Adapterring

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Adapterring, der zum Einsatz in Verbindung mit Wälzlagern vorgesehen ist. Eine Vielzahl von Ringen ist in Wälzlagern einsetzbar, so zum Beispiel Sicherungsringe oder Dichtringe, die in Abhängigkeit ihrer Anordnung auch eine andere Funktion wahrnehmen können. Bei dem Adapterring handelt es sich nicht um einen aus Wälzlagerstahl hergestellten Wälzlagerring, wie zum Beispiel einem lasttragenden Innen- oder Außenring, sondern um einen Ring mit einer Sekundärfunktion.

Stand der Technik

Hintergrund der Erfindung

Aus EP 1 623 127 A1 ist ein so genanntes Insert-Kegelrollenlager bekannt, welches als Radlager für Nutzkraftwagen eingesetzt wird. Das Kegelrollenlager wird vormontiert, befettet und als Ganzes in die Radnabe eingepresst. Um das einreihige Kegelrollenlager gleichmäßig einzupressen., ist es wichtig das ein Presswerkzeug am Außenring anliegen zu lassen. Damit wird ein in axialer Richtung langer Außenring notwendig, die er aus teurem Wälzlagers Stahl gefertigt werden muss. Auch die Verlängerung kann nicht verzich- tet werden, weil diese eine Dichtungsanordnung aufnehmen muss, um den Innenraum des Radlagers abzudichten.

Eine übliche Dichtungsanordnung, wie beispielsweise eine Kassettendich- tung, ist in der Regel nicht dafür vorgesehenen axiale Kräfte zu übertragen, wie sie beim Pressvorgang des Kegelrollenlagers auftreten. Dies rührt daher, dass die meisten Kegelrollenlager, die in Serie hergestellt werden, auf eine Einpressmöglichkeit des Lagers im Ganzen nicht zurückgreifen. Daher wird auf eine übliche, ebenfalls in der EP 1 623 127 A1 beschriebene Me- thode verfahren, bei der die Lagerringe nachteiligerweise separat eingesetzt werden müssen und das Lager nicht vormontiert, insbesondere vorher befettet, werden kann. Dabei sitzt die Dichtungsanordnung nicht innerhalb des Außenringes sondern, wird meist direkt zwischen Radnabe, meist eine Gußradnabe, und Innering eingesetzt.

Aufgabenstellung Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist daher ein kostengünstiges Wälzlager, insbesondere Radlager, anzugeben, welches im Ganzen einpressbar ist und auf eine übliche Kassettendichtung nicht verzichten muss. Die Aufgabe wird durch eine Radlagereinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein Adapterring zur axialen Verlängerung des Außenringes des Wälzlagers verwendet wird. Der Adapterring kann hierbei aus einem im Vergleich zum Wälzlagerstahl billigerem Werkstoff hergestellt werden, wie beispielsweise aus kalt umgeformtem Blech.

Erfindungsgemäß weist der Adapterring ein hohlzylindrisches, am Außenring befestigbares Befestigungsstück und ein hohlzylindrisches Verlängerungs- stück zur Verlängerung in axialer Richtung auf, wobei das Verlängerungsstück zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung vorgesehen ist und/oder die Dichtungsanordnung (1 1 ) zum Teil bildet. Das Befestigungsstück und das Verlängerungsstück können einstückig oder sogar einmaterialig ausgeführt sein. Das Befestigungsstück ist dazu vorgesehen den Adapterring am Außenring des Wälzlagers zu befestigen und das Verlängerungsstück realisiert die gewünschte axiale Breite, die zum Halten einer Dichtungsanordnung beziehungsweise zum Einpressen geeignet ist. Vorteilhafterweise weist das hohlzylindrische Verlängerungsstück an einem dem hohlzylindrischen Befestigungsstück abgewandten, axialen Ende einen radial nach innen gerichteten Fortsatz auf. Dieser Fortsatz kann dazu vorgesehen werden eine Fläche zur axialen Kraftübertragung auszubilden, womit beim Einpressvorgang Kraft vom Adapterring auf den Außenring übertragen werden kann, ohne ein Element der Dichtungsanordnung in Mitleidenschaft zu ziehen. Alternativ kann die genannte Fläche auch an einen Anschlag des Wälzlagers aufnehmenden Bauteils anschlagen, um auf diese Weise die endgültige axiale Position des Wälzlagers festzulegen. Auch in diesem Fall muss eine axiale Kraft übertragen werden, nämlich die Gegenkraft, die durch den Anschlag, der beispielsweise in einer Radnabe angeordnet ist, aufgebaut wird.

Der Fortsatz selbst kann unterschiedliche Formen annehmen. Beispielsweise kann dieser eine in Umfangsrichtung ununterbrochene oder unterbroche- ne Ringsform aufweisen. Alternativ kann der Fortsatz auch durch ein oder mehrere radial gerichtete Elemente, wie beispielsweise einem Stift oder einer Haltekralle gebildet werden. Ausschlaggebend ist, dass zum Befestigungsstück in oder vom Befestigungsstück weg eine axiale Fläche zur Verfügung gestellt wird.

Vorteilhafterweise ist eine innere Axialfläche des radial nach innen gerichteten Fortsatzes als Anschlag für die Dichtungsanordnung vorgesehen. Damit ist es möglich übliche Dichtungsanordnungen, wie beispielsweise Kassettendichtungen, in den Adapterring einzuführen und durch den axialen Anschlag optimal zu positionieren. Dazu ist es notwendig zunächst die Dichtungsanordnung im Adapterring, beziehungsweise im Verlängerungsstück zu platzieren, und anschließend den Adapterring am Außenring des Wälzlagers zu befestigen. Sobald die Vormontage des Wälzlagers abgeschlossen ist und das Wälzlager gegebenenfalls auch befettet wurde, kann dieses im Ganzen mit dem Adapterring in die Wälzlageraufnahme, insbesondere in eine hohlzylindrische Radnabe aus Gusseisen, eingepresst werden.

Vorteilhafterweise ist das hohlzylindrische Befestigungsstück zur steckbaren Verbindung mit dem Außenring vorgesehen. Alternativ ist es ebenfalls denkbar, dass das Befestigungsstück an den Außenring geklebt oder mit diesem materialschlüssig verbunden wird. Eine steckbare Verbindung kann unter- schiedlich ausgeführt werden. Denkbar ist beispielsweise eine Rast- oder Schnappverbindung, die auf einen elastisch beanspruchbares Teil des A- dapterrings zurückgeht, wobei dieses Teil eine Schließposition und eine offene Position einnehmen kann. Dieses Teil kann beispielsweise eine Rastnase oder Schnapphaken sein, welches in eine Nut oder Ausnehmung gemäß Außenrings eingreifen kann. Diese Lösungen haben gemein, dass das hohlzylindrische Befestigungsstück (7, 15) zum Formschluss mit dem Außenring (1 ) vorgesehen ist, beziehungsweise wie zum Formschluss notwendigen Mittel aufweist. Eine vorteilhafte Alternative besteht darin, das hohlzylindrische Befestigungsstück mit einer zylindrischen Innenfläche zu versehen, die zum Kraft- schluss mit dem Außenring, insbesondere einem Presssitz auf dem Außenring, vorgesehen ist. Dazu kann der Außenring neben einer gegebenenfalls ohnehin zylindrischen Außenfläche noch eine weitere zylindrische Außenflä- che aufweisen, die einen geringeren Radius in Bezug auf die Rotationsachse aufweist. Ein Innenradius des Befestigungsstückes kann derartig ausgelegt werden, dass in Verbindung mit dem zuletzt genannten Außenradius des Außenrings ein Negativspiel realisiert wird, welches beim Aufstecken des Befestigungsstückes zu einem Kraftschluss über die beiden zylindrischen Flächen führt. Bei einer derartigen Lösung ist der Außenring zur Befestigung des Befestigungsstücks des Adapterrings vorgesehen. Die am Kraftschluss teilhabenden Flächen können auch von der Zylinderform abweichen und gegebenenfalls konisch ausgebildet sein.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das hohlzylindrische Befestigungsstück zur wenigstens teilweisen, kraftschlüssigen Fassung des Außen- rings vorgesehen. Die Fassung besteht dabei vollumfänglich in Radialrichtung und wird durch das hohlzylindrischen Befestigungsstück realisiert. Alternativ ist ein in Umfangsrichtung nur stellenweise realisierter Kraftschluss möglich, indem das Befestigungsstück beispielsweise in axialer Richtungen Ausnehmungen aufweist, die beispielsweise das Verbinden in axialer Rich- tung erleichtert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein erster Außenradius des Außenrings und ein zweiter Außenradius des Verlängerungs- und/oder Befestigungsstückes im Wesentlichen gleich. Dabei muss sich eine mögliche Ab- weichungen der Radien nicht notwendigerweise innerhalb einer Fertigungstoleranz liegen, sondern kann durch geringfügige Abweichungen des Nennmaßes herbeigeführt werden und kann bezogen auf den größten Außenradius bis zu 4 %, idealerweise 1 %, betragen. Die Differenz der Außenradien legt fest, inwieweit der Adapterring innerhalb der Wälzlageraufnahme befes- tigt werden soll. Ist eine Befestigung bereits durch einen axialen Anschlag in der Wälzlageraufnahme und/oder durch die Befestigung des Adapterrings am Außenring bereits gewährleistet, so kann der Außenradius des Adapterrings geringfügig kleiner gewählt werden als der größte Außenradius des Außenrings.

Vorteilhafterweise weist der Außenring eine Innenlaufbahn für Kegelrollen, Kugeln, Kugelrollen oder ähnliche Wälzkörper auf, womit der Adapterring für alle sogenannten Insert-Lager, die im Ganzen eingepresst werden können, unabhängig von der verwendeten Wälzkörperform, einsetzbar ist. Diese Insert-Lösung beinhaltet ein Halteelement, welches den Innenring 2 und den Außenring 1 axial zueinander hält bzw. zueinander axial fixiert, womit das Lager auch beim Transport nicht auseinanderfallen kann und herstellerseitig vorinstalliert werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein einreihiges Kegelrollenlager mit einem ersten am Außenring befestigtem Adapterring, und Fig. 2 ein einreihiges Kegelrollenlager mit einem zweiten am Außenring befestigtem Adapterring.

Ausführungsbeispiel

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein einreihiges Kegelrollenlager mit einem ersten am Außenring 1 befestigtem Adapterring 17. Der Adapterring 17 besteht aus einem Befes- tigungsstück 7, einem Verlängerungsstück 6, einen radial verlängerten Fortsatz 8 und ist axial am Außenring 1 kraftschlüssig befestigt. Der Außenring 1 ist zusammen mit dem aufgesteckten Adapterring 17 in eine gegossene Radnabe 3 eines Nutzkraftfahrzeuges eingepresst worden. Aufgrund unterschiedlicher Innenradien der Radnabe stößt der Adapterring 17 mit der Außenfläche des radial nach innen gerichteten Fortsatzes 8 an der Radnabe 3 axial an. Zusammen mit dem Außenring 1 sind die übrigen Komponenten des Kegelrollenlagers im Ganzen einpressbar. So wird insbesondere der Innenring 2 gleichermaßen auf ein Innenteil, wie zum Beispiel ein Achszapfen 4, aufgepresst. Beim Einpressen des Kegelrollenlagers wird die Dichtungsanordnung 9 zu keinem Zeitpunkt mit Axialkräften beaufschlagt. Die Dichtungsanordnung 9 ist in der Fig. 1 mit einem einzigen Trägerblech und zwei an diesem befestigten, radialen Dichtlippen ausgebildet. Diese kann jedoch durchaus mehrteilig ausgeführt sein, wie beispielsweise eine Kassettendichtung. Aus- schlaggebend ist, dass keine axialen Kräfte während des Einpressvorgangs die Funktionsweise der Dichtungsanordnung 9 beeinträchtigen können. Es kann vorkommen, dass bei der Installation herkömmlicher Wälzlager Dichtlippen von deren korrespondierenden Dichtflächen abrutschen und im schlimmsten Fall umgeklappt werden, so dass die erforderliche Dichtwirkung nicht eintritt. Dies ist insbesondere deshalb problematisch, weil die Dichtungsanordnung nach dem Einpressvorgang in der Regel nicht ohne weiteres einsehbar ist, beziehungsweise nicht auf korrekte Lippenlage überprüft werden kann. Der Adapterring 17 fungiert in radialer Richtung auch wie eine Dichtungsanordnung, weil der Innenraum des Kegelrollenlager abgeschirmt wird.

Die Ausnehmung 10 am Außenring 1 weist eine axiale Ringfläche und eine zylindrische Fläche auf, wobei die zylindrische Fläche zum Kraftschluss mit dem Befestigungsstück 7 vorgesehen ist. Die axiale Ringfläche der Ausnehmung 10 dient als Anschlag und zur axialen Kraftübertragung beim Einpressvorgang. Alternativ kann eine Verbindung zwischen dem Adapterring 17 und dem Außenring 1 durch eine Vielzahl von Verbindungsmöglichkeiten gewährleistet werden. Neben den Kraftschluss sind auch verschiedene Lösungen mittels eines Formschlusses oder einer Kombination denkbar. Ein Formschluss kann beispielsweise durch elastische Elemente hergestellt wer- den, die Nasenform oder Hakenform aufweisen und sowohl eine Schließstellung als auch eine Offen-Stellung einnehmen können.

Fig. 2 zeigt ein einreihiges Kegelrollenlager mit einem zweiten am Außenring 1 befestigtem Adapterring 1 1 . Adapterring 1 1 wird mittels einer Aus- nehmung 16 an dessen Befestigungsstück 15 am Außenring 1 befestigt. Damit wird zur axialen Kraftübertragung nicht die axiale Ringfläche der Ausnehmung 10 des Außenrings 1 verwendet, sondern die axiale Außenfläche des Außenrings 1 , die axial etwa am Ende des Befestigungsstücks 15 beziehungsweise am Anfang des Verlängerungsstücks 12 angeordnet ist, wo- bei beide Stücke 15, 12 materialschlüssig ineinander übergehen.

Des Weiteren weist der Adapterring 1 1 einen radial nach innen gerichteten Fortsatz 13 auf, welcher in Umfangsrichtung ununterbrochen ist und gegenüber einer zylindrische Fläche des Innenring 2 mit einem Endstück 14 ab- schließt und somit zwischen dem Innenring 2 und dem Endstück 14 einen ringförmigen Dichtspalt bildet. Dadurch bildet der Adapterring 1 1 teilweise eine Dichtungsanordnung aus, die gegebenenfalls auch radiale oder axiale Dichtlippen beinhalten kann. Das Endstück ist dabei beispielsweise aus Gummi oder einem anderen elastischen Material ausgeführt, welches als Dichtungswerkstoff am schleifenden Dichtkontakt auf dem Innenring 2 einsetzbar ist.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Adapterring für Wälzlager, insbesondere Radlager, welcher zur Entlastung von Dichtungsanordnungen beim Einpressvorgang des vormontierten Wälzlagers vorgesehen ist. Somit muss auch die beliebte Insert-Funktion des Wälzlagers nicht verzichtet werden, aber gleichzeitig kann teurer Wälzlagerstahl eingespart werden, da der Außenring des Wälzlagers mit einer geringeren Breite ausgebildet werden kann. Dazu weist der Adapterring ein zur Befestigung am Außenring vorgesehenes hohlzylindrisches Befestigungsstück und ein hohlzylindrisches Verlängerungsstück auf, wobei das Verlängerungsstück zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung vorgesehen ist und/oder die Dichtungsanordnung zum Teil bildet.

Bezugszeichenliste

Außenring 2 Innenring

Radnabe 4 Achszapfen

Wälzkörper 6 Verlängerungsstück

Befestigungsstück 8 Radialer Fortsatz

Dichtungsanordnung 10 Ringförmige Ausnehmung

Adapterring 12 Verlängerungsstück radialer Fortsatz 14 Radiales Ende

Befestigungsstück 16 Ringförmige Ausnehmung

Adapterring