DE102010008546A1

DE102010008546A1 - Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102010008546A1
Application number: DE201010008546
Authority: DE
Inventors: Bruno Dr. 90556 Scherb; Arndt Dr. 90427 Schweigert; Markus 91097 Spohn; Catia de Jesus 91074 Ribeiro; Ahmed 97422 Hafit
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Es ist eine Kegelrollenlager (1) offenbart, das aus einem Innenring (3) mit einer Laufbahn (5), einem Außenring (4) mit einer Laufbahn (6) und einer Vielzahl von Kegelrollen (7) besteht. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kegelrollen (7) ist jeweils ein Zwischenstück (10) mit einer Höhe (H) und einer Länge (L) vorgesehen. Die Länge (L) des Zwischenstücks (10) ist kleiner oder gleich einer Länge (7L) der Kegelrollen (7) und die Höhe (H) ist kleiner oder gleich einem Abstand (D) der Laufbahn (5) des Innenrings (3) und der Laufbahn (6) des Außenrings (4).

Description

Gebiet der Erfindung
Die gegenwärtige Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager. Das Kegelrollenlager besteht aus einem Innenring mit einer Laufbahn. Ebenso ist ein Außenring mit einer Laufbahn vorgesehen. Zwischen der Laufbahn des Innenrings und der Laufbahn des Außenrings ist eine Vielzahl von Kegelrollen angeordnet.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2007 033 905 A1 beschreibt ein vollkugeliges Schrägkugellager. Es soll ein vollkugeliges Schrägkugellager derart weitergebildet werden, dass die Reibung verringert ist. Das Schrägkugellager besitzt einen Außenring und einen in der Laufbahn ungeteilten Innenring. Zwischen dem Innenring und dem Außenring ist eine Reihe rollbar und käfiglos gelagerter Kugeln vorgesehen, wobei der durchschnittliche freie Abstand zwischen zwei Kugeln mehr als 0,4% des Durchmessers einer der Kugeln beträgt.
Die britische Patentschrift GB 792,931 betrifft ein Rollenlager. Die Rollen des Lagers sind dabei in einem separaten losen Käfigelement gehaltert. Die Käfigelemente werden in das Lager derart eingebaut, dass sie nicht aneinander angrenzen oder miteinander verbunden sind.
Die japanische Patentanmeldung JP 2008 064288 offenbart ein Kegelrollenlager. Die Kegel sind dabei in einem Käfig gehaltert, der am Innenring des Kegellagers geführt ist.
Die internationale Patentanmeldung WO 2008/052715 betrifft eine Kegelrollenlagerung. Eine Anzahl von kegelstumpfartigen Wälzkörpern einer Kegelrollenreihe beträgt gerundet als ganze Zahl 90% bis 60% der vollrolligen Bestückung. Die Abrollflächen für die Wälzkörper, die Wälzkörperaußenmäntel und diejenigen Flächen der Wälzkörperstirnseiten und Oberflächen wenigstens eines Laufbahnelements, zwischen denen bei bestimmungsgemäßem Betreiben der Lagerung eine Berührung stattfindet, sind mit einer Rauhigkeit R < 0,10 μm ausgebildet und die Wälzkörper sind in Umfangsrichtung zueinander in einem Käfig beabstandet angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Kegelrollenlager bereitzustellen, das kostengünstig herzustellen ist und eine größtmögliche Tragfähigkeit aufweist.
Die Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung wird durch ein Kegelrollenlager gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Das erfindungsgemäße Kegelrollenlager besteht aus einem Innenring mit einer Laufbahn und einem Außenring mit einer Laufbahn. Zwischen dem Innenring und dem Außenring ist eine Vielzahl von Kegelrollen angeordnet. Um die hohe Packungsdichte der Kegelrollen zwischen dem Außenring und dem Innenring zu erreichen, ist zwischen zwei aufeinander folgenden Kegelrollen jeweils ein selbst halterndes Zwischenstück angeordnet. Das Zwischenstück besitzt eine Höhe und eine Länge, wobei die Länge des Zwischenstücks kleiner oder gleich der Länge der Kegelrollen ist. Die Höhe des Zwischenstücks ist ebenfalls kleiner oder gleich dem Abstand der Laufbahn des Innenrings und der Laufbahn des Außenrings.
Das Zwischenstück ist dabei hinsichtlich seiner Außenkontur derart ausgestaltet, dass die Außenkontur des Zwischenstücks an die jeweilige Außenkontur der Kegelrolle, mit der es zusammenwirkt, angepasst ist.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Zwischenstücke einzeln und separat zwischen den Kegelrollen des Kegelrollenlagers eingebracht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können mehrere Zwischenstücke auf einem Kreissegment gemäß dem Abstand der Kegelrollen im Kegelrollenlager angeordnet sein. Dies bedeutet, dass mehrere Kegelrollen in dem Kreissegment befestigt werden können, um somit gemeinsam mit dem Kreissegment auf den Innenring des Kegelrollenlagers befestigt bzw. montiert werden zu können. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Zwischenstücke auf einem Kreisring gemäß dem Abstand der Kegelrollen angeordnet sind. Somit ist es möglich, die Kegelrollen entsprechend der Erfindung auf einem sog. Käfig vorzumontieren und diesen dann für die Montage als Ganzes am Innenring des Kegelrollenlagers zu haltern.
Für die Halterung der einzelnen Zwischenstücke oder der Zwischenstücke auf einem Segment oder der Zwischenstücke auf einem Kreisring hat der große Bord des Innenrings eine Nut ausgebildet. Dies bezeichnet man als Innenringhalterung Für die Halterung der einzelnen Zwischenstücke oder der Zwischenstücke auf einem Segment oder der Zwischenstücke auf einem Kreisring kann auch die Laufbahn des Außenrings eine Nut ausgebildet. Dies bezeichnet man als Außenringhalterung In diese Nut greift eine Haltenase von mindestens einem Zwischenstück ein. Für den Fall, dass die Zwischenstücke einzeln und separat zwischen den einzelnen Kegelrollen angeordnet sind, besitzt jedes Zwischenstück eine Haltenase. Diese Haltenase greift somit in die Nut des großen Bords des Innenrings ein und haltert und führt das Zwischenstück und die Kegelrollen am Innenring des Kegelrollenlagers.
Für den Fall, dass die Zwischenstücke auf einem Kreissegment oder auf einem Kreisring zusammengefasst sind, sind mindestens zwei der Zwischenstücke auf dem Kreissegment oder auf dem Kreisring mit einer Haltenase versehen.
Die Zwischenstücke bzw. auch die Teile des Kreissegments oder des Kreisringes, welche die Zwischenstücke entsprechend dem erforderlichen Abstand für die Anordnung der Kegelrollen voneinander beabstanden, können aus einem Kunststoff oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein.
Der Innenring hat gegenüber dem großen Bord des Innenrings ein Haltebord rouliert, der ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn des Innenrings verhindert.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass er Innenring gegenüber dem großen Bord des Innenrings haltebordfrei ist. Ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn des Innenrings verhindern allein die Zwischenstücke. Eine andere Variante ist, dass der Innenring gegenüber dem großen Bord des Innenrings haltebordfrei ist. Ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn des Außenrings verhindern allein die Zwischenstücke.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
1 einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kegelrollenlager, wobei ein Zwischenstück in die Nut des großen Bords des Innenrings eingreift;
2 einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kegelrollenlager, wobei ein Zwischenstück in eine Nut der Laufbahn des Außenrings eingreift;
3 eine schematische Ansicht einer Kegelrolle, die bei einem Kegelrollenlager Anwendung findet; und
4 eine schematische Draufsicht eines Segments eines Kegelrollenlagers, bei der zwischen den einzelnen Kegelrollen Zwischenstücke eingefügt sind.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße Zwischenstück zwischen den Kegelrollen des Kegelrollenlagers angeordnet werden kann.
1 zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers 1. Das Kegelrollenlager 1 besitzt einen Innenring 3 und einen Außenring 4. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 sind mehrere Kegelrollen 7 geführt. Die Kegelrollen 7 laufen dabei auf einer Laufbahn 5 des Innenrings 3 und einer Laufbahn 6 des Außenrings 4. Gemäß der Erfindung ist jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Kegelrollen 7 des Kegelrollenlagers 1 ein Zwischenstück 10 vorgesehen. Jedes Zwischenstück 10 kann eine Haltenase 11 ausgeformt haben. Diese Haltenase 11 greift in eine Nut 14 ein, welche an dem großen Bord 12 des Innenrings 3 ausgebildet ist. Das Zwischenstück 10 besitzt eine Länge L und eine Höhe H. Die Länge L des Zwischenstücks 10 ist dabei derart bemessen, dass sie kleiner oder gleich der Länge 7L der Kegelrolle 7 ist. Die Höhe H des Zwischenstücks 10 ist ebenfalls derart bemessen, dass die Höhe H kleiner oder gleich einem Abstand D zwischen der Laufbahn 5 des Innenrings 3 und der Laufbahn 6 des Außenrings 4 ist. Um ein Herunterrutschen der Kegelrollen 7 bzw. eine Halterung der Kegelrollen 7 in Richtung der Achse A der Kegelrollen 7 zu gewährleisten, ist an dem Ende des Innenrings 3, welches dem großen Bord 12 gegenüberliegt, ein Haltebord 17 rouliert.
2 zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers 1 ähnlich der Darstellung aus 1. Hier ist an der Laufbahn 6 des Außenrings 4 eine Nut 14 ausgebildet ist, in die eine Haltenase 11 von mindestens einem Zwischenstück 10 eingreift. Die Elemente der 2 sind bereits in der Beschreibung zu 1 erwähnt.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Kegelrolle 7, wie sie bei der gegenwärtigen Erfindung Verwendung findet. Die Kegelrolle 7 ist um eine Achse A innerhalb des Kegelrollenlagers 1 drehbar. Die Kegelrolle 7 besitzt eine Länge 7L, welche im Wesentlichen der Breite der Laufbahn 5 am Innenring 3 bzw. der Laufbahn 6 am Außenring 4 entspricht.
4 zeigt eine Teilansicht eines Segments des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers 1. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 sind eine Vielzahl von Kegelrollen 7 angeordnet. Zwischen zwei aufeinander folgenden Kegelrollen 7 ist jeweils ein Zwischenstück 10 eingebracht. Das Zwischenstück kann einteilig, oder wie in 3 dargestellt, zweiteilig ausgebildet sein. Die Zwischenstücke 10 sind dabei derart dimensioniert, dass der Abstand der Kegelrollen 7 untereinander minimiert ist. Die Achsen A der Kegelrollen 7 bewegen sich bei der Benutzung des Kegelrollenlagers 1 auf einem Bewegungskreis 20. Der Bewegungskreis 20 liegt dabei in der Mitte zwischen der Laufbahn 5 des Innenrings 3 und der Laufbahn 6 des Außenrings 4. Die Zwischenstücke 10 sind somit im Bereich des Bewegungskreises 20 der Achsen A der Kegelrollen 7 derart ausgebildet, dass die Zwischenstücke 10 im Bereich des Bewegungskreises die geringste Dicke aufweisen. Somit erreicht man eine hohe Packungsdichte der Kegelrollen 7 im Kegelrollenlager 1. Die Zwischenstücke 10 sind dabei derart konstruiert, dass sie selbst halternd sind. Bei der somit erreichten hohen Packungsdichte der Kegelrollen 7 im Kegelrollenlager 1 erreicht man eine hohe Tragfähigkeit des Kegelrollenlagers 1. Die Zwischenstücke 10 des Kegelrollenlagers 1 können aus Kunststoff oder einem anderen metallischen Werkstoff hergestellt sein. Wie bereits erwähnt, können die Zwischenstücke 10 einzeln zwischen den Kegelrollen 7 des Kegelrollenlagers 1 angeordnet sein. Durch die Zwischenstücke 10 wird somit ein Separieren der Kegelrollen 7 des Kegelrollenlagers 1 erreicht. Eine weitere Möglichkeit, welche auch die Montage des Kegelrollenlagers 1 erleichtert, ist, dass die Zwischenstücke 10 auf Kreissegmenten oder auf einem Kreiselement angeordnet sind. Für den Fall, dass die Zwischenstücke 10 auf einem Kreisring angeordnet sind, hat man einen Käfig, bei dem die Halterung für die Kegelrollen 7 mittels der erfindungsgemäßen Zwischenstücke 10 erreicht wird. Der Käfig zusammen mit den Kegelrollen 7 kann dann als Ganzes montiert werden und lässt sich somit am Innenring 3 des Kegelrollenlagers 1 haltern. Wie bereits in der Beschreibung zu 1 erwähnt, ist für die Halterung und Sicherung der Kegelrollen 7 eine Nut 14 am großen Bord 12 des Innenrings 3 ausgebildet. Für den Fall, dass die Zwischenstücke 10 auf einem Kreissegment oder einem Kreisring angeordnet sind, ist es nicht erforderlich, dass jedes der Zwischenstücke mit einer Haltenase 11 versehen ist. Es reicht aus, dass mindestens zwei Zwischenstücke 10 mit der Haltenase 11 versehen sind. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Zwischenstücke 10, welche die Haltenase 11 ausgebildet haben, gleich verteilt am Segment bzw. am Kreisring angeordnet sind.
Die gegenwärtige Erfindung ist in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Dennoch können Änderungen und Abwandlungen der hier vorgestellten Ausgestaltungen der Zwischenstücke vorgenommen werden, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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 102007033905 A1 [0002]
GB 792931 [0003]
JP 2008064288 [0004]
WO 2008/052715 [0005]

Claims

Kegelrollenlager (1), bestehend aus einem Innenring (3) mit einer Laufbahn (5), einem Außenring (4) mit einer Laufbahn (6) und einer Vielzahl von Kegelrollen (7), die zwischen der Laufbahn (5) des Innenrings (3) und der Laufbahn (6) des Außenrings (4) abgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kegelrollen (7) jeweils ein Zwischenstück (10) mit einer Höhe (H) und einer Länge (L) vorgesehen ist, wobei die Länge (L) kleiner oder gleich einer Länge (7L) der Kegelrollen (7) und die Höhe (H) kleiner oder gleich einem Abstand (D) der Laufbahn (5) des Innenrings (3) und der Laufbahn (6) des Außenrings (4) ist.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 1, wobei das Zwischenstück (10) an einer der jeweiligen Außenkontur der Kegelrolle (7) zusammenwirkenden Seite eine Außenkontur ausgeformt hat, die in Wesentlichen an die Außenkontur der Kegelrolle (7) angepasst ist.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 2, wobei die Zwischenstücke (10) in Bereich eines Bewegungskreises (20) der Achsen (A) der Kegelrollen (7) im Kegelrollenlager (1) die geringste Dicke aufweisen, so dass die Kegelrollen (7) unterein-ander am geringsten voneinander beabstandet sind.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Zwischenstücke (10) einzeln zwischen die Kegelrollen (7) eingebracht sind.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 4, wobei mehrere Zwischenstücke (10) auf einem Kreissegment gemäß einem Abstand (15) der Kegelrollen (7) im Kegelrollenlager (1) angeordnet sind.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 4, wobei mehrere Zwischenstücke (10) auf einen Kreisring gemäß einem Abstand (15) der Kegelrollen (7) im Kegelrollenlager (1) angeordnet sind und somit einen Käfig für die Kegelrollen (7) bilden.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei an einem großen Bord (12) des Innenrings (3) eine Nut (14) ausgebildet ist, in die eine Haltenase (11) von mindestens einem Zwischenstück (10) eingreift.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei an der Laufbahn (6) des Außenrings (4) eine Nut (14) ausgebildet ist, in die eine Haltenase (11) von mindestens einem Zwischenstück (10) eingreift.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei bei einzelnen, separaten Zwischenstücken (10) zwischen den Kegelrollen (7) jedes Zwischenstück (10) eine Haltenase (11) ausgeformt hat.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei mindesten zwei Zwischenstücke (10), die zu einem Kreissegment oder zu einem Kreisring zusammengefasst sind, mit einer Haltenase (11) versehen sind.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 10, wobei die Zwischenstücke (10) aus einem Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff gebildet sind.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei der Innenring (3) gegenüber dem großen Bord (12) des Innenrings (3) einen Haltebord (17) rolliert hat, der ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn (5) des Innenrings (3) verhindert.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei der Innenring (3) gegenüber dem großen Bord (12) des Innenrings (3) haltebordfrei ist, und wobei ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn (5) des Innenrings (3) allein die Zwischenstücke verhindern.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei der Innenring (3) gegenüber dem großen Bord (12) des Innenrings (3) haltebordfrei ist, und wobei ein Herunterrutschen der Kegelrollen von der Laufbahn (6) des Außenrings (3) allein die Zwischenstücke verhindern.