WO2010099776A1 - Dichtungsanordnung für ein wälzlager sowie pendelrollenlager mit der dichtungsanordnung - Google Patents

Dichtungsanordnung für ein wälzlager sowie pendelrollenlager mit der dichtungsanordnung Download PDF

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sealing
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puncture
ring
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Martin Grehn
Rainer Schröder
Mathias Pick
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for a rolling bearing with at least one raceway ring, wherein the raceway ring has a raceway, which is designed for rolling rolling elements in a Wälzöraum, with a sealing washer which seals the WälzSystemraum in an axial direction of the seal assembly, with a puncture area , which is arranged in the raceway ring and in which the sealing disc is fixed, wherein the sealing disc is supported on a support surface of the puncture region and wherein the support surface and the raceway in the radial direction of the axis of rotation of the rolling bearing overlap at least in sections.
  • the invention also relates to a spherical roller bearing with this sealing arrangement.
  • Rolling bearings usually have an inner ring, an outer ring and arranged therebetween rolling elements, which roll on the inner ring and outer ring.
  • the region in which the rolling elements roll is usually referred to as WälzSystemraum, wherein it is often necessary to seal this WälzSystemraum from the environment.
  • the document US 4,916,750 shows a radial bearing assembly which is sealed in the axial direction by means of Simmerringen, which are inserted or pressed between the outer ring and the inner ring.
  • the document DE 692 051 57 T2 which probably forms the closest prior art, also relates to a radial roller bearing, which is sealed in the axial direction or at the end by means of a sealing ring.
  • a sealing ring To reduce the size of the radial rolling bearing is proposed to introduce a groove in the outer ring, which is aligned in a longitudinal section through the axis of rotation of the radial rolling slightly angled to a radial plane of the rotation axis.
  • the sealing disc is loosely inserted into this groove and fixed in a second step by a locking ring, which is also inserted into the groove.
  • the invention has for its object to propose a seal assembly or a spherical roller bearing with this seal arrangement, which is a simple assembly of the seal assembly and / or the pendulum roller warehouse.
  • the sealing arrangement according to the invention is suitable and / or designed for a rolling bearing, in particular a radial rolling bearing.
  • the rolling bearing may be formed as a single or multi-row roller bearing, which z. B. balls and / or rollers as rolling elements.
  • the seal assembly has at least one raceway ring, which preferably integrally carries a raceway, which is designed for a rolling of the rolling elements in a Wälzoasaraum.
  • the raceway encloses the area which is actually touched by the rolling elements.
  • the track may also include a section which represents an exit surface of the actual track.
  • the track is limited in longitudinal section by a rotation axis of the rolling bearing edge by a turning point in the course. Under the axis of rotation is preferably also a pivot axis to understand.
  • the sealing arrangement comprises a sealing disc, which seal a rolling body space in which the rolling elements roll on the at least one raceway ring in an axial direction of the rolling bearing.
  • the axial direction is the direction parallel to the axis of rotation of the rolling bearing.
  • the sealing disk can be designed as a contacting seal, which bears on a counter-sealing surface opposite to the at least one raceway ring, in particular on another raceway ring.
  • the sealing also be embodied as a non-contact seal.
  • the raceway ring has a puncture area, which in the most general form of the invention can be introduced with any manufacturing process, wherein the puncture area is arranged in, in particular within, the raceway ring and in which the sealing washer is fixed.
  • the puncture area preferably comprises at least one groove-like section.
  • the puncture area is formed in the direction of rotation about the axis of rotation with a constant profile.
  • the sealing disc When installed, the sealing disc is supported on a support surface of the puncture region, wherein the support surface is arranged such that the support surface and the raceway in a radial direction of the rolling bearing, ie perpendicular to the axis of rotation of the rolling bearing, at least partially overlap.
  • the support surface is preferably formed as a circumferential annular surface.
  • the sealing ring is arranged in the puncture area self-holding and / or self-clamping.
  • the sealing ring is held and / or clamped by the puncture area, wherein in particular separate fastening means, such as screws, clamping plates, etc., can be dispensed with.
  • the sealing ring or the puncture area are thus formed so that after insertion of the sealing ring in the puncture area this is functional and at the same time secured.
  • the support surface is aligned in a longitudinal section through the axis of rotation of the rolling bearing parallel or coaxial and / or concentric with this axis of rotation.
  • a centering surface for the sealing ring is formed by the support surface in addition to a positive engagement contact surface.
  • the support surface is conical, wherein in a longitudinal section through the axis of rotation of the rolling bearing, the conical surface has an angle to the axis of rotation less than 20 °, preferably less than 10 ° and in particular less than 5 °.
  • the region with the smaller diameter is arranged on the output side to the puncture region, so that insertion of the sealing disc is facilitated.
  • the gasket on a Arm michscade which is preferably formed of metal.
  • the Arm michsusion has an aligned parallel to the axis of rotation of the bearing edge region, which is designed to be supported on the support surface. This edge region is pushed onto the support surface, wherein in the case of a support surface aligned parallel to the rotation axis, play of less than 4/10 mm, preferably less than 3/10 mm and in particular less than 1/10 mm is provided.
  • play of less than 4/10 mm preferably less than 3/10 mm and in particular less than 1/10 mm is provided.
  • the diameters of the edge region and the cone are selected such that the reinforcing disk or the sealing disk first self-centering on the Support surface can be placed and optionally forms a slight play as before or even a clamp on the support area in a further pushing.
  • the extent of the support surface is selected to be curved in the said longitudinal section.
  • the sealing disc has a plastic region, which is connected to the sealing disc or the reinforcing plate, for example via vulcanization, and which forms a form-locking captive securing in the puncture area for the sealing disc.
  • the installation position of the sealing disc is secured by the plastic area.
  • the plastic region is annular and / or bead-like formed in the radial direction to the support surface.
  • the puncture region is formed in a longitudinal section through the axis of rotation of the seal arrangement L-shaped, wherein the one leg forms the support surface and the other leg a receiving cavities for the plastic region.
  • the edge region can be inserted over the support surface and the plastic region can be snapped into the receiving space.
  • the leg which is aligned in the radial direction, directed away from the Wälz stressesraum.
  • the puncture region is realized as an undercut region, the course of the puncture region being formed, for example, bent or angled starting from the inlet opening, so that, in the case of an axial plan view of the puncture region, the receiving cavity is partially covered.
  • the puncture area is formed by hard turning. Hard turning here refers to a cutting process which is carried out on the already hardened raceway ring.
  • the puncture area is generated by a puncture in the axial direction to the axis of rotation of the rolling bearing.
  • the sealing disc is arranged in the axial direction flush or even inwardly set back to the end face of the raceway ring.
  • This embodiment is achieved in that the raceway ring is removed on the end face between the puncture region and the rolling body space or by a corresponding indentation is present at this point.
  • This development has the possible advantages that on the one hand, the assembly of the sealing ring can be particularly easily performed, since this is pressed until the ram rests flush against the end face of the raceway ring. On the other hand, it can be ensured that no sensitive areas of the sealing ring over the front side survive, which could be injured during operation of the bearing.
  • the raceway ring is formed as an outer ring, wherein the support region is oriented radially outward and / or the receiving space is aligned radially outwardly with respect to the edge region of the Arm michsrace.
  • the support region is oriented radially outward and / or the receiving space is aligned radially outwardly with respect to the edge region of the Arm michsrace.
  • Another object of the invention relates to a spherical roller bearing with the features of claim 13, which according to the invention comprises a seal assembly according to one of the preceding claims.
  • the pendulum- Roller bearing preferably has a hollow spherical track in the outer ring and carries barrel rollers as rolling elements.
  • the seal assembly according to the invention can be particularly advantageous because it can tolerate a brief contact of the rolling elements on the sealing ring due to the stable design due to the structural design.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a roller bearing as a
  • FIG. 2 shows a detail enlargement from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a spherical roller bearing 1 in a schematic longitudinal section through its axis of rotation (not shown) as an embodiment of the invention.
  • the spherical roller bearing 1 has an inner ring 2, an outer ring 3 and a plurality between the inner ring 2 and outer ring 3 abrollingly arranged barrel rollers 4, which roll on an inner race 5 and an outer 6 career.
  • the inner raceway 5 and the outer raceway 6 are integrally connected to the inner ring 2 and the outer ring 3 and formed in this.
  • To guide the barrel rollers 4 shows the spherical roller bearing 1 a cage. 7
  • a WälzSystemraum 8 is formed, which is sealed at an axial outer side of the spherical roller bearing 1 by a sealing washer 9.
  • the sealing disk 9 is - as will be explained in detail below - fixed in the outer ring 3 and has at its radially inner edge region a contacting sealing lip 10 which rests sealingly on a sealing contact portion 11 of the inner ring 2.
  • the sealing portion 11 is inclined relative to the axis of rotation, not shown.
  • the sealing portion 11 may also have a curvature in the longitudinal section shown.
  • the sealing lip 9 is designed to protect the rolling body space 8 against incoming contamination or to retain existing lubricant in the rolling body space.
  • the sealing disk 9 is roughly divided into three regions in its radial extent, the sealing lip 10 being arranged in a first region I, a disk region 13 in a second region II and a fastening region 14 in a third region III.
  • the sealing disk 9 comprises a reinforcing disk 12, which is formed, for example, of metal and which extends over all the areas I - III mentioned.
  • the Arm michsus 12 is slightly angled approximately 45 ° to axially inside and forms a support for the sealing lip 10.
  • the Arm michellessscale 12 is flat, wavy, stepped or formed with beads and on the outside at least in sections the inside provided with a plastic.
  • the reinforcing disk 12 is angled inwardly in the longitudinal section shown in the drawing and forms a ring section 15. Radially on the outside of the ring section 15, a circumferential positive-locking body 16 adjoins in the fastening section 14, which serves for a positive fixing of the sealing disk 9 provides. Sealing lip 10, plastic coating in the region II and form-fitting body 16 can be applied as a common plastic coating on the Arm michsectomy 12, for example, be vulcanized. In the outer ring 3 is spaced from the WälzConsequentlyraum 8 a puncture region 17 is introduced, which is designed to receive the mounting portion 14.
  • the puncture region 17 is introduced into the outer ring 3 by hard turning, wherein the turning takes place only after the final shaping and / or hardening of the outer ring 3.
  • This hard turning can be performed with very high accuracy, so that the puncture area 17 is designed with low tolerances.
  • the puncture area 17 shows on the radial inner side a support surface 18, which in the embodiment shown has a straight cylindrical shell shape or runs parallel to the axis of rotation, not shown.
  • a support surface 18 On the bearing surface 18, the sealing disc 9 and the Arm michsscale 12 is pushed, so that the support surface 18, the sealing washer 9 centered and optionally fixed by clamping.
  • the free inner diameter of the annular portion 15 is slightly larger, for example, 0.1 mm larger than the outer diameter of the support surface 18 is selected so that a centering accuracy of 0.1 mm for the sealing ring 9 results.
  • the support surface 18 may also be conical, so that the sealing disc 9, the Arm istsscale 12 and the ring portion 15 can be simply placed and then pushed in the direction of the larger diameter of the support surface 18, resulting in a clamping action.
  • the axial positioning of the sealing disc 9 or the Arm michsschei- 12 is defined by a contact surface 19 which is formed as an axial end face.
  • the contact surface 19 is offset axially inwardly with respect to the end face S of the spherical roller bearing 1 and the outer ring 3, so that the sealing disc 9 is flush with the radial plane formed by the end face S or even inwardly offset as in the example shown ,
  • the puncture region 17 is L-shaped in the coarse form, wherein the leg lying forms the support surface 18 and the standing leg forms a receiving space 20 for the positive-fit body 16.
  • the positive fit body 16 has a profile similar to a right triangle, with the catheters facing the annular portion 15 and a radially directed wall of the receiving space 20 and facing the hypotenuse to the exit opening of the puncture area 17.
  • the receiving space 20 is formed as an undercut from the axial insertion side area, so that during assembly of the sealing washer 9, the positive locking body 16 is first deformed and then assumes its original shape in the undercut receiving area 20 again, so that the positive locking body 16 in the direction of axially outward a Schuschneidungsnase 21 is held positively in the hypotenuse of the profile in the outer ring 3.
  • the sealing arrangement of the spherical roller bearing 1 is an extremely compact design, since the outer race 6 and the support surface 18 are formed partially overlapping in the radial direction to the rotation axis 2.
  • the seal assembly it is possible in the seal assembly to produce sealed spherical roller bearings 1, which have a virtually unchanged axial width compared to unsealed spherical roller bearings.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung bzw. ein Pendelrollenlager mit dieser Dichtungsanordnung vorzuschlagen, welche eine einfache Montage der Dichtungsanordnung und/oder des Pendelrollenlagers ermöglichen. Hierzu wird eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager (1) mit mindestens einem Laufbahnring (3) vorgeschlagen, wobei der Laufbahnring (3) eine Laufbahn (6) aufweist, die für ein Abwälzen von Wälzkörpern (4) in einem Wälzkörperraum (8) ausgebildet ist, mit einer Dichtungsscheibe (9), welche den Wälzkörperraum (8) in einer axialen Richtung der Dichtungsanordnung abdichtet, mit einem Einstichbereich (17), welcher in dem Laufbahnring (3) angeordnet ist und in dem die Dichtungsscheibe (9) festgelegt ist, wobei sich die Dichtungsscheibe (9) an einer Auflagefläche (18) des Einstichbereichs (17) abstützt und wobei die Auflagefläche (18) und die Laufbahn (6) in radialer Richtung der Drehachse des Wälzlagers (1) zumindest abschnittsweise überlappen, und wobei der Dichtungsring (9) in dem Einstichbereich (17) selbsthaltend und/oder selbstklemmend angeordnet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Dichtungsanordnung für ein Wälzlager sowie Pendelrollenlager mit der Dichtungsanordnung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Wälzlager mit mindestens einem Laufbahnring, wobei der Laufbahnring eine Laufbahn aufweist, die für ein Abwälzen von Wälzkörpern in einem Wälzkörperraum ausgebildet ist, mit einer Dichtungsscheibe, welche den Wälzkörperraum in einer axialen Richtung der Dichtungsanordnung abdichtet, mit einem Einstichbereich, wel- che in dem Laufbahnring angeordnet ist und in dem die Dichtungsscheibe festgelegt ist, wobei sich die Dichtungsscheibe an einer Auflagefläche des Einstichbereichs abstützt und wobei die Auflagefläche und die Laufbahn in radialer Richtung der Drehachse des Wälzlagers zumindest abschnittsweise überlappen. Die Erfindung betrifft auch ein Pendelrollenlager mit dieser Dich- tungsanordnung. Wälzlager weisen üblicherweise einen Innenring, einen Außenring sowie dazwischen angeordnete Wälzkörper auf, welche auf dem Innenring und Außenring abwälzen. Der Bereich, in dem die Wälzkörper abwälzen, wird üblicherweise als Wälzkörperraum bezeichnet, wobei es oftmals notwendig ist, diesen Wälzkörperraum gegenüber der Umgebung abzudichten. Durch die Abdichtung können zwei mögliche Funktionen umgesetzt werden: zum einen sorgt die Abdichtung dafür, dass Schmierstoffe, wie zum Beispiel Fette oder Öle, welche in dem Wälzkörperraum zur Schmierung der Wälzkörper eingebracht sind, nicht aus dem Wälzkörperraum austreten können. Zum anderen kann durch eine Abdichtung sicher gestellt werden, dass keine Verunreinigungen, wie zum Beispiel Fremdflüssigkeiten, Partikel etc., in den Wälzkörperraum eintreten und die Funktionsfähigkeit des Wälzlagers beeinträchtigen.
Beispielsweise zeigt die Druckschrift US 4,916,750 eine Radiallageranordnung, welche in axialer Richtung mittels Simmerringen abgedichtet ist, die zwischen dem Außenring und dem Innenring eingesteckt bzw. eingepresst werden.
Die Druckschrift DE 692 051 57 T2, welche wohl den nächst kommenden Stand der Technik bildet, betrifft ebenfalls ein Radialwälzlager, welches in axialer Richtung oder stirnseitig mittels eines Dichtungsrings abgedichtet ist. Zur Verringerung der Baugröße des Radialwälzlagers wird vorgeschlagen, eine Nut in den Außenring einzubringen, welche in einem Längsschnitt durch die Drehachse des Radialwälzlagers leicht gewinkelt zu einer Radialebene der Drehachse ausgerichtet ist. In einem ersten Schritt wird die Dichtungsscheibe in diese Nut lose eingelegt und in einem zweiten Schritt durch einen Schließring fixiert, welcher ebenfalls in die Nut eingeschoben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung bzw. ein Pendelrollenlager mit dieser Dichtungsanordnung vorzuschlagen, welche eine einfache Montage der Dichtungsanordnung und/oder des Pendelrollen- lagers ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Pendelrollenlager mit den Merkmalen des An- Spruchs 13 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist für ein Wälzlager, insbeson- dere ein Radialwälzlager, geeignet und/oder ausgebildet. In der allgemeinsten Ausführungsform kann das Wälzlager als ein ein- oder mehrreihiges Wälzlager ausgebildet sein, welches z. B. Kugeln und/oder Rollen als Wälzkörper hat.
Die Dichtungsanordnung weist mindestens einen Laufbahnring auf, welcher vorzugsweise einstückig eine Laufbahn trägt, die für ein Abwälzen der Wälzkörper in einem Wälzkörperraum ausgebildet ist. Die Laufbahn umschließt den Bereich, welcher von den Wälzkörpern tatsächlich berührt wird. Bei einer weitergehenden Definition kann die Laufbahn auch einen Abschnitt um- schließen, welcher eine Auslauffläche der eigentlichen Laufbahn darstellt. Beispielsweise wird die Laufbahn im Längsschnitt durch eine Drehachse des Wälzlagers randseitig durch einen Wendepunkt im Verlauf begrenzt. Unter der Drehachse ist vorzugsweise auch eine Schwenkachse zu verstehen.
Die Dichtungsanordnung umfasst eine Dichtungsscheibe, welche einen Wälzkörperraum, in dem die Wälzkörper auf dem mindestens einen Laufbahnring abwälzen, in einer axialen Richtung des Wälzlagers abdichten. Als axiale Richtung wird die Richtung parallel zu der Drehachse des Wälzlagers bezeichnet. Die Dichtungsscheibe kann als eine berührende Dichtung, wel- che an einer Gegendichtungsfläche gegenüberliegend zu dem mindestens einen Laufbahnring, insbesondere an einem anderen Laufbahnring anliegt, ausgebildet sein. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Dichtungs- scheibe auch als eine berührungslose Dichtung verkörpert sein.
Der Laufbahnring weist einen Einstichbereich auf, welcher in der allgemeinsten Form der Erfindung mit einem beliebigen Fertigungsverfahren einge- bracht sein kann, wobei der Einstichbereich in, insbesondere innerhalb von dem Laufbahnring angeordnet ist und in dem die Dichtungsscheibe festgelegt ist. Vorzugsweise umfasst der Einstichbereich mindestens einen nutähnlichen Abschnitt. Bevorzugt ist der Einstichbereich in Umlaufrichtung um die Drehachse mit einem konstanten Profil ausgebildet.
Im eingebauten Zustand stützt sich die Dichtungsscheibe an einer Auflagefläche des Einstichbereichs ab, wobei die Auflagefläche so angeordnet ist, dass sich die Auflagefläche und die Laufbahn in einer radialen Richtung des Wälzlagers, also senkrecht zur Drehachse des Wälzlagers, zumindest ab- schnittsweise überlappen. Die Auflagefläche ist bevorzugt als eine umlaufende Ringfläche ausgebildet.
In Abgrenzung zu dem bekannten Stand der Technik wird vorgeschlagen, dass der Dichtungsring in dem Einstichbereich selbsthaltend und/oder selbstklemmend angeordnet ist.
Insbesondere wird der Dichtungsring durch den Einstichbereich gehalten und/oder geklemmt, wobei im speziellen auf separate Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Schrauben, Klemmscheiben etc., verzichtet werden kann. Der Dichtungsring bzw. der Einstichbereich sind somit so ausgebildet, dass nach einem Einführen des Dichtungsrings in den Einstichbereich dieser funktionsfähig und zugleich gesichert angeordnet ist.
Durch diese Modifikation wird erreicht, dass die Herstellung der Dichtungs- anordnung bzw. des Wälzlagers kostengünstig erfolgen kann, da auf die zusätzlichen Befestigungsmittel verzichtet werden kann. Zudem wird die
Montage vereinfacht, da der Dichtungsring nach dem Einbringen in den Ein- Stichbereich ohne weiter Montageschritte bereits funktionsbereit montiert ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auflagefläche in einem Längsschnitt durch die Drehachse des Wälzlagers parallel bzw. koaxial und/oder konzentrisch zu dieser Drehachse ausgerichtet. Durch diese Ausbildung in Form einer geraden Zylindermantelfläche wird durch die Auflagefläche neben einer Formschlussanlagefläche zugleich eine Zentrierungsfläche für den Dichtungsring gebildet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Auflagefläche konisch verlaufend ausgebildet, wobei in einem Längsschnitt durch die Drehachse des Wälzlagers die Konusfläche einen Winkel zu der Drehachse kleiner als 20°, vorzugsweise kleiner als 10° und insbesondere kleiner als 5° aufweist. Insbesondere ist der Bereich mit dem kleineren Durchmesser aus- gangsseitig zu dem Einstichbereich angeordnet, so dass ein Einführen der Dichtungsscheibe erleichtert wird.
Bei einer vorteilhaften Konkretisierung der Erfindung weist die Dichtungsscheibe eine Armierungsscheibe auf, welche bevorzugt aus Metall gebildet ist. Die Armierungsscheibe weist einen parallel zu der Drehachse des Wälzlagers ausgerichteten Randbereich auf, der zur Abstützung auf der Auflagefläche ausgebildet ist. Dieser Randbereich wird auf die Auflagefläche aufgeschoben, wobei im Fall einer parallel zu der Drehachse ausgerichteten Auflagefläche ein Spiel von weniger als 4/10 mm, vorzugsweise weniger als 3/10 mm und insbesondere weniger als 1/10 mm vorgesehen ist. Durch diese Ausführungsform wird eine sehr genaue Zentrierung der Dichtungsscheibe unterstützt. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann zwischen dem Randbereich und der Auflagefläche auch eine Kunststoffschicht vorgesehen sein, welche auf der Armierungsscheibe beispielsweise durch vulkanisieren aufgebracht ist. Für den Fall einer konisch ausgebildeten Auflagefläche sind die Durchmesser von Randbereich und Konus so gewählt, dass die Armierungsscheibe bzw. die Dichtungsscheibe zunächst selbstzentrierend auf die Auflagefläche aufgesetzt werden kann und bei einem weiteren Aufschieben wahlweise ein geringes Spiel wie zuvor oder sogar eine Klemmung auf dem Auflagebereich bildet. Bei wieder anderen Ausführungsformen ist es auch möglich, dass die Erstreckung der Auflagefläche in dem besagten Längs- schnitt gekrümmt gewählt ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Dichtungsscheibe einen Kunststoffbereich auf, welcher mit der Dichtungsscheibe bzw. der Armierungsscheibe beispielsweise über Vulkanisierung verbunden ist, und welcher für die Dichtungsscheibe eine formschlüssige Verliersicherung in dem Einstichbereich bildet. Insbesondere wird durch den Kunststoffbereich die Einbaulage der Dichtungsscheibe gesichert.
Bei einer Konkretisierung der Erfindung ist der Kunststoffbereich ring- und/oder wulstartig in radialer Richtung zu der Auflagefläche ausgebildet.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Einstichbereich im Längsschnitt durch die Drehachse der Dichtungsanordnung L-förmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel die Auflagefläche und der andere Schenkel einen Aufnahme- räum für den Kunststoffbereich bildet. Bei dieser Ausführungsform kann bei der Montage der Dichtungsanordnung der Randbereich über die Auflagefläche eingeschoben und der Kunststoffbereich in den Aufnahmeraum eingeschnappt werden. Besonders bevorzugt ist der Schenkel, welcher in radialer Richtung ausgerichtet ist, von dem Wälzkörperraum weggerichtet.
Bei einer Konkretisierung der Erfindung ist der Einstichbereich als ein Hinter- schneidungsbereich realisiert, wobei der Verlauf des Einstichbereichs ausgehend von der Eingangsöffnung z.B. geknickt oder gewinkelt ausgebildet ist, so dass bei axialer Draufsicht auf den Einstichbereich der Aufnahme- räum teilweise verdeckt ist. Mit dem Ziel, eine hohe Fertigungsgenauigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn der Einstichbereich durch Hartdrehen gebildet ist. Das Hartdrehen bezeichnet dabei ein spanabhebendes Verfahren, welches an dem bereits gehärteten Laufbahnring durchgeführt wird. Besonders bevorzugt wird der Einstichbereich durch einen Einstich in axialer Richtung zu der Drehachse des Wälzlagers erzeugt.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtungsscheibe in axialer Richtung bündig oder sogar nach innen zurückgesetzt zu der Stirnsei- te des Laufbahnrings angeordnet. Diese Ausführungsform wird dadurch erreicht, dass der Laufbahnring an der Stirnseite zwischen dem Einstichbereich und dem Wälzkörperraum abgetragen wird bzw. indem an dieser Stelle eine entsprechende Einformung vorliegt. Diese Weiterbildung hat die möglichen Vorteile, dass zum einen die Montage des Dichtungsrings besonders einfach durchgeführt werden kann, da dieser solange eingepresst wird, bis der Pressstempel bündig an der Stirnseite des Laufbahnrings anliegt. Zum anderen kann damit sichergestellt werden, dass keine empfindlichen Bereiche des Dichtungsrings über die Stirnseite überstehen, welche im Betrieb des Wälzlagers verletzt werden könnten.
Bei einer besonders vorteilhaften Realisierung ist der Laufbahnring als ein Außenring ausgebildet, wobei sich der Auflagebereich radial nach außen orientiert und/oder der Aufnahmeraum nach radial außen in Bezug auf den Randbereich der Armierungsscheibe ausgerichtet ist. Bei dieser vorteilhaften Anordnung verbleibt zwischen dem Einstichbereich und dem Wälzkörperraum ein großer Anteil des Grundmaterials des Außenrings, insbesondere wird keine Geometrie gebildet, welche zu einer starken Kerbwirkung und somit zu einem vorschnellen Verschleiß des Außenrings führt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager mit den Merkmalen des Anspruchs 13, welches erfindungsgemäß eine Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Das Pendel- rollenlager weist vorzugsweise eine hohlkugelige Laufbahn im Außenring auf und trägt Tonnenrollen als Wälzkörper. Nachdem das Pendelrollenlager Winkelfehler zwischen Innenring und Außenring durch gegenseitige Verkippung ermöglichen, kann die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung beson- ders vorteilhaft eingesetzt werden, da diese aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung eine kurzzeitige Berührung der Wälzkörper an dem Dichtring aufgrund der stabilen Festlegung tolerieren kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Wälzlager als ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Detailvergrößerung aus der Figur 1.
Die Figur 1 zeigt ein Pendelrollenlager 1 in einer schematischen Längsschnittdarstellung durch deren nicht gezeigte Drehachse als ein Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung.
Das Pendelrollenlager 1 weist einen Innenring 2, einen Außenring 3 sowie eine Mehrzahl zwischen Innenring 2 und Außenring 3 abwälzend angeordnete Tonnenrollen 4 auf, welche auf einer inneren Laufbahn 5 bzw. einer äuße- ren Laufbahn 6 abwälzen. Die innere Laufbahn 5 bzw. die äußere Laufbahn 6 sind einstückig mit dem Innenring 2 bzw. dem Außenring 3 verbunden bzw. in diese eingeformt. Zur Führung der Tonnenrollen 4 zeigt das Pendelrollenlager 1 einen Käfig 7.
Zwischen der inneren Laufbahn 5 und der äußeren Laufbahn 6 ist ein Wälzkörperraum 8 ausgebildet, welcher an einer axialen Außenseite des Pendelrollenlagers 1 durch eine Dichtungsscheibe 9 abgedichtet ist. Die Dichtungsscheibe 9 ist - wie nachfolgend noch ausführlich erläutert wird - in dem Außenring 3 stationär festgelegt und weist an ihrem radial inneren Randbereich eine berührende Dichtungslippe 10 auf, welche auf einem Dichtungsanlageabschnitt 11 des Innenrings 2 dichtend aufliegt. Um die Auflage- kraft auch bei einer Verschwenkung des Innenrings 2 zu dem Außenring 3 konstant oder im Wesentlichen konstant zu halten, ist der Dichtungsabschnitt 11 geneigt zu der nicht gezeigten Drehachse ausgebildet. Der Dichtungsabschnitt 11 kann in dem gezeigten Längsschnitt auch eine Krümmung aufweisen. Die Dichtungslippe 9 ist ausgebildet, den Wälzkörperraum 8 gegen ein- tretende Verschmutzung zu schützen bzw. vorhandene Schmiermittel in den Wälzkörperraum zurück zu halten.
Die Dichtungsscheibe 9 ist in ihrer radialen Erstreckung grob in drei Bereiche einzuteilen, wobei in einem ersten Bereich I die Dichtungslippe 10 angeord- net ist, sich in einem zweiten Bereich Il ein Scheibenbereich 13 und in einem dritten Bereich III ein Befestigungsabschnitt 14 anschließt. Die Dichtungsscheibe 9 umfasst eine Armierungsscheibe 12, welche beispielsweise aus Metall ausgebildet ist und die sich über alle genannten Bereiche I - III erstreckt. Im Bereich I ist die Armierungsscheibe 12 leicht um ca. 45° nach axial innen abgewinkelt und bildet einen Träger für die Dichtungslippe 10. In dem Bereich Il ist die Armierungsscheibe 12 plan, gewellt, abgestuft oder mit Sicken ausgebildet und an der Außenseite zumindest abschnittsweise an der Innenseite mit einem Kunststoff versehen. In dem Bereich IM ist die Armierungsscheibe 12 in dem gezeigten Längsschnitt senkrecht nach innen abge- winkelt und bildet einen Ringabschnitt 15. Radial außenseitig zu dem Ringabschnitt 15 schließt sich in dem Befestigungsabschnitt 14 ein umlaufender Formschlusskörper 16 an, welcher für eine formschlüssige Festlegung der Dichtungsscheibe 9 sorgt. Dichtungslippe 10, Kunststoff Überzug im Bereich Il sowie Formschlusskörper 16 können als ein gemeinsamer Kunststoffüber- zug auf die Armierungsscheibe 12 aufgebracht, z.B. aufvulkanisiert sein. In dem Außenring 3 ist beabstandet zu dem Wälzkörperraum 8 ein Einstichbereich 17 eingebracht, welcher zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes 14 ausgebildet ist. Der Einstichbereich 17 ist in dem Außenring 3 durch Hartdrehen eingebracht, wobei das Drehen erst nach der Endformgebung und/oder Härtung des Außenrings 3, erfolgt ist. Dieses Hartdrehen kann mit sehr hoher Genauigkeit durchgeführt werden, so dass auch der Einstichbereich 17 mit geringen Toleranzen ausgeführt ist.
Der Einstichbereich 17 zeigt an der radialen Innenseite eine Auflagefläche 18, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine gerade Zylindermantelform aufweist bzw. parallel zu der nicht gezeigten Drehachse verläuft. Auf die Auflagefläche 18 ist die Dichtungsscheibe 9 bzw. die Armierungsscheibe 12 aufgeschoben, so dass die Auflagefläche 18 die Dichtungsscheibe 9 zentriert und optional klemmend fixiert. Zum einen ist es möglich, dass der freie Innendurchmesser des Ringabschnitts 15 geringfügig größer, zum Beispiel 0,1 mm größer, als der Außendurchmesser der Auflagefläche 18 gewählt ist, so dass sich eine Zentrierungsgenauigkeit von 0,1 mm für den Dichtungsring 9 ergibt. Bei anderen Ausführungsformen kann die Auflagefläche 18 auch konisch ausgebildet sein, so dass die Dichtungsscheibe 9, die Armierungsscheibe 12 bzw. der Ringabschnitt 15 einfach aufgesetzt und dann in Richtung des größeren Durchmessers der Auflagefläche 18 eingeschoben werden kann, wobei sich eine Klemmwirkung ergibt.
Die axiale Positionierung der Dichtungsscheibe 9 bzw. der Armierungsschei- be 12 ist durch eine Anlagefläche 19, welche als axiale Stirnfläche ausgebildet ist, definiert. Bei der Montage wird die Dichtungsscheibe 9 soweit aufgeschoben, bis die Armierungsscheibe 12 an der Anlagefläche 19 anliegt. Die Anlagefläche 19 ist im Bezug auf die Stirnseite S des Pendelrollenlagers 1 bzw. des Außenrings 3 axial nach innen versetzt angeordnet, so dass die Dichtungsscheibe 9 mit der durch die Stirnseite S gebildeten Radialebene bündig oder sogar wie in dem gezeigten Beispiel versetzt nach innen angeordnet ist. Der Einstichbereich 17 ist in der Grobform L-förmig ausgebildet, wobei der liegende Schenkel die Auflagefläche 18 und der stehende Schenkel einen Aufnahmeraum 20 für den Formschlusskörper 16 bildet. Der Formschlusskörper 16 hat ein Profil ähnlich zu einem rechtwinkligen Dreieck, wobei die Katheten dem Ringabschnitt 15 und einer radial ausgerichteten Wand des Aufnahmeraums 20 zugewandt sind und die Hypotenuse zu der Ausgangsöffnung des Einstichbereichs 17 zeigt. Der Aufnahmeraum 20 ist als ein von der axialen Einstichseite betrachtet hinterschnittener Bereich ausgebildet, so dass bei der Montage der Dichtungsscheibe 9 der Formschlusskörper 16 zunächst deformiert wird und dann im hinterschnittenen Aufnahmebereich 20 wieder seine ursprüngliche Form einnimmt, sodass der Formschlusskörper 16 in Richtung axial außen durch eine Hinterschneidungsnase 21 im Bereich der Hypotenuse des Profils in dem Außenring 3 formschlüssig gehalten wird.
Es ist besonders vorteilhaft, den Aufnahmeraum 20 auf der dem Wälzkörperraum 8 abgewandten Seite des Ringabschnitts 15 anzuordnen, da in diesem Fall zwischen dem Einstichbereich 17 und dem Wälzkörperraum 8 möglichst viel Grundmaterial des Außenrings 3 verbleibt.
Wie sich auch aus der Figur 1 ergibt, stellt die Dichtungsanordnung des Pendelrollenlagers 1 eine äußerst kompakte Ausführung dar, da die äußere Laufbahn 6 und die Auflagefläche 18 in radialer Richtung zu der Drehachse 2 teilüberlappend ausgebildet sind. Somit ist es bei der Dichtungsanordnung möglich, gedichtete Pendelrollenlager 1 herzustellen, welche im Vergleich zu ungedichteten Pendelrollenlagern eine nahezu unveränderte axiale Breite aufweisen. Bezugszeichenliste
1 Pendelrollenlager
2 Innenring
3 Außenring
4 Tonnenrollen
5 innere Laufbahn
6 äußere Laufbahn
7 Käfig
8 Wälzkörperraum
9 Dichtungsscheibe
10 Dichtungslippe
11 Dichtungsanlageabschnitt
12 Armierungsscheibe
13 Scheibenbereich
14 Befestigungsabschnitt
15 Ringabschnitt
16 Formschlusskörper
17 Einstichbereich
18 Auflagefläche
19 Anlagefläche
20 Aufnahmebereich
21 Hinterschneidungsnase

Claims

Patentansprüche
1. Dichtungsanordnung für ein Wälzlager (1 )
mit mindestens einem Laufbahnring (3), wobei der Laufbahnring (3) eine Laufbahn (6) aufweist, die für ein Abwälzen von Wälzkörpern (4) in einem Wälzkörperraum (8) ausgebildet ist,
mit einer Dichtungsscheibe (9), welche den Wälzkörperraum (8) in einer axialen Richtung der Dichtungsanordnung abdichtet,
mit einem Einstichbereich (17), welcher in dem Laufbahnring (3) angeordnet ist und in dem die Dichtungsscheibe (9) festgelegt ist,
wobei sich die Dichtungsscheibe (9) an einer Auflagefläche (18) des Einstichbereichs (17) abstützt und wobei die Auflagefläche (18) und die Laufbahn (6) in radialer Richtung der Drehachse des Wälzlagers (1) zumindest abschnittsweise überlappen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dichtungsring (9) in dem Einstichbereich (17) selbsthaltend und/oder selbstklemmend angeordnet ist.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (18) in einem Längsschnitt durch die Drehachse des Wälzlagers (1 ) parallel zu der Drehachse ausgerichtet ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (18) in einem Längsschnitt durch die Drehachse des Wälzlagers konisch mit einem Winkel zu der Drehachse kleiner als 20°, vorzugsweise kleiner als 10° und insbesondere kleiner als 5° ausgerichtet ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (9) eine Armierungsscheibe (12), vorzugsweise aus Metall, aufweist, welche einen gleich, insbesondere parallel zu der Drehachse ausgerichteten Rand- bereich (15) aufweist, der zur Abstützung auf der Auflagefläche (18) ausgebildet ist.
5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (9) einen Kunst- Stoffbereich (16) aufweist, welcher für die Dichtungsscheibe (9) eine formschlüssige Verliersicherung in dem Einstichbereich (17) bildet.
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kunststoffbereich (16) ringartig in radialer Richtung zu der Auflagefläche (18) erstreckt.
7. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstichbereich (17) im Längsschnitt durch die Drehachse der Dichtungsanordnung L-förmig oder - ähnlich ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel die Auflagefläche
(18) und der andere Schenkel einen Aufnahmeraum (20) für den Kunststoffbereich (16) bildet.
8. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstichbereich (17), insbesondere der Aufnahmeraum (20), als ein Hinterschneidungsbereich ausgebildet ist.
9. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstichbereich (17) durch Hartdrehen gebildet ist.
10. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstichbereich (17) durch einen Einstich in axialer Richtung gebildet ist.
11. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe (9) in axialer
Richtung bündig oder nach axial innen zurückgesetzt mit der Stirnseite (S) des Laufbahnrings (3) abschließt.
12. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufbahnring (3) als ein Außenring ausgebildet ist, wobei sich der Auflagebereich (18) radial nach außen orientiert und/oder der Aufnahmeraum (20) nach radial außen ausgerichtet ist.
13. Pendelrollenlager (1), gekennzeichnet durch eine Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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