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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung befasst sich mit der Ausgestaltung der Verbindung von Lagern mit der jeweiligen Anschlusskonstruktion. Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass unter einer Anschlusskonstruktion jedes Bauteil bzw. jede Baugruppe verstanden wird, welches den Lageraußenring eines Kugel- oder Rollenlagers aufnimmt.
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Gemäß dem Stand der Technik sind Anschlusskonstruktionen, die Lager aufnehmen sollen, in der Regel als Durchgangsbohrungen oder Sacklochbohrungen ausgebildet. In diese Bohrungen, welche im Zusammenhang dieser Anmeldung als Ausnehmungen bezeichnet werden, haben eine durchgängig glattwandige Kontur, so dass die ebenfalls eine glattwandige Außenkontur aufweisenden Lageraußenringe sehr einfach in die Ausnehmungen eingesetzt werden können. Stellvertretend für die Kombination von Lager und Anschlusskonstruktion sei auf
EP 0417508 hingewiesen. Um weitere Befestigungsteile zur Fixierung der Lager bzw. Lageraußenringe in den Ausnehmungen einzusparen, ist es üblich, die Verbindung des Lagers in der Ausnehmung als sogenannte Presssitzverbindung auszubilden. Dazu werden entsprechend der späteren Belastung tolerierte Ausnehmungen bereitgestellt, in welche entsprechende Lager eingepresst werden.
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Im Zusammenhang mit dem Einpressvorgang wird als nachteilig erachtet, dass zur Herstellung einer Verbindung zwischen Lager und Ausnehmung das jeweilige Lager über seine gesamte Breite in Richtung der Rotationsachse in die Ausnehmung eingepresst werden muss. Abgesehen davon, dass das Einpressen der Lager in die Ausnehmungen über die gesamte Breite in Richtung der Rotationsachse des Lagers zeitaufwendig ist, kann es auch vorkommen, dass die Lageraußenringe bzw. Lager, die in Richtung der Rotationsachse des Lagers einen einheitlichen Durchmesser haben, falsch herum in die entsprechenden Ausnehmungen eingepresst werden. Letzteres ist dann besonders nachteilig, wenn beispielsweise eine X oder O-Anordnung gewünscht ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kombination aus Lager und Anschlusskonstruktion anzugeben, die die Nachteile im Stand der Technik überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 und 3 entnehmbar.
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Hat gemäß Anspruch 1 die Ausnehmung in der Anschlusskonstruktion und der Lageraußenring wenigstens einen ersten, parallel zur Rotationsachse des Lagers verlaufenden Absatz und zumindest die Ausnehmung der Anschlusskonstruktion einen ebenfalls parallel zur Rotationsachse des Lagers verlaufenden weiteren Absatz, hat jeder Absatz an der Anschlusskonstruktion und jeder Absatz am Lageraußenring einen verschieden großen Abstand zur Rotationsachse des Lagers und hat im verbundenen Zustand von Lager und Anschlusskonstruktion zumindest eine direkte Paarung von einem Absatz der Anschlusskonstruktion und einem Absatz des Lageraußenrings eine Presssitzverbindung, ist es – vereinfacht ausgedrückt – nicht mehr erforderlich, die Vorderkante des Lagers über die gesamte Länge der Ausnehmung in Richtung der Rotationsachse in die Ausnehmung einzupressen. Vielmehr wird durch die Stufung erreicht, dass die Absätze von Lageraußenring und Ausnehmung zeitgleich miteinander in Eingriff gebracht werden. Außerdem wird durch die Stufung von Lageraußenring und Ausnehmung sichergestellt, dass das Lager nur in einer Richtung in der Ausnehmung bzw. der Anschlußkonstruktion montiert werden kann.
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Ist gemäß Anspruch 2 zwischen Lageraußenring und Ausnehmung ein Raum eingeschlossen, der wenigstens mit einem durch die Anschlußkonstruktion geführten Kanal mit der Außenwelt verbunden ist, kann dieser Raum in vielfältiger Weise genutzt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es gemäß Anspruch 3, den Raum und die Kanäle mit einem Medium zu füllen, welches zur Temperierung des Lagers beiträgt.
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der Raum und die Kanäle anstatt mit einem Kühlmediums auch mit einem Wärmemedium gefüllt sein kann. Letzteres ist zur Verminderung von Anlaufwiderständen vorteilhaft, etwa dann, wenn das entsprechende Lager in kalter Umgebung eingesetzt wird.
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Ist gemäß Anspruch 4 eine Bohrung vorgesehen, welche den Lageraußenring radial durchzieht und im Raum mündet, ist unter Mitwirkung des oder der Kanäle und des Raums eine effektive Schmierung des Lagers bzw. der Wälzkörper zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring möglich, wenn der oder die Kanäle mit entsprechenden Schmiermitteln befüllt werden.
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Eine besonders einfache Trennung von Lager und Anschlusskonstruktion ist gemäß Anspruch 5 dann gegeben, wenn der Kanal mit einer Druckölleitung verbunden ist. Wird nämlich der Druck innerhalb des Raumes erhöht, schiebt sich das Lager aus der Ausnehmung der Anschlusskonstruktion, ohne dass weitere Werkzeuge zur Trennung der Pressverbindung notwendig sind.
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Da Öl gleichwohl als Kühl- wie auch als Heizmedium eingesetzt werden kann, kann die einfache Trennung gemäß Anspruch 5 auch mit der Temperierung gemäß Anspruch 3 kombiniert sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Kurze Darstellung der Figuren
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Es zeigen:
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1 eine Kombination aus Lager und Anschlusskonstruktion;
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2 eine weitere Darstellung einer Kombination gemäß 1;
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3 eine weitere Darstellung einer Kombination gemäß 1;
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4 noch eine Darstellung einer Kombination gemäß 1; und
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5 Darstellung einer weiteren Kombination.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
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In 1 ist eine Kombination 1 aus Lager 2 und einer Anschlusskonstruktion 3 gezeigt.
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Das Lager 2 wird von einem Lagerinnenring 4, einem Lageraußenring 5 und Wälzkörpern 6 gebildet, wobei die Wälzkörper 6 zwischen dem Lagerinnenring 4 und dem Lageraußenring 5 angeordnet sind. Auch wenn sich in 1 und den übrigen Figuren dieser Anmeldung die Anschlusskonstruktion 3 im wesentlichen auf die das Lager 2 aufnehmende Ausnehmung 7 beschränkt, sei aus Gründen der Vollständigkeit darauf hingewiesen, dass in anderen – nicht näher beschriebenen – Ausführungsbeispielen die Anschlusskonstruktion 3 auch wesentlich größer ausfallen kann.
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Deutlich ist der Darstellung gemäß 1 entnehmbar, dass die dem Wälzkörper 6 abgewandte Mantelfläche 8 des Lageraußenring 5 einen ersten Absatz 9.1 und einen zweiten Absatz 9.2. aufweist, wobei diese Absätze 9 im Lageraußenring 5 einstückig ausgebildet sind. Jeder dieser Absätze 9 erstreckt sich in Richtung der Rotationsachse R des Lagers 2. Die Abstände A der beiden Absätze 9 zur Rotationsachse R sind unterschiedlich groß, und zwar dergestalt, dass der Abstand A2 des zweiten Absatzes 9.2 zur Rotationsachse R größer ist als der Abstand A1 des ersten Absatzes 9.1 zur Rotationsachse R.
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Ebenso wie der Lageraußenring 5 ist auch die Ausnehmung 7 in der Anschlusskonstruktion 3 gestuft ausgebildet und weist einen ersten Absatz 10.1. und einen weiteren Absatz 10.2. auf, wobei auch hier der Absatz 10.2 im Vergleich zu Absatz 10.1 einen größeren Abstand A zur Rotationsachse R des Lagers 3 hat.
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Befindet sich das Lager 2 noch außerhalb der Ausnehmung 7, kann es nur in Pfeilrichtung P mit dem Absatz 9.1 voran in die Ausnehmung 7 eingesetzt werden. Diese Abstufung ist die Gewähr dafür, dass das Lager 2 gemäß 1 immer richtig in der Ausnehmung 7 montiert wird, denn eine Montage des Lagers 2 mit dem Absatz 9.2 voran würde wegen der dann auftretenden Überstände sofort eine Falschmontage des Lagers 3 in der Ausnehmung 7 anzeigen.
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Ferner ist 1 entnehmbar, dass zwischen der Anschlusskonstruktion 3 und dem Lageraußenring 5 ein Raum 11 eingeschlossen ist. Dieser Raum 11 ist mit einem durch die Anschlusskonstruktion 3 geführten Kanal 12 mit der Außenwelt verbunden. Außerdem hat der Lageraußenring 5 eine oder mehrere Bohrungen 17 um eine Verbindung zwischen dem Raum 11 und den Walzkörpern 6 zu schaffen. Diese Ausbildung stellt sicher, dass die Kombination aus den Kanälen 12, dem Raum 11 und der Bohrung 17 in bekannter Weise zur Schmierung der Wälzköper 6 verwendet werden kann.
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Die Stufung von Lageraußenring 5 und Ausnehmung 7 erlaubt es auch, dass der Einpressaufwand des Lagers 2 in die Ausnehmung 7 reduziert ist, da im Gegensatz zu einer stufenfreien Kombination von Lagerring 5 und Ausnehmung 7 (in 1 nicht gezeigt) die vordere Kante 14 nicht über die gesamte Breite B des Ausnehmung 7, sondern – weil zwei Absätze 9, 10 vorhanden sind – nur über weniger als die Hälfte der Breite B der Ausnehmung 7 geschoben bzw. gepresst werden muss, damit der Lageraußenring 5 in der Ausnehmung 7 seine endgültige, als Presssitzpassung gehaltene Lage einnimmt.
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Eine aufwendige Stufung des Lageraußenrings 5 ist nicht notwendig, wenn wie in 2 die Stufung des Lageraußenrings 5 mit einem Ring 14 realisiert wird, welcher auf den Lageraußenring 5 aufgeschoben wird und im aufgeschobenen Zustand etwas weniger als die Hälfte der Breite B des Lageraußenrings 5 in Richtung der Rotationsachse R überdeckt. Wie leicht einzusehen ist, wird dadurch, dass der Ring 14 den Lageraußenring 5 in radialer Richtung abstandslos überdeckt, vom Ring 14 ein Absatz 9.2 bereitgestellt, der gegenüber der allein von der den Wälzkörpern 6 abgewandten und als erstem Absatz 9.1. fungierenden Seite des Lageraußenrings 5. einen größeren Abstand A zur Rotationsachse R des Lagers 2 hat.
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Wie leicht einzusehen ist, hat die Ausbildung gemäß 2 auch noch den Vorteil, dass durch die Verwendung des Rings 14, ein herkömmliches Standardlager verwendet werden kann, dessen den Wälzkörpern 6 abgewandte Seite des Lageraußenrings 5 einen einheitlichen Abstand A zur Rotationsachse R hat.
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der Ring 14 im in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kraftschlüssig durch Aufschrumpfen mit dem Lageraußenring 5 verbunden ist und dass in einem anderen – nicht dargestellten – Ausführungsbeispiel die Verbindung von Ring 14 und Lageraußenring 5 auch formschlüssig ausgebildet sein kann, indem beispielsweise der Ring 14 durch entsprechende Sprengringe auf dem Lageraußenring 5 fixiert ist.
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Schließlich sei noch bemerkt, dass in einem weiteren – ebenfalls nicht gezeigten – Ausführungsbeispiel die Anschlusskonstruktion 3 selbst stufenfrei ausgebildet sein kann und erst durch das Einsetzen eines Rings die entsprechende Stufigkeit erhält.
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Im Gegensatz zu der Anschlusskonstruktion 3 gemäß 1 ist in 2 der die Anschlusskonstruktion 3 durchdringende Kanal 12 nur bis in den zwischen Anschlusskonstruktion 3 und Lageraußenring 5 eingeschlossenen Raum 11 geführt. Dies erlaubt es, den Raum 11 mit einem (Wärme- oder Kühl-)Medium zu befüllen, um für eine Temperierung des Lagers 2 zu sorgen. Diese Temperierung kann auch so gelöst sein, dass der Raum 11 über den oder die Kanäle 12 etwa mit einer Umwälzpumpe und/oder einem Wärmetauscher (alles nicht gezeigt) verbunden ist, um durch eine Zirkulation des (Wärme- oder Kühl-)Mediums im Raum 11 die Temperierung des Lagers 2 zu intensivieren.
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Die Ausführung gemäß 3 unterscheidet sich von den Ausführungen der 1 und 2 dadurch, dass in 3 drei Absätze 9, 10 in der Ausnehmung 7 und am Lageraußenring 5 mit jeweils unterschiedlichem radialen Abständen A zur Rotationsachse R zu einer Kombination verbunden sind. Dadurch, dass in 3 die mittleren Absätze 9.3, 10.3 die Verlängerung der Laufbahn 15 des Lagers 2 unterstützen, lässt sich die Erfindung auch gut bei Kugellagen 2 einsetzen.
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In 4 ist eine Kombination 1 aus Lager 2 und Anschlusskonstruktion 3 gezeigt, welche im Wesentlichen der Kombination 1 gemäß 2 entspricht. Im Gegensatz zu 2 ist ähnlich wie in 1 die Ausnehmung 7 mit zwei, einstückig von der Ausnehmung 7 bereitgestellten Absätzen 9.1, 9.2 versehen.
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Dadurch, dass in 4 der Kanal 12 nur bis in den zwischen Lageraußenring 5 und Ausnehmung 7 eingeschlossenen Raum 11 geführt ist, kann die Kombination 1 gemäß 4 sehr einfach zur Trennung von Lager 2 und Anschlusskonstruktion 3 verwendet werden. Wird zu diesem Zwecke der Kanal 12 mit einer Druckölleitung 16 verbunden, schieben sich unter Wirkung des Öldrucks die Anschlusskonstruktion 3 und das Lager 2, von dem in 4 nur der Lageraußenring 5 gezeigt ist, in Pfeilrichtung F voneinander ab.
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass eine Anschlusskonstruktion 3 im Sinne dieser Anmeldung auch eine Welle 18 sein kann. In diesem Fall durchdingt die Welle 18 eine Durchgangsbohrung 19 des Lager-innenrings 4. Der Lagerinnenring 4 wird koaxial von dem Lageraußenring 5 umgeben. Die Wälzkörper 6 sind zur Kompletierung des Lagers 2 zwischen Lagerinnenring 4 und Lageraußenring 5 angeordnet. Diese Verhältnisse sind in 5 gezeigt.
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Um die schon im Zusammenhang mit den 1 bis 4 erläuterten Vorteile beim Verbinden von Lager 2 und Anschlußkonstruktion 3 auch bei Verbinden von Lager 2 und Welle 18 zu haben, ist die Welle 18 in Ausführungsbeispiel gemäß 5 mit zwei Absätzen 10.1 und 10.2 und der Lagerinnenring 4 ebenfall mit zwei Absätzen 9.1 und 9.2 versehen, wobei der radiale Abstand A1 zwischen den gepaarten Absätzen 9.1 und 10.1 und der Rotationsachse R größer ist als der radiale Abstand A2 zwischen den gepaarten Absätzen 9.2 und 10.2 und der Rotationsachse R ist.
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Schließlich soll auch nicht unerwähnt bleiben, dass in einem anderen – nicht dargestellen – Ausführungsbeispiel auch eine Kombination aus einer Anordnung gemäß 1 und 5 gebildet sein kann, indem der Lagerinnenring und die Welle gemäß 5 und der Lageraußenring und die Anschlusskonstruktion gemäß 1 gestuft ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kombination
- 2
- Lager
- 3
- Anschlusskonstruktion
- 4
- Lagerinnenring
- 5
- Lageraußenring
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Mantelfläche
- 9
- Absatz Lageraußenring bzw. Absatz Lagerinnenring
- 10
- Absatz Ausnehmung bzw. Absatz Welle
- 11
- Raum
- 12
- Kanal
- 13
- Kante
- 14
- Ring
- 15
- Laufbahn
- 16
- Druckölleitung
- 17
- Bohrung
- 18
- Welle
- R
- Rotationsachse
- A
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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