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DE1008061B - Shaft seal, in connection with roller bearings - Google Patents

Shaft seal, in connection with roller bearings

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DE1008061B
DE1008061B DEP11847A DEP0011847A DE1008061B DE 1008061 B DE1008061 B DE 1008061B DE P11847 A DEP11847 A DE P11847A DE P0011847 A DEP0011847 A DE P0011847A DE 1008061 B DE1008061 B DE 1008061B
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DE
Germany
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shaft seal
shaft
roller bearing
housing
seal
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DEP11847A
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German (de)
Inventor
Walter Pankratz
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WALTER PANKRATZ
Original Assignee
WALTER PANKRATZ
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Publication date
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Description

Wellendichtung, in Verbindung mit Wälzlager Wellendichtungen, z.B. in der Ausführung der Radialdichtringe nach DIN 6503, sind vorzugsweise neben Wälzlagern angeordnet und dienen als Dichtelement zur Verhinderung von Ölaustritt Während die Wälzlager funktionsbedingte Hauptmaße aufweisen und ihrer Bemessung eine bestimmte Belastungsgröße zugrunde liegt, ist dies bei Wellendichtungen nicht der Fall und auch nicht erforderlich, da die Funktion von einer schmalen Dichtlippe erfüllt wird, die an sich unabhängig von dem Durchmesser und der Breite der Wellendichtung ist.Shaft seal, in connection with roller bearing shaft seals, e.g. in the execution of the radial sealing rings according to DIN 6503, are preferably next to roller bearings arranged and serve as a sealing element to prevent oil leakage during the Rolling bearings have function-related main dimensions and their dimensioning a certain This is not the case with shaft seals and also not necessary, as the function is fulfilled by a narrow sealing lip, which in itself is independent of the diameter and width of the shaft seal.

Die Betrachtung und Gegenüberstellung der Hauptmaße genormter und handelsüblicher Wälzlager und Wellendichtungen zeigt als überraschendes Ergebnis, daß sich, auf die Bohrung als Grundmaß bezogen, die Wälzlager entsprechend der Belastungsreihe auf ganz wenige Durchmesser- und Breitevariationen konzentrieren, wohingegen sich die Wellendichtungen ohne funktionelle Ursache in eine Vielzahl von. Variationen verirren, wie dies durch das DIN-Blatt und die Erzeugerlisten bestätigt wird.The consideration and comparison of the main dimensions standardized and commercially available roller bearings and shaft seals shows as a surprising result that, based on the bore as a basic dimension, the roller bearings correspond to the load series Concentrate on very few diameter and width variations, whereas the shaft seals without a functional cause in a large number of. Variations get lost, as confirmed by the DIN sheet and the producer lists.

Die genormte Wellendichtung wird in ihrem Außendurchmesser aus preislichen Gründen so klein wie möglich bemessen und unterschreitet somit die Maße des benachbarten Wälzlagers. Dadurch ergibt sich im Falle eines Wellenaustrittes aus dem Gehäuse, daß die Gehäusebohrung keine einheitlich große, sondern eine abgesetzte mit zwei Durchmesserstufen ist, eine für das Wälzlager und eine für die Wellendichtung, wobei beide Längenmaße sehr klein gehalten sind.The standardized shaft seal is priced in its outer diameter Grounds as small as possible and therefore below the dimensions of the neighboring Rolling bearing. This results in the case of a shaft exit from the housing, that the housing bore is not a uniform size, but a stepped with two Diameter increments, one for the roller bearing and one for the shaft seal, where both lengths are kept very small.

Die abgesetzte Bohrung bedingt bei ihrer Herstellung eine Verteuerung und eine höhere Ausschußanfälligkeit. Die geringe, durch Abrundungen verminderte Führungslänge beider Elemente läßt ein Verkanten der Teile beim Einbau zu, insbesondere bei Leichtmetallgehäusen, wodurch bei entsprechender Desaxialität die Funktion des Dichtungselementes nicht mehr gesichert ist.The stepped hole makes it more expensive to manufacture and a higher susceptibility to rejects. The small one, diminished by rounding The guide length of both elements allows the parts to tilt during installation, in particular with light metal housings, whereby the function of the Sealing element is no longer secured.

Der hauptsächliche Grund für die Vielzahl der Maßvariationen von Wellendichtungen ist die unterschiedliche Gestaltung der Lager- und Dichtstellen, für die trotz des funktionellen Zusammenhanges ein zusammenfassendes, allgemein anwendbares Element noch nicht vorliegt.The main reason for the large number of dimensional variations in shaft seals is the different design of the bearing and sealing points, for which despite the functional context a summarizing, generally applicable element not yet available.

Gegenüber der getrennten Anordnung von Wellendichtungen sind auch Konstruktionen bekanntgeworden, die Wälzlager und Dichtungen vereinen.Opposite the separate arrangement of shaft seals are also Constructions have become known that combine rolling bearings and seals.

Diese sind jedoch mit den Mängeln behaftet, die für lose Dichtungen zutreffen und daß sie eine größere Anzahl von Einzelteilen erforderlich machen sowie daß sie sich Dichtungsmittel bedienen und Befestigungsmethoden von solchen verwenden, die den Forderungen einer absoluten Dichtung nicht entsprechen. Ein weiterer Nachbeil ist es, daß diese Konstruktionen nur bedingt anwendbar sind.These, however, have the defects that are common to loose seals apply and that they require a greater number of individual parts as well that they use sealants and methods of fastening them, which do not meet the requirements of an absolute seal. Another after-ax it is that these constructions can only be used to a limited extent.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe.The invention provides a remedy here.

Nach der Erfindung wird eine Wellendichtung und Wellenlagerung insofern geschaffen, als diese in Verbindung mit einem Wälzlager ein einbaufertiges und rückmontierbares Maselvimenelement insofern bildet, als die Wellendichtung in ihrem Gehäuse ohne Durchmesserstufung ein Wälzlager aufnimmt, wodurch einerseits die Länge der Dichtlippe der Wellendichtung auf das äußerste verkleinert werden kann und andererseits für das Maschinenelement eine erwünschte vergrößerte Führungslänge folgendermaßen entsteht, daß die Länge der Wellendichtung und des Wälzlagers zusammengefaßt ist und ferner der Innenring des Wälzlagers eine Zwischenbüchse trägt, die an einer Stelle eine Lauffläche für die Dichtlippe der Wellendichtung aufweist, die einwandfrei bemessen, zentrisch laufend, poliert, gehärtet oder hartverchromt ist und dadurch ideale Laufverhältnisse bietet.According to the invention, a shaft seal and shaft bearing is insofar created when this in connection with a roller bearing a ready-to-install and remountable Maselvimenelement forms insofar as the shaft seal in its housing without Graduated diameter a roller bearing accommodates, whereby on the one hand the length of the sealing lip the shaft seal can be reduced to the utmost and on the other hand for the machine element creates a desired increased guide length as follows, that the length of the shaft seal and the roller bearing is combined and further the inner ring of the roller bearing carries an intermediate sleeve that has a Has running surface for the sealing lip of the shaft seal that is properly dimensioned, centrically running, polished, hardened or hard chrome-plated and therefore ideal running conditions offers.

Die Vielzahl der üblichen Baumaße ist hierbei ausgeschaltet, da die Maße der erfindungsgemäßen Wellendichtung nur noch von dem Wälzlagerdurchmesser und der Breite abhängig sind, wobei die Breite der Wellendichtung noch das funktionserfüllende Maß, nicht aber ein größeres, für einen gesicherten Einbau aufzuweisen hat.The multitude of the usual structural dimensions is eliminated here, since the Dimensions of the shaft seal according to the invention only depend on the roller bearing diameter and the width are dependent, the width of the shaft seal still fulfilling the function Measure, but not a larger one, for a secure installation.

Durch die Anordnung einer in der Bohrung des Wälzlagers unlösbar angebrachten Zwischenbüchse ist einerseits ein den Verhältnissen am Außendurchmesser bezüglich der Führungslänge äquivalenter Zustand geschaffen und andererseits sind durch geeignete Maßnahmen, an der Dichtstelle, wie Polieren, Härten, Hartverchromen und einwandfreie Bemessung, die bes.tmöglichsten Laufverhältnisse gesichert, die üblicherweise an der Welle nicht oder nur schwer und verteuernd durchgeführt werden können. Die Maßnahme, das handelsübliche Wälzlager mit einer Wellendichtung bei einmaliger Montage zu vereinen und dadurch ein die Lagerung und Dichtung durchführendes Maschinenelement zu schaffen, hat neben den bereits aufgezeigten auch den Vorteil, daß eine Rückmontage des Elementes aus dem Gehäuse des Aggregates durchführbar ist, während eine wieder ausgebaute, übliche Radialdichtung nicht mehr zu verwenden ist.By arranging an inextricably attached in the bore of the roller bearing Intermediate sleeve is on the one hand a relation to the relationships at the outer diameter the guide length equivalent condition created and on the other hand are by suitable Measures at the sealing point, such as polishing, hardening, hard chrome plating and flawless Dimensioning, the best possible running conditions secured, which are usually at the shaft cannot be carried out or only with difficulty and at a higher cost. the Measure, the commercially available roller bearing with a shaft seal for one-time assembly to unite and thereby a machine element performing the storage and sealing to create, in addition to those already shown, also has the advantage that re-assembly of the element from the housing of the unit can be carried out, while one again removed, conventional radial seal can no longer be used.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.The subject matter of the invention is illustrated, for example, in the drawing.

Abb. 1 zeigt die Anordnung der Wellendichtung und Wellenlagerung, aus den Einzelteilen 1, 2 und 3 bestehend.Fig. 1 shows the arrangement of the shaft seal and shaft bearing, consisting of the individual parts 1, 2 and 3.

In der Abb. 1 sind gekennzeichnet: Die Wellendichtung 1, die in ihrem Gehäuse das Wälzlager 2 aufnimmt; die Umbördelung a sichert das Wälzlager gegen axiale Verschiebung; der Zwischenring 3 ist in den. Innenring des Wälzlagers eingepreßt und durch die Umfangsbördelung b gegen axiale Verschiebung gesichert. Der Zwischenring 3 besitzt an der Stelle c die Lauffläche der Dichtlippe des Radialdichtringes; diese ist den Verhältnissen entsprechend bennessen, poliert und gehärtet oder hartverchromt.In Fig. 1 are marked: The shaft seal 1, which in their Housing accommodates the rolling bearing 2; the flange a secures the rolling bearing against axial displacement; the intermediate ring 3 is in the. Pressed-in inner ring of the rolling bearing and secured against axial displacement by the peripheral flange b. The intermediate ring 3 has the running surface of the sealing lip of the radial sealing ring at point c; these is bennessen, polished and hardened or hard chrome-plated according to the circumstances.

Das aus den Teilen 1, 2 und 3 bestehende Bauelement ist in die glatte, ungestufte Bohrung des Gehäuses 4 eingepreßt und durch den Sicherungsring 5 gegen Axialkräfte gesichert. Die Gerätewelle 6 ist in die Bohrung des Zwischenringes 3 gepreßt und vermittels des Sicherungsringes 7 gegen Verschiebung gesichert.The component consisting of parts 1, 2 and 3 is in the smooth, unstepped bore of the housing 4 and pressed by the locking ring 5 against Axial forces secured. The device shaft 6 is in the bore of the intermediate ring 3 pressed and secured by means of the locking ring 7 against displacement.

Die Abb. 2 zeigt die Anordnung der Wellendichtung ahne den Zwischenring 3 nach Abb.1; der Wälzlagerinnenring sitzt hierbei auf der Gerätewelle 6, und die Dichtlippe läuft direkt auf dieser.Fig. 2 shows the arrangement of the shaft seal without the intermediate ring 3 according to Fig.1; the roller bearing inner ring sits here on the device shaft 6, and the Sealing lip runs directly on this.

Die Abb. 3 zeigt die Anordnung der Wellendichtung und Lagerung, derart, daß hierbei eine reibungsfreie Wellendichtung 8 und 9 zur Anwendung gebracht ist.Fig. 3 shows the arrangement of the shaft seal and bearing such that that here a frictionless shaft seal 8 and 9 is applied.

Diese ist gekennzeichnet durch ein Labyrinth, das aus einem feststehenden oberen und einem umlaufenden unteren Abweisstück 8 und 9, aus Kautschukvulkanisat besteht, deren Spitzen ineinandergreifen. Die Abweisstücke sind an dem inneren bew. äußeren Gehäuse aufvulkanisiert. Der notwendige, Luftspalt zwischen den Abweisstücken wird durch das Wälzlager eingehalten; das mögliche Axialspiel entspricht der Mindestspaltbreite. Die Anordnung der Abweisstücke ist so getroffen, daß die Dichtung sowohl bei umlaufender Welle als auch bei umlaufendem Gehäuse wirksam ist.This is characterized by a labyrinth consisting of a fixed upper and a circumferential lower deflector 8 and 9, made of vulcanized rubber consists, the tips of which interlock. The deflectors are on the inner bew. vulcanized onto the outer housing. The necessary air gap between the deflectors is complied with by the roller bearing; the possible axial play corresponds to the minimum gap width. The arrangement of the deflectors is made so that the seal both with the circumferential Shaft as well as with a rotating housing is effective.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wellendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Verbindung mit einem Wälzlager ein einbaufertiges und rückmontierbares Maschinenelement insofern bildet, als die Wellendichtung (1) in ihrem Gehäuse ohne Durchmesserstufung ein Wälzlager (2) aufnimmt, wodurch einerseits die Länge der Dichtlippe der Wellendichtung auf das äußerste verkleinert werden kann und andererseits für das Maschinenelement eine erwünschte, vergrößerte, Führungslänge folgendermaßen entsteht, daß die Länge der Wellendichtung und des Wälzlagers zusammengefaßt ist und ferner dar Innenring des Wälzlagers eine Zwischenbüchse (3) trägt, die an der Stelle (c) eine Lauffläche für die Dichtlippe der Wellendichtung aufweist, die einwandfrei bemessen, zentrisch laufend, poliert, gehärtet oder hartverchromt ist und dadurch ideale Laufverhältnisse bietet. PATENT CLAIMS: 1. Shaft seal, characterized in that this In connection with a roller bearing, a ready-to-install and remountable machine element to the extent that it forms the shaft seal (1) in its housing without graduated diameters a roller bearing (2) accommodates, whereby on the one hand the length of the sealing lip of the shaft seal can be reduced to the utmost and on the other hand for the machine element a desired, increased, guide length arises as follows that the length the shaft seal and the roller bearing is combined and also the inner ring of the roller bearing has an intermediate sleeve (3) which has a running surface at point (c) for the sealing lip of the shaft seal, which are properly dimensioned, centrically running, polished, hardened or hard chrome-plated and therefore ideal running conditions offers. 2. Wellendichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend Abb.2 das Wälzlager (2) direkt auf der Gerätewelle (6) sitzt und die Dichtlippe der Wellendichtung (1) auf derselben läuft, die Wellendichtung mit Wälzlager also ohne Zwischenring (3) der Abb. 1 ein gemeinsames Maschinenelement bildet. 2. Shaft seal according to claim. 1, characterized in that accordingly Fig.2 the roller bearing (2) sits directly on the device shaft (6) and the sealing lip the shaft seal (1) runs on the same, i.e. the shaft seal with roller bearing without intermediate ring (3) of Fig. 1 forms a common machine element. 3. Wellendichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbeweglicher Welle (6) und umlaufendem Außenring des Wälzlagers (2) der umgekehrte Antriebsfall wie in Abb. 1 und 2 gegeben ist und demzufolge die Wellendichtung auf einem inneren Gehäusering aufvulkanisiert ist und mit ihrer Dichtlippe entweder direkt in der Gehäusebohrung (4) läuft oder in einer Zwischenbüchse, äquivalent der Zwischenbüchse (3), die jedoch am Außenring des Wälzlagers befestigt ist. 3. Shaft seal according to claims 1 and 2, characterized in that when the shaft (6) and the circumferential outer ring of the rolling bearing (2), the opposite drive case as in Fig. 1 and 2 is given and consequently the shaft seal on an inner housing ring is vulcanized and with its sealing lip either directly in the housing bore (4) runs or in an intermediate sleeve, equivalent to the intermediate sleeve (3), which however is attached to the outer ring of the rolling bearing. 4. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer Radialdichtung eine reibungsfreie Labyrinthdichtung angewendet wird, bestehend aus einem feststehenden oberen und einem umlaufenden unteren Abweisstück (8, 9) aus Kautschukvulkanisat, dessen Spitzen ineinandergreifen und an dem inneren bzw. äußeren Gehäuse aufvulkanisiert sind und einen Luftspalt besitzen, dessen Größe von dem Axialspiel des Wälzlagers bestimmt wird, wobei die Gesamtanordnung sowohl bei umlaufender Welle als auch bei umlaufendem Gehäuse verwendbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 479 772; »Die Wälzlager« von Jürgensmeyer, Verlag Springer, 1937, S.382; schweizerische Patentschrift Nr. 165 231.4. Shaft seal according to claim 1, characterized characterized in that instead of a radial seal, a frictionless labyrinth seal is used, consisting of a fixed upper and a circumferential lower deflector (8, 9) made of vulcanized rubber, the tips of which interlock and are vulcanized onto the inner or outer housing and have an air gap have, the size of which is determined by the axial play of the rolling bearing, the Overall arrangement can be used both with a rotating shaft and with a rotating housing is. Documents considered: German Patent No. 479 772; "The Wälzlager «by Jürgensmeyer, Verlag Springer, 1937, p.382; Swiss patent specification No. 165 231.
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