DE60219857T2

DE60219857T2 - Dichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60219857T2
Application number: DE60219857T
Authority: DE
Inventors: Henrik Olsson; Jörgen Stendahl
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: JP2003083455A; DE60219857D1; SE0102976D0; CN1407261A; SE0102976L; CN1281874C; EP1291562A3; US6880830B2; JP3129888U; EP1291562A2; USRE42061E1; US20030062689A1; EP1291562B1; SE518953C2

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung befasst sich mit einem fettgeschmierten, geteilten Lagergehäuse mit einer Dichtung zum Abdichten einer Öffnung zwischen einer Welle und einer Öffnung in dem Gehäuse, wobei die Dichtung einen Hauptkörper aufweist, der in einer Umfangsnut in der Lagergehäuseöffnung angeordnet ist, wobei die Dichtung mit Dichtlippen versehen ist, die mit Abstand zueiander angeordnet sind und ein zwischenliegendes Fettreservoir ausbilden. Eine solche Dichtung ist aus der AT 332 687 B bekannt.
Hintergrund der Erfindung
Zum Abdichten einer Öffnung zwischen einer Welle und einem geteilten Lagergehäuse sind Dichtungen in der Form von Dichtringen verwendet worden, die einen Hauptkörper und eine Dichtlippe aufweisen, wobei die Dichtringe mittels eines diametralen Schnitts in zwei Hälften geteilt sind.
Wenn eine solche bekannte Dichtung in einem Lagergehäuse montiert wird, wird eine Dichtungshälfte in einer Nut an einer Öffnung in der unteren Lagergehäusehälfte positioniert und die Welle wird in der Öffnung angeordnet. Anschließend wird die obere Dichtungshälfte in einer Nut in der oberen Lagergehäusehälfte positioniert und die obere Lagergehäusehälfte wird über der unteren Hälfte angeordnet. Dann werden die beiden Lagergehäusehälften gegeneinander gedrückt.
Unglücklicherweise besteht ein Problem bei dieser Art von Dichtungen darin, dass die Dichtfunktion leicht verloren ge hen kann. Da die Dichtlippe, die an der Welle anliegen soll, wenn die zwei Lagergehäusehälfte gegeneinander gedrückt werden, schwach ist, hat sie eine Neigung, während des Zusammenbaus teilweise geknickt zu werden. Diese Knickbewegung ist jedoch fast unmöglich visuell zu erfassen, weil die Lippe normalerweise durch das Lagergehäuse verdeckt wird. Es wird jedoch offensichtlich, wenn die Lippe geknickt worden ist, da ihre Dichtfunktion verloren gegangen ist.
Zu anderen Zwecken sind auch andere Arten von Dichtungen aus dem Stand der Technik bekannt, die in anderer Weise als die zuvor beschriebene Dichtung funktionieren und die mit einer Mehrzahl von Dichtlippen versehen sind, um eine gute Dichtwirkung sicherzustellen. Beispielsweise sind aus der US 5,908,249 und der US 4,586,720 Dichtungen in der Form von Dichtringen vorbekannt, die mit einer Mehrzahl von Dichtlippen versehen sind, die dazu gedacht sind, in Dichtanlage gegen eine Lagervorrichtung gebracht zu werden. Jedoch hat keine dieser Dichtungen die gleiche Funktion oder Zielsetzung wie die vorliegende Erfindung und daher kann man nicht von ihnen behaupten, dass sie das gleiche Problem wie die vorliegende Erfindung lösten. Beispielsweise betrifft die Dichtung in der US 4,586,720 Halsdichtungen der Art, wie sie bei Walzenzapfen von Walzen in Walzmühlen eingesetzt werden und dazu dienen, Wasser daran zu hindern, in das Lager einzudringen und das Lageröl zu verschmutzen, während sie gleichzeitig den Verlust von Öl aus dem Lager verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Zielsetzungen der vorstehenden Erfindungen bestehen daher darin, ein fettgeschmiertes, geteiltes Lagergehäuse mit einer Dichtung zum Abdichten einer Öffnung des Gehäuses zwischen einer Welle und dem Gehäuse zu schaffen, wobei die Dichtvorrichtung:

– eine Gestaltung besitzt, die das Knicken der Dichtlippen während des Zusammenbaus des geteilten Lagergehäuses vollständig verhindert,
– eine Gestaltung besitzt, die für eine hervorragende Dichtwirkung und einen leichten Zusammenbau sorgt und
– eine Gestaltung besitzt, die die Dichtlippen daran hindert, allzu schnell wegen des Drucks in dem Fettreservoir verschlissen zu werden.

Diese Zielsetzungen sind dadurch gelöst worden, dass zwischen dem Hauptdichtungskörper und den Dichtlippen Verstärkungsbereiche angeordnet sind, um die Dichtlippen daran zu hindern, großen Druckänderungen ausgesetzt zu werden und dadurch die Dichtanlage zwischen den Dichtlippen und einer Welle sicherzustellen, wenn eine obere Lagergehäusehälfte, die mit der oberen Dichtungshälfte versehen ist, auf der Welle montiert wird, die in einer unteren Lagergehäusehälfte ruht, die mit der unteren Dichtungshälfte versehen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Ansicht der geteilten Dichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt,
2 einen schematischen Querschnitt der Dichtung zeigt,
3 eine schematische, teilgeschnittene Explosionsansicht der Teile zeigt, die die Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform aufweist, und
4 einen schematischen Querschnitt der in dem Lagergehäuse montierten Dichtung zeigt.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Hiermit wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben und die Dichtung als ganzes wird in den Zeichnungen mit 10 bezeichnet.
In 1 kann man sehen, dass die Dichtung 10 im wesentlichen ringförmig ist und einen Ring bildet, der durch einen diametralen Schnitt in zwei Hälften, eine obere Hälfte 12 und eine untere Hälfte 14, geteilt worden ist.
Unter Betrachtung des Querschnittes in 2 ist die Dichtung 10 mit einem Hauptkörper 16 ausgebildet, der an einem ersten Ende mit einem Vorsprung 18 mit einem Absatz 20 auf jeder Seite ausgebildet ist. Der Vorsprung 18 besitzt eine ebene obere Fläche 22 und nach außen geneigte Seitenflächen 24, die sich nach unten zu den Absätzen 20 erstrecken, die jeweils eine plane Fläche 26 im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche 22 aufweisen.
Das zweite Ende des Hauptkörpers 16 ist mit Dichtlippen 28 und Verstärkungsbereichen 30 ausgebildet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind zwei Dichtlippen 28 mit Abstand zueinander angeordnet und bilden einen Zwischenraum 32, der als Reservoir für Fett verwendet wird. Das Reservoir 32 ist im wesentlichen rechteckig und liegt vorzugsweise mittig unter dem Vorsprung 18 des Hauptkörpers 16. Weiterhin ist das Reservoir 32 vorzugsweise halb so breit wie der Vorsprung 18. Die Dichtlippen 28 sind in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet und außenseitig konisch.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Dichtung 10 gibt es zwei Verstärkungsbereiche 30 und diese sind außerhalb der Dichtlippen 28 und zwischen dem Hauptdichtungskörper 16 und den Dichtlippen 28 angeordnet. Weiterhin sind die Verstär kungsbereiche 30 mit einer Materialstärke von wesentlicher Dicke ausgebildet und besitzen eine ziemlich steife Ausgestaltung, damit sie die Dichtlippen vor großen Schmutzpartikeln schützen können und den meisten Biegekräften, die auf die Dichtung 10 während des Zusammenbaus wirken, widerstehen können. Die Dichtlippen 28 besitzen andererseits wesentlich kleinere Materialstärken als die Verstärkungsbereiche 30 und werden daher leichter gebogen.
Vorzugsweise wird jede Hälfte der Dichtung 10 in einem Stück durch Spritzgießen aus einem Material hergestellt, das etwas flexibel ist, wie z. B. ein Polymermaterial, wie z. B. Polyurethan.
Im folgenden wird mit Bezug auf 3 beschrieben, wie die Dichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Lagergehäuse 34 montiert wird.
Wie zuvor erwähnt, dient die Dichtung 10 zum Abdichten einer Öffnung 36 zwischen einer Welle 38 und einem fettgeschmierten, geteilten Lagergehäuse 34. Das Lagergehäuse 34 besitzt zwei Hälften, eine obere Lagergehäusehälfte 40 und eine untere Lagergehäusehälfte 42. Die Lagergehäuseöffnung 36 ist mit einer Umfangsnut 44 ausgebildet, die für die Dichtung 10 gedacht ist, wobei die Nut 44 eine Form besitzt, die im wesentlichen derjenigen des Vorsprunges 18 entspricht, obgleich die Nut 44 einen rechteckigen Querschnitt besitzt, siehe 4, der eine Breite besitzt, die ein wenig kleiner als die Breite des Vorsprunges 18 an seiner dicksten Stelle ist.
Beim Zusammenbauen wird die untere Dichtungshälfte 14 in der Nut 44 in der unteren Lagergehäusehälfte 42 positioniert. Da der Vorsprung 18 der Dichtung 10 geringfügig größer als die Nut 44 ist, muss sie in diese hineingedrückt werden. Die Dichtung 10 soll soweit in die Nut 44 eingedrückt werden, dass die Absätze 20 mit den Lagergehäuseflächen 46 nahe der Nut 44 in Kontakt gebracht werden. In ähnlicher Weise wird die obere Dichtungshälfte 12 in dem oberen Lagergehäuse 40 angeordnet. Vorzugsweise wird das Reservoir 32 dann mit Fett befüllt.
In der Öffnung 36 in der unteren Lagergehäusehälfte 42 wird eine Welle 38 positioniert und die obere Lagergehäusehälfte 40 wird auf der Welle 38 und der unteren Lagergehäusehälfte 42 montiert. Wenn die beiden Lagergehäusehälften 40, 42 zusammengedrückt werden, werden die Dichtlippen 28 in Dichtanlage mit der Welle 38 gebracht. Eine hervorragende und zuverlässige Dichtung kann dank der steifen, Biegungen widerstehenden Verstärkungsbereiche 30 sichergestellt werden, deren Existenz in der Dichtung 10 die Dichtlippen 28 am Knicken hindern.
Während des Einsatzes der Lageranordnung muss das Lagergehäuse 34 mit neuem Fett aufgefüllt werden. Wenn jedoch neues Fett in das Lagergehäuse 34 eingepresst wird, wird es erwärmt, wenn es das wärmere Lager berührt, was dazu führt, dass ein großer Druck innerhalb des Gehäuses aufgebaut wird. Die innere Temperatur des wieder geschmierten Lagers erreicht eine Spitze bald nachdem es begonnen hat zu arbeiten und dann wird die Betriebstemperatur auf ein viel niedrigeres Niveau abfallen, wenn sich das Fett in dem Lager und dem Lagergehäuse verteilt hat, infolge der gegenseitigen Rotation der Welle und der Lagerbauteile. Dieser Temperaturanstieg und folgende Temperaturabfall führt selbstverständlich zu Druckänderungen. Solche Druckänderungen beeinflussen die Dichtlippen 28 gewöhnlich dadurch negativ, dass sie stärker gegen die Welle 38 gepresst werden, was dazu führt, dass sie schnell verschleißen. Die Verstärkungsbereiche 30 der vorliegenden Erfindung mindern diese Negativwirkung jedoch, indem sie eine große Menge des Druckes aufnehmen, so dass die Dichtlippen diesem weniger ausgesetzt sind.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform beschränkt ist sondern innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche variiert und verändert werden kann.

Claims

Fettgeschmiertes, geteiltes Lagergehäuse (34) mit einer Dichtung (10) zum Abdichten einer Öffnung (36) zwischen einer Welle (38) und einer Öffnung in dem Gehäuse, wobei die Dichtung (10) einen Hauptkörper (16) aufweist, der in einer Umfangsnut (44) in der Lagergehäuseöffnung (36) angeordnet ist und durch einen diametralen Schnitt in zwei Hälften (12, 14) geteilt ist, und die Dichtungshälften (10) jeweils mit Dichtlippen (28) ausgebildet sind, die einstückig mit dem Hauptkörper (16) ausgebildet sind, wobei die Dichtlippen in jeder Dichtungshälfte mit Abstand zueinander angeordnet sind und ein zwischenliegendes Fettreservoir (32) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptdichtungskörper (16) und den Dichtlippen (28) einstückig mit diesen steife, Biegungen widerstehende Verstärkungsbereiche (30) angeordnet sind, um die Dichtlippen (28) daran zu hindern, großen Druckänderungen ausgesetzt zu sein, indem sie eine große Menge des Druckes aufnehmen, um dadurch die Dichtanlage zwischen den Dichtlippen (28) und einer Welle (38) sicherzustellen, wenn eine obere Lagergehäusehälfte (40), die mit der oberen Dichtungshälfte (12) versehen ist, auf der Welle (38) montiert wird, wobei die Welle (38) in einer unteren Lagergehäusehälfte (42) ruht, die mit der unteren Dichtungshälfte (14) versehen ist.
Lagergehäuse mit einer Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptdichtungskörper (16) in einer Richtung zu dem Lagergehäuse (34) hin mit Absätzen (20) ausgebildet ist, an denen sich die Lager gehäuseoberfläche (46) nahe der Nut (44) abstützen kann, und dass der Hauptdichtungskörper (16) in einer Richtung zu dem Lagergehäuse (34) hin einen Vorsprung (18) zwischen den Absätzen (20) besitzt, wobei der Vorsprung (18) eine im wesentlichen der Nut (44) des Lagergehäuses (34) entsprechende Form besitzt.
Lagergehäuse mit einer Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsbereiche (30) mit einer Materialstärke von wesentlicher Dicke hergestellt sind, während die Dichtlippen (28) wesentlich kleinere Materialstärken haben.
Lagergehäuse mit einer Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Polymermaterial, beispielsweise Polyurethan hergestellt ist.