WO2006013022A1 - Schutzelement für ein lager - Google Patents

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WO2006013022A1
WO2006013022A1 PCT/EP2005/008006 EP2005008006W WO2006013022A1 WO 2006013022 A1 WO2006013022 A1 WO 2006013022A1 EP 2005008006 W EP2005008006 W EP 2005008006W WO 2006013022 A1 WO2006013022 A1 WO 2006013022A1
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WO
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bearing
protective element
inner ring
protective
ring
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PCT/EP2005/008006
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Jörg Kaiser
Manfred Wilhelm
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Schaeffler Kg
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    • F16C33/7853—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
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    • F16H2007/0865—Pulleys

Definitions

  • the invention relates to a bearing with a bearing inner ring and a bearing outer ring surrounding it, said bearing rings are rotatable relative to each other, and in which a non-rotatably mounted on the bearing outer ring bearing outer part is rotatably disposed on which a protective element is axially mountable.
  • Such protective elements serve to protect the bearing from particulate matter and, in particular, coarse dust as well as from damage caused by rockfall or similar external influences. They find particular in roller bearings for Switzerland ⁇ medium gear, for example at. Tensioner roller bearings for automotive belt drives use.
  • a bearing for a clamping device which carries an outer bearing part, on which a closed lid can be attached.
  • the cover is provided with several Schnappelemen ⁇ th, the men interact with counter snap elements of the bearing outer part. When mounting the cover, it must be turned until the snap elements are aligned with the counter-snap elements, which makes assembly more difficult. Due to the fact that the cover covers the entire bearing on the face side, it can only be mounted on a bearing journal or the like after assembly of the bearing. If this installation step is forgotten or if the cover is removed by any circumstance, the bearing is unprotected.
  • EP 694 703 A1 discloses a lid assembly for protecting a bearing for a belt assembly for belt drives, which are substantially the same Deficiencies as the aforementioned prior art has.
  • a closed lid is provided, which is held by latching devices on a roller, and must be aligned prior to assembly by appropriate rotation to the role in order to lock the locking elements can. Due to the closed nature of the lid, the mounting of the lid on the roller is also possible only after the mounting of the bearing on a bearing journal and can therefore be easily forgotten.
  • the device according to DE 43 43 429 C2 has the advantage over the abovementioned technical solutions that a protective cap disclosed here can be snapped onto an inner hub part of a tensioning roller without having to align detent elements by rotation to one another.
  • a protective cap disclosed here can be snapped onto an inner hub part of a tensioning roller without having to align detent elements by rotation to one another.
  • the assembly of the protective cap is only possible after a bearing fixing screw has been mounted in the inner ring of the bearing.
  • a hood-shaped closed protective cap can also be snapped onto an inner hub part of a tensioner without having to align beforehand locking elements by rotation to each other.
  • this protective cap can be mounted only after assembly of the faux lamb ⁇ with the bearing inner ring fastener.
  • the Applicant is finally a similar solution known, which is based essentially on a cap, which is introduced with a bush-like Be ⁇ rich in the bearing inner ring and the area between Lagerin ⁇ nenring and bearing outer ring in the manner of a disc covers, wherein the edge of the disc may be cranked so that the peripheral outer edge of the bearing outer ring is covered.
  • An assembly of the bearing is possible even after mounting the cap through a recess in the bush-like region.
  • the invention has for its object to protect a bearing regardless of a possibly already provided in the bearing bearing ring against the Ein ⁇ penetrate dust and the action of external influences, such as Bei ⁇ game rockfall.
  • the attachment of the bearing inner ring to a bearing part should be possible even with already mounted protection element.
  • the centricity and rigidity of the determination of the bearing rings should not be impaired by an additional element between a fastener and the bearing inner ring and a simple assembly of the protective element, in particular without having to make a radial alignment, be guaranteed.
  • the subject invention should be characterized by a geometric manufacturing technology simple design.
  • the invention is based on the finding that faulty assembly can best be prevented by omitting a protective element for a bearing in that this protective element is already mounted prior to final assembly of the bearing, preferably before delivery of the component in which the bearing is installed, to the final assembly point.
  • the protective element should also not have to be removed for assembly. This is achieved by a circular opening in the region of the bearing inner ring, which permits a fixing of the bearing inner ring to another component even after the assembly of the protective element.
  • a negative effect on the centricity and bending stiffness of the mounting of the bearing inner ring is thereby avoided that the protective element is attached to a bearing outer part, that is, for example, at the hub part of a roller sprayed onto the bearing outer race.
  • a bearing in which a non-rotatably mounted on the bearing outer ring bearing outer part is provided, on which a protective element is axially mountable.
  • This protective element is substantially rotationally symmetrical aus ⁇ and has a circular opening, whose diameter is slightly larger than the outer diameter of the bearing inner ring, and whose center is in the mounted state on the axis of rotation of the bearing.
  • the bearing is any suitable design such as ball bearings, roller bearings, needle roller bearings and other bearings, but also bearings such as solid bearings, hydrostatic and hydrodynamic bearing in question.
  • the bearing can be fastened without further intermediate elements, for example by means of a guided through the bore of the bearing inner ring bearing mounting screw or a bolt on a flat surface, without the protective element comes with die ⁇ this surface in contact.
  • Other embodiments are conceivable, but require an axial Auflageflä ⁇ che for the bearing inner ring, which protrudes at any point so far beyond the discourse ⁇ diameter of the bearing inner ring that comes to a touch with the protective element.
  • corresponding intermediate elements between the bearing inner ring and the bearing support surface are also possible.
  • the bearing outer part of the aforementioned bearing may preferably have a circumferential groove.
  • the protective element has a circumferential edge with an annular bulge, which is snapped into the circumferential groove of the outer bearing part in the assembled state of the protective element.
  • the bearing outer part can also have a circumferential groove and the protective element have a plurality of latching hooks which are snapped into the circumferential groove in the assembled state of the protective element.
  • the latching hooks can be obtained particularly easily by the interruption of the rotating ring through openings, it is irrelevant whether initially a closed circumferential edge is made, which is divided in a further step, for example, by machining in individual locking hooks, or Whether the edge region of the protective element is already designed in the shaping, for example in an injection molding machine in the form of latching hooks. Due to the division into individual snap-in hooks, a preferably elastic radial bend relative to the widening of a closed peripheral edge is considerably simplified. In addition, a material selection with a higher strength is made possible by the resulting joining force resulting from this, compared with a closed peripheral edge, and any possible damage to the protective element during assembly is prevented by tearing of the circumferential edge.
  • the outer bearing part may have an annular elevation and the Schutzele ⁇ ment have a circumferential recess in its peripheral edge, wel ⁇ che is snapped in the assembled state of the protective element on the annular elevation.
  • This solution is particularly favorable for the case that the bearing outer part already has a corresponding annular elevation, which can be used for this purpose.
  • the bearing outer part has an annular elevation
  • the protective element has a plurality of latching hooks, which are snapped in the assembled state of the protective element on the annular elevation.
  • a shoulder from a larger to a smaller diameter of the Naben ⁇ area of the bearing outer part fulfill the function of a circumferential groove.
  • a bearing with a protective element mounted on a bearing outer part can in many cases be mounted in a first position and in a second position rotated by 180 ° thereto, the axis of rotation forming a normal to the axis of rotation of the bearing. Therefore, it is particularly advantageous if the bearing and the bearing outer part are designed so symmetrical to a mirror axis, which includes a right angle to the axis of rotation of the bearing that the geometric conditions on both sides of the axis ermögli ⁇ chen the mirror image of two identical protective elements.
  • the bearing according to the invention can be provided with mounted Lagerau- ,teil with two identical protective elements on both sides of the bearing, so that during assembly in each case a protective element
  • Covered side which is not protected by, for example, a motor block or other mounting surface.
  • the respective other protective element can remain on the bearing and, if appropriate, also exert an additional protective effect on the side facing the mounting surface of the bearing, if the
  • Assembly of the bearing inner ring takes place on an axis with a end-side shoulder.
  • the security, in any case to protect the open side of the camp by a protective element is usually rated higher than the low cost of using a second protective element per Camp.
  • sealing ring here as any type of bearing seal as an integral part of a bearing or as specially provided for the seal of a Lagerzu ⁇ bearing part is to be understood.
  • bearings which are provided at least on one side with a sealing ring, be provided with a erfindungsgemä ⁇ Shen protective element.
  • the protective element according to the invention protects the bearing sealing ring against influences such as coarse dust, rockfall or even the jet of a high-pressure cleaner, whereby otherwise the sealing rings of the bearing could be damaged.
  • the protective element in a particular embodiment has a first joining region, which is intended to cooperate with a second joining region of a protective cap.
  • Traction drives are often used in areas with a particularly high burden of dust, dirt, stone chipping or the like. When used in motor vehicles, they serve, for example in the form of a V-belt or toothed belt drive, to drive auxiliary units or to produce the drive-technical connection between the crankshaft and the camshaft of an internal combustion engine.
  • a protective element according to the invention for a bearing can be used here with particular advantage.
  • Fig. 3 a specific embodiment of-state of a bearing according to the invention with a protection element in a Ausliefe ⁇ prior to final assembly
  • Fig. 4 shows the specific embodiment of a bearing according to FIG. 3 after final assembly.
  • Fig. 1 shows a rolling bearing 1, which is covered by a known closed cap 16.
  • This bearing 1 comprises a bearing inner ring 2 and a bearing outer ring 3, wherein on the latter a bearing outer part 4 is fixed in rotation. Between the two bearing rings 2 and 3 rolling elements 22 are arranged so that these bearing rings can be rotated against each other.
  • the bearing outer part 4 has a circumferential groove 9, in which a Schutz ⁇ cap 16 is snapped axially with an annular protrusion.
  • the Mit ⁇ telyak the protective cap 16 is in the assembled state on the Rotationsach ⁇ se 12 of the bearing 1.
  • the axis of rotation 12 of the bearing 1 through a zent ⁇ rale opening of the bearing inner ring 2, through which, for example, not shown fastening screw is feasible.
  • the protective cap 16 protects the bearing 1 and, in particular, a bearing sealing ring 17, and can only be snapped on a bearing bearing part 1 after assembly of the bearing inner ring 3. If this assembly step is forgotten, the bearing seal 17 remains unprotected.
  • FIG. 2 also shows a known embodiment of a protective cap 16, which has a bushing-like partial region 18 in the inner ring 2 of FIG Bearing 1 is held, and the bearing sealing ring 17 of the bearing 1 and the bearing outer ring 3 covered. Due to a symmetrical design here both sides of the bearing 1 are provided with protective caps 16, wherein the Mon ⁇ days of the protective caps 16 is possible before a final assembly of the bearing on a journal. However, the sleeve-like portion 18 reduces the rigidity of the bearing of the bearing inner ring 2 on a bearing journal or other carrier element.
  • FIG. 3 shows a special embodiment of a bearing 1 with a protective element according to the invention, this special bearing being constructed symmetrically to the axis 13.
  • the bearing 1 comprises a bearing inner ring 2, a bearing outer ring 3 and arranged therebetween rolling elements 22, a bearing seal 17 and a bearing outer part 4, which is designed here as a pressure roller, the syringe by Auf ⁇ or other methods rotatably mounted on the bearing outer ring 3.
  • the bearing outer part 4 has a radially outer surface 21, which is designed according to the intended use and, for example, as shown here consists of a non-profiled cylinder section.
  • the outer surface 21 may be profiled in the radial and / or axial direction, for example, to cooperate with V-belt, timing belt, chains or flat rhymes.
  • a protective element 5 engages with an annular protrusion on a peripheral edge 10 in a korres ⁇ ponding circumferential groove 9 of the bearing outer part 4 and is thus securely fixed to the bearing outer part 4.
  • joining surfaces are also suitable for mounting the protective element 5 on the bearing outer part 4, as described, for example, in the dependent claims 3 to 5.
  • attachment types such as gluing or plastic welding are possible.
  • Other types of fastening such as screws, rivets or other Ausges ⁇ connections of the connection are also possible in principle and can be advantageously applied in individual cases, if a transmission of torque between the protective element 5 and the bearing outer part 3 should come to meaning. Since this is usually not the case, however, the designs of the joining surfaces according to the dependent claims 3 to 5 between the protective element 5 and the bearing outer part 4 have the advantage that a radial alignment of the protective element 5 to the bearing outer part 4 before assembly is not necessary and the assembly is particularly easy.
  • the diameter of the central recess 7 of the protective element 5 is greater than the outer diameter 8 of the bearing inner ring 2, the largest axial extent of the bearing inner ring 2 can extend beyond the largest axial extent of the protective element 5, whereby a simple determination of the bearing inner ring 2 on one not shown flat contact surface is possible.
  • the protective element 5 has on its outer side, preferably in the region of the peripheral edge 10, a first joining region 14, which cooperates with a second joining region 15 of a protective cap 16.
  • This protective cap 16 is intended to be placed on a freely accessible side of the bearing 1 after assembly of the bearing inner ring 2 on a bearing carrier.
  • the protective cap 16 can also be placed already for storage and transport, for example, to protect the bore of Lagerin ⁇ nenrings 2 from dirt and / or damage.
  • two protective caps 16 can be mounted on both sides of the bearing 1. However, these must be removed before a final assembly of the bearing 1 again.
  • FIG. 4 the special embodiment of the protective device according to FIG. 3 is shown in the assembled state.
  • FIG. 4 an assembly of the bearing inner ring 2 on a bearing surface (not shown), for example by means of the bearing fastening screw 20, is also possible without problems even if the protective element is already mounted.
  • FIG. 4 it can be seen that, due to the smaller maximum axial extent 19 of the protective element 5 with respect to the largest axial extension 6 of the bearing inner ring 2, even after the bearing 1 has been fixed by the bearing mounting screw 20, a contact between the bearing fastening screw 20 and the Protective element 5 is excluded.
  • the protective cap 16 is placed on the protective element 5, wherein the connection is produced by an interaction of the first and second joining regions 14 and 15.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lager (1) mit einem Lagerinnenring (2) und einem diesen umgebenden Lageraußenring (3), welche relativ zueinander drehbar sind, und bei dem auf dem Lageraußenring (3) ein drehfest angebrachtes Lageraußenteil (4) angeordnet ist, auf welches ein Schutzelement (5) axial montierbar ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Lager (1) unabhängig von einem gegebenenfalls bereits im Lager (1) vorgesehenen Lagerdichtring (17) gegen das Eindringen von Staub und die Einwirkung von äußeren Einflüssen wie zum Beispiel Steinschlag zu schützen. Dabei soll die Festlegung des Lagerinnenrings (2) auf einem Lagerteil auch bei bereits montiertem Schutzelement (5) möglich sein. Dazu ist vorgesehen, dass das Schutzelement (5) im wesentlichen rotationssymmetrisch ist und eine kreisförmige Durchbrechung (7) aufweist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (8) des Lagerinnenrings (2), und deren Mittelpunkt in montiertem Zustand auf der Rotationsachse (12) des Lagers (1) liegt.

Description

Schutzelement für ein Lager
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lager mit einem Lagerinnenring und einem diesen umgebenden Lageraußenring, wobei diese Lagerringe relativ zu einander drehbar sind, und bei dem ein auf dem Lageraußenring drehfest angebrachtes Lageraußenteil drehfest angeordnet ist, auf welches ein Schutzelement axial montierbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Schutzelemente dienen dem Schutz des Lagers vor Feinstaub und insbesondere Grobstaub sowie vor Beschädigung durch Steinschlag oder ähn¬ lich äußere Einflüsse. Sie finden insbesondere bei Rollenlagerungen für Zug¬ mittelgetriebe, beispielsweise bei . Spannrollenlagern für Kraftfahrzeug- Riementriebe Verwendung.
Aus der DE 297 11 143 U1 ist bereits ein Lager für eine Spannvorrichtung be¬ kannt, welches ein Lageraußenteil trägt, auf das ein geschlossener Deckel aufgesteckt werden kann. Der Deckel ist dabei mit mehreren Schnappelemen¬ ten versehen, die mit Gegenschnappelementen des Lageraußenteils zusam¬ menwirken. Bei einer Montage des Deckels muss dieser so lange gedreht wer- den, bis die Schnappelemente mit den Gegenschnappelementen fluchten, wel¬ ches die Montage erschwert. Dadurch, dass der Deckel das gesamte Lager stirnseitig abdeckt, kann dieser erst nach erfolgter Montage des Lagers auf einen Lagerzapfen oder ähnliches montiert werden. Wird dieser Montageschritt vergessen oder wird der Deckel durch irgendeinen Umstand entfernt, ist das Lager ungeschützt.
Die EP 694 703 A1 offenbart eine Deckelanordnung zum Schutz eines Lagers für eine Rollenanordnung für Riementriebe, welche im wesentlichen die selben Mängel wie der vorgenannte Stand der Technik aufweist. Auch hier ist ein ge¬ schlossener Deckel vorgesehen, welcher durch Rasteinrichtungen auf einer Rolle gehalten wird, und vor der Montage durch entsprechendes Verdrehen zur Rolle ausgerichtet werden muss, um die Rastelemente einrasten zu können. Durch die Geschlossenheit des Deckels ist ebenfalls die Montage des Deckels an der Rolle erst nach der Montage des Lagers auf einem Lagerzapfen möglich und kann dementsprechend leicht vergessen werden.
Die Vorrichtung gemäß der DE 43 43 429 C2 bietet gegenüber den vorgenann- ten technischen Lösungen den Vorteil, dass eine hier offenbarte Schutzkappe auf einen inneren Nabenteil einer Spannrolle eingeschnappt werden kann, oh¬ ne zuvor Rastelemente durch Drehung zueinander ausrichten zu müssen. Je¬ doch ist auch hier die Montage der Schutzkappe erst möglich, nachdem eine Lagerbefestigungsschraube im Innenring des Lagers montiert wurde.
Der Anmelderin ist eine weitere technische Lösung bekannt, bei der eine hau- benförmige geschlossene Schutzkappe ebenfalls auf einem inneren Nabenteil einer Spannrolle aufgeschnappt werden kann, ohne zuvor Rastelemente durch Drehung zueinander ausrichten zu müssen. Auch diese Schutzkappe kann jedoch erst nach der Montage des mit dem Lagerinnenring zusammenwirken¬ den Befestigungselementes montiert werden.
Eine davon abweichende Konstruktion einer Dichtung für ein Wälzlager einer Rolle zeigt die US 6 357 926 B1. Hier wird ein zylindrisches Buchsenteil in den Innenring des Lagers eingeführt und der Bereich bis zum Außenring des La¬ gers durch eine angeformte gekröpfte Scheibe überbrückt. Bei dieser Lösung ist die Dichtung drehfest am Innenring des Lagers montiert und weist daher eine grundsätzlich andere Konstruktion als die genannten Schutzelemente auf. Ferner besteht die Gefahr, dass die Zentrizität und Biegesteifigkeit der Lager- festlegung durch das zwischen dem Lagerinnenring und einer der Befestigung des Lagers dienenden Schraube liegende Material der Buchse negativ beein- f I usst wird. Der Anmelderin ist schließlich eine dazu ähnliche Lösung bekannt, welche im wesentlichen auf einer Kappe beruht, welche mit einem buchsenartigen Be¬ reich in den Lagerinnenring eingeführt wird und den Bereich zwischen Lagerin¬ nenring und Lageraußenring nach Art einer Scheibe überdeckt, wobei der Rand der Scheibe so gekröpft sein kann, dass die umlaufende äußere Kante des Lageraußenrings abgedeckt wird. Eine Montage des Lagers ist auch nach Montage der Kappe durch eine Aussparung im buchsenartigen Bereich mög¬ lich. Diese Konstruktion stellt zwar in Hinblick auf die geometrischen Verhält¬ nisse eine Verbesserung gegenüber der US 6 357 926 B1 dar, löst die vorste- hend beschriebenen Probleme jedoch nicht grundsätzlich.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager unabhängig von einem gegebenenfalls bereits im Lager vorgesehenem Lagerdichtring gegen das Ein¬ dringen von Staub und die Einwirkung von äußeren Einflüssen, wie zum Bei¬ spiel Steinschlag, zu schützen. Dabei soll die Befestigung des Lagerinnenrings an einem Lagerteil auch bei bereits montiertem Schutzelement möglich sein. Weiter soll die Zentrizität und Steifigkeit der Festlegung des Lagerinnen rings nicht durch ein zusätzliches Element zwischen einem Befestigungsmittel und dem Lagerinnenring beeinträchtigt werden und eine einfache Montage des Schutzelementes, insbesondere ohne eine radiale Ausrichtung vornehmen zu müssen, gewährleistet sein. Dabei soll sich der Erfindungsgegenstand durch eine geometrisch fertigungstechnisch einfache Gestaltung auszeichnen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine fehlerhafte Montage durch ein Weglassen eines Schutzelementes für ein Lager am besten dadurch verhindert werden kann, dass dieses Schutzelement bereits vor der Endmonta¬ ge des Lagers montiert wird, bevorzugt noch vor Auslieferung der Komponente, in welcher das Lager verbaut ist, an die Endmontagestelle. Das Schutzelement soll zudem zur Montage nicht entfernt werden müssen. Dies wird durch eine kreisförmige Durchbrechung im Bereich des Lagerinnenrings erreicht, die eine Festlegung des Lagerinnenrings an einem anderen Bauteil auch nach der Mon¬ tage des Schutzelementes erlaubt. Eine negative Beeinflussung der Zentrizität und Biegesteifigkeit der Befestigung des Lagerinnenrings wird dadurch vermie¬ den, dass das Schutzelement an einem Lageraußenteil befestigt wird, also beispielsweise am Nabenteil einer auf den Lageraußenring aufgespritzten Rol¬ le.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs durch ein Lager gelöst, bei dem ein auf dem Lageraußenring drehfest angebrachtes Lageraußenteil vorgesehen ist, auf welches ein Schutzelement axial montierbar ist. Dieses das Schutzelement ist im wesentlichen rotationssymmetrisch aus¬ gebildet und weist eine kreisförmige Durchbrechung auf, deren Durchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des Lagerinnenrings ist, und deren Mittelpunkt in montiertem Zustand auf der Rotationsachse des Lagers liegt.
Als Lager kommt dabei jede geeignete Bauart wie beispielsweise Kugellager, Rollenlager, Nadellager sowie andere Wälzlager, aber auch Gleitlager wie Feststofflager, hydrostatische und hydrodynamische Lager in Frage.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestal¬ tungen der Erfindung.
Für die Montage des Lagers ist es besonders vorteilhaft, wenn die größte axia¬ le Erstreckung des Lagerinnenrings des Lagers größer ist als die maximale axiale Erstreckung des Schutzelementes. In diesem Fall kann das Lager ohne weitere Zwischenelemente beispielsweise mittels einer durch die Bohrung des Lagerinnenrings geführten Lagerbefestigungsschraube oder eines Bolzens auf einer ebenen Fläche befestigt werden, ohne dass das Schutzelement mit die¬ ser Fläche in Kontakt kommt. Andere Ausgestaltungen sind denkbar, erfordern jedoch eine axiale Auflageflä¬ che für den Lagerinnenring, welche an keiner Stelle so weit über den Außen¬ durchmesser des Lagerinnenrings hinausragt, dass es zu einer Berührung mit dem Schutzelement kommt. Möglich sind auch entsprechende Zwischenele- mente zwischen dem Lagerinnenring und der Lagerauflagefläche.
Das Lageraußenteil des vorgenannten Lagers kann bevorzugt über eine um¬ laufende Nut verfügen. Das Schutzelement besitzt in diesem Fall einen umlau¬ fenden Rand mit einer ringförmigen Auswölbung, die im montierten Zustand des Schutzelementes in die umlaufende Nut des Lageraußenteils einge¬ schnappt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage des Schutz¬ elementes auf dem Lageraußenteil, da beide Fügeflächen drehsymmetrisch sind und daher eine radiale Ausrichtung zwischen Schutzelement und Lager¬ außenteil entfällt.
Diese Lösung ist auch fertigungstechnisch besonders günstig, da sich eine umlaufende Nut relativ einfach und bei Bedarf auch nachträglich noch kosten¬ günstig an einem drehsymmetrischen Teil anbringen lässt. Fertigungstechnisch noch vorteilhafter ist es allerdings, wenn die umlaufende Nut bereits bei der Fertigung des Lageraußenteils entsteht, in dem beispielsweise die Spritzform oder Gießform bei einer Umspritzung beziehungsweise Umgießung des Lager¬ außenrings mit dem Lageraußenteil entsprechend gestaltet ist.
In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann das Lageraußenteil ebenfalls über eine umlaufende Nut verfügen und das Schutzelement eine Mehrzahl von Rasthaken besitzen, die in montiertem Zustand des Schutzelementes in die umlaufende Nut eingeschnappt sind. Die Rasthaken können dabei besonders einfach durch die Unterbrechung des umlaufenden Ringes durch Durchbrüche erhalten werden, wobei es unerheblich ist, ob zunächst ein geschlossener um- laufender Rand gefertigt wird, der in einem weiteren Arbeitsschritt zum Beispiel durch spanende Bearbeitung in einzelne Rasthaken geteilt wird, oder ob der Randbereich des Schutzelementes bereits bei der Formgebung, beispielsweise in einer Spritzgussmaschine in Form von Rasthaken gestaltet wird. Durch die Aufteilung in einzelne Rasthaken wird eine bevorzugt federnde ra¬ diale Aufbiegung gegenüber der Aufweitung eines geschlossenen umlaufenden Randes erheblich vereinfacht. Zudem wird durch die hieraus resultierende, gegenüber einem geschlossenen umlaufenden Rand verringerte Fügkraft eine Materialwahl mit einer höheren Festigkeit ermöglicht und eine mögliche Schä¬ digung des Schutzelementes bei der Montage durch ein Einreißen des umlau¬ fenden Randes ausgeschlossen.
Alternativ zu den beiden vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen kann das Lageraußenteil über eine ringförmige Erhebung verfügten und das Schutzele¬ ment eine umlaufende Vertiefung in dessen umlaufenden Rand besitzen, wel¬ che in montiertem Zustand des Schutzelementes auf die ringförmige Erhebung aufgeschnappt ist. Diese Lösung ist für den Fall besonders günstig, dass das Lageraußenteil bereits über eine entsprechende ringförmige Erhebung verfügt, welche hierfür genutzt werden kann.
Auch kann es im Einzelfall fertigungstechnisch einfacher sein, ein Lageraußen¬ teil nachträglich mit einer umlaufenden Erhebung zu versehen, im einfachsten Fall durch Befestigung einer entsprechend geformten Hülse, als nachträglich eine ringförmige Vertiefung einzubringen, was in der Regel das Aufspannen auf eine Drehbank erfordert.
Auch bei dieser Variante ist es natürlich möglich, dass das Lageraußenteil über eine ringförmige Erhebung verfügt, und dass das Schutzelement eine Mehrzahl von Rasthaken besitzt, welche in montiertem Zustand des Schutzelementes auf die ringförmige Erhebung aufgeschnappt sind. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind mit den bereits ausgeführten Vorteilen der oben beschriebenen Rasthakenlösung identisch.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen der vorstehend genannten Aus¬ gestaltungen oder naheliegende Abwandlungen denkbar. Beispielsweise kann ein Absatz von einem größeren auf einen kleineren Durchmesser des Naben¬ bereiches des Lageraußenteils die Funktion einer umlaufenden Nut erfüllen.
Ein Lager mit einem auf einem Lageraußenteil befestigten Schutzelement kann in vielen Fällen in einer ersten Lage und in einer um 180° hierzu gedrehten zweiten Lage montiert werden, wobei die Achse für die Drehung eine Normale zur Rotationsachse des Lagers bildet. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn das Lager und das Lageraußenteil derart symmetrisch zu einer Spiegelachse gestaltet sind, welche einen rechten Winkel zur Rotationsachse des Lagers einschließt, dass die geometrischen Verhältnisse auf beiden Seiten der Achse die spiegelbildliche Montage von zwei baugleichen Schutzelementen ermögli¬ chen.
Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Lager mit montiertem Lagerau- ßenteil mit zwei identischen Schutzelementen auf beiden Seiten des Lagers versehen werden, so dass bei der Montage in jedem Fall ein Schutzelement die
Seite abdeckt, welche nicht durch beispielsweise einen Motorblock oder eine andere Montagefläche geschützt ist. Das jeweils andere Schutzelement kann am Lager verbleiben und gegebenenfalls auch auf der zur Montagefläche des Lagers weisenden Seite eine zusätzliche Schutzwirkung entfalten, falls die
Montage des Lagerinnenrings beispielsweise auf einer Achse mit einem end- seitigen Absatz erfolgt.
Selbst für den Fall, dass die Stirnseite des Lagerinnenrings nach der Montage gegen eine Fläche gepresst wird, welche den Lageraußenring allseitig über¬ ragt, beeinträchtigt das zusätzliche Schutzelement, insbesondere in der Aus¬ gestaltung gemäß Anspruch 2, die Funktion des Lagers in keiner Weise.
Da auch die Herstellungs- und Montagekosten sowie das Gewicht des Schutz- elementes gering sind, ist die Sicherheit, in jedem Fall die offene Seite des Lagers durch ein Schutzelement zu schützen meist höher zu bewerten, als die geringen Kosten durch die Nutzung eines zweiten Schutzelementes pro Lager. Sollte die Entfernung des Schutzelementes auf einer Seite oder sogar auf bei- den Seiten des Lagers gewünscht oder erforderlich sein, so kann das Schutz¬ element bei entsprechender Gestaltung der Fügeelemente zwischen Schutz¬ element und Lageraußenteil einfach, zerstörungsfrei und ohne Werkzeug be¬ seitigt werden.
Lager sind werksseitig häufig mit Dichtringen versehen, wobei der Begriff Dichtring hier als jede Art der Lagerabdichtung als integralem Bestandteil eines Lagers oder als speziell für die Dichtung eines Lagers vorgesehenes Lagerzu¬ behörteil zu verstehen ist. Sicher können auch solche Lager, welche zumindest auf einer Seite mit einem Dichtring versehen sind, mit einem erfindungsgemä¬ ßen Schutzelement versehen werden. Dies stellt sogar eine besonders wün¬ schenswerte Kombination dar, da die werksseitigen Dichtringe des Lagers die Abdichtung gegen beispielsweise Feinstaub übernehmen können, die von ei¬ nem erfindungsgemäßen Schutzelement je nach konstruktiver Ausgestaltung zum Teil nur eingeschränkt geleistet werden kann. Das erfindungsgemäße Schutzelement schützt in diesem Fall den Lagerdichtring vor Einflüssen wie Grobstaub, Steinschlag oder auch dem Strahl eines Hochdruckreinigers, wo¬ durch andernfalls die Dichtringe des Lagers beschädigt werden könnten.
Obwohl das bisher beschriebene Schutzelement in vielen Fällen, insbesondere bei Verwendung von Lagern mit Lagerdichtringen, bereits einen ausreichenden Schutz des Lagers bietet, kann es in einigen Fällen wünschenswert sein, die Schutzwirkung durch eine weitere Barriere zwischen Lager und Umwelt noch¬ mals zu steigern.
Hierfür weist das Schutzelement in einer besonderen Ausgestaltung einen ers¬ ten Fügebereich auf, welcher dafür vorgesehen ist, mit einem zweiten Fügebe¬ reich einer Schutzkappe zusammenzuwirken. Durch diese konstruktiv einfache Lösung ist es möglich, bei Bedarf nach der Montage des Lagerinnenrings auf ein Lagerelement eine vorzugsweise geschlossene Kappe aufzurasten, welche das Lager dann vollständig von der Umwelt abkapselt. Selbstverständlich können die Fϋgebereiche dabei analog zu den in den Un¬ teransprüchen 3 bis 6 genannten Gestaltungsvarianten ausgebildet werden. Es kann aber auch auf gänzlich andere Fügeverfahren, wie etwa eine Klebever¬ bindung oder Kunststoffschweißen zurückgegriffen werden. Obwohl die Schutzkappe bevorzugt geschlossen ist, um eine vollständige Kapselung des Lagers zu erreichen, ist es auch denkbar, in der Schutzkappe zumindest einen Durchbruch vorzusehen, um beispielsweise eine Welle oder Achse hindurch¬ führen zu können.
Schließlich ergibt sich eine besonders sinnvolle Anwendung des beschriebe¬ nen Schutzelementes, wenn das Lageraußenteil eine Rolle in einem Zugmittel¬ getriebe ist. Zugmittelgetriebe werden häufig in Bereichen mit einer besonders hohen Belastung durch Staub, Schmutz, Steinschlag oder ähnliches genutzt. Beim Einsatz in Kraftfahrzeugen dienen sie beispielsweise in Form eines Keil- riemen- oder Zahnriementriebes dazu, Hilfsaggregate anzutreiben oder die antriebstechnische Verbindung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine herzustellen.
Gerade im Motorbereich eines Kraftfahrzeugs sind die möglichen Belastungen durch Staub, Schmutz, Steinschlag und auch durch Reinigung mit beispiels- weise einem Hochdruckreiniger bei einer Motorwäsche ausgesprochen groß, und der Anspruch auf möglichst wartungsfreie Langlebigkeit der Lagerung gleichzeitig besonders hoch. Daher kann ein erfindungsgemäßes Schutzele¬ ment für ein Lager hier mit besonderem Vorteil eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen an ei¬ ner speziellen Ausführungsform näher erläutert. Darin zeigen Fig. 1 ein Lager mit einer Lagerabdeckkappe gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine andere vorbekannte Lagerabdeckung,
Fig. 3 " eine spezielle Ausführungsform eines Lagers mit einem erfindungsgemäßen Schutzelement in einem Ausliefe¬ rungszustand vor der Endmontage, und
Fig. 4 die spezielle Ausführungsform eines Lagers gemäß Fig. 3 nach erfolgter Endmontage.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Wälzlager 1 , welches von einer bekannten geschlossenen Schutzkappe 16 abgedeckt ist. Dieses Lager 1 umfasst einen Lagerinnenring 2 und einen Lageraußenring 3, wobei auf letzterem ein Lageraußenteil 4 drehfest befestigt ist. Zwischen den beiden Lagerringen 2 und 3 sind Wälzkörper 22 angeordnet, so dass diese Lagerringe gegeneinander verdreht werden können. Das Lageraußenteil 4 weist eine umlaufende Nut 9 auf, in welche eine Schutz¬ kappe 16 mit einer ringförmigen Auswölbung axial eingeschnappt ist. Der Mit¬ telpunkt der Schutzkappe 16 liegt in montiertem Zustand auf der Rotationsach¬ se 12 des Lagers 1. Die Rotationsachse 12 des Lagers 1 führt durch eine zent¬ rale Öffnung des Lagerinnenringes 2, durch die beispielsweise eine nicht dar- gestellte Befestigungsschraube führbar ist.
Die Schutzkappe 16 schützt das Lager 1 sowie insbesondere einen Lagerdicht¬ ring 17, und kann erst nach erfolgter Montage des Lagerinnenrings 3 auf einem das Lager 1 tragenden Teil aufgeschnappt werden. Wird dieser Montageschritt vergessen, so bleibt der Lagerdichtring 17 ungeschützt.
Fig. 2 zeigt ebenfalls eine bekannte Ausgestaltung einer Schutzkappe 16, wel¬ che mit einem buchsenartig ausgestalteten Teilbereich 18 im Innenring 2 eines Lagers 1 gehalten wird, und den Lagerdichtring 17 des Lagers 1 sowie den Lageraußenring 3 überdeckt. Aufgrund einer symmetrischen Gestaltung sind hier beide Seiten des Lagers 1 mit Schutzkappen 16 versehen, wobei die Mon¬ tage der Schutzkappen 16 vor einer Endmontage des Lagers auf einem Lager- zapfen möglich ist. Allerdings verringert der buchsenartige Teilbereich 18 die Steifigkeit der Lagerung des Lagerinnenrings 2 auf einem Lagerzapfen oder einem sonstigen Trägerelement.
Die Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform eines Lagers 1 mit einem erfin- dungsgemäßen Schutzelement, wobei dieses spezielle Lager symmetrisch zu der Achse 13 aufgebaut ist.
Das Lager 1 umfasst einen Lagerinnenring 2, einem Lageraußenring 3 und dazwischen angeordnete Wälzkörper 22, einen Lagerdichtring 17 sowie ein Lageraußenteil 4, welches hier als Andrückrolle ausgebildet ist, die durch Auf¬ spritzen oder andere Verfahren drehfest auf dem Lageraußenring 3 befestigt ist.
Das Lageraußenteil 4 weist eine radial äußere Fläche 21 auf, die entsprechend dem vorgesehenen Einsatzzweck gestaltet ist und beispielsweise wie hier dar¬ gestellt aus einem profillosen Zylinderabschnitt besteht. Für andere Einsatz¬ zwecke kann die äußere Fläche 21 jedoch auch in radialer und/oder axialer Richtung profiliert sein, um beispielsweise mit Keilriemen, Zahnriemen, Ketten oder Flachreimen zusammenwirken zu können. Ein Schutzelement 5 greift mit einer ringförmigen Auswölbung an einem umlaufenden Rand 10 in eine korres¬ pondierende umlaufende Nut 9 des Lageraußenteils 4 ein und ist damit sicher auf dem Lageraußenteil 4 befestigt.
Grundsätzlich kommen für die Montage des Schutzelementes 5 auf dem La- geraußenteil 4 auch andere Ausgestaltungen der Fügeflächen in Betracht, wie sie beispielsweise in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 5 beschrieben werden. Daneben sind jedoch auch Befestigungsarten wie etwa Kleben oder Kunststoff¬ schweißen möglich. Weitere Befestigungsarten wie etwa Schrauben, Nieten oder andere Ausges¬ taltungen der Verbindung sind grundsätzlich ebenfalls möglich und können im Einzelfall vorteilhaft angewandt werden, wenn einer Übertragung eines Dreh- momentes zwischen dem Schutzelement 5 und dem Lageraußenteil 3 eine Bedeutung zukommen sollte. Da dies üblicherweise jedoch nicht der Fall ist, bieten die Gestaltungen der Fügeflächen gemäß den abhängigen Ansprüchen 3 bis 5 zwischen dem Schutzelement 5 und dem Lageraußenteil 4 den Vorteil, dass eine radiale Ausrichtung des Schutzelementes 5 zum Lageraußenteil 4 vor der Montage nicht notwendig und die Montage besonders einfach ist.
Da der Durchmesser der mittigen Ausnehmung 7 des Schutzelementes 5 grö¬ ßer als der Außendurchmesser 8 des Lagerinnenrings 2 ist, kann die größte axiale Erstreckung des Lagerinnenrings 2 über die größte axiale Erstreckung des Schutzelementes 5 hinausreichen, wodurch eine einfache Festlegung des Lagerinnenrings 2 auf einer nicht gezeigten ebenen Anlagefläche möglich ist.
Das Schutzelement 5 weist auf seiner Außenseite, vorzugsweise im Bereich des umlaufenden Randes 10, einen ersten Fügebereich 14 auf, welcher mit einem zweiten Fügebereich 15 einer Schutzkappe 16 zusammenwirkt. Diese Schutzkappe 16 ist dazu vorgesehen, nach der Montage des Lagerinnenrings 2 auf einen Lagerträger auf die frei zugängliche Seite des Lagers 1 aufgesetzt zu werden.
Selbstverständlich kann die Schutzkappe 16 auch bereits für die Lagerung und den Transport aufgesetzt werden, um beispielsweise die Bohrung des Lagerin¬ nenrings 2 vor Verschmutzung und/oder Beschädigung zu schützen. Zu diesem Zweck können auch zwei Schutzkappen 16 auf beiden Seiten des Lagers 1 montiert werden. Diese müssen jedoch vor einer Endmontage des Lagers 1 wieder entfernt werden.
In Fig. 4 ist die spezielle Ausführungsform der Schutzvorrichtung gemäß Fig. 3 in montiertem Zustand abgebildet. Für die Beschreibung der Bezugszeichen wird auf die Erläuterungen zu Fig. 3 verwiesen. In Fig. 4 ist deutlich zu erken¬ nen, dass eine Montage des Lagerinnenrings 2 auf eine nicht gezeigte Lager¬ fläche beispielsweise mittels der Lagerbefestigungsschraube 20 problemlos auch bei bereits montiertem Schutzelement möglich ist. Weiter ist zu erkennen, dass aufgrund der geringeren maximalen axialen Erstreckung 19 des Schutz¬ elements 5 gegenüber der größten axialen Erstreckung 6 des Lagerinnenrin¬ ges 2 auch nach der Festlegung des Lagers 1 durch die Lagerbefestigungs¬ schraube 20 eine Berührung zwischen der Lagerbefestigungsschraube 20 und dem Schutzelement 5 ausgeschlossen ist. In dieser montierten Stellung ist die Schutzkappe 16 auf dem Schutzelement 5 aufgesetzt, wobei die Verbindung durch ein Zusammenwirken der ersten und zweiten Fügebereiche 14 und 15 hergestellt wird.
Liste der Bezugszeichen
1 Lager
2 Lagerinnenring
3 Lageraußenring
4 Lageraußenteil
5 Schutzelement
6 Größte axiale Erstreckung des Lagerinnenrings 2
7 Kreisförmige Durchbrechung
8 Außendurchmesser des Lagerinnenrings 2
9 Umlaufende Nut
10 Umlaufender Rand
11 Ringförmige Auswölbung
12 Rotationsachse des Lagers 1
13 Spiegelachse
14 Erster Fügebereich
15 Zweiter Fügebereich
16 Schutzkappe
17 Lagerdichtring
18 Buchsenartig ausgebildeter Teilbereich
19 Größte axiale Erstreckung des Schutzelementes 5
20 Lagerbefestigungsschraube
21 Außenfläche des Lageraußenteils
22 Wälzkörper

Claims

Patentansprüche
1. Lager (1 ) mit einem Lagerinnenring (2) und einem diesen umgebenden Lageraußenring (3), wobei diese Lagerringe (2, 3) relativ zueinander drehbar sind, und bei dem auf dem Lageraußenring (3) ein Lageraußen¬ teil (4) drehfest angeordnet ist, auf welches ein Schutzelement (5) axial montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) im wesentlichen rotationssymmetrisch ist und eine kreisförmige Durch¬ brechung (7) aufweist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (8) des Lagerinnenrings (2), und deren Mittelpunkt in montiertem Zustand auf der Rotationsachse (12) des Lagers (1) liegt.
2. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die größte a- xiale Erstreckung (6) des Lagerinnenrings (2) größer als die maximale axiale Erstreckung (19) des Schutzelementes (5) ist.
3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageraußenteil (4) über eine umlaufende Nut (9) verfügt, und dass das Schutzelement (5) einen umlaufenden Rand (10) mit einer ringförmigen Auswölbung (11) besitzt, die in montiertem Zustand des Schutzelemen¬ tes (5) in die umlaufende Nut (9) eingeschnappt ist.
4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerau¬ ßenteil (4) über eine Nut (9) verfügt, und dass das Schutzelement (5) ei¬ ne Mehrzahl von Rasthaken besitzt, die in montiertem Zustand des Schutzelementes (5) in die umlaufende Nut (6) eingeschnappt sind.
5. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageraußenteil (4) über eine ringförmige Erhebung verfügt, und dass das Schutzelement (5) eine umlaufende Vertiefung in dessen umlaufen¬ den Rand (10) besitzt, welche in montiertem Zustand des Schutzelemen- tes (5) auf die ringförmige Erhebung aufgeschnappt ist.
6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerau¬ ßenteil (4) über eine ringförmige Erhebung verfügt, und dass das Schutzelement (5) eine Mehrzahl von Rasthaken besitzt, welche in mon¬ tiertem Zustand des Schutzelementes (5) auf die ringförmige Erhebung aufgeschnappt sind.
7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1) und das Lageraußenteil (4) derartig symmetrisch zu einer Spiegelachse (13) ausgebildet sind, dass diese einen rechten Win¬ kel zur Rotationsachse (12) des Lagers (1) einschließt, und dass die ge- ometrischen Verhältnisse auf beiden Seiten der Spiegelachse (13) die spiegelbildliche Montage von zwei baugleichen Schutzelementen (5) er¬ möglichen.
8. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1) zumindest auf einer Seite mit einem Dichtring (17) versehen ist.
9. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) einen ersten Fügebereich (13) aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, mit einem zweiten Fügebereich (14) einer Schutzkappe (15) zusammenzuwirken.
10. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageraußenteil (4) als eine Rolle in einem Zugmittelgetriebe ausgebildet ist.
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