DE102015200563A1 - ABS-Ring - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem ABS-Ring, der geeignet zur Befestigung an einem Lagerelement (10) eines Wälzlagers ist. Es wird vorgeschlagen, dass der ABS-Ring (20) einen Oberflächenbereich aufweist, welcher hydrophob ist und/oder mit Aluminium in trockenem Zustand einen Haftreibungskoeffizienten hat, der kleiner als 0,4 ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem ABS-Ring nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist ein ABS-Ring bekannt, der an einem Außenring eines Wälzlagers befestigt ist. Der ABS-Ring ist aus Blech.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, einen gattungsgemäßen ABS-Ring mit einer hohen Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
  • Die Erfindung geht aus von einem ABS-Ring, der geeignet zur Befestigung an einem Lagerring eines Wälzlagers ist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass der ABS-Ring einen Oberflächenbereich aufweist, welcher hydrophob ist und/oder mit Aluminium in trockenem Zustand einen Haftreibungskoeffizienten hat, der kleiner als 0,4 ist. Unter einem „ABS-Ring“ soll insbesondere ein Ring verstanden werden, welcher in seiner Umfangsrichtung eine periodische Struktur aufweist. Hierbei kann die periodische Struktur insbesondere in aufeinanderfolgenden Durchgangslöchern bestehen. Unter einem „hydrophoben Oberflächenbereich“ soll insbesondere ein Oberflächenbereich verstanden werden, auf welchem ein Wassertropfen einen Kontaktwinkel von mehr als 90° mit dem Oberflächenbereich einschließt, wobei vorzugsweise der Oberflächenbereich im Wesentlichen eben, besonders bevorzugt eben, ist und vorzugsweise der Oberflächenbereich überall gleich beschaffen ist und vorzugsweise der Oberflächenbereich bei der Messung des Kontaktwinkels waagrecht ausgerichtet ist. Unter dem Kontaktwinkel soll insbesondere der Benetzungswinkel verstanden werden, der mittels der Young’schen Gleichung berechnet werden kann. Erfindungsgemäß kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass sich Schmutz nicht oder nur in geringem Maße an dem ABS-Ring ansetzt, so dass verhindert wird, dass Schmutz am ABS-Ring Signale, die ein korrespondierender ABS-Sensor empfängt, unbrauchbar macht. Insbesondere kann erreicht werden, dass in demjenigen Fall, in dem der ABS-Ring am Außenring eines Wälzlagers befestigt ist, Schmutz, der sich zwischen dem ABS-Ring und einer Dichtung des Wälzlagers befindet, immer durch Durchgangslöcher des ABS-Rings entweichen kann, da diese Durchgangslöcher nie durch Schmutz verstopft sind, weil der Schmutz von dem Oberflächenbereich abgleitet. Insbesondere kann ein frühzeitiger Lagerausfall verhindert werden. Ferner kann insbesondere verhindert werden, dass sich am ABS-Ring festsetzender Schmutz den ABS-Sensor beschädigt.
  • Mit Vorteil hat der Oberflächenbereich mit Aluminium in trockenem Zustand einen Haftreibungskoeffizienten, der kleiner als 0,1, vorzugsweise kleiner als 0,07 und besonders bevorzugt kleiner als 0,03 ist.
  • Vorzugsweise bildet ein Wassertropfen mit dem Oberflächenbereich einen Kontaktwinkel von wenigstens 110°.
  • Besonders bevorzugt bildet ein Wassertropfen mit dem Oberflächenbereich einen Kontaktwinkel von wenigstens 125°, insbesondere wenigstens 140°.
  • Mit Vorteil ist der Oberflächenbereich superhydrophob. Unter einem „superhydrophoben Oberflächenbereich“ soll insbesondere ein Oberflächenbereich verstanden werden, auf welchem ein Wassertropfen einen Kontaktwinkel von mehr als 160° mit dem Oberflächenbereich einschließt, wobei vorzugsweise der Oberflächenbereich im Wesentlichen eben, besonders bevorzugt eben, ist und vorzugsweise der Oberflächenbereich überall gleich beschaffen ist und vorzugsweise der Oberflächenbereich bei der Messung des Kontaktwinkels waagrecht ausgerichtet ist.
  • Vorzugsweise ist der Oberflächenbereich eine Oberfläche von PTFE oder einer near-frictionless coating, insbesondere einer near-frictionless carbon coating.
  • Mit Vorteil weist der Oberflächenbereich wenigstens eine Berandung eines Durchgangslochs des ABS-Rings auf.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der Oberflächenbereich die Gesamtoberfläche des ABS-Rings ist.
  • Außerdem wird ein Wälzlager, insbesondere Radlager, mit dem ABS-Ring vorgeschlagen.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil einer Lagervorrichtung mit einem erfindungsgemäßen ABS-Ring,
  • 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 1,
  • 3 zeigt eine Veranschaulichung der Definition des Kontaktwinkels,
  • 4 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil einer Lagervorrichtung mit einem alternativen Ausführungsbeispiel eines ABS-Rings,
  • 5 zeigt den letztgenannten ABS-Ring.
  • 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil einer Lagervorrichtung mit einem Wälzlager, welches als doppelreihiges Kegelrollenlager ausgebildet ist. Das Wälzlager weist ein erstes Lagerelement 10, welches als Außenring ausgebildet ist, und ein zweites Lagerelement 12 auf, welches als Innenring ausgebildet ist. Der Außenring ist drehbar relativ zu dem Innenring gelagert. Die Lagervorrichtung weist eine Dichtungseinheit 14 mit einem Befestigungselement 16 auf. Das Befestigungselement befestigt ein Dichtelement 18 der Dichtungseinheit an dem ersten Lagerelement.
  • Das Befestigungselement 16 ist ein ringförmiges Blechelement und kraftschlüssig an dem Außenring befestigt, wobei eine Gesamtoberfläche des Blechelements mit PTFE beschichtet ist. Ferner bildet das Befestigungselement 16 einen erfindungsgemäßen ABS-Ring 20. Der ABS-Ring weist Durchgangslöcher 22 auf, welche entlang einer Umfangsrichtung des ABS-Rings gleichmäßig beabstandet voneinander angeordnet sind. Das gesamte Blechelement ist mit PTFE beschichtet. Die Lagervorrichtung ist als Radlager eines LKWs ausgebildet. Der ABS-Ring ist an einer Stirnseite 24 des Außenrings angeordnet. Die Stirnseite ist gegenüber einer Seite, welche zur Befestigung eines Rads vorgesehen ist, angeordnet. Zur Befestigung des Rads weist die Lagervorrichtung Befestigungsmittel 32 auf.
  • Des Weiteren weist die Lagevorrichtung ein Bauelement 28 auf, welches an den Innenring befestigt ist. Eine erste Dichtlippe 26 und eine weitere Dichtlippe des Dichtelements 18 liegen an dem Bauelement 28 an. Diese beiden Dichtlippen erstrecken sich im Wesentlichen in Radialrichtung der Lagervorrichtung. Ferner umfasst das Dichtelement 18 zwei weitere Dichtlippen, welche sich im Wesentlichen in axialer Richtung der Lagevorrichtung erstrecken und an dem Bauelemente 28 anliegen. Das Dichtelement 18 ist an einem Bereich 30 des Befestigungselements, welcher ausgehend von dem ABS-Ring radial nach innen ragt, befestigt.
  • Die Dichtungsreinheit dichtet das Wälzlager gegen Austritt von Schmierstoff und gegen Eintritt von Verschmutzungen ab.
  • In einem eingebauten Zustand ist die Lagervorrichtung Teil eines LKWs. Der Lkw weist ein Sensorelement auf, das gegenüber dem ABS-Ring angeordnet ist. Der ABS Ring erzeugt ein Magnetfeld, welches von dem Sensorelement quantitativ erfasst wird. Dreht sich der Außenring und dadurch der ABS Ring relativ zu dem Sensorelement, so nimmt das Sensorelement ein sich aufgrund der Durchgangslöcher periodisch änderndes Magnetfeld wahr. Aufgrund dieses Magnetfelds berechnet eine Recheneinheit des LKWs eine Drehgeschwindigkeit und eine Drehzahl und eine Beschleunigung des Außenrings.
  • Bei der Herstellung der Lagervorrichtung wird das Befestigungselement, an welchem das Dichtelement 18 befestigt ist, an dem Außenring befestigt.
  • 3 zeigt eine Veranschaulichung der Definition des Kontaktwinkels ϕ, wobei ein Wassertropfen auf einer waagrechten, nicht erfindungsgemäßen Oberfläche dargestellt ist.
  • In den 4 und 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind jedoch den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 4 und 5 der Buchstabe „a“ hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 verwiesen werden kann.
  • 4 zeigt eine Lagervorrichtung mit einem alternativen Ausführungsbeispiel eines ABS-Rings 20a. Der ABS-Ring 20a ist kraftschlüssig an einem Teil eines Außenumfangs eine als Außenring ausgebildeten Bauelements 10a befestigt. Schmutz, der sich zwischen einer Dichtungseinheit 14a und dem ABS-Ring ansammelt, kann durch Durchgangslöcher 22a radial nach außen entweichen.
  • 5 zeigt den ABS-Ring 20a. Bezugszeichenliste
    10 Lagerelement
    12 Lagerelement
    14 Dichtungseinheit
    16 Befestigungselement
    18 Dichtelement
    20 ABS-Ring
    22 Durchgangsloch
    24 Stirnseite
    26 Dichtlippe
    28 Bauelement
    30 Bereich
    32 Befestigungsmittel
    ϕ Kontaktwinkel

Claims (9)

  1. ABS-Ring, geeignet zur Befestigung an einem Lagerelement (10) eines Wälzlagers, dadurch gekennzeichnet, dass der ABS-Ring (20) einen Oberflächenbereich aufweist, welcher hydrophob ist und/oder mit Aluminium in trockenem Zustand einen Haftreibungskoeffizienten hat, der kleiner als 0,4 ist.
  2. ABS-Ring nach Anspruch 1, wobei ein Wassertropfen mit dem Oberflächenbereich einen Kontaktwinkel (ϕ) von wenigstens 110° bildet.
  3. ABS-Ring nach Anspruch 1, wobei ein Wassertropfen mit dem Oberflächenbereich einen Kontaktwinkel (ϕ) von wenigstens 125°, insbesondere wenigstens 140°, bildet.
  4. ABS-Ring nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenbereich superhydrophob ist.
  5. ABS-Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Oberflächenbereich eine Oberfläche von PTFE oder einer near-frictionless coating, insbesondere einer near-frictionless carbon coating, ist.
  6. ABS-Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Oberflächenbereich wenigstens eine Berandung eines Durchgangslochs (22) des ABS-Rings aufweist.
  7. ABS-Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Oberflächenbereich durch eine Beschichtung gebildet ist.
  8. ABS-Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Oberflächenbereich die Gesamtoberfläche des ABS-Rings ist.
  9. Wälzlager, insbesondere Radlager, mit einem ABS-Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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