DE102015218996A1 - Verbindungsmittel und Verfahren zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander - Google Patents

Verbindungsmittel und Verfahren zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander Download PDF

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Abstract

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verbindungsmittel (100) zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander. Das Verbindungsmittel (100) umfasst eine Rumpfstruktur (105). Eine Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) folgt wenigstens teilweise einer Form eines Zylinders. Das Verbindungsmittel (100) umfasst zudem wenigstens eine Haltestruktur (115) zum Anbinden an den ersten oder zweiten Lagerring. Eine weitere Mantelfläche (120) der Haltestruktur (115) ist der Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) zugewandt und erstreckt sich bezogen auf eine Mittelachse des Zylinders in radialer und axialer Richtung derart, dass die Mantelfläche (110) und die weitere Mantelfläche (120) in einer die Mittelachse des Zylinders umfassenden Mittelebene einen spitzen Winkel einschließen. Das Verbindungsmittel (100) umfasst ferner ein an der Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) anliegendes Dichtungselement (130).

Description

  • Vorliegende Ausführungsbeispiele liegen auf dem Gebiet der Verbindungsmittel und Verfahren zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander.
  • In vielen Einsatzgebieten werden Anordnungen aus mehreren Lagern zur drehbaren Lagerung von Bauteilen verwendet. Dabei können beispielsweise zwei Lager aus Gründen der Stabilität oder der Erleichterung der Montage miteinander in Anlage gebracht werden. Bei einigen Anwendungen können jedoch Verunreinigungen von Seiten einer Anwendungsumgebung auftreten, oder auch durch Stoffe, die an einer bestimmten Stelle einen gewünschten Zweck erfüllen, aber von einer anderen Stelle ferngehalten werden sollen. Bei Radlagerungen beispielsweise kann Öl für eine Schmierung eines Hinterachs- oder Differentialgetriebes verwendet werden. Das Öl kann bei unzureichender Abdichtung jedoch an eine Radachse und zwischen zwei Lager der Radlagerung, und von dort weiter in das Innere der Lager dringen. Dies kann unter Umständen eine Schmiermittelkonsistenz, und damit ein Verschleißverhalten des Lagers schädlich beeinflussen, sodass bei manchen Anwendungen eine Dichtung im Lagerinneren vorgesehen sein kann. Bei herkömmlichen Anordnungen können diese allerdings aufgrund des eingeschränkten Bauraums nur sehr schwer oder überhaupt nicht montierbar sein. Jeweils eigene Dichtungen für jedes einzelne Lager hingegen könnten zusätzlichen Material- und/oder Fertigungsaufwand, und somit unnötige Kosten verursachen. Ferner können von derartigen Problemen auch weitere Anordnungen betroffen sein, bei denen mehrere Lager gegen eine Umgebung abzudichten sind.
  • Es ist daher wünschenswert, einen verbesserten Kompromiss aus Abdichtung und Verbindung zweier Lager zu bewirken.
  • Diesen Anforderungen tragen ein Verbindungsmittel und ein Verfahren zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander gemäß den unabhängigen Patentansprüchen Rechnung.
  • Gemäß einem ersten Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein Verbindungsmittel zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander. Das Verbindungsmittel umfasst eine Rumpfstruktur. Eine Mantelfläche der Rumpfstruktur folgt wenigstens teilweise einer Form eines Zylinders. Das Verbindungsmittel umfasst zudem wenigstens eine Haltestruktur zum Anbinden an den ersten oder zweiten Lagerring. Eine weitere Mantelfläche der Haltestruktur ist der Mantelfläche der Rumpfstruktur zugewandt und erstreckt sich bezogen auf eine Mittelachse des Zylinders in radialer und axialer Richtung derart, dass die Mantelfläche und die weitere Mantelfläche in einer die Mittelachse des Zylinders umfassenden Mittelebene einen spitzen Winkel einschließen. Das Verbindungsmittel umfasst ferner ein an der Mantelfläche der Rumpfstruktur anliegendes Dichtungselement. Es kann somit möglicherweise eine Verbindung zweier Lagerringe und eine Abdichtung eines Spaltes zwischen den Lagerringen mit einer gemeinsamen Vorrichtung erreicht werden. Weiterhin könnte es möglich sein, eine Demontage der Lagerringe, z. B. für Wartungszwecke, in verbundenem Zustand vorzunehmen, wodurch eine Anzahl an Demontageschritten reduziert werden könnte. Ein weiteres Bauteil zum Halten des Dichtungselements kann somit möglicherweise entfallen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen weist die Mantelfläche eine konkave Ausnehmung zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements auf. Dies kann einen Sitz des Dichtungselements möglicherweise gegen Verrutschen sichern, und so eine Dichtwirkung verbessern.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen umspannt die Rumpfstruktur in entspanntem Zustand weniger als 360 Grad. Dadurch kann eine Montage ggf. erheblich erleichtert werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen erstreckt sich die Haltestruktur von der Rumpfstruktur weg radial nach außen. Dadurch kann eine Montage an einer innenliegenden Seite eines Lagerinnenrings ermöglicht werden.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die Haltestruktur eine Fase an einem der Mantelfläche entgegengesetzten Ende der weiteren Mantelfläche auf. Die Fase und eine zu der Mantelfläche der Rumpfstruktur senkrechte Radialebene schließen dabei in der Mittelebene einen spitzen Winkel ein. Es kann dadurch möglich sein, ein Verbinden des Verbindungsmittels mit dem ersten oder zweiten Lagerring weiter zu vereinfachen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Verbindungsmittel ferner eine zu der Haltestruktur bezogen auf eine Radialebene spiegelsymmetrisch angeordnete weitere Haltestruktur, wobei die Haltestruktur und die weitere Haltestruktur im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind. Dies kann eine Herstellung des Verbindungsmittels womöglich vereinfachen, oder auch ein Verbinden baugleicher Lagerringe ermöglichen.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich zudem auf eine Lageranordnung, welche ein erstes Lager mit einem ersten Lagerring umfasst. Die Lageranordnung umfasst zudem ein zweites Lager mit einem in axialer Richtung an den ersten Lagerring anliegenden zweiten Lagerring. Außerdem umfasst die Lageranordnung ein zuvor genanntes Verbindungsmittel, welches den ersten Lagerring mit dem zweiten Lagerring verbindet. Dabei dichtet das Dichtungselement an dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring ab. Eine solche Lageranordnung kann ggf. als Einheit montiert und/oder demontiert werden, wodurch Einbau- oder Wartungsprozesse vereinfacht werden könnten. Zudem kann eine Abdichtung eines Innenraums des Lagers unter Umständen mit einer höheren Zuverlässigkeit erfolgen.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weist der erste Lagerring eine dem Verlauf der weiteren Mantelfläche entsprechende Hinterschneidung zum Eingreifen der Haltestruktur auf. Somit kann ein Festklemmen des Verbindungsmittels an den Lagerringen ermöglicht werden, wodurch ein Sitz des Verbindungsmittels oder der Lagerringe aneinander eventuell verbessert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen weist der zweite Lagerring eine weitere Hinterschneidung zum Eingreifen einer von dem Verbindungsmittel umfassten weiteren Haltestruktur auf. Ein Mindestabstand der Hinterschneidung von der weiteren Hinterschneidung ist größer als ein Mindestabstand der Haltestruktur von der weiteren Haltestruktur, sodass der erste und der zweite Lagerring bei einem Anbinden an das Verbindungsmittel wenigstens teilweise kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Eine Klemmfunktion des Verbindungsmittels kann dadurch ggf. sogar noch weiter verstärkt werden. Zudem kann dies bewirken, dass die Mantelfläche der Rumpfstruktur das Dichtungselement mit einer erhöhten Kraftgegen die Lagerringe presst, sodass eine Dichtwirkung somit möglicherweise verbessert wird.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weisen der erste und der zweite Lagerring einander zugewandte Aussparungen zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements auf. Das Dichtungselement kann so ggf. an einem ungewollten Verrutschen gehindert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein Verfahren zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander. Das Verfahren umfasst ein Einbringen eines Dichtungselements des Verbindungsmittels derart, dass das Dichtungselement den ersten und den zweiten Lagerring in axialer Richtung überlappt. Das Verfahren umfasst zudem ein Verbinden zweier Lagerringe mithilfe wenigstens einer Haltestruktur des Verbindungsmittels derart, dass eine Rumpfstruktur des Verbindungsmittels das Dichtungselement gegen den ersten und den zweiten Lagerring drückt. Dies kann zu einem Zusammenwirken von Verbindungsmittel und Dichtungselement führen, sodass ggf. ein zusätzlicher Bauteilaufwand für ein Anbringen des Dichtungselements entfallen kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
  • 1a–c verschiedene Ansichten eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2a, b verschiedene Ansichten einer Lageranordnung mit einem ersten Lager, einem zweiten Lager und einem Verbindungsmittel gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3a, b verschiedene Illustrationen eines Zusammenwirkens eines Verbindungsmittels mit zwei Lagerringen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 auftretende Druck- und Zugkräfte bei einem Verbindungsmittel, welches mit einem ersten und einem zweiten Lagerring verbunden ist; und
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
  • 1a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verbindungsmittels 100 zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander. Das Verbindungsmittel 100 umfasst eine Rumpfstruktur 105. Eine Mantelfläche 110 der Rumpfstruktur 105 folgt wenigstens teilweise einer Form eines Zylinders. Die Mittelachse des Zylinders kann beispielsweise einer Rotations- oder Mittelachse eines Lagers entsprechen, nachdem das Verbindungsmittel 100 an das Lager angebracht wurde. Das Verbindungsmittel 100 umfasst zudem wenigstens eine Haltestruktur 115 zum Anbinden an den ersten oder zweiten Lagerring. Haltestruktur 115 und Rumpfstruktur 105 sind von einem Fixierelement 125 umfasst. Fixierelement 125 kann mehr als eine Haltestruktur 115 aufweisen, sodass beispielsweise eine Haltestruktur 115-1 an den ersten, und eine weitere Haltestruktur 115-2 an den zweiten Lagerring angebunden werden kann. Die weitere Haltestruktur 115-2 (oder beliebig viele weitere Haltestrukturen) kann identisch zu der Haltestruktur 115-1 ausgebildet sein. Alternativ kann die Rumpfstruktur 105 auch durch andere kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindungen (z. B. Schrauben, Schweißen) an den zweiten Lagerring angebunden, oder sogar einteilig mit diesem ausgeführt sein.
  • Eine weitere Mantelfläche 120 der Haltestruktur 115 ist der Mantelfläche 110 der Rumpfstruktur 105 zugewandt und erstreckt sich bezogen auf die Mittelachse des Zylinders in radialer und axialer Richtung derart, dass die Mantelfläche 110 und die weitere Mantelfläche 120 in einer die Mittelachse des Zylinders umfassenden Mittelebene einen spitzen Winkel α einschließen. Die axiale Richtung kann somit als eine parallel zu dem zylindrisch verlaufenden Abschnitt der Mantelfläche 110 definiert sein. Die Mittelebene kann beispielsweise einer Querschnittsebene der 1a entsprechen. Der Winkel α umspannt anders ausgedrückt weniger als 90°. Das Verbindungsmittel 100 umfasst ferner ein an der Mantelfläche 110 der Rumpfstruktur 105 anliegendes Dichtungselement 130. Dichtungselement 130 ist beispielsweise als O-Ring ausgebildet, kann aber auch einen V-förmigen oder beliebig anders gearteten Querschnitt aufweisen. Bei Montage kann das Dichtungselement 130 derart gegen den ersten und den zweiten Lagerring gedrückt werden, dass beide Lagerringe von dem Dichtungselement 130 berührt werden. Es kann somit möglicherweise eine Verbindung zweier Lagerringe und eine Abdichtung eines Spaltes zwischen den Lagerringen mit lediglich einer gemeinsamen Vorrichtung erreicht werden. Weiterhin könnte es möglich sein, eine Demontage der Lagerringe, z. B. für Wartungszwecke, in verbundenem Zustand vorzunehmen, wodurch eine Anzahl an Demontageschritten reduziert werden könnte. Ein weiteres, gesondertes Bauteil zum Halten des Dichtungselements 130 kann somit möglicherweise entfallen.
  • 1b und 1c zeigen eine Querschnitts- und eine Seitenansicht des die Rumpfstruktur 105 und die Haltestruktur 115 umfassenden Fixierelements 125. Fixierelement 125 kann, wie insbesondere in 1c zu sehen ist, ringförmig ausgebildet sein, und mit anderen Worten als Klemmring 125 bezeichnet werden. Das Verbindungsmittel 100 (bzw. der Klemmring 125, die Rumpfstruktur 105 und/oder das Dichtungselement 130) können einem ringförmigen Verlauf derart folgen, dass das Verbindungsmittel 100 in entspanntem Zustand weniger als 360 Grad umspannt. Auch kann der Klemmring 125 weniger als 360 Grad umspannen, und das Dichtungselement 130 vorzugsweise geschlossen sein, oder anders ausgedrückt, einem ringförmigen Verlauf vollständig über 360 Grad folgen. Der ringförmige Verlauf kann dem Verlauf eines an dem Verbindungsmittel 100 zu montierenden Lagerrings entsprechen. Eine Mittel-, Symmetrie- oder Rotationsachse 140 des Verbindungsmittels 100 oder Klemmrings 125 kann somit nach einer Montage einer Mittelachse des ersten oder zweiten Lagerrings entsprechen. 1c zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Klemmring 125 etwa 330° umspannt. Dabei kann eine durch ein erstes freies Ende 150-1 und ein zweites freies Ende 150-2 eingegrenzte Lücke 145 derart breit gewählt sein, dass bei der Montage an den ersten und zweiten Lagerring das erste freie Ende 150-1 und das zweite freie Ende 150-2 einander berühren. Dadurch kann der Umfang des Klemmrings 125 auf einen gewünschten Umfang zusammengezogen werden.
  • Die Mantelfläche 110 weist bei einem Ausführungsbeispiel, wie in 1a und 1b ersichtlich, eine konkave Ausnehmung 135 zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements 130 auf. Die konkave Ausnehmung 135 kann z. B. eine in Umfangsrichtung des Klemmrings 125 verlaufende Nut oder Rille sein.
  • Ferner befindet sich an der Haltestruktur 115 eine Fase 155, oder anders ausgedrückt, eine Abschrägung um einen Winkel β relativ zu einer Radialebene. Dieser Winkel β kann z. B. bis zu 30°, 45° oder auch mehr betragen. Die Fase 155 kann einen Einbau erleichtern, und ist in ihrer Wirkungsweise in einem späteren Zusammenhang genauer erläutert.
  • 1b verdeutlicht, dass sich bei einigen Ausführungsbeispielen die Haltestruktur 115 von der Rumpfstruktur 105 weg radial nach außen erstreckt. Somit kann der Klemmring 125 dazu ausgebildet sein, an einem Innenring eines Lagers befestigt zu werden. Nach einem Einbau ist das Verbindungsmittel 100 somit radial innerhalb des ersten und des zweiten Lagers gelegen.
  • Wie zuvor bereits angedeutet kann der Klemmring 125, bzw. das Verbindungsmittel 100 mehrere Haltestrukturen 115 aufweisen. In 1a und 1b umfasst das Verbindungsmittel 100 eine zu der Haltestruktur 115-1 bezogen auf eine Radialebene spiegelsymmetrisch angeordnete weitere Haltestruktur 115-2. Dabei sind die Haltestruktur 115-1 und die weitere Haltestruktur 115-2 im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Dies kann bedeuten, dass zumindest die dem Dichtungselement 130 zugewandten weiteren Mantelflächen 120-1; 120-2 baugleich, spiegelverkehrt zueinander angeordnet, und/ oder im gleichen (spiegelverkehrten) Winkel zur Mantelfläche 110 angeordnet sind.
  • Bei den nachfolgend gezeigten Figuren tragen Komponenten, die eine Entsprechung in einer vorangegangenen Figur haben, dieselben Bezugszeichen wie diese, und sind nachfolgend nicht nochmals erklärt. Vielmehr wird lediglich auf eventuelle Unterschiede eingegangen.
  • 2a zeigt eine Lageranordnung 200, welche ein erstes Lager 205-1 mit einem ersten Lagerring 210-1 umfasst. Die Lageranordnung umfasst zudem ein zweites Lager 205-2 mit einem in axialer Richtung an den ersten Lagerring 210-1 anliegenden zweiten Lagerring 210-2. Der erste Lagerring 210-1 und der zweite Lagerring 210-2 sind hierin z. B. die Innenringe der jeweiligen Lager 205-1; 205-2. Außerdem umfasst die Lageranordnung 200 das zuvor beispielhaft beschriebene Verbindungsmittel 100, welches den ersten Lagerring 210-1 mit dem zweiten Lagerring 210-2 verbindet. Dabei dichtet das Dichtungselement 130 an dem ersten Lagerring 210-1 und dem zweiten Lagerring 210-2 ab. Die in 2a abgebildete Lageranordnung 200 kann als Einheit montiert und/oder demontiert werden. Die Lager 205 sind als Kegelrollen- oder Schräglager ausgebildet, können jedoch alternativ jeweils andere Formen aufweisen, z. B. Kugellager oder Zylinderrollenlager. Dabei wird eine Stützkraft innerhalb der Lager 205 von deren Außenringen 215 über Wälzkörperreihen 220 auf die Innenringe 210 derart übertragen, dass eine Stützkraft des ersten Lagers 205-1 und eine Stützkraft des zweiten Lagers 205-2 zu der Mittelachse 140 hin voneinander weg laufen. Dies kann als O-Anordnung bezeichnet werden, die durch eine so erzielte höhere Stützbreite ggf. Schlingerbewegungen einer Radachse erschweren kann.
  • Der erste Außenring 215-1 und der zweite Außenring 215-2 sind durch einen Flansch 225 miteinander verbunden, und weisen ferner jeweils eine spannfederverstärkte Dichtung 230 auf. Die Dichtungen 230-1 und 230-2 weisen dabei voneinander weg. Ferner sind die Wälzkörperreihen 220-1 und 220-2 jeweils durch Käfige 235-1 und 235-2 geführt. Der zweite Innenring 210-2 verfügt zudem über einen an der dem ersten Lager 205-1 abgewandten Seite angebrachten Dichtungsring 240.
  • Eine Ausgestaltung des ersten und zweiten Innenrings 210-1; 210-2 ist in 2b nochmals vergrößert dargestellt. Dabei weist der erste Lagerring 210-1 eine dem Verlauf der weiteren Mantelfläche 120-1 entsprechende Hinterschneidung 245-1 zum Eingreifen der Haltestruktur 115-1 auf. Eingreifen kann bedeuten, dass bei Montage des Verbindungsmittels 100 an den Lagerring 210-1 oder 210-2 eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung zwischen Haltestruktur 115 und Hinterschneidung 245 entsteht. Dabei kann die Verbindung zu wenigstens einem weiteren Teil kraftschlüssig sein. Somit kann ein Festklemmen des Verbindungsmittels 100 an den Lagerringen 210-1 oder 210-2 ermöglicht werden, wodurch ein Sitz des Verbindungsmittels 100 oder der Lagerringe 210 aneinander eventuell verbessert werden kann. Die Hinterschneidung 245 kann anders ausgedrückt um denselben Winkel relativ zu der Mittelachse 140 abgeschrägt sein wie die weitere Mantelfläche der Haltestruktur 115, sodass die Haltestruktur 115 in die dafür vorgesehene Hinterschneidung 245 bei Montage einrastet. Ferner weist der zweite Lagerring 210-2 eine weitere Hinterschneidung 245-2 zum Eingreifen der weiteren Haltestruktur 115-2 auf. Dabei kann das Verbindungsmittel 100, entsprechend der 1a, b und c, mit zwei Haltestrukturen 115-1; 115-2 ausgestaltet sein. Die Hinterschneidungen 245-1; 245-2 können im Rahmen von Fertigungstoleranzen identisch zueinander ausgebildet sein.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weisen der erste und der zweite Lagerring 210-1; 210-2 einander zugewandte Aussparungen 250-1; 250-2 zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements 130 auf. Das Dichtungselement 130 kann so ggf. an einem ungewollten Verrutschen gehindert werden. Die Aussparungen 250-1; 250-2 können gemeinsam eine Vertiefung oder Rille bilden, deren Öffnung 255 (bei wie beschrieben in Anlage stehenden Lagerringen 210-1 und 210-2) zu der Mittelachse hin kleiner ist als ein Durchmesser des Dichtungselements 130. Anders ausgedrückt kann ein negativer Winkel oder eine zusätzliche Hinterschneidung 260-1; 260-2 an der Öffnung 255 vorhanden sein, und so einen verbesserten Sitz des Dichtungselements 130 in der Vertiefung zu ermöglichen. Die Vertiefung weist in 2b einen kreisförmigen Querschnitt zur Aufnahme eines O-Rings auf. Der Querschnitt kann dabei entsprechend einer Ausgestaltung des Dichtungselements 130 auch anders sein.
  • Eine Innenfläche der Innenringe 210 ist ferner in einem Flächenbereich 265 zwischen Hinterschneidung 245 und Aussparung 250 gegenüber einem weiteren Flächenbereich 270 radial nach außen versetzt. Der Versatz zwischen Flächenbereich 265 und weiterem Flächenbereich 270 kann im Wesentlichen einer radialen Dicke der Rumpfstruktur 105 des Verbindungsmittels 100 entsprechen. Somit kann es ermöglicht werden, das Verbindungsmittel 100 bündig mit dem weiteren Flächenbereich 270 zu montieren.
  • 3a zeigt das Verbindungsmittel 100 nochmals im Querschnitt vor einer Montage an die Lagerringe 210. Ein Mindestabstand A der Hinterschneidung 245-1 von der weiteren Hinterschneidung 245-2 ist dabei größer als ein Mindestabstand B der Haltestruktur 115-1 von der weiteren Haltestruktur 115-2, sodass der erste und der zweite Lagerring 210-1; 210-2 bei einem Anbinden an das Verbindungsmittel 100 wenigstens teilweise kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Eine Klemmfunktion des Verbindungsmittels 100 kann dadurch ggf. sogar noch weiter verstärkt werden. Zudem kann dies bewirken, dass die Mantelfläche 110 der Rumpfstruktur 105 das Dichtungselement 130 mit einer erhöhten Kraftgegen die Lagerringe 210 presst, sodass eine Dichtwirkung somit möglicherweise verbessert wird.
  • 3b zeigt eine Montage des Verbindungsmittels 100. Hierzu kann zunächst das Dichtungselement 130 in die dafür vorgesehenen Aussparungen 250-1; 250-2 eingebracht werden. Danach kann der Klemmring 125 durch Drücken nach radial außen in Position gebracht werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen weist hierzu die Haltestruktur 115, wie zuvor bereits erwähnt, eine Fase 155 an einem der Mantelfläche 110 entgegengesetzten Ende der weiteren Mantelfläche 120 auf. Die Fase 155 und eine zu der Mantelfläche 110 der Rumpfstruktur 105 senkrechte Radialebene schließen dabei in der Mittelebene einen spitzen Winkel, z. B. bis zu 20°, 30°, oder 40°, ein. Anders ausgedrückt kann eine die Fase 155 umfassende Fläche zu der Mantelfläche 110 in einem stumpfen Winkel (zwischen 90° und 180°) stehen. Die Fase 155 ist dabei in die Gegenrichtung der weiteren Mantelfläche 120 geneigt. Es kann dadurch möglich sein, ein Verbinden des Verbindungsmittels 100 mit dem ersten oder zweiten Lagerring 210-1; 210-2 weiter zu vereinfachen.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Verbindungsmittels 100 sind in 4 Wirkungsrichtungen verschiedener Kräfte dargestellt, die in montiertem Zustand des Verbindungsmittels 100 an die Lagerringe 210 auftreten können.
    Figure DE102015218996A1_0002
    bezeichnet hierbei eine Spannkraft, die dadurch zustande kommt, dass der Mindestabstand A der Hinterschneidung 245-1 von der weiteren Hinterschneidung 245-2 größer als ein Mindestabstand B der Haltestruktur 115-1 von der weiteren Haltestruktur 115-2 ist. Die Lagerringe 210 können diese Spannkraft auf den Klemmring 125 übertragen. Der Klemmring 125 kann dabei aus flexiblem Material, wie z. B. Kunststoff, gefertigt sein. Dies kann zu einem Durchbiegen der Rumpfstruktur 105 zu dem Dichtungselement 130 hin führen, und entsprechend eine Druckkraft
    Figure DE102015218996A1_0003
    auf das Dichtungselement 130 bewirken. Dadurch wiederum könnte eine verbesserte statische Abdichtung eines Spaltes zwischen den Lagerringen 210-1 und 210-2 erreicht werden.
  • Bedingt durch die Abschrägung der Haltestrukturen 115 und der Hinterschneidungen 245 kann weiterhin eine Zugkraft
    Figure DE102015218996A1_0004
    zustande kommen, die den Klemmring 125 radial nach außen zu den Lagerringen 210 hin zieht. Durch diese Zugkraft kann die Druckkraft
    Figure DE102015218996A1_0005
    der Rumpfstruktur 105 auf das Dichtungselement 130 noch zusätzlich verstärkt, und eine Dichtwirkung ggf. weiter verbessert werden.
  • Eine Lageranordnung 200, wie sie in vorangehenden Ausführungsbeispielen (vgl. z. B. 2a) gezeigt ist, kann beispielsweise bei einer Radlagerung eines LKW oder PKW eingesetzt werden. Eine Antriebsachse, auf der die Lageranordnung 200 montiert ist, kann mit Öl benetzt sein, um Korrosion zu verhindern. Das Dichtungselement 130 kann verhindern, dass dieses Öl in einen die Wälzkörperreihen 220-1; 220-2 umfassenden Lagerinnenraum gelangt, und diesen verunreinigt. Konventionelle Dichtungen, die in dem Lagerinnenraum montiert werden, können bei einigen Lagern zu viel Bauraum beanspruchen, sodass eine Montage nicht mehr möglich sein könnte. Durch den gemäß Ausführungsbeispielen ausgeführten Querschnitt des Klemmrings 125 kann es ermöglicht werden, dass dieser sich selbst in einer dafür vorgesehene Hinterschneidung 245 des Lagerrings 210 besser hält und positioniert. Dies kann für eine stärkere Verbindung der Lagerringe 210-1; 210-2, eine bessere Vermeidung von Scherbewegungen und eine Verbesserung der Abdichtung sorgen. Durch das Anordnen des Dichtungselements 130 zwischen Lagerringe 210 und Klemmring 125 kann ein Eindringen von Verunreinigungen in den Lagerinnenraum vermieden werden.
  • 5 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm für ein Verfahren 500 zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander. Das Verfahren 500 umfasst ein Einbringen 510 eines Dichtungselements des Verbindungsmittels derart, dass das Dichtungselement den ersten und den zweiten Lagerring in axialer Richtung überlappt. Das Verfahren 500 umfasst zudem ein Verbinden 520 zweier Lagerringe mithilfe wenigstens einer Haltestruktur des Verbindungsmittels derart, dass eine Rumpfstruktur des Verbindungsmittels das Dichtungselement gegen den ersten und den zweiten Lagerring drückt. Dies kann zu einem Zusammenwirken von Verbindungsmittel und Dichtungselement führen, sodass ggf. ein zusätzlicher Bauteilaufwand für ein Anbringen des Dichtungselements entfallen kann.
  • Ausführungsbeispiele können eine Vereinfachung eines Fertigungsprozesses bewirken. Ein Materialaufwand kann ggf. geringer werden, was zu einer Senkung von Kosten oder einfacheren Beschaffung einzelner Komponenten oder Logistik führen kann. Weiterhin kann eine Verbindung von Lagerringen hierdurch robuster werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Verbindungsmittel
    105
    Rumpfstruktur
    110
    Mantelfläche
    115-1; 115-2
    Haltestruktur
    120-1; 120-2
    Weitere Mantelfläche
    125
    Fixierelement
    130
    Dichtungselement
    135
    Konkave Ausnehmung
    140
    Rotationsachse
    145
    Lücke
    150-1
    Erstes freies Ende
    150-2
    Zweites freies Ende
    155-1; 155-2
    Fasen
    200
    Lageranordnung
    205-1
    Erstes Lager
    205-2
    Zweites Lager
    210-1
    Erster Lagerring
    210-2
    Zweiter Lagerring
    215-1; 215-2
    Außenringe
    220-1; 220-2
    Wälzkörperreihen
    225
    Flansch
    230-1; 230-2
    Dichtungen
    235-1; 235-2
    Käfige
    240
    Dichtungsringe
    245-1; 245-2
    Hinterschneidungen
    250-1; 250-2
    Aussparungen
    255
    Öffnung
    260-1; 260-2
    Zusätzliche Hinterschneidungen
    265-1; 265-2
    Flächenbereiche
    270-1; 270-2
    Weitere Flächenbereiche
    500
    Verfahren
    510
    Einbringen
    520
    Verbinden

Claims (10)

  1. Verbindungsmittel (100) zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander, umfassend: eine Rumpfstruktur (105), wobei eine Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) wenigstens teilweise einer Form eines Zylinders folgt; wenigstens eine Haltestruktur (115-1; 115-2) zum Anbinden an den ersten oder zweiten Lagerring, wobei eine weitere Mantelfläche (120-1; 120-2) der Haltestruktur (115-1; 115-2) der Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) zugewandt ist und sich bezogen auf eine Mittelachse des Zylinders in radialer und axialer Richtung derart erstreckt, dass die Mantelfläche (110) und die weitere Mantelfläche (120-1; 120-2) in einer die Mittelachse des Zylinders umfassenden Mittelebene einen spitzen Winkel einschließen; und ein an der Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) anliegendes Dichtungselement (130).
  2. Verbindungsmittel (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Mantelfläche (110) eine konkave Ausnehmung (135) zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements (130) aufweist.
  3. Verbindungsmittel (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Rumpfstruktur (105) in entspanntem Zustand weniger als 360 Grad umspannt.
  4. Verbindungsmittel (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Haltestruktur (115-1; 115-2) eine Fase (155-1; 155-2) an einem der Mantelfläche (110) entgegengesetzten Ende der weiteren Mantelfläche (120-1; 120-2) aufweist, wobei die Fase (155-1; 155-2) und eine zu der Mantelfläche (110) der Rumpfstruktur (105) senkrechte Radialebene in der Mittelebene einen spitzen Winkel einschließen.
  5. Verbindungsmittel (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend eine zu der Haltestruktur (115-1; 115-2) bezogen auf eine Radialebene spiegelsymmetrisch angeordnete weitere Haltestruktur (115-2; 115-1), wobei die Haltestruktur (115-1; 115-2) und die weitere Haltestruktur (115-2; 115-1) im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind.
  6. Lageranordnung (200), umfassend: ein erstes Lager (205-1) mit einem ersten Lagerring (210-1); ein zweites Lager (205-2) mit einem in axialer Richtung an den ersten Lagerring (210-1) anliegenden zweiten Lagerring (210-2); und ein Verbindungsmittel (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, welches den ersten Lagerring (210-1) mit dem zweiten Lagerring (210-2) verbindet, wobei das Dichtungselement (130) an dem ersten Lagerring (210-1) und dem zweiten Lagerring (210-2) abdichtet.
  7. Lageranordnung (200) gemäß Anspruch 6, wobei der erste Lagerring (210-1) eine dem Verlauf der weiteren Mantelfläche (120-1) entsprechende Hinterschneidung (245-1) zum Eingreifen der Haltestruktur (115-1) aufweist.
  8. Lageranordnung gemäß Anspruch 7, wobei der zweite Lagerring (210-2) eine weitere Hinterschneidung (245-2) zum Eingreifen einer von dem Verbindungsmittel (100) umfassten weiteren Haltestruktur (115-2) aufweist, und wobei ein Mindestabstand der Hinterschneidung (245-1) von der weiteren Hinterschneidung (245-2) größer ist als ein Mindestabstand der Haltestruktur (115-1) von der weiteren Haltestruktur (115-2), sodass der erste Lagerring (210-1) und der zweite Lagerring (210-2) bei einem Anbinden an das Verbindungsmittel (100) wenigstens teilweise kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
  9. Lageranordnung (200) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der erste Lagerring (210-1) und der zweite Lagerring (210-2) einander zugewandte Aussparungen (250-1; 250-2) zur teilweisen Aufnahme des Dichtungselements (130) aufweisen.
  10. Verfahren (500) zur Montage eines Verbindungsmittels zum abdichtenden Verbinden eines ersten und eines zweiten Lagerringes miteinander, umfassend: Einbringen (510) eines Dichtungselements des Verbindungsmittels derart, dass das Dichtungselement den ersten und den zweiten Lagerring in axialer Richtung überlappt; und Verbinden (520) zweier Lagerringe mithilfe wenigstens einer Haltestruktur des Verbindungsmittels derart, dass eine Rumpfstruktur des Verbindungsmittels das Dichtungselement gegen den ersten und den zweiten Lagerring drückt.
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