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Dichtung für Wellenlager Die Erfindung betrifft eine Dichtung für
Wellenlager gegen Austritt von Schmiermittel und 1andringen von Schmutz oder Wasser.
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Es ist bekannt, ein Wellenlager durch eine Dichtung zu schützen, die
gewöhnlich Ölabdichtung genannt wird und einen dicht an der Welle anliegenden Ringteil
hat, der normalerweise die Form einer lederschale hzw. -liiils.e hat und durch eine
Feder gegen die Welle gedrückt wird. Diese Vorrichtungen sind wirksam, aber sie
verursachen Verschleiß und Reibung, besonders in einer staubigen Atmosphäre, cla
Staubteilchen das Restreben haben, sich an den reibenden Flächen anzusammeln, wo
sie mit dem Ö1 oder Fett eine schleifende Mischung bzw. Paste bilden Es ist auch
bekannt, um eine Welle eine Abdichtung mittels sogenannter I abyrintlidichtungen
vorzunehmen, deren ineinandergreifende, radiale Vorsprünge abwechselnd auf der Welle
und am Gehäuse oder Rahmen sitzen, in welchen sich die Welle drehen soll bzw. die
sich um die Welle drehen sollen. Diese Vorrichtungen haben keine Reibungs-H;icheii,
aber sie sind sehr kompliziert; insbesondere ist es dabei erforderlich, den Außenteil
der Vori-Mitung aus v"enigstens zwei Stücken anzufertigen, uni sein Aufsetzen auf
den Innenteil zu ermöglichen. Auch vermitteln diese Vorrichtungen keine absolute
Dichtigkeit, und wenn Fett oder Öl in das von ihnen zu schützende Lager eingedrückt
wird, kann das Fett oder 01 frei oder nahezu frei durch
die
Dichtung laufen, ehe das Lager selbst niit Schmiermittel gefüllt ist.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung einer Dichtung,
die alle Vorteile der Labyrinthdichtung zusammen mit den Vorteilen der normalen
Ölabdichtung besitzt.
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Die Dichtung gemäß vorliegender Erfindung besteht aus einem Außenring
von elastischem Stoff, wie beispielsweise Gummi und Gummiersatz, der mit einem inneren,
ringförmigen Vorsprung versehen ist und einem Innenring mit einer äußeren Ringnut,
die den inneren Vorsprung mit Spiel aufnimmt.
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Infolge der Verformbarkeit des Außenringes kann, wie ohne weiteres
erkennbar, der Innenring in jenen eingeführt werden, ohne daß es erforderlich wäre,
den Außenring wie bei den bekannten Labyrinthdichtungen zweiteilig zu machen. Der
Eingriff des inneren Vorsprungs in die Nut des Innenringes schafft eine Dichtung,
die für die meisten praktischen Fälle genügt. Außerdem ist es aber möglich, den
Außenring mit einer Mehrzahl von solchen inneren Vorsprüngen auszubilden und den
Innenring mit einer entsprechenden Zahl von Nuten zu versehen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der innere Vorsprung
des Außenringes verhältnismäßig dünn, so daß er durch sei#lichen Druck leicht verformt
werden kann. Bei einer solchen Anordnung wird dieser Teil, wenn Schmiermittel in
das durch die Dichtung zu schützende Lager eingedrückt wird, gezwungen, sich gegen
die Seite der entsprechenden Nut zu legen, wodurch ein absolut dichter Abschluß
gegen jeglichen Abfluß von Schmiermittel erreicht wird. Der innere Rand des inneren
Vorsprungs ist vorzugsweise verstärkt, in-(lern der Vorsprung T-Profil hat, wobei
der den inneren Rand bildende Quersteg des T am Grund der Nut des Innenringes
in dieser eingeschlossen ist.
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Der Außenring hat vorteilhafterweise einen verhältnismäßig dünnen,
seitlichen, zylindrischen Kragen, der mit einem entsprechenden Teil des Umfangs
vom Innenring fast in Berührung steht. Dieser seitliche Kragen bewirkt, daß sich
zwischen ihm und der Mantelfläche des Innenringes ein Ring von Schmiermittel bildet,
der einen dichten Abschluß gegen den Staubeintritt bildet.
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Der Außenring kann durch eine metallische Verstärkungseinlage versteift
sein, die vorzugsweise durch eine Hülse gebildet wird, die aus zwei durch einen
Zwischensteg miteinander verbundenen Teilen von verschiedenen Durchmessern besteht,
wobei der Teil von kleinerem Durchmesser und der Zwischensteg in eine passende L-förmige
Nut des Außenringes eingeschlossen sind. Die Verstärkungseinlage kann auch eine
flache Ringscheibe:haben, die auf dem Teil der Hülse von kleinerem Durchmesser sitzt
und zwischen dem Zwischensteg der Hülse und dem Außenring festgeklemmt ist.
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Wenn ein Lager geschützt werden soll, so sollte auf jeder Seite desselben
eine Dichtung angeordnet werden. In diesem Fall wird der Einlaß für Schmiermittel
in das Lager vorzugsweise in der Nähe einer ' Dichtung angeordnet, während in den
Innenring der anderen Dichtung Kanäle gebohrt sind, die einen AUSflnß von Schmiermittel
ermöglichen. Auf diese Weise füllt das Schmiermittel, wenn es in das Lager eingedrückt
wird, erst das Lager, und dann entweicht es durch die dein 1?inläß abgcl:ehrte 1)ichtung,
wodurch der Arbeiter merkt, daß das Lager vollständig geschmiert ist.-In der Zeichnung
zeigt Fig. r einen Gesamtschnitt durch ein Kugellager, das durch zwei erfindungsgemäße
Dichtungen geschützt ist, Fig.2 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Dichtung,
, Fig.3 eine teilweise Stirnansicht entsprechend (lern Schnitt der Fig. 2.
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In Fig. i bezeichnet i eine mit einem Bund id versehene Welle. welche
in einem auf dem abgesetzten Teil im Abstand vom Bund i° angeordneten Kugellager
2 gelagert ist, wobei der äußere Laufring des Lagers 2 in einer I3iicllse 3 gehalten
ist. Die Büchse 3 kann ein feststehendes Lager bilden und die Welle i darin drehbar
sein, oder die Welle i kann feststehen, und die Büchse 3 kann sich darauf drehen.
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Auf jeder Seite des Lagers 2 ist eine Schutzdichtung vorgesehen, die
je aus einem auf der Welle i befestigten, inneren Yletallring und einem äußeren
Ring aus Gummi od. dgl., der in der Büchse 3 befestigt ist, besteht. Diese Dichtungen
sind einander gleich, abgesehen von einer Einzelheit der in ihre inneren Ringe eii?gehohrten
Kaii:ile, wie später noch ersichtlich wird.
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Der Innenring-1 der im Lager (Fig. i) rechts angeordneten Dichtung
ist zwischen dein inneren Laufring 2° des Lagers und einem zusätzlichen Zentrierring
5 eingeklemmt, welch letzterer gegen den auf der Welle i angeordneten Bund ja anliegt.
Dieser Innenring 4 ist mit einer Umfangsnut versehen, und rechts von dieser Nut
hat der Ring einen konischen Teil 4b und einen verhältnismäßig schmalen zylindrischen
Teil 4c (hig.2). Die Bohrung des Ringes 4 ist mit einer inneren Nut 4'i vierversehen,
die an der linken Seite des Ringes gegen den inneren Laufring 2° des Lagers 2 hin
offen ist. Diese linke Endfläche ist mit Nuten 4e versehen.
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Der Außenring 6 der Dichtung hat einen in die Büchse 3 passenden äußeren
Teil 6°, der seitlich gegen den abgebogenen Rand 311 der Büchse anliegt. Nach innen
auf die Achse der Dichtung zu erstreckt sich der Ring 6 in Form eines schmalen Ringvorsprungs
6b, der in die Nut 4ü des Innenriilges .4 eingreift und nahe am Nutengrund in einem
verbreiterten Innenrand 6c endet, der sich fast über die volle Breite der Nut erstreckt.
Wie dargestellt, bildet der verbreiterte Innenrand 6c im Querschnitt den Querbalken
eines T, dessen senkrechter Steg von dem verhältnismäßig dünnen Riilgvorspriing
6b gebildet wird. Der Ring 5 hat ferner einen seitlichen Kragen 6d, der sich in
Form eines ziemlich dünnen Zylinders nach rechts erstreckt, der fast mit dein zylindrischen
Teil 4u des lilnenringes 4 in Berührung kommt.
| Der Ring 6 ist aus hochelastischem Stoff, wie |
| Gutomi, Gummiersatz oder Kunstharz von ungefähr |
| gleicher Elastizität, gefertigt. Er ist mit einer ein- |
| geschlosseiien \-erst"rkungseinlage versehen, die |
| aus einer 1 Iülse 7 Lind einer von der Hülse getrage- |
| nen Ringscheine 8 Bestellt. Die Hiilse 7 wird von |
| zwei zvlindrisclien Teilen mit verschiedenen Durch- |
| messern gebildet, die durch einen Zwischensteg vcr- |
| bunden sind. Sie sitzt in einer L-förtnigen Ringnut |
| iii ;'itiein verlireiterteli Teil des Ringes 6. Der Teil |
| der l liilse 7, der eineu größeren Durchmesser hat, |
| liegt links, cl. 1i, am Lager 2, ohne jedoch dessen |
| ;itlßcl-c'll Laufring 2b zu berühren. Die Ringscheibe 8 |
| ist atif (1e111 Teil der Hülse 7 voll geringerem Durch- |
| ine,ser angrl»-acht und ist zwischen ihrem Zwi- |
| schellste@r und dem äußeren "Pell 6a des Ringes 6 |
| ('11T1 1<1,'111111t. |
| 1)('1- Ring 6 kra,<-t etw2ts flach links in Form
eines |
| Ringvorsprungs 6e vor, der gegen den äußeren |
| 1.atifrillg 2b dex I.agei-s z anliegt. Dieser
Rin-Vor- |
| sprung 6e ist mit radialen Rasten fit versehen, und |
| jeder Raste 6f entspricht eine Raste 7a am linken |
| Rand der Hülse 7. |
| 1)ie linke Dichtung gleicht der eben beschriebenen |
| rechten, lnit der Ausnahme, (laß der Innenring4 |
| radiale Kan:ile 4f hat, die in die innere Nut 4d und |
| auf den äußeren konischen Teil4b auslaufen. Der |
| zusätzliche Zentrierriilg 5 liegt gegeneinen Segment- |
| oder Spi-eiigriiig q an. der in einer Ringnut der |
| Welle 1 sitzt, während der _lußenring 6 von einem |
| Rin@gdecl:el 1o axial gehalten wird, der seinerseits |
| in der l')iicllse 3 niittcls eines Sprengringes 12 axial |
| gesichert ist. |
| Die Welle t hat eine axiale Bohrung 1b, welche |
| voll einem Schmiernippeln aln Ende der Welle |
| Schiniernlittel erhalten kann. Diese Bohrung 1b |
| steht durch einen radialen Kanal 1c mit der inneren |
| mit 411 des Innenringes der rechten Dichtung ili |
| Verbindung. |
| Nährend des nornittleti 1_aufs bildet jeder Ring- |
| vorslTrtitig 6b mit seinem verbreiterten Innenrand 61 |
| in der zugc'liiirigeii N fit 4" eitre 1.abyrinthdichtung. |
| Die durch die Rotation etitstelieticle Zentrifugalkraft |
| wirft auf eittc'i- Seite die Staubteilchen und auf der |
| anderen Seite die Tropfen des Schmiermittels nach |
| außen zurück, die somit daran gehindert werden, |
| die Pichtttllg zu (1111-chdringen. Iin übrigen wird |
| noch eitle :Xlicliclittiiig durch den Schmierinittelring |
| gew:ihrleistet, der zwischen dein seitlichen Kra- |
| gen 6d des Ringes 6 und denn zylindrischen Teil 4'* |
| des Ringes 4 entstellt. |
| \Venn Schinierinittel durch die axiale Bohrung il, |
| in die Welle i eingedrückt wird, geht es durch den |
| Kanal i ,' und füllt die innere N ttt 4d des Innen- |
| ringes 4 vier rechten f)ichtung. Weiter gellt es durch |
| die Rasten 4e mid gelangt in das Lager 2. Ein Teil |
| dieses Schmiermittels ist bestrebt, nach rechts durch |
| die Labyrintlidichtung 4a bis 6b zu entweichen, aber |
| der gegen den 1Zingvoi-slirttlig 6b wirkende Druck |
| vei-.inlaßt diesen, sich nach rechts durchzuwölben |
| und niit seinem Innenrand 6u die rechte Wand der |
| Nut 4a zu heriihren, wodurch automatisch ein |
| flüssigkeitsdichter :11Tschluß erreicht ist. |
Wenn das Schmiermittel das Lager 2 gefüllt hat, will es zur linken Dichtung hinfließen,
wo der gleiche dichte Abschluß durch Verformung des Ringvorsprungs 6b gebildet ist.
Jedoch kann das Schmiermittel durch die Rasten 4e, Nut 4" und Kanäle 4f entweichen.
Auf diese Weise tritt es zwischen dem seitlichen Kragen 6d und dem zylindrischen
Teil 4c des Ringes 4 durch. Sobald der Arbeiter dieses Auslaufen von Schmiermittel
sieht, weiß er, daß das Lager vollständig gefüllt ist.
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Infolge der Elastizität des Außenringes 6 kann dieser leicht auf den
Innenring ,4 aufgebracht werden, ohne daß er in zwei Hälften aufgeteilt werden inüßte,
wie es bei den bekannten Labyrinthdichtungen der Fall ist, wo der Innen- und Außenteil
aus starrem Stoff, wie z. B. Metall, gefertigt sind.
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Wenn es nicht erwünscht ist, das Schmiermittel durch eine axiale Bohrung
in der Welle einzudrücken, kann an der rechten Seite des Lagers 2 eitle Zuführung
13 zur Büchse 3 angeordnet werden, wie mit gestrichelten Linien in Fi)g. i gezeichnet.
Wie ersichtlich, wird das Schmiermittel bei dieser Anordnung genötigt, durch die
Rasten 7a und 6f und durch das Lager zu laufen, ehe es zwischen dem seitlichen Kragen
6d und dem Innenring 4 der linken Dichtung entweicht. Wenn dieses Entweichen von
Schmiermittel durch dielinkeDichtunigunerwünscht ist, können die radialen Kanäle4f
fortgelassen werden, und ein Auslaß 14 kann an der linken Seite des Lagers 2 an
der Büchse 3 angeordnet sein. Durch diese Anordnung bilden beide Dichtungen einen
dichten Abschluß, wenn Schmiermittel in das Lager eingedrückt wird.
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Es ist selbstverständlich möglich, daß jeder .Außenring 6 mehrere
Ringvorsprünge 6b haben kann, wobei dann der zugehörige Innenring4 mit einer gleichen
Zahl von Nuten 4a ausgebildet ist.