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Anmelder: Industriewerk Schaeffler o. H. G.,
Herzogenaurach
bei Nürnberg Die Erfindung bezieht sich auf ein abgedichtetes Nadellager mit Nadelkäfig
und einem Laufring mit festem oder eingesetztem Bord.
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Bei Verwendung von Nadellagern mit ihren kleinen radialen Baumaßen
müssen für Zusatzelemente neue von bei normalen Rollen- oder Kugellagern bekannten
Raumformen abweichende Gestaltungsrichtlinien aufgestellt werden. Es war daher zuerst
einmal notwendig, für Nadellager geeignete Dichtringe zu schaffen und sie dann auch
mit den Lagern zu einer Baueinheit, dem abgedichteten Nadellager, zu vereinigen.
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Es sind Nadellager bekanntgeworden, bei denen die Anlaufborde gleichzeitig
als Dichtungen ausgebildet werden. Bei solchen bekannten Lagern kann die Abdichtung
nur angebracht werden, wenn der Laufring mit einer umlaufenden Nut versehen ist,
in die der Dichtring eingreift. Es müssen also an beiden Enden des Laufringes solche
umlaufende Nuten vorgesehen werden, wenn das Lager beidseitig abgedichtet werden
soll.
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Weiter sind Nadellager bekanntgeworden, bei denen zur Abdichtung Filzringe
zwischen Käfig und Anlaufbord angeordnet werden. Um eine ausreichende Abdichtung
des Lagers zu erreichen, sind zwischen den Borden un d in den Außenlaufring
mit Preßsitz eingedrückten Blechkappen Filzringe unter axialer Vorspannung eingebaut.
Die Anordnung der mit Preßsitz eingedrückten Blechkappen bedeutet eine wesentliche
Komplizierung des Lageraufbaues. Es sind bei diesem Lager zusätzlich zu den aus
Filzringen bestehenden Dichtringen noch Blechkappen erforderlich, die nicht einfach
eingelegt werden können, sondern mit Preßsitz eingedrückt werden müssen. Diese Filzringe
müs-
sen eine bestimmte axiale Breite aufweisen, um eine ausreichende Dichtung
gewährleisten zu können. Bei einem beidseitig abgedichteten Lager wird dadurch die
axiale Baulänge erheblich vergrößert, ohne daß dabei die Tragfähigkeit des Lagers
mit erhöht würde. Es wird also erheblich mehr Platz beansprucht, als dies bei einem
nicht abgedichteten Lager gleicher Tragfähigkeit der Fall wäre.
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Des weiteren sind Ausführungen zur Abdichtung von Kugellagern bekanntgeworden,
die jedoch sowohl an dem Außen- als auch an dem Innenlaufring das Anbringen von
Nuten erfordern. Solche Ausführungen kann man jedoch nicht auf Nadellager übertragen,
da Nadellager vielfach ohne besonderen Innenlaufring eingebaut werden. In solchen
Fällen, in denen die Innenlaufbahn für die Wälzkörper durch die Oberfläche einer
zu lagernden Welle selbst gebildet wird, ist es aber erforderlich, Dichtelemente
zu verwenden, die auch dann funktionsfähig sind, wenn hierfür keine besonderen Vorkehrungen
an der Innenlaufbahn getroffen worden sind.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein abgedichtetes
Nadellager mit Nadelkäfig und einem Laufring mit festem oder eingesetztem Bord unter
Verwendung eines zwischen Nadelkäfig und Bord eingesetzten Dichtringes zu schaffen,
wobei Einzelteile für ein nicht abgedichtetes normales Lager ohne Verringerung der
Lagerbaubreite und damit der Tragfähigkeit verwendet werden können. Hierbei muß
die Dichtung so gestaltet sein, daß die auf Lager liegenden Einzelteile ohne Ändeiang
ihrer Abmessungen zu einem abgedichteten Nadellager montierbar sind.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Dichtring ein
an sich bekanter Dichtring geringer Stärke aus elastischem oder federndem Werkstoff,
z. B aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, von solcher radialen Abmessung verwendet
ist, daß er ausschließlich mit seinem Innen- und Außenumfang an den beiden Laufbahnen
abdichtend anliegt.
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Zweckmäßig ist der Dichtring so bemessen, daß er in den üblichen axialen
Spielraum normaler Lagertypen zwischen dem Bord eines Laufringes und dem Käfig einlegbar
ist. Ein solcher Dichtring muß deshalb geringstmögliche Dimensionen aufweisen, weshalb
er aus einer dünnen Folie, z. B. von 0, 1 bis 1 mm, elastisch verformbaren
Werkstoffes, z. B. aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, hergestellt ist. Der Innen-
und Außendurchmesser des Dichtringes ist maßlich so bemessen, daß er entweder auf
der Innenlaufbahn oder auf der Außenlaufbahn durch geringen Festsitz festgehalten
wird. Er schleift also wahlweise auf der Innen- oder Außenlaufbahn; es ist jedoch
auch möglich, daß er an beiden Laufbahnen abdichtend anliegend schleift.
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Der Dichtring ist nach dem Käfig zu gekrümmt eingelegt, wobei
die Krümmung des Dichtringes den Anlauf des Käfigs übernimmt, während die nach außen
gerichteten Ringränder des Dichtringes außer der Abdichtung des Lagers auch den
Austritt des verbrauchten Schmiermittels beim Nachschmieren des Lagers gestatten.
Um
den Austritt des Schmiermittels aus dem Lager zu erschweren, kann der Dichtring
auch nach dem Bord des Laufringes zu gekrümmt eingelegt sein, wobei die Ringränder
des Dichtringes nach innen gerichtet sind. Der zwischen Käfig und Bord eingelegte
Dichtring kann im Querschnitt auch ein- oder mehrfach gekrümmt sein, wobei die dem
Käfig zugewandten Krümmungen dann jeweils dessen axialen Anlauf übernehmen.
Die Krümmung des eingesetzten elastischen Dichtringes läßt auch eine elastische
Verformbarkeit in radialer Richtung zu, so daß ein selbsttätiaer Ausgleich nach
innen und außen erfolgt und die Fertigungstoleranzen des Innen- und Außendurchinessers
grob gehalten werden können.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Längsschnitt eines einseitig abgedichteten
Nadellagers mit gezogener Laufhülse, F i g. 2 den Längsschnitt eines beidseitig
abgedichteten Nadellagers, F i g. 3 den Längsschnitt eines beidseitig abgedichteten
Nadellagers mit Innenring.
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In der F i g. 1 befindet sich in einer gezogenen Außenlaufhülse
1 ein Käfig 2 mit den Nadeln 3. Zwischen dem Käfig 2
und einem fest angeformten Bord 4 der Außenlaufhülse 1 ist ein Dichtring
5 eingesetzt, der eine zum Käfig 2 hin gekrümmte Form besitzt und entweder
in der Bohrung 6 der Außenlaufhülse 1 oder auf der Laufbahn
7 der Welle 8 festsitzt. Der aus einer dünnen Folie, z. B. aus Kunststoff,
vorzugsweise Polyamid, hergestellte Dichtring 5 hat eine gleichbleibende
Stärke. Die innere Lippe 9 ist nach außen gerichtet, um das Lager vor Verunreinigungen
zu schützen, während der Bogen 10 in der Mitte des Dichtringes zum
Käfig 2 hin gerichtet ist und damit dessen seitlichen Anlauf übernimmt. Durch
den dünnen Dichtring 5 ist es möglich, die für ein nicht abgedichtetes Lager
verwendeten Einzelteile ohne Änderung, nur bei Einsatz eines Dichtringes zu einem
abgedichteten Lager zusammenzubauen, wobei der Dichtring je nach maßlicher
Ausbildung wahlweise auf der Welle oder in der Bohrung oder auf beiden zugleich,
jedoch abdichtend anliegend, schleift. Der zwischen Käfig und Bord einzulegende
Dichtring kann im Querschnitt ein- oder mehrfach gekrümmt sein, wobei dann die dem
Käfig zugewandten Krümmungen jeweils dessen Anlauf übernehmen. F i
g. 2 stellt ein aus einem Außenring 11 mit Käfig
12 und den
Nadeln 13 sowie den beiden eingesetzten Verschlußringen 14 mit den beidseitig
zwischen Käfig
und den Verschlußringen eingelegten Dichtringen 15
beidseitig
abgedichtetes Nadellager dar. Die Krümniung der beiden Dichtringe ist dabei jeweils
zum Verschlußring hin gerichtet, so daß die Ringränder der Dichtringe zum Lagerinnern
zeigen und damit den Austritt von Schrniermittel aus dem Lagerinnern erschweren.
Eine solclie Ausführungsform für ein beidseitig abgedichtetes Nadellager findet
zweckmäßig dann Verwendung, wenn das Lager nicht nachgeschmiert werden kann und
mit einer Verschmutzung des Lagers von außen nicht zu rechnen ist.
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Die F i g. 3 zeigt ein beidseitig abgedichtetes Nadellager,
welches aus einem Außenlaufring 16 mit festem Bord 17 und Verschlußring
18 sowie einem verlängerten Innenring 19 besteht. Zwischen dem festen
Bord 17 und dem Verschlußring 18 ist ein Käfig 20 mit Nadeln 21 sowie
je ein Dichtring 22 eingesetzt. Das Lager kann durch die Bohrung
23 am Außenring nachgeschmiert werden, wobei das verbrauchte Schmiermittel
bei der nach außen gebogenen Dichtlippe austreten kann, andererseits jedoch der
Eintritt von Fremdkörpern vermieden wird.