DE3109787A1

DE3109787A1 - Abgedichtetes waelzlager

Info

Publication number: DE3109787A1
Application number: DE19813109787
Authority: DE
Inventors: Robert Stanley Barby Warwickshire Batt
Original assignee: Torrington Co Ltd; Torrington Co
Current assignee: Torrington Co Ltd; Timken US LLC
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1982-01-07
Also published as: FR2478758A1; US4385789A; FR2478758B1

Description

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HELMUT §CH$p£tT€R KLAUS LEHMANN 31097v7

DIPL.-PHYS. '"'" - ' DIPL.-ING.

The Torrington Company"Limited ir-tor-53

L/sch ^: Io. Mär.z 1981

Beschreibung

Abgedichtetes Wälzlager

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager und insbesondere auf solche Lager, die eine Vielzahl von Wälzkörpern oder Rollen haben, die zwischen einer Welle und einem zylindrischen, napfförmigen Lagergehäuse oder einer entsprechenden Lagerhülse angeordnet sind.

Zum Einsatz unter Bedingungen, bei denen Verschmutzungen auftreten können, iä^:t es 'wünschenswert, ein Wälzlager mit einer Dichtung zu versehen.,-säie. so angeordnet ist, daß sie Verunreinigungen daran hindert, in ein offenes axiales Ende des Lagers einzudringen. Ei^e Anzahl von Dichtungen ist bereits für diesen Zweck Vorgeschlagen worden. Ihr Einbau in ein Lager ist jedoch teuer, weil ei· besondere Arbeitsschritte beim Zusammenbau benötigt., beispielsweise das kalte Umbördeln oder Einrollen einer Endlippe an der Lagerhülse, um die Dichtung in ihrer Stellung festzuklemmen, nachdem sie in die Lagerhülse eingeführt wurde. Da die Lägerhülse vor dem Einsetzen der Rollen oder Wälzkörper und dem Einsetzen der Dichtung gehärtet werden muß, müssen die Endlippeii daran gehindert werden, ebenfalls gehärtet zu werden, öder sie'ftüssen nachträglich wärmebehandelt werden, um sie wieder weich zu machen. Infolgedessen wird die

D-7070 SCHWÄBISCH CMOND, CEMgINSAME KONTEN: D-βΟΟΟ MÜNCHEN 70 Telefon: (07171) 36 iO Deutsche Binlt ^G Pojtjjiirdtlinnro Telefon: (089) 7252071 H. SCHROETER Ttlegttmme·. SArwpM Miinditb 70/J7J49 München K. LEHMANN Telegramme: Schroepat Telex: 724» 86S pagifd (BLZ 700 70010) 1679 41-804 Lipowiliystnßc 10 Telex: 521224» ptve d

Verwendung abgedichteter Lager bei der Herstellung von Massenartikeln oft vermieden, zum Beispiel zur Verwendung in der Automobilindustrie, womit sieh die Gefahr ergibt, daß die tatsächlich eingesetzten nicht abgedichteten Lager nur eine kurze Lebensdauer nahmen.

Durch die Erfindung sollen die zusätzlichen Schritte beim Zusammenbau und die Kosten der bekannten Anordnungen zum Einsetzen von axialen Enddichtungen %n Wälzlager vermieden werden, indem eine Dichtung geschaffen wird, die in ein Lagergehäuse oder eine Lagerhülse eingesetzt werden kann, oder die an einem solcher Lagergehäuse oder einer Lagerhülsej angebracht werden kann, das bzw. die von einer Presse nach der Wärmebehandlung in fertiger Form verwendungsbereit geliefert wird, und zwar in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Herstellungspraxis für Massenprodukte.

Ein abgedichtetes Rollenlager oder Wälzlager nach der Erfindung weist eine Lagerhülse auf, die geeignet ist, eine Welle aufzunehmen, und die eine nach innen umgebogene Endlippe hat, die ein offenes Ende der Hülse umgibt. Rollen oder Wälzkörper sind zwischen der Lagerhülse und der Welle angeordnet, und am offenen Ende der Lagerhülse ist eine Dichtung angeordnet, die ein ringförmiger Elastomerkörper ist, deesfen äußere ümfangsoberfläche mit einer radial nach innen weis<inilen Ausnehmung zwischen den axialen Endteilen des Körpers veröfchen ist, um eine ringförmige Nut zur Aufnahme der axialen Endlippe der Lagerhülse zu bilden. Eines der axialen Endteile, das däBu bestimmt ist, in die Lagerhülse einzudringen, hat eine kege!stumpfförmige oder in ähnlicher Weise sich nach innen verjüngende gestalt, um einen Durchgang des Endes des Dichtungskörpers an der Endlippe der Lagerhülse vorbei zu erleichtern, wenn die Dichtung auf die Lippe aufgeschnappt bzw. in das offene Ende der Lagerhülse eingeschnappt wird. .

Die in dem erfindungsgemässen Lager vorgesehene Dichtung wird somit mit einer bereits bestehenden axialen Endlippe des Lagergehäuses zusammengebaut und an dieser Endlippe festgelegt, nachdem die Rollen oder Wälzkörper in ihre Stellung gebracht worden

sind, wodurch, die bisher, bestehende Notwendigkeit beseitigt wird, die Lagerhülse teilweise unfertig zu lassen, bis die

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Dichtung eingebaut isf»'und die Dichtung nachträglich einzuklemmen. -

Die Lagerhülse ist vorzugsweise napfförmig, und die Welle ist gewöhnlich ein Wellenzapfen.

Falls erwünscht, kann die Lagerhülse geringfügig abgewandelt werden, um den Einb.au läer Dichtung in die Lagerhülse zu unterstützen, indem die Endlippe der Lagerhülse radial außerhalb des Teilkreises oder WSi-zkreises der Wälzkörper endet, wodurch die radiale Tiefe der Lippe vermindert wird und eine Lippenbohrung von größerem Durchmesser geschaffen wird.

Der innere Durchmesser des Dichtungskörpers wird vorzugsweise so gewählt, daß die Dichtung einen freien Gleitsitz auf der Welle bildet, um die Gefahr zu vermindern, daß die Dichtung in die Lagerhülse hineingedrückt wird, wenn das Lager auf der Welle zusammengebaut wird.

Das axiale innere Ende des Dichtungskörpers mit vermindertem Durchmesser kann eine.Scheibe aus härterem Material tragen, beispielsweise eine gehärtete Stahlscheibe, um einen axialen Anschlag für die Wälzkörper zu bilden, wenn das Lager in Gebrauch ist.

Ausführungsbeispiele de»- Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Axiälsehnitt eines Teils eines Rollenlagers mit einer erfindungsgemässen Dichtung,

Fig. 2 bis 4 .ähnliche Teilschnitte von abgewandelten Ausführungsbeispielen.

Die in der Zeichnung dargestellten Lager sind alle zur Verwendung in Universalgelenken oder Kreuzgelenken bestimmt, und jedes Lager hat ein Lagergehäuse αάς? eine Lagerhülse Io, die die Form eines

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tiefgezogenen Napfes aus einem Stahlstreifen hat und die ein axial geschlossenes Ende 13,'|bat. Die I^gerhülse Io hat zylindrische Gestalt und enthielt je ine Vielzahl von Rollen oder Wälzkörpern 14, die auch *li Nadeln ausgebildet sein können und die längs der inneren Zylindrischen Oberfläche der Lagerhülse Io verteilt sind* Bei der Verwendung wird das Lager auf einen von vier Zzpfen-XS eines kreuzförmigen Zwischengliedes 18 eines Universalgelenks aufgebracht, wobei die Lagerhülse Io dazu bestimmt ist, in einer Bohrung eines Gliedes der Gabel oder des zweiarmigen Gliedes (nicht dargestellt) des Gelenks angeordnet zu werden.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das offene axiale' Ende der Lagerhülse Io mit. einer radial nach innen gerichteten Lippe 2o ausgebildet, bevor die Hülse einem herkömmlichen Härtungsvorgang unterworfen wird. Um das Eindringen von Staub&oder anderen Verunreinigungen durch den Abstand zwischen der Lippe 2o und. dem Zapfen 1.6 zu verhindern, ist erfindungsgemäß eifretiringförmige elastomere Dichtung 22 vorgesehen, die einen ringförmigen fiauptteil oder Körper 24

aufweist, der zwischen seinen asd&lSft Endteilen an seinem äußeren Umfang mit einer radial nach inn*!* gerichteten Ausnehmung oder Nut 26 Ju^sehen ist, mit deren BiIfe ίie Dichtung 22 in die Bohrung eingreift, die durch die Lippe Ite-umBchrieben ist, wobei die Lippe 2o innerhalb der Nut 25 aiifgenpiwien ist. Der Zusammenbau der Dichtung 22 mit der Hülse i^;»-i|ach dem Einsetzen der Rollen in die Hülse Io wird dadurch erleichtert;, daß der axial innere Endteil des Körpers 24 mit eine« ferminderten äußeren Durchmesser versehen ist und indem der inner« Endteil eine Kegelstumpfform 28 erhält. Die Nut 26 hinter deJet iege!stumpfförmigen Endteil 28 kann mit einem radial tieferen Ringförmigen Hohlraum 3o versehen sein, der es dem Endteil 28 ermöglicht, sich geringfügig sowohl in radialer als in axialer Richtung zu.verlagern, wenn die Dichtung 22 in die Lagerhülse Io hineingedrückt wird.

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Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die innere Bohrung der Dichtung 22. gefade und sie bildet einen freien t Gleitsitz auf dem Zapfen 16, so d£ß keine überlagerung zwischen

dein inneren Umfang der Dichtung und dem Zapfen 16 auftritt, wenn das Lager auf dem kreuzförmigen Glied 18 zusammengebaut wird, bis die Dichtung auf einen vergrößerten Teil 17 des Zapfens 18 neben einfer Schulter 36 des kreuzförmigen Gliedes 18 auftrifft. Hierdurch wird die Gefahr ausgeschlossen, daß die Dichtung 22 nacft innen in die Lagerhülse während des Zusammenbauen hineingedrückt wird. Die Dichtung 22 erhält somit ihren Sitz auf dem Teil 17 und gegen die Schulter 36 und eine ausgerundete Hohlkehle 19 zwischen dem Zapfenteil 17 und der Schulter 36.

Abgewandelte Ausführungsbeispiele sind in den Pig. 2, 3 und 4 dargestellt. Gemäß Fig. 2 ist der innere Umfang der Dichtung so gestaltet, daß er dicht um den verdickten Teil 17 des Zapfens 16 neben der Schulter 36 des Kreuzgliedes 18 herumpaßt, aber dennoch einen.freien Gleitsitz mit dem Zapfen 16 bildet. Fig. veranschaulicht ein Kceuzglied, das keinen verdickten Teil 17 aufweist, sondern nur eine ausgerundete Hohlkehle 19, wo also der Zapfen 16 unmittelbar an die Schulter 36 des Kreuzgliedes anschließt. Die Dichtung 22 ist hier so gestaltet, daß sie zu der ausgerundeten Hohlkehle 19 paßt, aber einen freien Gleitsitz auf dem Zapfen l6 bildet. Fig. H veranschaulicht eine radial nach innen gerichtete Dichtungslippe 36a, um die Dichtwirkung zu verbessern, wobei jedoch die Gleitfähigkeit der Dichtung längs des Zapfens während des Zusammenbaus nicht merklich beeinträchtigt wird.

Um die Gefahr weiter zu vermindern, daß die Dichtung 22 in die Lagerhülse lo. während des Zusammenbaus mit dem Zapfen l6 hineingedrückt wird, ist der äußere Durchmesser der Dichtung an ihrem axial äußeren Ende größer als der äußere Durchmesser an ihrem axial inneren Ende, und zwar bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele.

Obwohl es nicht immer notwendig ist, ist. abhängig von dem Material der Dichtung 22 ein axialer Anschlag vorgesehen, der ein freies Laufen der Rollen 14 selbst dann sicherstellt, wenn sie mit der

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Dichtung in Berührung kommen sollten, indem der axial innere Endteil 28 der Dichtung 22 mit einer gehärteten ringförmigen Stahlscheibe 32 ausgestattet ist* Die Scheibe 32 wird vorzugsweise von einem axialen Plansch 3*t auf der Dichtung 22 getragen, um sicherzustellen, daß die Scheibe sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in Bezug auf die Dichtung lokalisiert ist.

Ein Vorteil der dargestellten Ausführungsbeispiele besteht darin, daß das Aufschnappen der Dichtung -auf die Lagerhülse Io es vermeidet, daß die Lippe 2o erst ausgebildet werden könnte und ausgebildet werden müßte, nachdem die Hülse gehärtet worden ist, was erforderlich machen würde, daß die Lippe entweder ungehärtet bleiben müßte oder daß sie einem nachfolgenden Weichmachen unterworfen werden müßte.

Die Dichtung 22 besteht im allgemeinen aus einem gegen öl widerstandsfähigen Gummi, vorzugsweise einem Neoprengummi.

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Leerseite

Claims

TATENTANWAi-TE-

HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN 3109787

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

The Torrington Company Limited ir-tor-53

L/sch Io. März 1981

P a t e η t a η s· ρ ν ü c h e

Abgedichtetes Wälzlager

ML JAbgedichtetes Wälzlager mit eiaer Lagerhülse zur Aufnahme einer Welle und mit einer nach ;$,nnen gekehrten Endlippe, die ein offenes Ende der Lagetfellse umgibt, mit Rollen zwischen der Lagerhülse und det* Welle und mit einer Dichtung am offenen Ende der LagerhÜlßö,'dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (22) ein.ringförmiger elasi5merer Körper (24) ist, dessin äußere Umfangsoberf lache mit einer radial nach innen weisenden Ausnehmung (26) zwischen den axialen Endteilen des Dichtungskörpers (24) versehen ist, wodurch eine ringförmige Nut (26) zur Aufnahme der axialen Endlippe (2o) der Lagerhülse (lo) gebildet ist, und daß ein axialer Endteil des Mchtungskörpers (24), der zum Eindringen in die Lagerhülse (lo) bestimmt ist, eine kegelstumpfförmige oder ähnliche, sich nach innen verjüngende Gestalt (28) aufweist, um den fobbeigang des Endes des Dichtungskörpers (24) an der Li£|>& <2p) zu erleichtern, wenn die Dichtung· (22) auf die Lippe £2o) aufgeschnappt wird.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Endlippe (2o) der Lage'rMlse (lo) radial außerhalb

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Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank AG P«tfcii«*teoto K. LEHMANN Telefon: (089)725 20 71 H. SCHROETER Telegramme: SAroepat Mündwn 70/37 369 München- Lipovskystrißc 10 Telegramme: Schroepai Boduguse 49 Telex: 7 248 868 pagd d (BLZ 700 70010) 1679 41-864 Telex: 5212248 pawe d

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des Wälzkörperteilkreises endet.
3. Wälzlager nach. Anspruch. 1 oder 2, dadurch, g e k e η nz ei c iin et, "daß-die ringförmige Nut (26) mit einem ringförmigen Hohlraum (3o) ausgebildet ist, um ein Nachgeben des axial inneren Endes (28) des Dichtungskörpers (24) zu erleichtern.
4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagscheibe (32) auf dem inneren Ende (28) des Dichtungskörpers (24) zum Anlaufen der Enden der Wälzkörper oder Rollen (14) vorgesehen ist.
5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Dichtungskörpers (24) an seinem axialen äußeren Endteil größer als an seinem axialen inneren Teil.
6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (lo) napfförmig ist.
7. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine'Welle (16) in dem Lager aufgenommen ist und daß der Innendurchmesser des Dichtungskörpers (24) so bemessen ist, daß der letztere einen freien axialen Gleitsitz auf der Welle (16) bildet.
8. Wälzlager nach- einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (16) einer von vier Zapfen eines kreuzförmigen Zwischengliedes (18) eines Universalgelenks ist und daß der übergang zwischen dem Zapfen (16) und einer am Hauptteil des kreuzförmigen Gliedes (18) ausgebildeten Schulter (36) die Form einer ausgerundeten Hohlkehle (19) hat, wobei der Dichtungskörper (24) axial gegen die Schulter (36) anliegt.

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9, Wälzlager nach Anspruch 8, dadurch, gekennzeichnet, daß der Dichimngskorper (24) in axialer Richtung auch gegen die Hohlkehle (19) anliegt und daß er in radial^:er⁴ⁱ"Richtung auf demjenigen Teil des Zapfens (16) sitzt, -der der Hohlkehle (19) benachbart ist.
10. Wälzlager nach Anspruch 8, &a$$rch gekennzeichnet, daß der Dicfr-fcilngskörper (24) eine nach innen gerichtete DichtungslifP¹« (36i) hat, die an demjenigen Teil des Zapfens (16) anliegt, der der Hohlkehle (19) benachbart ist.
11. Wälzlager nach einem der v.orh^rgehertden Ansprüche, dadurch gekennzeich ή-φ- t, daß der .Dichtungskörper (24) aus Gummi besteht.