DE19734134A1 - Wälzlager für Drehbewegungen - Google Patents
Wälzlager für DrehbewegungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für Drehbewegungen mit einem Lagerin
nenring und einem Lageraußenring, zwischen welchen als Rollen ausgebildete
Wälzkörper angeordnet sind, die die Übertragung von radialen und axialen
Kräften von einem Lagerring auf den anderen ermöglichen.
Ein solches Lager kann als Festlager überall dort eingesetzt werden, wo kom
binierte Axial- und Radialkräfte aufgenommen werden müssen, beispielsweise
im Kraftfahrzeugbau als Radlager, als Kegelritzellager im Getriebe oder als
Planetenradlager. Aus dem Dokument EP-A-0 697 533 ist ein zweireihiges
Kegelrollenlager bekannt, dessen Lagerinnenring aus zwei Teilringen mit koni
schen Laufbahnen und einem Distanzring zusammengesetzt ist. Der Lager
außenring ist ebenfalls mit zwei konischen Laufbahnen für die Kegelrollen
versehen, so daß sich insgesamt eine aufwendige und daher teuere Bauweise
des Lagers ergibt. Außerdem verursachen die Borde der Innenringteile, an
welchen die Kegelrollen stirnseitig anliegen, eine hohe Reibung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager mit hoher axialer und
radialer Tragfähigkeit zu schaffen, welches sich durch einen kompakten Aufbau
auszeichnet und mit möglichst geringer Reibung arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollen zwei
unterschiedliche Gruppen bilden, wobei die Rollen der einen Gruppe als
Zylinderrollen einen kreiszylindrischen Mantel und die Rollen der anderen
Gruppe als Profilrollen einen mit axial hintereinander angeordneten kreisförmi
gen Rillen versehenen Mantel aufweisen.
Dabei können jeweils die Zylinderrollen eine Umfangsreihe und die Profilrollen
eine Umfangsreihe bilden und diese beiden Reihen des Lagers können axial
hintereinander angeordnet sein. In diesem Fall können jeweils der Lagerinnen
ring und der Lageraußenring einen kreiszylindrischen Laufbahnbereich für die
Zylinderrollen und einen axial dahinter angeordneten profilierten Laufbahnbe
reich für die Profilrollen aufweisen.
Die Zylinderrollen und die Profilrollen können aber auch in einer Umfangsreihe
des Lagers einander abwechselnd angeordnet sein. Dann weisen jeweils der
Lagerinnenring und der Lageraußenring einen profilierten Laufbahnbereich mit
dem Mantel der Profilrollen entsprechenden Eingriffsrillen auf, wobei jeweils
zwischen zwei benachbarten Eingriffsrillen eine Zylinderfläche für das Ab
wälzen der Zylinderrollen gebildet ist.
Die Zylinderrollen und die Profilrollen können jeweils in Käfigen angeordnet
sein.
Durch die Verwendung der Profilrollen, die in die profilierten Laufbahnbereiche
der Lagerringe eingreifen, wird die Anzahl der Kontaktstellen zwischen Rollen
und Lagerringen vergrößert, was sich auf die Übertragungsmöglichkeit von
Axialkräften günstig auswirkt. Es ergibt sich eine hohe axiale Tragzahl. Da dabei
die Hertzsche Pressung im Kontaktbereich gesenkt werden kann, ist die Reibung
relativ gering.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Lager nach der Erfindung in einem Axialschnitt, in
welchem ein Käfig mit einer Profilrolle und einer Zylin
derrolle erkennbar ist;
Fig. 2 eine Teilansicht eines Lagers in Blickrichtung des Pfeiles II
der Fig. 1, jedoch ohne Käfig;
Fig. 3 einen Axialteilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lager
in einer abgewandelten Ausführung;
Fig. 4 einen Axialteilschnitt durch ein weiteres Lager in einer
abgewandelten Ausführung.
Bei einem in Fig. 1 dargestellten Lager sind zwischen einem Lagerinnenring
und einem Lageraußenring 2 in einem Käfig 3 als Rollen ausgebildete Wälzkör
per angeordnet, die zwei unterschiedliche Gruppen bilden. So wechselt in
Umfangsrichtung jeweils eine Zylinderrolle 4 mit einer Profilrolle 5 ab. Die
Zylinderrolle 4 hat einen kreiszylindrischen Mantel. Bei der Profilrolle 5 weist
der Mantel mehrere axial hintereinander angeordnete kreisförmige Rillen auf.
Hierfür haben der Lagerinnenring 1 und der Lageraußenring 2 entsprechende
Eingriffsrillen 6.
Da die Profilrollen 5 mit ihren am Umfang angeordneten Rillen in den Eingriffs
rillen 6 der Lagerringe 1 und 2 eingreifen, können hier von einem Ring auf den
anderen über die Profilrollen 5 Axialkräfte übertragen werden. Die Übertragung
von Radialkräften übernehmen dagegen die Zylinderrollen 4, für welche als
Laufbahnen an den Lagerringen 1 und 2 Zylinderflächen 7 ausgebildet sind.
Jede Zylinderfläche 7 ist zwischen zwei Eingriffsrillen 6 angeordnet. Der Lager
innenring 1 und der Lageraußenring 2 weisen also die Eingriffsrillen 6 auf, die
kreisförmige Rillen sind und daher keine Steigung haben. In diese Eingriffsrillen
ragen die zwischen zwei Rillen der Profilrollen 5 radial herausragenden Berei
che hinein, so daß die Übertragung von Axialkräften möglich ist.
Die Zylinderflächen 7, die an den Lagerringen 1 und 2 ausgebildet sind, er
möglichen es den sich daran abwälzenden Zylinderrollen 4, Radialkräfte zu
übertragen. Die Zylinderflächen 7 dienen außerdem zur Begrenzung des Radial
spieles im Lager.
Wenn die sich abwechselnden Zylinderrollen 4 und Profilrollen 5 in dem Käfig
3 untergebracht werden, muß darauf geachtet werden, daß die Umfangsge
schwindigkeiten aller Rollen gleich sind. Dies kann durch entsprechende
Korrekturen bzw. Anpassungen der Wälzradien erfolgen. In Fig. 2 erkennt man
den Wälzradius 8 des Lagerinnenringes 1 und den Wälzradius 9 des Lager
außenringes 2. Diese Anordnung der Rollen ergibt eine besonders kompakte
Bauweise des Lagers.
In den Fig. 3 und 4 sind die Zylinderrollen 4 und die Profilrollen 5 jeweils
axial hintereinander angeordnet. Alle Zylinderrollen 4 befinden sich in einem
Käfig 10 und bilden somit eine Wälzkörperreihe während alle Profilrollen 5 in
einem weiteren Käfig 11 axial dahinter angeordnet sind und eine weitere
Wälzkörperreihe in dem Lager bilden. Entsprechend dieser Ausführung sind an
dem Lagerinnenring 12 und dem Lageraußenring 13 die Bereiche mit den
Eingriffsrillen 6 axial hinter einem Bereich mit Zylinderflächen 14 angeordnet.
Hier ist also für die Zylinderrollen 4 der zylindrische Bereich der Lagerringe 12 und 13
jeweils weiter axial ausgedehnt. Diese Lösung ist vorteilhaft, wenn sehr
hohe Radialkräfte übertragen werden müssen. Aus Montagegründen sind der
Käfig 10 und der Käfig 11 voneinander getrennt. Denkbar ist auch eine Aus
führung, bei welcher die Reihe der Profilrollen 5 beidseitig von Reihen mit
Zylinderrollen 4 benachbart sein kann, so daß in der Zeichnung links und
rechts von der Profilrolle 5 eine Zylinderrolle 4 erscheinen würde.
Gegenüber Fig. 3 zeigt die Ausführung in Fig. 4 einen spanlos hergestellten
Lagerinnenring 15 und einen spanlos hergestellten Lageraußenring 16. Diese
Ringe können z. B. durch Ziehen hergestellt sein. Die Profilrollen 5 können in
solch einem Fall durch Rollieren der Rillen hergestellt sein. Dadurch ergibt sich
eine kostengünstige Variante für Anwendungen, bei welchen nur geringe
Ansprüche an die Genauigkeit gefordert werden. Hier kann durch Einpressen
des Lagers in ein Gehäuse bzw. durch Aufpressen auf eine Welle die Genau
igkeit auf das erforderliche Maß gebracht werden.
1
Lagerinnenring
2
Lageraußenring
3
Käfig
4
Zylinderrolle
5
Profilrolle
6
Eingriffsrille
7
Zylinderfläche
8
Wälzradius
9
Wälzradius
10
Käfig
11
Käfig
12
Lagerinnenring
13
Lageraußenring
14
Zylinderfläche
15
Lagerinnenring
16
Lageraußenring
Claims (7)
1. Wälzlager für Drehbewegungen mit einem Lagerinnenring (1, 12, 15) und
einem Lageraußenring (2, 13, 16), zwischen welchen als Rollen ausgebildete
Wälzkörper angeordnet sind, die die Übertragung von radialen und axialen
Kräften von einem Lagerring auf den anderen ermöglichen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rollen zwei unterschiedliche Gruppen bilden, wobei die
Rollen der einen Gruppe als Zylinderrollen (4) einen kreiszylindrischen Mantel
und die Rollen der anderen Gruppe als Profilrollen (5) einen mit axial hinter
einander angeordneten kreisförmigen Rillen versehenen Mantel aufweisen.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die
Zylinderrollen (4) eine Umfangsreihe und die Profilrollen (5) eine Umfangsreihe
bilden, wobei diese beiden Reihen des Lagers axial hintereinander angeordnet
sind.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der
Lagerinnenring (12, 15) und der Lageraußenring (13, 16) einen kreiszylindri
schen Laufbahnbereich mit Zylinderflächen (14) für die Zylinderrollen (4) und
einen axial dahinter angeordneten profilierten Laufbahnbereich mit Eingriffsrillen
(6) für die Profilrollen (5) aufweist.
4. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderrollen
(4) und die Profilrollen (5) einander abwechselnd in einer Umfangsreihe des
Lagers angeordnet sind.
5. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der
Lagerinnenring (1) und der Lageraußenring (2) einen profilierten Laufbahnbe
reich mit dem Mantel der Profilrollen (5) entsprechenden Eingriffsrillen (6)
aufweist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Eingriffsrillen (6) eine
Zylinderfläche (7) für das Abwälzen der Zylinderrollen (4) gebildet ist.
6. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderrollen
(4) und die Profilrollen (5) jeweils in Käfigen (3, 10, 11) angeordnet sind.
7. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der
Lagerinnenring (15) bzw. der Lageraußenring (16) ein dünnwandiges, spanlos
hergestelltes Bauteil ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |