DE102009009633A1 - Sealing for a rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Abdichtung (1) für ein Wälzlager (2), umfassend einen äußeren Lagerring (5) oder ein Gehäuse, einen inneren Lagerring (9), käfiggeführte Wälzkörper (8) und einen mit dem äußeren Lagerring (5) oder dem Gehäuse umlaufenden, elastischen, eine Armierung (10) aufweisenden Dichtring (3), der formschlüssig in einer Aufnahme oder einer Ringnut (4) des äußeren Lagerrings (5) lagefixiert ist, wobei der Dichtring (3) mit einer spielbehaftet in einen Freitisch (16) des inneren Lagerrings (9), benachbart zu den Wälzkörpern (8) eingreifenden ersten Dichtlippe (14, 26) und einer axial beabstandeten, von den Wälzkörpern (8) weggerichteten zweiten Dichtlippe (15) versehen ist. Bei dieser Abdichtung (1) ist eine biegesteife Dichtscheibe (19) mit wenigstens einem inneren, axial abgebogenen Bord (20) auf eine zylindrische Fläche (18) des inneren Lagerrings (9) aufgepresst, wobei die zweite, axial in Richtung der Dichtscheibe (19) hervorstehenden Dichtlippe (15) mit einer Innenfläche (30) des inneren, axial abgebogenen Bordes (20) der Dichtscheibe (19) zusammenwirkt und zwischen einem äußeren, axial abgebogenen oder abgekröpften Schenkel (21, 29) der Dichtscheibe (19) und der Abdichtung (1) ein Labyrinthspalt (23) gebildet ist.A seal (1) for a roller bearing (2), comprising an outer bearing ring (5) or a housing, an inner bearing ring (9), cage-guided rolling bodies (8) and an elastic, with the outer bearing ring (5) or the housing encircling, a reinforcement (10) having sealing ring (3) which is fixed in position in a receptacle or an annular groove (4) of the outer bearing ring (5), wherein the sealing ring (3) with a play in a free table (16) of the inner bearing ring ( 9), adjacent to the rolling elements (8) engaging the first sealing lip (14, 26) and an axially spaced, by the rolling elements (8) directed away second sealing lip (15) is provided. In this seal (1), a rigid sealing disc (19) with at least one inner, axially bent board (20) is pressed onto a cylindrical surface (18) of the inner bearing ring (9), wherein the second, axially in the direction of the sealing disc (19 ) projecting sealing lip (15) with an inner surface (30) of the inner, axially bent Bordes (20) of the sealing washer (19) cooperates and between an outer, axially bent or bent leg (21, 29) of the sealing disc (19) and the seal (1) a labyrinth gap (23) is formed.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für ein Wälzlager, umfassend einen äußeren Lagerring oder ein Gehäuse, einen inneren Lagerring, käfiggeführte Wälzkörper und einen mit dem äußeren Lagerring oder dem Gehäuse umlaufenden, elastischen, eine Armierung aufweisenden Dichtring, der formschlüssig in einer Aufnahme oder einer Ringnut des äußeren Lagerrings lagefixiert ist, wobei der Dichtring mit einer spielbehaftet in einen Freistich des inneren Lagerrings benachbart zu den Wälzkörpern eingreifenden ersten Dichtlippe und einer axial beabstandeten, von den Wälzkörpern weggerichteten, zweiten Dichtlippe versehen ist.The The present invention relates to a seal for a rolling bearing comprising an outer Bearing ring or a housing, an inner bearing ring, cage-guided Rolling elements and one with the outer Bearing ring or the housing encircling, elastic, one Reinforcing sealing ring, the form-fitting in a receptacle or an annular groove of the outer Bearing ring is fixed in position, wherein the sealing ring with a playful in an undercut of the inner bearing ring adjacent to the rolling elements engaging first sealing lip and an axially spaced, from the rolling elements directed away, second sealing lip is provided.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine
derartige Abdichtung ist in der
Diese Abdichtung hat sich im Betrieb bewährt, sie ist jedoch verbesserungswürdig im Hinblick auf die Ableitung von eingedrungenem Spritzwasser oder Kondenswasser und im Hinblick auf den Schutz vor dem Eindringen von und/oder den Schutz gegen Fremdkörper.These Sealing has proven itself in operation, but it is be improved with regard to the derivation of penetrated Splashing or condensation and in terms of protection against the penetration of and / or the protection against foreign bodies.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von dem vorstehend erörterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung für ein Wälzlager zu schaffen, die einen verbesserten Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Fremdkörper in das Wälzlager sowie eine verbesserte Ableitung von in den Bereich der Abdichtung gelangte Flüssigkeit oder Kondensat gewährleistet.outgoing from the prior art discussed above is the Invention, the object of a seal for a To create bearings that provide improved protection against the penetration of moisture and foreign bodies into the rolling bearing and an improved discharge of into the region of the seal reached liquid or condensate guaranteed.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ausgehend von einer Abdichtung für ein Wälzlager der eingangs erwähnten Art, umfassend einen äußeren Lagerring oder ein Gehäuse, einen inneren Lagerring, käfiggeführte Wälzkörper, und einen mit dem äußeren Lagerring oder Gehäuse umlaufenden, elastischen, eine Armierung aufweisenden Dichtring, der formschlüssig in einer Aufnahme oder einer Ringnut des äußeren Lagerrings lagefixiert ist, wobei der Dichtring mit einer spielbehaftet in einen Freistich des inneren Lagerrings, benachbart zu den Wälzkörpern eingreifenden ersten Dichtlippe und einer axial beabstandeten, von den Wälzkörpern weggerichteten zweiten Dichtlippe versehen ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine biegesteife Dichtscheibe mit wenigstens einem inneren, axial abgebogenen Bord auf eine zylindrische Fläche des inneren Lagerrings aufgepresst ist, die zweite, axial in Richtung der Dichtscheibe hervorstehende Dichtlippe mit einer Innenfläche des inneren, axial abgebogenen Bordes der Dichtscheibe zusammenwirkt und zwischen einem äußeren axial abgebogenen oder abgekröpften Schenkel der Dichtscheibe und der Abdichtung ein Labyrinthspalt gebildet ist.outgoing from a seal for a rolling bearing of the beginning mentioned kind, comprising an outer Bearing ring or a housing, an inner bearing ring, cage-guided Rolling elements, and one with the outer Bearing ring or housing circumferential, elastic, a reinforcement having sealing ring, the form-fitting in a receptacle or a fixed position of an annular groove of the outer bearing ring is, wherein the sealing ring with a play afflicted in an undercut of the inner bearing ring, adjacent to the rolling elements engaging first sealing lip and an axially spaced, from the rolling elements directed away second sealing lip is provided according to the invention, that a rigid sealing disc with at least one inner, axial bent board on a cylindrical surface of the inner Bearing ring is pressed, the second, axially in the direction of the sealing washer projecting sealing lip with an inner surface of the inner, axially bent Bordes the sealing washer interacts and between an outer axially bent or bent Leg of the sealing washer and the seal a labyrinth gap is formed.
Die biegesteife Dichtscheibe, welche aus einem korrosionsfesten Material, beispielsweise nicht rostendem Stahl, besteht, oder wenigstens auf der Außenseite korrosionsfest beschichtet ist, beispielsweise verzinkt und/oder elastomerbeschichtet ist, bietet einen mechanischen Schutz für den überwiegend aus einem weich-elastischem Material bestehenden Dichtring.The rigid sealing disc, which is made of a corrosion-resistant material, stainless steel, for example, or at least the outside is coated corrosion resistant, for example galvanized and / or elastomer coated, provides a mechanical Protection for the mostly of a soft-elastic Material existing sealing ring.
Des Weiteren ist die Montage dieser Abdichtung vereinfacht, da sich zunächst der Dichtring in das Wälzlager einsetzen lässt und erst danach die Dichtscheibe auf den inneren Lagerring aufgepresst wird, wobei eine Beschädigung der zweiten Dichtlippe sowohl bei der Montage des Dichtrings als auch beim Aufpressen der Dichtscheibe vermieden wird, da diese zweite Dichtlippe im Wesentlichen waagerecht sowie axial in Richtung der Dichtscheibe hervorsteht und mit der Innenfläche des inneren, axial abgebogenen Bordes der Dichtscheibe zusammenwirkt.Of Furthermore, the installation of this seal is simplified because first insert the sealing ring into the rolling bearing and only then the sealing disc on the inner Bearing ring is pressed, with damage to the second sealing lip both during assembly of the sealing ring and the Pressing on the sealing washer is avoided as this second sealing lip essentially horizontally and axially in the direction of the sealing disc protrudes and with the inner surface of the inner, axially bent Bordes the sealing disc interacts.
Der zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring gebildete Labyrinthspalt verhindert weitgehend das Eindringen von Feuchtigkeit und Partikel, er lässt aber das Abfließen von eingedrungener Feuchtigkeit oder Kondensat bei Stillstand des Wälzlagers zu, ebenso das Abschleudern von eingedrungener Feuchtigkeit und Partikeln bei sich drehendem Wälzlager, da sich der Dichtring mit dem äußeren Lagerring mitdreht.Of the formed between the sealing disc and the sealing ring labyrinth gap largely prevents the penetration of moisture and particles, but he lets the drain from penetrated Moisture or condensate when the rolling bearing is stationary, as well as the ejection of penetrated moisture and particles with rotating rolling bearing, as the sealing ring with with the outer bearing ring.
Die erste Dichtlippe ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung etwa radial nach innen in den Freistich gerichtet und biegesteif ausgebildet, so dass sie zu keinem Zeitpunkt, weder im Stillstand des Wälzlagers noch bei hohen Drehzahlen, mit den Wandflächen des Freistichs in Berührung kommt und dort keine Reibungswärme entstehen kann.The first sealing lip is according to an advantageous Development of the invention approximately radially inward into the undercut straightened and rigid, so that at no time, neither at standstill of the rolling bearing nor at high speeds, comes into contact with the wall surfaces of the undercut and there can be no frictional heat.
Bevorzugt steht die zweite Dichtlippe etwa waagerecht in Richtung zu der Dichtscheibe axial hervor und ist biegeweich ausgebildet, wobei sie eine Dichtkante aufweist, die beim Stillstand oder niedrigen Drehzahlen des Wälzlagers an der zylindrischen Innenfläche des inneren, axial in Richtung auf die Wälzkörper abgebogenen Bordes der Dichtscheibe schleifend anliegt und von der Innenfläche durch die Fliehkraft bei höheren Drehzahlen abgehoben wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei Stillstand des Wälzlagers keine Feuchtigkeit in das Innere des Wälzlagers eindringen kann, dass aber während der Drehung des Wälzlagers keine oder nur eine geringe Reibung zwischen der Dichtkante und der Dichtscheibe auftritt und somit kein Reibungswärme sowie kein Verschleiß entstehen können.Preferably, the second sealing lip is about horizontally in the direction of the sealing disc axially protruding and is bendable, wherein it has a sealing edge which abradingly abuts at standstill or low speeds of the rolling bearing on the cylindrical inner surface of the inner, axially bent in the direction of the rolling elements Bordes the sealing washer and the inner surface is lifted by the centrifugal force at higher speeds. This ensures that at standstill of the bearing no moisture can penetrate into the interior of the bearing, but that during rotation of the bearing no or only a slight friction between the sealing edge and the sealing disc occurs and thus no frictional heat and no wear can occur.
Dreht sich das Wälzlager und mit ihm der Dichtring, so werden Feuchtigkeit und Partikel durch die Fliehkraft radial nach außen geschleudert und verlassen den Freiraum zwischen dem Dichtring und der Dichtscheibe über den bereits erwähnten Labyrinthspalt. Diese Fliehkraft verhindert auch, dass Feuchtigkeit und Partikel von diesem Freiraum in das Lagerinnere gelangen können.rotates itself the rolling bearing and with it the sealing ring, so become Moisture and particles by the centrifugal force radially outward hurled and leave the space between the sealing ring and the Sealing disc over the already mentioned labyrinth gap. This centrifugal force also prevents moisture and particles From this space can get into the camp interior.
Gemäß einer ersten Ausführungsform verläuft der Labyrinthspalt, ausgehend von dem Freiraum zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring, zunächst etwa axial nach innen zwischen einem axialen Vorsprung am Dichtring und einem axial abgebogenen Schenkel an der Dichtscheibe, dann etwa radial in Richtung der Ringnut und schließlich etwa axial nach außen zwischen dem äußeren Lagerring und dem axial abgebogenen Schenkel. Diese Anordnung gewährleistet einen sicheren Schutz des Dichtrings durch die Dichtscheibe und erlaubt gleichzeitig das Abfließen und Abschleudern von Feuchtigkeit und Partikeln aus dem Freiraum zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring.According to one first embodiment, the labyrinth gap runs, starting from the clearance between the sealing washer and the sealing ring, first approximately axially inwardly between an axial projection on the sealing ring and an axially bent leg on the sealing disc, then approximately radially in the direction of the annular groove and finally approximately axially outside between the outer bearing ring and the axially bent leg. This arrangement ensures a secure protection of the sealing ring by the sealing washer and allows at the same time the draining and hurling of Moisture and particles from the space between the gasket and the sealing ring.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann der Labyrinthspalt, ausgehend von dem Freiraum zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring zunächst etwa radial zwischen dem Ende eines abgebogenen Schenkels an der Dichtscheibe sowie dem Dichtring und dann etwa axial nach außen zwischen dem abgebo genen Schenkel an der Dichtscheibe und einer axial nach außen hervorstehenden Lippe am Dichtring verlaufen. In diesem Fall ragt die Lippe des Dichtrings bis etwa zur Außenfläche der Dichtscheibe axial vor und bildet mit dem abgebogenen Schenkel an der Dichtscheibe den Labyrinthspalt, ohne dass Feuchtigkeit und Partikel, die durch diesen Labyrinthspalt austreten oder abgeschleudert werden, mit dem äußeren Lagerring in Berührung kommen.According to one second embodiment, the labyrinth gap, starting from the clearance between the sealing washer and the sealing ring first approximately radially between the end of a bent leg on the Seal and the sealing ring and then approximately axially outward between the abgebo own leg on the sealing disc and a extending axially outwardly projecting lip on the sealing ring. In this case, the lip of the sealing ring protrudes to about the outer surface the sealing disc axially in front and forms with the bent leg on the sealing disc the labyrinth gap without moisture and Particles escaping through this labyrinth gap or thrown off be in contact with the outer race come.
Ähnlich gestaltet ist eine weitere Ausführungsform des Labyrinthspalts, der, ausgehend von dem Freiraum zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring zunächst etwa radial zwischen einem abgekröpften Schenkel an der Dichtscheibe sowie dem Dichtring und dann etwa axial nach außen zwischen dem Ende des abgekröpften Schenkels an der Dichtscheibe und einer axial nach außen hervorstehenden Lippe am Dichtring verläuft. Durch die Abkröpfung der Dichtscheibe kann die axial nach außen hervorstehende Lippe am Dichtring kürzer ausgebildet werden, ohne dass dadurch die Dichtwirkung im Labyrinthspalt beeinträchtigt wird.Similar is designed another embodiment of the labyrinth gap, the, starting from the space between the sealing disc and the sealing ring initially about radially between a cranked Leg on the sealing washer and the sealing ring and then approximately axially outward between the end of the cranked Leg on the sealing disc and one axially outward protruding lip runs on the sealing ring. By the Bending the sealing disc can be the axially outward protruding lip on the sealing ring are formed shorter, without thereby affecting the sealing effect in the labyrinth gap becomes.
Bei allen Ausführungsformen ist vorteilhaft, dass der Labyrinthspalt und das Zusammenwirken der zweiten Dichtlippe mit dem axial abgebogenen Bord der Dichtscheibe nicht durch etwaiges Axialspiel im Wälzlager beeinflusst werden.at All embodiments are advantageous in that the labyrinth gap and the interaction of the second sealing lip with the axially bent board the sealing disc not by any axial play in the rolling bearing to be influenced.
Wenn überhaupt keine Berührung zwischen der zweiten Dichtlippe und dem abgebogenen Bord der Dichtscheibe gewünscht wird, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform ein zweiter Labyrinthspalt, ausgehend vom Freistich zwischen einem axialen Vorsprung an der ersten Lippe des Dichtrings und einem axial in den Bereich des Freistichs ragenden Überstand des Bordes der Dichtscheibe zunächst etwa axial nach innen verlaufend, dann etwa radial zwischen dem Ende des Überstandes des Bordes und der Dichtlippe sowie schließlich etwa axial nach außen zwischen dem Bord und dem Dichtlippenfuß in Richtung der Dichtkante an der zweiten Dichtlippe verlaufend ausgebildet sein, so dass zusammen mit dem ersten Labyrinthspalt ein sicheres Labyrinthsystem zum Abdichten des Wälzlagers geschaffen ist.If any no contact between the second sealing lip and the bent edge of the gasket is desired according to a further embodiment a second labyrinth gap, starting from the undercut between one axial projection on the first lip of the sealing ring and an axial in the area of the undercut protruding supernatant of the board the sealing disc initially running approximately axially inwards, then approximately radially between the end of the supernatant of the Bordes and the sealing lip and finally about axially outward between the board and the sealing lips foot in the direction the sealing edge formed on the second sealing lip extending so that together with the first labyrinth gap a safe Labyrinth system created to seal the bearing is.
Um in dem Freiraum zwischen der Dichtscheibe und dem Dichtring angesammelte Feuchtigkeit sicher aufzufangen und bei Stillstand nach unten aus dem Wälzlager abzuleiten bzw. bei sich drehenden Wälzlagern durch die Fliehkraft radial abzuschleudern, kann im Übergang von der zweiten Dichtlippe zum Dichtlippenfuß eine Rille ausgebildet sein, die zusätzlich zur Biegeweichheit der zweiten Dichtlippe beiträgt.Around accumulated in the space between the sealing washer and the sealing ring Moisture can be collected safely and downwards at standstill Derive the rolling bearing or rotating bearings centrifugal centrifugal force, can in the transition from the second sealing lip to the Dichtlippenfuß a groove be formed, in addition to the bending softness of second sealing lip contributes.
Die Dichtscheibe besteht vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Material, beispielsweise einem Hartkunststoff oder aus nicht rostendem Stahl. Die Dichtscheibe kann jedoch auch nur wenigstens auf der Außenseite korrosionsfest beschichtet sein, beispielsweise verzinkt sein oder mit einem Elastomer beschichtet sein.The Sealing washer is preferably made of a corrosion-resistant material, for example, a hard plastic or stainless steel. The But sealing disc can only at least on the outside be corrosion resistant coated, for example, be galvanized or be coated with an elastomer.
Die erfindungsgemäße Abdichtung ist beispielsweise für ein Wälzlager nutzbar, das in einer Spannrolle oder einer Umlenkrolle eines Zugmitteltriebes vorgesehen ist.The sealing according to the invention is for example usable for a rolling bearing, in a tensioning roller or a deflection roller of a traction mechanism drive is provided.
Zur
Bauteiloptimierung bietet es sich an, die erfindungsgemäße
Abdichtung unmittelbar einer Laufscheibe der Spannrolle oder der
Umlenkrolle zuzuordnen. Dazu ist der Dichtring drehstarr mit der
an einem Zugmittel abgestützten Laufscheibe verbunden,
die gleichzeitig die Funktion des äußeren rotierenden
Lagerrings des Wälzlagers übernimmt. Eine derartige
Anordnung ist in der
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigtThe The invention will be described below with reference to the accompanying drawings some embodiments explained in more detail. It shows
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing
In
Die
aus einem elastischen Dichtwerkstoff hergestellte Dichtscheibe
An
dem freien Ende des radial inneren Schenkels
Die
zweite Dichtlippe
Die
Dichtlippe
Zwischen
einem von den Wälzkörpern
Bei
Stillstand des Wälzlagers
Öl
oder Fett, das von den Wälzkörpern
Eine
zusätzliche Abdichtung mit einer Schmierstoffreserve kann
dadurch gegeben sein, dass der Freistich
Die
Ausführungsform gemäß
Die
Ausführungsform gemäß
Bei
allen Ausführungsformen ist ein verbesserter mechanischer
Schutz des Dichtrings
Das
Wälzlager
- 11
- Abdichtungseal
- 22
- Wälzlagerroller bearing
- 33
- Dichtringseal
- 44
- Ringnutring groove
- 55
- Äußerer LagerringOuter bearing ring
- 66
- Einbaurauminstallation space
- 77
- WälzkörperkäfigRolling Element
- 88th
- Wälzkörperrolling elements
- 99
- Innerer Lagerringinner bearing ring
- 1010
- Armierungreinforcement
- 1111
- Bordshelf
- 1212
- Schenkelleg
- 1313
- DichtlippenfußDichtlippenfuß
- 1414
- Erste DichtlippeFirst sealing lip
- 1515
- Zweite DichtlippeSecond sealing lip
- 1616
- FreistichFreeway
- 1717
- Dichtkantesealing edge
- 1818
- Zylindrische Flächecylindrical area
- 1919
- Dichtscheibesealing washer
- 2020
- Bordshelf
- 2121
- Schenkelleg
- 2222
- Axialer Vorsorungaxial Vorsorung
- 2323
- Labyrinthspaltlabyrinth gap
- 2424
- Freiraumfree space
- 2525
- Axiale Lippeaxial lip
- 2626
- Erste LippeFirst lip
- 2727
- Axialer Vorsprungaxial head Start
- 2828
- Labyrinthspaltlabyrinth gap
- 2929
- Abgekröpfter Schenkelgoose-necked leg
- 3030
- Zylindrische Innenflächecylindrical palm
- 3131
- ÜberstandGot over
- 3232
- Rillegroove
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140212 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140212 |
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