CH365589A - Dichtungsorgan an Lagern - Google Patents

Description

  Dichtungsorgan an Lagern    Die Erfindung betrifft ein Dichtungsorgan an  Lagern.  



  Die wirksamsten Dichtungen haben eine Dicht  <B>fläche</B> in     Berührunc    mit einem relativ beweglichen  Element, wobei die Dichtung unter einem beträcht  lichen spezifischen Druck steht, um die Anlage ihrer  Dichtfläche an der damit zusammenwirkenden Fläche  des Elementes zu bewirken. Die Lebensdauer und  Wirksamkeit der     Dichtun-    werden durch den Dich  tungsdruck gefährdet, da bei einer vollkommen dich  tenden     Anlaele    die Dichtfläche trocken laufen würde,  was zu einer     Narbenbildun-    auf der Dichtfläche und  zur raschen Zerstörung der Dichtung führt.

   Um  eine     Beschädi un(s    der     Dichtunc,    durch Trockenlaufen  zu vermeiden,     muss    mindestens während der Ein  laufzeit ein Schmiermittel für die Dichtflächen     vor-          ,aesehen    sein.  



  Das     Dichtunasorgan    gemäss der vorliegenden     Er-          Z,   <B>C</B>     ZD          findun-    ist     -elennzeichnet    durch einen     Befesti-          C        LI          Min-steil    und einen     Abdichtteil,    die durch eine  flexible Membran miteinander verbunden sind, um  ein     einzi-es    Stück mit axialen und radialen Flanschen       zLi    bilden,

   wobei einer der     Abdichtflansche    eine  Endfläche für den radialen Kontakt mit einem Um  laufglied und ein anderer der     Abdichtflansche    eine  Endfläche aufweist, die erst nach Abnutzung des  erstgenannten Flansches -am einen bestimmten     Be-          trac,    einen axialen     Abdichtkontakt    mit einem festen  Glied erhalten soll, und durch eine Nut zwischen dem  radial wirkenden     Abdichtflansch    und der Membran,  um die Flexibilität des radial wirkenden     Abdicht-          flansches    gegenüber der Membran     züi    erhöhen.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den       el     Zeichnung' en dargestellt. Darin     zei   <B>'</B>     gt:          Fig.   <B>1</B> in einem senkrechten Querschnitt eine  am     Innenrina    eines Lagers angeordnete Dichtung,  e C  wobei die Rollen den Aussenring nicht berühren.         Fig.    2 zeigt in einem ähnlichen senkrechten Quer  schnitt wie     Fig.   <B>1</B> die Rollen in Laufberührung mit  dem Aussenring.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt in einem ähnlichen vertikalen Quer  schnitt wie     Fig.    2 die Dichtung und das Lager in  einem Gehäuse eingeschlossen und bereit zum an  fänglichen Betrieb.  



       Ficr.    4     zeiat    in einem ähnlichen vertikalen Quer  schnitt wie     Fig.   <B>3</B> die normale Betriebsstellung der  Dichtung nach der     Einlauf7eit.     



  Die Erfindung wird beispielsweise in Anwendung  an eine drehbare Achse oder Welle<B>1</B> dargestellt, die  einen stärkeren Endteil 2 und einen über eine Schul  ter 4 von ihm abgesetzten     Endteil   <B>3</B> besitzt. Auf  dem abgesetzten Teil<B>3</B> ist ein     Kegelrollenlager   <B>5</B>  montiert, das einen Innenring<B>6</B> und einen Aussen  ring<B>7</B> mit mehreren, dazwischen angeordneten Kegel  rollen<B>8</B> aufweist. Die Rollen<B>8</B> sind in den Öffnun  gen eines Käfigs<B>9</B> angeordnet, dessen grosser     End-          ring   <B>10</B> über die Schubrippe<B>11</B> des Innenringes<B>6</B>  vorsteht.

   Der Aussenring<B>7</B> des Lagers ist in einem  Lagergehäuse 12     (Fig.   <B>3</B> und 4) montiert, das     eine-          C     ringförmige Innenwandung oder Bohrung hat, die in  eine ringförmige senkrechte Wand 14     übergzht.     



  Das dargestellte     La,-er    weist ein elastisches,  ringförmiges Dichtungsorgan<B>15</B> zum Festhalten des  Schmiermittels in dem Lager<B>5</B> und zum Fernhalten  von Schmutz und Feuchtigkeit von diesem auf. Das       Dichtungsorgan   <B>15</B> besitzt einen     ringförrnigen    Be  festigungsteil<B>16</B> und einen ringförmigen Dichtteil  <B>17</B>     sowie.einen    diese beiden Teile verbindenden     Steg-          teil        bzw.    eine Membran<B>18.</B>  



  Der Befestigungsteil<B>16</B> besitzt einen     Radial-          flansch    20 und einen     einstückig    damit ausgebildeten       Axialflansch    21. Zur Festlegung des Dichtungsorgans  <B>15</B> gegenüber dem Lager<B>5</B> kann ein Befestigungs  organ 22 vorgesehen sein, das im     Presssitz    auf der  <B>C</B>      Schubrippe<B>11</B> des Innenringes<B>6</B> angeordnet ist.

   Das  Befestigungsorgan 22 ist im Querschnitt etwa     Uför-          mig    und kann in die Flanschen 20 und 21 des     Befesti-          Crungsteils   <B>16</B>     eingepresst    oder -vulkanisiert sein und  ein Mittel zur Herstellung einer Abdichtung zwischen  dem Befestigungsteil<B>16</B> und dem Innenring<B>6</B> dar  stellen. Wenn das Lager<B>5</B> und das Dichtungsorgan  <B>15</B> auf der Welle<B>1</B> angeordnet sind, wird der Innen  ring<B>6</B> des Lagers<B>5</B> auf dem abgesetzten Endteil<B>3</B>  der Welle<B>1</B> montiert und liegt das Ende seiner Schub  rippe an der Schulter 4 der Welle<B>1</B> an.

   Die Innen  ränder des     Radialflansches    20 und der     Radialteil    des  Befestigungsorgans 22 sind im Bereich des stärkeren  Endteils 2 der Welle<B>1</B> angeordnet. Das Dichtungs  organ<B>15</B> ist durch die Anordnung seines Befestigungs  teils<B>16</B> auf dem Innenring<B>6</B> drehfest mit der Welle  <B>1</B> verbunden.  



  Der     Stegteil    oder die Membran<B>18</B> ist an dem       Axialflansch    21 des Befestigungsteils<B>16</B> in der  Ebene des     Radialflansches    20 ausgebildet und er  streckt sich von dort radial auswärts. Der äussere  Umfangsteil des     Stegteils   <B>18</B> geht in den Dichtteil<B>17</B>  über, so     dass    der Befestigungsteil<B>16</B> und der Dicht  teil<B>17</B> zu einem     einstückigen,    ringförmigen Dich  tungsorgan verbunden sind.  



  Der ringförmige Dichtteil<B>17</B> des Dichtungsorgans  <B>15</B> besitzt einen axialen Dichtring oder     -flansch   <B>25,</B>  dessen ein Ende in die Membran<B>18</B> übergeht, wäh  rend an seinem freien Ende im Bereich des Aussen  ringes<B>7</B> eine Dichtlippe oder Ringfläche<B>26</B> vor  gesehen ist. Im Bereich der Membran<B>18</B> springt von  dem     Dichtrina   <B>25</B> ein in     Radialrichtung    wirkender  ringförmiger Dichtring oder     -flansch   <B>27</B> schräg vor,  der aussen eine Dichtlippe oder Ringfläche<B>28</B> hat.  Die Funktionen der Dichtringe<B>25</B> und<B>27</B> werden  nachstehend erläutert.  



  Zwischen dem so-. radialen Dichtflansch<B>27</B> und  der Membran<B>18</B> des Dichtungsorgans<B>15</B> ist eine       V-förmige    Ringnut<B>30</B> vorgesehen, welche die Bieg  samkeit des radialen Dichtflansches gegenüber der  Membran<B>18</B> erhöht. Eine weitere Ringnut<B>31</B> ist  zwischen dem axialen Dichtflansch<B>25</B> und dem  radialen Dichtflansch<B>27</B> vorgesehen und hält das  Schmiermittel für die Dichtlippen<B>26</B> und<B>28</B> wäh  rend des Betriebes der Dichtung.

   Der axiale Dicht  flansch<B>25</B> steht radial im Abstand von dem     Axial-          flansch    21 des     Befestigungsteils   <B>16,</B> so     dass    im Bereich  der Rollen<B>8</B> eine Umfangsöffnung<B>32</B> vorhanden  ist, in der Schmiermittel für das     La,-er   <B>5</B> gehalten  wird und die einen Laufraum für den grossen     Endring     <B>10</B> des konischen Lagerkäfigs<B>9</B> schafft.  



  Wenn sich das elastische Dichtungsorgan<B>15</B>     ge-          äss        Fig.   <B>1</B> in seiner normalen, entlasteten Stellung  befindet, erstreckt sich der radiale Dichtring<B>27</B> nach  aussen, wobei die Ringfläche<B>28</B> an seinem äusseren  Ende einen grösseren Durchmesser hat als die Innen  wandung oder Bohrung<B>13</B> des Lagergehäuses 12       (strichliert    angedeutet). Ausserdem liegt die Dicht  lippe<B>26</B> des axialen Dichtringes<B>25</B> an einer stirn  seitigen     Gegendichtfläche   <B>35</B> des Aussenringes<B>7</B> an,    so     dass    dieser von der Betriebsstellung gegenüber  den Rollen<B>8</B> ferngehalten wird.  



  In     Fig.    2 sind das     La-er   <B>5</B> und das Dichtungs  organ<B>15</B> auf der Achse<B>1</B> angeordnet und ist der  Aussenring<B>7</B> mit den Rollen<B>8</B> in die Betriebsstellung  bewegt worden. In dieser Stellung wird von dem  Aussenring<B>7</B> über den axialen Dichtring<B>25</B> auf  das Dichtungsorgan<B>15</B> ein     Axialdruck    ausgeübt, so       dass    die Membran<B>18</B> etwas deformiert wird. Dieser  Druck zwischen dem Aussenring<B>7</B> und dem Dich  tungsorgan<B>15</B> stellt den Dichtdruck des axialen  Dichtringes<B>25</B> während des tatsächlichen Betriebes  dar, wie nachstehend erläutert werden wird.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt das um das Lager<B>5</B> und das Dich  tungsorgan<B>15</B> herum befestigte Lagergehäuse 12.  Dieses bewirkt,     dass    der     radial#e    Dichtring<B>27</B> infolge  der radialen Interferenz der Innenwandung<B>13</B> des  Lagergehäuses 12 mit der Ringfläche<B>28</B>     einwärts-          gedrückt    wird. Die vertikale Ringwand 14 des  Lagergehäuses 12 ist so ausgebildet,     dass    sie an  dem grösseren Ende des Aussenringes<B>7</B> anliegt und  dadurch das Gehäuse in Betriebsstellung gegenüber  den Rollen<B>8</B> hält.

   Wenn der radiale Dichtflansch<B>27</B>       einwärtsgedrückt    ist, wird die Membran<B>18</B> weiter  deformiert, so     dass    sie auf den radialen Dichtflansch  <B>27</B> einen radialen Auswärtsdruck ausübt und be  wirkt,     dass    dessen Dichtlippe<B>28</B> sich dichtend gegen  die Innenwand<B>13</B> des Lagergehäuses 12 anlegt.

    Durch diese Verformung der Membran<B>18</B> wird die  Dichtlippe<B>26</B> des axialen Dichtflansches<B>25</B> ausser  Berührung mit dem Aussenring<B>7</B> bewegt, so     dass     zwischen diesen beiden Teilen ein Zwischenraum<B>33</B>  entsteht, der die Umfangsöffnung<B>32</B> mit dem Ring  raum<B>31</B> verbindet, so     dass    Schmiermittel zwischen  beiden     hindurchtreten    kann. Der Zwischenraum oder  Spalt<B>33</B> zwischen der Dichtlippe<B>26</B> und dem Aussen  ring<B>7</B> bleibt natürlich so lange bestehen, wie der       Radialdruck    zwischen der Ringfläche<B>28</B> und dem  Lagergehäuse 12 vorhanden ist.  



       Fig.   <B>3</B> und 4 erläutern die Beziehung des Dich  tungsorgans<B>15</B> gegenüber dem Lager<B>5</B> vor Betriebs  beginn und in der normalen Betriebsstellung. Wenn  die Achse<B>1</B> erstmalig in Betrieb gesetzt wird, laufen  der Innenring<B>6</B> und das Dichtungsorgan<B>15</B> mit ihr  um und bewirken dabei eine Relativdrehung zwi  schen den Dichtlippen<B>26</B> und<B>28</B> und den mit  ihnen zusammenwirkenden Teilen der stirnseitigen  Dichtfläche<B>35</B> des Aussenringes<B>7</B> und der Innen  wandung<B>13</B> des Lagergehäuses 12.

   Die Innenwan  dung ist für die Dichtanlage relativ     rauh;    der     Radial-          druck    der daran anliegenden Ringfläche<B>28</B> bewirkt  eine rasche     Läppwirkung,    wodurch der     Radialdruck     zwischen der     Innenwand-ung   <B>13</B> und der Dichtlippe  <B>28</B> verringert wird. Dabei nimmt auch die Span  nung in dem     Stegteil   <B>18</B> ab und gestattet eine     Axial-          bewegung    des Dichtflansches<B>25</B> zu dem Aussenring  <B>7</B> hin, bis seine Dichtlippe<B>26</B> sich dichtend an  die stirnseitige Dichtfläche<B>35</B> angelegt hat.  



  Der     Axialdruck    zwischen der Dichtlippe<B>26</B> und  dem Aussenring<B>7</B> entwickelt sich natürlich langsam      in dem Masse, in dem der Druck zwischen der  Ringfläche 28 und dem Lagergehäuse 12 kleiner wird,  so     dass    genügend Zeit zum Abreiben jeder     Rauhig-          keit    der Dichtlippe<B>26</B> vorhanden ist, ehe der volle  Dichtdruck zwischen der Lippe<B>26</B> und dem Aussen  ring<B>7</B> entwickelt wird.

   Ausserdem bewirkt der  Durchtritt des Schmiermittels durch den Zwischen  raum<B>33,</B>     dass    die Dichtlippe<B>26</B> geschmiert wird,  während sie durch die leicht reibende Berührung  mit dem Aussenring<B>7</B> geglättet wurde, so     dass    die  Dichtlippe<B>26</B> für eine lange Gebrauchsdauer ge  schmiert wurde, wenn der volle Druck zwischen  diesen Teilen vorhanden ist.  



  Die Erfindung     umfasst    auch alle in ihrem Rah  men gelegenen Veränderungen und Abänderungen  des hier dargestellten Ausführungsbeispiels.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Dichtungsorgan an Lagern, gekennzeichnet durch einen Befestigungsteil,<B>(16)</B> und einen Abdichtteil <B>(17),</B> die durch eine flexible Membran<B>(18)</B> mitein ander verbunden sind, um ein einziges Stück mit axialen und radialen Flanschen (20, 21;

   <B>25, 27)</B> zu bilden, wobei einer der Abdichtflansche <B>(27)</B> eine Endfläche<B>(28)</B> für den radialen Kontakt mit einem Umlaufglied und ein anderer der Abdichtflansche <B>(25)</B> eine Endfläche<B>(26)</B> aufweist, die erst nach Abnützung des erstgenannten Flansches um einen bestimmten Betrag einen axialen Abdichtkontakt mit einem festen Glied erhalten soll, und durch eine Nut<B>(30)</B> zwischen dem radial wirkenden Abdicht- flansch <B>(27)</B> und der Membran<B>(18),</B> um die Flexibili tät des radial wirkenden Abdichtflansches gegenüber der Membran zu erhöhen.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Dichtungsorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteil<B>(16)</B> ein starres Befestigungsglied (22) umfasst und starr an diesem befestigt ist und einen axial sich erstrek- kenden Befestigungsflansch aufweist, wobei die Mein- bran <B>(18)</B> am einen Ende des sich in axialer Rich tung erstreckenden Befestigungsflansches (21) ge bildet ist und sich davon radial nach aussen erstreckt, der Abdichtteil <B>(17)</B> am Aussenumfang der Membran gebildet ist, der axiale Abdichtflansch <B>(25)

   </B> sich vom Umfang der Membran aus im Abstand von dem in axialer Richtung sich erstreckenden Befestigungs flansch (21) erstreckt, und der radial wirkende Ab- dichtflansch <B>(27)</B> auf dem axialen Abdichtflansch <B>(25)</B> gebildet ist und sich davon schräg nach aussen erstreckt. 2.

   Dichtungsorgan nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteil.<B>(16)</B> einen radial nach innen verlaufenden Befestigungs flansch (20), eine zweite ringförmige Nut<B>(31)</B> zwi schen dem radial wirkenden Abdichtflansch <B>(27)</B> und dem axialen Abdichtflansch <B>(25)</B> und eine dritte ringförmige Nut<B>(32)</B> zwischen dem axialen Ab- dichtflansch <B>(25)</B> und dem axial sich erstreckenden Befestigungsflansch (21) bei der Membran<B>(18)</B> um- fasst. <B>3.</B> Dichtungsorgan nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet,

   dass das starre Befestigungs glied (22) L-förmig ausgebildet und an dem axialen und dem radialen Befestigungsflansch (20 bzw. 21) befestigt ist, um den axialen und den radialen Be festigungsflansch in fester Winkelbeziehung <B>zu</B> halten. 4.

   Dichtungsorkan nach Patentanspruch, wobei das umlaufende und das feststehende Glied einen inneren bzw. äusseren Laufring<B>(6</B> und<B>7)</B> des Lagers bildet, das eine Anzahl Lagerrollen<B>(8)</B> zwischen den Laufringen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteil einen axialen Befestigungsflansch (21) umfasst, der an dem inneren Laufring bei den Rollen angeordnet ist, wobei die Membran<B>(18)</B> mit dem einen Ende des axialen Befestigungsflansches verbunden ist und sich von diesem radial nach aussen erstreckt, und der Dichtteil<B>(17)</B> am äusseren Um fang der Membran gebildet ist und den axial sich erstreckenden Abdichtflansch <B>(25)</B> umfasst,

   der von dem axialen Befestigungsflansch (21) einen solchen Abstand hat, dass zwischen diesen eine Ringöffnung <B>(32)</B> besteht, der axiale Abdichtflansch <B>(25)</B> gegen den Aussen-Laufring des Lagers abdichtend anliegt und der radial wirkende Abdichtflansch <B>(27)</B> gegen das Lagergehäuse abdichtend anliegt.

   <B>5.</B> Dichtungsorgan nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der radial wirkende Ab- dichtflansch <B>(27)</B> eine Abdichtlippe <B>(28)</B> in Gleit- kontakt mit dem Lagergehäuse (12) aufweist, um die Membran<B>(18)</B> zu deformieren, der Abdichtflansch <B>(25)</B> eine Abdichtlippe <B>(26)</B> aufweist, die iin <B>Ab-</B> stand von dem äusseren Laufring<B>(7)</B> durch die De- forination der Membran<B>(18)</B> und eine Nut<B>(30)</B> ge halten werden,

   die zwischen dem radial wirkenden Abdichtflansch <B>(27)</B> und der Membran gebildet ist, das Lagergehäuse (12) und der äussere Laufring<B>(7)</B> gegenüber dem Abdichtglied <B>(15)</B> drehbar sind, so dass die Abdichtlippe <B>(28)</B> des radial wirkenden Ab- dichtflansches <B>(27)</B> rasch abgenutzt wird, so dass die Membran<B>(18)</B> die Abdichtlippe <B>(26)</B> des axialen Abdichtflansches in Gleitkontakt mit dem äusseren Laufring<B>(7)</B> bringt.