschnitt 9e aufgeformte
Dichtung 15 aus Elastomer stützt sich an dem radialen
ringförmigen Abschnitt 8f des ersten Teils 8 ab.
Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Dichtvorrichtungen
sind für Wälzlager ausgebildet, bei denen sich der äußere
Ring dreht. Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäße
Dichtvorrichtung für ein Wälzlager mit festem äußeren Ring
auszubilden, wie es in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist.
Gemäß Fig. 7 dreht sich der äußere Ring 30 des Wälzlagers 2
nicht, während sich der innere Ring 40 des Wälzlagers dreht.
Es genügt, die Ausgestaltung nach Fig. 1 dadurch anzu
passen, daß die Anordnung des ersten und des zweiten Teils 8
bzw. 9 ausgetauscht wird, um die in Fig. 7 dargestellte
Ausführung zu erhalten. Das erste Teil 8 der Dichtvorrich
tung 1 ist axial in den sich nicht drehenden äußeren Ring 30
eingesetzt, während das zweite Teil 9 der Vorrichtung auf
den sich drehenden inneren Ring 40 des Wälzlagers aufgesetzt
ist.
In gleicher Weise ist die in Fig. 8 dargestellte Ausgestal
tung symmetrisch zu der in Fig. 5 dargestellten Ausgestal
tung, indem die Anordnungen des ersten und des zweiten Tei
les 8 bzw. 9 der Vorrichtung gegeneinander ausgetauscht wer
den. Das erste Teil 8 der Vorrichtung ist nun in den äußeren
sich nicht drehenden Ring des Wälzlagers 2 eingesetzt und
das zweite Teil 9 axial auf den sich drehenden inneren Ring
40 des Wälzlagers aufgesetzt.
Die in Fig. 9 dargestellte Ausgestaltung ist völlig ver
gleichbar mit der in Fig. 6 dargestellten Ausgestaltung.
Bei dieser Ausgestaltung wird der axiale zylindrische Be
reich 8a des ersten Teils 8 durch eine Faltung doppelter
Dicke gebildet, die durch eine im wesentlichen axiale
Befestigungszone 8h für den Verbindungskopf 10 verlängert
ist. Das erste Teil 8 ist axial in den sich nicht drehenden
äußeren Ring 30 des Wälzlagers eingesetzt. Das zweite Teil 9
der Dichtvorrichtung 1 ist axial auf den sich drehenden
inneren Ring 40 des Wälzlagers aufgesetzt.
Claims (10)
1. Dichtvorrichtung (1) für Wälzlager (2) mit einem
integrierten Codierelement zur Erzeugung von Änderungen
der Magnetfeldstärke bei einer Drehung des Wälzlagers,
welches einen sich drehenden Ring (3; 40), einen zum
sich drehenden Ring koaxialen, sich nicht drehenden
Ring (4; 30) und Wälzelemente (5) aufweist, die zwischen
dem sich drehenden und dem sich nicht drehenden Ring
angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erstes im wesentlichen ringförmiges Teil (8) vorhanden ist, welches an dem sich nicht drehenden Ring befestigt ist und einen Dauermagneten (14) trägt,
daß ein zweites im wesentlichen ringförmiges Teil (9) vorhanden ist, welches an dem sich drehenden Ring des Wälzlagers befestigt ist und einen ringförmigen Bereich aufweist, welcher einen Impulserzeuger (9b, 9e) bildet, sowie einen flexiblen Dichtbereich (15) der in Reibver bindung mit dem ersten Teil steht, und
daß im Betrieb das erste und das zweite in dem radialen Raum zwischen dem sich drehenden und dem sich nicht drehenden Ring auf einer Außenseite des Wälzlagers angeordnete Teil (8, 9) die Dichtigkeit des Wälzlagers gegenüber dem Außenraum sicherstellen, wobei der Permanentmagnet (14) einem in Bezug auf den sich nicht drehenden Ring fest angeordne ten Sensor (11) gegenüberliegend vorgesehen ist, und wobei der Impulserzeuger, welcher mit dem Permanentmagne ten das Codierelement bildet, während einer Drehung des sich drehenden Ringes des Wälzlagers zwischen dem Perma nentmagneten und dem Sensor vorbeiläuft.
daß ein erstes im wesentlichen ringförmiges Teil (8) vorhanden ist, welches an dem sich nicht drehenden Ring befestigt ist und einen Dauermagneten (14) trägt,
daß ein zweites im wesentlichen ringförmiges Teil (9) vorhanden ist, welches an dem sich drehenden Ring des Wälzlagers befestigt ist und einen ringförmigen Bereich aufweist, welcher einen Impulserzeuger (9b, 9e) bildet, sowie einen flexiblen Dichtbereich (15) der in Reibver bindung mit dem ersten Teil steht, und
daß im Betrieb das erste und das zweite in dem radialen Raum zwischen dem sich drehenden und dem sich nicht drehenden Ring auf einer Außenseite des Wälzlagers angeordnete Teil (8, 9) die Dichtigkeit des Wälzlagers gegenüber dem Außenraum sicherstellen, wobei der Permanentmagnet (14) einem in Bezug auf den sich nicht drehenden Ring fest angeordne ten Sensor (11) gegenüberliegend vorgesehen ist, und wobei der Impulserzeuger, welcher mit dem Permanentmagne ten das Codierelement bildet, während einer Drehung des sich drehenden Ringes des Wälzlagers zwischen dem Perma nentmagneten und dem Sensor vorbeiläuft.
2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und das zweite Teil (8, 9) durch Flansche
aus ferromagnetischem Material gebildet und axial in das
Wälzlager eingesetzt sind, und daß der Impulserzeuger
(9b, 9e) des zweiten Teils eine Vielzahl von in Um
fangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten Fenstern
(9c, 9f) oder Kerben aufweist.
3. Dichtvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der flexible Dichtbereich (15) durch Aufformen eines
Elastomeres auf den Impulserzeuger gebildet wird, wobei
die Fenster des Impulserzeugers durch das aufgeformte
Elastomer verschlossen sind.
4. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der flexible Dichtbereich (15) mindestens eine
ringförmige Dichtlippe aufweist, die mit einer Auflage
fläche des ersten Teils (8) in Reibkontakt gelangt.
5. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Teil (8) einen axialen zylindrischen
Abschnitt (8a) aufweist, der gleichzeitig als Montage
bereich auf dem sich nicht drehenden Ring (4; 30) des
Wälzlagers und als Dichtbereich für den flexiblen
Dichtbereich (15) dient, einen Magnetträger (8b) in Form
einer Zunge oder eines Kragens und einen
Sensorträger (8c, 8f), der gleichzeitig als Befestigungs
zone dient zum Aufformen eines Verbindungskopfes (10)
aus Plastikmaterial, welcher den Sensor (11) aufnimmt.
6. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Teil (8) einen sich hinter dem Sensor (11)
befindenden, dem Permanentmagneten (14) gegenüberliegen
den Abschnitt (8d, 8a) aufweist, um den Fluß zu
konzentrieren und zum Schließen der Magnetfeldlinien auf
dem Sensor während der Sensor einem Fenster (9c, 9f) des
Impulserzeugers gegenüberliegt beizutragen.
7. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (14) auf dem ersten Teil (8)
mittels einer aufgeformten Schicht (16) aus Plastikma
terial befestigt ist, die den Permanentmagneten umhüllt.
8. Dichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (14) und der Sensor (11) sich in
axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet sind und daß
sich der flexible Dichtbereich (15) an einem axialen zy
lindrischen Bereich (8a) des ersten Teils (8) abstützt.
9. Dichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (14) und der Sensor (11) sich
einander radial gegenüberliegend angeordnet sind und daß
sich der flexible Dichtbereich (15) an dem ringförmigen
radialen Bereich (8f) des ersten Teils (8) abstützt.
10. Wälzlager (2) mit einem sich drehenden Ring (3; 40) und
einem sich nicht drehenden Ring (4; 30) und Wälzelemen
ten (5), welche zwischen dem sich drehenden und dem sich
nicht drehenden Ring angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Dichtvorrichtung (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
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