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WO2013104739A1 - Lagervorrichtung - Google Patents

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WO2013104739A1
WO2013104739A1 PCT/EP2013/050446 EP2013050446W WO2013104739A1 WO 2013104739 A1 WO2013104739 A1 WO 2013104739A1 EP 2013050446 W EP2013050446 W EP 2013050446W WO 2013104739 A1 WO2013104739 A1 WO 2013104739A1
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WO
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bearing
sealing unit
bearing device
inner ring
surface area
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PCT/EP2013/050446
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kern-Trautmann
Baozhu Liang
Hans-Jürgen Liesegang
Mathias Seuberling
Reiner Wagner
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Original Assignee
SKF AB
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Publication date
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    • F16C33/783—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the mounting region
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    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc

Definitions

  • the invention relates to a bearing device with a gap and a sealing unit, which is intended to seal the gap.
  • the device has a gap which leads to an inner region of the tapered roller bearing.
  • the device has a non-contact seal, which is mounted far away from the bearing and seals against an axle.
  • the seal is designed either as a labyrinth seal or as felt ring seal. The seal is only attached to the final use of the device relative to the camp.
  • a sealing unit of the device may alternatively be formed as a sealing unit, which also permanently contacts its mating surface during operation of the tapered roller bearing in which components of the bearing move relative to each other.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic storage device with a high efficiency.
  • the object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
  • the felt element is partially disposed in a groove of the bearing outer ring, wherein the extension length of the groove widens in the axial direction of the bearing, starting from the groove bottom of the groove, so that the felt element compressed in the region of the groove bottom and thereby in a state in which the bearing inner ring relative to rests against the bearing outer ring, is pressed against the first surface area and abuts against this and in an operating state in which the bearing outer ring rotates relative to the bearing inner ring, spaced from the first surface region is arranged.
  • a high efficiency can be achieved.
  • a low production cost can be achieved and a long tolerance chain can be avoided.
  • the bearing component is integrally formed.
  • one piece should be understood in particular from a cast and / or from a spray and / or separable only with destruction. This allows a structurally simple design can be achieved.
  • the bearing component is a roller bearing outer ring or a roller bearing inner ring.
  • a mating surface of the felt element is a surface of a bearing ring and in particular is formed by a bearing shoulder, whereby an additional precision machining with respect to concentricity and surface quality to the manufacturer of mating surface can be avoided because the surface of the bearing ring already by such will be produced.
  • the sealing unit is arranged at a distance from the first surface region. In this way, wear can be avoided and heating by friction between the sealing unit and the first surface area can be prevented.
  • Fig. 1 shows a partial section through a part of a bearing with a storage device according to the invention.
  • Figure 1 shows a partial section through a part of a grease-lubricated, double-row tapered roller bearing with a storage device according to the invention.
  • the bearing device comprises a roller bearing inner ring 26, a roller bearing outer ring 28, and a component 30 which is fixed to the roller bearing outer ring.
  • the integrally formed rolling-contact ring 26 comprises a first surface region 10 which, together with a second surface region 12, which is a surface of the component 30, forms a gap 14.
  • the first surface area 10 is part of a shoulder 24 of the roller bearing inner ring 26.
  • a first sealing unit 16 of the bearing device is formed by a ring of felt and partially arranged in a groove 38 of the component 30 between the first and the second surface area 10, 12.
  • the seal unit 16 In a state where the rolling bearing inner race 26 rests relative to the rolling bearing outer race 28, the seal unit 16 abuts against the first surface portion 10.
  • the sealing unit 16 In an operation in which the rolling bearing outer ring rotates relative to the rolling bearing inner ring, the sealing unit 16 is arranged at a distance from the first surface region 10. In the state and during the operation, the seal unit 16 seals the gap 14. In the operation, the seal unit and the first area area form a minimum gap seal.
  • a bearing component 18, which is formed by the roller bearing inner ring 26, has a running surface 20 for rolling rolling elements 40.
  • the ring In an unmounted state of the seal unit 16, the ring is made of felt a rectangular cross section. In an assembled state, the ring of felt is compressed in the region of the groove bottom and is thereby pressed against the first surface region 10 in particular. The first surface area is ground.
  • the seal unit 16 is disposed at a first axial end portion 32 of the bearing device.
  • the bearing device has a further sealing unit 34, which is attached to a component 44 which is fixed to the roller bearing outer ring.
  • Another roller bearing inner ring 46, the component 44 and the rolling bearing outer ring are arranged in the same way relative to each other as the roller bearing inner ring 26, the component 30 and the rolling bearing outer ring.
  • the components 30 and 44 and the roller bearing inner rings 26, 46 are identical.
  • the sealing units 16 and 34 are identical.
  • the seal unit 34 is disposed at a second axial end portion 36 of the bearing device, which faces the first axial end portion 32.
  • the sealing unit is attached to the roller bearing inner ring and on another shoulder of the bearing device, in particular on a shoulder of the rolling bearing outer ring, rests or forms with this a minimum gap seal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

B e s c h r e i b u n g
Lagervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung mit einem Spalt und einer Dichtungseinheit, die dazu vorgesehen ist, den Spalt abzudichten.
Es ist eine Vorrichtung mit einem zweireihigen, fettgeschmierten Kegelrollenlager bekannt. Die Vorrichtung weist einen Spalt auf, welcher zu einem Innenbereich des Kegelrol- lenlagers führt. Die Vorrichtung weist eine berührungslose Dichtung auf, welche weit vom Lager entfernt angebracht ist und gegen ein Achsteil abdichtet. Die Dichtung ist entweder als Labyrinthdichtung oder als Filzringsdichtung ausgebildet. Die Dichtung wird erst am endgültigen Einsatzort der Vorrichtung relativ zu dem Lager befestigt. Ferner kann eine Dichtungseinheit der Vorrichtung alternativ zu der Dichtung als Dichtungseinheit, welche auch bei einem Betrieb des Kegelrollenlagers, bei dem sich Komponenten des Lagers relativ zueinander bewegen, permanent an ihrer Gegenlauffläche anliegt, ausgebildet sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Lagervorrichtung mit einer hohen Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Es wird eine Lagervorrichtung, insbesondere Wälzlagervorrichtung, mit einem ersten und einem zweiten Flächenbereich, welche einen Spalt bilden, mit wenigstens einer Dichtungs- einheit, welche zumindest teilweise zwischen dem ersten und dem zweiten Flächenbereich angeordnet ist und den Spalt abdichtet, und mit wenigstens einem Lagerbauteil vorgeschlagen, welches eine Lauffläche und den ersten Flächenbereich aufweist, wobei die Dichtungseinheit wenigstens ein Filzelement aufweist, welches an der Abdichtung des Spalts zumindest mitwirkt. Das Filzelement ist teilweise in einer Nut des Lageraußenrings angeordnet, wobei sich die Erstreckungslänge der Nut in axialer Richtung des Lagers ausgehend von dem Nutgrund der Nut verbreitert, sodass das Filzelement im Bereich des Nutgrundes zusammengedrückt und dadurch in einem Zustand, in welchem der Lagerinnenring relativ zu dem Lageraußenring ruht, gegen den ersten Flächenbereich gedrückt wird und an diesem anliegt und in einem Betriebszustand, bei welchem sich der Lageraußenring relativ zu dem Lagerinnenring dreht, beabstandet zu dem ersten Flächenbereich angeordnet ist.
Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann ein geringer Fertigungsaufwand erreicht und eine lange Toleranzkette vermieden werden. Ferner kann insbesondere erreicht werden, dass bei einer Lieferung eines Lagers, welches die Lagervorrichtung aufweist, der Spalt bereits gegen ein Schmutzeindringen durch die Dichtungseinheit geschützt ist, so dass Schutzmaßnahmen gegen Verschmutzung bei der Lieferung, welche notwendig sind, wenn ein permanenter, nicht zum Lager gehörender Verschmutzungsschutz des Spalts erst nach der Lieferung montiert wird, entfallen können.
Vorzugsweise ist das Lagerbauteil einstückig ausgebildet. Unter "einstückig" soll insbesondere aus einem Guss und/oder aus einer Spritzung und/oder nur unter Zerstörung trennbar verstanden werden. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Lagerbauteil ein Wälzlageraußenring oder ein Wälzlagerinnenring ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Gegenlauffläche des Filzelements eine Fläche eines Lagerrings ist und insbesondere durch eine Lagerschulter gebildet ist, wodurch eine zusätzliche Präzisionsbearbeitung in Bezug auf Rundlauf und Oberflächengüte zum Hersteller der Gegenlauffläche vermieden werden kann, weil die Fläche des Lagerrings bereits durch eine solche hergestellt wird.
Mit Vorteil ist bei einem Betriebsvorgang, bei welchem sich der erste Flächenbereich relativ zu dem zweiten Flächenbereich bewegt, die Dichtungseinheit beabstandet von dem ersten Flächenbereich angeordnet. Auf diese Weise kann Verschleiß vermieden und eine Erhitzung durch Reibung zwischen der Dichtungseinheit und dem ersten Flächenbereich verhindert werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fach- mann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil eines Lagers mit einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung .
Figur 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil eines fettgeschmierten, zweireihigen Kegelrollenlagers mit einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung. Die Lagervorrichtung weist einen Wälzlagerinnenring 26, einen Wälzlageraußenring 28, und ein Bauteil 30 auf, welches an dem Wälzlageraußenring befestigt ist. Der einstückig ausgebildete Wälzlage- rinnenring 26 umfasst einen ersten Flächenbereich 10, welcher zusammen mit einem zweiten Flächenbereich 12, der eine Oberfläche des Bauteils 30 ist, einen Spalt 14 bildet. Der erste Flächenbereich 10 ist Teil einer Schulter 24 des Wälzlagerinnenrings 26.
Eine erste Dichtungseinheit 16 der Lagervorrichtung ist durch einen Ring aus Filz gebildet und zwischen dem ersten und dem zweiten Flächenbereich 10,12 teilweise in einer Nut 38 des Bauteils 30 angeordnet. In einem Zustand, in welchem der Wälzlagerinnenring 26 relativ zu dem Wälzlageraußenring 28 ruht, liegt die Dichtungseinheit 16 an dem ersten Flächenbereich 10 an. Bei einem Betriebsvorgang, bei welchem sich der Wälzlageraußenring relativ zu dem Wälzlagerinnenring dreht, ist die Dichtungseinheit 16 beabstandet zu dem ersten Flächenbereich 10 angeordnet. In dem Zustand und bei dem Betriebsvorgang dichtet die Dichtungseinheit 16 den Spalt 14 ab. Bei dem Betriebsvorgang bilden die Dichtungseinheit und der erste Flächenbereich eine Minimalspaltsdichtung.
Ein Lagerbauteil 18, welches durch den Wälzlagerinnenring 26 gebildet ist, weist eine Lauffläche 20 zum Abrollen von Wälzkörpern 40 auf.
Die Erstreckungslänge der Nut 38 in axialer Richtung des Lagers verbreitert sich ausgehend von dem Nutgrund der Nut 38 in Radialrichtung des Lagers auf die Drehachse 42 des Lagers zu. In einem unmontierten Zustand der Dichtungseinheit 16 weist der Ring aus Filz einen rechteckförmigen Querschnitt auf. In einem montierten Zustand ist der Ring aus Filz im Bereich des Nutgrundes zusammengedrückt und wird insbesondere dadurch gegen den ersten Flächenbereich 10 gedrückt. Der erste Flächenbereich ist geschliffen.
Aufgrund der Nähe der Dichtungseinheit zu dem Inneren des Lagers, welches durch die Dichtungseinheit geschützt wird, werden Toleranzketten reduziert. Ferner wird durch die Dichtungseinheit ein Fettaustritt verhindert.
Außerdem ist die Dichtungseinheit 16 an einem ersten axialen Endbereich 32 der Lagervorrichtung angeordnet. Die Lagervorrichtung weist eine weitere Dichtungseinheit 34 auf, welche an einem Bauteil 44, das an dem Wälzlageraußenring fixiert ist, befestigt ist. Ein weiterer Wälzlagerinnenring 46, das Bauteil 44 und der Wälzlageraußenring sind in gleicher Weise relativ zueinander angeordnet wie der Wälzlagerinnenring 26, das Bauteil 30 und der Wälzlageraußenring. Außerdem sind die Bauteile 30 und 44 und die Wälzlagerinnenringe 26, 46 baugleich. Des Weiteren sind die Dichtungseinheiten 16 und 34 baugleich. Die Dichtungseinheit 34 ist an einem zweiten axialen Endbereich 36 der Lagervorrichtung angeordnet, welcher dem ersten axialen Endbereich 32 gegenüberliegt.
In einer anderen Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass die Dichtungseinheit an dem Wälzlagerinnenring befestigt ist und an einer anderen Schulter der Lagervorrichtung, insbesondere an einer Schulter des Wälzlageraußenrings, anliegt beziehungsweise mit diesem eine Minimalspaltdichtung bildet.
Bezugszeichenliste
10 Flächenbereich
12 Flächenbereich
14 Spalt
16 Dichtungseinheit
18 Lagerbauteil
20 Lauffläche
22 Filzelement
24 Schulter
26 Wälzlagerinnenring
28 Wälzlageraußenring
30 Bauteil
32 Endbereich
34 Dichtungseinheit
36 Endbereich
38 Nut
40 Wälzkörper
42 Drehachse
44 Bauteil
46 Wälzlagerinnenring

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Lagervorrichtung
1. Lagervorrichtung, insbesondere Wälzlagervorrichtung, mit einem ersten Flächenbereich (10) an einem Lagerinnenring (18), welcher ferner eine Lauffläche (20) aufweist, und einem zweiten Flächenbereich (10, 12) an einem Lageraußenring (30) der Wälzlagervorrichtung, welche einen Spalt (14) bilden, mit wenigstens einer Dichtungseinheit (16), welche zumindest teilweise zwischen dem ersten und dem zweiten Flächenbereich (10, 12) angeordnet ist und den Spalt (14) abdichtet, wobei die Dichtungseinheit (16) wenigstens ein Filzelement (22) aufweist, welches teilweise in einer Nut (38) des Lageraußenrings (30) angeordnet ist, wobei sich die Erstreckungs- länge der Nut (38) in axialer Richtung des Lagers ausgehend von dem Nutgrund der Nut (38) verbreitert, sodass das Filzelement im Bereich des Nutgrundes zusammengedrückt und dadurch in einem Zustand, in welchem der Lagerinnenring (18) relativ zu dem Lageraußenring (30) ruht, gegen den ersten Flächenbereich (10) gedrückt wird und an diesem anliegt und in einem Betriebszustand, bei welchem sich der Lageraußenring (30) relativ zu dem Lagerinnenring (18) dreht, beabstandet zu dem ersten Flächenbereich (10) angeordnet ist.
2. Lagervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lagerinnenring (18) einstückig ausgebildet ist.
3. Lagervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Schulter (24) des Lagerinnenrings den ersten Flächenbereich (10) aufweist.
4. Lagervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dichtungseinheit ein Ring aus Filz ist.
5. Lagervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dichtungseinheit (16) an einem ersten axialen Endbereich (32) der Lagervorrichtung angeordnet ist und die Lagervorrichtung eine weitere Dichtungseinheit (34) mit wenigstens einem Teil aus Filz aufweist und die weitere Dichtungseinheit (34) an einem zweiten axialen Endbereich (36) der Lagervorrichtung angeordnet ist, welcher dem ersten axialen Endbereich (32) gegenüberliegt.
6. Lager mit einer Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
7. Lager nach Anspruch 5, wobei das Lager ein fettgeschmiertes und/oder zweireihiges Kegelrollenlager ist.
PCT/EP2013/050446 2012-01-12 2013-01-11 Lagervorrichtung Ceased WO2013104739A1 (de)

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