Wälzlagereinheit

Die Erfindung betrifft eine Wälzlagereinheit.

Bei Wälzlagern werden Dichtungen sowohl zum Schutz des Wälzlagers vor dem Zutritt von Feststoffen wie Staub und/oder Flüssigkeiten wie Wasser als auch zum Schutz der Umgebung des Wälzlagers gegen den Austritt eines Schmiermittels aus einem Innenraum des Wälzlagers eingesetzt. Dabei wirken die Dichtungen zwischen einem bestimmungsgemäß stillstehenden und einem bewegten Teil des Wälzlagers. Dabei unterscheidet man zwischen berührungsfreien und schleifenden Dichtungen.

Beispielsweise aus der DE 197 00 135 Al ist es bekannt, für eine Achswellenlagerung insbesondere im bodennahen Bereich landwirtschaftlicher Bodenbearbeitungsmaschinen ein Rillenkugellager mit Einfach- und Mehrfachabdichtung und davor axial ortsfest fixiert angeordneter Schleuderscheibe zu verwenden, wobei die Schleuderscheibe in einer dafür vorgesehenen Nut auf einen Außenmantel eines Wälzlagerinnenrings derart aufgepresst ist, dass sie gegen axiales Wegdrücken aus der ihr zugeordneten Sitz- und Schutzposition unverrückbar formschlüssig angeordnet ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wälzlagereinheit zu schaffen, die in sich dicht und für einen dichten Einbau in eine vorgebbare Einbauumgebung ausgebildet

ist.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Wälzlagereinheit folgende Merkmale: Ein Innenring, ein Außenring und dazwischen angeordnete Wälzkörper, Dichtungsmittel zum Begrenzen eines die Wälzkörper beinhaltenden Raums zwischen dem Innen- und dem Außenring, - wenigstens eine radial umlaufende Nut am Außenmantel des Außenrings zum Aufnehmen eines O-förmigen Dichtrings und wenigstens eine, an einer der beiden Stirnseiten des Innenrings befestigte Schleuderscheibe.

Dadurch, dass die Wälzlagereinheit Dichtungsmittel zum Begrenzen des die Wälzkörper beinhaltenden Raumes zwischen dem Innen- und dem Außenring sowie an wenigstens einer der Stirnseiten der Wälzlagereinheit diesen Dichtungsmitteln eine unmittelbar vorgeschaltete, an der Stirnseite des Innenrings befestigte Schleuderscheibe umfasst, ist bei einfachem und kompaktem Aufbau eine selbstabdichtende Wälzlagereinheit geschaffen, die einerseits einen Austritt von Schmiermittel, das beispielsweise im die Wälzkörper beinhaltenden Raum und/oder auf der einen Seite der Wälzlagereinheit vorgesehen ist, und andererseits einen Eintritt, beispielsweise von Schleifstaub in den mit Schmiermittel versehenen Bereich hinein verhindert. Dabei verstärkt die Schleuderscheibe die Dichtwirkung der Dichtungsmittel ohne zusätzliche Reibmomente hervorzurufen. Ferner wirkt die Schleuderscheibe als zusätzlicher Verschleißschutz für die Dichtungsmittel, da durch die Schleuderscheibe beispielsweise Schmutzpartikel von den Dichtungsmitteln ferngehalten werden, was insbesondere bei Ausbildung der Dichtungsmittel als berührend anliegende Dichtscheiben von besonderem Vorteil ist.

Weiterhin verhindert der in die am Außenmantel des Außenrings radial umlaufende

Nut eingelegte O-fÖrmige Dichtring beim Einbau der Lagereinheit in ein entsprechendes Lagergehäuse, dass insbesondere bei Ausbildung des Lagergehäuses aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der von dem des

Außenrings unterschiedlich, insbesondere größer ist, ein Hindurchtreten von besagtem Schmiermittel und Schleifstaub, bzw. von Fremdstoffen allgemein, zwischen dem Außenmantel des Außenrings und dem Gehäuse stattfindet. Dabei ist beispielsweise der Außenring aus einem Wälzlagerstahl und das Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet.

Dadurch, dass die Schleuderscheibe fest an der Stirnseite des Innenrings befestigt ist, ist die Wälzlagereinheit im wesentlichen komplett ohne verlierbare Einzelteile lieferbar und ohne ein weiteres Zusammensetzen montierbar. Auch der in die entsprechende Nut des Außenrings eingesetzte O-förmige Dichtring kann so verliersicher mitgeliefert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind auf wenigstens einer der Lagerstirnseiten die Dichtungsmittel und die Schleuderscheibe zueinander axial derart dicht beabstandet angeordnet, dass zwischen den Dichtungsmitteln und der Schleuderscheibe zusätzlich eine Art Labyrinthdichtungseffekt erzielt wird, womit mit Vorteil die Abdichtung zusätzlich verbessert ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Nut bezüglich einer sich radial erstreckenden Mittenebene der Wälzlagereinheit versetzt angeordnet. Dadurch ist der Außenring mit Vorteil in demjenigen Bereich, in dem die Kraftübertragung zwischen Wälzkörpern und Außenring stattfindet, frei von einer mechanischen Schwächung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den

im folgenden beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 eine obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine Wälzlagereinheit mit zwei Schleuderscheiben, mit einem O-förmigen Dichtring in einer Nut des

Wälzlageraußenrings und mit zwei Deckscheiben als Dichtmittel für einen die Wälzkörper beinhaltenden Raum zwischen den beiden Wälzlagerringen und

Figur 2 eine obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine Wälzlagereinheit mit zwei Schleuderscheiben, mit einem O-förmigen Dichtring in einer Nut des Wälzlageraußenrings und mit zwei Dichtscheiben zum Abdichten eines die Wälzkörper beinhaltenden Raums zwischen den beiden Wälzlagerringen.

Die Figur 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine im wesentlichen als ein Rillenkugellager ausgebildete Wälzlagereinheit. Die Wälzlagereinheit umfasst dabei einen Innenring 10 und einen Außenring 20, zwischen denen als Kugeln ausgebildete und in einem Käfig 40 geführte Wälzkörper 30 für ein Abrollen zwischen den beiden Ringen 10 und 20 angeordnet sind.

Für ein Verschließen eines die Wälzkörper 30 beinhaltenden Raums zwischen den Ringen 10 und 20 ist axial beiderseits der Wälzkörper 30 als Dichtungsmittel jeweils eine, beispielsweise aus einem Stahlblech ausgebildete, lochscheibenartige Deckscheibe 50 angeordnet. Besagter Raum kann dabei wenigstens teilweise mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem Fett befüllt sein. Jede der Deckscheiben 50 ist für ein Befestigen am Außenring 20 mit ihrem radial äußeren Randbereich in eine am Innenmantel des Außenrings 20 ringartig umlaufende Nut eingesetzt. Die Deckscheiben 50 und der Innenring 10 sind dabei derart ausgebildet, dass je Deckscheibe 50 zwischen einem radial inneren Randbereich der Deckscheibe 50

und einem Außenmantel des Innenrings 10 ein ringartiger Spalt vorgebbarer radialer Dicke entsteht.

Weiterhin ist an jeder der beiden Stirnseiten des Innenrings 10 jeweils eine lochscheibenartige Schleuderscheibe 60, beispielsweise aus einem Stahlblech, durch ein Verschweißen der Schleuderscheibe 60 mit der Stirnfläche des bestimmungsgemäß zum Drehen vorgesehenen Innenrings 10 befestigt. Dadurch wird insbesondere der vorgenannte Raum vor einem Eindringen von, vor allem von außen her kommenden Stoffen, beispielsweise Schleifstaub, neben den Deckscheiben 50 zusätzlich geschützt. Dabei sind die Schleuderscheiben 60 mit einem Innendurchmesser größer einem maximalen Innendurchmesser des Innenrings 10 und mit einem Außendurchmesser in etwa entsprechend einem Durchmesser des Wälzkörperteilkreises ausgebildet. Weiterhin sind auf jeder der Stirnseiten des Innenrings 10 die Schleuderscheibe 60 und die Deckscheibe 50 in Achsrichtung derart kurz zueinander beabstandet, dass dadurch eine Art Labyrinthdichteffekt erzielt wird, der nochmals eine zusätzliche Dichtwirkung erzeugt.

Des weiteren ist am Außenmantel des Außenrings 20 eine ringartig umlaufende Nut 25 eingearbeitet, in die ein entsprechend ausgebildeter O-förmiger Dichtring 70 eingelegt ist. Dabei ist es Funktion des Dichtrings 70, bei einem Einbau der Wälzlagereinheit in ein nicht dargestelltes Gehäuse zwischen dem Außenmantel des Außenrings 20 und einer dem Außenmantel gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses Dichtigkeit zu erzielen. Damit wird verhindert, dass aus einem ersten Raum, der sich an eine der Stirnflächen der Wälzlagereinheit anschließt, ein dort auftretender erster Stoff, beispielsweise besagter Schleifstaub, noch aus einem zweiten sich an der anderen Stirnseite anschließenden Raum ein dort eingesetzter zweiter Stoff, beispielsweise ein Schmiermittel, in den jeweils anderen Raum gelangen kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Außenring 20 und das Gehäuse aus Materialien unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebildet sind - was in der Regel der Fall ist -, da ansonsten aufgrund der

Wärmeausdehnung je nach Temperatur zwischen dem Außenmantel des Außenrings 20 und der gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses ein Spalt entstehen würde, durch den vorgenannte Stoffe hindurchtreten könnten. Dabei ist typischerweise der Außenring 20 aus einem Wälzlagerstahl ausgebildet und das Gehäuse beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung.

Die Figur 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine weitere Wälzlagereinheit, wobei sich diese Wälzlagereinheit der Figur 2 von der Wälzlagereinheit der Figur 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass anstelle der Deckscheiben 50 Dichtscheiben 50' eingesetzt sind, wobei jede der Dichtscheiben 50' einen Stützkörper 54' und einen daran angegossenen Elastomerkörper 52' umfasst. Dabei sind die Dichtscheiben 50' bezüglich des Innenrings 10' frei von einem Berühren angeordnet, so dass zwischen den Dichtscheiben 50' und dem Innenring 10' Ringspalte vorgebbarer Dicke ausgebildet sind.

In anderen Ausführungsformen sind Dichtscheiben mit einer oder mehreren Dichtlippen zum schleifenden Anliegen an sich im wesentlichen radial und/oder axial erstreckenden Oberflächen des Innenrings ausgebildet. Dazu wird insbesondere auf die im SKF General Catalogue vom Juni 2003 auf den Seiten 229 und 293 dargestellten Ausführungsformen von Dichtscheiben hingewiesen.

Ansonsten gilt das vorausgehend zur Figur 1 Beschriebene bei der Figur 2 entsprechend, wobei Bauelemente der Figur 2, die Bauelementen der Figur 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichennummern, ergänzt um einen Hochstrich, bezeichnet sind.

Beziigszeichenliste

10, 10' Innenring

20, 20' Außenring

25, 25' Nut

30, 30' Wälzkörper

40, 40' Käfig

50 Deckscheibe

50' Dichtscheibe

52' Elastomerkörper 54' Stützkörper

60, 60' Schleuderscheibe

70, 70' Dichtring