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Dokumentenidentifikation DE3120660C2 05.11.1987
Titel Wellenlagerblock
Anmelder Reliance Electric Co., Mishawaka, Ind., US
Erfinder Tooley, Robert W., Osceola, Ind., US
Vertreter Hauck, H., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., 8000 München; Schmitz, W., Dipl.-Phys.; Graalfs, E., Dipl.-Ing., 2000 Hamburg; Wehnert, W., Dipl.-Ing., 8000 München; Döring, W., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 4000 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 23.05.1981
DE-Aktenzeichen 3120660
Offenlegungstag 18.02.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.11.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.11.1987
IPC-Hauptklasse F16C 33/78
Zusammenfassung Eine Dichtung für ein Lager mit einem Gehäuse, welches eine Öffnung zur Aufnahme einer Welle aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Lagereinbau gelagert ist und einen Innenring zur Aufnahme der Welle besitzt. In der Gehäuseöffnung ist angrenzend an den Innenring eine Dichtung, bestehend aus einem Ring mit einer radial verlaufenden, nach außen gerichteten flachen Oberfläche gelagert, und auf dem Innenring ist eine Dichtung gelagert, die nach Art eines V-Ringes ausgebildet sein kann und eine Lippe aufweist, die auf der radialen Oberfläche des Ringes aufsitzt und eine Reibung gegen diese ausübt. Auf dem Ring können Überwürfe zur Anwendung kommen, um die mit einer Lippe versehene Dichtung in der richtigen Beziehung mit dem Ring auf dem Innenring zu halten. Die Beziehung der Lippe zum Metallring ist derart, daß der Lagereinbau durch das Herausströmen von Schmiermittel nach außen gereinigt wird, jedoch gegenüber dem Eintritt von Fremdkörpern geschützt ist. Bei einigen Abwandlungen kann eine Hilfsdichtung, die mit Bezug auf die mit einer Lippe versehene Dichtung nach außen angeordnet ist, zur Anwendung kommen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenlagerblock nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-Z: Maschinenmarkt, Würzburg - Nr. 66 - 16. August 1974, S. 1283-1286 ist ein Wellenlagerblock bekannt, bei dem der innere Laufring gleichlang ausgebildet ist wie der äußere Laufring und bei dem der vorgesehene Dichtungsring unmittelbar an der Welle gelagert ist.

Aus der DE-OS 26 01 798 ist ein Wellenlagerblock bekannt, bei dem der Innenring zwar eine axiale Verlängerung gegenüber dem Außenring aufweist und bei dem auf dieser Verlängerung ein Dichtungsring montiert ist; dieser Dichtungsring erstreckt sich jedoch zwischen Innenring und Außenring und bildet somit keine Abdichtung zwischen dem Innenring und dem Gehäuse. Dies hat den Nachteil, daß eine zweite Dichtung zwischen dem Außenring und dem Gehäuse vorgesehen sein muß.

Ein weiterer Wellenlagerblock ist im SKF Prospekt WTS 87, 1966, S. 13 beschrieben. Der hierbei vorgesehene Dichtungsring ist jedoch nicht am Innenring des Lagers befestigt.

Es ist auch bereits bekannt (Merkel Prospekt VR 123 (4. 73-10) 2, S. 4), bei einem Wellenlagerblock einen vorgesehenen V-Ring nicht am Innenring zu lagern, sondern an einem separaten Teil. Hierbei besitzt in der Regel auch immer der Innenring die gleiche Länge wie der Außenring. Nur bei den schräg einwärts geneigten Rollen ist der Innenring in Axialrichtung geringfügig länger ausgebildet als der Außenring; jedoch ist auch hierbei ausdrücklich der V-Ring auf einem separaten Teil gelagert.

Beim Gegenstand der US-PS 14 21 838 erstreckt sich der vorgesehene Dichtungsring zwischen Innenring und Außenring und bildet keine Abdichtung zwischen dem Innenring und dem Gehäuse.

Ein Wellenlagerblock mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-OS 19 45 673 bekannt. Beim Gegenstand dieser Veröffentlichung ist der Dichtungsring direkt an der Welle gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wellenlagerblock der angegebenen Art zu schaffen, dessen Lager bereits vor der Montage der Welle geschmiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wellenlagerblock der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann das Lager bereits vollständig, d. h. mit der Lagerdichtung, vor der Montage der Welle im Herstellerwerk zusammengebaut werden, wobei bereits eine Vorschmierung durchgeführt werden kann, da die Dichtung für eine abgedichtete Kammer sorgt. Dies ist bei Lagern nicht der Fall, bei denen der Dichtungsring unmittelbar auf der Welle montiert ist.

Erfindungsgemäß wird eine relativ einfach aufgebaute Dichtung zwischen dem Innenring des Lagers und dem Gehäuse vorgesehen. Wenn zwei Dichtungen vorgesehen sind, gestattet wenigstens eine Dichtung eine Reinigung des Lagers, verhindert jedoch den Eintritt von Fremdkörpern während des Betriebes desselben oder während der Zeit, während das Lager von der Betriebstemperatur auf Raumtemperatur abkühlt. Der zur Erlangung der Dichtwirkung durch die Lippe erforderliche leichte Druck ist derart, daß zwischen der Lippe und der entsprechenden Scheibe nur eine geringe oder gar keine Abnutzung auftritt, so daß die Dichtung eine besonders lange Lebensdauer besitzt und wenig Wartung erforderlich ist. Gleichzeitig wird eine wirksame Reinigung des Lagers und ein Schutz desselben vor Schmutz, Feuchtigkeit und anderen Fremdkörpern ermöglicht. Der Zusammenbau des Lagers einschließlich der Dichtungen kann im Herstellerwerk durchgeführt werden, und das Lager verlangt keinerlei Ausbau am Verwendungsort, so daß eine Vorschmierung des Lagers erreicht und der Eintritt von Fremdkörpern vor der Verwendung sowie auch während der Verwendung des Lagers verhindert wird.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Wellenlagerblocks mit Welle, wobei ein Teil des Lagerblocks entfernt ist;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des in Fig. 1 gezeigten Lagerblocks gemäß Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine andere Ausführungsform eines Wellenlagerblocks;

Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform eines Wellenlagerblocks;

Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine vierte Ausführungsform eines Wellenlagerblocks; und

Fig. 6 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine fünfte Ausführungsform eines Wellenlagerblocks.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Wellenlagerblock mit einem Gehäuse 12 und einem Lager 14 bezeichnet. Das Lager ist in dem Hohlraum des Lagerblocks gelagert und wird durch das Gehäuse gestützt. Es besteht aus einem Außenring 16, einem Innenring 18 und zwei Reihen von Rollenlagern 20 und 21, wobei die Rollenlager durch Käfige 24 bzw. 26 an ihrem Platz zwischen dem Außen- und Innenring gehalten werden. Wenn das Lager installiert ist, erstreckt sich eine Welle durch die Öffnung 28 des Innenringes 18 und steht nach außen von dessen Enden vor.

Der Innenring ist auf der Welle durch ein Paar Klemmringe 30 und 32 und eine Anzahl Stellschrauben 34 und 36 in den entsprechenden Klemmringen 30 und 32, die sich durch Löcher in dem Innenring erstrecken und auf der Welle aufsitzen, fixiert. Das Lager wird durch einen Ansatz 38 geschmiert, der in einer Gewindebohrung 40 im oberen Abschnitt des Gehäuses 12 gelagert ist. Das Gehäuse ist mit einer Grundplatte 42 versehen, welche ein Loch 44 auf jeder Seite der Grundplatte enthält, um den Lagerblock auf einer Stützeinheit zu befestigen. Das Lager wird durch Sprengringe 46 und 48, die in Nuten in dem Gehäuse auf gegenüberliegenden Seiten des Außenringes 16 angeordnet sind, in seiner Arbeitsstellung im Lagerblock positioniert.

Dichtungen sind auf gegenüberliegenden Seiten des Lagers angeordnet und durch die Bezugszeichen 60 und 62 gekennzeichnet. Die Dichtung 60 besteht aus einer Metallscheibe 64, die sich von der Innenseite der Bohrung des Gehäuses nach innen erstreckt und einen Flansch 66 aufweist, welcher eng anliegend auf der Innenseite der Gehäusebohrung aufsitzt und die Scheibe fest an ihrem Platz im Gehäuse hält. Bei der Scheibe handelt es sich um einen flachen plattenartigen Körper mit einer glatten ununterbrochenen, nach außen gerichteten Oberfläche. Auf ein Ende des Innenringes 18 ist ein V-Ring 70 aufgesetzt, der eine ringförmige Lippe 72 aufweist, welche sich seitwärts nach innen erstreckt und über ihren vollen Umfang auf der Außenfläche der Scheibe 64 aufsitzt. Der V-Ring 70 sitzt fest auf dem Innenring auf, und es wird, wenn sich die Lippe in richtiger Berührung mit der Außenseite der Scheibe 64 befindet, eine wirksame Schmiermitteldichtung zwischen dem Innenring und der Bohrung des Gehäuses erzeugt und aufrechterhalten. Die Scheibe 64 ist im Abstand vom Innenring angeordnet und bildet dadurch eine ringförmige Öffnung 74, durch welche Schmiermittel strömen kann, wenn der Lagerblock geschmiert wird, und gestattet ferner eine Entlastung des durch Hitze in dem Lager erzeugten Innendruckes durch den Durchgang von Luft und Schmiermittel durch die Öffnung 74 und an der Lippe 72 vorbei. Der V-Ring 70 wird relativ zu der Scheibe 64 durch den Klemmring 30 in der richtigen Stellung gehalten. Die Scheibe 64 ist am Gehäuse befestigt und verbleibt somit stationär, während der V-Ring 70 in enger Anlage um den Umfang des Innenringes gepaßt ist und mit diesem umläuft. Die Art, in welcher die Lippe des V-Ringes auf der Scheibe 64 aufsitzt, gestattet den Austritt von Schmiermittel, Luft und Dampf aus dem Lager und verhindert den Eintritt von Schmutz, Feuchtigkeit und anderen Fremdkörpern in das Lager. Im Betrieb gestattet die Dichtung ohne weiteres eine Reinigung des Lagers durch Hindurchlassen des Schmiermittels zwischen der Lippe 72 und der Scheibe 64, und Fremdkörper werden durch den Aufsitz der Lippe auf der Scheibe sowie deren Gleitberührung daran gehindert, in das Lager einzutreten. Obwohl die Lippe normalerweise nur leicht auf der Scheibe aufsitzt, verhindert sie wirksam das Eindringen von Fremdkörpern in das Lager.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform eines Wellenlagerblocks ist in vieler Hinsicht der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ähnlich, abgesehen davon, daß eine der Dichtungen in einer Stellung angeordnet ist, die eine Anordnung des Lagers und der Welle in senkrechter Lage gestattet, ohne daß irgendein wesentlicher Verlust von Schmiermittel während des Betriebes des Lagers auftritt. Bei dieser Ausführungsform ist die Dichtung 62, die nach Einbau auf der Unterseite des Lagers liegt, durch Umkehrung der relativen Lagen des V-Ringes 70&min; und der Scheibe 64&min; abgewandelt, so daß die Lippe 72&min; des V-Ringes 70&min; die Innenseite der Scheibe 64&min; erfaßt, wobei die Scheibe 64&min; außerhalb des V-Ringes angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform funktioniert der V-Ring der Dichtung 60 in derselben Weise wie in Verbindung mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform beschrieben; jedoch verhindert die Lippe 72&min; des V-Ringes 70&min; ein Herausströmen des Schmiermittels nach außen, und es wird normalerweise ein ausreichender Druck durch das Schmiermittel auf die Lippe ausgeübt, um sie ausreichend fest auf der Scheibe 64&min; zum Aufsitzen zu bringen, so daß der Eintritt von Fremdkörpern in das Lager durch die Dichtung 62 auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, wobei der Hauptunterschied in der Verwendung einer Scheibe 90 auf einer Seite des Lagers anstelle des Klemmringes 32 besteht. Die Scheibe 90 besitzt einen Flansch 92, welcher in enger Anlage an der Innenwand der Bohrung des Gehäuses 12 sitzt und durch eine enge Passung daran gehalten wird. Der V-Ring 70&min; sitzt auf dem Innering 18 zwischen den Scheiben 64&min; und 90, wobei die Lippe des V-Ringes auf der nach außen gerichteten Fläche der Scheibe 64&min; sitzt. Der V-Ring wird durch die beiden Scheiben 64&min; und 90 an seinem Platz gehalten, und die beiden Scheiben bilden zusammen mit der V-Ringdichtung eine wirksame Labyrinthdichtung, wobei die Lippe eine Ventilfunktion ausführt, die eine Reinigung des Lagers durch den Austritt von Schmiermittel aus dem Lager zuläßt, jedoch den Eintritt von Schmutz, Feuchtigkeit und anderen Fremdkörpern durch die Dichtung in das Lager infolge des Aufsitzens der Lippe auf der Ringfläche der Scheibe 64&min; verhindert. Das Lager 60 ist in dieser Darstellung das gleiche wie das in den Fig. 2 und 3 gezeigte.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform bei der die Lagerdichtungen, wie beispielsweise die in Fig. 2 gezeigten, in einem Dichtungssystem angeordnet sind, in welchem eine Hilfsdichtung benutzt wird; daher werden zur Bezeichnung gleicher Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind die Hilfsdichtungen durch Bezugszeichen 100 und 102 bezeichnet, wobei die Dichtung 100 aus einem ringförmigen Körper besteht, der an der Außenkante des Gehäuses um die darin befindliche Bohrung herum befestigt ist und einen Flansch 104 aufweist, der sich nach innen bis zu einem Punkt in der Nähe der Welle, jedoch mit Abstand von dieser erstreckt, um eine Öffnung 106 zu bilden. Die Dichtung 100 schließt den Klemmring 30 ein und bildet darin einen Hohlraum 108, welcher mit der Dichtung 60 in Verbindung steht. Der Hohlraum 108 wird durch einen Ansatz 110 geschmiert, und das durch den Ansatz in den Hohlraum injizierte Schmiermittel wird durch die Öffnung 106 nach außen gedrückt und an einem Eintritt in das Lager durch die Lippe des V-Ringes 70 gehindert. Somit kann das Schmiermittel die Hilfsdichtung 100 lediglich durch Fließen durch die Öffnung 106 nach außen reinigen. Bei der gezeigten Ausführungsform besteht die Hilfsdichtung 102 aus einer Platte 112 mit einem ringförmigen Flansch 114, der durch eine Anzahl Schrauben 116 an dem Gehäuse befestigt ist. Diese Art Hilfsdichtung kann in Fällen benutzt werden, bei denen die Welle in der Nähe des Endes des Lagers endet.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform werden die Scheiben 120 und 120&min; entsprechend den Scheiben 64 und 64&min; durch durch Anlage an einem ringförmigen Einsatz 124, 126 mittels der durch den mit Gewinde versehenen Einsatz 126 aufgebrachten Kraft an ihrem Platz gehalten. Der Einsatz 126 ist in die Gewindeöffnung 128 am Ende der Bohrung des Gehäuses eingesetzt. Wenn der Einsatz 126 gegen die Scheibe 120&min; stößt, übt der Außenring 16 einen Druck gegen die Scheibe 120 aus, und die beiden Scheiben und der Innenring werden demzufolge fest an ihrem Platz und die Scheiben in der richtigen Stellung relativ zum Lager gehalten. Außerhalb der Scheiben 120 und 120&min; sind V-Ringe 70 und 70&min; angeordnet, und der V-Ring 70 wird durch einen Klemmring 30 und der V-Ring 70&min; durch eine Schulter 130 an seinem Platz gehalten. Die Dichtungen arbeiten in derselben Weise wie die Dichtungen 60 und 62 der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform und gestatten somit eine Reinigung des Lagers, wenn das Schmiermittel injiziert wird, und während des Betriebes des Lagers, während sie den Eintritt von Fremdkörpern durch das Aufsitzen der Lippen 72 und 72&min; auf ihren entsprechenden Scheiben 120 und 120&min; verhindern.


Anspruch[de]
  1. 1. Wellenlagerblock mit einem Gehäuse, welches eine Öffnung zur Aufnahme einer Welle aufweist, einem innerhalb des Gehäuses angeordneten und einen sich axial zur Gehäuseöffnung erstreckenden Innenring und Außenring aufweisenden Lager, einer Dichtung für das Lager mit einer innerhalb der Öffnung angeordneten und mit dem Gehäuse verbundenen Scheibe, die eine glatte Ringfläche aufweist, die sich radial nach innen erstreckt, und einem axial außerhalb der genannten Fläche angeordneten V-Ring mit einer ringförmigen Lippe, die sich etwa radial nach außen erstreckt und an der glatten Ringfläche der Scheibe anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (18) einen sich axial über den Außenring (16) hinaus erstreckenden Abschnitt aufweist, daß auf dem Innenring (18) zur Befestigung desselben an der Welle ein Klemmring (30, 32) angeordnet ist und daß der V-Ring (70) an dem sich axial über den Außenring (16) hinaus erstreckenden Abschnitt des Innenringes (18) montiert ist, wobei der Klemmring (30, 32) ein Lager für den V-Ring (70) bildet.
  2. 2. Wellenlagerblock nach Anspruch 1 für eine senkrecht angeordnete Welle, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem nach dem Einbau an der Unterseite des Lagers liegenden V-Ring (70&min;) die Scheibe (64&min;) außerhalb des V-Ringes angeordnet ist, so daß die Lippe (72&min;) an der Innenseite der Scheibe (64&min;) anliegt.
  3. 3. Wellenlagerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des V-Ringes (70&min;) eine weitere Scheibe (90) angeordnet ist, die den V-Ring (70&min;) zusammen mit der ersten Scheibe (64&min;) arretiert und zusammen mit der ersten Scheibe und dem V-Ring eine Labyrinthdichtung bildet.
  4. 4. Wellenlagerblock nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (120, 120&min;) durch einen mit dem Gehäuse (12) verschraubten ringförmigen Einsatz (124, 126) gegen den Außenring (16) gepreßt ist.






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