DE102005019482B4

DE102005019482B4 - Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102005019482B4
Application number: DE200510019482
Authority: DE
Inventors: Bernd Stephan
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: DE102005019482A1

Abstract

Kegelrollenlager (1) mit einem Innenring (2) und einem Außenring (3), zwischen denen Kegelrollen (4) angeordnet sind,
wobei der Innenring (2) und/oder der Außenring (3) des Kegelrollenlagers (1) durch ein Blechteil gebildet wird, das so ausgeformt ist, dass es einen Hohlraum (5, 6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hohlraum (5, 6) abgeschlossen ist und dass der Hohlraum (5, 6) zumindest einer der Lagerringe (2, 3) mit einer Füllung versehen ist, die ihn vollständig ausfüllt, wobei die Füllung aus Kunststoff besteht, der in den Hohlraum (5, 6) eingespritzt ist, wobei dieser Lagerring (2, 3) aus zwei Blechteilen (2', 2'', 3', 3'') gebildet wird, die an mindestens zwei Stellen (9, 10, 11, 12) zusammentreffen und dort miteinander stoffschlüssig verbunden sind und wobei dieser Lagerring (2, 3) mindestens eine Einfüllöffnung (14) zum Einfüllen der Füllung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen denen Kegelrollen angeordnet sind, wobei der Innenring und/oder der Außenring des Kegelrollenlagers durch ein Blechteil gebildet wird, das so ausgeformt ist, dass es einen Hohlraum aufweist.
Kegelrollenlager dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden für eine Vielzahl von Lageranwendungen eingesetzt. Exemplarisch wird auf die DE 70 19 131 U , auf die US 1,672,012 A , auf die DE 69 12 859 U , auf die US 3,653,731 A auf die US 4,427,241 und auf die US 6,273,614 B1 hingewiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kegelrollenlager der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich insbesondere bei relativ moderaten oder geringen Anforderungen an die aufzunehmende Belastung und/oder Präzision der Lagerung dadurch auszeichnet, dass das Lager sehr leicht ist. Weiterhin sollen die Herstellkosten gering sein, so dass sich das Lager auch und insbesondere für die Großserienfertigung eignet.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum abgeschlossen ist und dass der Hohlraum zumindest einer der Lagerringe mit einer Füllung versehen ist, die ihn vollständig ausfüllt, wobei die Füllung aus Kunststoff besteht, der in den Hohlraum eingespritzt ist, wobei dieser Lagerring aus zwei Blechteilen gebildet wird, die an mindestens zwei Stellen zusammentreffen und dort miteinander stoffschlüssig verbunden sind und wobei dieser Lagerring mindestens eine Einfüllöffnung zum Einfüllen der Füllung aufweist.
Bevorzugt wird sowohl der Innenring als auch der Außenring des Kegelrollenlagers jeweils durch ein Blechteil gebildet, das so ausgeformt ist, dass es einen Hohlraum aufweist.
Das vorgeschlagene Kegelrollenlager zeichnet sich damit durch ein geringes Gewicht bei geringem Materialeinsatz aus, so dass es leicht und preiswert herstellbar ist.
Unter einem abgeschlossenen Hohlraum ist vorliegend zu verstehen, dass der Hohlraum beispielsweise durch einen Schweiß- oder Lötvorgang hermetisch abgeschlossen ist, so dass beispielweise keine Feuchtigkeit in das Hohlrauminnere eindringen kann. Dadurch kann Korrosion entgegengewirkt werden.
Das Blechteil, aus dem die Lagerringe gebildet werden, hat vorzugsweise eine konstante Dicke.
Dabei hat sich insbesondere das Schweißen, insbesondere das Laserschweißen oder das Elektronenstrahlschweißen, als Verbindungsverfahren bewährt. Genauso kann aber auch Löten, insbesondere Hartlöten, hierfür eingesetzt werden.
Das Blechteil des Innenrings ist bevorzugt so ausgeformt, dass es einen axialen Anschlag für die Kegelrollen bildet. Alternativ hierzu kann ein Anlaufbord für den axialen Anlauf der Kegelrollen auch am Blechteil des Außenrings ausgebildet sein.
Die Einfüllöffnung kann im seitlichen Bereich der Lagerringe angeordnet werden; sie sollte nicht im Bereich der Laufbahnen liegen.
Die Füllung des Lagerrings kann dazu dienen, die mindestens zwei Teile eines mehrteilig (zweiteilig) ausgebildeten Lagerrings miteinander zu verbinden, d. h. es können beispielsweise ein Außenblechteil und ein Innenblechteil, die den Lagerring zusammen bilden, durch die Füllung zusammengehalten werden.
Die Lagerringe bestehen bevorzugt aus Stahlblech. Sie können durch einen Tiefziehvorgang, durch einen Kaltwalzvorgang, durch einen Drückwalzvorgang, durch einen Rolliervorgang und/oder durch einen Fließpressvorgang hergestellt werden. Ferner können sie einer Wärmebehandlung, insbesondere einem Härtevorgang, möglicherweise unter Schutzgas, unterzogen werden. Bevorzugt weisen die Lagerringe eine Oberflächenhärte von mindestens 50 HRC auf.
Mit dem Erfindungsvorschlag wird ein einfach aufgebautes und kostengünstiges Kegelrollenlager geschaffen, das sich insbesondere für die Großserienfertigung eignet. Das Lager ist relativ leicht und weist für einfachere Anwendungen eine hinreichende Präzision auf.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
1 ein Kegelrollenlager im Radialschnitt als Prinzipdarstellung,
2 eine Ausführungsform des Kegelrollenlagers gemäß der Erfindung in der Darstellung gemäß 1 und
3 eine zu 2 alternative Ausführungsform des Kegelrollenlagers gemäß der Erfindung.
In 1 ist ein Kegelrollenlager 1 skizziert, das einen Innenring 2 und einen Außenring 3 aufweist. Zwischen den Ringen 2, 3 sind in üblicher Weise Kegelrollen 4 angeordnet. Die Kegelrollen 4 werden in üblicher Weise von einem Käfig 15 geführt.
Sowohl der Innenring 2 als auch der Außenring 3 sind aus einem Blechteil mit konstanter oder weitgehend konstanter Dicke d geformt. Hierfür ist das Blech des Lagerrings so umgeformt, dass sich die dargestellte Querschnittsform in einem Radialschnitt ergibt. Beide Ringe weisen dabei einen abgeschlossenen Hohlraum 5 bzw. 6 auf.
Das Blech ist also so umgeformt, dass sich bei beiden Ringen eine Laufbahn für die Kegelrollen 4 bildet. Im Falle des Innenrings 2 ist das Blech so umgeformt, dass sich ein axialer Anschlag 13 für die Kegelrollen 4 ergibt.
An der Zusammentreffstelle 7 bzw. 8 der Blechenden sind die Stoßstellen des Blechs miteinander verschweißt, so dass die Hohlräume 5 bzw. 6 hermetisch abgeschlossen sind. Es kann damit keine Feuchtigkeit in das Innere des Hohlraums eindringen. Durch die Verschweißung an den Stellen 7 bzw. 8 wird au ßerdem die mechanische Festigkeit der Hohlringe 2 bzw. 3 erheblich erhöht, so dass die Ringe hinreichende Steifigkeit zur Aufnahme von Kräften aufweisen.
Die Zusammentreffstelle 8 des Innenrings 2 liegt im radial äußeren Bereich. Die Zusammentreffstelle 7 des Außenrings 3 liegt auch im radial äußeren Bereich des Rings, und zwar im Bereich des kleinen Laufbahndurchmessers des Lagers 1.
Der Außenring ist im Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einer Einfüllöffnung 14 im Seitenbereich des Lagerrings 3 versehen. Durch diese kann Kunststoff in den Hohlraum 5 eingefüllt werden.
Als Füllmaterial wird Kunststoff eingesetzt, das als Granulat eingefüllt oder eingespritzt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung gemäß 2 zeichnet sich dadurch aus, dass die Lageringe 2, 3 hier jeweils zweiteilig ausgeführt sind. Sie bestehen jeweils aus zwei Blechen 2' und 2'' bzw. 3' und 3''. Der Umformvorgang des Bleches bzw. der zum Einsatz kommenden Blechteile 2', 2'', 3', 3'' ist hier einfacher gestaltet als in den Fällen der Lösungen gemäß der 1, 2 und 3.
Die Blechteile 2' und 2'' des Innenrings 2 sind an den beiden Zusammentreffstellen 9 und 10 der Blechenden miteinander verschweißt oder verlötet. Entsprechend sind die Blechteile 3' und 3'' des Außenrings 3 an den Zusammentreffstellen 11 und 12 verlötet bzw. verschweißt.
Eine ähnliche Lösung geht aus 3 hervor. Auch hier sind die Ringe 2, 3 aus je zwei Blechteilen 2' und 2'' bzw. 3' und 3'' gebildet.
Für die gute und präzise Auflage des Blechteils 2'' am Blechteil 2' im Bereich des großen Laufbahndurchmessers weist das Blechteil 2' einen umgebogenen Auflageabschnitt 16 auf. Entsprechend weist das Blechteil 3' einen Auflageabschnitt 17 für die präzise Anlage des Blechteils 3'' auf. Durch die ausgeformten Auflageabschnitte 16 und 17 erleichtert sich der Herstellungsprozess der Lagerringe 2, 3 unter Einhaltung der benötigten Präzision bei der Zusammenfügung der Blechteile 2' und 2'' bzw. 3' und 3''.
In den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 kann vorgesehen werden, dass die Blechteile 2' und 3' aus nicht gehärtetem Material bestehen, da diese nicht besonders verschleißbeständig sein müssen; an diesen Ringen laufen nicht die Kegelrollen an.
Die Lagerringe 2, 3 werden nach dem vorzugsweise spanlosen Herstellen keiner weiteren spanenden Bearbeitung an den Laufbahnen unterzogen, d. h. es erfolgt bevorzugt kein Schleifen und/oder Honen. Die Dicke d des Blechs, aus dem die Ringe 2, 3, geformt sind, ist bevorzugt konstant, wobei allerdings auch leichte Verjüngungen über die axiale Erstreckung des Rings möglich sind.
Die Laufbahnen der Ringe 2, 3 können gerade, ballig oder logarithmisch gekrümmt ausgebildet sein, wobei große Balligkeits- bzw. Krümmungsradien vorgesehen werden können. Die zum Einsatz kommenden Kegelrollen (bevorzugt aus durchgehärtetem Wälzlagerstahl) und Käfige (aus Stahlblech oder Kunststoff) entsprechen den ansonsten bei Kegelrollenlagern üblichen Ausführungen. Hinsichtlich des Materials ist anzumerken, dass übliche Maßnahmen zur Veredelung des Materials zum Einsatz kommen können. Bewährt hat sich korrosionsarmes bzw. korrosionsbeständiges Material und eine korrosi onsvermindernde bzw. korrosionsbeständige Beschichtung einschließlich Nitrieren, Carbonitieren etc.

1: Kegelrollenlager
2: Innenring
2': Blechteil
2'': Blechteil
3: Außenring
3': Blechteil
3'': Blechteil
4: Kegelrollen
5: Hohlraum
6: Hohlraum
7: Zusammentreffstelle
8: Zusammentreffstelle
9: Zusammentreffstelle
10: Zusammentreffstelle
11: Zusammentreffstelle
12: Zusammentreffstelle
13: axialer Anschlag
14: Einfüllöffnung
15: Käfig
16: Auflageabschnitt
17: Auflageabschnitt
d: Dicke

Claims

Kegelrollenlager (1) mit einem Innenring (2) und einem Außenring (3), zwischen denen Kegelrollen (4) angeordnet sind, wobei der Innenring (2) und/oder der Außenring (3) des Kegelrollenlagers (1) durch ein Blechteil gebildet wird, das so ausgeformt ist, dass es einen Hohlraum (5, 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5, 6) abgeschlossen ist und dass der Hohlraum (5, 6) zumindest einer der Lagerringe (2, 3) mit einer Füllung versehen ist, die ihn vollständig ausfüllt, wobei die Füllung aus Kunststoff besteht, der in den Hohlraum (5, 6) eingespritzt ist, wobei dieser Lagerring (2, 3) aus zwei Blechteilen (2', 2'', 3', 3'') gebildet wird, die an mindestens zwei Stellen (9, 10, 11, 12) zusammentreffen und dort miteinander stoffschlüssig verbunden sind und wobei dieser Lagerring (2, 3) mindestens eine Einfüllöffnung (14) zum Einfüllen der Füllung aufweist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil eine konstante Dicke (d) aufweist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung an der Stelle (7, 8, 9, 10, 11, 12) durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen, hergestellt ist.
Kegelrollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung an der Stelle (7, 8, 9, 10, 11, 12) durch Löten, insbesondere durch Hartlöten, hergestellt ist.
Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (2, 2', 2'') des Innenrings so ausgeformt ist, dass es einen axialen Anschlag (13) für die Kegelrollen (4) bildet.
Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einfüllöffnung (14) im seitlichen Bereich der Lagerringe (2, 3) angeordnet ist.
Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (5, 6) aus Stahlblech bestehen.
Kegelrollenlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (5, 6) durch einen Tiefziehvorgang, durch einen Kaltwalzvorgang, durch einen Drückwalzvorgang, durch einen Rolliervorgang und/oder durch einen Fließpressvorgang hergestellt sind.
Kegelrollenlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (5, 6) einer Wärmebehandlung, insbesondere einem Härtevorgang, unterzogen sind.
Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (5, 6) eine Oberflächenhärte von mindestens 50 HRC aufweisen.