DE102014204743A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur Download PDF

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Klaus Daut
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (2) zur Aufnahme und Fixierung des Lagers vorgesehen ist und der Adapter (2) zumindest ein Formelement zum formschlüssigen Einbetten in die Leichtbaustruktur (1) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur (1).

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 6 näher definierten Art.
  • Zum Einbau eines Lagers in eine Leichtbaustruktur aus Kunststoff wird das Lager in ein an der Leichtbaustruktur ausgebildetes Loch bzw. eine Bohrung, einen sogenannten Lagersitz, eingepresst. Das Einbringen eines solchen Lagersitzes in eine Leichtbaustruktur, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff, erfolgt üblicherweise durch Bohren oder Fräsen. Dabei werden die stützenden Fasern (gewebte Matten, lose Faserstücke oder Wickelschichten) beschädigt, wodurch die Gesamtstruktur an Festigkeit einbüßt. Das faserverstärkte Material ist extrem abrasiv. Durch den damit verbundenen Verschleiß der Werkzeuge ist die Fertigung kostenintensiv. Beim Einpressen des Lagers in den Lagersitz kann die Leichtbaustruktur weiter beschädigt werden. Zum Einkleben statt Einpressen des Lagers ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich. Außerdem kann es dann durch die sehr unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften der Lagerstähle und der das Lager umgebenden Leichtbaustruktur, insbesondere hinsichtlich Elastizität und Wärmedehnung, bei dynamischen Belastungen des Lagers zum Lösen aus dem Lagersitz kommen.
  • In DE 10 2008 061 876 A1 ist eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle beschrieben. Die Lageranordnung weist einen Halteabschnitt aus Kunststoff mit einer Aufnahme für eine Lagereinrichtung auf. Auch bei dieser Ausgestaltung ist am Halteabschnitt die Herstellung eines Lochs zur Anbindung der Lagereinrichtung erforderlich. Um ein Herauswandern des Lagers aus der Aufnahme zu verhindern, ist außerdem ein zusätzlicher die Aufnahme begrenzender Endanschlag und an der vom Endanschlag abgewandten Seite der Aufnahme zumindest ein weiteres Bauteil notwendig. Diese Ausgestaltung ist daher aufwendig und kostenintensiv.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der vorgenannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeiden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es wird eine Vorrichtung zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur mit einem Adapter zur Aufnahme und Fixierung des Lagers vorgeschlagen, der zumindest ein Formelement zum formschlüssigen Einbetten in die Leichtbaustruktur aufweist. Auf diese Weise ist der Adapter während der Herstellung der Leichtbaustruktur direkt in diese einbindbar und mit dieser formschlüssig fest verbindbar. Da das Lager zur Anbindung an die Leichtbaustruktur im Adapter betriebssicher befestigbar ist, wird die Herstellung eines Lagersitzes an der Leichtbaustruktur und eine Beschädigung dieser durch Bohren oder Fräsen vermieden. Zudem können Stützkräfte vom Adapter aufgenommen und gezielt in die Leichtbaustruktur abgeleitet werden.
  • Vorzugsweise ist am Adapter das Lager zur Aufnahme und Fixierung einpressbar. Der Adapter ermöglicht so eine besonders einfache Montage des Lagers an der Leichtbaustruktur.
  • Bevorzugt ist der Adapter einteilig ausgebildet. Dadurch ist er einfach herstell- und in die Leichtbaustruktur einfach einbettbar.
  • In einer besonders bevorzugten einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der Adapter als Hülse ausgeführt. Vorzugsweise bildet diese am Innendurchmesser zur Aufnahme und Fixierung des Lagers einen Lagersitz. Bevorzugt ist das Lager am Innendurchmesser der Hülse zur Montage einfach in diese einpressbar.
  • Bevorzugt ist das Formelement als durch rillenförmige Vertiefungen gebildete Oberflächenstruktur ausgebildet. Diese ist an der äußeren Manteloberfläche des Adapters, beispielsweise am Außendurchmesser einer den Adapter bildenden Hülse, zumindest abschnittsweise ausgeführt und ist insbesondere als Rändelung einfach herstellbar. Bevorzugt sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete abschnittsweise Rändelungen vorgesehen.
  • Alternativ oder ergänzend wird das Formelement durch zumindest einen an der äußeren Manteloberfläche des Adapters, beispielsweise am Außendurchmesser einer den Adapter bildenden Hülse, vorstehenden Ansatz gebildet. Der Ansatz kann scheibenförmig, ringförmig oder auch nur abschnittweise in Umfangsrichtung ausgebildet sein. Vorzugsweise bildet das Formelement Sperrflächen, an denen durch das Einbetten ein axialer Formschluss zwischen Adapter und Leichtbaustruktur herstellbar ist. Die Sperrflächen können angepasst an die Erfordernisse, insbesondere an die Einbauverhältnisse und Belastungen, ausgeführt werde. Dadurch kann eine an diese angepasste durch Formschluss verstärkte Verbindung zwischen Adapter und Leichtbaustruktur erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist ein Flansch am Außendurchmesser der Hülse ausgeführt, der einfach herstellbar ist. Hierbei können auch mehre Flansche am Außendurchmesser der Hülse vorgesehen sein. Dabei ist die Hülse als sogenannter Winkelring besonders einfach herstellbar.
  • Zur Erhöhung des Formschlusses können am Ansatz bzw. am Flansch Löcher bzw. Durchdringungen ausgeführt sein. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, den Ansatz oder Flansch ganz oder abschnittsweise mit einer oder mehreren Rändelungen zu versehen.
  • Bevorzugt ist der Ansatz bzw. der Flansch seitlich an einem axialen Ende und/oder axial mittig am Außendurchmesser der Hülse ausgebildet
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Hülse an einem Endabschnitt nach innen umgebogen oder umgeschlagen und bildet einen röhrenförmigen Umschlag im Innern der Hülse zur Aufnahme des Lagers. Der Umschlag ist an einem Endabschnitt der Hülse vorzugsweise als sogenannte Stulpe einfach nach innen umgestülpt und bildet zur Aufnahme und Fixierung des Lagers einen Lagersitz. Das Lager ist zur Montage einfach am Innendurchmesser der Stulpe einpressbar. Die Stulpe ist durch Tiefziehen, insbesondere Stülpziehen, oder Mehrfachpressen einfach herstellbar. Der Adapter ist auf diese Weise als sogenannte Stülphülse ausführbar. An der Stulpe kann die Elastizität der Hülse erhöht und eine Flexibilität zum Ausgleich von Winkelfehlern erreicht werden. Auf diese Weise ist der Adapter tolerant gegenüber Winkelfehlern in der Einbaulage.
  • Zur einfachen und kostengünstigen Herstellung ist der Adapter bevorzugt in Blech ausgeführt und durch blechverarbeitende Verfahren, insbesondere durch Tiefziehen, herstellbar. Alternativ kann der Adapter durch Drehen und/oder Fräsen hergestellt sein.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, einen Adapter zur Aufnahme des Lagers, insbesondere einen vorangehend beschriebenen Adapter, während der Herstellung der Leichtbaustruktur in diese zumindest teilweise bzw. abschnittsweise einzubetten. Der Adapter kann so besonders einfach schon beim Umformen der Leichtbaustruktur in diese eingebunden und fixiert werden. Die Herstellung eines Lagersitzes an der Leichtbaustruktur zur Aufnahme des Lagers und eine Beschädigung dieser durch Bohren oder Fräsen und durch das Einpressen des Lagers wird so vermieden.
  • Zum Einbetten in die Leichtbaustruktur wird der Adapter zumindest teilweise am Außenmantel bzw. an seiner äußeren Manteloberfläche in einen weich formbaren und fest aushärtbaren Werkstoff der Leichtbaustruktur, beispielsweise Faserverbundwerkstoff oder Schaum, eingebettet. Nach dem Aushärten des Werkstoffs ist der Adapter fest in die Leichtbaustruktur eingebunden.
  • Beispielsweise kann der Adapter in eine Leichtbaustruktur aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, durch Kunststoff verarbeitende Verfahren, wie z.B. Spritzgießen oder Laminieren, eingebettet werden. Bevorzugt wird der Adapter zumindest teilweise bzw. abschnittsweise mit Kunststoff umspritzt oder eingespritzt und/oder einlaminiert. Durch das Einbetten des Adapters in die Leichtbaustruktur ist zudem eine betriebsfeste Verbindung zwischen unterschiedlichen Werkstoffen des Lagers und der Leichtbaustruktur einfach herstellbar.
  • Alternativ ist es auch möglich, den Adapter zumindest teilweise in eine Leichtbaustruktur aus Metallschaum einzuschäumen.
  • Bevorzugt wird der Adapter formschlüssig in die Leichtbaustruktur eingebettet. Dadurch wird neben der Verbindung durch Adhäsionskräfte zusätzlich eine Formschlussverbindung zwischen Adapter und Leichtbaustruktur erreicht.
  • Zur Aufnahme und Fixierung kann das Lager in den Adapter eingepresst werden. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Montage des Lagers an der Leichtbaustruktur erreicht.
  • Es ist von Vorteil, wenn während der Einbettung des Adapters in die Leichtbaustruktur zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen, insbesondere von Kunststoffharz oder Füller, in den Adapter dieser, insbesondere am Lagersitz abgedeckt wird. Vorzugsweise wird hierzu zumindest ein Abdeckelement am Adapter lösbar befestigt. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist das Abdeckelement als Abdeckscheibe oder Deckel ausgebildet. Bevorzugt weist das Abdeckelement zumindest einen vorstehenden Kragen zur Befestigung auf, an dem das Abdeckelement vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig am Adapter befestigbar ist.
  • Vorzugsweise ist der Kragen als Ringkragen an der Abdeckscheibe oder am Deckel ausgeführt, der in den Lagersitz des Adapters kraftschlüssig einsteck- oder einpressbar ist.
  • Alternativ oder ergänzend kann eine Nut am Adapter vorgesehen sein, in die das Abdeckelement am Kragen einschnappbar ist.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Kragen verlängert ausgeführt ist, so dass der Adapter um den Kragen herum eingebettet werden kann. Auf diese Weise kann der Lagersitz des Adapters noch besser vor dem Eindringen von Verunreinigungen während des Einbettens des Lagers geschützt werden.
  • Es ist weiterhin von Vorteil, wenn am Abdeckelement zur Demontage desselben Abzugsmittel vorgesehen sind. Beispielsweise kann hierzu ein Griff an der Außenseite des Abdeckelements ausgebildet sein.
  • Bevorzugt weist das Abdeckelement eine geringe Benetzbarkeit an seiner Oberfläche auf und ist vorzugsweise aus Kunststoff oder aus einem ungehärteten Metall hergestellt. Hierdurch wird eine möglichst geringe Anhaftung von Verunreinigungen, insbesondere des Werkstoffs zur Einbettung des Adapters, am Abdeckelement erreicht.
  • Zum Einbetten in die Leichtbaustruktur kann der Adapter am Lagersitz durch eine Haltevorrichtung fixiert und zugleich ausgerichtet werden. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Haltevorrichtung einen Träger mit zumindest einem Halteelement zum form- und/oder kraftschlüssigen Eingreifen in den Lagersitz des Adapters aufweist.
  • Vorzugsweise bildet das Halteelement zum Eingreifen in den Lagersitz des Adapters einen Konus.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem vierten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Abdeckelements,
  • 6 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 bis 4 zeigen mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur 1. Diese bildet eine tragende Struktur, insbesondere ein Gehäuse oder ein Tragwerk. Sie ist beispielhaft in Kunststoff, insbesondere in Carbon- oder Glas-Faserverstärktem-Kunststoff (CFK bzw. GFK), ausgeführt. Die Vorrichtung weist einen einteilig ausgeführten Adapter 2 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Lagers auf. Der Adapter 2 bildet zur Aufnahme und Fixierung des nicht dargestellten Lagers einen hohlzylindrischen Lagersitz 3, der beispielsweise als Bohrung ausgeführt ist. Zur Aufnahme umschließt der Adapter 2 am Lagersitz 3 das Lager zumindest abschnittsweise kraft- und/oder formschlüssig. Am Lagersitz 3 ist das aufzunehmende Lager in den Adapter 2 einfach einpressbar. Der Adapter 2 ist als zylindrische Hülse oder Rohrstück ausgebildet, die oder das an ihrem Innendurchmesser den Lagersitz 3 bildet, an dem das Lager, ein Wälz- oder Gleitlager, einpressbar ist. Am Außendurchmesser ist der Adapter 2 bzw. die Hülse in die Leichtbaustruktur 1 eingebettet. Auf diese Weise sind Wälz- und Gleitlager einfach an einer Leichtbaustruktur 1 anbindbar. Zum formschlüssigen Einbetten in die Leichtbaustruktur 1 sind an der äußeren Manteloberfläche des Adapters 2, hier am Außendurchmesser der Hülse, Formelemente vorgesehen. Diese sind beispielhaft als eine rillenförmige Oberflächenstruktur 4 bzw. als ein vorstehender Ansatz 5 ausgeführt.
  • Bereits während der Herstellung der Leichtbaustruktur 1 wird der Adapter 2 an seiner äußeren Manteloberfläche in die Leichtbaustruktur 1 durch Laminieren oder Spritzgießen eingebettet. Hierzu wird die den Adapter 2 bildende Hülse am Außendurchmesser mit Kunststoff einlaminiert oder mit diesem umspritzt. Nach dem Aushärten des Kunststoffes ist der Adapter 2 fest in die Leichtbaustruktur 1 eingebunden und fixiert zur Aufnahme des Lagers. Dabei wird neben der Verbindung durch Adhäsionskräfte zwischen Adapter 2 und Leichtbaustruktur 1 zusätzlich eine Formschlussverbindung an den Formelementen erreicht.
  • Nach dem Einbetten in die Leichtbaustruktur 1 ist der Adapter 2 am Außendurchmesser von dieser umschlossen. Dabei liegt zumindest eine der in Richtung seiner Längsachse 6 ausgerichteten Stirnseiten frei. Die Längsachse 6 fällt mit der Lagerachse des aufzunehmenden Lagers zusammen, so dass am Lagersitz 3 das Lager axial montiert werden kann. Der Adapter 2 ist außer in Kunststoff auch in andere weich formbare und fest aushärtbare Werkstoffe einer Leichtbaustruktur 1, insbesondere in Metallschäume, einbettbar.
  • Ein Fräsen oder Bohren nach dem Härten der Leichtbaustruktur 1 ist für die Anbindung des Lagers an die Leichtbaustruktur 1 nicht erforderlich. Das Lager kann nach Fertigstellung der Leichtbaustruktur 1 am Lagersitz 3 der Hülse zur Montage eingesteckt und fixiert werden, insbesondere durch Einpressen. Auf diese Weise ist eine einfache Anbindung von Lagern an tragende Leichtbaustrukturen 1 durch eine Hülse möglich. Der Adapter 2 ermöglicht zudem am Lagersitz 3 den Wechsel des Lagers auf konventionelle Weise.
  • Der Adapter 2 nimmt die erforderlichen Stützkräfte auf und leitet sie gleichmäßig in die Leichtbaustruktur 1 ab. Hierzu weist der Adapter 2 die notwendige Steifigkeit auf. Beispielsweise kann die Wandstärke der Hülse im Bereich des Lagersitzes 3 zur Aufnahme der Stützkräfte entsprechend dimensioniert ausgeführt werden. Zur Aufnahme von Blechlagern kann die Hülse mit vergrößerter Wandstärke ausgeführt werden. Durch die erhöhte Festigkeit wird insbesondere eine ausreichende Rundheit der Blechlager gewährleistet.
  • In dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist der als Hülse ausgeführte Adapter 2 am Außendurchmesser eine rillenförmige Oberflächenstruktur 4 auf, die mehrere abschnittsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Rändelungen bildet, die sich in Längsrichtung streifenförmig parallel zueinander erstrecken. Die Rändelungen bewirkt am Außendurchmesser der Hülse den Formschluss beim Einbetten dieser in die Leichtbaustruktur 1.
  • In den Ausführungsbeispielen gemäß 2 bis 4 ist jeweils ein ringförmiger Ansatz 5 am Außendurchmesser der den Adapter 2 bildenden Hülse ausgeführt. Der Ansatz 5 ist einteilig mit der Hülse als Flansch oder Kragen ausgeführt. Dieser steht rechtwinklig vom Außendurchmesser der Hülse ab und bildet an seinen voneinander abgewandten Stirnseiten ringförmige Sperrflächen 7, die in Richtung der Längsachse 6 der Hülse ausgerichtet sind und einen axialen Formschluss beim Einbetten der Hülse in die Leichtbaustruktur 1 bewirken. Die Hülse gemäß 1 bis 4 schließt an ihren axialen Stirnseiten jeweils bündig mit einer Außenseite der Leichtbausstruktur 1 ab.
  • In 2 ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Ansatz 5 als Flansch an einem axialen Ende am Außendurchmesser der Hülse angeordnet. Diese bildet so einen sogenannten Winkelring, der besonders einfach herstellbar ist. Dabei schließt die Hülse am Flansch stirnseitig mit einer Außenseite der Leichtbaustruktur 1 bündig ab. Der Flansch ist einseitig an der der Leichtbaustruktur 1 zugewandten axialen Sperrfläche 7 in die Leichtbaustruktur 1 eingebettet. Dadurch entsteht an der Sperrfläche 7 eine axiale Formschlussverbindung zwischen Hülse und Leichtbaustruktur 1. Die Wandstärke der Hülse kann im Bereich des Flansches reduziert sein, um die Elastizität zu erhöhen. Dadurch sind an der Hülse auftretende Kräfte besonders sanft in die Leichtbaustruktur 1 einleitbar.
  • In dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist der als Flansch ausgeführte Ansatz 5 am Außendurchmesser der Hülse etwa axial mittig angeordnet. Der Flansch ist vollständig in die Leichtbaustruktur 1 eingebettet und bildet dabei an den Sperrflächen 7 axial beidseitig eine Formschlussverbindung mit der Leichtbaustruktur 1. Zur weiteren Verstärkung des Formschlusses sind am Flansch axiale Durchdringungen bzw. Öffnungen 8 angedeutet. Diese sind ringförmig in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • In einem vierten Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist der Adapter 2 als sogenannte Stülphülse mit einer Stulpe 9 zur Aufnahme des Lagers dargestellt. Die Stulpe 9 wird durch einen Endabschnitt der Hülse gebildet, der röhrenförmig nach innen umgestülpt und an seinem Außendurchmesser parallel beabstandet zum Innendurchmesser der Hülse angeordnet ist. Am nicht umgestülpten Endabschnitt der Hülse ist ähnlich wie in der Ausführung gemäß 2 an einem axialen Ende am Außendurchmesser ein Ansatz 5 als radial abstehender ringförmiger Kragen oder Flansch ausgeführt. Dieser ist an einer axialen Sperrfläche 7 in die Leichtbaustruktur 1 formschlüssig eingebettet. Dabei schließt die Stulpe 9 an ihrem freien Ende stirnseitig auf gleicher axialer Höhe mit dem Kragen oder Flansch ab.
  • Die Stulpe 9 erhöht die Elastizität des Adapters 2 und bildet an ihrem Innendurchmesser einen Lagersitz 3 zum Einpressen des Lagers. Bei dieser Ausgestaltung können Winkelfehler in der Einbaulage durch eine elastische Ausrichtung der Stulpe 9 gegenüber der Längsachse 6 der Hülse, hier durch einen Winkel α angedeutet, ausgeglichen werden.
  • In 5 ist in einem fünften Ausführungsbeispiel der Lagersitz 3 des Adapters 2 an einer axialen Seite durch ein nur teilweise dargestelltes Abdeckelement 10 abgedeckt. Das Abdeckelement 10 dient der Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen in den Lagersitz 3 während der Einbettung des Adapters 2 in die Leichtbaustruktur 1. Durch das Abdeckelement 10 kann insbesondere das Eindringen von Kunststoffharz in den Lagersitz 3 während des Einlaminierens oder Umspritzens des Adapters 2 mit Kunststoff verhindert werden. Das Abdeckelement 10 ist als Abdeckscheibe oder Deckel ausgeführt. Das Abdeckelement 10 überdeckt den hier beispielhaft als Stülphülse gemäß 4 ausgeführten Adapter 2 an seiner axialen Außenseite vollständig. An seinem äußeren Randabschnitt ist das Abdeckelement 10 nach außen gewölbt ausgebildet, so dass die am Ende des Randabschnitts gebildete innere Kante an der Außenseite der Leichtbaustruktur 1 ringförmig anliegt. Dabei überdeckt das Abdeckelement 10 den zwischen Außendurchmesser der Stulpe 9 und Innendurchmesser der Hülse begrenzten Ringraum an der axialen Außenseite vollständig.
  • Zur Befestigung ist ein am Abdeckelement 10 vorstehender ringförmiger Kragen 11 vorgesehen. Der Kragen 11 ist korrespondierend zum Lagersitz 3 des Adapters 2, hier am Innendurchmesser der Stulpe 9, angeordnet. Am Kragen 11 ist das Abdeckelement 10 zur Befestigung in den Lagersitz 3 bzw. am Innendurchmesser der Stulpe 9 kraftschlüssig eingesteckt. Alternativ oder ergänzend kann das Abdeckelement 10 am Kragen 11 in einer hier nicht dargestellten Nut am Außen- und/oder Innendurchmesser des Adapters 2, insbesondere in einen Dichtringsitz zur Abdichtung des Lagers, einschnappbar sein. Das Abdeckelement 10 kann alternativ oder ergänzend auch mehrere Krägen 11 zur Befestigung aufweisen. Optional kann zur Verbesserung der Abdichtwirkung des Abdeckelements 10 der Kragen 11 verlängert werden, so dass zum Einbetten des Adapters 2 der Kunststoff um den Kragen 11 herumlamentiert bzw. -gespritzt werden kann, ohne dass Harz oder Füller in den Innenbereich des Adapters 2 gelangen kann. Alternativ oder ergänzend kann der Lagersitz 3 des Adapters zur Abdeckung durch geeignetes lösbares Abdeckmaterial abgeklebt werden.
  • Das Abdeckelement 10 weist eine geringe Benetzbarkeit an seiner Oberfläche auf und ist aus Kunststoff gefertigt. Zur Vereinfachung der Demontage des Abdeckelements 10 nach dem Einbetten des Adapters 2 sind am Abdeckelement 10 Abzugsmittel 12 vorgesehen, die hier nur teilweise als Griff beispielhaft angedeutet sind. Das Abdeckelement 10 kann auch zum Transportschutz des Adapters 2, insbesondere des Lagersitzes 3, eingesetzt werden.
  • Der Einsatz eines erfindungsgemäßen Adapters 2 hat den weiteren Vorteil, das selbst bei Eindringen von Hartz oder Kunststoff in den Lagersitz 3 des Adapters 2, Hartz oder Kunststoff nach dem Aushärten noch entfernt werden können, z.B. durch Abkratzen mit einem Dreikantschaber. Eine Gefahr der Beschädigung des aufzunehmenden Lagers besteht dabei nicht.
  • In 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung 13 zum Ausrichten und Fixieren mehrerer Adapter 2 während des Einbettens in die Leichtbaustruktur 1 dargestellt. Die Adapter 2 sind jeweils beispielhaft als Hülse gemäß 2 ausgeführt.
  • Die Haltevorrichtung 13 weist einen Träger 14 mit mehreren an diesem befestigten Halteelementen 15 auf. Jedes Haltelement 15 ist einem Lagersitz 3 eines Adapters 2 zugeordnet. Die Halteelemente 15 sind als Stifte oder Bolzen ausgeführt, die jeweils an einem ihrer Endabschnitte in eine Aufnahmeöffnung am Träger 14 lotrecht vorstehend befestigt sind. An ihren freien vom Träger 14 abgewandten Endabschnitten ist jeweils ein Konus 16 zum form- und/oder kraftschlüssigen Eingreifen in den Lagersitz 3 des jeweils zugeordneten Adapters 2 ausgebildet. Die Konen 16 sind an den Halteelementen 15 jeweils festverbunden aufgesetzt oder einteilig mit diesen ausgebildet. Hierbei sind die Halteelemente 15 mit den Konen 16 jeweils achsenparallel zueinander am Träger 14 angeordnet. Auf diese Weise können während des Einlaminierens oder Umspritzens mit Kunststoff gleichzeitig mehrere Adapter 2 mit ihren Längsachsen 6 parallel zueinander ausgerichtet und fixiert werden. Der Konus 16 kann form- und/oder kraftschlüssig in den Lagersitz eingreifen. Am Konus 16 ist zugleich den Lagersitz 3 des Adapters 2 zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen abdeckbar. Auf diese Weise wird eine kombinierte Halte- und Abdeckeinrichtung sowohl zur Ausrichtung und Fixierung als auch zur Abdeckung eines erfindungsgemäßen Adapters 2 während der Einbettung in eine Leichtbaustruktur 1 erreicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leichtbaustruktur
    2
    Adapter
    3
    Lagersitz
    4
    Oberflächenstruktur
    5
    Ansatz
    6
    Längsachse
    7
    Sperrfläche
    8
    Durchdringung
    9
    Stulpe
    10
    Abdeckelement
    11
    Kragen
    12
    Abzugsmittel
    13
    Haltevorrichtung
    14
    Träger
    15
    Halteelement
    16
    Konus
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008061876 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (2) zur Aufnahme und Fixierung des Lagers vorgesehen ist und der Adapter (2) zumindest ein Formelement zum formschlüssigen Einbetten in die Leichtbaustruktur (1) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Adapter (2) das Lager zur Aufnahme und Fixierung einpressbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (2) als Hülse ausgeführt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement als durch rillenförmige Vertiefungen gebildete Oberflächenstruktur (4) und/oder als zumindest ein an der äußeren Manteloberfläche vorstehend ausgebildeter Ansatz (5) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (2) als Hülse mit einer Stulpe (9) ausgeführt ist, die am Innendurchmesser zur Aufnahme und Fixierung des Lagers einen Lagersitz (3) bildet.
  6. Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (2) zur Aufnahme des Lagers während der Herstellung der Leichtbaustruktur (1) in diese zumindest teilweise eingebettet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (2) zur Einbettung in die Leichtbaustruktur (1) – mit Kunststoff umspritzt oder eingespritzt und/oder in diesen einlaminiert, – in oder mit Metallschaum eingeschäumt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager zur Aufnahme und Fixierung in den Adapter (2) eingepresst wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (2) während der Einbettung in die Leichtbaustruktur (1) zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen in den Adapter (2) durch zumindest ein Abdeckelement (10) abgedeckt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbetten in die Leichtbaustruktur (1) der Adapter (2) durch eine in diesen eingreifende Haltevorrichtung (13) ausgerichtet und fixiert wird.
DE102014204743.9A 2014-03-14 2014-03-14 Vorrichtung und Verfahren zur Anbindung eines Lagers an eine Leichtbaustruktur Withdrawn DE102014204743A1 (de)

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