DE102008035357A1 - Wälzgelagerte Drehverbindung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine wälzgelagerte Drehverbindung (1), bestehend aus wenigstens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen (2, 3), zwischen denen Wälzkörper (4) auf zugehörigen Laufbahnen abrollen, wobei wenigstens einer der Lagerringe (2) an wenigstens einer Umfangsstelle eine durch einen Stopfen (7) verschließbare Öffnung (6) aufweist und Mittel (8, 9) zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung (1) vorgesehen sind. Zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel (8) zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung (1) als wenigstens eine in den Stopfen (7) eingebrachte Bohrung (8) ausgeführt sind.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine wälzgelagerte Drehverbindung, bestehend aus wenigstens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen, zwischen denen Wälzkörper auf zugehörigen Laufbahnen abrollen, wobei wenigstens einer der Lagerringe an wenigstens einer Umfangstelle eine durch einen Stopfen verschließbare Öffnung aufweist und Mittel zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung vorgesehen sind.
• Hintergrund der Erfindung
• Wälzgelagerte Drehverbindungen der oben genannten Art kommen in solchen Gebieten zum Einsatz, bei denen bei begrenztem Bauraum hohe Belastungen auftreten, eine große Betriebssicherheit und lange Lebensdauer verlangt wird. Insbesondere kommen die genannten Stopfen immer dann zum Einsatz, wenn die Drehverbindung eine hohe Steifigkeit aufweisen muss und die Schultern der Laufringe so hoch ausgebildet sind, dass zwischen diesen nur ein minimaler Spalt bestehen bleibt. Dies führt dazu, dass die Drehverbindung bei ihrer Herstellung nicht über den Spalt zwischen den Lagerringen mit Wälzkörpern befüllt werden kann. Um die Drehverbindung dennoch montieren, insbesondere mit Wälzkörpern befüllen zu können, wird eine radial an einem der Lagerringe eingebrachte Füllöffnung benötigt, die verschließbar sein muss.
• Zur Erhöhung der Lebensdauer besteht bei Drehverbindungen weiterhin die Möglichkeit, über Schmiernippel eine Erstbefettung bzw. eine Nachschmierung vorzunehmen. Über eine Schmierbohrung sind die Schmiernippel direkt mit dem Grund der Wälzkörperlaufbahn verbunden und können diese so befetten.
• Die bekannten Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass sowohl für den Stopfen als auch für den Schmiernippel eine radiale Bohrung an den Lagerringen vorgesehen sein muss. Bei der Herstellung von solchen Wälzlagern kommt es daher vor allem bei dicken Lagerringen zu einer langen Bearbeitungszeit, die sich in Abhängigkeit von der Anzahl der vorzusehenden Bohrungen vervielfältigen kann.
• Vor diesem Hintergrund ist aus der DE 198 37 579 A1 eine wälzgelagerte Drehverbindung mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen bekannt. Zwischen den Lagerringen wälzen sich auf zugehörigen Laufbahnen Wälzkörper ab, wobei einer der Lagerringe an einer Umfangstelle eine durch einen Stopfen verschließbare Öffnung zur Befüllung der Drehverbindung mit Wälzkörpern aufweist.
• Die DE 10 2006 019 982 A1 beschreibt ebenfalls eine wälzgelagerte Drehverbindung mit einem äußeren Lagerring und einem inneren Lagerring. Die Lagerringe sind konzentrisch zueinander angeordnet. Zur Verbesserung des Laufverhaltens ist der innere Lagerring im Bereich seiner Laufbahn mit einem Schmiernippel ausgestattet, so dass in radialer Richtung von innen nach außen Schmiermittel in den die Wälzkörper aufnehmenden Raum gelangen kann.
• Aufgabe der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wälzgelagerte Drehverbindung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, die kostengünstig herzustellen ist.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Einbringung von radialen Bohrungen in Lagerringe, insbesondere in dickwandige Lagerringe, mit einer hohen Fertigungszeit verbunden ist, und dass sich durch eine bauliche Verbindung eines Stopfens für eine Befüllöffnung eines Lagerringes und eines Schmiernippels Vorteile bei der Herstellung gattungsgemäßer wälzgelagerter Drehverbindungen erzielen lassen.
• Die Erfindung geht gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs daher aus von einer wälzgelagerten Drehverbindung, bestehend aus wenigstens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen, zwischen denen Wälzkörper auf zugehörigen Laufbahnen abrollen, wobei wenigstens einer der Lagerringe an wenigstens einer Umfangstelle eine durch einen Stopfen verschließbare Öffnung aufweist und Mittel zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung vorgesehen sind. Zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung als wenigstens eine in den Stopfen eingebrachte Bohrung ausgeführt sind.
• Durch diesen Aufbau wird eine Ersparnis an Bearbeitungsschritten erreicht. Es braucht so nur eine Bohrung in die Lagerringe für Befüllung und Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung eingebracht werden, insbesondere, wenn für den gegebenen Anwendungsfall lediglich ein einziger Schmiernippel notwenig ist. Vor allem bei dicken Lagerringen erfordert die Einbringung von radialen Bohrungen eine vergleichsweise lange Bearbeitungszeit, so dass durch die Einsparung jeder einzelnen Bohrung die erforderliche Bearbeitungszeit und damit die Herstellkosten beträchtlich reduziert werden können.
• Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
• Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stopfen zumindest bereichsweise eine im Querschnitt rotationssymmetrische Form aufweist. Durch diesen Aufbau ist der Stopfen sehr kostengünstig als Drehteil herstellbar und dessen Einbringung in die Öffnung wird erleichtert.
• Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass der Stopfen eine Länge aufweist, die geringer ist als die Dicke desjenigen Lagerrings, in den der Stopfen eingebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, einen mit dem Stopfen verbundenen Schmiernippel im Lagerring zu versenken, so dass dieser eine erforderliche Anschlusskonstruktion nicht stört bzw. ausreichend Platz für eine Nachschmiervorrichtung verbleibt.
• In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass die Bohrung konzentrisch zur Rotationssymmetrieachse des Stopfens ist. Es ist auch sehr zweckmäßig, wenn diese Bohrung in ihrer Längsrichtung wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei der Abschnitt mit dem kleinerem Durchmesser dichter an den Wälzkörpern liegt, als der Abschnitt mit dem größeren Durchmesser. Durch diese Ausgestaltung der Bohrungsgeometrie kann eine effektive Schmierwirkung erzielt werden.
• Es bietet sich dann in vorteilhafter Weise an, in den Abschnitt der Bohrung mit dem größeren Durchmesser einen Schmiernippel einzubringen. Dies kann beispielsweise in zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgedankens dadurch realisiert werden, dass der Abschnitt mit dem größeren Durchmesser zumindest teilweise mit einem Gewinde versehen ist. In das Gewinde kann der Schmiernippel einfach eingeschraubt werden. Außerdem kann das Gewinde nach Entfernen des Schmiernippels auch als Abzugsgewinde für den Stopfen im Fall einer erforderlichen Demontage des Stopfens dienen.
• Alternativ dazu ist allerdings auch möglich, den Schmiernippel mit einem selbstschneidenden Gewinde zu versehen, wobei beim Einschrauben des Schmiernippels in die Öffnung des Stopfens ein Gewinde in den Stopfen geschnitten wird. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, wenn der Stopfen aus ungehärtetem, insbesondere nicht wärmebehandeltem Material besteht.
• Es ist zur Erhöhung der Laufruhe sehr zweckmäßig, wenn der Stopfen im Bereich seines den Wälzkörpern zugewandten Endes eine Oberfläche aufweist, die derart geformt ist, dass sie zumindest bereichsweise die Funktion einer Wälzkörperlaufbahn übernehmen kann.
• Um ein solches den Wälzkörpern zugewandten Ende des Stopfens laufbahngerecht in der Bohrung anzuordnen, können Zentriermittel genutzt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mindestens ein Stift den Stopfen formschlüssig verdrehsicher fixiert. Dieser Stift ist bevorzugt exzentrisch zur genannten Bohrung angeordnet.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigt
• 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße wälzgelagerte Drehverbindung, und
• 2 eine andere Schnittansicht der wälzgelagerten Drehverbindung gemäß 1.
• Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
• Es wird nachfolgend auf beide 1 und 2 Bezug genommen. Darin ist eine wälzgelagerte Drehverbindung 1 mit einem Lager-Innenring 2 und einem Lager-Außenring 3 gezeigt, wobei der Lager-Innenring 2 eine Dicke D aufweist. Der Lager-Außenring 3 ist zusätzlich mit einer Außenverzahnung 30 versehen, die beispielsweise zum Eingriff eines nicht gezeigten, antreibenden Zahnrads dienen kann. Zwischen den beiden Lagerringen 2, 3 wälzen kugelförmige Wälzkörper 4 in entsprechenden Laufflächen ab, wobei die Wälzkörper 4 in einem bandförmigen Lagerkäfig 5 gehalten werden.
• Die beiden Lagerringe 2 bzw. 3 sind mit vergleichsweise hohen Schultern versehen, so dass sich ein schmaler, in der 1 radial umlaufender Spalt S ergibt. Da dieser Spalt S eine Montage der Wälzkörper 4 nicht ermöglicht, ist zur Befüllung der Drehverbindung 1 mit Wälzkörpern 4 im Lager-Innenring 2 eine Öffnung 6 in Form einer sich über die gesamte Dicke D des Lager-Innenrings 2 erstreckenden Bohrung eingebracht. In die Öffnung 6 ist wiederum ein zumindest bereichsweise im Querschnitt rotationssymmetrischer Stopfen 7 mit einer Länge L eingebracht. Der Stopfen 7 kann als ein Drehteil kostengünstig hergestellt werden.
• In den Stopfen 7 ist wiederum eine sich über dessen gesamte Länge L erstreckende Bohrung 8 eingebracht. Die Bohrung 8 weist einen Bohrungsabschnitt 81 mit größeren Durchmesser und daran anschließend einen Bohrungsabschnitt 80 mit kleinerem Durchmesser auf, wobei sich der Bohrungs abschnitt 80 bis hin zu einer Oberfläche 70 des Stopfen 7 erstreckt, die den Wälzkörpern 4 zugewandt ist und zumindest bereichsweise die Funktion einer Wälzkörperlaufbahn übernehmen kann. Die beiden Bohrungsabschnitte 80, 81 weisen in etwa die gleiche Länge auf.
• Der Bohrungsabschnitt 81 ist bereichsweise mit einem Innengewinde 82 versehen, in das ein Schmiernippel 9 mit einem Außengewinde 90 eingeschraubt ist. Es ist ersichtlich, dass der Stopfen 7 in seiner Länge L kleiner ist als die Dicke D des Lager-Innenrings 2, so dass der Schmiernippel 9 in der Öffnung 6 versenkt ist.
• In 2 ist noch ein Stift 10 dargestellt, der außermittig in den Stopfen 7 eingebracht ist und zur Positionierung des Stopfens 7 bzw. seiner als Laufbahn nutzbaren Oberfläche 70 dient.

1

Wälzgelagerte Drehverbindung

2

Lager-Innenring

3

Lager-Außenring

30

Zahnung

4

Wälzkörper

5

Lagerkäfig

6

Öffnung zum Befüllen der Drehverbindung

7

Stopfen

70

Den Wälzkörpern zugewandte Oberfläche des Stopfens

8

Bohrung

80

Bohrungsabschnitt mit kleinerem Durchmesser

81

Bohrungsabschnitt mit größerem Durchmesser

82

Innengewinde des Bohrungsabschnitts 81

9

Schmiernippel

90

Außengewinde des Schmiernippels

10

Stift

D

Dicke des Lager-Innenrings

L

Länge des Stopfens

S

Radial umlaufender Spalt

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 19837579 A1 [0005]
• - DE 102006019982 A1 [0006]

Claims (11)

1. Wälzgelagerte Drehverbindung (1), bestehend aus wenigstens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen (2, 3), zwischen denen Wälzkörper (4) auf zugehörigen Laufbahnen abrollen, wobei wenigstens einer der Lagerringe (2) an wenigstens einer Umfangstelle eine durch einen Stopfen (7) verschließbare Öffnung (6) aufweist und Mittel (8, 9) zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Schmierung der wälzgelagerten Drehverbindung (1) als wenigstens eine in den Stopfen (7) eingebrachte Bohrung (8) ausgeführt sind.
2. Wälzgelagerte Drehverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (7) zumindest bereichsweise eine im Querschnitt rotationssymmetrische Form aufweist.
3. Wälzgelagerte Drehverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (7) eine Länge (L) aufweist, die geringer ist, als die Dicke (D) desjenigen Lagerringes (2), in den der Stopfen (7) eingebracht ist.
4. Wälzgelagerte Drehverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (8) konzentrisch zur Rotationssymmetrieachse des Stopfens (7) ist.
5. Wälzgelagerte Drehverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (8) in ihrer Längsrichtung wenigstens zwei Abschnitte (80, 81) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei der Abschnitt (80) mit dem kleinerem Durchmesser dichter an den Wälzkörpern (4) liegt, als der Abschnitt (81) mit dem größeren Durchmesser.
6. Wälzgelagerte Drehverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Abschnitt (81) mit dem größeren Durchmesser ein Schmiernippel (9) eingebracht ist.
7. Wälzgelagerte Drehverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (81) mit dem größeren Durchmesser zumindest teilweise mit einem Gewinde (82) versehen ist.
8. Wälzgelagerte Drehverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (7) im Bereich seines den Wälzkörpern (4) zugewandten Endes eine Oberfläche (70) aufweist, die derart geformt ist, dass sie zumindest bereichsweise die Funktion einer Wälzkörperlaufbahn übernehmen kann.
9. Wälzgelagerte Drehverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (7) keiner Wärmebehandlung zur Gefügeänderung unterzogen ist.
10. Wälzgelagerte Drehverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stift (10) den Stopfen (7) formschlüssig verdrehsicher fixiert.
11. Wälzgelagerte Drehverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (10) exzentrisch zur Bohrung (8) angeordnet ist.