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Dokumentenidentifikation DE10194076B4 13.07.2006
Titel Montagekonstruktion für Lagerdichtungen
Anmelder Uchiyama Manufacturing Corp., Okayama, JP
Erfinder Esumi, Koji, Okayama, JP
Vertreter Frhr. von Schorlemer, R., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 34117 Kassel
DE-Anmeldedatum 14.09.2001
DE-Aktenzeichen 10194076
WO-Anmeldetag 14.09.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/JP01/08012
WO-Veröffentlichungsnummer 2002023058
WO-Veröffentlichungsdatum 21.03.2002
Date of publication of WO application in German translation 20.02.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse F16C 33/78(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16C 33/72(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagekonstruktion für eine Lagerdichtung, die in ein Computergerät, ein Audiogerät und od. dgl. eingebaut werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Montagekonstruktion für Lagerdichtungen, mit der die Lagerdichtung in das Lager eingebaut werden kann, um dieses abzudichten, wobei die Lagerdichtung, die einen Verstärkungsring und ein elastisches, auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnetes Element mit einer Lippe aufweist, in das Lager eingeführt und an diesem unter Anwendung eines Ringelements oder Durchmesser-Pressrings montiert wird, durch die verhindert werden kann, daß die zuvor erwähnte Lippe zwischen den Verstärkungsring und das Lager gewunden wird.

Hintergrund der Erfindung

Bei einer üblichen Lagerdichtung, die an einem Lager montiert werden kann, um das Entweichen von Schmieröl aus dem Lager zu verhindern oder das Lager gegen das Eindringen von Staub oder Wasser von ausserhalb zu schützen, enthält die Lagerdichtung einen Eingriffsabschnitt, der dazu geeignet ist, in eine am Lager vorgesehene Aufnahmenut einzutreten, wenn die Lagerdichtung an dem Lager montiert wird. Der Eingriffsabschnitt ist aus einem flexiblen Material hergestellt, so daß er eine gute Anlagefähigkeit entwickeln kann. Gewöhnlich wird die Montage dadurch durchgeführt, daß der Eingriffsabschnitt stark deformiert und in die Aufnahmenut am Lager eingepresst wird.

Bei der herkömmlichen, oben beschriebenen Montagekonstruktion mit der die Lagedichtung durch Einpressen des Eingriffsabschnitts in die Aufnahmenut im Lager montiert werden kann, ist es erforderlich, daß der Eingriffsabschnitt ein ausreichend großes Volumen hat, um ihn flexibel zu machen und ihm zu ermöglichen, stark deformiert zu werden. Die Montagekonstruktion hat jedoch einige Probleme. Ein Problem ist, daß, wenn eine Lagerdichtung mit einem großvolumigen Eingriffsabschnitt an dem Lager montiert wird, dieser Eingriffsabschnitt dazu neigt, übermäßig elastisch zu werden, was die Fähigkeit des Eingriffsabschnitts begrenzt, die Lagerdichtung am Herausgleiten aus dem Lager zu hindern. Ein anderes Problem ist, daß die Fähigkeit des Eingriffsabschnitts, in die Aufnahmenut einzutreten, reduziert sein kann, weil er stark deformiert wird.

In den vergangenen Jahren ist eine verbesserte Montagekonstruktion für Lagerdichtungen entwickelt worden, um sich den obigen Problemen zuzuwenden (z.B. japanische Gebrauchsmusteranmeldung, jetzt veröffentlicht unter JP 6-51555 U. Diese Montagekonstruktion bringt eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik mit sich. Es ist offenbart, daß die Lagerdichtung einen Verstärkungsring und ein elastisches Element aufweist, das eine Lippe hat und auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnet ist, wobei die Lippe so ausgebildet ist, daß sie radial und nach aussen über den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings ragt. Diese Lagerdichtung kann dadurch am Lager montiert werden, daß sie von der Seite des elastischen Elements her in das Lager eingesetzt und die Lippe dann so verformt wird, daß sie sich um den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings und in die am Lager vorgesehene Aufnahmenut winden kann.

Gemäß diesem oben beschriebenen Verfahren, bei dem die Lagerdichtung dadurch am Lager befestigt werden kann, daß die Lippe veranlasst wird, sich um den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings zu winden, hat die Lippe die Form eines elastischen, aus Gummi hergestellten Elements (das nachfolgend als "Gummilippe" bezeichnet ist), und diese Gummilippe wird zwischen der inneren peripheren Oberfläche des Aussenrings des Lagers und der äusseren peripheren Oberfläche des Verstärkungsrings gehalten. Demgemäß kann der Gummilippe erlaubt werden, sich zu deformieren, indem sie dazu gezwungen wird, sowohl mit der inneren peripheren Oberfläche des Aussenrings des Lagers als auch mit der äusseren peripheren Oberfläche des Verstärkungsrings in Berührung zu kommen. Es ist daher eine hohe Maßgenauigkeit erforderlich, um die Lagerdichtung richtig im Lager zu plazieren. Andererseits könnte die Gummilippe nicht gleichförmig um den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings gelegt werden, so daß die Montage mangelhaft wäre.

Aus diesem Grund muß jede der einzelnen mechanischen Komponenten des Lagers sowie jede der Komponenten der Lagerdichtung, die in dem Lager montiert wird, mit einer hohen Maßgenauigkeit hergestellt werden, um der Gummilippe zu ermöglichen, gleichförmig über den äußeren und inneren Umfangsflächen des Lagers gehalten zu werden, und um eine genaue Positionierung der Lagerdichtung im Lager zu ermöglichen.

Wenn die Gummilippe, wie oben beschrieben, um den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings gelegt wird, dann wird die Gummilippe stark deformiert, damit sie den äusseren Umfang des Verstärkungsrings umgeben kann. Dadurch kann sie einen starken Druck auf den Verstärkungsring ausüben, der daher eine hohe mechanische Festigkeit und Federwirkung haben muß, um diesen Druck zu wiederstehen.

Wenn die Lagerdichtung in dem Lager montiert und die Gummilippe um den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings gelegt wird, kann ein Teil der Spitze der Gummilippe über dem Ende des Lagers zum Vorschein kommen und freiliegen. Das Lager muß daher einen zusätzlichen Raum haben, um diesen Teil der Spitze in sich aufzunehmen.

Weiterhin ist aus der JP 11044325 A (Patent Abstracts of Japan) eine Montagemethode für eine Lagerdichtung bekannt.

Die verwendete Montagevorrichtung besteht aus zwei Hauptteilen, wobei der erste Hauptteil eine stößelartige und der zweite Hauptteil eine mehrteilige Ausgestaltung aufweist, indem er aus wenigstens drei Einzelteilen besteht.

In einem ersten Arbeitsschritt wird eine aus Kunststoff gefertigte, einstückige Lagerdichtung mittels des ersten, stößelartigen Hauptteils der Montagevorrichtung, entgegen der späteren Fügerichtung, in eine konisch oder sphärisch verformte Vertiefung des zweiten, buchsenartigen Hauptteils der Montagevorrichtung eingeschoben, und dabei entsprechend konisch oder sphärisch verformt. Durch diese konische oder sphärische Verformung der Lagerdichtung verringert sich der Außendurchmesser derselben.

In weiteren Arbeitsschritten wird der zweite Hauptteil der Montagevorrichtung fluchtend mit dem Lager in Eingriff gebracht, und die in ihm befindliche Lagerdichtung durch verschiedene Relativbewegungen in die im Lager befindliche Lagernut eingedrückt.

Das bekannte Verfahren weist daher eine Vielzahl komplexer Arbeitsschritte auf. Außerdem muss die Lagerdichtung konstruktiv und materialmäßig so beschaffen sein, dass die während des Montagevorgangs auftretende konische oder sphärische Verformung keine negativen Folgen für die spätere Funktion und Lebensdauer der Lagerdichtung hat.

Weiterhin ist zur Ausführung des geschilderten Verfahrens eine aufwendige Montageeinrichtung erforderlich.

Offenbarung der Erfindung

Zur Lösung der Probleme des oben beschriebenen Standes der Technik sieht die vorliegende Erfindung eine Montagekonstruktion für Lagerdichtungen vor, die es erlaubt, das gesamte Volumen der Lippe der Lagerdichtung in der im Aussenring des Lagers ausgebildeten Aufnahmenut aufzunehmen, so daß die Lippe der Lagerdichtung in die Aufnahmenut eingelegt ist, wodurch die Lagerdichtung fest und sicher im Lager montiert werden kann. Dadurch wird vermieden, daß die Festigkeit der Dichtung und der Anlage verloren gehen, nachdem die Lagerdichtung im Lager montiert ist, und es wird eine stabile Dichtfunktion für das Lager erhalten. Erfindungsgemäß wird die Lagerdichtung außerdem leicht und sicher durch Anwendung eines Ringelements oder eines Durchmesser-Pressrings montiert, was es ermöglicht, die Lagerdichtung an dem Lager zu montieren, in dem das Gesamtvolumen der Lippe der Lagerdichtung von der Aufnahmenut im Aussenring des Lagers aufgenommen wird, wodurch die Lippe der Lagerdichtung in der Aufnahmenut angeordnet ist.

Genauer ist nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Montagevorrichtung bzw. Einbauvorrichtung für Lagerdichtungen zur Montage einer Lagerdichtung in einem Lager durch Ineingriffbringen der Lagerdichtung mit einer Aufnahmenut vorgesehen, die längs des Innenumfangs eines Außenrings des Lagers ausgebildet ist, wodurch die Innenseite des Lagers gegenüber der Aussenseite abgedichtet ist, wobei eine Lagerdichtung einen Verstärkungsring und ein elastisches Element enthält, das auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnet ist und eine Lippe aufweist, die so geformt ist, daß sie radial nach aussen über den äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings hinaus ragt, und wobei die Lagerdichtung von der Seite her, auf der der Verstärkungsring angeordnet ist, in ein Ringelement gepresst und innerhalb des Ringelements angeordnet wird, wobei das Ringelement einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der Aussendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Aussenrings des Lagers ist, so daß, wenn die Lagerdichtung in dem Ringelement montiert ist, die Lippe auf der Seite der Lagerdichtung, an der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen ist. Es wird dann das Ringelement mit der Bohrung des Aussenrings des Lagers in Berührung gebracht, wobei das elastische Element der Lagerdichtung der Innenseite des Lagers zugewandt wird. In diesem Zustand wird die Lagerdichtung dann aus dem Ringelement heraus und in die Bohrung des Aussenrings des Lagers gedruckt, wobei die Lippe auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen ist, und wobei das elastische Element der Lagerdichtung der Innenseite des Lagers zugewandt wird. Dies kann dazu führen, daß die Aufnahmenut im Außenring des Lagers die Lippe in sich aufnimmt, wodurch die Lippe in die Aufnahmenut eintritt und die Montage dadurch beendet wird.

Nach einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Montagekonstruktion bzw. Einbauvorrichtung für eine Lagerdichtung zur Montage der Lagerdichtung auf einem Lager durch Eintritt der Lagerdichtung in eine Aufnahmenut vorgesehen, die längs des Innenumfangs eines Aussenrings des Lagers ausgebildet ist, wodurch die Innenseite des Lagers gegenüber der Aussenseite abgedichtet wird, wobei eine Lagerdichtung einen Verstärkungsring und ein elastisches Element enthält, das auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnet ist und eine radiale und nach aussen über den äusseren Rand des Verstärkungsrings ragende Lippe hat, und wobei ein Durchmesser-Pressring um die Lagerdichtung herum angeordnet ist, wobei der Innendurchmesser des Durchmesser-Pressrings, wenn er zusammengepresst ist, größer als der Aussendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Aussenrings des Lagers ist. Wenn dieser Durchmesser-Pressring um die Lagerdichtung herum montiert wird, dann wird die Lippe auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen. Der Durchmesser-Pressring wird dann derart mit der Bohrung des Aussenrings in Anlage gebracht, daß das elastische Element der Lagerdichtung der Innenseite des Lagers zugewandt ist. In diesem Zustand wird die Lagerdichtung aus dem Durchmesser-Pressring und in die Bohrung des Aussenrings des Lagers gedrückt, wobei die Lippe auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen ist, und wobei das elastische Element der Lagerdichtung der Innenseite des Lagers zugewandt wird. Dies kann zur Folge haben, daß die Aufnahmenut im Außenring des Lagers die Lippe aufnimmt, wobei die Lippe in die Aufnahmenut eintritt und die Montage dadurch beendet wird.

Gemäß jedem der beiden oben beschriebenen Aspekte der vorliegenden Erfindung kann das elastische Element aus irgendeiner Art von Gummimaterial hergestellt sein, das eine Härte von 55–90 HS hat. Das Gummimaterial kann in die Form des elastischen Elements geformt werden, das dann erneut erwärmt werden kann.

Jede Art von Lagerdichtung, die einen Verstärkungsring und den auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordneten, elastischen Ring mit der Lippe aufweist, die wie beschrieben radial und nach aussen über den äusseren peripheren Rand des Verstärkungsrings hinausragt, kann angewendet werden. Die Lagerdichtung kann unter Anwendung verschiedener Verfahren erhalten werden. Beispielsweise kann das Stanzverfahren angewendet werden. In diesem Fall wird eine dünne Platte, die auf einer Seite irgendein geeignetes Gummimaterial hat, mit der Form der Lagerdichtung ausgestanzt. Alternativ kann auch das Verfahren der Vorformung angewendet werden. In diesem Fall kann ein elastisches Element durch eine derartige Vorformung erhalten werden, daß es die Lippe aufweist, und dieses elastische Element kann dann zusammen mit dem Verstärkungsring gestanzt werden. Auch andere Verfahren können angewendet werden, und die Wahl irgendeines dieser Verfahren kann in Abhängigkeit von den besonderen Bedürfnissen festgelegt werden. Es sollte verstanden werden, daß die Form der Lippe nicht auf die gezeigten und beschriebenen Formen beschränkt ist und die Lippe andere, unterschiedliche Formen aufweisen kann.

Der Verstärkungsring ist vorgesehen, um die mechanische Festigkeit der Lagerdichtung zu ergänzen. Der Verstärkungsring kann daher aus irgendeiner Platte aus Metall oder aus einer Legierung wie z.B. Stahl, rostfreiem Stahl, Aluminium od. dgl. oder irgendwelchen Hartkunststoffen hergestellt werden, die in der Fachwelt gut bekannt sind. Welches dieser Materialien verwendet werden soll, kann in Abhängigkeit von der erforderlichen Arbeitsweise, der besonderen Anwendung und anderen Bedürfnissen für die Lagerdichtung festgelegt werden.

Die Funktion des elastischen Elements mit der oben beschriebenen Lippe besteht darin, die Lagerdichtung an dem Herausgleiten aus dem Lager zu hindern, an dem es montiert ist, und die Eigenschaft vorzusehen, das Lager sicher abzudichten. Derartige Gummimaterialien können syntetische Kautschukmaterialien wie z.B. Nitril-Kautschuk (NBR), Fluor-Kautschuk (FKM), Acryl-Kautschuk (ACM), Styrol-Kautschuk (SBR), Polychloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR), Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) od. dgl. einschließen. Die Wahl kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Arbeitsweise gewählt werden, die für das Lager, an dem die Lagerdichtung montiert ist, benötigt wird.

Die Gummimaterialien, aus denen das elastische Element hergestellt wird, sollten vorzugsweise eine Härte von 55–90 HS haben. Nachdem irgendein Gummimaterial in die Form des elastischen Elements gebracht ist, kann es durch erneute Erhitzung bearbeitet werden, um eine größere Härte vorzusehen (Sekundärvulkanisation). Obgleich die Härte von 55–90 HS vergleichsweise hoch sein kann, sollte das Gummimaterial vorzugsweise eine solche Härte besitzen, daß das aus diesem Kautschukmaterial hergestellte elastische Element die Lagerdichtung daran hindert, aus dem Lager herauszugleiten, und das Lager dichter und fester abdichtet.

Das Ringelement kann wie beschrieben dazu verwendet werden, die Lippe an dem elastischen Element in der Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings zu biegen, und zwar auf der Seite der Lagerdichtung, auf welcher das elastische Element angeordnet ist, bevor die Lagerdichtung in das Lager gedrückt und am Lager befestigt wird. Insbesondere kann der Verstärkungsring, wenn die Lagerdichtung von der Seite des Verstärkungsrings her in das Ringelement gepresst wird, derart auf die Lippe einwirken, daß diese in das Ringelement eingezogen werden kann. Das Ringelement kann dann bewirken, daß die Lippe in der oben beschriebenen Weise gebogen wird. Auf diese Weise kann die Lagerdichtung leicht dadurch an dem Ringelement montiert werden, daß die Lagerdichtung von der Seite des Verstärkungsrings her in das Ringelement gepresst wird. Wie beschrieben hat das Ringelement einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des äusseren Lagerrings ist. Diese größenmäßige Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden: Bohrungsdurchmesser des Außenrings ≥ Innendurchmesser des Ringelements > Aussendurchmesser des Verstärkungsrings.

Ist die obige größenmäßige Beziehung gegeben, kann die Lagerdichtung sicher in dem Lager montiert werden, und diese Montage kann gleichmäßig und sachgemäß durchgeführt werden.

Natürlich sollte der Innendurchmesser des Ringelements größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings sein, da der Verstärkungsring durch das Ringelement eingeführt werden muß.

Bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik, bei dem die Lippe ohne Anwendung des Ringelements in die Aufnahmenut am Außenring des Lagers eingeführt wird, oder insbesondere bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik, bei dem die Lagerdichtung mit der dem Lager zugewandten Lippe in das Lager gepresst wird, kann die Lagerdichtung dadurch in das Lager eingesetzt werden, daß der Verstärkungsring dazu veranlaßt wird, die Lippe in das Lager zu drücken, und dann die Lippe dazu gezwungen wird, einen Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aussenrings des Lagers herzustellen. Dabei kann eine gewissen Spannung im Bereich der Lippe zurückbleiben, die sich im Gleitkontakt an der inneren Umfangsfläche des Außenrings befindet, wobei die Lippe zwischen dem Umfangsrand des Verstärkungsrings und der inneren Umfangsfläche des Außenrings gehalten ist. Wenn irgendeine Spannung zurückbleibt, kann die Lippe nicht in die Aufnahmenut eintreten, wenn versucht wird, die Lippe in die Aufnahmenut hineinzuzwängen. Es wird bemerkt, daß die Lippe, wenn der Spalt zwischen der Umfangsfläche des Verstärkungsrings und dem Bohrungsdurchmesser des Aussenrings des Lagers kleiner als die Dicke der Lippe ist, nicht in der Lage sein dürfte, den Gleitdruck zu überwinden, was zu einem Bruch der Lippe führen kann. Umgekehrt würde die Lippe, wenn der Spalt größer ist, nicht zwischen der Umfangsfläche des Verstärkungsrings und der inneren Umfangsfläche des Aussenrings des Lagers gehalten werden. Somit würde ein Einbau nicht erreicht.

Im Gegensatz dazu kann der Außendurchmesser des in 8 gezeigten elastischen Elements 6, wenn das Ringelement benutzt wird, kleiner als der Bohrungsdurchmesser D2 des Aussenrings 2a des Lagers 3 sein, wie es für den Innendurchmesser D3 des oben beschriebenen Ringelements zutrifft. Wenn die Lippe in ihrem gebogenen Zustand mit ihrer der Innenseite des Lagers zugewandten Spitze eingesetzt wird, kann die Lagerdichtung in das Lager geschoben werden, beginnend mit dem elastischen Element 6 und gefolgt vom Verstärkungsring 5. Somit kann die Lagerdichtung weich in das Lager gedrückt werden, ohne daß irgendein übermäßiger Druck auf die Lagerdichtung ausgeübt werden muß.

Es sollte beachtet werden, daß die Möglichkeit der Lagerdichtung, aus dem Lager herauszurutschen, weitgehend von den Parametern für den Bohrungsdurchmesser des Außenrings des Lagers und den Außendurchmesser des Verstärkungsrings, d.h. davon abhängen kann, wieviel Spiel zwischen diesen beiden Durchmessern vorgesehen werden kann. Wenn das Spiel kleiner ist, kann die Lagerdichtung am Lager befestigt werden, und es besteht ein geringes Risiko dafür, daß die Lagerdichtung aus dem Lager herausrutscht. Ist das Spiel im Gegensatz dazu größer, dann kann die Lippe beim Eintritt in die Aufnahmenut stärker deformiert werden, und das Risiko der Lagerdichtung, aus dem Lager herauszurutschen, wird daher entsprechend anwachsen. Unter Berücksichtigung dessen sollte das Spiel in geeigneter Weise in Abhängigkeit vom speziellen Typ des verwendeten Lagers und von der Betriebsweise, die für diesen besonderen Lagertyp gefordert wird, bestimmt werden.

Der Durchmesser-Pressring, der früher erwähnt wurde, dient dem selben Zweck wie das gerade beschriebene Ringelement. Der Durchmesser-Pressring kann die Form eines Spannzangenfutters oder eines C-förmigen Federstifts haben. Der Durchmesser-Pressring kann irgendeine Form haben, solange er durch allmähliche Reduzierung seines Durchmessers um die Lagerdichtung montiert und die Lippe auf der Seite des elastischen Elements in einem in Richtung weg vom peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogenen Zustand halten kann.

Aus demselben Grund wie für das oben beschriebene Ringelement sollte natürlich der Innendurchmesser des Durchmesser-Pressrings, wenn er zusammengepresst ist, größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings sein, da der Durchmesser-Pressring um den Verstärkungsring herum montiert werden muß.

Wie Ringelement kann der Innendurchmesser des Durchmesser-Pressrings, wenn er zusammengepresst ist, größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Außenrings des Lagers sein. Die größenmäßige Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden: Bohrungsdurchmesser des Außenrings ≥ Innendurchmesser des Durchmesser-Pressrings im gepressten Zustand > Durchmesser des Verstärkungsrings.

Ist die obige größenmäßige Beziehung gegeben, dann kann die Lagerdichtung sicher in dem Lager montiert werden, und diese Montage kann gleichmäßig und korrekt durchgeführt werden.

Jedes geeignete Schiebewerkzeug kann verwendet werden, wenn die Lagerdichtung aus dem Ringelement geschoben wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Schnitt durch die Lagerdichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei einige Teile aus Gründen der Klarheit und Einfachheit weggelassen sind;

2 ist ein Schnitt, der zeigt, wie die Lagerdichtung im Ringelement montiert wird, wobei einige Teile aus Gründen der Klarheit und Einfachheit weggelassen sind;

3 ist ein Schnitt, der zeigt, wie die Lagerdichtung in dem Ringelement montiert ist, wenn der in 2 gezeigte Zustand umgekehrt wird, wobei einige Teile aus Gründen der Klarheit und Einfachheit weggelassen sind;

4 zeigt, wie die gemäß 3 im Ringelement montierte Lagerdichtung in das Lager gedrückt wird;

5 ist ein Schnitt, der zeigt, wie die Lagerdichtung im Lager montiert ist, wobei einige Teile aus Gründen der Klarheit und Einfachheit weggelassen sind;

6 illustriert und zeigt, wie gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Durchmesser-Pressring um den Umfang der Lagerdichtung herum montiert ist;

7 illustriert und zeigt, wie gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ein anderer Durchmesser-Pressring um den Umfang der Lagerdichtung herum montiert ist; und

8 ist ein Diagramm, das die größenmäßige Beziehung zwischen dem Bohrungsdurchmesser des Lagers und dem Innendurchmesser des Ringelements illustriert.

Beste Art zur Ausführung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird nun die beste Art zur Ausführung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen in weiteren Einzelheiten beschrieben.

Es wird zunächst auf die 5 Bezug genommen, in der die Einbaustruktur oder Montagekonstruktion bzw. Montagevorrichtung für eine allgemein mit 1 bezeichnete, unten beschriebene Lagerdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Gemäß dieser Montagekonstruktion 1 ist die Lagerdichtung 4 so ausgebildet, daß sie an einem Lager 2 montiert werden kann, um das Lager 2 nach außen abzudichten, wobei das Lager 2 einen Innen(lauf)ring 2b und einen Außen(lauf)ring 2a enthält, der eine Aufnahmenut 3 aufweist, die um den Innenumfang des Außenrings 2a ausgebildet ist, wodurch die Lagerdichtung 4 in der Aufnahmenut 3 anliegt. Die Lagerdichtung 4 enthält einen Verstärkungsring 5 und ein auf einer Seite des Verstärkungsrings 5 angeordnetes elastisches Element 6, wobei das elastische Element 6 eine Lippe 6a enthält, die radial und nach außen über den äußeren peripheren Rand 5a (1) des Verstärkungsrings 5 hinausragt.

Die Lagerdichtung 4 kann somit am Lager 2 dadurch montiert werden, daß die Lippe 6a dazu veranlaßt wird, in die Aufnahmenut 3 am Außenring 2a des Lagers 2 einzutreten. Um diese Montage zu ermöglichen, ist ein Ringelement 7 gemäß 2 vorgesehen, dessen Innendurchmesser 3 (2) größer als der Außendurchmesser D1 des Verstärkungsrings 5 und kleiner als der Bohrungsdurchmesser D2 (5) des Außenrings 2a des Lagers ist. Die Lagerdichtung 4 kann dann in das Ringelement 7 gedrückt werden, wobei die Seite seines Verstärkungsrings 5 in Richtung eines Pfeils 8 dem Ringelement 7 zugewandt wird. Das Einpressen der Lagerdichtung 4 hat zur Folge, daß die Lippe 6a des elastischen Elements in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand 5a des Verstärkungsrings 5 gebogen wird. Dies wird in 2 gezeigt. Die Dimensionen D1, D2 und D3 haben die folgende größenmäßige Beziehung: D2≥D3>D1.

Das Ringelement 7 kann, ausgehend von dem in 2 gezeigten Zustand, in den in 3 gezeigten Zustand umgedreht werden, wobei der aus 2 ersichtliche Zustand erhalten bleibt, so daß das elastische Element 6 der Lagerdichtung 4 der Innenseite des Lagers zugewandt werden kann, um dadurch dem Ringelement 7 zu erlauben, mit der Bohrung des Aussenrings 2a des Lagers 2 in Berührung zu kommen.

Wenn die Lagerdichtung 4 in dem in 3 gezeigten Zustand ist, in welchem die Lippe 6a des elastischen Elements 6 auf einer Seite der Lagerdichtung 4 liegt, auf der das elastische Element 6 angeordnet ist, und weg vom äußeren peripheren Rand 6a des Verstärkungsrings 5 gebogen ist, dann kann die Lagerdichtung 4 mit Hilfe eines geeigneten Schiebewerkzeugs 9 in Richtung eines Pfeils 10 aus dem Ringelement 7 herausgestoßen werden, so daß es in die Bohrung des Außenrings 2a des Lagers 2 bewegt wird. Dies kann die Lippe 6a veranlassen, in die Aufnahmenut 3a am Außenring 2a des Lagers einzutreten. Schließlich kann die Montagekonstruktion 1 vervollständigt werden, wobei die Lagerdichtung am Lager 2 befestigt ist, wie die 5 zeigt.

Die Lagerdichtung 4 enthält eine Stahlplatte und ein Synthesekautschuk-Element mit einem zu einer Lippe geformten Teil und kann dadurch erhalten werden, daß beide zusammen unter Anwendung der Vorformmethode gestanzt werden. Insbesondere kann die Lagerdichtung 4 so geformt werden, daß sie einen Verstärkungsring 5 und ein auf einer Seite des Verstärkungsrings 5 angeordnetes elastisches Element 6 aufweist, das eine Lippe 6a enthält, die radial und nach außen über den äußeren peripheren Rand 5a (1) des Verstärkungsrings 5 hervorsteht. Das Synthese-Kautschukelement kann aus irgendeiner Kombination aus irgendeinem Nitril-Kautschuk (NBR), Fluor-Kautschuk (FKM), Acryl-Kautschuk (ACM), Styrol-Kautschuk (SBR), Polychloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR), Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) od. dgl. zusammengesetzt sein. Die Stahlplatte und das Synthese-Kautschukelement werden so zur Lagerdichtung 4 geformt, die durch Erhitzung erneut bearbeitet werden kann (Sekundärvulkanisation).

Das elastische Element der auf diese Weise erhaltenen Lagerdichtung hat die Härte von 55 bis 90° Hs. Die Lagerdichtung 4 kann so fest am Lager 2 montiert werden, daß sie nicht aus dem Lager 2 herausruscht, und das Lager 2 kann dicht abgedichtet werden.

Da der Innendurchmesser D3 des Ringelements 7 größer als der Außendurchmesser D1 des Verstärkungsrings 5 ist, kann die Lagerdichtung 4 einfach dadurch in dem Ringelement 7 montiert werden, daß die Lagerdichtung von der Seite des Verstärkungsrings 5 her in Richtung eines Pfeils 8 in das Ringelement 7 hineingedrückt wird, wodurch die Lagerdichtung 4 so im Ringelement 7 angeordnet wird, daß die Lippe 6a des elastischen Elements 6 auf der Seite der Lagerdichtung 4, auf der das elastische Element 6 angeordnet ist, vom äußeren peripheren Rand 5a des Verstärkungsrings 5 weggebogen wird.

Im nächsten Schritt wird das Ringelement 7 umgedreht und das Ringelement 7 wird dann an die Bohrung des Außenrings des Lagers angelegt, wobei das elastische Element 6 der Lagerdichtung 4 der Innenseite des Lagers 2 zugewandt ist, wobei der berührende Teil zwischen dem Ringelement 7 und dem Außenring 2a des Lagers in dem in 8 gezeigten Zustand ist.

Im nächsten Schritt wird die Lagerdichtung 4 mit Hilfe eines in 4 gezeigten Drückwerkzeugs 9 in Richtung eines Pfeils 10 aus dem Ringelement 7 herausgedrückt. Hierbei ist wichtig, die Lagerdichtung mit der vorstehenden Lippe 6a voraus und gefolgt vom Verstärkungsring 5 in das Lager hineinzuschieben. Während dieses Vorgangs ist, wie in 8 gezeigt ist, ein Spiel C1 vorhanden, das einer Hälfte der Differenz zwischen dem Bohrungsdurchmesser D2 des Außenrings und dem Innendurchmesser D3 des Ringelements 7 entspricht. Die Lagerdichtung 4 kann somit weich in das Lager eingeschoben werden, wodurch der aus 4 ersichtliche Zustand erhalten wird. Die Lagerdichtung 4 wird dann, ausgehend vom Zustand nach 4, in Richtung eines Pfeils 10 in das Lager gedrückt, wobei der Teil der Lippe 6a, der in die Nut 3 eintreten soll, genau und vollkommen in die Nut 3 eintritt und in dieser aufgenommen wird, wodurch die Lagerdichtung 4 endgültig im Lager montiert ist.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel wird nun beschrieben, wobei das Ringelement 7 durch einen Durchmesser-Pressring ersetzt wird. Der Durchmesser-Pressring kann die Form eines in 6 gezeigten Spannzangenfutters 11, eines in 7 gezeigten C-förmigen Federstifts 12 od. dgl. aufweisen, die betätigt werden können, um die Lippe 6a der Lagerdichtung 4 vom äußeren Umfang her völlig einzudrücken.

Das Spannzangenfutter 11 weist eine Reihe von einzelnen Preßbacken 11a auf, die in gleichmäßigen Abständen voneinander getrennt sind. Der Innendurchmesser des Spannzangenfutters 11 kann, wie durch 11b angedeutet ist, dadurch reduziert werden, daß diese einzelnen Preßbacken 11a zusammengedrückt werden. Wenn das Spannzangenfutter 11 gemäß 6 durch Verkleinerung seines Innendurchmessers um die Lagerdichtung 4 herum montiert wird, dann ist, wenn die Lippe 6a in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand 5a des Verstärkungsrings 5 gebogen ist, während die Lippe 6a an einer Seite der Lagerdichtung 4 liegt, auf der das elastische Element 6 angeordnet ist, der resultierende Zustand derselbe wie der in 2 gezeigte Zustand beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Die nachfolgenden Schritte sind dieselben wie die beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, und die in 5 gezeigte Montagekonstruktion 1 kann dadurch vorgesehen werden, daß diesen Schritten gefolgt wird.

Der C-förmige Federstift 12 liegt in der Form eines ringförmigen Stifts vor, der eine Öffnung 12a hat. Der Durchmesser des C-förmigen Federstifts kann dadurch reduziert werden, daß die Öffnung 12a in Richtung von Pfeilen 13 und 14 zusammengedrückt wird. Wenn der C-förmige Federstift gemäß 7 durch Verkleinerung seines Innendurchmessers um die Lagerdichtung 4 herum gelegt ist, dann ist, wenn die Lippe 6a in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand 5a gebogen wird, während die Lippe 6a auf einer Seite der Lagerdichtung 4 liegt, auf der das elastische Element 6 angeordnet ist, der resulierende Zustand derselbe wie der in 2 für das vorausgehende Ausführungsbeispiel gezeigte Zustand. Die nachfolgenden Schritte sind dieselben wie die beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, und die in 5 gezeigte Montagekonstruktion 1 für die Lagerdichtung kann vorgesehen werden, indem diesen Schritten gefolgt wird.

Aufgrund der obigen Beschreibung kann anerkannt werden, daß die vorliegende Erfindung eine Einbaustruktur oder Montagekonstruktion vorsieht, die es erlaubt, die Lagerdichtung auf einfache und sichere Weise im Lager zu montieren. Nachdem die Lagerdichtung gemäß der Montagekonstruktion der vorliegenden Erfindung im Lager montiert worden ist, kann sie verhindern, daß die Stärke der Dichtung und Berührung verloren geht, und eine stabile Dichtfunktion geben.

Außerdem wird die Form der einzusetzenden Lippe beim Montieren der Lagerdichtung im Lager unter Anwendung eines Ringelementes, eines Durchmesser-Preßrings wie z.B. eines Spannzangenfutters, eines C-förmigen Federstifts od. dgl. gebildet, so daß die Montage der Lagerdichtung im Lager unabhängig von der speziellen Durchmessergröße der Lagerdichtung, der speziellen Größe und Form der Aufnahmenut am Lager od. dgl. vervollständigt werden kann.

Da die Montagekonstruktion so ausgebildet, daß der Verstärkungsring bei der Montage der Lagerdichtung im Lager mit geringstmöglicher Spannung belastet wird, kann der Verstärkungsring dünner sein. Dadurch kann der Raum im Lager, der erforderlich ist, um mit der Lagerdichtung abgedichtet zu werden, minimiert werden.

Die Montagekonstruktion ist außerdem so ausgebildet, daß sie es der Lippe erlaubt, fest und sicher in der Aufnahmenut des Lagers einzuliegen, wenn die Lagerdichtung im Lager montiert ist. Da die Lippe eine vergleichsweise große Härte hat, wird sie ein Herausrutschen der Lagerdichtung aus dem Lager verhindern. Dadurch kann die Lagerdichtung eine hohe Dichtfähigkeit bewirken.


Anspruch[de]
  1. Montagevorrichtung für eine Lagerdichtung, wobei eine Lagerdichtung in einem Lager durch Ineingriffbringen der Lagerdichtung mit einer Aufnahmenut montiert wird, die längs eines Innenumfangs eines Außenrings des Lagers ausgebildet ist, wodurch die Innenseite des Lagers nach außen hin abgedichtet wird, wobei die Lagerdichtung einen Verstärkungsring und ein elastisches Element enthält, das auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnet ist und eine radial nach außen über den äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings ragende Lippe hat, die Lagerdichtung in ein Ringelement gepresst wird, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des äußeren Lagerrings des Lagers auf der Seite des Verstärkungsrings ist, wodurch die Lippe des elastischen Elements auf der Seite der Lagerdichtung, an der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen wird, das Ringelement derart mit der Bohrung des Außenrings des Lagers in Berührung gebracht wird, dass die Seite, an der das elastische Element angeordnet ist, der Innenseite des Lagers zugewandt ist, die Lagerdichtung aus dem Ringelement und in die Bohrung des Außenrings des Lagers gedrückt wird, wobei die Lippe in dem Zustand ist, in dem sie auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen ist, und wobei die Seite des elastischen Elements der Innenseite des Lagers zugewandt wird, und die Lippe dadurch in Eingriff mit der Aufnahmenut am Außenring des Lagers gebracht wird, wodurch die Lagerdichtung am Lager befestigt ist.
  2. Montagevorrichtung für eine Lagerdichtung, wobei eine Lagerdichtung in einem Lager durch Ineingriffbringen der Lagerdichtung mit einer Aufnahmenut montiert wird, die längs des Innenumfangs eines Außenrings des Lagers gebildet ist, um dadurch die Innenseite des Lagers gegenüber der Außenseite abzudichten, wobei die Lagerdichtung einen Verstärkungsring und ein elastisches Element enthält, das auf einer Seite des Verstärkungsrings angeordnet ist und eine radial nach außen über den äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings ragende Lippe hat, ein Durchmesser-Pressring um die Lagerdichtung herum angeordnet ist, wobei der Innendurchmesser des Durchmesser-Pressrings, wenn er zusammengepresst ist, größer als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings und kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Außenrings des Lagers ist, wodurch die Lippe des elastischen Elements auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen wird, der Durchmesser-Pressring derart mit der Bohrung des Außenrings des Lagers in Berührung gebracht wird, dass die Seite, an der das elastische Element angeordnet ist, der Innenseite des Lagers zugewandt wird, die Lagerdichtung aus dem Durchmesser-Pressring in die Bohrung des Außenrings des Lagers gedrückt wird, wobei die Lippe in dem Zustand ist, in dem sie auf der Seite der Lagerdichtung, auf der das elastische Element angeordnet ist, in Richtung weg vom äußeren peripheren Rand des Verstärkungsrings gebogen ist, und wobei die Seite des elastischen Elements der Innenseite des Lagers zugewandt wird, und die Lippe dadurch in Eingriff mit der Aufnahmenut am Außenring des Lagers gebracht wird, wodurch die Lagerdichtung am Lager befestigt ist.
  3. Montagevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser-Pressring ein Spannzangenfutter oder ein C-förmiger Federstift ist.
  4. Montagevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elastische Element aus Gummi mit einer Härte von 50–90 HS besteht.
  5. Montagevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elastische Element aus einem Gummi besteht, das nach der Formung in die Form des elastischen Elements unter Anwendung von Wärme erneut bearbeitet wird.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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