專利名稱：用于滾動軸承的密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于滾動軸承的密封件，包括由外軸承環(huán)或者外殼環(huán)繞的彈性密封盤。至少部分具有芯骨的密封盤形式接合地插入到外軸承環(huán)的插座中并且在內(nèi)側(cè)構(gòu)成易彎曲的密封唇，該密封唇嚙合在內(nèi)軸承環(huán)的凹槽中。為此密封唇設(shè)有密封邊緣，其在裝配狀態(tài)下軸向支撐在凹槽的壁上。
背景技術(shù)：
例如從專利文獻(xiàn)DE 18 01 894 C3中已知這種密封觀念，密封盤具有不同的密封唇設(shè)置。所有的實施例都是密封盤，其通過第一密封唇軸向支撐在凹槽的內(nèi)壁上。第二密封唇保持環(huán)形間隙，也就是說帶有間隙，與內(nèi)軸承環(huán)的軸向位于凹槽前面的圓柱形部分相關(guān)聯(lián)。這種密封結(jié)構(gòu)在滾動軸承的停止?fàn)顟B(tài)下允許污染物通過內(nèi)軸承環(huán)帶有間隙的位于凹槽前面的密封唇進(jìn)入。在滾動軸承的運行狀態(tài)下存在如下危險，即污染物在內(nèi)密封唇的密封邊緣之間的密封區(qū)域中移動并且在這種情況下消除密封區(qū)域并且進(jìn)入到滾動軸承的內(nèi)部。已知的密封件的設(shè)計還具有下面缺點，隨著轉(zhuǎn)速的增加滑動的內(nèi)密封唇通過增加的擠壓力軸向支撐在凹槽的壁上。因此不利地增加在密封唇和軸承環(huán)之間的摩擦，以及增加滾動軸承的發(fā)熱。高的軸承溫度導(dǎo)致潤滑油的損失，其直接對滾動軸承的使用壽命產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已知解決方案的缺點，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于滾動軸承的密封件，通過它可獲得密封唇的依賴于轉(zhuǎn)速的偏壓。
根據(jù)本發(fā)明的密封件包括兩個密封唇。在這種情況下第一外部密封唇力接合地支撐在凹槽的向外定向的壁上。同樣作為密封防滑塊的第二密封唇帶有間隙地，即在保持密封間隙情況下，與凹槽的內(nèi)壁相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的密封件的結(jié)構(gòu)還規(guī)定，在兩個密封襯墊的安裝位置中在密封盤的端面和第一密封唇的密封邊緣之間產(chǎn)生軸向偏移。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的密封件規(guī)定，其中外密封唇滑動地并且因此力接合地位于凹槽的外壁上。根據(jù)本發(fā)明的密封件的這種觀念有效避免污染物進(jìn)入到凹槽中并因此進(jìn)入滾動軸承的內(nèi)部。另外，密封唇的結(jié)構(gòu)允許外部密封唇的離心力調(diào)節(jié)地且偏壓地支撐在凹槽的壁上。這種作用方式這樣獲得與滾動軸承的外軸承一起旋轉(zhuǎn)的密封盤隨著轉(zhuǎn)速的增加如此移動，使得在密封盤的密封邊緣和凹槽的壁之間產(chǎn)生期望的減小的接觸壓力。在這種情況下以具有優(yōu)點的方式減小摩擦，避免不利的軸承發(fā)熱以及潤滑油損失，潤滑油損失導(dǎo)致滾動軸承過早的破壞并且減小滾動軸承的使用壽命。
確保密封唇的期望的離心力調(diào)節(jié)的偏壓的根據(jù)本發(fā)明的作用方式通過在密封盤的端面和第一密封唇的密封邊緣之間的軸向偏移獲得。根據(jù)本發(fā)明密封件的密封唇在安裝位置如此設(shè)置，使得產(chǎn)生由密封盤確定的支撐線，其中對于第一密封唇產(chǎn)生與支撐線軸向偏移的重心。在重心中產(chǎn)生的離心力引起順時針方向作用的分力。這種作用方式有利于隨著轉(zhuǎn)速的增加在密封唇的密封邊緣和凹槽的壁之間的接觸壓力適當(dāng)?shù)販p小。因為作為輔助措施，第二密封唇從密封盤的芯骨開始，向凹槽的內(nèi)壁傾斜地定向。這種觀念有利于在運行狀態(tài)下、在旋轉(zhuǎn)的密封盤情況下，使第二密封唇的內(nèi)面上產(chǎn)生的潤滑劑連續(xù)地傳輸?shù)綕L動軸承旋轉(zhuǎn)的外環(huán)上。
通過密封唇的相應(yīng)的布置和尺寸，根據(jù)經(jīng)驗限定用于滾動軸承的轉(zhuǎn)速范圍，其中不產(chǎn)生或者產(chǎn)生最小的接觸壓力。例如密封唇如此設(shè)計，使得對于轉(zhuǎn)速等級大于10000轉(zhuǎn)/分鐘，密封唇幾乎無接觸地與凹槽壁相關(guān)聯(lián)，并且因此密封襯墊不產(chǎn)生不利的滾動軸承發(fā)熱。
本發(fā)明的有利的實施例是附屬權(quán)利要求1-14的對象。
本發(fā)明的一個有利的實施例規(guī)定內(nèi)軸承環(huán)的凸肩直徑與第二密封唇的內(nèi)徑一致。有利地作為密封防滑塊成形的第二密封唇的內(nèi)徑小于內(nèi)軸承環(huán)的凸肩直徑。這種設(shè)計原理導(dǎo)致，由于在滾動體和滾動軸承的內(nèi)環(huán)之間的滾動接觸而軸向擠出的潤滑劑直接從內(nèi)環(huán)的外部輪廓或者凸肩被引導(dǎo)到第二密封唇的內(nèi)面上。因此從內(nèi)環(huán)到外環(huán)產(chǎn)生期望的潤滑劑循環(huán)。潤滑劑從外環(huán)中被滾動體重新接收，從而在滾動軸承中產(chǎn)生一個期望且優(yōu)化的潤滑劑的循環(huán)。
第二密封唇如此設(shè)計，使得本身在滾動軸承的最大轉(zhuǎn)速時在凹槽和第二密封唇的自由端之間的軸向距離尺寸“a”大于0。因此避免在第二密封唇和內(nèi)軸承環(huán)之間不利的密封唇接觸。
為了支持離心力調(diào)節(jié)密封唇的偏壓，在密封盤中集成的芯骨在朝向內(nèi)軸承環(huán)的端部設(shè)有彎邊，沿凹槽的方向傾斜地定向的腿。從共同的密封唇腳開始的連接其上的密封唇有利于向由密封盤確定的支撐線產(chǎn)生軸向偏移。該觀念在使用離心力時加強效果，使得隨著轉(zhuǎn)速增加，第一密封唇位于內(nèi)軸承環(huán)的壁上的支撐力減小。
此外本發(fā)明規(guī)定，在密封件的安裝位置中，第一外部密封唇與密封邊緣在密封盤的端面相對地軸向向內(nèi)偏移。這種結(jié)構(gòu)一方面允許密封唇在凹槽的外壁上的軸向支撐。另一方面這種偏移有利于期望的依賴于轉(zhuǎn)速的減小的偏壓，密封唇通過它而位于凹槽壁上。
此外根據(jù)本發(fā)明的密封件規(guī)定在安裝位置中在兩個密封唇之間限定的軸向偏移。如此設(shè)計這個偏移的尺寸，使得一方面密封唇由離心力產(chǎn)生的不同的移動互相調(diào)節(jié)，其中同時對密封唇不產(chǎn)生不利的影響。密封唇的不同的移動可以例如借助于密封唇互相偏差的壁厚實現(xiàn)。
為了實現(xiàn)增加外部密封唇的質(zhì)量，該密封唇在外側(cè)在對著第二密封唇的側(cè)面上設(shè)有凸起。在密封件的安裝位置中，凸起支持離心力產(chǎn)生的效果，通過該效果外部密封唇的支撐力隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小。
根據(jù)本發(fā)明的密封件的另一個結(jié)構(gòu)特征規(guī)定，構(gòu)造不同的凹槽的壁高。一個優(yōu)選的觀念規(guī)定，內(nèi)凹槽壁的由內(nèi)軸承環(huán)的凸肩高度確定的高度如此設(shè)計，使得它不僅大于第二密封唇的內(nèi)徑而且大于內(nèi)軸承環(huán)的部分的直徑，該內(nèi)軸承環(huán)部分的直徑產(chǎn)生在凹槽和內(nèi)軸承環(huán)的端面之間。這樣結(jié)構(gòu)允許密封件簡單無損壞的裝配，特別是內(nèi)密封唇，因為該密封唇在密封件軸向?qū)氲綕L動軸承中時不與內(nèi)軸承環(huán)接觸。在凹槽壁之間的高度差如此選擇，使得易彎曲的外部密封唇無損壞地，例如借助于工具插入到凹槽中。
外部密封唇的另一個有利的實施例的特征在于密封邊緣的結(jié)構(gòu)。為了避免過壓狀態(tài)或者為了使在軸承內(nèi)部空間和外部環(huán)境之間的壓力差平衡，在密封邊緣的區(qū)域設(shè)定通風(fēng)槽。在密封邊緣的區(qū)域中徑向或者在密封唇中傾斜安裝的通風(fēng)槽的幾何尺寸一方面避免了流體或者污染物不利的進(jìn)入到滾動軸承的內(nèi)部空間中并且同時防止?jié)櫥瑒臐L動軸承中離開。根據(jù)需要本發(fā)明還可以包括多個可能更小的圓周分布設(shè)置的通風(fēng)槽的布置。
根據(jù)本發(fā)明的密封件例如可用于滾動軸承，在牽引工具驅(qū)動裝置的張緊輪或者導(dǎo)向輥中提供所述滾動軸承。為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)部件，根據(jù)本發(fā)明的密封件直接與張緊輪或者導(dǎo)向輥的工作輪相關(guān)聯(lián)。因此密封盤與在牽引工具上支撐的工作輪抗扭地連接，同時該工作輪與滾動軸承的外部旋轉(zhuǎn)的軸承環(huán)的功能一致。
本發(fā)明還可用于張緊輪或者導(dǎo)向輥的滾動軸承，其中接收支架或者底座同時具有內(nèi)軸承環(huán)的功能。因此在安裝狀態(tài)中抗扭的接收支架或者底座設(shè)有用于接收根據(jù)本發(fā)明的密封件的密封唇的凹槽。
密封件的足夠的強度和剛度借助于芯骨獲得，所述芯骨主要構(gòu)成為圓盤形，在滾動軸承的內(nèi)和外軸承環(huán)之間的圓環(huán)形距離的較大部分上延伸。至少外側(cè)由密封件的密封材料注塑包封的芯骨根據(jù)本發(fā)明在外側(cè)在軸承外環(huán)規(guī)定的固定區(qū)域中構(gòu)成成直角的彎邊。在指向密封唇的內(nèi)部圓周上芯骨設(shè)有沿凹槽方向傾斜的支腿，其全部由密封材料注塑并且直接連接到密封唇腳。


根據(jù)附圖描述本發(fā)明，其中以裝配狀態(tài)示出根據(jù)本發(fā)明的密封件。
具體實施例方式
在唯一的附圖中示出裝配狀態(tài)中根據(jù)本發(fā)明的用于滾動軸承2的密封件1的結(jié)構(gòu)。密封件1包括密封盤3，其在外圓周彈性地形式接合地固定在外面環(huán)繞的軸承環(huán)5的環(huán)形槽4中。由軸承環(huán)5環(huán)繞的密封盤3封閉滾動軸承2的圓環(huán)形安裝空間6，其中插入在滾動體保持架7中引導(dǎo)的滾動體8，該滾動體被引導(dǎo)在外軸承環(huán)5和內(nèi)軸承環(huán)9的軌道中。為了增加強度，由彈性密封材料制成的密封盤3設(shè)有芯骨10，其設(shè)計為圓盤類型。在外軸承環(huán)5的方向上，芯骨10構(gòu)成成直角的倒角檔邊11。在內(nèi)軸承環(huán)9的方向上，芯骨10包括向內(nèi)傾斜的支腿12。
一致地，檔邊11和支腿12完全由密封盤3的密封材料噴塑包封。在支腿12的自由端連接有由密封材料構(gòu)成的密封唇腳13。密封唇腳13構(gòu)成兩個密封唇14、15的基礎(chǔ)，這兩個密封唇與在內(nèi)軸承環(huán)9中安裝的凹槽16關(guān)聯(lián)。密封唇14通過密封邊緣17支撐在凹槽16的幾乎徑向定向的外壁18上。另一個密封唇15定向在芯骨10的支腿12的延長線中，該芯骨在凹槽16的內(nèi)壁19的方向上延伸。在裝配的狀態(tài)下，密封唇15的自由端與內(nèi)壁19的距離尺寸最大為“a”。
內(nèi)軸承環(huán)9和密封唇14、15一起的其他結(jié)構(gòu)特征在于直徑比以及軸向距離。內(nèi)軸承環(huán)9的凸肩直徑“D1”大于構(gòu)成為密封防滑塊的內(nèi)密封唇15的內(nèi)徑“D2”。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計保證，由在滾動體8和內(nèi)軸承環(huán)9之間的滾動接觸而排出的潤滑劑從軸承環(huán)9被引導(dǎo)到密封唇15的內(nèi)面20上。在潤滑劑重新到達(dá)滾動體8之前，潤滑劑通過旋轉(zhuǎn)的密封盤3和與之相連的密封唇15在離心力作用下被輸送到外軸承環(huán)5的內(nèi)面上。
軸向限制凹槽16的壁18、19具有不同的壁高度。內(nèi)壁19的尺寸確定凸肩直徑“D1”，其中該直徑大于徑向成階梯部分21的直徑，所述階梯部分出現(xiàn)在凹槽16和內(nèi)軸承環(huán)9的端面22之間。密封邊緣17在裝配狀態(tài)下軸向偏移，特征在于尺寸“b”，其在密封盤3的端面23和密封邊緣17在外壁18上的接觸面之間。互相張開設(shè)置的密封唇14、15構(gòu)成距離尺寸“c”，其如此選擇，使得一方面確保密封盤3的無阻礙、非破壞的安裝并且另一方面密封唇14、15在裝配狀態(tài)下不互相阻礙。密封唇14在遠(yuǎn)離密封邊緣17的一側(cè)在外側(cè)具有凸起24，通過它在外部區(qū)域中能夠獲得密封唇14增大的質(zhì)量。凸起24在外部區(qū)域中增大密封唇14的質(zhì)量。在這種情況下出現(xiàn)重心25，其向徑向的、由密封盤3構(gòu)成的支撐線軸向偏移地設(shè)置。通過滾動軸承增加的轉(zhuǎn)速，在重心25中產(chǎn)生的離心力引起根據(jù)箭頭方向順時針作用的分力，所述滾動軸承即旋轉(zhuǎn)的外軸承環(huán)5與密封盤3以及所屬的密封唇14、15。因此產(chǎn)生依賴于轉(zhuǎn)速的、離心力調(diào)節(jié)的密封唇14的偏壓，其中密封唇14的支撐力在密封邊緣17的區(qū)域中同步于轉(zhuǎn)速增加而減小。此外密封唇14在密封邊緣17的區(qū)域中具有通風(fēng)槽26，其確保在安裝空間6和滾動軸承2的外部大氣環(huán)境之間有效的壓力平衡。
附圖標(biāo)記1密封件2滾動軸承3密封盤4環(huán)形槽5(外)軸承環(huán)6安裝空間7滾動體保持架8滾動體9(內(nèi))軸承環(huán)10芯骨11檔邊12支腿13密封唇腳14密封唇15密封唇16凹槽(Freistich)17密封邊緣18壁19壁20內(nèi)面21部分22端面23端面24凸起25重心26通風(fēng)槽a距離尺寸(在密封唇15和壁19之間)b軸向偏移(在密封盤3的端面23和密封邊緣17之間)c距離尺寸(在密封唇14和15之間)
D1凸肩直徑(內(nèi)軸承環(huán)9)D2內(nèi)徑(密封唇15)D3部分21的直徑(在凹槽16和軸承環(huán)9的端面22之間)
權(quán)利要求
1.一種用于滾動軸承(2)的密封件，包括由外軸承環(huán)(5)或者外殼環(huán)繞且具有芯骨(10)的彈性密封盤(3)，其形式接合地固定在插座或者環(huán)形槽(4)中，其中密封盤(3)通過易彎曲的密封襯墊嚙合在內(nèi)軸承環(huán)(9)的凹槽(16)中并且借助于密封邊緣(17)支撐在壁(18)上，其特征在于，第一密封唇(14)軸向支撐在凹槽(16)的外壁(18)上并且第二密封唇(15)與凹槽(16)的內(nèi)壁(19)之間保證有間隙，其中第一密封唇(14)的質(zhì)量構(gòu)成重心(25)，其在密封件(1)的安裝位置中這樣向由密封盤(3)確定的支撐線偏移，使得在重心(25)中產(chǎn)生的離心力引起順時針方向作用的分力。
2.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中內(nèi)軸承環(huán)(9)的凸肩直徑(D1)大于內(nèi)密封唇(15)的內(nèi)徑(D2)。
3.如權(quán)利要求2所述的密封件，其中在凹槽(16)的內(nèi)壁(19)和第二密封唇(15)的自由端之間的距離尺寸(a)如此設(shè)計，使得其在滾動軸承(2)的最大轉(zhuǎn)速的情況下也能確保距離尺寸(a)大于0。
4.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中第一和第二密封唇(14、15)從密封盤(3)的共同密封唇腳(13)開始成形。
5.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中在兩個密封唇(14、15)的安裝位置中，在密封盤(3)的端面(23)和第一密封唇(14)的密封邊緣(17)之間產(chǎn)生軸向偏移(b)。
6.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中向內(nèi)壁(19)定向且作為密封防滑塊成形的第二傾斜密封唇(15)以距離尺寸(c)相對于第一密封唇(14)軸向偏移。
7.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中第一密封唇(14)在對著第二密封唇(15)的一側(cè)上在外側(cè)具有凸起(24)。
8.如權(quán)利要求1所述的密封件，它的凹槽(16)在內(nèi)軸承環(huán)(9)中具有不同的壁高，其中由軸承環(huán)(9)的凸肩直徑(D1)限定的內(nèi)壁(19)高度大于在凹槽(16)和端面(22)之間的區(qū)域中軸承環(huán)(9)的直徑(D3)的尺寸并且還大于第二密封唇(15)的內(nèi)徑(D2)。
9.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中第一密封唇(14)在密封邊緣(17)的區(qū)域中設(shè)有至少一個通風(fēng)槽(26)。
10.如權(quán)利要求9所述的密封件，它的通風(fēng)槽(26)徑向或者傾斜地定向。
11.如權(quán)利要求1所述的密封件，其用于滾動軸承(2)，所述滾動軸承用于張緊系統(tǒng)的張緊輪或者導(dǎo)向輥，通過它能偏壓牽引工具驅(qū)動裝置的牽引工具。
12.如權(quán)利要求11所述的密封件，其中張緊輪或者導(dǎo)向輥的結(jié)構(gòu)包括圍繞滾動軸承的工作輪，該工作輪同時與外部圍繞的軸承環(huán)的功能一致。
13.如權(quán)利要求11所述的密封件，其中張緊輪或者導(dǎo)向輥包括用于滾動軸承的抗扭設(shè)置的接收支架或者底座，其同時具有內(nèi)部的抗扭軸承環(huán)的功能。
14.如權(quán)利要求1所述的密封件，其中密封盤(3)的構(gòu)成為圓盤形的芯骨(10)至少在一側(cè)由密封件(1)的彈性密封材料注塑包封，并且芯骨(10)在外側(cè)構(gòu)成成直角的檔邊(11)以及在內(nèi)側(cè)構(gòu)成沿凹槽(16)方向傾斜的支腿(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于滾動軸承(2)的密封件(1)，包括旋轉(zhuǎn)的密封盤(3)，其通過密封唇(14)嚙合在內(nèi)軸承環(huán)(5)的凹槽(16)中。此外密封唇(14)設(shè)有凸起(24)，它的布置和安裝位置使得密封唇(14)被以離心力調(diào)整的方式偏壓在凹槽(16)的壁(18)上。
文檔編號F16C33/78GK1820150SQ200480019553
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者雷納·申克, 伯納德·尼古拉, 托馬斯·菲克特, 沃爾弗拉姆·科魯赫費爾, 哈拉爾德·佩施克 申請人:依納-謝夫勒兩合公司