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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager aufweisend einen Innenring mit einer Laufbahn, wobei der Innenring eingerichtet ist, zwei Reihen von Wälzkörpern aufzunehmen.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Zylinderrollenlager bekannt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Zylinderrollenlager weisen einen Innenring auf, der infolge diverser Bearbeitungsschritte, bspw. mittels eines Honprozesses, daraufhin optimiert wurde, dass eine zylindrische bis leichtballige Laufbahn zur Laufbahnmitte eines Innenrings erreicht wird.
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Dabei wird beim Honprozess mittels Honstein, der Umkehrpunkt in etwa der Mitte der beiden Zylinderrollenlagerreihen festgesetzt. Dies verursacht prozessbedingt im Bereich der Mitten der beiden einzelnen Wälzkörper einen verstärkten Materialabtrag und resultiert in einer hohlballigen Laufbahn unterhalb der Wälzkörper. Hohlballige Laufbahnen bedingen ungünstige Pressungsverteilungen im Bereich eines Wälzkörperkontakts, wodurch ein frühzeitiger Lagerausfall bedingt sein kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es besteht somit die technische Aufgabe, ein Zylinderrollenlager zu entwickeln, das einfach herzustellen ist und das eine definierte Laufbahn für Wälzkörper bereitstellt um Hohlballigkeiten im Bereich eines Wälzkörperkontakt zu vermeiden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Zylinderrollenlager aufweisend einen Innenring mit einer Laufbahn, wobei der Innenring eingerichtet ist, zwei zueinander parallel verlaufende Reihen von Wälzkörpern entlang der Laufbahn aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn einen doppelt-balligen Querschnitt aufweist.
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Damit ist der Innenring ausgelegt, die Wälzkörper im Zylinderrollenlager zweireihig zu führen.
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Unter einer balligen Ausbildung ist vorzugsweise eine nach oben gewölbte Oberfläche der Laufbahn, d.h. eine annähernd konvex ausgebildete Laufbahn, zu verstehen. Auf diese Weise ist eine Balligkeit erzielbar.
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Unter einer doppelt-balligen Ausbildung ist bevorzugt eine Laufbahn zu verstehen, die Balligkeiten im Bereich eines Wälzkörperkontakts der zwei Reihen von Wälzkörpern vorsieht.
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Bevorzugt werden zwei Reihen von Wälzkörpern im Innenring geführt.
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Auf diese Weise ist es möglich, ungünstige Pressungsverteilungen im Bereich des Wälzkörperkontakts zwischen dem Wälzkörper und der Laufbahn des Innenrings zu vermeiden.
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Bevorzugt sind die Wälzkörper Zylinderrollen.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Wälzkörper eingerichtet, diagonal bordgeführt zu werden.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Laufbahn mittels eines Schleifprozesses herstellbar.
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Unter einem Schleifprozess oder einem Schleifen ist bevorzugt ein spanendes, wegbestimmtes Fertigungsverfahren zur Bearbeitung von Oberflächen oder zum Trennen von Werkstoffteilen mit Schleifmitteln und gebundenem Schneidkorn zu verstehen. Dies kann manuell oder mittels Schleifmaschinen erfolgen.
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Auf diese Weise ist es möglich mit einem einfachen Verfahren den Innenring zu bearbeiten.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Laufbahn mittels eines an den Schleifprozess anschließenden Honprozesses bearbeitbar.
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Unter einem Honen oder Hohnprozess ist bevorzugt ein zerspanendes Feinbearbeitungsverfahren für fast alle Werkstoffe zu verstehen. Das Honen stellt vorzugsweise in der Produktion den letzten Fertigungsprozess dar. Ziel ist die Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit, vorwiegend sollen tribologische Eigenschaften positiv beeinflusst werden. Besonders bevorzugt kommt das Honen bei Innenringen von Zylinderrollenlagern zum Einsatz.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Zwischenring zwischen den zueinander parallel verlaufenden Reihen von Wälzkörpern vorgesehen.
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Damit ist es möglich auf einfache Weise einen Kontakt zwischen zwei benachbarten Wälzkörpern zu vermeiden.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Zwischenring eingerichtet, die Wälzkörper voneinander zu beabstanden.
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Damit ist ein Betrieb ohne ein Verkanten der Wälzkörper möglich.
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Bevorzugt weist das Zylinderrollenlager eine Hülse auf. Die Hülse ist eine Verpackungshülse, die zur Transportsicherung, Sicherstellung der Handhabbarkeit und zu Montagezwecken verwendet wird. Bei der Montage des Zylinderrollenlager in eine Kundenanwendung / ein Getriebe wird diese entfernt und hat keine Funktion mehr.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderrollenlagers aufweisend die Schritte:
- – Schleifen eines Innenrings des Zylinderrollenlagers zur Erzeugung einer doppelt-balligen Laufbahn und
- – Honen des Innenrings des Zylinderrollenlagers zur Bearbeitung der doppelt-balligen Laufbahn,
wobei die doppelt-ballige Laufbahn eingerichtet ist, zwei Reihen von zueinander parallel verlaufenden Wälzkörpern zu führen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht, dabei zeigt
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1 eine schematische Ansicht durch ein erfindungsgemäßes Zylinderrollenlager,
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2 eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs am Innenring eines Zylinderrollenlagers aus dem Stand der Technik,
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3 eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs mit einem Wälzkörper aus dem Stand der Technik aus 2,
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4 eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs am Innenring eines erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers,
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5 eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs mit einem Wälzkörper aus 4 und
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6 einen Pressverlauf im Wälzkörperkontakt in Abhängigkeit des Laufbahnprofils.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine schematische Ansicht durch ein erfindungsgemäßes Zylinderrollenlager.
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Das Zylinderrollenlager 1 weist einen Innenring 2, eine Hülse 3 und Wälzkörper 4 auf. Die Hülse 3 ist eine Verpackungshülse, die zur Transportsicherung, Sicherstellung der Handhabbarkeit und zu Montagezwecken verwendet wird. Bei der Montage des Zylinderrollenlager 1 in eine Kundenanwendung / ein Getriebe wird diese entfernt und hat keine Funktion mehr.
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Dabei ist der Innenring 2 ausgelegt, die Wälzkörper 4, 4’ im Zylinderrollenlager 1 zweireihig zu führen. Die Wälzkörper 4, 4’ sind als Zylinderrollen ausgebildet. Der Innenring 2 weist eine Ausgestaltung der Laufbahn 6 gemäß einem Laufbahnschrieb aus den 4 und 5 auf.
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2 zeigt eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs am Innenring eines Zylinderrollenlagers aus dem Stand der Technik und 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs mit einem Wälzkörper aus dem Stand der Technik aus 1.
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Entlang einer x-Achse sind die Abmessungen der Laufbahn 6 in mm aufgetragen. Entlang einer z-Achse sind die Abmessungen der Laufbahn 6 in 2 µm aufgetragen.
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Der Innenring 2 des Zylinderrollenlagers weist die Laufbahn 6 auf. Die Laufbahn 6 zeigt Wechsel in der Stetigkeit des Laufbahnverlaufs.
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Wenn ein Wechsel im Bereich eines Wälzkörperkontaktes erfolgt, ergibt sich eine Hohlballigkeit entlang des Wälzkörperkontaktes.
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Aufgrund von resultierenden Kantenspannungen im Wälzkörperkontakt sind hohlballige Laufbahnen nicht zulässig.
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Beim Honprozess wird mittels eines Honsteins, der Umkehrpunkt in etwa der Mitte der beiden Zylinderrollen 4, 4’ festgesetzt. Dies verursacht prozessbedingt im Bereich der Mitten der beiden einzelnen Wälzkörper 4, 4’ einen verstärkten Materialabtrag und resultiert in einer hohlballigen Laufbahn 6 unterhalb der Wälzkörper 4, 4’.
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Eine hohlballige Laufbahn bedingt ungünstige Pressungsverteilungen im Bereich eines Wälzkörperkontakts, wodurch ein frühzeitiger Lagerausfall bedingt sein kann.
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4 zeigt eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs am Innenring eines erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers und 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Laufbahnschriebs mit einem Wälzkörper aus 4.
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Entlang einer x-Achse sind die Abmessungen der Laufbahn 6 in mm aufgetragen. Entlang einer z-Achse sind die Abmessungen der Laufbahn 6 in 2 µm aufgetragen.
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Der Innenring 2 des Zylinderrollenlagers weist eine Laufbahn 6 auf. Die Laufbahn 6 zeigt keinen Wechsel in der Stetigkeit des Laufbahnverlaufs.
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Im Bereich eines Wälzkörperkontaktes ist die Laufbahn 6 ballig ausgeführt.
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Dadurch sind die oben erwähnten Kantenspannungen im Wälzkörperkontakt vermeidbar.
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Beim Honprozess erfolgt ein verstärkter Materialabtrag nicht im Bereich der Mitten der beiden einzelnen Wälzkörper 4, 4’, wodurch keine hohlballige Laufbahn unterhalb der Wälzkörper 4, 4’ entsteht. Vielmehr wird mittels Honprozess eine doppelte Balligkeit erzeugt, die zu einer balligen Laufbahn führt.
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Hierdurch werden ungünstige Pressungsverteilungen im Bereich eines Wälzkörperkontakts vermieden, wodurch ein frühzeitiger Lagerausfall ausgeschlossen ist.
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6 zeigt einen Pressverlauf im Wälzkörperkontakt in Abhängigkeit des Laufbahnprofils.
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Dabei wird eine vom Wälzkörper aufgebrachte Last auf einen Innenring dargestellt. Die Last beträgt F = 38,0 KN, was der Hälfte einer dynamischen Tragzahl C ausmacht.
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Entlang einer x-Achse ist die Dimensionierung des Wälzkörpers in x [mm] aufgetragen. Entlang einer z-Achse ist eine Flächenpressung p [N/mm2] aufgetragen, die auf die Laufbahn des Innenrings einwirkt.
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Der Wälzkörper weist eine Länge von 12 mm auf. Der Mittelpunkt des Wälzkörpers ist mit 0.0 dargestellt. Der Wälzkörper erstreckt sich von –6.0 bis +6.0.
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Eine erste Linie 7 zeigt einen Pressungsverlauf entlang einem nicht hohlballigen bis leicht balligen Laufbahnprofil.
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Eine zweite Linie 8 zeigt einen Pressungsverlauf bei vorliegender Hohlballigkeit im Wälzkontakt mit dem Laufbahnprofil.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderrollenlager
- 2
- Innenring
- 3
- Hülse (Verpackungshülse)
- 4
- Wälzkörper (Zylinderrolle)
- 4’
- Wälzkörper (Zylinderrolle)
- 5
- Zwischenring
- 6
- Laufbahn
- 7
- Linie
- 8
- Linie
