DE102012221852A1

DE102012221852A1 - Vorgespanntes Wälzlager

Info

Publication number: DE102012221852A1
Application number: DE201210221852
Authority: DE
Inventors: Markus Barth; Uwe Motzkau; Markus Stützlein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radial-Wälzlager, insbesondere Radial-Zylinderrollenlager, umfassend einen Lagerring (1) mit einem Bord (2; 2’), Wälzkörper (4), und ein an dem Bord (2; 2’) angeordnetes Spannmittel (5; 5’), das auf eine Kante (6; 6’) der Wälzkörper (4) einwirkt und die Wälzkörper (4) in axialer und in radialer Richtung gleichzeitig vorspannt. Die Aufgabe, eine Möglichkeit zur Erzielung einer zeitlich konstanten, leichter einstellbaren Vorspannung anzugeben, wird für das eingangs genannte Radial-Wälzlager erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Spannmittel (5) einen Spannring (9) aus einem formstabilen Material aufweist, wobei der Spannring (9) eine Schräge (10) umfasst, die mit der Kante (6) der Wälzkörper (4) zusammenwirkt, und dass der Spannring (9) mittels Federn (11) an dem Bord (2) des Lagerrings (1) abgestützt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein vorgespanntes Wälzlager, insbesondere ein Radial-Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für Radial-Wälzlager, insbesondere für großbauende Zylinderrollenlager, ist bekannt, das Auftreten von Schlupf durch ein Vorspannen der Lager zu unterdrücken. Hierzu umfasst das Radial-Wälzlager ein Spannelement, das an einem der Lagerringe angeordnet ist und durch die Wälzkörper hindurch wirkend auf den anderen Lagerring eine dauerhafte Vorspannkraft ausübt.
WO 2005/075843 A1 beschreibt ein Radial-Wälzlager, insbesondere ein Zylinderrollenlager, mit einem Außenring und einem Innenring sowie zwischen den Lagerringen abrollenden zylindrischen Wälzkörpern, wobei der Außenring einen Bord aufweist, der mit der Laufbahn des Außenrings eine die Drehachse des Wälzlagers umlaufende Bord-Kante bildet. Das Wälzlager umfasst weiter ein an dem Bord angeordnetes Spannmittel, das auf eine abgeschrägte oder abgerundete Kante der zylindrischen Wälzkörper einwirkt und dadurch die Wälzkörper in axialer und in radialer Richtung gleichzeitig vorspannt. Das Spannmittel ist als die Drehachse des Wälzlagers umlaufender Spannring aus einem elastisch nachgiebigen Material ausgebildet, der als Hohlring ausgebildet sein kann, so dass sich aufgrund der elastischen Nachgiebigkeit des Materials des Spannrings eine geringe, zeitlich nicht unbedingt konstante und aufgrund der Materialeigenschaften des Elastomers auch Temperatur-abhängige Krafteinwirkung auf die Wälzkörper-Kanten ergibt, so dass der Spannring eine gleichzeitig in axialer und in radialer Richtung wirkende Vorspannung des Radial-Wälzlagers erzeugt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, für das eingangs genannte Radial-Wälzlager eine Möglichkeit zur Erzielung einer zeitlich konstanten, leichter einstellbaren Vorspannung anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Radial-Wälzlager dadurch gelöst, dass das Spannmittel einen Spannring aus einem formstabilen Material aufweist, wobei der Spannring eine Schräge umfasst, die mit der Kante der Wälzkörper zusammenwirkt, und dass der Spannring mittels Federn an dem Bord des Lagerrings abgestützt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Spannring eine Aufnahme aufweist, in die die Feder aufgenommen ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Spannring einen im wesentlichen axial gerichteten Zapfen aufweist, der in einer Bohrung in dem Bord aufgenommen ist, wobei in der Bohrung die auf den Zapfen wirkende Feder angeordnet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, und
2 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
Detaillierte Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein als Radial-Wälzlager, insbesondere Radial-Zylinderrollenlager, ausgebildetes erfindungsgemäßes Wälzlager, umfassend einen ersten, inneren, Lagerring 1 mit einem Bord 2, einen zweiten, äußeren Lagerring 3, einen im wesentlichen zylindrischen Wälzkörper 4, und ein an dem Bord 2 angeordnetes Spannmittel 5, das auf eine abgeschrägte Kante 6 des Wälzkörper 4 einwirkt und den Wälzkörper 4 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gleichzeitig vorspannt.
Der Bord 2 ist als zusätzliches Bauteil an der Stirnfläche des ersten Lagerrings 1 befestigt und bildet eine die Drehachse des Radial-Wälzlagers umlaufende Vertiefung 7 aus, innerhalb derer das Spannmittel 5 aufgenommen ist. Das Spannmittel 5 stützt sich an der auf den inneren Lagerring 1 weisenden Fläche 8 des Bords 2 an einer Bord-Kante ab.
Es ist weiter vorgesehen, dass das Spannmittel 5 einen die Drehachse des Radial-Wälzlagers umlaufenden Spannring 9 aus einem formstabilen Material, insbesondere einem Metall oder einem harten Kunststoff, speziell einem Duroplasten, aufweist, wobei der Spannring 9 eine Schräge 10 umfasst, die mit der Kante 6 des Wälzkörpers 4 zusammenwirkt, und dass der Spannring 9 mittels mindestens einer Feder 11 an dem Bord 2 des ersten Lagerrings 1 abgestützt ist, so dass der Spannring 9 vorgespannt zwischen der Kante 6 des Wälzkörpers 4 und der im wesentlichen radial gerichteten Fläche 8 des Bords 2 aufgenommen ist.
Der Spannring 9 weist dabei eine im wesentlichen rechteckige Querschnittskontur auf, deren eine Querschnittskante abgeschrägt ist, so dass die Schräge 10 ausgebildet wird, die mit der Kante 6 des Wälzkörpers 4 zusammenwirkt. Die Feder 11 kann als Schraubendruckfeder oder auch als elastisches Kissen ausgebildet sein. Der Spannring 9 kann in diesem wie auch in dem nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich des Kontaktes zu der Kante 6 eine verschleiß- oder reibungsmindernde Beschichtung aufweisen.
Bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Spannring 9 eine Aufnahme 12 aufweist, in die die Feder 11 aufgenommen ist. Die Aufnahme 12 ist dabei als im wesentlichen axial gerichtete Sacklochbohrung in dem Korpus des Spannrings 9 ausgebildet, wobei in der Sacklochbohrung die Feder 11, aus dem Ende der Sacklochbohrung in axialer Richtung vorstehend und fort von dem Wälzkörper 4 weisend, aufgenommen ist. Es versteht sich, dass in Umfangsrichtung des ersten Lagerrings 1 mehrere Aufnahmen für mehrere Federn vorgesehen sein können. Es versteht sich weiter, dass in Umfangsrichtung des ersten Lagerrings 1 eine durchgehende Nut als einzige Aufnahme vorgesehen sein kann, wobei innerhalb der Nut eine als elastisches Federkissen ausgebildete Feder aufgenommen sein kann.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder in ihrer technischen Wirkung vergleichbare Merkmale; es sollen insbesondere die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel herausgestellt werden.
2 zeigt ein ebenfalls als Radial-Wälzlager, insbesondere als Radial-Zylinderrollenlager, ausgebildetes erfindungsgemäßes Wälzlager, wobei mit einer abgerundeten Kante 6’ eines zylindrischen Wälzkörpers 4 ein Spannmittel 5’ zusammenwirkt, das sich an der Fläche 8 des Bords 2’ axial abstützt und das einen Spannring 9’ aus einem im wesentlichen formstabilen Material, insbesondere aus einem Metall oder einem formstabilen Kunststoff, aufweist, wobei der Spannring 9’ eine Schräge 10’ umfasst, die mit der Kante 6’ des Wälzkörper 4 zusammenwirkt. Weiter ist erkennbar, dass der Spannring 9’ mittels mindestens einer Feder 11 an dem Bord 2’ des Lagerrings 1 axial abgestützt ist.
Der Spannring 9’ weist eine im wesentlichen dreieckige Querschnittskontur auf, wobei die Hypotenuse des im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks an der Kante 6’ anliegt. Der Spannring 9’ liegt mit einer der Katheden des Dreiecks der Querschnittkontur an einer inneren Mantelfläche des ersten Lagerrings 1 flächig an und stützt sich dort radial ab. Der Spannring 9’ weist an der auf den Bord 2’ weisenden Seite einen im wesentlichen axial gerichteten Zapfen 13 auf, der in einer Bohrung 14 in dem Bord 2 aufgenommen ist, wobei in der Bohrung 14 die auf den Zapfen 13, insbesondere dessen Endabschnitt, wirkende Feder 11 angeordnet ist. Die als Sacklochbohrung ausgebildete Bohrung 14 ist in Umfangsrichtung des ersten Lagerrings 1 nur abschnittsweise vorgesehen.
In einer Abwandlung des dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels kann die Bohrung aber in Umfangsrichtung des ersten Lagerrings 1 durchgehend ausgebildet sein, nämlich als Umfangsnut, wobei in diesem Fall der Zapfen 13 als umlaufende Rippe ausgebildet sein kann, die in die Umfangsnut eingreift.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war das Spannmittel 5, 5’ jeweils an dem ersten, inneren Lagerring 1 vorgesehen. Es versteht sich, das das Spannmittel auch an dem zweiten, äußeren Lagerring 3 vorgesehen sein kann.
Bezugszeichenliste

1: erster Lagerring
2, 2’: Bord
3: zweiter Lagerring
4: Wälzkörper
5, 5’: Spannmittel
6, 6’: Kante des Wälzkörpers 4
7: Vertiefung
8: Fläche
9, 9’: Spannring
10, 10’: Schräge
11: Feder
12: Aufnahme
13: Zapfen
14: Bohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2005/075843 A1 [0003]

Claims

Radial-Wälzlager, insbesondere Radial-Zylinderrollenlager, umfassend einen Lagerring (1) mit einem Bord (2; 2’), Wälzkörper (4), und ein an dem Bord (2; 2’) angeordnetes Spannmittel (5; 5’), das auf eine Kante (6; 6’) der Wälzkörper (4) einwirkt und die Wälzkörper (4) in axialer und in radialer Richtung gleichzeitig vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (5; 5’) einen Spannring (9; 9’) aus einem formstabilen Material aufweist, wobei der Spannring (9; 9’) eine Schräge (10; 10’) umfasst, die mit der Kante (6; 6’) der Wälzkörper (4) zusammenwirkt, und dass der Spannring (9; 9’) mittels Federn (11) an dem Bord (2; 2’) des Lagerrings (1) abgestützt ist.
Radial-Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (9) eine Aufnahme aufweist, in die die Feder (11) aufgenommen ist.
Radial-Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (9’) einen im wesentlichen axial gerichteten Zapfen (13) aufweist, der in einer Bohrung (14) in dem Bord (2’) aufgenommen ist, wobei in der Bohrung (14) die auf den Zapfen (13) wirkende Feder (11) angeordnet ist.