-
Die Erfindung betrifft ein Radlager, umfassend einen Innenring mit einer Innenringlaufbahn und einen Außenring mit einer Außenringlaufbahn und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring wälzend gelagert in einem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, und eine Dichtung zur Abdichtung eines zwischen Innenring und Außenring gebildeten Lagerinnenraums.
-
Radlageranordnungen und Radlager sind seit langem im Stand der Technik, nicht zuletzt auch aus dem Angebot der Anmelderin, bekannt.
-
Radlager in Fahrzeugen dienen dazu, eine Rotation der Fahrzeugräder relativ zum Fahrgestell zu ermöglichen und müssen dabei radiale und axiale auftretende Kräfte aufnehmen. Die radialen Kräfte können dabei durch das Eigengewicht des Fahrzeuges entstehen und die axialen Kräfte können durch seitliche Kräfte, beispielsweise bei der Kurvenfahrt eines Fahrzeuges entstehen. Für die Aufnahme von radialen und axialen Kräften bei der Radlagerung gibt es bereits eine Vielzahl verschiedener, aus dem Stand der Technik bekannter Radlagerkonfigurationen.
-
Auch Dichtungen für Radlager gibt es in zahlreichen Varianten. Üblicherweise besitzen Dichtungen für Radlager mehrere Dichtlippen, die die Kontaktfläche zum drehenden Lagerring - je nach Ausführung also den Innenring oder den Außenring - abdichten. Bei deren Berührung entsteht Reibung, die zum einen notwendig ist, um eine hinreichende Dichtheit zu gewährleisten, zum anderen jedoch unerwünscht ist, da sie die Radlagerreibung spürbar erhöht.
-
Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es somit die Aufgabe der Erfindung ein Radlager bereit zu stellen, welches im Hinblick auf Reibungsverluste weiter optimiert ist.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Radlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein erfindungsgemäßes Radlager umfasst einen Innenring mit einer Innenringlaufbahn und einen Außenring mit einer Außenringlaufbahn und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring wälzend gelagert in einem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, und eine Dichtung zur Abdichtung eines zwischen Innenring und Außenring gebildeten Lagerinnenraums, wobei die Dichtung als Labyrinthdichtung, umfassend eine Mehrzahl von einzelnen Dichtungsblechen, ausgebildet ist, wobei die Dichtungsbleche in axialer Richtung abwechselnd an dem Innenring und an dem Außenring befestigt sind.
-
Die Dichtungsbleche erstrecken sich dabei jeweils mit einem Scheibenringabschnitt radial nach innen in Richtung des gegenüberliegenden Lagerrings.
-
Es kann vorgesehen sein, dass bei drei oder mehr Dichtungsblechen in einem Ringraum, der von zwei äußeren Scheibenringabschnitten gebildet ist, welche sich von einem der Lagerringe erstrecken, ein Scheibenringabschnitt eines am anderen Lagerring angeordneten Dichtungsblechs aufgenommen ist.
-
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass ein Radlager mit reduzierter Reibung und hinreichend sicherer Abdichtung gegen Schmutz und Feuchte geschaffen ist.
-
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
-
Wälzlager sind Lager, bei denen zwischen einem Innenring und einem Außenring rollende Wälzkörper den Reibungswiderstand verringern. Wälzlager werden bevorzugt in Anwendungsgebieten verwendet, wo Lagerungen bei kleinen Drehzahlen und hohen Lasten reibungsarm arbeiten sollen und wo sich Drehzahlen häufig ändern.
-
Der Außenring und der Innenring des Radlagers sind koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. Durch die Anordnung des Außen- und Innenrings stehen sich die Außenringlaufbahn und Innenringlaufbahn gegenüber. Hierdurch wird ein Wälzkörperraum (auch als Lagerinnenraum bezeichnet) gebildet, der einen oder mehrere Sätze Wälzkörper zwischen der Außenringlaufbahn und der Innenringlaufbahn aufnehmen kann.
-
Die Wälzkörper haben abhängig von der Radlagerbauart die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Innenrings und des Außenrings ab und haben die Aufgabe, die auf das Radlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen.
-
Das Radlager kann einen Käfig aufweisen, wobei der Käfig die Wälzkörper führt. Der Käfig so ausgebildet, dass die Wälzkörperkugeln und/oder die Wälzkörperrollen voneinander beabstandet werden, damit beispielsweise die Reibung und Wärmeentwicklung der Wälzkörper möglichst gering gehalten wird. Ferner hält der Käfig die Wälzkörperkugeln und/oder Wälzkörperrollen in einem festen Abstand beim Abwälzen zueinander, wodurch eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt werden kann.
-
Die Dichtung des Radlagers verhindert zum einen, dass das Schmiermittel aus dem Radlager austreten kann. Andererseits sorgt die Dichtung dafür, dass kein Schmutz bzw. Feuchtigkeit in das Radlager eindringt. Üblicherweise berühren bei Radlagern die eingesetzten Dichtungen mit mehreren Dichtlippen den Innen- bzw. Außenring. Diese sind so ausgelegt, dass sie zum einen über die gesamte Lebensdauer das Lager abdichten, andererseits die Reibung nicht zu hoch ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Dichtungsbleche gewellt ausgebildet sind, insbesondere derart, dass die Wellenform sich im Querschnitt gesehen in radialer Richtung erstreckt. Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass ein Radlager mit einer Dichtung geschaffen ist, bei dem Schmiermittel im Bereich der Dichtung besser kontrolliert verdrängt werden kann. Gewellt im Sinne dieser Anmeldung umfasst jede sich aus einer radial verlaufenden Ebene herauserstreckende ringförmig umlaufende Raumform eines Dichtungsblechs.
-
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Dichtungsbleche derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass über weite Teile der radialen Erstreckung ein sehr geringer Abstand gehalten ist, insbesondere aber über eine kleinere radiale Erstreckung die Abstände vergrößert sind, um einen Sammelraum für Schmiermittel zu bilden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein Radlager mit einer als Labyrinthdichtung ausgebildeten Dichtung geschaffen ist, bei dem der Austritt von Schmiermittel weitgehend unterbunden werden kann.
-
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Dichtungsbleche über einen im Wesentlichen rechtwinklig abgewinkelten Befestigungsringflansch an dem Innenring oder dem Außenring festgelegt sind und mit einem Scheibenring radial nach innen sich in Richtung des gegenüberliegenden Lagerrings erstrecken. Somit kann insbesondere bewirkt werden, dass eine in axialer Erstreckung reduzierte Bauraumgröße erreicht werden kann.
-
Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass eine erste Gruppe von Dichtungsblechen am Innenring befestigt ist, wobei ein erstes innenringseitig zu befestigendes Dichtungsblech unmittelbar auf dem Innenring befestigt ist und jedes weitere innenringseitig zu befestigende Dichtungsblech mit seinem Befestigungsringflansch auf dem Befestigungsringflansch des ersten innenringseitig zu befestigenden Dichtungsblechs befestigt ist, und/oder dass eine zweite Gruppe von Dichtungsblechen am Außenring befestigt ist, wobei ein erstes außenringseitig zu befestigendes Dichtungsblech unmittelbar auf dem Außenring befestigt ist und jedes weitere außenringseitig zu befestigende Dichtungsblech mit seinem Befestigungsringflansch auf dem Befestigungsringflansch des ersten außenringseitig zu befestigenden Dichtungsblechs befestigt ist.
Hierdurch kann erreicht werden, dass ein Radlager mit einer Labyrinthdichtung geschaffen ist, welches in axialer Richtung eine nur geringe Bauraumgröße beansprucht.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
-
Es zeigen:
- 1 ein Radlager gemäß dem Stand der Technik in einem axialen Teilschnitt in schematischer Darstellung,
- 2 verschiedene Ausführungen eines Dichtungsaufbaus eines erfindungsgemäßen Radlagers in schematischer Darstellung, und
- 3 weitere verschiedene Ausführungen einer Labyrinthdichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
-
Die 1 zeigt ein Radlager 1, umfassend einen Innenring 2 mit einer Innenringlaufbahn 3 und einen Außenring 4mit einer Außenringlaufbahn 5 und eine Vielzahl von Wälzkörpern 6, die zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 4 wälzend gelagert in mit einem Käfig 7 voneinander beabstandet angeordnet sind, und eine Dichtung 8 zur Abdichtung eines zwischen Innenring 2 und Außenring 4 gebildeten Lagerinnenraums 9. Ein derartiger Grundaufbau eines Radlagers, wie er in der 1 gezeigt ist, ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt und wird insbesondere im Hinblick auf seine Abdichtung, wie sie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt ist, weiterentwickelt. Die in 1 gezeigte Dichtung 8 ist rein exemplarisch gezeigt und gehört in der gezeigten Ausbildung in der 1 nicht zum Gegenstand der Erfindung.
-
Die 2 und 3 zeigt jeweils den Dichtungsaufbau eines erfindungsgemäßen Radlagers 1 in insgesamt zwölf verschieden beispielhaften Ausführungsformen.
-
Ein erfindungsgemäßes Radlager 1 umfasst, wie bereits in 1 im Detail dargestellt, einen Innenring 2 mit einer Innenringlaufbahn 3 und einen Außenring 4 mit einer Außenringlaufbahn 5 und eine Vielzahl von Wälzkörpern 6, die zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 4 wälzend gelagert in mit einem Käfig 7 voneinander beabstandet angeordnet sind. Ferner umfasst das Radlager 1 eine Dichtung 8 zur Abdichtung eines zwischen Innenring 2 und Außenring 4 gebildeten Lagerinnenraums 9. Dabei unterscheidet sich der Dichtungsaufbau gemäß der Erfindung von dem aus dem Stand der Technik (1) bekannten Dichtungsaufbau durch eine Dichtung mit Dichtungsträger und auf diesem angeordneten elastischen Dichtelement mit Dichtlippen erheblich. Die erfindungsgemäße Dichtung 8 für ein Radlager 1 ist als Labyrinthdichtung ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von einzelnen, ringscheibenförmig ausgebildeten Dichtungsblechen 10, wobei die Dichtungsbleche 10 in axialer Richtung abwechselnd an dem Innenring 2 und an dem Außenring 4 befestigt sind. Dies ist besonders gut anhand der 2 und 3 zu erkennen.
-
Die 2 und 3 zeigen ferner, dass die Dichtungsbleche 10 derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass über weite Teile der radialen Erstreckung ein sehr geringer Abstand gehalten ist, insbesondere aber über eine kleinere radiale Erstreckung die Abstände vergrößert sind, um einen Sammelraum 11 für Schmiermittel zu bilden.
-
Die 2 und 3 zeigen auch, dass die Dichtungsbleche 10 über einen um zirka neunzig Winkelgrad abgewinkelten Befestigungsringflansch 12 an dem Innenring 2 oder dem Außenring 4 befestigt sind.
-
Ferner ist in der Ausführungsform, zweite und vierte von links in der 2, sowie erste von links in der 3 gezeigt, dass eine erste Gruppe von Dichtungsblechen 13 am Innenring 2 befestigt sein kann, wobei ein erstes innenringseitig zu befestigendes Dichtungsblech 10 unmittelbar auf dem Innenring 2 befestigt ist und jedes weitere innenringseitig zu befestigende Dichtungsblech 10 mit seinem Befestigungsringflansch 12 auf dem Befestigungsringflansch 12 des ersten innenringseitig zu befestigenden Dichtungsblechs 10 befestigt ist. Ferner kann eine zweite Gruppe von Dichtungsblechen 14 am Außenring 4 befestigt sein, wobei ein erstes außenringseitig zu befestigendes Dichtungsblech 10 unmittelbar auf dem Außenring 4 befestigt ist und jedes weitere außenringseitig zu befestigende Dichtungsblech 10 mit seinem Befestigungsringflansch 12 auf dem Befestigungsringflansch 12 des ersten außenringseitig zu befestigenden Dichtungsblechs 10 befestigt ist.
-
In der von links gesehen ersten, in 2 dargestellten, Ausführungsform einer Labyrinthdichtung weist die Dichtung 8 insgesamt drei ringscheibenförmig ausgebildete Dichtungsbleche 10 auf, wobei ein erstes Dichtungsblech 10 an der inneren Mantelfläche des Außenrings 4 des Radlagers 1, ein zweites Dichtungsblech 10 an der inneren Mantelfläche des Innenrings 2 des Radlagers 1 und ein drittes Dichtungsblech 10 wieder an der inneren Mantelfläche des Außenrings 4 angeordnet ist.
-
Diese abwechselnde Befestigung Innenring-Außenring-Innenring- etc (oder Außenring-Innenring-Außenring- etc), ist allen Ausführungsformen gemeinsam. In manchen der gezeigten Ausführungsformen sind die Dichtungsbleche 10 jeweils unmittelbar über ihren Befestigungsringflansch 12 am jeweiligen Lagerring befestigt, in anderen Ausführungsformen ist zumindest ein erstes Dichtungsblech 10 über seinen Befestigungsringflansch 12 am jeweiligen Lagerring unmittelbar befestigt, wobei die weiteren Befestigungsringflansche 12, die an diesem Lagerring befestigt werden sollen, über den Befestigungsringflansch 12 des ersten befestigten Dichtungsblechs 10 mittelbar am Lagerring befestigt sind (siehe z.B. zweite und vierte Ausführungsform von links aus 2 sowie die erste Ausführungsform von links aus 3).
-
Bevorzugt sind die Dichtungsbleche 10 einer ersten Gruppe von Dichtungsblechen 13, die an dem einen Lagerring (z.B. Außenring 4) befestigt sind, und die Dichtungsbleche 10 einer zweiten Gruppe von Dichtungsblechen 14, die an dem anderen Lagerring (z.B. Innenring 2) befestigt sind, derart ausgebildet, dass sie sich in ihrer radialen Erstreckung zur Bildung eines im Wesentlichen parallel verlaufenden Ringspalts bzw. eines entsprechenden Labyrinths über einen Bereich von zirka 50% bis 90%, insbesondere zirka 70% bis 80%, ihrer parallelen Scheibenflächen überdecken. Ferner sind die Dichtungsbleche 10 in ihrer Geometrie derart ausgebildet, dass sie insbesondere in den Lagerring nahen Bereichen mit ihren Scheibenflächen weiter voneinander beabstandet sind, so ein Sammelraum 11 für die Sammlung von Schmiermittel gebildet ist.
-
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radlager
- 2
- Innenring
- 3
- Innenringlaufbahn
- 4
- Außenring
- 5
- Außenringlaufbahn
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Käfig
- 8
- Dichtung
- 9
- Lagerinnenraum
- 10
- Dichtungsblech
- 11
- Sammelraum
- 12
- Befestigungsringflansch
- 13
- eine erste Gruppe von Dichtungsblechen
- 14
- eine zweite Gruppe von Dichtungsblechen
