DE102008063959A1

DE102008063959A1 - Wälzkörperkäfig mit Abstandhalter

Info

Publication number: DE102008063959A1
Application number: DE102008063959A
Authority: DE
Inventors: Alexander HÄPP; Wilhelm Walter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-20
Also published as: KR101639829B1; DE102008063959B4; WO2010069701A1; CN102257286B; CN102257286A; KR20110095858A

Abstract

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Schleuderring, einem Dichtungsring und einer Wälzkörperreihe, deren Wälzkörper zur Lastübertragung zwischen Innen- und Außenring vorgesehen sind und in einen Wälzkörperkäfig einliegen, wobei der Wälzkörperkäfig in Kombination mit den Wälzkörpern den Innenring mit einem Spiel axial fixiert. Es soll ein unerwünschtes Umklappen einer radialen Dichtlippe des Dichtungsrings, sowie ein in der Regel unbemerktes Abrutschen derselben von der Berührungsfläche des Schleuderrings im zusammengesetzten Zustand des Wälzlagers verhindert werden. Dazu wird ein Wälzkörperkäfig und/oder ein Dichtungsring verwendet, der im zusammengesetzten Zustand der Welt Lageranordnung das axiale Spiel des Innenrings so weit begrenzt, dass die radiale Dichtlippe unabhängig von der axialen Position des Innenrings auf dem zylindrischen Teil des Schleuderrings verbleibt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig zur Führung von lasttragenden Wälzkörpern wenigstens einer Wälzkörperreihe eines Wälzlagers. Weiter betrifft die Erfindung einen Dichtungsring zum Schutz eines Wälzraumes eines Wälzlagers, mit einem Trägerteil und einem elastischen Teil, wobei am elastischen Teil mindestens eine Dichtlippe zur Abdichtung des Wälzraumes mittels eines Schleifkontaktes vorgesehen ist. Zudem betrifft die Erfindung Wälzlageranordnungen, insbesondere Radlageranordnungen, die einen derartigen Wälzkörperkäfig oder einen derartigen Dichtungsring aufweisen, sowie eine Wälzlageranordnung mit einer Dichtungsanordnung, die einen Schleuderring aufweist, der an einem Innenring befestigt ist, einer Wälzkörperreihe, deren Wälzkörper zur Lastübertragung zwischen Innen- und Außenring vorgesehen sind und in einen Wälzkörperkäfig einlegen, wobei der Wälzkörperkäfig in Kombination mit den Wälzkörpern den Innenring mit einem Spiel axial fixiert.
Eine derartige Wälzlageranordnung, bzw ein derartiges Bestandteil der derselben, kommen insbesondere Verbindung mit Radlagern zum Einsatz. Die Wälzkörper und die Laufbahnen am Innenring und Außenring des Wälzlagers sind in hohem Maße anfällig gegen Schmutzpartikel, die in den Wälzraum eindringen können.
Im Folgenden wird unter Wälzraum der Raum verstanden, der von dem oder den Außenringen mit dem oder den Innenringen, gegebenenfalls auch von der Radnabe, gebildet wird. Im Wälzraum befinden sich die Wälzkörper in einer einreihigen oder mehrreihigen Anordnung. Da sich der oder die Innenringe gegenüber dem oder den Außenringen in eine relative Drehbewegung versetzen lässt muss der Wälzraum in beiden axialen Richtungen in Bezug auf die Rotationsachse des Wälzlagers mit Dichtungsanordnungen abgedichtet werden, die eine derartige Drehbewegung unterstützt. Hierbei ist es zunächst unerheblich, ob bei der Radlageranordnung der oder die Außenringe oder der oder die Innenringe drehbar sind.
Ein Wälzlager wird meist in einem vormontierten Zustand verpackt und ausgeliefert. In diesem vormontierten Zustand ist das Wälzlager lediglich zusammengesetzt, was bedeutet, dass einige Bauteile ein gewisses Spiel zueinander aufweisen können. So zum Beispiel kann ein Innenring mit aufgesetzter Schleuderscheibe sich in axialer Richtung bewegen. Grundsätzlich wird dieser durch die Ausdehnung der Wälzkörper radial gehalten. Aufgrund der Formgebung des Innenrings tragen die Wälzkörper jedoch auch dazu bei, dass der Innenring zumindest in einer axialen Richtung blockiert wird. Dies liegt daran, dass beispielsweise bei einem Schrägkugellager die konkave Form der Laufbahn auch in radialer Richtung extendiert. In der axialen Gegenrichtung jedoch findet sich oft keine oder nur eine sehr sporadische Begrenzung, womit zumindest ein deutliches axiales Spiel des Innenrings vorliegt.
Nachteilhafterweise verursacht das axiale Spiel des Innenrings eine Trennung der Dichtungsanordnung, das heißt, eine Trennung des Dichtungsrings vom Schleuderring. Da nun die Dichtungswirkung der Dichtungsanordnung in erheblichem Maße vom Anliegen einer radialen Dichtlippe, die am Trägerteil des Dichtungsrings befestigt ist, an einer Berührungsfläche des Schleuderringes abhängt, besteht die Gefahr, dass die radiale Dichtlippe von der Berührungsfläche des Schleuderringes vor der eigentlichen Montage, etwa bei der Auslieferung des Lagers, abrutscht. In direkter Konsequenz wird bei der Montage des Wälzlagers die besagte radiale Dichtlippe nicht wieder auf die Berührungsfläche des Schleuderringes gebracht, sondern stößt beim Montageprozesses am ringförmigen Befestigungsteil des Schleuderringes an und klappt aufgrund der eigenen Elastizität in Richtung des Wälzraumes um. Dies hat eine erhebliche Verschlechterung der Dichtfunktion zur Folge, die wiederum aufgrund der eindringenden Fremdpartikel zu einer erheblich reduzierten Lebensdauer des Wälzlagers führt.
Problematisch ist zudem, dass der Monteur des Wälzlagers meist nicht in der Lage ist ein Umklappen der radialen Dichtlippe zu erkennen, geschweige denn zu beheben. Das Umklappen der Dichtlippe kann sowohl bei der Lieferung, als auch bei der Montage des Wälzlagers selbst geschehen und somit ein fehlerloses Wälzlager unkontrollierbar in ein fehlerbehaftetes Wälzlager verwandeln.
Aus DE 196 00 125 A1 sind Dichtungsanordnungen bekannt, die ein Umklappen einer radialen Dichtlippe durch eine vorteilhafte Ausgestaltung des Schleuderringes verhindern.
Aus DE 100 56 175 A1 sind Kassettendichtungen mit Encoder bekannt, die einen Vorsprung aufweisen, der zum Wälzraum hin gerichtet und zum vorteilhaften Stapeln der Kassettendichtung eingesetzt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Radlageranordnung und Bauteile derselben vorzuschlagen, die das Abrutschen der radialen Dichtlippe vom Schleuderring bzw. das Umklappen der radialen Dichtlippe vor oder während der Montage zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei einem Wälzkörperkäfig der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Wälzkörperkäfig einen ersten Abstandhalter aufweist, wobei der erste Abstandhalter zur Beabstandung des Wälzkörperkäfigs von einer Dichtungsanordnung des Wälzlagers vorgesehen ist.
Ferner wird die Aufgabe bei einem Dichtungsring der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Dichtungsring einen zweiten Abstandhalter aufweist, wobei der zweite Abstandhalter im zusammengesetzten Wälzlager die Funktion der Beabstandung von einem Wälzlagerkäfig inne hat und dazu vorgesehen ist im Betriebszustand des Wälzlagers den Wälzkörperkäfig nicht zu berühren.
Ferner wird die Aufgabe bei einer Radlageranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass diese einen erfindungsgemäßen Dichtungsring und/oder einen erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig aufweist.
Ferner wird die Aufgabe bei einer Radlageranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Dichtungsring eine radiale Dichtlippe aufweist, die zur Abdichtung des Wälzraumes mittels eines Schleifkontaktes an einem zylindrischen Teil des Schleuderringes vorgesehen ist und der Wälzkörperkäfig dafür vorgesehen ist im zusammengesetzten Zustand der Radlageranordnung das axiale Spiel des Innenringes soweit zu begrenzen, dass die radiale Dichtlippe unabhängig von der axialen Position des Innenrings auf dem zylindrischen Teil des Schleuderringes verbleibt.
Die erfindungsgemäße Radlageranordnung weist eine Dichtungsanordnung mit einem Schleuderring auf, der an einem Innenring oder einer Radnabe befestigt ist. Ferner ist ein Dichtungsring der Radlageranordnung an einem Außenring befestigt. Zwischen Innen- und Außenring ist eine Wälzkörperreihe vorgesehen, deren Wälzkörper zur Lastübertragung zwischen den Ringen vorgesehen sind und in einem Wälzkörperkäfig einlegen, wobei der Wälzkörperkäfig in Kombination mit den Wälzkörpern den Innenring mit einem Spiel axial fixiert. Dies geschieht dadurch, dass im zusammengesetzten Wälzlager die Wälzkörper ein axiales Entfernen des Innenrings in die eine axiale Richtung verhindern und der Wälzkörperkäfig ein axiales Entfernen des Innenrings in die entgegengesetzte axiale Richtung verhindert. Die axiale Bewegung des Innenrings bezieht sich hierbei auf die Rotationsachse des Wälzlagers.
Im betriebsbereiten Wälzlager, das heißt, im montierten Wälzlager stellt sich diese Problematik nicht, da der Innenring fest auf einer Radnabe sitzt oder anderweitig axial fixiert ist. Jedoch im zusammengesetzten Wälzlager, d. h., in dem Zustand den das Wälzlager bei der Auslieferung inne hat, ist der Innenring nicht in derartiger Weise fixiert und kann sich innerhalb eines axialen Spiels bewegen. Damit bewegt sich auch der auf den Innenring aufgesetzte Schleuderring.
Um sicherzustellen, dass eine radiale Dichtlippe, die zur Abdichtung des Wälzraumes mittels eines Schleifkontaktes an einem zylindrischen Teil des Schleuderringes vorgesehen ist, nicht von diesen zylindrischen Teil des Schleuderringes abrutscht, ist der Wälzkörperkäfig dafür vorgesehen im zusammengesetzten Zustand der Radlageranordnung, insbesondere des Radlagers, das axiale Spiel des Innenringes zu begrenzen, d. h. insoweit gering zu halten, dass die radiale Dichtlippe, unabhängig von der axialen Position des Innenrings, auf dem zylindrischen Teil des Schleuderringes verbleibt.
Mechanisch wird dies dadurch erzielt, dass der Kraftfluss der Haltekraft, die auf den Innenring wirkt, auf ein und dasselbe Bauteil, nämlich den Außenring, zurückgeführt wird. Bewegt sich der Innenring derart, dass der Schleuderring sich axial vom am Außenring befestigten Dichtungsring entfernt, so wird der Innenring durch den Wälzkörperkäfig gestoppt, wobei die Rückhaltekraft vom Außenring über den Dichtungsring auf den Wälzkörperkäfig geleitet wird. In der Gegenrichtung, das heißt, wenn sich Dichtungsring und Schleuderring annähern, wird der Innenring vom Wälzkörper gestoppt, wobei der Kraftfluss der Rückhaltekraft wiederum vom Außenring über den Wälzkörper auf den Innenring wirkt. Diese Rückhaltemechanismen definieren das axiale Spiel des Innenrings. Es können nun sowohl der Wälzkörperkäfig dafür vorgesehen sein dieses axiale Spiel zu begrenzen, als auch zusätzlich – bzw. alternativ – der Dichtungsring dafür vorgesehen sein dieses axiale Spiel zu begrenzen, mit dem Ziel das Umklappen oder das Abrutschen vom zylindrischen Teil des Schleuderringes zu verhindern.
Im Falle des Wälzkörperkäfigs, der zur Führung von den lasttragenden Wälzkörpern wenigstens einer Wälzkörperreihe des Wälzlagers vorgesehen ist, kann dieser in eine der beiden axialen Richtungen ausgeformt sein, um eine Rückhaltekraft optimal zu übertragen. Dazu kann dieser in Richtung des Dichtungsringes und/oder in Richtung des Innenringes extendieren oder anderweitig ausgebildet sein. Dazu kann der Wälzkörperkäfig beispielsweise einen ersten Abstandhalter aufweisen, wobei der erste Abstandhalter zur Beabstandung des Wälzkörperkäfigs von der Dichtungsanordnung des Wälzlagers, insbesondere des Dichtungsrings, vorgesehen ist und im Betriebszustand des Wälzlagers kein statisches Bauteil der Dichtungsanordnung berührt.
Im Falle des Dichtungsrings, der zum Schutz des Wälzraumes des Wälzlagers vorgesehen ist, ist dieser zur Übertragung einer Rückhaltekraft in Richtung des Wälzkörperkäfigs axial zu extendieren oder auszubilden. Der Dichtungsring weist ein Trägerteil und ein elastisches Teil auf, wobei am elastischen Teil mindestens eine Dichtlippe zur Abdichtung des Wälzraumes mit tels eines Schleifkontaktes vorgesehen ist.
Vorteilhafterweise weist der Dichtungsring einen zweiten Abstandhalter auf, der im zusammengesetzten Wälzlager die Funktion der Beabstandung des Dichtungsringes von einem Wälzlagerkäfig inne hat und dazu zur Anlage an den Wälzkörperkäfig vorgesehen ist. Ferner ist der zweite Abstandhalter dazu vorgesehen im Betriebszustand des Wälzlagers den Wälzkörperkäfig nicht zu berühren oder zumindest nicht unter Zwang zu berühren. Unter Zwang bedeutet, dass eine Berührung grundsätzlich nicht beabsichtigt ist, eine gelegentliche Berührung jedoch nicht schädlich ist und unter Umständen zugelassen werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der erste Abstandhalter eine axiale Länge auf, aufgrund dieser er im zusammengesetzten Wälzlager die Funktion der Beabstandung des Wälzkörperkäfigs vom Dichtungsring aufweist und dazu vorgesehen ist im Betriebszustands des Wälzlagers kein Bauteil der Dichtungsanordnung zu berühren oder nicht unter Zwang zu berühren.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Wälzkörperkäfig ein Halteelement, insbesondere eine Haltenase auf, das zum Anliegen in axialer Richtung an eine Fläche des Innenrings des Wälzlagers vorgesehen ist. Diese Fläche ist zur Rückhaltung, beziehungsweise zur Übertragung der Rückhaltekraft auf den Innenring vorgesehen. Die Fläche kann Bestandteil einer ringförmigen Nut sein und expandiert zumindest komponentenweise in radialer, aber auch gegebenenfalls in axialer Richtung. Hierbei tut es der erfindungsgemäßen Funktionsweise keinen Abbruch, wenn die Haltenase auch andere Funktionen aufweist, die sich beispielsweise bei der Montage des Wälzlagers vorteilhaft auswirken.
Vorteilhafterweise ist die Wälzlageranordnung als Radlageranordnung, insbesondere als Radlager, ausführbar.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Abstandhalter am Trägerteil und/oder am elastischen Teil angeformt.
Das elastische Teil weist in der Regel mehrere Funktionen auf. Zum einen soll das elastische Teil an einem Trägerteil befestigt werden und gleichzeitig eine oder mehrere Dichtlippen aufweisen. Zudem kann das elastische Teil auch zur Verankerung, beziehungsweise Befestigung des Dichtungsrings am Außenring vorgesehen sein bzw als statische Abdichtung fungieren. Deshalb kann eine Ausformung des elastischen Teils zur Befestigung desselben am Trägerteil auch als zweiter Abstandhalter fungieren. Entsprechendes gilt für eine Ausformung des elastischen Teiles zur Befestigung des Dichtungsrings am Außenring. Es ist ebenso vorteilhaft, wenn ein wälzraumseitiger Fortsatz, der eigentlich zur vorteilhaften Stapelung von Dichtungsringen oder Kassettendichtungen vorgesehen ist, auch die notwendige axiale Länge, Festigkeit, Position und/oder Übertragungsfläche aufweist, um als zweiter Abstandhalter zu fungieren.
Auch das Trägerteil kann vorteilhaft eine Funktion zur Abstandhaltung (Beabstandung) übernehmen, wenn es die bereits im Zusammenhang mit dem elastischen Teil genannten Eigenschaften zur Erfüllung dieser Funktion aufweist. Denkbar ist auch, dass elastisches Teil und Trägerteil gemeinschaftlich einen zweiten Abstandhalter bilden.
Bei der vorgenannten Ausführungsformen ist der zweite Abstandhalter nicht nur zur Beabstandung gegenüber dem Wälzkörperkäfig, sondern auch zur Befestigung des Trägerteils an eine Innenseite des Außenringes des Wälzlagers vorgesehen. Alternativ kann der zweite Abstandhalter zur Befestigung des elastischen Teiles am Trägerteil vorgesehen sein. Denkbar ist auch, dass der zweite Abstandhalter zweiteilig ausgeführt ist und eine Beabstandung sowohl in der Nähe des Außenringes, als auch in der Nähe des Innenringes erzielt.
Die Dichtungsanordnung wird aus dem Dichtungsring und dem Schleuderring gebildet und kann insbesondere als Kassettendichtung ausgeführt sein.
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 Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein zweireihiges Schrägkugellager gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Querschnitt durch das zweireihige Schrägkugellager aus 1 mit axial verschobenem Innenring,
3 einen Querschnitt durch einen Wälzkörperkäfig mit einem ersten Abstandhalter,
4 eine Ansicht des Wälzkörperkäfig aus 3 in Richtung der Rotationsachse,
5 einen Querschnitt durch einen Dichtungsring mit einem zweiten Abstandhalter,
6 eine Ansicht des Dichtungsrings aus 5 in Richtung der Rotationsachse, und
7 einen Querschnitt durch ein zweireihiges Schrägkugellager mit einseitiger Spielsicherung durch den Wälzkörperkäfig aus 3.
1 und 2 zeigen einen Querschnitt durch ein zweireihiges Schrägkugellager gemäß dem Stand der Technik, wobei das Schrägkugellager in 2 mit axial verschobenem Innenring 3 abgebildet ist.
Die 1 und 2 zeigen zwei Schrägkugellager im zusammengesetzten Zustand, in welchem ein derartiges Schrägkugellager auch verpackt und ausgeliefert wird. Zusammen sollen die Figuren das axiale Spiel des Innenrings 3 verdeutlichen, welches vor der Lagermontage vorliegt.
Der Schleuderring 8 ist mittels Presssitz auf einer Außenseite des Innenrings 3 befestigt und trägt einen Geber auf der Basis von umfänglich alternierenden Magnetpolen (Encoder). Sobald sich der Innenring 3 in axialer Richtung (auf dem Bild nach rechts) bewegt, bewegt sich auch der Schleuderring 8, incklusive seines zylindrischen Befestigungsteils, in die gleiche Richtung. Bei dieser Bewegung wandert die radiale Dichtlippe 5 vom zylindrischen Befestigungsteil, auf welchem die Brührungstfläche für den dichtenden Kontakt mit der radiale Dichtlippe 5 angeordnet ist, herunter und liegt nunmehr auf der Außenseite des Innenrings 3 an.
Problematisch ist nun, dass für den Anwender nicht ersichtlich ist, dass die radiale Dichtlippe 5 im Bereich A nicht mehr auf der für den Kontakt vorgesehenen Brührungsfläche des zylindrischen Teils aufliegt, denn der Bereich A ist von außen nicht einsehbar. In diesem Zustand ist das zweireihige Kugellager auch nicht ohne weiteres – quasi auf Verdacht hin – demontierbar, zumal der Innenring 3 aufgrund des Rückhalteeffektes durch den Wälzkörperkäfig 12 zurückgehalten wird. Dies wird durch das Zusammenspiel der Haltenase 10 des Wälzkörperkäfig 12 mit der Nut 11 des Innenrings 3 bewerkstelligt, um eine nicht spielfreie Haltefunktion der Radlageranordnung und damit eine ansonsten nicht unvorteilhafte Nichtverlierbarkeit der Einzel teile zu erzielen.
Leider kann das zweireihige Schrägkugellager leider nicht mehr ohne Weiteres aus dem Zustand gemäß 2 gebracht werden. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit den Innenring 3 durch eine externe Kraftanwendung wieder in die Positionen zu bringen, die er bereits in 1 inne hatte. Allerdings erlaubt die Elastizität der radialen Dichtlippe 5 ein erneutes Aufschnappen derselben auf den zylindrischen Befestigungsteil des Schleuderringes 8 nicht. Stattdessen findet ein Umklappprozess in Richtung der Wälzkörper 7 statt. Ist dies einmal erfolgt, ist es für den Anwender unmöglich die vorgesehene Funktionslage der radialen Dichtlippe 5 wiederherzustellen. Die korrekte Funktionslage wird also auch nicht erreicht wenn der Innenring 3 zurückgeschoben wird. Würde das zweireihige Schrägkugellager im beschriebenen Zustand eingesetzt, so würde ein Teil des elastischen Teiles 6, insbesondere die radiale Dichtlippe, durch die Wälzkörper 7 beschädigt. Außerdem weist die Dichtungsanordnung mit Schleuderring 8 und Dichtungsringen 9 dann bei weitem nicht die Dichtfunktion auf, die für ein Radlager erforderlich ist. Ein frühzeitiger Ausfall ist die Folge.
3 zeigt einen Querschnitt durch einen Wälzkörperkäfig 12 mit einem ersten Abstandhalter 20. Der erste Abstandhalter 20 ist am dichtungsseitigen Teil 2 des Wälzkörperkäfigs 12 angeformt und weist eine ausreichende axiale Länge auf, um das Spiel des Innenrings 3 zu begrenzen.
Der erste Abstandhalter 20 weist zudem eine relativ kleine axiale Fläche auf, mit der zwar eine Rückhaltekraft übertragbar ist, jedoch bei einem ungewollten Kontakt mit einem statischen Bauteil, wie beispielsweise einem Teil des Dichtungsringes, eine verhältnismäßig geringe Reibung entsteht und vorteilhafterweise durch den entsprechenden Abrieb am ersten Abstandhalter 20 während des Betriebes kontinuierlich kleiner wird. Die Formgebung des ersten Abstandshalters kann so gewählt werden, dass im Falle des Kontakts ein möglichst geringes Reibmoment und eine geringe Temperaturentwicklung entsteht.
Der erste Abstandhalter 20 kann beispielsweise als Noppe auf der Stirnseite des Wälzkörperkäfigs 12 vorgesehen sein, so dass das axiale Auswandern des Innenrings 3 begrenzt ist und die radiale Dichtlippe 5 in jeder Toleranzlage sicher in korrekter Position ist.
Dabei ist es vorteilhaft eine Mehrzahl dieser Noppen anzubringen, sodass umfänglich eine gleichmäßige Kraftübertragung stattfinden kann und nicht lokal andere Abstände zwischen Wälzkörperkäfig 12 und Dichtungsring auftreten. Die Noppen können so ausgelegt werden, dass kein Kontakt mit einem statischen Bauteilen unter Zwang erfolgt, aber im Toleranzbereich ein Anstreifen am Dichtungsringen möglich ist.
4 zeigt eine Ansicht des Wälzkörperkäfigs 12 aus 3 in Richtung der Rotationsachse des Radlagers.
Die Verteilung der ersten Abstandhalter 20 ist beispielhaft gezeigt. Eine gleichmäßige Verteilung ist vorteilhaft für eine gleichmäßige Beabstandung. Allerdings kann die Gesamtanzahl der ersten Abstandhalter 20 variieren, jedoch ist eine Mindestanzahl von drei ersten Abstandshaltern 20 anzuraten. Insbesondere können die ersten Abstandhalter 20 gleichmäßig voneinander beabstandet sein oder ungleichmäßig. Ferner kann die axiale Fläche zur Rückhaltekraft Übertragung variieren. Ist beispielsweise eine Berührung der ersten Abstandhalter 20 mit statischen Bauteilen ausgeschlossen, so kann die axiale Fläche des Abstandhalter 20 auch größer ausgelegt werden, oder beispielsweise in Umfangsrichtung erweitert werden.
5 zeigt einen Querschnitt durch einen Dichtungsring mit einem zweiten Abstandhalter 21.
Der Abstandhalter 21 ist an einem elastischen Teil des gezeigten Dichtungs rings angeformt und damit ebenfalls elastisch ausgeführt. Am elastischen Teil 6 sind drei Lippen angeformt, zwei radiale Dichtlippen, darunter die radiale Dichtlippe 5, und eine axiale Dichtlippe 4. Das elastische Teil 6 wird durch das Trägerteil 9 gehalten, welches am Außenring 1 befestigt ist.
Vorteilhafterweise kann der zweite Abstandhalter auch aus dem Trägerteil 9 hervorgehen beziehungsweise an diesem ausgebildet sein. Dies ist nicht nur alternativ möglich, sondern auch zusätzlich, womit zwei zweite Abstandhalter mit unterschiedlichen radialen Positionen eingesetzt werden können.
So ist es ebenso möglich, dass das elastische Teil 6 einen zweiten Abstandhalter ausbildet. Damit würde beispielsweise der Bereich, der zur Befestigung des elastischen Teiles 6 am Trägerteil 9 verwendet wird noch eine zweite Funktion erhalten.
6 zeigt eine Ansicht des Dichtungsrings aus 5 in Richtung der Rotationsachse des Radlagers.
Auch für eine Mehrzahl des zweiten Abstandhalters 21 können in entsprechender Weise wie bei dem ersten Abstandhalter 20 der 3 ringförmige Verteilungen auf dem Dichtungsring, dessen elastischem Teilen oder dessen Trägerteil 9 angegeben werden.
7 zeigt einen Querschnitt durch ein zweireihiges Schrägkugellager mit Spielbegrenzung des Innenrings 3 durch einen Wälzkörperkäfig 12 mit einem ersten Abstandhalter 22.
Aufgrund der Verwendung des Wälzkörperkäfigs 12 mit einem erstem Abstandhalter 22 verkleinert sich das axiale Spiel des Innenrings 3 auf den Wert B + C. Geht man davon aus, dass sich die radiale Dichtlippe 5 bei korrekter Positionierung in der Mitte der Berührungsfläche des zylindrischen Befestigungsteils des Schleuderrings 8 befindet, wobei diese Berührungsflä che die axiale Ausdehnung D aufweist, so gilt folgende Ungleichung: D > 0,5·(B + C)
Hierbei ist B der axiale Abstand der Haltenase 10 des Wälzkörperkäfigs 12 von der ringförmigen Rückhaltefläche der Nut 11 des Innenrings 3 und C ist der axiale Abstand des ersten Abstandhalters 22 von einem Teil des Dichtungsringes – im Ausführungsbeispiel das Trägerteil 9.
Allgemein formuliert, besteht eine Spielbegrenzung des Innenrings 3, wenn die Strecke der korrekten axialen Position der radiale Dichtlippe 5 auf der Berührungsfläche bis zum wälzraumseitigen Ende des zylindrischen Befestigungsteils des Schleuderrings 8 größer ist, als das axiale Spiel B + C des Innenrings 3.
Vorteilhafterweise sind die Haltenasen 10 in Umfangsrichtung um die Rotationsachse des Wälzlagers unterbrochen, beziehungsweise berühren sich mit einem minimalen Materialaufwand. Bei einer gewissen Elastizität des Materials des Wälzkörperkäfigs 12 muss diese bei der Berücksichtigung der Abstände B und C berücksichtigt werden. Dann besteht gegebenenfalls keine ausreichende Formstabilität des Wälzkörperkäfigs 12, womit geringere Abstände B und C in Kauf genommen werden müssen. Es ist denkbar dabei in den Toleranzbereich der Berührung mit den angrenzenden Bauteilen während des Wälzbetriebes zu gelangen.
Vorteilhafterweise kann auch ein zweiter Abstandhalter, wie der zweite Abstandhalter 21 aus 5 eingesetzt werden. Damit würden sich erster und zweiter Abstandhalter im zusammengesetzten Wälzlager berühren, um eine Abstandhatlung bzw eine Spielreduzierung des innenrings 3 zu erzielen. Dabei müßte einer der beiden vorteilhafterweise ringförmig sein, um in jeder möglichen Relativpositon des Käfigs und des Dichtungsringes eine Beabstandung zu gewährleisten. Dies ist vorteilhaft, wenn ein Abstandhalter für die zu erzielende Abstandsstrecke zu dünn ausgelegt werden müsste und die Gefahr des Abbrechens bestünde.
Vorteilhafterweise können auch ein erster und ein zweiter Abstandshalter eingesetzt werden, die sich aufgrund unterschiedlicher radialer Position nicht berühren. Damit kann ein gleichbleibender Abstand über die gesamte radiale Breite des Dichtungsringes oder schlicht eine stabilere Spielbegrenzung realisiert werden.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Schleuderring, einem Dichtungsring und einer Wälzkörperreihe, deren Wälzkörper zur Lastübertragung zwischen Innen- und Außenring vorgesehen sind und in einen Wälzkörperkäfig einliegen, wobei der Wälzkörperkäfig in Kombination mit den Wälzkörpern den Innenring mit einem Spiel axial fixiert. Es soll ein unerwünschtes Umklappen einer radialen Dichtlippe des Dichtungsrings, sowie ein in der Regel unbemerktes Abrutschen derselben von der Berührungsfläche des Schleuderrings im zusammengesetzten Zustand des Wälzlagers verhindert werden. Dazu wird ein Wälzkörperkäfig und/oder ein Dichtungsring verwendet, der im zusammengesetzten Zustand der Welt Lageranordnung das axiale Spiel des Innenrings so weit begrenzt, dass die radiale Dichtlippe unabhängig von der axialen Position des Innenrings auf dem zylindrischen Teil des Schleuderrings verbleibt.

A: Bereich der radialen Dichtlippe in der Nähe der Berührungsfläche
B: axialer Abstand des Halteelements des Wälzkörperkäfigs von der Rückhaltefläche des Innenrings
C: axialer Abstand des ersten Abstandhalters vom Dichtungsring
D: axiale Ausdehnung der Berührungsfläche
1: Außenring
2: Dichtungsseitiger Teil des Wälzkörperkäfigs
3: Innenring
4: axiale Dichtlippe
5: radiale Dichtlippe
6: elastisches Teil
7: Wälzkörper
8: Schleuderring
9: Trägerteil
10: Haltenase
11: Nut
12: Wälzkörperkäfig
13: Innenring
20: erster Abstandhalter
21: zweiter Abstandhalter
22: erster Abstandhalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19600125 A1 [0007]
- DE 10056175 A1 [0008]

Claims

Wälzkörperkäfig (12) zur Führung von lasttragenden Wälzkörpern (7) wenigstens einer Wälzkörperreihe eines Wälzlagers, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig (12) einen ersten Abstandhalter (20, 22) aufweist, wobei der erste Abstandhalter (20, 22) zur Beabstandung des Wälzkörperkäfigs (12) von einer Dichtungsanordnung des Wälzlagers vorgesehen ist.
Wälzkörperkäfig nach Anspruch 1, wobei der erste Abstandhalter (20, 22) eine axiale Länge aufweist, aufgrund derer er im zusammengesetzten Wälzlager die Funktion der Beabstandung aufweist und dazu vorgesehen ist im Betriebszustand des Wälzlagers kein Bauteil der Dichtungsanordnung zu berühren.
Wälzkörperkäfig (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Wälzkörperkäfig (12) ein Halteelement, insbesondere eine Haltenase (10), aufweist, das zum Anliegen in axialer Richtung an eine Fläche eines Innenrings (3) des Wälzlagers vorgesehen ist.
Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit einem Wälzkörperkäfig (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Dichtungsring zum Schutz eines Wälzraumes eines Wälzlagers, mit ei nem Trägerteil (9) und einem elastischen Teil (6), wobei am elastischen Teil (6) mindestens eine Dichtlippe (4, 5) zur Abdichtung des Wälzraumes mittels eines Schleifkontaktes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring einen zweiten Abstandhalter (21) aufweist, wobei der zweite Abstandhalter (21) im zusammengesetzten Wälzlager die Funktion der Beabstandung von einem Wälzlagerkäfig (12) inne hat und dazu vorgesehen ist im Betriebszustand des Wälzlagers den Wälzlagerkäfig (12) nicht zu berühren.
Dichtungsring nach Anspruch 5, wobei der zweite Abstandhalter (21) am Trägerteil (9) und/oder am elastischen Teil (6) angeformt ist.
Dichtungsring nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der zweite Abstandhalter (21) zur Befestigung des Trägerteils (9) an eine Innenseite eines Außenringes (1) des Wälzlagers vorgesehen ist.
Dichtungsring nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der zweite Abstandhalter (21) zur Befestigung des elastischen Teils (6) am Trägerteil (9) vorgesehen ist.
Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsring nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit einer Dichtungsanordnung nach Anspruch 9.
Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit – einem an einem Innenring (3) befestigten Schleuderring (8), – einem an einem Außenring (1) befestigten Dichtungsring, – einer Wälzkörperreihe, deren Wälzkörper (7) zur Lastübertragung zwischen Innen- (3) und Außenring (1) vorgesehen sind und in einem Wälzkörperkäfig (12) einliegen, wobei der Wälzkörperkäfig (12) in Kombination mit den Wälzkörpern (7) den Innenring (3) mit einem Spiel axial fixiert, wobei der Dichtungsring eine radiale Dichtlippe (5) aufweist, die zur Abdichtung des Wälzraumes mittels eines Schleifkontaktes an einem zylindrischen Teil des Schleuderrings (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig (12) dafür vorgesehen ist im zusammengesetzten Zustand der Radlageranordnung das axiale Spiel des Innenringes (3) soweit zu begrenzen, dass die radiale Dichtlippe (5) unabhängig von der axialen Position des Innenrings (3) auf dem zylindrischen Teil des Schleuderrings (8) verbleibt.
Wälzlageranordnung nach Anspruch 11, wobei der Dichtungsring zur Begrenzung des axialen Spiels des Innenringes (3) vorgesehen ist.