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Title:
SEAL RING FOR SEALING A BEARING HOUSING OR PLUMMER BLOCK WITH SEAL RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/086160
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a seal ring (1) for sealing a bearing housing (2), especially the bearing housing (2) of a plummer block, wherein the seal ring (1) can be inserted into a recess of the bearing housing (2) and sealing between the bearing housing (2) and a shaft (3) projecting from said bearing housing (2) can be achieved with the aid of the seal ring (1). Optimal sealing is ensured due to the fact that the seal ring (1) is made of a substantially inflexible material.

Inventors:
VOSS PATRICK (DE)
HACKENBROCH HEINZ HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001636
Publication Date:
November 15, 2001
Filing Date:
May 02, 2001
Export Citation:
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Assignee:
VOSS PATRICK (DE)
HACKENBROCH HEINZ HUBERT (DE)
International Classes:
F16C33/72; F16C33/76; F16J15/44; (IPC1-7): F16C33/72; F16J15/26
Foreign References:
US2015233A1935-09-24
US4411437A1983-10-25
US5251914A1993-10-12
US5820130A1998-10-13
Attorney, Agent or Firm:
Hübsch, Dirk (Hübsch & Weil Ubierring 43 Köln, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Dichtungsring (1) zur Abdichtung eines Lagergehäuses (2), insbesondere des Lagergehäuses (2) eines Stehlagers, wobei der Dichtungsring in eine Aus nehmung des Lagergehäuses (2) einsetzbar ist und mit Hilfe des Dichtungs ringes (1) eine Abdichtung zwischen dem Lagergehäuse (2) und einer aus dem Lagergehäuse (2) herausragenden Welle (3) realisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (1) aus einem im wesentlichen unfle xiblen Material hergestellt ist.
2. Dichtungsring nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich net, daß der Dichtungsring (1) aus Stahl hergestellt ist.
3. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Material des Dichtungsringes (1) weicher ist als das Mate rial der Welle (3).
4. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtungsring (1) aus dem Stahl ST50 und die Welle (3) aus dem Stahl ST70 hergestellt ist.
5. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem inneren Rand des Dichtungsringes (1) und der Welle (3) eine Schmierung, vzw. über vorgesehene Schmiernippel realisiert ist.
6. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtungsring (1) für das Lagergehäuse (2) eines Stehla gers ausgebildet ist und vzw. einen Außendurchmesser (a) von 101 mm, ei nen Innendurchmesser (b) von 70 mm und eine Breite (c) von 5, 2 mm auf weist.
7. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Stehlager ein oberes und ein unteres Gehäuseteil (2a/2b) mit einer Ausnehmung aufweist und der Dichtungsring (1) in die Ausnehmung zumindest teilweise einsetzbar ist.
8. Stehlager mit einem Dichtungsring (1) zur Abdichtung des Lagergehäuses (2), insbesondere mit einem Dichtungsring (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Stehlager zur Lagerung einer Welle (3) ausgebildet ist, die Welle (3) eine Walze (4) aufweist und die Walze (4) zum Antrieb und/oder zur Füh rung eines Transportbandes (5) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (1) auf der dem Transportband (5) zugewandten Seite des La gergehauses (2) angeordnet ist und aus einem im wesentlichen unflexiblen Material hergestellt ist.
Description:
"Dichtungsring zur Abdichtung eines Lagergehäuses bzw.

Stehlager mit Dichtungsring" Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zur Abdichtung eines Lagergehäuses, insbesondere des Lagergehäuses eines Stehlager, wobei der Dichtungsring in eine Ausnehmung des Lagergehäuses einsetzbar ist und mit Hilfe des Dichtungsringes eine Abdichtung zwischen dem Lagergehäuse und einer aus dem Lagergehäuse herausragenden Welle realisierbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Stehlager mit einem Dichtungsring zur Abdichtung des Lagergehäuses, wobei das Stehlager zur Lagerung einer Welle ausgebildet ist, die Welle eine Walze aufweist und die Walze zum Antrieb und/oder zur Führung eines Transportbandes dient.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sind Dichtungsringe zur Ab- dichtung von Lagergehäusen bzw. Dichtungsringe bei Stehlagern von besonderer Bedeutung, wobei der Abdichtung derartiger Lagergehäuse bzw. der Abdichtung der Stehlager insbesondere im"Recycling-Bereich"eine besondere Bedeutung zu- kommt. Bei der Beseitigung bzw. bei dem Transport von Industrieabfällen und/oder Hausmüllabfällen werden im Recycling-Bereich Transportbänder benutzt, auf denen der Industriemüll und/oder der Hausmüll entsprechend transportiert wird. Derartige Transportbänder werden mit Hilfe von Walzen geführt bzw. angetrieben. Im alige- meinen ist hierzu auf einer Welle eine derartige Walze vorgesehen, die mit der Un- terseite des Transportbandes in Kontakt steht, wobei die Drehbewegung der Welle, über die Walze auf das Transportband übertragen wird. Die Elemente zur Lagerung der Welle, also die Stehlager bzw. die verwendeten Lagergehäuse sind zumeist im Randbereich des Transportbandes angeordnet und nehmen die entsprechenden Enden der Wellen auf. In der Praxis sind daher zwischen dem Rand des Transport- bandes und den Stehlagern bzw. den Lagergehäusen entsprechende Zwischen- räume vorhanden. Die Welle ist in dem Lagergehäuse über entsprechende Lager- elemente, vorzugsweise Wälz-, Kugel-oder auch Rillenkugellager gelagert. Damit eine Beschädigung dieser Lagerelemente innerhalb des Lagergehäuses vermieden ist, und auch das Eindringen von Staub-oder Schmutzpartikeln vermieden ist, sind derartige Lagergehäuse, insbesondere die Lagergehäuse von Stehlagern zumindest auf der dem Transportband zugewandten Seite des Lagergehäuses mit Hilfe eines Dichtungsringes entsprechend abgedichtet.

Die im Stand der Technik hier bekannten und verwendeten Dichtungsringe sind zu- meist als Gummidichtungen bzw. Elastomer-Dichtungen, also als flexible Dichtungs- ringe ausgebildet. Vorzugsweise sind derartige Dichtungselemente zweiteilig, näm- lich als halbringförmige elastische Elemente ausgebildet und weisen bspw. einen Außendurchmesser von ca. 100 mm, einen Innendurchmesser von ca. 70 mm und eine Stärke bzw. Breite von ca. 5 mm auf. Schließlich sind an den Innenseiten, d. h. am inneren Umfang der flexibel ausgebildeten Dichtungsringe dichtlippenartige Ver- längerungen vorgesehen, die sich an den äußeren Umfang der Welle abdichtend anlegen, um das Eindringen von Schmutzpartikeln in das Lagergehäuse zu vermei- den. Der äußere Bereich der halbringförmigen, flexibel ausgebildeten Dichtungs- elemente, ist in Ausnehmungen bzw. Nuten des Lagergehäuses aufgenommen, so daß gegenüber dem Lagergehäuse fixiert sind, die Welle sich aber innerhalb des inneren Bereiches des Dichtungsringes"drehen kann.

Allerdings ist-wie in Fig. 4 angedeutet-der Transport des Industriemülles bzw. des Hausmülls zumeist auch problematisch. So fallen beispielsweise Müllteile in den Zwischenraum zwischen Transportband und Stehlager, insbesondere werden lang- liche Elemente wie Video-oder Audiokassettenbãnder, die sich zumeist im Haus- müll befinden und seitlich am Transportband herabhängen, an der sich drehenden Welle"mitaufgerollt". Aus diesem Grunde bilden sich zwischen Stehlager und Transportband"Müllknãuel", die im Bereich der Welle zwischen der Walze und dem Stehlager entstehen. Aufgrund der Rotation der Welle der Vergrößerung der"Müll- knäuet"sowie unter Einfluß von Feuchtigkeit und anderen Müllbestandteilen kommt es zu der Erzeugung von Kräften. Derartige Kräfte wirken, insbesondere in seitlicher Richtung, auf das Lagergehäuse bzw. Stehtagergehäuse und insbesondere auf den zur Seite des Transportbandes angeordneten Dichtungsring des Lagergehäuses ein. Die Praxis hat gezeigt, daß hierdurch insbesondere die im Stand der Technik bekannten Dichtungsringe beschädigt werden. Die Dichtungsringe brechen oder werden aufgrund der seitlichen Kräfte in das Innere des Lagergehäuses selbst hin- eingedrückt. Dies hat zur Folge, daß die Innenräume der Lagergehäuse verschmut- zen, die Lagerelemente beschädigt werden und derartige Lagerelemente häufig ausgetauscht werden müssen. Um dies zu vermeiden, sind unzählige und in der Praxis häufig vorkommende Reinigungsarbeiten notwendig, um nämlich einerseits die Zwischenräume zwischen dem Transportband und den Lagergehäusen bzw.

Stehlagern zu reinigen, aber andererseits um eine entsprechende Beschädigung der Lager zu reparieren bzw. um das Innere der Lagergehäuse zu reinigen. Ursache

für die hohen Kosten, d. h. für den Wartungsaufwand für die Wartung der Lager so- wie für die Beschädigung der Lagerelemente, insbesondere der Lagerelemente der Stehlager und den erforderlichen hohen Reinigungsaufwand, sind die flexibel aus- gebildeten Dichtungsringe, da diese-aufgrund der seitlich wirkenden Kräfte selber beschädigt werden, brechen, selbst in das Innere des Lagergehäuses hineinge- drückt werden und so eine ordentliche Abdichtung des Lagergehäuses nicht mehr gegeben ist, so daß entsprechende Schmutzpartikel in das Innere des Lagergehäu- ses eindringen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsring der eingangs genannten Art bzw. ein Stehlager mit einem Dichtungsring der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß insbesondere das Eindringen von Schmutzpartikeln in das Innere des Lagergehäuses weitestgehend vermieden ist, vzw. die Gefahr der Beschädigung der Lagerelemente sowie der notwendigerweise Wartungsaufwand und die damit verbundenen Kosten verringert sind.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist für den Dichtungsring nun dadurch gelost, daß der Dichtungsring aus einem im wesentlichen unflexiblen Material hergestellt ist. Für das Stehlager mit einem Dichtungsring ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe nun da- durch gelöst, daß der Dichtungsring auf der dem Transportband zugewandten Seite des Lagergehäuses angeordnet ist und aus einem im wesentlichen unflexiblen Ma- terial hergestellt ist.

Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, den Dichtungsring eben-nicht wie bisher im Stand der Technik-aus einem flexiblen Material, also nicht aus Gummi oder einem Elastomer herzustellen, sondern aus einem unflexiblen Material, vor- zugsweise aus Stahl oder einer Stahllegierung herzustellen. Dies hat den Vorteil, daß derartige Dichtungsringe aus unflexiblem Material den seitlichen Angriffskräften besser standhalten können, d. h. diese brechen nicht so leicht oder werden nicht so leicht beschädigt, so daß diese auch nicht in den Innenraum des Lagergehäuses gedrückt werden können. Folglich ist durch den erfindungsgemäßen Dichtungsring bzw. für das erfindungsgemäße Stehlager immer eine optimale Abdichtung des La- gergehäuses gewährleistet, so daß die eingangs beschriebenen Nachteile hierdurch vermieden sind und große Kosten eingespart werden können.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Dichtungsring

bzw. das erfindungsgemäße Stehlager in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf den Patentanspruch 1 bzw. den Patentan- spruch 8, insbesondere auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentan- sprüche verwiesen werden. Im einzelnen soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbei- spiel der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörenden Be- schreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 ein Stehlager, mit einer gelagerten Welle in einer schematischen Darstel- lung von der Seite, Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Stehlager in einer teilweise geschnittenen sche- matischen Darstellung, Fig. 3 einen Dichtungsring in einer einfachen schematischen Darstellung von vor- ne und Fig. 4 ein Transportband, angetrieben durch eine Walze und eine Welle, wobei die Welle durch das in Fig. 1 gezeigte Stehlager gelagert ist, in vereinfach- ter schematischer, teilweise geschnittener Darstellung von der Seite.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen zumindest teilweise einen Dichtungsring 1 zur Abdichtung eines Lagergehäuses 2, insbesondere eines Lagergehäuses 2 eines Stehlagers.

Das in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Lagergehäuse 2 ist hier als Lagergehäuse 2 eines Stehlagers ausgeführt und weist einen oberen Gehäuseteil 2a und einen unteren Gehäuseteil 2b auf. Der Dichtungsring 1 ist nun in eine nicht näher bezeichnete Ausnehmung des Lagergehäuses 2 einsetzbar, wobei mit Hilfe des Dichtungsringes 1 eine Abdichtung zwischen dem Lagergehäuse 2 und einer aus dem Lagergehäu- se 2 herausragenden Welle 3 realisierbar ist. Mit Hilfe des Dichtungsringes 1 ist also der Innenraum 2c des Stehlagers gegenüber der Umgebung abgedichtet.

Insbesondere die Fig. 4 zeigt hier das Stehlager, das hier zur Lagerung der Welle 3 dient, wobei die Welle 3 hier eine Walze 4 aufweist. Die Walze 4 dient zum Antrieb und/oder zur Führung eines Transportbandes 5, auf dem Hausmüll 6 oder dergl. transportiert wird. Aus Fig. 4 ist gut zu erkennen, daß der Hausmüll 6, hier längliche Bänder, insbesondere Video-oder Audiokassettenbänder aufweist, die seitlich vom Transportband 5 herunterhängen und aufgrund der Rotation der Welle 3 um die

Welle 3 herumgeschlungen werden, so daß sich entsprechende"Knäuel"im Zwi- schenraum zwischen der Walze 4 bzw. dem Rand des Transportbandes 5 und dem Stehlager bilden. Während des Betriebs des Transportbandes 5 werden durch die Entstehung dieser, Knauel" seitlich auf das Lagergehäuse 2 wirkende Kräfte er- zeugt, die insbesondere auf den dem Transportband 5 zugewandten Dichtring 1 des Lagergehäuses 2 wirken. Wie bereits erläutert ist im Stand der Technik nachteilig, daß die bekannten Dichtungsringe 1 aus einem flexiblen Material, insbesondere aus Gummi oder aus Elastomeren hergestellt sind, ja teilweise sogar zweiteilig, nämlich halbringförmig hergestellt sind. Aufgrund der seitlichen wirkenden Kräfte, insbeson- dere hervorgerufen durch den seitlich vom Transportband 5 herabhängenden und um die Welle 3 sich herumwickelnden Hausmüll 6, kommt es zur Beschädigung der Dichtungsringe, so daß diese teilweise in den Innenraum 2c des Lagergehäuses 2 gedrückt werden und hier nicht nur die Lagerelemente 7 beschädigen, sondern auch keine Abdichtung des Lagergehäuses 2 mehr gewährleistet ist, so daß der Hausmüll 6 selbst in den Innenraum 2c des Lagergehäuses 2 eindringen kann. Im Endeffekt verursacht dies Beschädigungen der Lagerelemente 7, große Kosten, und einen hohen Wartungsaufwand für die bekannten Stehlager.

Gemäß der Erfindung wird dies nun dadurch vermieden, daß der Dichtungsring 1 aus einem im wesentlichen unflexiblen Material hergestellt ist. Hierdurch bedingt kann der Dichtungsring 1 nun die seitlich auftretenden Kräfte besser aufnehmen, wird also nicht mehr in den Innenraum 2c des Lagergehäuses 2 hineingedrückt.

Folglich ist eine optimale Abdichtung des Innenraums 2c des Lagergehäuses 2 ge- währleistet, wodurch Beschädigungen der Lagerelemente 7 vermieden werden und auch der Wartungsaufwand und die damit verbundenen Kosten wesentlich verrin- gert sind.

Vorzugsweise wird der Dichtungsring 1 aus Stahl hergestellt. Von Bedeutung ist a- ber zusätzlich, daß das Material des Dichtungsringes 1 weicher ist als das Material der Welle 3. Beispielsweise könnte der Dichtungsring 1 aus Stahl ST-50 und die Welle 3 aus dem Stahl ST-70 hergestellt werden. Der Dichtungsring 1 ist nun so di- mensioniert, daß natürlich eine Blockade der Rotation der Welle 3 vermieden ist, d. h. die Welle 3 frei rotieren kann, aber dennoch eine optimale Abdichtung des In- nenraumes 2c des Lagergehäuses 2 gewährleistet ist. Dies ist durch entsprechende Passungen und Dimensionierungen des Dichtungsringes 1 möglich. Vzw. wird hier eine Spielpassung mit einem Spiel zwischen Welle 3 und Dichtungsring 1 von max.

max. 0,2 bis 0,3 mm realisiert. Weiterhin wird zwischen dem inneren Rand des Dich- tungsringes 1 und der Welle 3 eine Schmierung vorzugsweise über vorgesehene, hier aber nicht dargestellte Schmiernippel realisiert.

Der hier in den Fig. 1 bis 4, zumindest teilweise dargestellte Dichtungsring 1 ist hier zwar für ein Stehlager dargestellt, es ist aber denkbar, daß derartige Dichtungsringe 1 auch für andere Lagertypen in Frage kommen, also nicht nur für Stehlager ver- wendet werden. Es ist aber auch denkbar, daß der hier einteilig ausgebildete Dich- tungsring 1 zweiteilig ausgeführt ist, also zwei halbringförmige Elemente einen gan- zen Dichtungsring 1 bilden. Auch ist die Größe, d. h. die Dimensionierung des Dich- tungsringes 1 je nach verwendetem Lagertyp und Lagergröße ganz unterschiedlich.

Der hier in Fig. 3 dargestellte Dichtungsring 1 weist vorzugsweise einen Außen- durchmesser a = 101 mm, einen Innendurchmesser b = 70 mm und vzw. eine Stär- ke bzw. Breite c = 5, 2 mm auf.

Wichtig ist weiterhin, daß das Lagergehäuse 2 so ausgebildet ist, daß es eine Aus- nehmung für den Dichtungsring 1, insbesondere eine ringförmig ausgebildete Nut aufweist. Dies ist hier aus Fig. 2 zu erkennen. Fig. 2 zeigt, daß der Dichtungsring 1 zumindest teilweise in die hier nicht näher bezeichnete Ausnehmung des Lagerge- häuses 2 eingesetzt wird, nämlich der äußere Umfang des Dichtungsringes 1 in die entsprechende Ausnehmung bzw. Nut eingesetzt wird. Hierdurch werden auch die seitlichen Abstützkräfte für den Dichtungsring 1 realisiert.

Als Materialien für den Dichtungsring 1 kommen beispielsweise verschiedene Stäh- le, insbesondere auch Stahllegierungen in Frage. Wichtig ist, daß das Material ent- sprechend unflexibel, im wesentlich also starr ausgebildet ist, und nicht-wie im Stand der Technik-flexible gummiartige Dichtungsringe verwendet werden, da die- se den seitlichen Andrückkräften nicht standhalten und keine optimale Abdichtung des Lagergehäuses 2 gewährleistet ist.

Bezugszeichenliste : 1 Dichtungsring 2 Lagergehäuse 2a oberer Gehäuseteil 2b unterer Gehäuseteil 2c Innenraum 3 Welle 4 Walze 5 Transportband 6 Hausmüll 7 Lagerelement a Außendurchmesser b Innendurchmesser c Breite