DE102004012806A1

DE102004012806A1 - Radialwälzlager

Info

Publication number: DE102004012806A1
Application number: DE102004012806A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dannhoff
Original assignee: Timken GmbH
Current assignee: JTEKT Bearings North America LLC
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-10-06
Also published as: US20050207688A1

Abstract

Radialwälzlager mit einem Rollenkranz aus einander benachbarten zylindrischen Wälzkörpern (13), zwischen denen jeweils Distanzstücke (15) eingefügt sind, an denen die Wälzkörper (13) geführt sind. Die Wälzkörper (13) sind außerdem in Fenstern (21) eines äußeren Teilkäfigs (11) geführt, der nur zwei Käfigseitenränder (17) und zwischen den Fenstern (21) angeordnete Stege (19) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radialwälzlager entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Radialwälzlager ist bekannt aus der DE 196 05 743 A1 . Hierbei sind zwischen einem massiven Lagerinnenring und einem massiven Lageraußenring zylindrische Wälzkörper angeordnet, zwischen denen jeweils einzelne Distanzstücke eingefügt sind, die beiderseits Kontaktflächen aufweisen, an denen die Wälzkörper geführt sind.

Ein Radialwälzlager mit einem solchen Rollenkranz hat den Vorteil, dass die Wälzkörper weder im Ruhezustand noch beim Rotieren einander berühren, wodurch also Reibung, Erwärmung und Verschleiß vermindert sind. Ein solches "vollrolliges" Radialwälzlager hat somit eine hohe Tragfähigkeit. Es handelt sich also bei diesem Stand der Technik um eine Kombination der positiven Eigenschaften eines vollrolligen Lagers mit denjenigen eines Käfiglagers. Nachteilig ist hierbei, dass das Lager wegen der massiven Innen- und Außenringe eine große radiale Bauhöhe erfordert und infolgedessen ein beträchtliches Gewicht aufweist.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die radiale Bauhöhe des Lagers zu vermindern und dabei eine deutliche Material- und Gewichtsersparnis zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Patentanspruch 1 angegebene Lösung erreicht.

Vorteilhafterweise werden also keine massiven Innen- oder Außenringe verwendet. Ein Innenring entfällt vollkommen. Bereits hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verminderung der radialen Bauhöhe mit entsprechender Material- und Gewichtseinsparung.

Es wird auch kein voller oder massiver Außenring verwendet, sondern nur ein so genannter Teilkäfig mit Käfigstegen und dazwischen liegenden Fenstern, wodurch eine weitere Material- und Gewichtseinsparung erzielt wird. Die Halterung der Wälzkörper erfolgt nach außen allein durch die Käfigstege und nach innen allein durch die Distanzstücke oder Zwischenstücke zwischen den Wälzkörpern.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
1 zeigt schematisch in Schrägansicht ein erfindungsgemäßes Radialwälzlager.
2 ist ein in axialer Richtung gesehener Radialschnitt durch das Radialwälzlager.
3 zeigt in Schrägansicht den Teilkäfig des Radialwälzlagers.
4 zeigt die Anordnung der Wälzkörper oder Rollen des Wälzlagers.
5 zeigt die Anordnung der Distanzstücke des Wälzlagers.
Das erfindungsgemäße Radialwälzlager besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, nämlich einem äußeren Teilkäfig 11, in diesem geführten zylindrischen Wälzkörpern oder Rollen 13 und zwischen den Rollen 13 angeordneten Distanzstücken oder Zwischenstücken 15.
Der Teilkäfig 11 hat zwei an seinen axialen Enden angeordnete Käfigendränder 17, die durch dazwischen angeordnete, radial äußere Käfigstege 19 starr miteinander verbunden sind. Zwischen den Stegen 19 sind Käfigfenster 21 ausgebildet.
Die innerhalb des Käfigs 11 angeordneten Rollen 13 ragen mit ihren Außenseiten oder Außenumfängen durch die Fenster 21 nach außen, um dort eine (nicht gezeigte) äußere Lagerlaufbahn berühren zu können. An der radialen Innenseite ragen die Umfänge der Rollen 13 nach innen über die Zwischenstücke 15 vor, um dort an einer radial inneren (nicht gezeigten) Laufbahn abrollen zu können. Die Rollenhalterung erfolgt also nach außen nur durch die Stege 19 in Verbindung mit den Fenstern 21 und durch die Zwischenstücke 15 und nach innen allein durch die Zwischenstücke 15.
Es handelt sich somit um ein Radialwälzlager mit einem Rollenkranz mit der größtmöglichen Zahl von einander benachbarten zylindrischen Wälzkörpern, Nadeln oder Rollen 13, zwischen denen jeweils einzelne Distanzstücke 15 angeordnet sind. Diese weisen in Umfangsrichtung an ihren beiden Seiten Kontaktflächen 23 auf, deren Krümmung derjenigen der Rollen 13 entspricht und an denen die Rollen 13 abrollen und in Umfangsrichtung geführt sind. Die Wälzkörper oder Rollen 13 sind außerdem radial nach außen in den Fenstern 21 zwischen den Stegen 19 des Käfigs 11 geführt.
Da keine vollen oder massiven Innen- oder Außenringe verwendet werden, ergibt sich eine kleine radiale Bauhöhe, die allein durch den Durchmesser der Rollen 13 ausgenutzt wird. Es ergibt sich also eine entsprechende Einsparung an Material und Gewicht, und es können Wälzkörper 13 mit verhältnismäßig großem Durchmesser zur Erzielung einer hohen Tragfähigkeit des Lagers verwendet werden.
Die Distanzstücke oder Abstandsstücke 15 sind an ihrer radialen Innenseite 25 in Umfangsrichtung breiter als der kleinste Abstand zwischen benachbarten Rollen 13, so dass diese nach radial innen nur durch die Distanzstücke oder Abstandsstücke 15 gehalten sind.
An ihren radialen Außenseiten 27 können die Distanzstücke 15 in Umfangsrichtung breiter als an ihren radialen Innenseiten 25 sein, so dass auch an der Außenseite eine gute radiale Führung der Rollen 13 gegeben ist.
Vorteilhafterweise können die Distanzstücke 15 mit ihrer radialen Außenseite 27 an der Innenseite 29 der Käfigstege 19 anliegen. Damit ergibt sich eine besonders gute Abstützung und Halterung der Wälzkörper 13 bzw. des Rollenkranzes nach außen.
Schließlich können die Distanzstücke oder Abstandsstücke 15 aus geeigneten Kunststoffen bestehen, wodurch gute Abrolleigenschaften zwischen den Rollen 13 und den Abstandsstücken 15 gegeben sind und das Lager insgesamt gegenüber der Verwendung von Metall noch leichter wird.
Die Rollen 13 laufen nur mit ihrer eigenen Umfangsgeschwindigkeit an den Zwischenstücken 15 an, so dass sich bei entsprechender Paarung von Metall und Kunststoff günstige Laufeigenschaften ergeben. Die Rollen 13 berühren einander nicht, so dass sich also die bei direkter Berührung der Rollen durch Verdoppelung der Umfangsgeschwindigkeit gegebene Reibung und Erwärmung nicht einstellen kann.
Insgesamt hat das erfindungsgemäße Lager die Tragfähigkeit oder Tragzahl eines vollrolligen Lagers bei geringer radialer Bauhöhe und entsprechend geringem Gewicht.

Claims

Radialwälzlager mit einem Rollenkranz aus einander benachbarten zylindrischen Wälzkörpern (13), zwischen denen jeweils einzelne Distanzstücke (15) eingefügt sind, die beiderseitige Kontaktflächen (23) aufweisen, an denen die Wälzkörper (13) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (13) in Fenstern (21) eines äußeren Teilkäfigs (11) geführt sind, der aus zwei Käfigseitenrändern (17) und dazwischen angeordneten Stegen (19) gebildet ist.
Radialwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (15) an ihren radialen Innenseiten (25) breiter sind als der kleinste Abstand zwischen benachbarten Wälzkörpern (13).
Radialwälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Distanzstücke (15) an ihren radialen Außenseiten (27) breiter sind als an ihren radialen Innenseiten (25).
Radialwälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (15) mit ihren radialen Außenseiten (27) an der Innenseite der Käfigstege (19) anliegen.
Radialwälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (15) aus Kunststoff bestehen.