Die Erfindung betrifft einen Lagerring insbesonder e nen Inneoring oder einen Außenring, wobei der Lagerring einen Lasibereieh mit einer Gteiffläche oder mit einer vVä!zkörpei!aufbahn _t einen Befestigungsbereich und einen Dämpfungs- bemich wisch dem B festlgöngshereJeh und dem Lastbereioh aufweist, Ferner betrifft die Erfindung eine Dämpfungsbölse.

Sebiet der rfindu g Um die DimpfungseigenseHaften von Wälzlager oder Gleitlagern zu verbessern wurde in der Vergangenheit ein Dämpfungselement in die Lageranord nung eingeöraehf, weiches äas vorgesehen Ist zwischen den Lagerbestandteilen au retende Vibrationen dadurch zu dampfen (akustische Entkopplung), dass die Vi fationsenergie im Dämpf ungseiement aufgenommen und dort ver~ nichtet bzw. in Wärmeenergie umgewandelt wird.

Aus der DE 2ö 20Q6 008 36$ U 1 sind Gelenkwalleniager bekannt, die durch ein Dämpfungselerneni aus einem Polyurethanechaume cff (PU -Sohaumstoff) gefertigt sind und entweder an den Lagerinnenring oder den tagerauSenrsng angebracht werde können, um vo diesen ausgebende Schwingungen aufzunehmen und zu dämpfen.

Daran ist problematisch, dass Schaumstoff sehr welch ist und bei der Dämpfung eine erhebliche Deplat ierung de teilnehmenden Bauteile In Kauf ge- nommen werden muss. Dies ist hei einer Vielzahl von L ger e nicht möglic , wie beispielsweise bei Radlagern oder Spindel lagern, die mit Schaumstoff nur sehr begrenzt einsetzba waren. Ein: Dampf ungseiement au Schaumstoff verlangt eine gewisse Toleranz hei der Pepfatzlerung der gelagerten Teile, ^■ womit sich ein beg ren ier Einsatzbereich on Schaumstoff gedämpften Lagern ergibt.

Aus dieser Problematik temts bat man In der Vergangenhei ausgehend von Schaumstotfiösungen versucht In Kombination ml: Metaiischäumen steifere Legeranordnu ien zu real sier n, A l diese Welse konnte ein and rer Dim - fungsbereich, beispielsweise in einem ausgewäh ten, kustisc em reguenzin- tervali, abgedeckt w rden, Aus der C 101761640 A Ist eine Lageranordnung bekennt, die eine kornhL nlerte Dämofungsanördnung aufweist; bei der innerhalb des Lagers m t einem letaliscbaym gearbeitet wird und bei der Äufhängung bzw. Befestigung des Lagers eine Sehaumstofftösung bevorzugt wird, Die kombinierte Dämpfung durch Schaumstoff und l^etallscnaum ändert nichts wie vor In Kauf genommenen Äus enkung der Lagerbestandfeiie, F sehr viele Lageranordnunge ist e ne Dlmof g somit nicht möglich:, weil es die Betriebsbedingungen dieser Lager nicht zulassen, Zusammenfassend sind die Dämpf yngsn et oden des Standes der ech ik för eine Vielzabi von Lageranordnungen nicht geeignet.

Aufg e der ErTm ®§

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Lagerring und Lager anzugeben, die Därnpfungseigenschaftan Innehaben, aber deren Funktion und sonstige Eigenschaften (Lebensdauer, niedrige Flersfellungskosiem etc.) trotz Dämpfung ge ährleiste bleiben.

Diese Autgabe wird durch ein Lagerring mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst Ferner wird diese Aufgabe durch eine DimpfungsHblse mit den in Anspruch 7 angegebenen f lerkmalen gelbst. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu 0njnde _> dass bekannte DimpfungsmaS- nahmen per se nicht ausreichen, eine optimal abgestimmte Dämpfung für Lagerungen zu schaffen, die öhen Belast ngen ausgesetzt sind und desweg n eine Ausre ku g der Lagerbautalle nicht tolerieren können.

Der erfindungsgeroiile Lagerung kann ein innenring oder ein Auüen ins sein, wobei der Lagerring einen Lastbereich mit einer Gleiifliehe oder ein Lastfoe- reich mit einer V¥älzkörperlayi3al n _! einem Befestigungsbereieh und ein Dämpfungsheroich zw schen den I estigungefeerelch und d m Lastherelch aufweist Die genannten Bereiche könne Jeweils als sep ates Benteil gefertlit und zusammengefügt sein, so könnten diese beispielsweise aus ineinande pressbare Bingen bestehen, di als Lagernngyerbund zusammengefügt werden können. Alternativ -können die Bereiche auc in einem einzigen Stock aus- gebildet sein, wie zum Beispiel als klassischer Watefagerring, der einen Lastoereich und einen Befestigungsbereieh aufweist, er Dämpfungsbereleh ist azu vorgesehen Vthrationsenergie aufzunehmen und zu vernichten, in den meisten Pillen wird die Vihratlonsenergle in Wärme- energie umgewandelt und öoer das Lager bzw. dessen Sauteile nach auüen angeleitet,

Öle Erfindung schlägt vor den Dämpf ungsbereieh aus voneinander separierten oder miteinander verbundenen Ausnehrnungen zu bilden und diese Ausneh- mungen mit einem Füllstoff zu oefulian, der ein Ivtetalischaurn oder ein Schaumstoff, wie Polyu ethan oder dergleichen, sein kann. Die Äusnehmuiigen enthalten den Füllstoff u d bilden somit die Quelle de zu erzielenden Damn- fyng. Vorteilhafterweise kann der Grad der Dämpfung dadurch bestimmt werden, dass die Grö&e, Ausdehnun und die Art des Füllstoffes variiert worden, Alternativ oder optional könnte es Ausnehmunrjen gehen, die den Füllstoff nur teilweise oder gar nicht enthalfen, Da die esami Jirnpfü.ng durch eine Zusammenwirkung der Oimpfungen der Äusnehmungen aufsteht, kann eine gn Se Variationsbreite erzielt werden,, indem die Ausnehrnungen ohne Föllstoff sehr grolle, die teilweise ausgefüllten Ausns -ftrmingen mittler und die völlig ausgefüllten Ausrmhmungen kleine Dämpfungen erzeugen.

Ferner können Vorteile erzielt werden,, indem die Äusnehrnungen zwischen dem Befestig ungshereieh und dem Lasfbereich entsprechend angeordnet werden, sodass ein vorteilhafte Effekt hzw, eine vorteilhafte Dämpfung entsteht. Bei dieser Anordnung könne de räffeverlauf und auch Ausfereltungsweue der Vibrationsschwirigungen bert oksicbtigt werden, wobei dies möglichst auf eine Ausnenmung treffen sollten und Bereiche, die für den Sitz de Lagerringes verantwortlich sind, möglichst solide ausgebildet bleiben müssen ,

Bei einer vorteilhaften Ausföhrungsform bildet der Sefesiigungsbereich teilweise oder vollständig den Dämpf ungsberelch. Auf diese Weis Ist s: möglich, dass der Befesfioungsbereieh zwei Funktione aufweist. Es Ist möglich, dass der V!etallsehaum i einer Ausnehmung zumindest teilweise an eine An« sehiussvomohtyng angrenzt, wie beispielsweise ein Radtrager oder ein Gehäuse, Denkbar ist auch, dass der gesamte Bef stigungshere e aus einem f leiall- schäum gebildet Ist, der mit einem gewissen Öbermaß in eine Lageraufnahm elnpresshar ist.

Vörteilhafter else ist der Dämpfyngsbereich als Füllstofftage oder Füllstoff- sehicht ausgebildet. Damit ist; es möglich die Ausdehnung des Dämpf ungsoe- relehs senkrecht zur Vihratlonstransmlsslon, welche normalerweise ml der Aufstanclsbelastung oder anderen Belastungen einhergeht, ateuprdneri,. Bei einem Radiallager beispielsweise, eignen sich Föllstcfflagen oder Füllstoff» schichten, die In Umfengsrtebtong des Lagerrings verlaufen und somit die Vlb- ratlonskräfte in radialer Richtung abzufangen. Die Dicke der f yllstefflage oder der Füllstoffschicht In radialer Richtung legt den rad der Dämpfung fest,

Vorteiihafterweise sind eine oder mehrere Ausnehniungen teilweise vom Lager- ring umschlossen. Dies bedeutet, dass eine oder mehrere Ausnehmungen in nach außen hin offen sind. Sobald eine Ausnehmung eine Öffnung nach aul en aufweist, ist sie zum einen !e!ehter mit einem: Füllstoff, wie um: Beispiel Metall- sehaum _* befüliba und um ndern« kann ei Lager auch n&chfrigjfi h durch eine Befüllung einer solchen Ausnehrnung hinsichtlich des Dämpfungsgrades njusffert werden. Alternats kann die Fmdutetvieifalf bei geringer Bauteliaozah! erhöht werden, indem Lager mit unterschiedlichen Dämpfungen aber ansons- ten gleichen geometrische Abmessungen geschaffen werden. Lediglich der Füllstoff muss für eine gewünschte, u erzielende Dämpfung ausgewählt und eingefüllt werden,

Vbrteiihaierweise werden ein oder mehrere Aushehmu ngen in axialer oder radialer Richtung in Bezug zur Drehriehtung des Lagere nicht vom lagerring umschlossen. Auf cliose Weise Ha n, falls erwünscht, von auUen erkennba gemacht werden, ob es sich bei dem Lagerring bzw. Lager um ein mit Schaumstoff gedämpftes Lager handelt oder nicht. Des Weiteren kan ggf. bei entspre» chender Oimension eryng der Ausnehrnung und Festlegung auf die Art des Füllstoffes von au&en erkannt werden, welche Dämpfungskonstante bzw, welche Dämpf ungseigensehaften das Lage aufweist

Als Füllstoff eignet sich ein oröses Material., wie zum Beispiel ein Metall- schäum» der durch ei puivernietallurgisehes oder gieEtechnise es Verfahren nergestelft werden kan . Dabei unterscheidet man offen- und geschlossen porige elallschäume unterschiedlicher Werkstoffe, wie zum Beispiel Aluminium, ink, Blei oder Stahl, Zur Vermeidung: von ostfra bieten sieh geschlossen porige Metallschäume an, wobei offen porige fVletallschäu e auch gleichzeitig als LabYrinth-Dichtung am Lagerung einsetzbar wären.

Bei dem erfmdungsgem en Lagerring kann es sich am einen Verfeundieger- ring handeln, der konventionell geschmiedete oder geformte Bauteile aufweist und zusätzlich eine Metallschaumlage oder eine yefailsehaumsehloht zwischen den konventionellen Bauteilen aufweist, die zur Dämpfung von Schwingungen vorgesehen ist. Wird als Mefallsnhaum Aiuminiumsehsuni gewählt» eignen sich die Verbundlagerringe sehr gut für den Leichthau.

Alternativ oder zusätzlich können chemische Schaumstoffe als Dämpfungsma- im& in Äusoehmungen des tagerrlnges eingefüllt werden. Allen voran die bekannten Polviirethan-Schaumstofe {PUR^chaarnstoff), wi um Beispiel einem geschlossenen ze gen PUR-Schaumstoff, Diese Dänipfungsmate iaiien sind sehr leicht anzuwenden und können ohne größeren Aufwand in die Aus- nehniungen eingespritzt werden. Die leichte Komphrnlerbarkeit im Vergleich zpm efailsehayrn kann gegebenenfalls durch eine kleinere Auslegung der Äusoehmungen kompensiert: werden.

Die Erfindung lehrt femer eine Dampfungshülse mit einer konvexen Äußenfla- ch und einer konkaven Innenfläche, wobei die konkave Außenfläche mi An- Ordnung und akustischen Kopplung an eine Änschfassvorriehiung und die konkave Innenfläche zur Anordnung an ein Lagerbauteil vorgesehen sind. Die a- kustisclie Kopplung ist notwendig, well die Vibrationen aus der Umge u g in die Dämpfungshülse gelangen müssen, wo sie abgeschwächt (zumindest teiweise absorbiert) werden und die Anschlussvorrlohfuhg von dem Lagerhaufail akustisch entkoppelt wird. Di akustische Dämpfung in der Dimpfungshülse wird dadurch erzielt« dass di Dämpf ungshülse teilweise oder vollständig aus einem Ivletallschaum gebildet ist, Mit einer derartigen Dämpfungshülse können Lagera ordnungen versehen werden, die quasi als Zwisehenefement eine Dämpfungshülse aufnehmen können.

Di Dämpfungshulse ist ein Körper, der einen zumindest teilweise umschließ.!, mit andere Worten, den Hülsenlnn nraurn nicht vollständig von der Umgehung abschließt Die Hülse kann als Rohr oder Ring ausgebildet sein, wobei der Ring auch ein geschnittener Ring mit sich gegenüberliegenden Enden sein kann, ein Kugelsegment oder ein mehrseitiges Pu'sm . Im mathemati« sehen Sinne wird das Prisma durch seine Grundfläche und eine Höhe definiert, wobei die Grundfläche ein Vieleck (Dreieck, Quadrat, Sechseck, etc.), eine Ellipse ode ein Kreis sein kann. Ferner muss die geometrische Form der Dämpfungshülse nicht durchgehend sein, sondern kann an einer oder mehreren Stellen unterbrechen sein.

Die Dämpfengshulse Ist als separates Baufeil elnsefzhar oder kann In einer Lageranordnung fest verbau* werden, wie zum SeispieUn einem Lagerringverbund. Außerdem kann die Däm^ungsbüise andere Funktionen, wie zum Bei- spiel, eine Dishtfunktion übernehmen. Dies ist aufgrund der etailporen des Metallschaurns, d e eine Labyflnf diehtung d rstell t einfach zu realisieren,

Vorteilr aflerweise sind die konkave Innen liebe und oder die konvexe Äußert- flache zvtindrisofie Flächen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Oämp- fl ngs uJ e a s Ring ausgebildet Ist Ais Ring ist die Dämpfungshülse in Radial- lagern einsehbar. Dabei ist die Anordnung zwischen einer Anschiusskonsfruk- ifon (zum Beispiel, einem Radtrager) und einem Außenring lediglich durch die Anpassung des Innenfläcnenradius u d des Außenfliehanradius zu bewerkstelligen.

Der Abstand der Außenfläche und der Innenfläche bestimmt die Oämpfungs- Wirkung der Dämpfungshülse, I der Abstandswahl können die Außenfläche und die Innenfläche an das Lager angepasst werden, wobei die Dicke der Dämpfungshalse sowohl an das tager seifest, al auch an die m erzielende Dämpfung anzupassen ist Lagerhnge und Dämpfungsholse gemäß de Erfindung können insbesondere In Wälzlagern, aber auch In Gleitlagern eingesetzt werden. Dabei entspricht die Gleitflaerse eines Gletlagerhnges der Walzkörperlaufbahn des Walzfagerringes. Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbescbreibung und oder den Unteransprüchen z ent- nehmen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der In den Figuren dargestellten Äus- föhrungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.

Kurz Beachrelöun dier eichnungen ein erst s Ausführungsbeispief der Erfindung, rsiffiofc ein einreihiges Kugellager in verschiedenen Darstellungen, das Kugellager aus Figur 1 mit beföilten Ausrmhmungen, zweites Ausführungsb ispiei, nämlich ein Kugeliager mit verschiedenen in einer axialer Richtung nicht vom tagerrlng umfass- ten Ausnehniungen und

Fi , 4 ein drittes Ausföhrungsbeii piel, nämlic ein Kugellager mit seehs voneinande separierte Ausnehrny nge n . Besc eibunif d r elch w gen

Die Figuren 1Ä,B und C zeigen ein einreihiges Kugellager in einer Seitenansicht (Fig. 1C), einer ersten geschnittenen Ansicht (Fig. 1Ä) und einer zweiten geschnitten Ansicht (Fig. 18). Dabei zeigt Figur 1Ä einen glatten Längsschnitt mli der Drehachse D, weicher in Figu 1 C durch die Schnittlinie Ä angedeutet Ist. Die Schnittlinie B, die in Figur IC zu erkennen ist, schließt an der Drehachse D, die In der Figur 1 B senkrecht zur Zelche ehene angeordnet Ist, einen Winke! ß ~ 150 ^* ein.. Somit werden in Figur 1B oberhalb und unterhalb der Drehachse 0 Schnittbl ter des Kugellagers gezeigt, die auf unterschiedlichen Schnittebenen liegen.

Das einreihige Kugellager der Figur 1 weist einen innenring 1, einen Au&enhng 10 und dazwischen angeordnete, iastragende ilzkdrper 3 aut die als Kugein ausgeführt sind. Der Außenring 10 weist eine Ausnehmung 1 auf, die In Um- fang&rlchtung des Außenrings 10 einen Dänipfungsbereic bildet und selbst aus mehreren miteinander verbundenen Äusnehrnungen gebildet ist. Der Dampfungsbereich Ist mit einem etalischaum oder einem anderen, insbesondere: porösen, Füllmittel befüllbar. Der Befestigurtgsbereieh δ ist vom L&stbe* reich 6 durch Stege 1.2, 13 verbunden, Die Stege, 12, 13 sind Axialhchti ng nicht durchgängig, womit dies keine Äusnehmungeri voneinander frannen können, sondern dl® ei zige Ausnef mung 1 axial alternierend flankieren. So«- mit Ist eine maximal große Äusnehmung 1 geschaffen _:i in die ein relativ gering § dämpfendes Füifelttoi, wie beispielsweise ein etailsehaMm, eingefüllt werden kann. Es ist zu berücksichtigen, dass für jedes iklager e ne gewiss Vor- spOTsmg. mm optimalen älzlagerhetriefe notwendig ist. Die Steg 12,13 helfen diese Vorspannung aufrecht zu erhalten und verhindern, dass sich d e Dämpfung negativ auf die Vorspannung auswirkt. Deswegen sind die Steg0 12:13 gleichmäßig verteilt, um die Ä Sen lic e des Befestigungsberelohs 5 gleichmäßig in der Aufnahme (nicnt abgebildet) anliegen zy lassen. Dazy trägt insbesonder die alternierend, axiale Anordnung der Stege 12, 3 bei.. Die Stege 1 sind axial auf der zweiten Seite 15 angeordnet und die Stege 3 auf der ersten Seite 18. In Umfaogsriehtung wechseln sieh die Stege 12 mit den Sie»5 gen 13 ab..

Figuren §A,B und C zeigen ein Kugellager mit drei voneinander separieden Äusnenmyngen 31, 2,33, Figyr 3A zeigt eine Seitenansicht und Figuren 3B und C jeweils eine Schnittdarstellung, wie sie -.durch d e Schnittlinien A, 8 in

0 Figur SC definied sind. öle Äysnebmungen 31,32,33 sind voneinander dorcb axial durchgängige Stege 34 in Umfangsrichtung separiert. Die Äusnehmung 31 ist ebenfalls axial dyrcbganglg ynd auch axial auf beiden axialen Sellen 35,38 offen. Alle Aus-S nehmungen 31 ,32,33 sind mit einem etalisciiaum befällt und dämpfen in die ihnen Jewe ls zugeordneten Radialrichtungen aufgrund ihrer Dinienslonierung unterschiedlich. Dies eignet sieh besonders zur Vermeidung von Resonanzen, well hierdurch eine Symmetrie der Lagerung verhindert unterbunden werden kann> Eine asymmetrische Anordnung der Aosnehmuogen im Allgemeinen wirkt sich gegen Vibrationen, insbesondere gegen Resonanzen und Eigenresonanzen der Lagerung, sehr vorteilhaft aus.

Im Ausführungsbelspiel der Figuren 3A,B,C wird eine Asymmetrie, durch die Dimensionierung der Ausnehmungen 31 ,32,33 erzielt. Di radiale Anordnung ist zwar symmetrisch wie aus Figur 38 leicht u erkennen ist, aber in axialer Richtung unterscheiden sie die Ausnehmungen 31 ,32,33 stark. Die Ausneh- mung 33 ist zur zweiten Seite 36 hin offen und reicht nur bis zyr axialen Mite 5 des Außenrings 30, im Gegensatz: dazu ist Ausriefrmwg 32 zur ersten, axialen Seite 35 hin off n und geht von Seite 35 bis zur axialen Mitte des Außenrings 0. Somit unterscheiden s c die drei Ausnehtriyngen 31 ,32,33 in ihrer axialen Ausdehnung..

10 Figuren 4Ä und S zeigen ein einreihiges Kugellage mit sechs Ausnehmungen 42,43, wobei Figyr 4 eine Seitenansicht zeigt und Figur 4Ä einen Längsschnitt entlang der Drehachse D, Bei dem Kugellager handelt es sich um ein symmetrisches Kugellager, weil die durchgingige Stege 44 die Ausnehrnungen 42 von den Ausnehmungen 43 in ümfangsrichtung voneinander trennen, v/eoei

I S die ersten Ausnehmungen 42 zur ersten, axialen Seite geöffnet sind ynd die zweiten Ansoe mungeh 43 zur zweiten, axialen Seite hin geöffnet sind. Der Grad: der Dämpfung kann hei einmal gewähltem Füllstoff dadurch variiert werden, dass die Ausnebmungen in der Jeweiligen ialnehtung weiter oder weniger weit In den Außenring 40 eingebracht werden. Durch die alternierende An- 0 ordnyng Ö nung der ersten Ausnehrnyngen 42 mit den zweiten A snehmun- gen 43 bleibt: unahbängig von der Einhringtiele die Dimpfungswirkung gleich- mißig verteilt.

Alternativ sind die ersten Ausnehmungen 42 und die zweiten Äusnehmungen 5. 43 mit uoferschied Hohen Füllstoffen, wie fvletäiiscnaum oder PUR-Schaumstoff, befülibar, wobei: ein Füllstoff auch nur einseitig eingebracht werden kann und auf der jeweils anderen Seite keine Befüllung vorgenommen wird.

Es sei angemerkt, dass es sieh ei den gezeigten drei Ausiöorungsheisplelen 0 jeweils um einen erfindungsgenie en AuSennng beziehungsweise erfindun s- gemäßes Lager handelt. Jedoch gelten die Ausführungen der Figurenbesohrel- bong entsprechend für innenringe bezieh ungswelse für Lager mit erfind ungs- gemäöen Innenringen. Hierbei kann der erfindungsgemiße Lagerrin ein dre~ hender oder ein fest tehende ing sein.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung inen Lagering 10,30,40, der einen Lastbereich S mit einer: Gieitiieh oder mit ener itekerperiauibahn 4, einen Befestig ngsbereieh S und einen Dämpfungshereieh wsche dem Üelesti- gungsberelch und dem tasfbereieh 6 aufweist Ziel der Erfindung ist es eine akustische Entkopplung in mehr re lagertypen möglich zu machen. Dies wird erreicht indem der Dimpfungsbereich aus voneinander separierten oder miteinander ver öfidenen Äusnehhyngen 11,31,32,42,43 gebiidet wird und die Ausr hnyftgen 11,31,32,42,43 einen dimpfende« Füllstoff, insbesondere e ^» taffsehaum 7, e^thatm Entsprechendes wird auch mit einer Dimpfyngshulse zwischen Lagerring und Änschiusstonstruktion erreicht.

ß Winke!

A Schnittlinie

B Schnittlinie

D Drehachse

1 Innenring

2 Wälzlagerkäfig

3 Wäizkörper

4 Wifekörpertauf ar«

5 Betestigyngsfeereieh

6 tastoereich

? Metalfeehaurn

10 ußenring

11 Au&ne mung

12 Steg auf der zweiten axialen Seite

13 Steg öf der ersten axialen Seite

15 zweite axiale Seite

16 erste axiale Seite

30 Außenring

31 erste A isnehmuni

32 zweite Äusnehmung

3 dritte Ausnehmyna

34 axial dyref gätsglger Steg

35 erste Seite

36 zweit Seite

40 Auß nring

42 erst Aasnei mungen

43 zweite Ausnehmungen

44 axial dyreligängiger Steg

45 erste Seite

4§ zweite Seite