DE602004010150T2

DE602004010150T2 - Stützring für schienenfahrzeugachse

Info

Publication number: DE602004010150T2
Application number: DE602004010150T
Authority: DE
Inventors: Stephen E. North Canton BRISTER; David G. North Canton TOTH; Rudolph C. Farragut KARICH; Ryan J. North Canton ANDERSON; Gerald P. Massillon FOX; Samuel R. Dublin WILLIAMS
Original assignee: Timken Co
Current assignee: Timken Co
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2024-09-04
Also published as: ATE378226T1; AU2004272567A1; US7219938B2; WO2005025960A2; DE602004010150D1; WO2005025960A3; EP1663752B1; EP1663752A2; AU2004272567B2; US20050052043A1

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung ist von der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/501,353, angemeldet am 9. September 2003, und der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/555,482, angemeldet am 23. März 2004, und der nichtvorläufigen US-Anmeldung Nr. 10/871,147, angemeldet am 18. Juni 2004, abgeleitet und beansprucht deren Priorität.
Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Stützringe für die Lager an Schienenfahrzeugachsen und insbesondere stabilisierte Stützringe, die auf Achsen unterschiedlichen Durchmessers passen.
Stand der Technik
Das typische Lager für einen Eisenbahnwaggon passt auf einen Achszapfen am Ende einer Waggonachse, wo es zwischen einem Stützring und einer Endkappe eingeschlossen ist. Der Stützring sitzt an einer Hohlkehle, die in einen vergrößerten Staubschutzdurchmesser übergeht, während die Endkappe über das Ende des Achszapfens passt, an dem es mit Kappenschrauben befestigt ist. Auf den meisten Achsstümpfen passen Dichtungsspaltringe zwischen das Lager und den Stützring und auch zwischen das Lager und die Endkappe. Dichtungen umschließen die Spaltringe und halten Verunreinigungen aus dem Lager fern. Wenn sie festgezogen werden, drücken die Kappenschrauben gegen die Endkappe und klemmen das Lager sicher zwischen dem Stützring und der Endkappe ein. Dies drückt den Stützring fest gegen die Hohlkehle.
Die Achszapfen einer jeder Waggonachse stellen die Bereiche des geringsten Durchmessers der Achse dar, jedoch wird durch diese Achszapfen und die nahe gelegenen Staubschutzdurchmesser, die etwas größer sind, das Gewicht des Waggons auf die Räder überragen. Da die Achszapfen einem erheblichen Gewicht ausgesetzt sind, verbiegen sie sich zyklisch, wenn die Räder entlang den Schienen einer Bahnstrecke rollen, wobei die größte Verbiegung in der Nähe der kleinen Enden der Hohlkehle auftreten. Das Biegespiel erzeugt einen Reibverschleiß zwischen dem Stützring und den Hohlkehlen und als Folge hiervon unterliegen beide einem Verschleiß. Wenn Wasser in die Räume zwischen den Stützringen und den Hohlkehlen eintritt, verstärkt dies den Reibverschleiß durch Korrosion. Gelegentlich ist der Verschleiß eines Achszapfens so groß, dass die Klemmpassung, die das Lager an seinem Ort hält, aufgehoben wird und dies stört die Einstellung des Lagers, wodurch mehr Spiel als gewünscht erzeugt wird. Im Laufe der Jahre hat die Association of American Railroads (AAR) das zulässige Bruttogewicht der nominell 100 Tonnen (90,719 t) fassenden Waggons der zum Transport von Schüttgut verwendet wird, 1961 von 113,85 t (251.00 lbs) auf 119,29 t (263.000 lbs) und dann 1990 auf 129,73 t (286.000 lbs) erhöht. Dies trägt zu einem größeren Durchbiegen der Achse bei, was wiederum zu einem größeren Reibverschleiß führt.
Zur Bekämpfung des Reibverschleißes und der Korrosion an Achshohlkehlen führten Lagerhersteller den Passungsstützring ein. Er wies eine ringförmige Lippe auf, die sich axial über den Staubschutzdurchmesser neben der Hohlkehle erstreckte. Weiterhin führte die AAR Normen für Passungsstützringe ein und gab weiterhin eine Toleranz für die Staubschutzdurchmesser vor, so dass eine Presspassung zwischen den Staubschutzdurchmessern und den ringförmigen Lippen der Stützringe gegeben war. Somit erforderte ein Passungsstützring die Anwendung einiger Kraft während des letzten Stücks seiner Montage, um die Presspassung zu überwinden. Die Presspassung versteifte die Verbindung zwischen dem Stützring und der Hohlkehle an dem Achszapfen und schloss Feuchtigkeit aus, wodurch sowohl der Reib verschleiß als auch die Korrosion zwischen dem Stützring und dem Achszapfen vermindert wurde. Jedoch spezifizierte die AAR größere Staubschutzdurchmesser für die neuen Achsen – Staubschutzdurchmesser, die größer sind als diejenigen der älteren, herkömmlichen Achsen. Dies ermöglichte es den neuen Passungsstützringen, austauschbar mit den alten, herkömmlichen Achsen und den neuen Achsen verwendet zu werden, jedoch ohne die Presspassung auf den älteren Achsen. In Abwesenheit einer Presspassung weist ein Passungsstützring wenig, wenn überhaupt, Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Stützring ohne eine Lippe auf.
EP-A-0450793 beschreibt in Kombination mit einer Schienenfahrzeugachse, die einen Achszapfen und eine größere zylindrische Fläche neben dem Achszapfen aufweist, wobei der Achszapfen an einer Hohlkehle in die größere zylindrische Fläche übergeht, und mit einem Lager, das den Achszapfen umschließt, und einer Endkappe, die über das Ende des Achszapfens passt, um ein axiales Herunterwandern des Lagers von dem Achszapfen zu verhindern, einen verbesserten, zwischen dem Lager und der Hohlkehle angeordneten Stützring, wobei der Stützring umfasst: einen ringförmigen Körper mit einer Innenfläche, mit der er an der Hohlkehle des Achszapfens anliegt, und einer Lippe, die die größere zylindrische Fläche überragt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Stützring weiterhin mindestens ein stabilisierendes Element auf, das mit der Lippe zusammenwirkt, um eine Bewegung der Lippe bezüglich der zylindrischen Fläche bei Verbiegungen des Zapfens zu vermindern, wodurch der ringförmige Körper auf der Hohlkehle stabilisiert wird.
Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Unteransprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Längsschnitt eines Achszapfens an einer Schienenfahrzeugachse und ein den Achszapfen umschließendes Lager, wobei der Achszapfen hinter dem Lager mit einem Stützring versehen ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde und diese verkörpert;
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Stützrings auf der Hohlkehle des Achszapfens;
3 ist eine perspektivische Ansicht des stabilisierenden Rings für den Stützring;
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines modifizierten Stützrings auf der Hohlkehle des Achszapfens;
5 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren modifizierten Stützrings;
6 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren modifizierten Stützrings;
7 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren modifizierten Stützrings;
8 ist eine fragmentartige Stirnseitenansicht des Stützrings gemäß 7 entlang der Linie 8-8 in 7;
9–15 sind Querschnittsansichten weiterer modifizierter Stützringe;
16: ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren modifizierten Stützrings; und
17 ist eine Querschnittsansicht des Stützrings gemäß 16 entlang der Linie 17-17 in 16.
Beste Arten der Ausführung der Erfindung
Bezug nehmend auf die Zeichnung (1) dreht sich eine Schienenfahrzeugachse A, an der Räder angeordnet sind, um eine Achse X, während die Räder entlang den Schienen einer Warnstrecke rollen. Die Achse A trägt zusammen mit mehreren gleichartigen Achsen einen Eisenbahnwaggon, wobei das Gewicht des Eisenbahnwaggons über Lager B auf die Achse übertragen wird.
Die Achse A weist an jedem ihrer Enden einen Achszapfen 2 auf, der an einer Hohlkehle 6 zu einem etwas größeren Staubschutzdurchmesser 4 führt. Einwärts von dem Staubschutzdurchmesser 4 weist die Achse A einen noch größeren Radsitz auf, an dem ein Rad angeordnet ist. Der Achszapfen 2 erstreckt sich bis zu einer Stirnfläche 8, die mit Gewindebohrungen 10 versehen ist. Sowohl der Achszapfen 2 als auch der Staubschutzdurchmesser 4 sind zylindrisch und zueinander konzentrisch, wobei die Achse X ihr gemeinsames Zentrum ist.
Das Lager B passt auf den Achszapfen 2, wo es zwischen einem Stützring R, der an der Hohlkehle 6 anliegt, und einer Endkappe 12, die sich über die Stirnfläche 8 erstreckt, von dieser jedoch einen geringen Abstand aufweist, eingeschlossen ist. Das Lager B ist von dem Stützring R und von der Endkappe 12 durch einen Spaltring 14 getrennt und alle Teile sind fest durch Kappenschrauben 16 zusammengeklemmt, die in die Gewindebohrungen 10 eingeschraubt sind und sich an der Endkappe 16 abstützen.
Das Lager B umfasst einen äußeren Lagerring in Form eines Rings 20, einen inneren Lagerring in Form von zwei Konussen 22, die innerhalb des Rings 16 angeordnet sind, und Rollelemente in Form von konischen Wälzkörpern 24, die zwischen dem Ring 20 und den Konussen 22 angeordnet sind. Weiterhin weist das Lager B einen zwischen den Konussen 22 angeordneten Abstandsring 26 auf, um einen vorgeschriebenen Abstand zwischen den zwei Konussen 22 herzustellen. Die Enden des Lagers B sind durch Dichtungen 28 verschlossen, die zwischen den Enden des Rings 20 und der Spaltringe 14 angeordnet sind. Die Konusse 22 passen auf den Achszapfen 2 der Achse A mit einer Presspassung, wobei der Abstandsring 26 zwischen ihnen angeordnet ist. Der Ring 20 passt in einen Adapter, der seinerseits in das Fahrgestell eines Schienenfahrzeugs passt. Die konischen Wälzkörper 24 liegen entlang konischen Laufflächen auf dem Ring 20 und den Konussen 22, wo sie in zwei Reihen angeordnet sind – eine um den innen liegenden Konus 22 herum und die andere um den außen liegenden Konus 22 herum. Die Laufflächen der zwei Konusse 22 verjüngen sich in entgegengesetzte Richtungen und dies tun auch die zwei Laufflächen des Rings 20. Dies orientiert die Wälzkörper 24 derart, dass die Wälzkörper der innen liegenden Reihe Längs- oder Axiallasten in einer Richtung aufnehmen und die Wälzkörper 24 der außen liegenden Reihe Axiallasten in der entgegengesetzten Richtung aufnehmen. Die Wälzkörper 24 beider Reihen übertragen radiale Lasten. An ihren Enden weisen die Konusse 22 Anstoßrippen 30 auf, die die Wälzkörper 24 in dem ringförmigen Raum zwischen dem Ring 20 und den Konussen 22 einschließen. Die Anstoßrippe 30 eines jeden Konus 22 führt zu einer rückwärtigen Stirnfläche 32, die senkrecht zu der Achse X ausgerichtet ist. Das Lager B überträgt Axiallasten auf die Achse A hauptsächlich an den rückwärtigen Stirnflächen 32 seiner Konusse 22.
Tatsächlich erreichen die durch den innen liegenden Konus 22 übertragenen Drucklasten den Achszapfen 2 – oder die Achse A – durch den innen liegenden Spaltring 14 und den Stützring R, die sich zwischen der hinteren Stirnfläche 32 des innen liegenden Konus 22 und der Hohlkehle 6 am Achszap fen 2 befinden. Die über den außen liegenden Konus 22 übertragenen Drucklasten werden durch den außen liegenden Spaltring 14, die Endkappe 12 und die Kappenschrauben 16 auf den Achszapfen 2 geleitet. Die Endkappe 12 passt auf das Ende des Achszapfens 2 und liegt an dem außen liegenden Spaltring 14 an, der seinerseits an der rückwärtigen Stirnfläche 30 des außen liegenden Konus 22 anliegt. Tatsächlich klemmen die Kappenschrauben 16 die zwei Konusse 22 und den Abstandring 26 und die Spaltringe 14 fest zwischen dem Stützring R und der Endkappe 12 ein und drücken den Stützring R fest gegen die Hohlkehle 6.
Während sich die Achse A dreht, wird sie einer geringen Verbiegung ausgesetzt, wobei die größte Biegung an jedem Achszapfen 2 im Bereich der rückwärtigen Stirnfläche 32 des innen liegenden Konus 22 auftreten wird. Um zu verhindern, dass die Verbiegung eine übermäßige Bewegung auf den Stützring R an der Hohlkehle 6 überträgt und dadurch einen Reibverschleiß an der Hohlkehle 6 erzeugt, ist der Stützring R fest an dem Achszapfen 2 im Bereich des Staubschutzdurchmessers 4 angeordnet, der unmittelbar hinter der Hohlkehle 6 liegt. In der Tat umfasst der Stützring R, unabhängig von dessen Ausgestaltung, mindestens ein Element, welches den Stützring R auf dem Achszapfen 2 gegenüber axialer, radialer oder einer Bewegung in Umfangsrichtung bezüglich der Achse A stabilisiert. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass das Lager B aufgrund eines losen Stützrings R außer Betrieb genommen werden muss. Der Stützring R verhindert auch das Eintreten von Feuchtigkeit entlang der Hohlkehle 6 und vermindert auf diese Weise eine Reibkorrosion zwischen den beiden.
Der Stützring R kann mehrere Variationen aufweisen. Eine, ein Stützring R-1, umfasst (2) einen ringförmigen Körper 36, der die Hohlkehle 6 umschließt und weiterhin über den Staubschutzdurchmesser 4 ragt. Zusätzlich weist der Stützring R-1 einen stabilisierenden Ring 38 auf, der zwischen den ringförmigen Körper 36 und den Staubschutzdurchmesser 4 passt, wo der Ring 38 in einem Zustand radialer Kompression verbleibt.
Der ringförmige Körper 36 ist vorzugsweise als Guss- oder Schmiedeteil aus Stahl oder Eisen ausgebildet, das entlang seiner kritischen Oberflächen maschinell bearbeitet ist. Eine dieser Flächen ist eine gekrümmte Innenfläche 40, die derart konturiert ist, dass sie an der Hohlkehle 6 im oberen oder größeren Bereich der Hohlkehle 6 anliegt. Die Innenfläche 40 verjüngt sich abwärts zu einer Konusfläche 42, die einen geringen Abstand von der Hohlkehle 6 aufweist, und die Konusfläche 46 führt ihrerseits zu einer Senkbohrung 44, die das Ende des innen liegenden Spaltrings 14 mit einer Presspassung aufnimmt. Das gegenüber liegende Ende des innen liegenden Spaltrings 14 liegt an der rückwärtigen Stirnfläche 42 des innen liegenden Konus an. Der innen liegende Spaltring 14 liegt aufgrund der Klemmkraft durch die Kappenschrauben fest an dem ringförmigen Körper 34 am Boden der Senkbohrung 44 an. An seinem gegenüber liegenden Ende weist der ringförmige Körper 34 eine Lippe 46 auf, die axial über die gekrümmte Innenfläche 40 und über den benachbarten Bereich des Staubschutzdurchmessers 4 auf der Achse A übersteht, jedoch einen Abstand von dem Staubschutzdurchmesser 4 aufweist. Die Lippe 46 enthält eine Senkbohrung 48, die an ihrem einen Ende von einer Schulter 50 wegführt und an ihrem gegenüber liegenden Ende eine Öffnung der Lippe 46 bildet.
Der stabilisierende Ring 38 passt in die Senkbohrung 48 in der Lippe 46 des ringförmigen Körpers 36 (2 und 3) und um den Staubschutzdurchmesser 4 und stabilisiert den ringförmigen Körper 36 auf der Achse A gegen axiale, radiale und Bewegungen in Umfangsrichtung bezüglich der Achse A. Der Ring 38, der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder anderem geeigneten Material besteht, einschließlich einiger Polymere, weist einen im Wesentlichen ringförmigen und rohrförmigen Querschnitt auf und hat axial ausgerichtete Öffnungen, die in gleichen Umfangsabständen entlang seiner Innenfläche angeordnet sind, um die Umformung des Rohrs, aus dem der Ring 38 gebildet ist, von einer geraden zu einer ringförmigen Form zu erleichtern. Die Öffnungen sind mit einer flexiblen Substanz gefüllt, wie beispielsweise einer Silikondichtmasse. Andere Materialien wie beispielsweise Polymere sind ebenfalls geeignet. Der Innendurchmesser des stabilisierenden Rings 38 ist geringer als der Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4, während der Außendurchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Senkbohrung 48 in der Lippe 46. Als Folge hiervon bestehen Presspassungen zwischen dem stabilisierenden Ring 38 und sowohl dem Staubschutzdurchmesser 4 als auch der Oberfläche der Senkbohrung 48. Tatsächlich wird der stabilisierende Ring 38, der einen rohrförmigen Querschnitt aufweist, zwischen den zwei Flächen komprimiert, um die Presspassungen herzustellen.
Zur Montage des Stützrings R-1 auf dem Achszapfen 2 der Achse A wird der stabilisierende Ring 38 in die Senkbohrung 48 in der Lippe 46 des ringförmigen Körpers 36 mit ausreichender Kraft gepresst, um die Presspassung herzustellen und den Ring 38 gegen die Schulter 50 am Boden der Senkbohrung 48 zu treiben. Danach wird der Stützring R-1 über den Achszapfen 2 vorgeschoben, um seinen stabilisierenden Ring 38 an den Umfangsrand der Hohlkehle 6 zu bringen. An dieser Stelle wird eine ausreichende Kraft auf den ringförmigen Körper 36 des Stützrings R-1 ausgeübt, um die Presspassung zwischen dem stabilisierenden Ring 38 und dem Staubschutzdurchmesser 4 zu überwinden. Der stabilisierende Ring 38 rutscht auf den Staubschutzdurchmesser 4 und wird so weit vorgeschoben, bis die gekrümmte Fläche 40 am ringförmigen Körper 34 an der Hohlkehle 6 anliegt. Danach werden die Spaltringe 14 und das Lager B auf dem Achszapfen 2 montiert. Danach wird die Endkappe 12 über die Stirnfläche 8 geschoben und an dem Achszapfen 2 mit den Kappenschrauben 16 befestigt.
Da der stabilisierende Ring 38 fest komprimiert zwischen die Lippe 46 des ringförmigen Körpers 36 und den Staubschutzdurchmesser 4 passt, verhindert er eine radiale Bewegung der Lippe 46 bezüglich des Staubschutzdurchmessers 4. Dies verleiht dem ringförmigen Körper 36 ein höheres Maß an Stabilität und als Folge hiervon tritt weniger Bewegung zwischen der gekrümmten Fläche 40 an dem ringförmigen Körper 36 und der Hohlkehle 6, an der er anliegt, auf. Die gekrümmte Fläche 40 und die Hohlkehle 6 erfahren, wenn überhaupt, nur wenig Reibverschleiß. Der stabilisierende Ring 38 schließt weiterhin Verunreinigungen, wie beispielsweise Wasser, aus der Hohlkehle 6 der Achse A und der gekrümmten Fläche 40 des ringförmigen Körpers 36 aus.
Ein weiterer Stützring R-2 (4) weist einen ringförmigen Körper 52 und einen daran angeordneten stabilisierenden Ring 54 auf. Der ringförmige Körper 52 weist eine Rippe 56 auf, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht, wo sie mit einer Art Senkbohrung versehen ist, die einen Hinterschnitt 58 umfasst, der sich in Richtung des Staubschutzdurchmessers 4 öffnet.
Der Ring 54 weist innere und äußere Schenkel 60 und 62 auf, die axial ausgerichtet sind und parallel zueinander verlaufen, wobei sich der erstere innerhalb des letzteren befindet. Er weist weiterhin eine Zwischenpartie 64 auf, die die zwei Schenkel 60 und 62 miteinander verbindet, wobei sie jeweils mit einem Ende der Schenkel 60 und 62 verbunden ist. Die Zwischenpartie 64 verläuft von ihren Anschlüssen an die Schenkel 60 und 62 zurück in den Raum zwischen den Schenkeln 60 und 62 und ist dort zurückgeführt, so dass sie im Wesentlichen eine U-förmige Konfiguration aufweist. Die Schenkel 60 und 62 und die Zwischenpartie 64 sind einstückig aus einem Material mit einem hohen Maß an Elastizität gebildet, vorzugsweise aus Federstahl oder rostfreiem Stahl. Somit erlaubt die Zwischenpartie 64 eine Bewegung des äußeren Schenkels 62 nach innen zu dem inneren Schenkel 60 hin, ohne dass die Elastizitätsgrenze des Materials aus dem der Ring 54 geformt ist, überschritten wird, und wenn der äußere Schenkel 62 auf diese Weise bewegt wird, drückt die Zwischenpartie 64 den äußeren Schenkel 62 nach außen weg von dem inneren Schenkel 60.
Tatsächlich befindet sich der Ring 54 in einem Zustand radialer Kompression zwischen der Lippe 56 und der Achse A. Insbesondere passt der innere Schenkel 60 mit einer Presspassung auf den Staubschutzdurchmesser 4, während der äußere Schenkel 62 in den Hinterschnitt 58 der Lippe 56 passt. Die Zwischenpartie 64 befindet sich in einem komprimierten Zustand, so dass sie den äußeren Schenkel 62 nach außen gegen die Lippe 56 drückt.
Um den Stützring R-2 auf den Achszapfen 2 der Achse A zu montieren, wird der stabilisierende Ring 54 in den Hinterschnitt 58 in der Lippe 56 des Körpers 52 eingeschnappt. Danach werden der Körper 52 und der Ring 54 über den Achszapfen 2 vorgeschoben, wobei die Lippe 56 und der Ring 54 führen. Der innere Schenkel 60 des Rings 54 rutscht auf die Hohlkehle 6 des Achszapfens 2 und auf den Staubschutzdurchmesser 4. Der Körper 52 wird weiter vorgeschoben, bis seine gekrümmte Innenfläche 40 an der Hohlkehle 6 anliegt. Hier wird er mit einer Kraft festgeklemmt, die durch die Kappenschrauben 16 ausgeübt wird und durch die Endkappe 12, Spaltringe 14 und das Lager B übertragen wird.
Ein weiterer Stützring R-3 (5) weist einen ringförmigen Körper 66 und einen an dem Körper 66 angeordneten stabilisierenden Ring 68 auf. Der Körper 66 entspricht dem Körper 34 des Rings R-1 in jeder Hinsicht, außer einer Lippe 70, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht. Hier weist der Körper 66 eine Senkbohrung 72 auf, die den Staubschutzdurchmesser 4 entweder mit Spiel oder mit einer Presspassung aufnimmt, in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4. Die Senkbohrung 72 mündet in eine weitere Senkbohrung 74 an eine Schulter 76, die senkrecht zu der Achse X verläuft, und die Senkbohrung 74 mündet am Ende des Körpers 66 ins Freie.
Der stabilisierende Ring 68 passt stramm in die große Senkbohrung und umschließt die Achse A beim Staubschutzdurchmesser 4 fest. Der Ring 68 weist ein Stahlgehäuse 78 auf, welches wie der Ring 54 für den Stützring R-2 parallele Schenkel 80 und eine U-förmige Zwischenpartie 82 aufweist, die sich zwischen den zwei Schenkeln 80 befindet. Im Gegensatz zu dem stabilisierenden Ring 54 des Stützrings R-2 sind die Schenkel 80 des stabilisierenden Rings 68 radial ausgerichtet. Weiterhin ist der Innendurchmesser der Schenkel 80 geringfügig größer als der Staubschutzdurchmesser 4.
Zusätzlich zu seinem Gehäuse 78 enthält der stabilisierende Ring 68 einen flexiblen Kern 84, der das Innere des Gehäuses 78 vollständig ausfüllt und der mit den Schenkeln 80 und der Zwischenpartie 82 verbunden ist. Der Kern 84 weist eine innere Zylinderfläche auf, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4.
Der Stützring R-3 wird auf dem Achszapfen 2 mit dem in der großen Senkbohrung 74 aufgenommenen stabilisierenden Ring 68 montiert. Während der Stützring R-3 auf den Achszapfen 2 aufgeschoben wird, trifft er die Hohlkehle 6 zunächst mit dem Kern 84 seines stabilisierenden Rings 68. Der Kern 84 dehnt sich und rutscht auf den Staubschutzdurchmesser 4 auf, wobei er diese Fläche eng umschließt. Der stabilisierende Ring 68 stabilisiert den ringförmigen Körper 66 und bewirkt eine Dichtung mit dem Staubschutzdurchmesser 4, um ein Eintreten von Wasser in den Raum zwischen der Hohlkehle 6 und der gekrümmten Innenfläche 40 des Körpers 66 zu verhindern.
Um eine noch engere Passung zu erreichen, kann das Gehäuse 68 nach der Montage der Endkappe 12 plastisch verformt werden, indem die Schenkel 80 seines Gehäuses 78 mit einem Werkzeug zusammengetrieben werden, das über den Staubschutzdurchmesser 4 passt und an dem frei liegenden Schenkel 80 angreift. Die Deformation zwingt den Kern 84, sich axial zu kontrahieren und bewirkt ein noch festeres Ergreifen des Staubschutzdurchmessers 4.
Noch ein weiterer Stützring R-4 (6) weist einen ringförmigen Körper 88 auf, der dem Körper 34 des Stützring R-1 entspricht, und sich nur an seiner den Staubschutzdurchmesser 4 überragenden Lippe 90 unterscheidet. Die Lippe 90 weist eine Senkbohrung 92 auf, die das Ende des Staubschutz durchmessers 4 aufnimmt, entweder lose oder mit einer Presspassung, in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4. Die Lippe 90 weist weiterhin mehrere – vielleicht vier bis sechs – Gewindebohrungen 94 auf, die sich in gleichen Umfangsabständen radial erstrecken und vollständig durch die Lippe 90 hindurch treten. Jede Bohrung 94 nimmt eine Feststellschraube 96 auf.
Der Stützring R-4 wird auf dem Achszapfen 2 mit zurückgeschraubten Feststellschrauben 96 montiert, so dass diese vollständig innerhalb ihrer Gewindebohrungen 94 angeordnet sind. Sobald die gekrümmte Innenfläche 40 fest an der Hohlkehle 6 anliegt, in welchem Fall die Lippe 90 den Staubschutzdurchmesser 4 umschließt, werden die Schrauben 96 in ihren Gewindebohrungen 94 weitergeschraubt. Die inneren Enden der Schrauben 96 stützen sich an dem Staubschutzdurchmesser 4 ab, wodurch der Körper 88 auf der Hohlkehle 6 des Achszapfens 2 gesichert und stabilisiert wird.
Ein weiterer Stützring R-5 (7 und 8) entspricht dem Stützring R-4 in vielerlei Hinsicht. Er weist einen Körper 98 mit einer Lippe 100 auf, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht, jedoch nach außen hin einen Abstand von diesem aufweist. Innerhalb der Lippe befinden sich – eventuell vier bis sechs – Klemmbacken 102, die innere Greifflächen 104 aufweisen, die innerhalb einer zylindrischen Einschließenden liegen, die einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4 entspricht. In jedem Fall sind die Klemmbacken 102 in gleichen Umfangsabständen innerhalb der Lippe 100 angeordnet. Sowohl die Lippe 100 als auch die Klemmbacken 102 sind einstückig mit dem Körper 98 ausgebildet, jedoch sind die Klemmbacken 102 dünn und jede von ihnen ist mit dem Rest des Körpers 98 an einer noch dünneren Verbindungspartie 106 befestigt, so dass jede Klemmbacke 102 ein Maß an Flexibilität aufweist, welches ihr eine Bewegung nach innen, weg von der Lippe 100 ermöglicht. Die Klemmbacken 102 können durch Einarbeiten einer Nut 108 in das Ende des Körpers 98 gebildet werden, wobei die Nut 108 die Lippe 100 und die Klemmbacken 102 voneinander trennt, und nachfolgender Herstellung von Schlitzen 110 (8) mit einem Stirnfräser, um die einzelnen Klemmbacken 102 voneinander zu trennen.
Zentriert hinter jeder Klemmbacke 104 befindet sich eine Gewindebohrung 112 in der Lippe 100, die sich radial vollständig durch die Lippe 100 hindurch erstreckt. Jede Bohrung 112 enthält eine Abdrückschraube 114, die lang genug ist, durch die Nut 108 hindurch zu treten und an der Klemmbacke 102 anzuliegen, der ihre Gewindebohrung 112 zugeordnet ist.
Der Stützring R-5 wird auf dem Achszapfen 2 mit von ihren Klemmbacken 102 zurückgezogenen Abdrückschrauben 114 montiert, so dass ein gutes Maß an Spiel zwischen den Klemmbacken 102 und den Abdrückschrauben 114 besteht. Wenn sich die gekrümmte Innenfläche 40 der Hohlkehle 6 annähert, rutschen die Klemmbacken 102 über das Ende des Staubschutzdurchmessers 4, welchen sie ergreifen können, soweit der Staubschutzdurchmesser 4 groß genug ist. Jedenfalls werden, sobald die Endkappe 32 montiert ist und der Körper 98 des Stützrings R-5 mit seiner gekrümmten Innenfläche 40 fest an der Hohlkehle 6 des Achszapfens 2 anliegt, die Abdrückschrauben 114 gegen die darunter liegenden Klemmbacken 102 geschraubt. Die Klemmbacken 102 biegen sich nach innen und liegen mit ihren Klemmflächen 104 fest an dem Staubschutzdurchmesser 4 an, wodurch der Stützring R-4 sicher an der Hohlkehle 6 positioniert wird und der ringförmige Körper 98 im Ergebnis stabilisiert wird.
Noch ein weiterer Stützring R-6 (9) ist dem Stützring R-5 sehr ähnlich, insoweit als sein ringförmiger Körper 118 eine Lippe 120 und Klemmbacken 122 aufweist, die der Lippe 102 und den Klemmbacken 104 des Rings R-5 sehr ähnlich sind. Die Lippe 120 und Klemmbacken 122 sind durch eine ringförmige Nut 124 voneinander getrennt. Jede Klemmbacke 122 weist eine gekrümmte Klemmfläche 126 auf, die an den Staubschutzdurchmesser 4 angepasst ist. In der Mitte zwischen ihren Enden weist jede Klemmbacke 122 eine gekrümmte Vertiefung 128 auf. Die Lippe 120 weist direkt gegenüber den Vertiefungen 128 in den Klemmbacken 122 entsprechende Vertiefungen 130 auf. Die gekrümmten Vertiefungen 128 und 130 weisen Gewindegänge auf und jedes Paar enthält eine Klemmschraube 132. Vorzugsweise sind die Klemmschrauben 132 zumindest an ihren innerhalb der ringförmigen Nut 124 liegenden Enden leicht konisch.
Wenn sie angezogen werden, schieben sich die Schrauben 132 über ihre Vertiefungen 128 und 130 weiter in die Nut 124 hinein und drücken die Klemmbacken 122 radial nach innen. Dies bewirkt, dass die Klemmbacken 122 fest gegen den Staubschutzdurchmesser 4 geklemmt werden und den ringförmigen Körper 118 stabilisieren.
Noch ein weiterer Stützring R-7 (10) weist einen ringförmigen Körper 136 auf, der dem Körper 36 des Rings R-1 weitgehend entspricht, jedoch eine etwas andere Lippe 138 aufweist, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht. Die Lippe 138 weist eine konische Innenfläche 140 auf, die nach innen dem Staubschutzdurchmesser 4 zugewandt ist, wobei sich ihr großes Ende bei der Stirnfläche der Lippe 138 befindet.
Zusätzlich weist der Stützring R-7 eine Hülse 124 auf, die zwischen die Lippe 138 und den Staubschutzdurchmesser 4 passt. Tatsächlich weist die Hülse 142 eine konische Außenfläche 144 auf, die an der konischen Innenfläche 140 der Lippe 138 anliegt und eine zylindrische Innenfläche 146, die an dem Staubschutzdurchmesser 4 anliegt. Die Konizität der Außenfläche 144 entspricht der Konizität der Innenfläche 140 an der Lippe 138. Weiterhin ist die Hülse 142 axial gespalten, so dass sie sich zusammenziehen und ausdehnen kann, so dass sich ihre Innenfläche 146 genau an den Staubschutzdurchmesser 4 anpassen kann.
Nachdem der Körper 136 fest gegen die Hohlkehle 6 durch die von den Schrauben 34 gegen die Endkappe 32 wirkende Kraft geklemmt ist, wird die konische Hülse 142 unter die Lippe 138 gepresst. Während sich die Hülse 142 unter die Lippe 138 bewegt, bewegt sich ihre konische Außenfläche 144 entlang der konischen Innenfläche 140 der Lippe 138. Dies bewirkt, dass sich die Hülse 142 zusammenzieht und fest zwischen der Lippe 138 und dem Staubschutzdurchmesser 4 einklemmt. Dieses wiederum positioniert den Körper 136 sicher an der Hohlkehle 6. Die konische Hülse 142 kann mit einem Werkzeug montiert werden, das um den Staubschutzdurchmesser 4 herum passt, jedoch besteht die Möglichkeit, dass sie sich bei Verbiegungen des Achszapfens 2 lockern kann. Um die Hülse 142 sowohl unter die Lippe 138 zu pressen als sie auch an ihrem Platz zu halten, kann der Stützring R-7 weiterhin einen Haltekragen 150 aufweisen, der jenseits des ringförmigen Körpers 136 um den Staubschutzdurchmesser 4 passt. Der Kragen 150 enthält radiale Stellschrauben 152, die, wenn sie eingeschraubt sind, sich an dem Staubschutzdurchmesser 4 abstützen und den Kragen 150 sicher auf der Fläche 4 halten. Er weist weiterhin axiale Feststellschrauben 154 auf, die, wenn sie eingeschraubt sind, sich an dem Ende der konischen Hülse 142 abstützen und diese unter der Lippe 138 halten. Selbstredend wird der Haltekragen über den Achszapfen 2 auf dem Staubschutzdurchmesser 4 montiert, bevor der Körper 136 auf den Achszapfen 2 aufgesetzt wird.
Bei einer weiteren Variante weist ein Stützring R-8 (11), der ebenfalls dem Stürzring R-1 ähnelt, einen ringförmigen Körper 160 auf, der dem Körper 36 sehr ähnelt, außer dass seine axial gerichtete Lippe 162 eine kleinere Senkbohrung 164 aufweist. Die Senkbohrung 164, die zylindrisch ausgebildet ist, öffnet sich aus dem Ende der Lippe 162 und weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Staubschutzdurchmessers 4. Beide Durchmesser sind bekannt. Der Stützring R-8 weist weiterhin eine stabilisierende Hülse 166 auf, die um den Staubschutzdurchmesser 4 und in die Senkbohrung 164 passt, wobei mit beiden eine Presspassung gegeben ist. Die Hülse 166 wird aus einem Satz von Hülsen 166 ausgewählt, die unterschiedliche Innen- und Außendurchmesser aufweisen, wobei die Durchmesser der ausgewählten Hülse 166 derart sind, dass eine Presspassung zwischen ihrer Innenfläche und dem Staubschutzdurchmesser 4 und eine weitere Presspassung zwischen ihrer Außenfläche und der Oberfläche der Senkbohrung 164 besteht.
Zur Montage des Stützrings R-8 auf der Achse A wird die ausgewählte Hülse 166 auf den Staubschutzdurchmesser 4 gepresst, in eine Stellung unmittelbar hinter der Hohlkehle 6. Der ringförmige Körper 160 wird dann über den Achszapfen 2 vorgeschoben und, nachdem seine Lippe 162 über die Hohlkehle 6 bewegt worden ist, wird die Lippe 162 über die Hülse 166 gepresst, die sich bereits an ihrem Ort auf dem Staubschutzdurchmesser 4 befindet. Die Presspassungen ermöglichen es der Hülse 166, die Lippe 162 in einer fixierten Stellung bezüglich der Achse A zu halten und dies vermindert Bewegung zwischen dem ringförmigen Körper 160 und der Hohlkehle 6. In anderen Worten, stabilisiert sie den ringförmigen Körper 160 an der Hohlkehle 6.
Noch ein weiterer Stützring R-9 (12) entspricht in vielerlei Hinsicht dem Stützring R-4. Er weist einen ringförmigen Körper 170 mit einer Lippe 172 auf, die eine Senkbohrung 174 aufweist, die den Bereich des Staubschutzdurchmessers 4 unmittelbar hinter der Hohlkehle 6 aufnimmt. Die Lippe 172 enthält mehrere radial gerichtete Bohrungen 176, die in gleichen Umfangsabständen angeordnet sind, und diese Bohrungen 176 öffnen sich aus ihrer Außenfläche und auch in die Senkbohrung 174. Jede Bohrung 176 enthält eine stabilisierende Kugel 178 an ihrem inneren Ende, einen Gewindestift 180 an ihrem äußeren Ende und eine Schraubendruckfeder 182 zwischen der Kugel 178 und dem Gewindestift 180. Die Feder 182 befindet sich in einem Zustand der Kompression und die von ihr auf die Kugel 178 ausgeübte Kraft hängt von der Strecke ab, die der Gewindestift 180 in die Bohrung 176 eingeschraubt ist. An ihrem inneren Ende ist jede Bohrung 176 in ihrem Durchmesser verringert, um zu verhindern, dass die Feder 182 die Kugel 178 aus der Bohrung 176 drückt, wenn der Ring R-9 von dem Achszapfen zwei entfernt ist, jedoch nicht so weit, dass die Kugel 176 daran gehindert wäre, aus der Bohrung 176 herauszuragen und in die Senkbohrung 174 hinein.
Tatsächlich werden die Kugeln 178 nach außen verdrängt und treten in ihre Bohrungen 176 zurück, wenn die Lippe 172 des ringförmigen Körpers 170 sich über die Hohlkehle 6 und auf den Staubschutzdurchmesser 4 bewegt. Jedoch drücken die Federn 182 die Kugeln 178 nach innen, so dass sie fest gegen den Staubschutzdurchmesser 4 drücken. Die durch die Kugeln 178 auf den Staubschutzdurchmesser 4 ausgeübte Kraft stabilisiert den ringförmigen Körper 170 des Stützrings R-9 an der Hohlkehle 6.
Noch ein weiterer Stützring R-10 (13) verwendet zur Stabilisierung das Prinzip eines Dreibackenfutters. Der Ring R-10 umfasst einen ringförmigen Körper 188, der eine axial ausgerichtete Lippe 190 aufweist, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht, wo sie mit einer Senkbohrung 192 versehen ist, die erheblich größer ist als der Staubschutzdurchmesser 4. Die Senkbohrung 192 enthält mehrere stabilisierende Klemmbacken 194 – vorzugsweise drei-, die in Umfangsrichtung radial symmetrisch in der Senkbohrung 192 angeordnet sind. Jede Klemmbacke 194 weist eine gekrümmte Klemmfläche 196 auf, deren Radius im Wesentlichen dem Radius des Staubschutzdurchmessers 4 entspricht. Die Radialdimension einer jeden Klemmbacke 194 ermöglicht einen Abstand zwischen der Klemmfläche 196 und dem Staubschutzdurchmesser 4, wenn die Klemmbacke 194 in Richtung der Oberfläche der Senkbohrung 192 zurückgezogen ist. Jede Klemmbacke 194 weist weiterhin eine Gewindebohrung 198 auf, die sich radial erstreckt und mit einer Radialbohrung 200 geringeren Durchmessers in der Lippe 190 fluchtet.
Die mehreren Klemmbacken 194 werden in der Senkbohrung 192 durch einen Haltering 202 gehalten, der mittels Schrauben, die in die Lippe 190 einschraubbar sind, am Ende der Lippe 190 befestigt ist. Der Ring 202 ragt radial nach innen über die Oberfläche der Senkbohrung 192 hinaus.
Die Gewindebohrung 198 in jeder Klemmbacke 194 nimmt eine Stellschraube 204 mit einem reduzierten Kopf 206 auf, der in die Radialbohrung 200 ragt, die mit der Schraube 204 fluchtet. Der Kopf 206 weist an seinem Ende eine Buchse 208 auf, die es einem Schraubenschlüssel ermöglicht, in die Schraube 204 einzugreifen und sie zu drehen.
Bei der Montage wird der Stützring R-10 mit zurückgezogenen Klemmbacken 194 über den Achszapfen 2 vorgeschoben. Entsprechend passen die Klemmbacken 194 über den Staubschutzdurchmesser 4. Sobald der ringförmige Körper 188 mit seiner gekrümmten Innenfläche 40 fest an der Hohlkehle 6 anliegt, werden die Stellschrauben 204 mit einem Schraubenschlüssel gedreht, um die Klemmbacken 194 nach innen zu treiben. Die Klemmbacken 194 liegen mit ihren Klemmflächen 196 fest an dem Staubschutzdurchmesser 4 an und stabilisieren den ringförmigen Körper 188 an der Hohlkehle 6 des Achszapfens 2.
Ein weiterer Stützring R-11 (14) weist einen ringförmigen Körper 214 auf, der wie der Körper 66 des Rings R-2 eine Lippe 216 mit einer Senkbohrung 218 aufweist, die das Ende des Staubschutzdurchmessers 4 unmittelbar neben der Hohlkehle 6 mit wenig oder keinem Spiel aufnimmt. Die Senkbohrung 218 mündet in eine weitere Senkbohrung 220, die sich am Ende der Lippe 216 öffnet, aber die Senkbohrung 218 ist durch einen Hinterschnitt 222 unterbrochen, der sich radial nach innen zum Staubschutzdurchmesser 4 hin öffnet.
Die längere Senkbohrung 218 im Ende der Lippe 216 enthält einen stabilisierenden Ring 224, dessen innerer Rand über den Staubschutzdurchmesser 4 passt und an diesem anliegt, während der Außenumfang des Rings 224 in dem Hinterschnitt 222 aufgenommen ist. Der stabilisierende Ring 224 besteht aus mehreren Stahlringen 226 und elastomeren Verbindungselementen 228, die die Ringe 226 voneinander trennen und die mit diesen verbun den sind. Der stabilisierende Ring 224 stützt sich an dem Staubschutzdurchmesser 4 ab und ragt in den Hinterschnitt 222, und wenn der Ring 224 derart angeordnet ist, stehen seine Ringe 226 etwas schräg, auch wenn sie sich nahezu senkrecht zu der Achse X befinden. Die elastomeren Verbindungselemente 228 ermöglichen es, den Ringen 226 eine unendliche Anzahl von Winkelstellungen schräg zu der Achse einzunehmen und damit geringe Variationen des Abstands zwischen dem Staubschutzdurchmesser 4 und dem Boden des Hinterschnitts 222 auszugleichen.
Wenn der Stützring R-11 von dem Achszapfen 2 entfernt ist, liegen die Ringe des stabilisierenden Rings 224 im Wesentlichen senkrecht zu der Achse X. Wenn sich der Stützring R-11 der Hohlkehle 6 während der Montage annähert, werden die Ringe 226 des Rings 224 an dem großen Ende der Hohlkehle 6 entlang rutschen und auf den Staubschutzdurchmesser 4, wobei sie eine leicht schräge Orientierung einnehmen, in der sie fest zwischen dem Staubschutzdurchmesser 4 und dem Boden der umgebenden Nut 222 eingeklemmt sind. In diesem Zustand stabilisiert der Ring 224 den ringförmigen Körper 214 an der Hohlkehle 6.
Ein weiterer Stützring R-12 (15) weist eine gewisse Ähnlichkeit zu dem Stützring R-7 ohne dessen Haltekragen 150 auf. Der Stützring R-12 weist einen ringförmigen Körper 234 mit einer Lippe 236 auf, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht, wenn die gekrümmte Innenfläche 40 des Körpers 234 an der Hohlkehle 6 des Achszapfens 2 anliegt. Die Lippe 236 weist eine Nut 238 auf, wo sie aus der gekrümmten Innenfläche 40 hervorgeht und eine konische Innenfläche 240, wo sie von der Nut 238 wegführt, die nach außen zum freien Ende der Lippe 236 hin abfällt. Sowohl die Nut 238 als auch die konische Fläche 240 weisen einen Abstand von dem Staubschutzdurchmesser 4 der Achse A auf.
Zusätzlich zu dem ringförmigen Körper 234 weist der Stützring R-12 einen konischen stabilisierenden Ring 242 auf, der fest zwischen die Lippe 236 des ringförmigen Körpers 234 und den Staubschutzdurchmesser 4 der Achse A passt. Der stabilisierende Ring 242 weist eine zylindrische Innenfläche 244 auf, die an dem zylindrischen Staubschutzdurchmesser 4 der Achse A anliegt und sich an diesen anpasst. Er weist weiterhin eine konische Außenfläche 246 auf, deren Konizität der Konizität der Innenfläche 240 der Lippe 236 entspricht. Am Ende mit dem kleinen Durchmesser der konischen Außenfläche 246 weist der Ring 242 eine Rippe 248 auf. Die konische Außenfläche 246 des Rings 242 liegt eng an der konischen Innenfläche 240 der Lippe 236 an, während die Rippe 248 in die Nut 238 passt und verhindert, dass der Ring 242 aus der Lippe 236 herauswandert. Der Ring 242 ist axial gespalten mit einem kleinen Zwischenraum zwischen den entlang des axialen Schlitzes liegenden Enden, um es dem Ring 242 zu ermöglichen, sich zusammenzuziehen und um es der Innenfläche 244 zu ermöglichen, sich an den Staubschutzdurchmesser anzupassen.
Zur Montage des Stützrings R-12 auf der Achse wird zunächst der stabilisierende Ring 242 auf dem Staubschutzdurchmesser 4 jenseits der Stellung, in der er später verwendet wird, angeordnet. Dann wird der ringförmige Körper 234 mit seiner Lippe 236 zuerst über den Achszapfen 2 vorgeschoben. Danach werden das Lager B, die Spaltringe 14 und die Endkappe 32 montiert. Wenn die Kappenschrauben 36 festgezogen sind, sitzt der ringförmige Körper 234 des Stützrings R-12 mit seiner gekrümmten Innenfläche 40 stramm an der Hohlkehle 6 und die Lippe 236 überragt den Staubschutzdurchmesser 4. Danach wird der Ring 242 mit einem um den Staubschutzdurchmesser 4 passenden Werkzeug unter die Lippe 236 gepresst. Während sich der Ring 242 entlang der konischen Innenfläche 240 der Lippe 236 bewegt, zieht er sich zusammen und schließlich schnappt die Rippe 248 in die Nut 238 am kleinen Ende der konischen Fläche 240 und hält den Ring 242 an seinem Ort. Wenn der stabilisierende Ring 242 derart angeordnet ist, ist er fest zwischen der Lippe 236 der ringförmigen Körpers 234 und dem Staubschutzdurchmesser 4 der Achse A eingeklemmt. Dies positioniert und stabilisiert den ringförmigen Körper 234 sicher an der Hohlkehle 6.
Noch ein weiterer Stützring R-13 (16 und 17) verwendet Klemmbacken, um ihn an dem Staubschutzdurchmesser 4 zu stabilisieren und ist in diesem Sinne ähnlich den Ringen R-5, R-6 und R-10. Der Stützring R-13 weist einen ringförmigen Körper 254 auf, dessen gekrümmte Innenfläche 40 an der Hohlkehle 6 des Achszapfens 2 anliegt. Der ringförmige Körper 254 trägt mehrere stabilisierende Klemmbacken 256, die an ihm an reduzierten Verbindungspartien 258 befestigt sind und sich über und um den Staubschutzdurchmesser 4 herum erstrecken. Die Klemmbacken 256 weisen Innenflächen 260 auf, die sich eng an den zylindrischen Staubschutzdurchmesser 4 anpassen. Die Klemmbacken 256 weisen auch konische Außenflächen 262 auf, die in einer konischen Einhüllenden liegen.
Eine Hülse 264 mit einer konischen Innenfläche 266, die an die konische Einhüllende der konischen Außenflächen 262 der Klemmbacken 256 angepasst ist, umschließt die Klemmbacken 256. Tatsächlich stützt sich die Hülse 264 entlang ihrer Innenfläche 266 an der Außenfläche 262 der Klemmbacken 256 ab.
Der Stützring 13 weist weiterhin einen Stellring 268 auf, der die Hülse 264 umschließt, die die Klemmbacken 256 umgibt, und er umschließt weiterhin den ringförmigen Körper 254 jenseits der Klemmbacken 256. Hier greift der Stellring 268 in den ringförmigen Körper 254 entlang komplementärer Gewinde 270 ein und bildet im Ergebnis eine Lippe, die über den Staubschutzdurchmesser 4 übersteht. An seinem gegenüberliegenden Ende weist der Stellring 268 eine nach innen gerichtete Rippe 272 auf, die hinter der Hülse 264 liegt. Schließlich weist der Stellring 268 mehrere Blindbohrungen 274 auf, die sich radial aus ihm öffnen, so dass er mittels eines Schraubenschlüssels erfasst und gedreht werden kann.
Wenn der Stellring 268 in die richtige Richtung gedreht wird, so schiebt er sich über den ringförmigen Körper 254 vor. Seine nach innen gerichtete Rip pe 272 treibt die Hülse 264 über die Klemmbacken 258. Die konische Innenfläche 266 der Hülse 264 bewegt sich axial über die konischen Außenflächen der Klemmbacken 258 und zwängt die Klemmbacken 258 nach innen. Als Folge hiervon ergreifen die Klemmbacken 256 den Staubschutzdurchmesser 4 entlang ihrer inneren Klemmflächen 260. Dies stabilisiert den ringförmigen Körper 254 an der Hohlkehle 6.
Jeder der Stützringe R weist einen ringförmigen Körper auf, der um die Hohlkehle 6 am Achszapfen 2 passt und mit einer Lippe versehen ist, die über die benachbarte Partie des Staubschutzdurchmessers 4 übersteht. Ein jeder weist auch ein Element auf, welches mit der Lippe zusammenwirkt, um die Lippe und den ringförmigen Körper an der Achse A zu stabilisieren. Da er stabilisiert ist, erfährt der ringförmige Körper weniger Bewegung beim Vorhandensein von zyklischen Verbiegungen des Achszapfens 2. Dies vermindert Bewegung an der Berührungsfläche zwischen der Hohlkehle 6 und der Innenfläche 40 des ringförmigen Körpers. Als Folge hiervon wird Reibverschleiß an der Berührungsfläche merklich reduziert. Alle der Stützringe R passen auf Achsen mit Staubschutzdurchmessern 4, die nicht auf genaue Toleranzen bearbeitet sind. In der Tat können sie Staubschutzdurchmesser 4 unterschiedlicher Durchmesser innerhalb gewisser Grenzen aufnehmen. Die meisten der Stützringe R bewirken entweder eine Dichtung mit dem Staubschutzdurchmesser 4 oder können zu diesem Zweck modifiziert werden, und die Dichtung wird verhindern, dass Feuchtigkeit in den Bereich der Hohlkehle 6 eintritt und dort Korrosion verursacht. Die Stützringe R können mit anderen Arten von Lagern verwendet werden, beispielsweise mit zylindrischen Wälzlagern und Kugellagern. Weiterhin können sie mit Lagern verwendet werden, die keine Spaltringe 14 erfordern sondern direkt an den Stützringen und den Endkappen anliegen und Dichtungen aufweisen, die an Flächen der Lager selbst abdichten.

Claims

In Kombination mit einer Schienenfahrzeugachse (A), die einen Achszapfen (2) und eine größere zylindrische Fläche (4) neben dem Achszapfen aufweist, wobei der Achszapfen an einer Hohlkehle (6) in die größere zylindrische Fläche übergeht, und mit einem Lager (B), das den Achszapfen umschließt, und einer Endkappe (12), die über das Ende des Achszapfens passt, um ein axiales Herunterwandern des Lagers von dem Achszapfen zu verhindern, umfasst ein verbesserter, zwischen dem Lager und der Hohlkehle angeordneter Stützring (R1–R13): einen ringförmigen Körper (36, 52, 66, 88, 98, 118, 136, 160, 170, 188, 214, 234, 254) mit einer Innenfläche (40), mit der er an der Hohlkehle des Achszapfens anliegt, und einer Lippe (46, 56, 70, 90, 100, 120, 138, 162, 172, 190, 216, 236, 268), die die größere zylindrische Fläche überragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring weiterhin mindestens ein stabilisierendes Element (38, 54, 68, 96, 102, 122, 142, 166, 178, 194, 226, 242, 256) aufweist, das mit der Lippe zusammenwirkt, um eine Bewegung der Lippe bezüglich der zylindrischen Fläche bei Verbiegungen des Achszapfens zu vermindern, wodurch der ringförmige Körper auf der Hohlkehle stabilisiert wird.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element (38, 54, 68, 102, 122, 142, 166, 194, 224, 242, 256) zwischen die Lippe des ringförmigen Körpers und die zylindrische Fläche der Achse passt.
Die Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element ein radial komprimierbarer Ring (38, 54, 68, 224) ist.
Die Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der stabilisierende Ring innere und äußere Schenkel (60, 62) und eine U-förmige, zwischen den Schenkeln angeordnete und endseitig mit diesen verbundene Zwischenpartie (64) aufweist, wobei der innere Schenkel an der größeren zylindrischen Fläche und der äußere Schenkel an der Lippe anliegt.
Die Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der stabilisierende Ring ein Gehäuse (78) mit im Abstand voneinander angeordneten Schenkeln (80) und einem zwischen den Schenkeln angeordneten, endseitig mit diesen verbundenen Zwischenelement (82) sowie einen elastomeren Kern (84) aufweist, der zwischen den Schenkeln angeordnet ist.
Die Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe eine konisch zulaufende, der größeren zylindrischen Fläche der Achse zugewandte Innenfläche (140, 240) aufweist und dass das stabilisierende Element ein stabilisierender Ring (142, 242) mit einer konisch zulaufenden Außenfläche (144, 246) ist, wobei der stabilisierende Ring zwischen der Lippe und der größeren zylindrischen Fläche angeordnet ist und mit seiner konisch zulaufenden Außenfläche an der konisch zulaufenden Innenfläche der Lippe anliegt.
Die Kombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Körper eine Nut (238) aufweist und die konisch zulaufende Innenfläche der Lippe abwärts in Richtung der Nut verläuft, und dass der stabilisierende Ring eine Rippe (248) am dünnen Ende seiner konisch verlaufenden Außenfläche aufweist, wobei die Rippe in die Nut in dem ringförmigen Körper eingreift.
Die Kombination nach Anspruch 6, weiterhin umfassend einen Halterungsring (150), der stramm auf der Achse die größere zylindrische Fläche umschließend angeordnet ist, so dass er ein Herauswandern des stabilisierenden Rings aus dem Zwischenraum zwischen der Lippe und der Fläche mit dem großen Durchmesser verhindert.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element mindestens eine Madenschraube (96, 114) ist, die in die Lippe eingeschraubt ist und eine Kraft auf die Achse im Bereich der größeren zylindrischen Fläche der Achse ausübt.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Bohrung (176) aufweist, die sich in Richtung der größeren zylindrischen Fläche der Achse öffnet und dass das stabilisierende Element (178) in der Bohrung angeordnet ist; und weiterhin umfassend einen in der Bohrung angeordneten Stopfen (180) und eine in der Bohrung zwischen dem Stopfen und dem stabilisierenden Element angeordnete Feder (182), um das stabilisierende Element gegen die größere zylindrische Fläche der Achse zu pressen.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element mindestens eine Klemmbacke (102, 122, 194, 256) ist, die zwischen der Lippe und der größeren zylindrischen Fläche angeordnet ist.
Die Kombination nach Anspruch 11, weiterhin umfassend eine Abdrückschraube (114), die in die Lippe eingeschraubt ist und im Wesentlichen radial ausgerichtet ist, um eine radial gerichtete Kraft auf die Klemmbacke auszuüben.
Die Kombination nach Anspruch 11, weiterhin umfassend eine Abdrückschraube (132), die axial zwischen der Klemmbacke und der Lip pe eingeschraubt ist, um die Klemmbacke nach innen gegen die größere zylindrische Fläche zu pressen.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element eine Buchse (142, 242) ist, die zwischen die Lippe und die größere zylindrische Fläche der Achse geklemmt ist.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element eine Mehrzahl von Scheiben (226), die schräg zwischen die Lippe und die größere zylindrische Fläche der Achse geklemmt sind, und Verbindungselemente (228), die die Scheiben derart miteinander verbinden, dass sich die Neigung der Scheiben bezüglich der Fläche größeren Durchmessers verändern kann, aufweist.
Die Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilisierende Element eine von mehreren Klemmbacken (256) ist, die an dem ringförmigen Körper befestigt sind und die größere zylindrische Fläche umschließen, wobei die Klemmbacken konisch zulaufende Außenflächen (262) aufweisen; dass eine Buchse die Klemmbacken umschließt; und dass die Lippe ein Stellring (268) ist, der die Klemmbacken und die Buchse umgibt und sich axial bewegt, um die Buchse auf die konisch zulaufenden Flächen der Klemmbacken zu drücken und die Klemmbacken nach innen zu pressen.