DE4420486C2 - Nabe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere für die drehbare Lagerung von Boden­ bearbeitungswerkzeugen an Landmaschinen bestimmte Nabe mit mindestens einem zwischen einem Achsstummel und einem Nabengehäuse angeordneten Lager, wobei durch eine auf den Achsstummel aufschraubbare Achsmutter eine Lagervorspannung in axialer Richtung erzeugt wird und die Außenseite des Nabengehäuses durch eine Nabenkappe abgedichtet ist.

Naben der voranstehend beschriebenen Art sind in verschiedenen Aus­ führungen bekannt. Sie dienen außer zur Lagerung der Räder von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeuganhängern zur drehbaren Lagerung von Bodenbe­ arbeitungswerkzeugen an Landmaschinen. In allen Fällen ist es erforderlich, das zwischen dem Achsstummel und dem Nabengehäuse angeordnete, vor­ zugsweise als Wälzlager ausgebildete Lager gegen Eindringen von Flüssigkeit und Schmutz zu schützen. Während am freien Ende des Achsstummels eine relativ gute Abdichtung durch eine die Achsmutter umgebende, in das Naben­ gehäuse eingeschraubte Nabenkappe erzielt werden kann, bereitet die Lager­ abdichtung auf der Innenseite des Nabengehäuses erheblich größere Schwie­ rigkeiten. An dieser Stelle verwendete herkömmliche Kunststoffabdichtungen haben sich als nicht ausreichend wirksam gegen Sand sowie ammoniakhaltige Flüssigkeiten (Gülle) herausgestellt, wenn derartige Naben für die drehbare Lagerung von Bodenbearbeitungswerkzeugen an Landmaschinen eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nabe der eingangs be­ schriebenen Art derart weiterzubilden, daß sich eine zuverlässige und korrosi­ onsbeständige Abdichtung des zwischen Achsstummel und Nabengehäuse angeordneten Lagers auch gegenüber aggressiven Medien ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenseite des Nabengehäuses durch einen zwischen einem Bund des Achsstummels und dem Lager angeordneten Stoßring, einen über eine Dichtfläche mit dem Stoßring zusammenwirkenden Schleifring und einen mit dem Schleifring zusammenwirkenden Dichtring abgedichtet ist, wo­ bei der Schleifring drehfest mit dem Nabengehäuse und der Stoßring sowie der Dichtring drehfest mit dem Achsstummel verbunden sind und wobei der Dichtring aus Stahlblech hergestellt und mit seiner Dichtfläche unter Vorspannung am Schleifring anliegend eingebaut ist.

Durch die zwischen dem Stoßring und dem Schleifring wirksam werdende ringförmige Dichtfläche wird im Zusammenwirken mit der zusätzlichen Abdich­ tung zwischen Schleifring und Dichtring auf zuverlässige Weise das Eindringen von Flüssigkeit und Schmutz in das Lager verhindert, wobei der aus Stahlblech hergestellte und mit seiner Dichtfläche unter Vorspannung am Schleifring anliegende Dichtring eine metallische Abdichtung schafft, die eine besonders zuverlässige und korrosionsbeständige Abdichtung darstellt. Die erfindungsgemäß weitergebildete Nabe ist somit trotz einfacher und kompakter Bauweise zuverlässig gegen das Eindringen von Flüssigkeiten und Schmutz geschützt.

Aus der DE-PS 8 41 088 war zwar eine für einen Rasenmäher bestimmte Nabe für die Lagerung einer Achse bekannt, bei der zwischen dem Achsstummel und einem Nabengehäuse ein Wälzlager angeordnet ist, wobei eine Achsmutter eine Lagervorspannung in axialer Richtung erzeugt und das Nabengehäuse durch eine Nabenkappe abgedichtet ist. Um das vager vor Verschmutzung zu schützen, ist zwischen einem Bund des Achsstummels und dem Nabengehäuse eine Dichtung vorgesehen. Diese bekannte, im Querschnitt trapezförmige Dichtung ist mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung aus Stoßring, Schleifring und Dichtring nicht vergleichbar, da weder ein Stoßring, noch ein Schleifring vorgesehen sind und der Dichtring nicht drehfest auf dem Achsstummel festgelegt ist und mit einem Schleifring zusammenwirkt.

Aus der DE 18 79 014 U1 war weiterhin eine Dichtungsanordnung für Lauf- und Tragrollen bekannt, bei der zur Abdichtung eines Kugellagers zwischen der Welle und dem Gehäuse ein am Gehäuse festgelegter Ring aus Kunststoff angeordnet ist, an dessen radial abstehendem Schenkel auf gegenüberliegenden Seiten zwei auf der Welle angeordnete Gummiringe anliegen. Diese Konstruktion zeigt keinen Stoßring, da ein derartiger Stoßring sich an einem Bund der Welle abstützen muß. Der aus Kunststoff bestehende Ring ist bereits wegen seines Materials nicht mit einem Stoßring vergleichbar. Weiterhin fehlt der vorbekannten Konstruktion die Möglichkeit, durch eine Achsmutter eine Lagervorspannung in axialer Richtung zu erzeugen und die Außenseite des Nabengehäuses durch eine Nabenkappe abzudichten. Aufgrund dieser gattungsgemäßen Unterschiede und des Fehlens eines Stoßringes und eines aus Stahlblech hergestellten und unter Vorspannung an einem Schleifring anliegenden Dichtringes ist die bekannte Konstruktion nicht mit der erfindungsgemäßen Nabe vergleichbar.

Aus der DE 33 24 468 A1 war schließlich eine für Wasserpumpen in Kraftfahrzeugen bestimmte Wälzlagerabdichtung und somit keine Nabe gemäß der Erfindung bekannt. Es fehlt sowohl die durch eine Achsmutter erzeugte Lagervorspannung in axialer Richtung als auch die Abdichtung des Nabengehäuses durch eine auf die Außenseite aufgeschraubte Nabenkappe. Die für Wasserpumpen in Kraftfahrzeugen bestimmte Konstruktion läßt insgesamt erkennen, daß die dort verwendeten Abdichtmaßnahmen unter der Voraussetzung getroffen werden, daß keine zu berücksichtigenden äußeren Kräfte auf die Welle einwirken, wie es bei der erfindungsgemäßen Nabe dadurch der Fall ist, daß der Bund des Achsstummels mit einem Befestigungsflansch versehen ist, an dem ein Bodenbearbeitungsgerät, beispielsweise eine Scheibenegge befestigt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Dichtring mit einem in Achsrichtung abgewinkelten Schenkel ausgebildet, der mit seiner Stirnfläche am Schleifring anliegt und mit seiner Mantelfläche unter Bildung eines Labyrinths parallel zu einer im Schleifring ausgebildeten Ringfläche verläuft. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung führt zu einer weiteren Verbesserung der Abdichtwirkung.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, als Lager zwei Schrägkugel­ lager im Nabengehäuse anzuordnen, deren gemeinsamer Außenring durch einen Sicherungsring im Nabengehäuse festgelegt ist und deren zur Innenseite weisender Innenring über einen Distanzring am Stoßring anliegt. Diese Aus­ gestaltung ergibt eine besonders kompakte Konstruktion, die eine hohe Stei­ figkeit gegen eine schräge, aus äußeren mechanischen Kräften resultierende Krafteinleitung aufweist. Eine derartige Nabe ist damit auch hohen äußeren Krafteinwirkungen gewachsen, wie sie beispielsweise bei der Bodenbearbei­ tung durch Scheibeneggen auftreten.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, den Schleifring aus Buntmetall und den Stoßring aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere Edelstahl herzustellen. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Stoßring und der Dichtring im Bereich ihrer Anlageflächen in den Schleifring einschleifen, wodurch eine metallische Abdichtung und eine besondere Resistenz der erfindungsgemäßen Nabenabdichtung auch gegen aggressive Medien, wie beispielsweise in der Gülle vorhandenem Ammoniak, erzielt werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nabe dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Nabe und

Fig. 2 eine Stirnansicht der Nabe gemäß Fig. 1.

Die beispielsweise für die drehbare Lagerung von Bodenbearbeitungswerkzeu­ gen an Landmaschinen bestimmte Nabe umfaßt ein Nabengehäuse 1, das über zwei parallel zueinander verlaufende Befestigungslaschen 2 am nicht darge­ stellten Träger einer Landmaschine befestigt wird. Im Nabengehäuse 1 ist über ein Lager 3 ein Achsstummel 4 drehbar gelagert. Beim Ausführungsbeispiel wird das Lager 3 durch zwei Schrägkugellager mit einem gemeinsamen Außenring gebildet.

An einem Bund 4a des Achsstummels 4 ist ein Befestigungsflansch 5 ange­ schweißt, der beispielsweise zur Befestigung einer Scheibenegge dient, die auf diese Weise über die Nabe drehbar an einer nicht dargestellten Landmaschine gelagert wird.

Der geteilte Innenring des Lagers 3 wird unter Erzeugung einer axialen Lager­ vorspannung durch eine Achsmutter 6 festgelegt, die auf ein am freien Ende des Achsstummels 4 ausgebildetes Gewinde aufgeschraubt wird. Um Ein­ dringen von Flüssigkeiten und Schmutz durch die Außenseite des Nabenge­ häuses 1 zu verhindern, ist in das Nabengehäuse 1 eine Nabenkappe 7 einge­ schraubt.

Die Abdichtung des Nabengehäuses 1 an der Innenseite erfolgt durch einen Stoßring 8, einen Schleifring 9 und einen Dichtring 10. Der Stoßring 8 liegt am Bund 4a des Achsstummels 4 an und wird auf dem Achsstummel 4 über einen Distanzring 11 und den geteilten Innenring des Lagers 3 durch die Achsmutter 6 verdrehfest festgelegt. Der im Querschnitt winkelförmige Stoßring 8 wird vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Material, wie Edelstahl hergestellt.

Der vorzugsweise aus Buntmetall hergestellte Schleifring 9 ist verdrehfest im Nabengehäuse 1 angeordnet und wirkt über eine in einer radialen Ebene ver­ laufende Dichtfläche mit dem Stoßring 8 zusammen. Auch der auf der anderen Seite des Schleifringes 9 angeordnete Dichtring 10 liegt an einer in einer ra­ dialen Ebene liegenden Dichtfläche am Schleifring 9 an. Der Dichtring 10 ist verdrehfest auf dem Achsstummel 4 angeordnet. Bei einer bevorzugten Aus­ führungsform ist der Dichtring 10 mit einem in Achsrichtung abgewinkelten Schenkel ausgebildet, der mit seiner Stirnfläche am Schleifring 9 anliegt, so daß sich auch hier eine metallische Abdichtung ergibt. Vorzugsweise ist der Dichtring 10 aus Stahlblech hergestellt. Er wird mit seiner Dichtfläche unter Vorspannung am Schleifring 9 anliegend eingebaut.

Durch die voranstehend beschriebene Ausbildung und die gewählten Material­ kombinationen schleifen sich sowohl der Stoßring 8 als auch der Dichtring 10 an ihren Dichtflächen in den aus weicherem Material bestehenden Schleifring 9 ein, so daß sich eine zuverlässige metallische Abdichtung ergibt, die zudem korrosionsbeständig ist. Der in Achsrichtung abgewinkelte Schenkel des Dichtringes 10 bildet weiterhin mit seinen Mantelflächen ein Labyrinth, das eine zusätzliche Dichtwirkung entfaltet. Die Festlegung des ungeteilten Außenringes des Lagers 3 im Nabengehäuse 1 erfolgt beim Ausführungsbei­ spiel durch einen Sicherungsring 12.

Insgesamt ergibt sich eine besonders kompakte Bauform sowohl der Lagerung als auch der Abdichtung der Nabe. Die Nabe hat darüber hinaus eine hohe Steifigkeit, so daß sie in der Lage ist, eine schräge Einleitung der Kraft aufzu­ nehmen, wie sie beispielsweise durch Scheibeneggen entsteht. Selbstver­ ständlich ist die Nabe jedoch auch zur Lagerung von Rädern geeignet, wobei anders als beim Ausführungsbeispiel der Achsstummel 4 feststehend ausge­ bildet wird und das ein Rad tragende Nabengehäuse 1 über das Lager 3 drehbar auf dem Achsstummel 4 gelagert wird.

Claims (4)

1. Nabe, insbesondere für die drehbare Lagerung von Bodenbearbeitungs­ werkzeugen an Landmaschinen, mit mindestens einem zwischen einem Achsstummel und einem Nabengehäuse angeordneten Lager, vorzugs­ weise Wälzlager, wobei durch eine auf den Achsstummel aufschraubbare Achsmutter eine Lagervorspannung in axialer Richtung erzeugt wird und die Außenseite des Nabengehäuses durch eine Nabenkappe abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Nabengehäuses (1) durch einen zwischen einem Bund (4a) des Achsstummels (4) und dem Lager (3) angeordneten Stoß­ ring (8), einen über eine Dichtfläche mit dem Stoßring (8) zusammenwir­ kenden Schleifring (9) und einen mit dem Schleifring (9) zusammenwir­ kenden Dichtring (10) abgedichtet ist, wobei der Schleifring (9) drehfest mit dem Nabengehäuse (1) und der Stoßring (8) sowie der Dichtring (10) drehfest mit dem Achsstummel (4) verbunden sind und wobei der Dicht­ ring (10) aus Stahlblech hergestellt und mit seiner Dichtfläche unter Vor­ spannung am Schleifring (9) anliegend eingebaut ist.

2. Nabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10) mit einem in Achsrichtung abgewinkelten Schenkel ausgebildet ist, der mit seiner Stirnfläche am Schleifring (9) anliegt und mit seiner Mantel­ fläche unter Bildung eines Labyrinths parallel zu einer am Schleifring (9) ausgebildeten Ringfläche verläuft.

3. Nabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (3) zwei Schrägkugellager im Nabengehäuse (1) angeordnet sind, deren gemeinsamer Außenring durch einen Sicherungsring (12) im Nabenge­ häuse (1) festgelegt ist und deren zur Innenseite weisender Innenring über einen Distanzring (11) am Stoßring (8) anliegt.

4. Nabe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleif­ ring (9) aus Buntmetall und der Stoßring (8) aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere Edelstahl hergestellt ist.