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Dokumentenidentifikation DE10135176C1 10.04.2003
Titel In ein Wälzlager integrierte Dichtung und Verwendung einer solchen Dichtung
Anmelder AB SKF, Göteborg, SE
Erfinder Hußlein, Wolfgang, 97447 Gerolzhofen, DE
Vertreter Gosdin, M., Dipl.-Ing.Univ. Dr.-Ing., Pat.-Ass., 97422 Schweinfurt
DE-Anmeldedatum 19.07.2001
DE-Aktenzeichen 10135176
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 10.04.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.04.2003
IPC-Hauptklasse F16C 33/76
IPC-Nebenklasse F16J 15/32   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine in ein Wälzlager integrierte Dichtung (1), bestehend aus einem Stützkörper (2) und einem an diesen befestigten Dichtkörper (3), wobei der Stützkörper (2) direkt oder indirekt entweder am Außenring (4) oder am Innenring (5) des Wälzlagers befestigt ist und wobei der Dichtkörper (3) an einer Seite des Stützkörpers (2) befestigt ist und mit mindestens einer Dichtlippe (6) am Innen- oder Außenring (4, 5) reibend anliegt. Zum effizienten Schutz des Lagers bei Tauch-Lackier- und ähnlichen Anwendungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf der Seite des Stützkörpers (2), auf der der Dichtkörper (3) nicht befestigt ist, ein zusätzlicher Dichtkörper (7) angebracht ist, der mit mindestens einer Dichtlippe (8) am Innen- oder Außenring (5, 4) reibend anliegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine in ein Wälzlager integrierte Dichtung, bestehend aus einem Stützkörper und einem an diesem befestigten Dichtkörper, wobei der Stützkörper direkt oder indirekt entweder am Außenring oder am Innenring des Wälzlagers befestigt ist und wobei der Dichtkörper an einer Seite des Stützkörpers befestigt ist und mit mindestens einer Dichtlippe am Innen- oder Außenring reibend anliegt. Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines Wälzlagers mit einer solchen integrierten Dichtung.

In Wälzlager integrierte Dichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. In der EP 0 276 877 B1 ist ein Wälzlager beschrieben, in dessem axialen Endbereich ein ringförmiges Trägerblech in einer entsprechenden Eindrehung am Lageraußenring angeordnet ist; am Trägerblech ist eine Dichtung anvulkanisiert, die am Wälzlagerinnenring anläuft.

Auch bei der Lösung gemäß der EP 0 129 270 A1 ist ein Wälzlager mit einer integrierten Dichtung ausgestattet. Diese ist ebenfalls an einem ringförmigen Trägerblech angeordnet, wobei eine Dichtlippe, den Wälzkörpern zugewandt, am Innenring des Lagers reibend anläuft.

Zusätzlicher Schutz des Lagerinneren wird durch einen weiteren Dichtkörper (Flinger) erreicht, der von der axial außen liegenden Seite mit einer weiteren Dichtlippe am Trägerblech anläuft.

Eine ähnliche Ausgestaltung ist aus der JP 08254213 A bekannt, bei der in ähnlicher Weise ein Trägerblech in eine umlaufende Nut im Lageraußenring eingreift. Am Trägerring ist eine Elastomerdichtung anvulkanisiert, die in zwei Dichtlippen verzweigt, die beide am Lagerinnenring anlaufen.

Ähnliche Lösungen sind aus der US 2,276,225, der US 2,887,331, der US 2,979,345 und der US 5,419,642 bekannt.

Die vorbekannten Dichtungskonzepte für Wälzlager sind teilweise relativ aufwendig, so dass bei deren Realisierung hohe Kosten entstehen. Andererseits treten vermehrt erhöhte Anforderungen an die Leistungsfähigkeit einer Dichtung in einem Wälzlager zutage. Namentlich bei Landmaschinen und bei Stahlbauteilen wird zunehmend die Forderung gestellt, die komplett montierten Maschinenteile in einem Tauch-Lackier- bzw. in einem Tauch-Verzink-Verfahren endzubehandeln. Soll für derartige Anwendungen ein Lager konzipiert werden, ist es erforderlich, umfängliche Vorkehrungen zu treffen, damit das Lager nicht beschädigt wird. In der Regel wird mit Abdeckungen gearbeitet, die vor das Lager gesetzt werden, so dass kein Lack bzw. keine Flüssigkeit (z. B. galvanische Zinklösung oder flüssiges Zink) in den Lagerbereich eindringen kann, was entsprechend hohe Kosten beim Tauch- Lackieren bzw. beim Tauch-Verzinken verursacht. Würden derartige Vorkehrungen nicht getroffen, bestünde die Gefahr, dass z. B. Lack bis an die Dichtungsstelle vordringt und sich beim Aushärten bzw. Abkühlen dort verfestigt. Beim Anlauf des Lagers würde damit die Dichtlippe erheblich beschädigt, so dass die Dichtfunktion nicht mehr sichergestellt wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in ein Wälzlager integrierte Dichtung zu schaffen, die sich insbesondere auch bei Anwendungen im Spritz-Lackier-Verfahren, Tauch-Lackier-Verfahren bzw. Tauch-Verzink-Verfahren eignet und ohne besondere Vorkehrungen sicherstellt, dass die Dichtfunktion des Lagers durch solche Verfahren nicht beeinträchtigt wird. Gleichzeitig soll erreicht werden, dass die Dichtung in sehr einfacher Weise hergestellt werden kann, was zu entsprechend niedrigen Kosten führen soll. Umständliche und teure Abdeckungen beim Tauch- oder Spritz-Lackieren bzw. beim Tauch-Verzinken sollen also entbehrlich werden und trotzdem die Beschädigung der Dichtung des Lagers ausgeschlossen sein.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Stützkörpers, auf der der Dichtkörper nicht befestigt ist, ein zusätzlicher Dichtkörper angebracht ist, der mit mindestens einer Dichtlippe am Innen- oder Außenring reibend anliegt.

Gemäß dem Erfindungskonzept ist also vorgesehen, dass eine in ein Wälzlager integrierte Dichtung neben der eigentlichen Dichtung eine weitere, vorgeschaltete Dichtung aufweist, die geeignet ist, bei Tauch-/Spritz-Lackier- bzw. Tauch- Verzink-Anwendungen die eigentliche Dichtlippe zu schützen. Beim Tauch-/Spritz- Lackieren bzw. galvanischen Verzinken kann sich aufzutragendes Material an der zusätzlichen, zweiten Dichtung ansetzen und gegebenenfalls dort auch aushärten. Beim Anlauf des Lagers wird diese zusätzliche Dichtlippe zwar möglicherweise beschädigt, allerdings ist die Dichtfunktion der Lagerdichtung nicht beeinträchtigt, da die eigentliche Dichtung den Lackier- bzw. Verzink-Prozeß unbeschadet überstanden hat. Beim galvanisches Verzinken versprödet beispielsweise die zusätzliche Dichtlippe; die eigentliche Dichtlippe wird jedoch geschont.

Gemäß einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, dass beide Dichtlippen der beiden Dichtkörper am gleichen Wälzlagerring reibend anliegen. Mit Vorteil ist die Verbindungsfläche zwischen dem zusätzlichen Dichtkörper und dem Stützkörper im Vergleich zu der Verbindungsfläche zwischen dem Dichtkörper und dem Stützkörper klein, vorzugsweise beträgt sie zwischen 2% und 20% der Fläche.

Der Stützkörper kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Die Dichtkörper können aus Elastomermaterial hergestellt sein; alternativ dazu können sie auch aus Kunststoff bestehen. Für Tauch-/Spritz-Lackier- bzw. Tauch-Verzink- Anwendungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Hauptdichtkörper aus Elastomermaterial besteht und der zusätzliche Dichtkörper aus Kunststoff gefertigt ist, wobei insbesondere thermoplastischer Kunststoff in Frage kommt.

Das Wälzlager kann ein Exzenterspannringlager sein oder ein Lager mit einem Innenring, der breiter ist als der Außenring.

Zum Schutz des Hauptdichtkörpers kann vorgesehen werden, dass sich der Stützkörper radial bis nahe an den Lagerring, der ihn nicht trägt, heran erstreckt und dort einen engen Spalt bildet.

Der Stützkörper kann in eine Ausnehmung im Innen- oder Außenring des Lagers eingesetzt sein; die Ausnehmung ist dabei bevorzugt als Eindrehung ausgebildet.

Für Tauch-/Spritz-Lackier- bzw. Tauch-Verzink-Anwendungen ist es besonders vorteilhaft, wenn der zusätzliche Dichtkörper auf der vom Inneren des Wälzlagers abgewandten Seite des Stützkörpers angeordnet ist.

Wie bereits ausgeführt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Dichtung besonders bei der Verwendung bei Spritz-Lackier-, Tauch-Lackier- bzw. Tauch-Verzink- Verfahren aus, wobei das Wälzlager zumindest teilweise mit aufzutragendem Material versehen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt einen Teil des Radialschnitts durch ein Wälzlager mit integrierter Dichtung.

Das in der Figur dargestellte Wälzlager weist einen Außenring 4 und einen Innenring 5 auf, zwischen denen nicht bezeichnete Kugeln angeordnet sind. Zum Schutz des Lagerinneren ist eine Dichtung 1 vorgesehen, die einen Stützkörper 2 hat. Dieser Stützkörper ist in eine eingedrehte Ausnehmung 11 im Lageraußenring 4 eingesetzt. Dies erfolgt in bekannter Weise, indem die Elastizität des Materials des Stützkörpers 2 ausgenutzt wird und der Stützkörper 2 in die Ausnehmung 11 eingeclipt wird.

Am Stützkörper 2 ist auf der dem Lagerinneren zugewandten Seite der (Haupt)Dichtkörper 3 anvulkanisiert oder in anderer Weise angebracht. Der Dichtkörper 3 erstreckt sich im wesentlichen über den gesamten radialen Bereich des Stützkörpers 2 und mündet an seinem radial innen liegenden Ende in der Dichtlippe 6, die reibend am Lagerinnenring 5 anliegt. Insoweit handelt es sich um ein bekanntes Dichtungskonzept bei in Wälzlager integrierten Dichtungen.

Auf der dem Lagerinnenring abgewandten Seite des Stützkörpers 2 ist ein zusätzlicher Dichtkörper 7 aufgebracht. Dieser kann anvulkanisiert sein oder später durch einen Klebevorgang an den Stützkörper 2 angebracht werden. Der zusätzliche Dichtkörper 7 hat eine Dichtlippe 8, die - wie die Dichtlippe 6 - am Lagerinnenring 5 reibend anliegt. Wie zu erkennen ist, ist die Verbindungsfläche 9 zwischen Stützkörper 2 und zusätzlichem Dichtkörper 7 wesentlich kleiner als die Verbindungsfläche 10 zwischen Stützkörper 2 und Dichtkörper 3.

Der Stützkörper 2 erstreckt sich radial bis nahe an den Lagerinnenring 5, so dass an seinem radial innen liegenden Ende ein Spalt 12 gebildet wird, der das Eindringen von Schmutz in das Lagerinnere erschwert.

Wird das beschriebene Lager mit seiner integrierten Dichtung in ein Maschinenelement eingebaut, das einer Spritz-Lackier-, Tauch-Lackier-, Tauch- Verzink- oder ähnlichen Behandlung unterzogen wird, bietet die zusätzliche Dichtlippe 8 am zusätzlichen Dichtkörper 7 einen effektiven Schutz davor, dass Lack oder flüssiges Metall während des genannten Verfahrens in den Bereich der Dichtlippe 6 vordringt. Die Dichtung 3, 6 wird vielmehr durch die Dichtung 7, 8 zuverlässig vor dem aufzubringenden Material geschützt. Härtet der Lack aus bzw. erstarrt das aufzubringende Metall, wird zwar die zusätzliche Dichtlippe 8 am Lagerinnenring 5 ankleben und bei der ersten Inbetriebnahme des Lagers ein- oder abgerissen und somit beschädigt werden, allerdings bleibt die innen liegende Dichtung 3, 6 davon unbeschadet, so dass auf wirtschaftliche und konstruktiv einfache Weise sichergestellt ist, dass ein Lager, das bei den genannten Verfahren eingesetzt wird, hierdurch keinen Schaden nimmt.

Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung bietet vielmehr effizienten Lagerschutz für alle Behandlungs- und Bearbeitungsverfahren, bei denen flüssige Medien auf die Maschinenteile aufgebracht werden und dort aushärten. Eine besonders wirtschaftliche Realisierung des Konzepts wird ermöglicht, wenn die Hauptdichtung 3, 6 aus Elastomermaterial besteht und die zusätzliche Dichtung 7, 8 aus kostengünstigem Kunststoff gefertigt ist.

An die beschriebene Dichtungsanordnung kann sich axial von außen ein weiterer Flinger anschließen, wie er aus der EP 0 376 877 B1 bekannt ist. Bezugszeichenliste 1 Dichtung

2 Stützkörper

3 Dichtkörper

4 Außenring

5 Innenring

6 Dichtlippe

7 zusätzlicher Dichtkörper

8 zusätzliche Dichtlippe

9 Verbindungsfläche

10 Verbindungsfläche

11 Ausnehmung

12 Spalt


Anspruch[de]
  1. 1. In ein Wälzlager integrierte Dichtung (1), bestehend aus einem Stützkörper (2) und einem an diesen befestigten Dichtkörper (3), wobei der Stützkörper (2) direkt oder indirekt entweder am Außenring (4) oder am Innenring (5) des Wälzlagers befestigt ist und wobei der Dichtkörper (3) an einer Seite des Stützkörpers (2) befestigt ist und mit mindestens einer Dichtlippe (6) am Innen- oder Außenring (4, 5) reibend anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Stützkörpers (2), auf der der Dichtkörper (3) nicht befestigt ist, ein zusätzlicher Dichtkörper (7) angebracht ist, der mit mindestens einer Dichtlippe (8) am Innen- oder Außenring (5, 4) reibend anliegt.
  2. 2. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (8) des zusätzlichen Dichtkörpers (7) an dem gleichen Wälzlagerring (4, 5) reibend anliegt wie die Dichtlippe (6) des Dichtkörpers (3).
  3. 3. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfläche (9) zwischen dem zusätzlichen Dichtkörper (7) und dem Stützkörper (2) zwischen 2% und 20% der Fläche der Verbindungsstelle (10) zwischen dem Dichtkörper (3) und dem Stützkörper (2) beträgt.
  4. 4. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (2) aus Metall besteht.
  5. 5. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (2) aus Kunststoff besteht.
  6. 6. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkörper (3, 7) aus Elastomermaterial bestehen.
  7. 7. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkörper (3, 7) aus Kunststoff bestehen.
  8. 8. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (3) aus Elastomermaterial besteht und der zusätzliche Dichtkörper (7) aus Kunststoff besteht.
  9. 9. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager ein Exzenterspannringlager ist.
  10. 10. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager einen Innenring aufweist, der breiter als der Außenring ist.
  11. 11. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stützkörper (2) radial bis nahe an den Lagerring (4, 5), der ihn nicht trägt, heran erstreckt und dort einen engen Spalt (12) bildet.
  12. 12. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (2) in eine Ausnehmung (11) im Innen- oder Außenring (4, 5) eingesetzt ist.
  13. 13. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11) als Eindrehung ausgebildet ist.
  14. 14. In ein Wälzlager integrierte Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Dichtkörper (7) auf der vom Inneren des Wälzlagers abgewandten Seite des Stützkörpers (2) angeordnet ist.
  15. 15. Verwendung eines Wälzlagers mit einer integrierten Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 bei Anwendungen, bei denen eine Beschichtung durch Eintauchen in das aufzutragende Material oder durch Aufspritzen dieses Materials erfolgt, wobei das Wälzlager zumindest teilweise mit aufzutragendem Material versehen wird.
  16. 16. Verwendung eines Wälzlagers mit einer integrierten Dichtung nach Anspruch 15 beim Tauch-Lackieren.
  17. 17. Verwendung eines Wälzlagers mit einer integrierten Dichtung nach Anspruch 15 beim Tauch-Verzinken.
  18. 18. Verwendung eines Wälzlagers mit einer integrierten Dichtung nach Anspruch 15 beim Spritz-Lackieren.






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