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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere Radial-Wälzlager, umfassend einen ersten Lagerring und einen zweiten Lagerring sowie Wälzkörper, die zwischen den Lagerringen abrollen, nach Anspruch 1, wobei die Wälzkörper zylindrische Wälzkörper, die auf einer Zylinderlaufbahn abrollen, und mindestens einen kugelförmigen Wälzkörper umfassen.
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Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern, insbesondere mit Zylinderrollen, sind üblicherweise für die Aufnahme hoher Kräfte und Belastungen ausgelegt. Bei nur geringen Belastungen besteht dabei die Gefahr des Schlupfes, was insbesondere bei Großlagern eine häufige Schadensursache ist.
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US 3,399,935 A beschreibt ein einreihiges Radial-Wälzlager mit Zylinderrollen sowie kugelförmigen Wälzkörpern, wobei die kugelförmigen Wälzkörper auf den zylindrischen Laufbahnen der Zylinderrollen abrollen, und wobei der Durchmesser der kugelförmigen Wälzkörper dem Durchmesser der Zylinderrollen entspricht.
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DE 2 304 389 A beschreibt ein einreihiges Radial-Wälzlager mit Zylinderrollen sowie kugelförmigen Wälzkörpern, wobei die Zylinderrollen einen geringfügig größeren Durchmesser als die kugelförmigen Wälzkörper aufweisen.
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US 4,505,23 A beschreibt ein einreihiges Radial-Wälzlager mit Zylinderrollen und kugelförmigen Wälzkörpern, wobei die kugelförmigen Wälzkörper einen etwas größeren Durchmesser als die Zylinderrollen aufweisen, wobei die Zylinderrollen auf einer zylindrischen Zylinderlaufbahn abrollen und wobei die kugelförmigen Wälzkörper auf der gleichen Zylinderlaufbahn abrollen. Geringe Lasten werden dabei durch die kugelförmigen Wälzkörper aufgenommen, die die Zylinderlaufbahn beschädigen können.
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DE 1 400 940 A beschreibt ein dreireihiges Radial-Wälzlager, wobei die beiden äußeren Reihen als Zylinderlaufbahnen für Zylinderrollen sind, und wobei die mittlere Reihe als Kugellaufbahn für kugelförmige Wälzkörper vorgesehen ist. Die kugelförmigen Wälzkörper weisen in der Kugellaufbahn ein größeres radiales Spiel auf als die Zylinderrollen in den beiden Zylinderlaufbahnen, so dass geringe radiale Lasten nur von den Zylinderrollen aufgenommen werden.
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DE 1 045 737 B beschreibt ein zweireihiges Radial-Wälzlager, wobei die erste Reihe als Laufbahn für nadelförmige Wälzkörper ausgebildet ist und die zweite Reihe für kugelförmige Wälzkörper, wobei die kugelförmigen Wälzkörper einen größeren Durchmesser aufweisen als die nadelförmigen Wälzkörper.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager für Zylinderrollen sowie für kugelförmige Wälzkörper anzugeben, das auch geringe Lasten im wesentlichen schlupffrei über einen längeren Zeitraum aufnehmen kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wälzlager, insbesondere Radial-Wälzlager, umfassend einen ersten Lagerring und einen zweiten Lagerring sowie Wälzkörper, die zwischen den Lagerringen abrollen, wobei die Wälzkörper zylindrische Wälzkörper, die auf einer Zylinderlaufbahn abrollen, und mindestens einen kugelförmigen Wälzkörper umfassen, wobei der mindestens eine kugelförmige Wälzkörper auf einer Kugellaufbahn abrollt, und wobei der kugelförmige Wälzkörper einen größeren Durchmesser als die zylindrischen Wälzkörper aufweist.
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Aufgrund des geringfügig größeren Durchmesser des mindestens einen kugelförmigen Wälzkörpers, und damit einhergehend aufgrunde des geringeren Spiels des mindestens einen kugelförmigen Wälzkörpers, gegenüber den zylindrischen Wälzkörpern nimmt bei geringer Last der mindestens eine kugelförmige Wälzkörper die Kräfte auf und verhindert einen Schlupf des gesamten Wälzkörpersatzes. Höhere Lasten, im vorgesehenen Betriebsfall, werden im wesentlichen von den zylindrischen Wälzkörpern aufgenommen. Aufgrund der höheren Elastizität des mindestens einen kugelförmigen Wälzkörpers gegenüber dem zylindrischen Wälzkörpern wird der mindestens einen kugelförmige Wälzkörper bei höheren Lasten auf den Rollendurchmesser der zylindrischen Wälzkörper zusammengedrückt.
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Die Kugellaufbahn ist als die Drehachse umlaufende, mit einem abschnittsweise kreisbogenförmigen Querschnittsprofil versehene Nut ausgebildet, und kann innerhalb der Zylinderlaufbahn oder neben der Zylinderlaufbahn vorgesehen sein.
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Es können insbesondere mehrere kugelförmige Wälzkörper vorgesehen sein, speziell kann vorgesehen sein, dass zwischen einer Gruppe von beispielsweise drei Zylinderrollen jeweils ein kugelförmiger Wälzkörper angeordnet ist, weiter kann vorgesehen sein, dass zwischen je zwei in Umfangsrichtung benachbarten Zylinderrollen jeweils ein kugelförmiger Wälzkörper vorgesehen ist. Ist die Kugellaufbahn im Bereich der Zylinderlaufbahn angeordnet, kann die Kugellaufbahn im wesentlichen mittig in der Zylinderlaufbahn vorgesehen sein; alternativ kann vorgesehen sein, dass zwei versetzte Kugellaufbahnen ausgebildet sind, in denen zwei in Laufrichtung versetzte kugelförmige Wälzkörper abrollen. Weiter kann vorgesehen sein, dass zwischen zwei oder mehreren in Rollrichtung benachbarten Zylinderrollen zwei oder mehr, insbesondere drei, senkrecht zu der Rollrichtung benachbarte kugelförmige Wälzkörper vorgesehen sind.
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Das Wälzlager kann insbesondere als zwei- oder mehrreihiges Wälzlager ausgebildet sein, wobei eine Reihe als Zylinderlaufbahn nur für zylindrische Wälzkörper und mindestens eine weitere Reihe als Kugellaufbahn nur für kugelförmige Wälzkörper vorgesehen ist. Alternativ hierzu können in jeder der Reihen kugelförmige und zylindrische Wälzkörper einander in Rollrichtung abwechselnd vorgesehen sein, insbesondere derart, dass senkrecht zu der Rollrichtung ein zylindrischer Wälzkörper benachbart zu einem kugelförmigen Wälzkörper angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kugellaufbahn von der Zylinderlaufbahn beabstandet angeordnet ist. Dabei vermindert die für die Kugellaufbahn vorzusehende Nut nicht den Kontaktbereich der zylindrischen Wälzkörper mit der im wesentlichen zylindrischen Zylinderlaufbahn.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zylindrischen und der mindestens eine kugelförmige Wälzkörper in einem gemeinsamen Käfig geführt werden.
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Im Rahmen der Anmeldung gelten dabei solche Wälzkörper als ‚zylindrische Wälzkörper’, die eine zylindrische Form aufweisen und deren Erstreckung in Richtung der Zylinderachse weniger als das ca. 2,5-fache des Durchmessers beträgt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, und
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2 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
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Detaillierte Beschreibung der Figuren
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1 zeigt ein Wälzlager, nämlich ein zweireihiges Radial-Wälzlager, umfassend einen ersten Lagerring 1 und einen zweiten Lagerring 2 sowie Wälzkörper, die zwischen den Lagerringen 1, 2 abrollen, wobei die Wälzkörper zylindrische Wälzkörper 3, die auf einer Zylinderlaufbahn abrollen, und mindestens einen kugelförmigen Wälzkörper 4 umfassen, wobei der mindestens eine kugelförmige Wälzkörper 4 auf einer Kugellaufbahn 5, 6 abrollt, die senkrecht zu der Rollrichtung (senkrecht zu der Papierebene) benachbart zu der Zylinderlaufbahn angeordnet ist, und wobei der kugelförmige Wälzkörper 4 einen geringfügig größeren Durchmesser als die zylindrischen Wälzkörper 3 aufweist. Der Durchmesser des kugelförmigen Wälzkörpers 4 ist bezogen auf den Durchmesser des zylindrischen Wälzkörpers 3 so gewählt, dass bei geringer Last diese Last von dem kugelförmigen Wälzkörper 4 und höhere Lasten von dem zylindrischen Wälzkörper 3 aufgenommen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kugellaufbahn 5, 6 von der Zylinderlaufbahn senkrecht zu der Rollrichtung der Wälzkörper 3, 4 beabstandet angeordnet ist.
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Weiter ist vorgesehen, dass die zylindrischen Wälzkörper 3 und der mindestens eine kugelförmige Wälzkörper 4 in einem gemeinsamen Käfig 7 geführt werden.
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2 zeigt ein Wälzlager, nämlich ein einreihiges Radial-Wälzlager, wobei eine Kugellaufbahn 5’, 6’ innerhalb der Zylinderlaufbahn, und zwar im wesentlichen axial mittig, angeordnet ist; weiter ist vorgesehen, dass der kugelförmige Wälzkörper 4 einen größeren Durchmesser als die zylindrischen Wälzkörper 3 aufweist, wobei der Durchmesser des kugelförmigen Wälzkörpers 4 bezogen auf den Durchmesser des zylindrischen Wälzkörpers 3 so gewählt ist, dass bei geringer Last diese Last von dem kugelförmigen Wälzkörper 4 und höhere Lasten von dem zylindrischen Wälzkörper 3 aufgenommen werden.
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In einem dritten Ausführungsbeispiel ist das Radial-Wälzlager als dreireihiges Wälzlager ausgebildet und umfasst eine axial mittige Reihe von kugelförmigen und zwei seitliche Reihen von zylindrischen Wälzkörpern, bzw., in einer Abwandlung hierzu, eine axial mittige reihe von zylindrischen und zwei seitliche Reihen von kugelförmigen Wälzkörpern, wobei in beiden Fällen vorgesehen ist, dass die Wälzkörper aller drei Reihen von einem gemeinsamen Käfig geführt werden, und wobei jeweils die kugelförmigen Wälzkörper einen geringfügig größeren Durchmesser (und damit ein geringfügig geringeres Spiel) als die zylindrischen Wälzkörper aufweisen. Eine derartige dreireihige Anordnung reduziert aufgrund der geringfügig größeren Durchmesser des mindestens einen kugelförmigen Wälzkörpers gegenüber den zylindrischen Wälzkörpern deutlich das Kippmoment des Lagers.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Lagerring
- 2
- zweiter Lagerring
- 3
- zylindrischer Wälzkörper
- 4
- kugelförmiger Wälzkörper
- 5, 5’
- Kugellaufbahn an dem ersten Lagerring
- 6, 6’
- Kugellaufbahn an dem zweiten Lagerring
- 7
- Käfig
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 3399935 A [0003]
- DE 2304389 A [0004]
- US 450523 A [0005]
- DE 1400940 A [0006]
- DE 1045737 B [0007]
