DE10121862B4

DE10121862B4 - Radlageranordnung am Ende eines nicht angetriebenen Achsrohrs

Info

Publication number: DE10121862B4
Application number: DE10121862A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Beelmann
Original assignee: Schmitz Cargobull AG
Current assignee: Schmitz Cargobull AG
Priority date: 2001-05-05
Filing date: 2001-05-05
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2021-05-06
Also published as: DE10121862A1

Abstract

Radlageranordnung, die am Ende eines Achsrohrs (1) montiert ist, umfassend folgende Einzelteile:
– eine mit dem Ende des Achsrohrs (1) verbundene Achsnabe (12; 42), wobei das Achsrohr (1) im Bereich der Achsnabe (12; 42) stumpf und im wesentlichen querschnittskonstant endet und die Achsnabe (12; 42) mit dem Ende des Achsrohrs (1) zusammengefügt ist,
– eine als Drehkörper gestaltete und konzentrisch zur Achsnabe (12; 42) angeordnete und relativ zu dieser drehbaren Zentralträgereinheit (30), die die Radfelge und Teile einer Bremse trägt,
– ein zwischen Zentralträgereinheit (30) und Achsnabe (12; 42) angeordnetes Lager (21) zur Minimierung der Reibung zwischen diesen Teilen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nicht-angetriebenen Achsrohr (1) die Zentralträgereinheit (30) eine Bremsscheibe (11) trägt und die Achsnabe (12; 42) oder das Achsrohr (1) mit einem Befestigungskranz (4; 44) verbunden ist, der als Träger für die übrigen Teile der Bremse dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung, die am Ende eines Achsrohrs montiert ist, mit folgenden Einzelteilen:

– eine mit dem Ende des Achsrohrs verbundene Achsnabe, wobei das Achsrohr im Bereich der Achsnabe stumpf und im wesentlichen querschnittskonstant endet und die Achsnabe mit dem Ende des Achsrohrs zusammengefügt ist,
– eine als Drehkörper gestaltete und konzentrisch zur Achsnabe angeordnete und relativ zu dieser drehbaren Zentralträgereinheit, die die Radfelge und Teile einer Bremse trägt,
– ein zwischen Zentralträgereinheit und Achsnabe angeordne tes Lager zur Minimierung der Reibung zwischen diesen Teilen.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Radlageranordnung mit einer Trommelbremse ist der DE 35 37 001 A1 entnehmen. In dieser Schrift wird eines lösbare Verdrehsicherung für eine Gewindehülse eines Kraftfahrzeug-Radlagers beschrieben, bei der die Welle einen Wellenflansch trägt, an dem die Bremstrommel für eine Trommelbremse und eine Radschüssel befestigt sind.

Bei einem nicht-angetriebenen Achsrohr wird eine mitdrehende Bremstrommel nicht benötigt. Unter Berücksichtigung dieser Situation stellt sich die Aufgabe, die Montage insbesondere der Bremse zu vereinfachen und soweit vorbereiten zu können, daß eine externe Montage der Radlageranordnung im Ganzen und spezieller Teile möglich ist, wobei verschiedene Variationen und Nachbesserungen möglich sein sollen.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Radlageranordnung der eingangs genannten Art, bei der die Zentralträgereinheit eine Bremsscheibe trägt und die Achsnabe oder das Achsrohr mit einem Befestigungskranz verbunden ist, der als Träger für die übrigen Teile der Bremse dient.

Bei der Achsnabe wird ein Achsrohr glatt abgeschnitten, äußerstenfalls mit einem Außengewinde versehen, und die wesentlichen Teile der Radlageranordnung mit diesem stumpfen Ende des Achsrohres verbunden. Darüber hinaus ist die Radnabe mit dem Befestigungskranz verbunden, der als Träger für die weiteren Teile der Bremse dient. Vorzugsweise wird dabei eine Konstruktion gewählt, bei der der Befestigungskranz über eine Schweißverbindung am Ende des Achsrohres gehaltert ist. Der Befestigungskranz wiederum dient dazu, die Nabe über Schraubbolzen mit diesem zu verbinden, wobei eine einfache Montage möglich ist.

Eine andere Konstruktion als Ausführungsform zeigt einen Befestigungskranz mit einer Steckkrone, die in das offene Ende des Achsrohres eingesteckt ist und formschlüssig mit dem Achsrohr verbunden ist.

Eine drehfeste Verbindung des Befestigungskranzes kann auch über einen im Endbereich des Achsrohres befestigten Außen flansch erfolgen, wobei letzterer beispielsweise auf das Achsrohr geschweißt ist.

Somit ist beispielsweise möglich, über eine Schraubbolzenverbindung, deren koinzidierende Bohrungen den Befestigungskranz, den Außenflansch und die Stirnseite der Nabe umfassen, eine Verbindung der Nabe zum Achsrohr herzustellen. Es ist möglich, die Zentralträgereinheit mit einem zentrischen Achszapfen zu versehen, der in die als Hohlzylinder ausgebildete Nabe ragt und von einem innerhalb der Nabe angeordneten Lager umgeben ist.

Die Zentralträgereinheit ist vorzugsweise einstückig mit der Bremsscheibe verbunden. Dieser Grundgedanke kann dahingehend fortgeführt werden, daß die Zentralträgereinheit vor der Nabe mit einer tellerartigen Stirnfläche endet, die auch eine Anschlagfläche sowie Bohrungen für Schraubbolzen zur Befestigung der Radfelge aufweist, jedoch im übrigen frei liegt. Damit ist grundsätzlich möglich, daß die Zentralträgereinheit auf ihrer Stirnfläche unterhalb der Radfelge noch mit Kühlrippen versehen werden kann, mit denen die Zentralträgereinheit und damit die Bremsscheibe gekühlt werden können.

Weiterhin ist zur Vereinfachung der Montage möglich, daß der zentrische Achszapfen im Bereich seines frei in die Nabe reichenden Endes mit einem Außengewinde versehen ist, auf welches eine Mutter aufgeschraubt ist, die mit ihrer Unterseite auf eine Stirnseite des Lagerzylinders drückt, so daß die Zentralträgereinheit in Richtung des Achsrohrendes gezogen wird und damit festgelegt ist.

Schließlich ist auch noch möglich, daß das Achsrohr im Bereich seines Endes mit einem Außengewinde versehen ist, auf das, von außen nach innen, eine hohlzylinderische Achsnabe, ein Bremsenträger und eine Kontermutter aufgeschraubt sind, so daß auch hier eine relativ einfache Montageeinheit gegeben ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:
1 eine erste Ausführungsform einer Radlageranordnung,
2 eine zweite Ausführungsform,
3 eine dritte Ausführungsform,
4 eine vierte Ausführungsform,
Bei den einzelnen Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszahlen funktionell sich gleichende Teile, so daß u.a. bei den verschiedenen Ausführungsformen Beschreibungen ergänzbar sind.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Radlageranordnung gemäß Erfindung in schematische Darstellung. Ein nichtangetriebenes Achsrohr 1, gebildet aus einem zylindrischen Hohlprofil, ist an seinem Ende 2 stumpf abgeschnitten. Dort ist eine Fase 3 mit geringer Tiefe (ca. 0,5 bis 2 mm) um die ganze Peripherie des Achsrohres eingefräst. Ein Befestigungskranz 4 ist mit seiner Innenseite in die Fase 3 eingesetzt, so daß seine Innenseite das Achsrohr 1 auf seinem ganzen Umfang auf Sitz kontaktiert. Im Bereich der freien, in Draufsicht kreisringförmigen Endseite 5 des Achsrohres 1 ist die Innenseite des Befestigungskranzes 4 über eine Schweißnaht 6 mit dem Achsrohr verbunden.
Der Befestigungskranz 4 besitzt auf einem Teil seines Umfanges nach außen überragende, flanschartige Bremsenträger 7, an denen, wie an sich bekannt, eine Bremsenanordnung 8 mit einem hydraulisch oder pneumatisch zu betätigenden Bremszylinder 9 befestigt ist. Über bekannte mechanische Elemente werden Bremsbacken 10, 10' gegen eine Bremsscheibe 11 gedrückt.
Mit dem Ende des Achsrohres 1 ist eine Achsnabe 12 fest verbunden. Die Achsnabe 12, die im wesentlichen ein Drehkörper mit dem in der 1 dargestellten, etwa glockenförmigen Querschnitt ist, endet in einem Wulstrand 13, der mit mehreren, beispielsweise sechs, Gewinde-Sacklochbohrungen 14, versehen ist. Entsprechende Verdickungen 15 sind im Befestigungskranz 4 vorgesehen, wobei die vorgenannten Elemente 13 und 15 ineinander passend gefügt sind. Als Fügeelemente sind Schraubbolzen 16 in die Gewinde-Sacklochbohrungen 14 fest eingeschraubt. Die Achsnabe 12 ist damit gegenüber dem Achsrohr 1 fixiert.
In den Hohlraum 19 der Achsnabe 12 ist von außen ein Achszapfen 20 eingeschoben, so daß er konzentrisch in die als taillierter Hohlzylinder ausgebildete Achsnabe 12 ragt. Der Achszapfen 20 ist umgeben von einem Lagerzylinder 21, der über drei Kränze von Rollenlagern 22, 22', 22'' gegen die Innenwand der Achsnabe 12 abgestützt ist und sich unter geringem Reibungsverlust drehen kann.
Der Achszapfen 20 ist Teil einer als Drehkörper gestalteten Zentralträgereinheit 30. Wie aus der Figur zu erkennen ist, ist die Zentralträgereinheit 30 einstückig zusammen mit der Bremsscheibe 11 beispielsweise im Feingußverfahren hergestellt. Die Zentralträgereinheit 30 ist das Tragelement für die Radfelgen (nicht dargestellt), die an Bohrungen 31 für Schraubbolzen befestigt werden. Zwischen den Bohrungen 31 ist die Zentralträgereinheit 30 in der Art eines gewölbten Tellers gestaltet, der vor der Achsnabe 12 liegt. Auf der Stirnfläche 32 der Zentralträgereinheit sind Kühlrippen 33 vorgesehen, so daß die beim Bremsen an der Bremsscheibe entstehenden erheblichen Wärmemengen über den Zylinderteil 24 der Zentralträgereinheit abführbar sind.
Der an einer Schulter 23 ruhende Lagerzylinder 21 wird gehalten durch eine zentrale Bundmutter 25, die auf ein Gewinde 26 aufgeschraubt ist, welches sich an dem verjüngten Ende 27 des Achszapfens 20 befindet. Die Bundmutter 25 drückt dabei auf das freie Ende des Lagerzylinders 21 und zieht damit den Achszapfen 20 der Zentralträgereinheit 30 in den Lagerzylinder 21. Letzterer ist in seiner axialen Lage gegenüber der Achsnabe 12 definiert, so daß damit insgesamt auch die Lage der Zentralträgereinheit 30 gegenüber dem Achsrohr 1 festgelegt ist.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Radlageranordnung gemäß Erfindung. Ein nichtangetriebenes Achsrohr 1, gebildet aus einem zylindrischen Hohlprofil, ist an seinem Ende 2 stumpf abgeschnitten. Ein Befestigungskranz 4 ist mit einer Steckkrone 37 in die Innenseite des Achsrohres 1 über ein kurzes Stück eingeschoben. Als Gegenlager ist auf die Außenseite des Achsrohres 2 ein Bundflansch 38 endständig aufgesetzt und über eine Schweißnaht 36 mit dem Achsrohr verschweißt.
Der Befestigungskranz 4 besitzt auf einem Teil seines Umfanges nach außen überragende flanschartige Bremsenträger 7, an denen, wie bereits beschrieben, eine Bremsenanordnung 8 mit einem hydraulisch oder pneumatisch zu betätigendem Bremszylinder 9 befestigt ist. Über bekannte mechanische Elemente werden Bremsbacken 10, 10' gegen eine Bremsscheibe 11 gedrückt.
Mit dem Ende des Achsrohres 1 ist eine Achsnabe 12 fest verbunden. Die Achsnabe 12, die im wesentlichen ein Drehkörper mit dem in der 2 dargestellten, etwa glockenförmigen Querschnitt ist, endet in einem Wulstrand 13, der mit mehreren Gewinde-Sacklochbohrungen 14 versehen ist. Entsprechende Verdickungen sind im Bundflansch 38 vorgesehen, wobei sich zwischen Bundflansch 38 und Achsnabe 12 noch der Befestigungskranz 4 befindet, so daß sich koinzidierende Bohrungen ergeben, die von Schraubbolzen 16 durchsetzt sind, die in den Gewinde-Sachklochbohrungen fest eingeschraubt sind. Die Achsnabe 12 ist damit gegenüber dem Achsrohr 1 und dem Bremsenträger 7 fixiert.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß 1 ist in den Hohlraum 19 der Achsnabe 12 ein Achszapfen 20 eingeschoben. Der Achszapfen 20 ist umgeben von einem Lagerzylinder 21, der über drei Kränze von Rollenlagern gegen die Innenwand der Achsnabe 12 abgestützt ist und sich unter geringem Reibungsverlust drehen kann.
Der Achszapfen 20 ist Teil einer als Drehkörper gestalteten Zentralträgereinheit 30. Wie aus der 2 zu erkennen ist, ist die Zentralträgereinheit einstückig zusammen mit der Bremsscheibe 11 hergestellt. Die Zentralträgereinheit 30 ist das Tragelement für die Radfelgen (nicht dargestellt), die an Bohrungen 31 für Schraubbolzen befestigt werden.
Im übrigen ist die Gestaltung der Zentralträgereinheit ähnlich wie bei 1, so daß hier keine weiteren Erläuterungen gegeben werden müssen.
Zu erkennen ist in 2 noch ein Sensorelement 35, das mit einem entsprechenden Stroboskop-Markierungselement 34 in an sich bekannter Weise zusammenwirkt.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Radlageranordnung gemäß Erfindung. Ein nicht angetriebenes Achsrohr 1, gebildet aus einem zylindrischen Hohlprofil, ist an seinem Ende 2 stumpf abgeschnitten. Dort ist eine Fase 3 mit geringer Tiefe (ca. 0,5 bis 2 mm) um die ganze Peripherie des Achsrohres eingefräst. Zwischen Fase und Volldurchmesser des Achsrohres ist noch ein Außengewinde 40 eingeschnitten, welches dazu dient, eine Achsnabe 42 aufzunehmen. Die Achsnabe 42 ist dazu mit einem Innengewinde 41 versehen, das mit dem Außengewinde 40 kompatibel ist. Die Achsnabe 42 hat darüber hinaus im Bereich des Innengewindes 41 noch ein weiteres Außengewinde, auf das erkennbar ein Befestigungskranz 44 mit entsprechendem Innengewinde aufgeschraubt ist. Der Befestigungskranz 44 besitzt auf einem Teil seines Umfanges nach außen überragende flanschartige Bremsenträger 47, an denen ähnlich wie an den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 eine Bremsenanordnung 8 befestigt ist.
Somit ist mit dem Ende des Achsrohres 1 eine Achsnabe 42 fest verbunden. Die Achsnabe 42, die im wesentlichen ein Drehkörper mit dem in der 3 dargestellten, etwa glockenförmigen Querschnitt ist, ist an ihrem vorderen Ende, noch mit einer Steckschraube 50 fixiert.
In den Hohlraum 19 der Achsnabe 42 bzw. bis hinein in den Endbereich des Achsrohres 2 ragt ein Achszapfen 20, der um geben ist von einem Lagerzylinder 21, der gegen die Innenwand der Achsnabe 12 abgestützt ist.
Der Achszapfen 20 wiederum ist Teil einer als Drehkörper gestalteten Zentralträgereinheit 30. Wie aus der 3 zu erkennen ist, ist die Zentralträgereinheit 30 einstückig zusammen mit der Bremsscheibe 11 beispielsweise im Feingußverfahren hergestellt. Die Zentralträgereinheit 30 ist das Tragelement für die Radfelgen (nicht dargestellt), die an Bohrungen 31 für Schraubbolzen befestigt werden.
Der an einer Schulter 23 ruhende Lagerzylinder 21 wird gehalten durch eine zentrale Bundmutter 25, die auf ein Gewinde 26 aufgeschraubt ist, welches sich an dem verjüngten Ende 27 des Achszapfens 20 befindet. Auch hier ist eine ähnliche Konstruktion gewählt worden wie bei der Ausführungsform gemäß 1.
4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie bei 3. Auch hier ist das Ende 2 des Achsrohres 1 mit einem Außengewinde 40 versehen. Auf das Außengewinde 40 ist zunächst eine Kontermutter 51 bis zum Ende des Gewindes aufgedreht worden. An die Kontermutter 51 schließt sich der Befestigungskranz 44 an, der ähnlich gestaltet ist wie bei 3. Weiterhin ist auf das Gewinde eine Achsnabe 42 aufgeschraubt, die mit einem Innengewinde versehen ist. Im übrigen ähnelt dieser Aufbau dem der 3.
Sämtlichen Ausführungsformen ist gemein, daß sie in einfacher Weise ohne speziell geformte Achsrohre aufgebaut werden können. Die Achsrohre müssen lediglich mit einer eingefrästen Fase oder mit Endgewinden versehen werden. Ein Auswechseln und externes Montieren derartiger Radlageranordnungen ist daher relativ einfach möglich.

Claims

Radlageranordnung, die am Ende eines Achsrohrs (1) montiert ist, umfassend folgende Einzelteile: – eine mit dem Ende des Achsrohrs (1) verbundene Achsnabe (12; 42), wobei das Achsrohr (1) im Bereich der Achsnabe (12; 42) stumpf und im wesentlichen querschnittskonstant endet und die Achsnabe (12; 42) mit dem Ende des Achsrohrs (1) zusammengefügt ist, – eine als Drehkörper gestaltete und konzentrisch zur Achsnabe (12; 42) angeordnete und relativ zu dieser drehbaren Zentralträgereinheit (30), die die Radfelge und Teile einer Bremse trägt, – ein zwischen Zentralträgereinheit (30) und Achsnabe (12; 42) angeordnetes Lager (21) zur Minimierung der Reibung zwischen diesen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nicht-angetriebenen Achsrohr (1) die Zentralträgereinheit (30) eine Bremsscheibe (11) trägt und die Achsnabe (12; 42) oder das Achsrohr (1) mit einem Befestigungskranz (4; 44) verbunden ist, der als Träger für die übrigen Teile der Bremse dient.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungskranz (4) über eine Schweißverbindung (6) am Ende des Achsrohres (1) gehaltert ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsnabe (12) mit dem Befestigungskranz (4) über Schraubbolzen (16) verbunden ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungskranz (4) mit einer Steckkrone (37) versehen ist, die in das offene Ende des Achsrohrs (1) eingesteckt und formschlüssig mit dem Achsrohr (1) verbunden ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehfeste Verbindung des Befestigungskranzes (4) über einen im Endbereich des Achsrohres (1) befestigten Bundflansch (38) erfolgt.
Radlageranordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Schraubbolzenverbindung (16), deren koinzidierende Bohrungen den Befestigungskranz (4), den Bundflansch (38) und die Stirnseite der Nabe (12) durchdringen, eine Verbindung der Nabe (12) zum Achsrohr (1) hergestellt ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsrohr (1) im Bereich seines Endes mit einem Außengewinde versehen ist, auf das, von außen nach innen, eine hohlzylindrische Achsnabe (42), der Befestigungskranz (44) und eine Kontermutter (51) aufgeschraubt sind.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralträgereinheit (30) mit einem zentrischen Achszapfen (20) versehen ist, der in die als Hohlzylinder ausgebildete Achsnabe (12) ragt und von einem innerhalb der Achsnabe angeordneten Lagerumgeben ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralträgereinheit (30) einstückig mit der Bremsscheibe (11) verbunden ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralträgereinheit (30) vor der Nabe (12; 42) mit einer tellerartigen Stirnfläche (32), die auch eine Anschlagfläche sowie Bohrungen (31) für Schraubbolzen zur Befestigung der Radfelge aufweist, freiliegend endet.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralträgereinheit (30) auf ihrer Stirnfläche (32) mit Kühlrippen (33) versehen ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrische Achszapfen (20) im Bereich seines frei in die Nabe (12) reichenden Endes mit einem Außengewinde (26) versehen ist, auf welches eine Mutter (25) aufgeschraubt ist, die mit ihrer Unterseite auf eine Stirnseite des Lagerzylinders (21) drückt, so daß die Zentralträgereinheit (30) in Richtung des Achsrohrendes gezogen wird.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager zwischen Achszapfen (20) und der Innenseite der Achsnabe (12) ein Flanschlager (21) dient.