DE69204421T2

DE69204421T2 - Dichtungsring, insbesondere für Wälzlager.

Info

Publication number: DE69204421T2
Application number: DE69204421T
Authority: DE
Inventors: Vito Carlo Maselli; Mario Micca
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1991-11-06
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2012-11-03
Also published as: US5383728A; DE69204421D1; ITTO910274V0; EP0541036B1; IT223339Z2; EP0541036A2; EP0541036A3; ITTO910274U1

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Dichtungsring derjenigen Art, wie sie gewöhnlich zum Schutz der Wälzkörper von Wälzkontaktlagern eingesetzt wird, und mit einem Wälzlager mit einem solchen Schutz.
Zum Schutz der Wälzkörper von Wälzkontaktlagern ist zwischen den Lagerringen Vorkehrung für Gummi-/Metall-Dichtungsringe getroffen, die einen steifen mittleren Tragteil und zwei gegenüberliegende weiche Umfangs-Dichtteile aufweisen, von welchen das innere für eine Gleit- oder Labyrinthabdichtung und das äußere für eine statische Abdichtung des anderen Rings sowie für eine Verbindung des Dichtungsrings mit diesem sorgt. Ein Beispiel eines solchen Dichtungsringes ist auf der linken Seite von Fig. 2 der FR-A-2 127 770 zu sehen.
Steife Dichtungsringe aus synthetischem thermoplastischem Material wurden auch als Dichtungselemente verwendet. Diese unterliegen bei der Verwendung einer starken thermischen Ausdehnung, so daß sie, wenn sie heiß sind, dauerhaft verformt und in das Innere des Sitzes gepreßt werden und, wenn sie kalt sind, entweder aus dem Sitz heraustreten und verloren gehen oder auf jeden Fall darin versagen, für eine wirksame Dichtungswirkung zu sorgen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Dichtungsring, insbesondere für Wälzlager, zu schaffen, der billig und einfach herzustellen und leichtgewichtig ist, und der, wenn er heiß ist, keiner solchen thermischen Ausdehnung unterliegt, daß er dauerhaft verformt würde.
Erfindungsgemäß ist ein Dichtungsring, insbesondere für Wälzlager, der Art mit verhältnismäßig weichen, elastischen, inneren und äußeren Umfangsteilen und einem verhältnismäßig steifen mittleren Teil vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der mittlere Teil aus einem einzigen steifen, ringförmigen, aus einem synthetischen thermoplastischen Polymer geformten Einsatz besteht und daß die verhältnismäßig weichen Umfangsteile an den ringförmigen Einsatz angeformt sind, wobei die Umfangsteile jeweils an einer ersten, äußeren Umfangskante bzw. einer zweiten, inneren Umfangskante mit dem ringförmigen Einsatz verbunden und aus einer Mischung eines Elastomeren und desselben synthetischen thermoplastischen Polymeren gebildet sind, aus dem der ringförmige Einsatz geformt ist. Weiterhin ist ein Wälzlager gemäß dem unabhängigen Anspruch 5 vorgesehen.
Eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die einen Teilschnitt eines Wälzlagers mit einem Dichtungsring gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Bezugszeichen 1 in der beigefügten Zeichnung bezeichnet ein bekanntes Wälzlager mit einem äußeren Ring 2, einem inneren Ring 3, einer Anzahl von Wälzkörpern 4 (im gezeigten Beispiel Kugeln, von denen aus Gründen der Einfachheit nur eine dargestellt ist), die zwischen dem äußeren Ring 2 und dem inneren Ring 3 angeordnet sind, und wenigstens einem Dichtungsring 5, der zum Schutz der Wälzkörper 4 zwischen den Ringen 2 und 3 angeordnet ist.
Wie in der nicht einschränkenden Begleitzeichnung dargestellt, weist der ringförmige Dichtungsring 5 verhältnismäßig weiche, elastische Umfangs-Dichtungsteile 6, 7 und einen verhältnismäßig steifen mittleren Teil 8 auf, der die Teile 6 und 7 verbindet.
Erfindungsgemäß besteht der mittlere Teil 8 aus einem einzigen steifen, ringförmigen, aus einem synthetischen thermoplastischen Polymer geformten Einsatz, und die unabhängigen Umfangsteile 6, 7 sind jeweils an einer Seite des mittleren Teils 8 angeformt.
Mehr ins Detail gehend sind die Umfangsteile 6, 7 vorzugsweise als unabhängige Elemente ausgebildet, an einer ersten, äußeren Umfangskante 11 bzw. einer zweiten, inneren Umfangskante 12 befestigt und aus einer Mischung eines Elastomeren und desselben synthetischen, thermoplastischen Polymeren gebildet, aus dem der ringförmige Einsatz geformt ist.
Erfindungsgemäß ist der mittlere Teil 8 vorzugsweise aus einem synthetischen thermoplastischen Polymer der Gruppe geformt, zu der Polypropylen, Polyamid und Polyäthylen gehören, während die Umfangsteile 6, 7 zusätzlich zu einem der obigen synthetischen thermoplastischen Materialien auch ein elastomeres Material enthalten, das vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt ist, zu der folgende Materialien gehören: das EPDM-basierte "TREFSIN" (eingetragene Marke) und "SANTOPRENE" (eingetragene Marke), das Nitril-Butadien- Kautschuk-basierte (NBR) "GEOLAST" (eingetragene Marke), "KELPROX" (eingetragene Marke) sowie das EPDM-basierte "VESTOPREN" (eingetragene Marke) und "TELCAR" (eingetragene Marke).
Der mittlere Teil 8 hat einen trapezförmigen radialen Querschnitt mit zwei Vorsprüngen 13, 14 an den entgegengesetzten Enden der längeren Seite 17 des Trapezkörpers 18, und die Umfangsteile 6, 7 sind mit dem mittleren Teil 8 an den in Umfangsrichtung äußeren und inneren Kanten 11, 12 fest verbunden, die durch jeweilige gegenüberliegende schiefe Seiten 21, 22 des Trapezkörpers 18 gebildet sind.
Die Vorsprünge 13, 14 haben bezüglich der längeren Seite 17 gegenüberliegende innere Flächen 23, 24, die den Wälzkörpern 4 zugewandt und durch entprechende Fortsätze 25, 26 der Umfangs-Dichtungteile 6, 7 abgedeckt sind, um die Anlagefläche der Teile 6, 7 an dem mittleren Teil 8 zu erhöhen.
Zusätzlich zu seiner Dichtungsfunktion dient der radial äußerste Umfangsteil 6 auch als Verbindungsring zu einem mechachanischen Element (im gezeigten Beispiel dem äußeren Ring 2 des Wälzlagers 1) und ist, wie der innere Umfangsteil 7, in Form einer V-förmigen Lippe ausgebildet, die quer bezüglich der gegenüberliegenden äußeren und inneren Frontflächen 27, 28 des Dichtungsrings 5 mit ihren konkaven Flächen nach außen weisend angeordnet sind.
Genauer gesagt, haben die Umfangsteile 6, 7 zugehörige Halteteile 31, 32 mit entsprechend geneigten Flächen 33, 34, welche die schiefen Seiten 21, 22 des Trapezkörpers berühren.
Im Betrieb berührt ein Endabschnitt 35 des Umfangsteils 6, der dem Halteteil 31 gegenüberliegt und in einem ringförmigen Sitz 36 aufgenommen ist, den äußeren Ring 2 des Wälzlagers 1 und arbeitet mit diesem zur Abdichtung und zur Abstützung des Dichtungsrings 5 zusammen, während ein Endabschnitt 37 des inneren Umfangsteils 7 gegenüber dem Halteteil 32 gleitend mit einer Fläche 38 des inneren Rings 3 des Lagers 1 zusammenwirkt, die parallel zur Symmetrieachse des Lagers 1 (nicht gezeigt) liegt, um abzudichten und so die Wälzkörper zu schützen.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich. Die Verwendung zweier synthetischer thermoplastischen Materialien desselben chemischen Grundaufbaus, von welchen eines aufgrund dessen, daß es auch elastomeres Material enthält, weicher als das andere ist, gestattet es, den mittleren ringförmigen Einsatz gemeinsam mit den Umfangsteilen auszuformen, wodurch die Bildung leichtgewichtiger, kostengünstiger Dichtungsringe mit einem annehmbaren Grad thermischer Ausdehnung ermöglicht wird, wobei die Deformation des Dichtungsrings unter allen Umständen innerhalb des elastischen Bereichs bleibt und niemals so groß wird, daß sie den Betrieb des Lagers beeinträchtigt.
Die besondere V-förmige Ausbildung der Umfangsteile sorgt auch für eine optimale Verankerung des Dichtungsrings mittels des äußeren Umfangsteils, das innerhalb des ringförmigen Sitzes im Außenring des Lagers aufgenommen ist, ebenso wie für eine Aufnahme des größten Teils der Verformung des Dichtungsrings durch die beiden Umfangsteile, die von der thermischen Ausdehnung infolge der von dem Lager erzeugten Wärme herrührt.

Claims

1. Dichtungsring, insbesondere für Wälzlager, der Art mit verhältnismäßig weichen, elastischen, inneren und äußeren Umfangsteilen und einem verhältnismäßig steifen mittleren Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil aus einem einzigen steifen, ringförmigen, aus einem synthetischen thermoplastischen Polymer geformten Einsatz besteht und daß die verhältnismäßig weichen Umfangsteile an den ringförmigen Einsatz angeformt sind, wobei die Umfangsteile jeweils an einer ersten, äußeren Umfangskante bzw. einer zweiten, inneren Umfangskante mit dem ringförmigen Einsatz verbunden und aus einer Mischung eines Elastomeren und desselben synthetischen thermoplastischen Polymeren gebildet sind, aus dem der ringförmige Einsatz geformt ist.

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz vorzugsweise aus einem synthetischen thermoplastischen Polymer der Gruppe, zu der Polypropylen, Polyamid und Polyäthylen gehören, geformt ist.

3. Dichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Umfangsteile in Form von zwei unabhängigen Elementen vorliegen und einen Elastomeren enthalten, der vorzugsweise ausgewählt ist aus einer Gruppe, zu der folgende Materialien gehören: das EPDM-basierte "TREFSIN" (eingetragene Marke) und "SANTOPRENE" (eingetragene Marke), das Nitril-Butadien-Kautschukbasierte (NBR) "GEOLAST" (eingetragene Marke), "KELPROX" (eingetragene Marke) sowie das EPDM-basierte "VESTOPREN" (eingetragene Marke) und "TELCAR" (eingetragene Marke).

4. Dichtungsring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz einen trapezförmigen radialen Querschnitt hat mit zwei Vorsprüngen, die sich an den entgegengesetzten Enden der längeren Seite befinden, wobei die Umfangsteile mit den jeweiligen schrägen Seiten verbunden sind und die Vorsprünge jeweils durch eine Anformung an jedem der beiden Umfangsteile bedeckt sind.

5. Wälzlager mit einem Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsteile jeweils die Form von V-förmigen Lippen haben, wobei eine erste Lippe dem äußeren Umfangsteil und eine zweite Lippe dem inneren Umfangsteil entspricht, die Lippen quer angeordnet sind mit Bezug auf die beiden gegenüberliegenden Stirnflächen des mittleren Teils, welche eine erste, innere und eine zweite, äußere Fläche darstellen, und die Lippen derart angeordnet sind, daß sie mit ihren jeweiligen konkaven Flächen zum äußeren Bereich des Lagers weisen.

6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lippe einen Endbereich aufweist, der an einer im Außenring des Lagers ausgebildeten ringförmigen Sitzfläche anliegt und mit dieser zusammenwirkt.

7. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich der zweiten Lippe mit einer entsprechenden Fläche des Innenrings des Lagers gleitend zusammenwirkt.