DE19803929A1

DE19803929A1 - Wälzlager-Drehverbindung

Info

Publication number: DE19803929A1
Application number: DE19803929A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Oetjen
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-05
Also published as: DE19861237B4

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wälzlager-Drehverbindung, die aus zwei konzen trisch ineinander angeordneten Laufringen besteht, zwischen denen Wälzkörper auf zugehörigen Laufbahnen abrollen.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Wälzlager-Drehverbindungen sind bereits bekannt ("Die Wälzlager praxis", Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz 1995). Solche Wälzlager-Dreh verbindungen werden als Schwenklager für die Abstützung von Baggern, Kränen oder im Fahrzeugbau für Gelenkbusse bzw. Straßenbahnen eingesetzt, d. h. in Einsatzgebieten, bei denen bei begrenztem Einbauraum hohe Belastungen auftreten und die eine hohe Betriebssicherheit verlangen. Diese Drehverbindun gen können Axialkräfte, Radialkräfte und Kippmomente aufnehmen. Kleinere Drehverbindungen mit einem Laufkreisdurchmesser bis zu 200 mm werden darüber hinaus in der Medizintechnik, im Roboterbau oder in der Wehrtechnik benötigt.

Diese Schwenklager werden als Vierpunktlager ausgebildet, das insbesondere zur Aufnahme von Kippkräften bei kleinem Querschnitt gut geeignet ist. Gelen ke von Industrierobotern und andere Lagerstellen, die die Tragfähigkeit und die Steifigkeit von Kugellagern überfordern, rüstet man gern mit Kreuzrollenlagern aus. Diese Lager haben einen Kranz von Rollen mit annähernd quadratischem Querschnitt, die abwechselnd mit versetzter Achse auf den Laufbahnen abrol len.

Nachteilig dabei ist, daß die Laufbahnen direkt im inneren bzw. im äußeren Laufring untergebracht sind, so daß aufgrund der erforderlichen Güte der Laufbahnen deren Herstellung verteuert ist. So ist immer der gesamte Laufring einem Schleif- und Härteverfahren zu unterwerfen. Das kann beim Härten beispielsweise dazu führen, daß der Laufring einem Härteverzug unterliegt und für die Drehverbindung unbrauchbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlager-Drehverbin dung zu entwickeln, die sich im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik wesentlich einfacher fertigen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Wälzkörper durch Lagernadeln zweier einander entgegengerichteter Axialschrägnadellager gebildet sind, die Lauf scheiben aufweisen und wobei der Schnittpunkt der verlängerten Drehachsen der Lagernadeln im äußeren Laufring liegt.

Diese Axialschrägnadellager werden als separate Bauteile gefertigt und erlauben eine von der eigentlichen Wälzlagerung der Drehverbindung unabhängige Fertigung der beiden Laufringe, so daß die Wälzlager-Drehverbindung in ihrer Gesamtheit einfacher gefertigt werden kann. Durch die Trennung von Laufrin gen und Wälzlagerung wird auch eine Gewichtsverminderung der Wälzlager- Drehverbindung in einfacher Weise möglich, indem die Laufringe aus einem Leichtmetall hergestellt werden. Gegenüber den bekannten Drehverbindungen, die in beschriebener Weise bevorzugt als Vierpunktlager oder Kreuzrollenlager ausgeführt sind, ist bei Verwendung von zwei Schrägnadellagern die Wälzkör peranzahl mindestens doppelt so hoch. Die statische Tragzahl bzw. axiale Kipp steifigkeit der erfindungsgemäßen Drehverbindung wird daher erheblich verbes sert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2, 3, 4, 5 und 6 beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß der innere Laufring an seiner Mantel fläche einen in Richtung äußeren Laufring weisenden Vorsprung besitzt, der Anlageflächen für die beiden Axialschrägnadellager bildet. Im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik erstrecken sich in diesem Fall die Anlageflächen hervorstehend nach außen, so daß diese problemlos in der erforderlichen Weise mechanisch bearbeitet werden können.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 soll der äußere Laufring zweigeteilt sein und eine Trennebene aufweisen, die einen um 90° zur Dreh achse der Drehverbindung versetzt angeordneten Verlauf nimmt bzw. parallel zu dieser verläuft. Durch diese Trennebene wird die Montage der Wälzlager- Drehverbindung erleichtert bzw. überhaupt erst ermöglicht.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 soll in der Trennebene der Wälzlager-Drehverbindung eine Abstimmscheibe angeordnet sein. Mit Hilfe von unterschiedlichen Stärken dieser Abstimmscheiben kann nun in einfacher Weise auf die Vorspannung dieser Drehverbindung eingewirkt wer den.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 soll der äußere Laufring an seiner inneren Mantelfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme der Schrägnadellager besitzen, in die ein Gewindering einschraubbar ist. Durch diese spezielle Ausbildung des äußeren Laufringes ist es möglich, daß dieser einstückig ausbildbar ist. Darüber hinaus kann ebenfalls in einfacher Weise durch die axiale Stellung des Gewinderinges auf die Vorspannung der Wälz lagerung eingewirkt werden.

Schließlich geht aus Anspruch 6 hervor, daß die Axialschrägnadellager spanlos hergestellt, die Lagernadeln in einem Käfig geführt und die Laufscheiben gehär tet sein sollen.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Axialschrägnadel lager,

Fig. 2 und 3 eine teilweisen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wälzlager-Drehverbindung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in Fig. 1 gezeigte und mit 1 bezeichnete Axialschrägnadellager besteht aus zwei Laufscheiben 2 und 3, zwischen denen auf nicht näher bezeichneten Laufbahnen in einem Käfig 4 geführte Lagernadeln 5 abwälzen. Dieses Axial schrägnadellager 1 ist so ausgebildet, daß die Laufscheiben 2 und 3 gegenüber der Drehachse 6 des Axialschrägnadellagers 1 unter einem Winkel verlaufen, der kleiner als 90° ist, d. h. schräggestellt sind. Die Drehachse der Lagerna deln 5 ist in Fig. 1 mit 7 bezeichnet.

Die in Fig. 2 mit 8 bezeichnete Wälzlager-Drehverbindung besteht aus einem inneren Laufring 9 und einem äußeren Laufring 10, der entlang einer Trenn ebene 13 in die beiden Teilringe 11 und 12 zerfällt. Die Trennebene 13 verläuft dabei sowohl parallel zur Drehachse 6 als auch zu dieser um 90° versetzt. Der innere Laufring 9 weist an seiner Mantelfläche einen radial nach außen gerichte ten Vorsprung 14 auf, der trapezförmig ausgebildet ist. An den schrägverlaufen den Seitenflächen des Vorsprunges 14 liegen die beiden Axialschrägnadel lager 1 jeweils mit ihrer inneren Laufscheibe 2 an. Die anderen, ebenfalls schräg zur Drehachse 6 verlaufenden Anlageflächen für die Axialschrägnadel lager 1 werden durch die beiden Teilringe 11 und 12 gebildet. In der Trenn ebene 13 zwischen den beiden Teilringen 11 und 12 ist eine Abstimmscheibe 15 angeordnet über dessen Stärke auf die Vorspannung der Wälzlager-Drehver bindung 8 eingewirkt werden kann. Je geringer diese Abstimmscheibe 15 in ihrer Dicke ausgebildet ist, um so näher lassen sich die beiden Teilringe 11 und 12 in axialer Richtung aufeinander zubewegen, so daß auf diese Art und Weise die gewünschte Vorspannung der Wälzlager-Drehverbindung einstellbar ist. Der Fig. 2 ist weiter entnehmbar, daß die verlängerten Drehachsen 7 der Lagerna deln 5 ihren Schnittpunkt im äußeren Laufring 10 haben, etwa im Bereich der Trennebene 13, in dem diese von einem waagerechten Verlauf in einen senk rechten Verlauf übergeht.

Die in Fig. 3 gezeigte Wälzlager-Drehverbindung 16 besteht ebenfalls aus einem inneren Laufring 9 und einem äußeren Laufring 10 und dazwischen angeordneten Axialschrägnadellagern 1. Der innere Laufring 9 ist wiederum mit einem radial nach außen zeigenden Vorsprung 14 versehen, der jedoch im Vergleich zu Fig. 2 dreieckförmig ausgebildet ist und wiederum die Anlageflä chen für beide Axialschrägnadellager 1 bildet. Der äußere Laufring 10 ist an seiner Innenseite mit einer nicht bezeichneten Ausnehmung versehen, die an ihrem oberen Ende schräg zur Drehachse 6 der Wälzlager-Drehverbindung 16 verläuft und die andere Anlagefläche für eines der beiden Axialschrägnadel lager 1 bildet. In diese Ausnehmung des äußeren Laufringes 10 wird nun ein Gewindering 17 eingeschraubt, der an seinem oberen Ende dachartig abfällt und die zweite Auflagefläche im äußeren Laufring 10 für das zweite Axialschrä gnadellager 1 bildet. Über die axiale Verschiebbarkeit des Gewinderinges 17 im äußeren Laufring 10 kann nun auf die Vorspannung der beiden Axialschrä gnadellager 1 und damit auf die Vorspannung der Wälzlager-Drehverbindung 16 eingewirkt werden. Der Vorteil dieser Lösung gegenüber der in Fig. 2 ist hauptsächlich darin zu sehen, daß der äußere Laufring 10 einstückig ausgebildet sein kann und in einfacher Weise durch Verdrehen des Gewinderinges 17 auf die Vorspannung eingewirkt werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Axialschrägnadellager

2

Laufscheibe

3

Laufscheibe

4

Käfig

5

Lagernadel

6

Drehachse

7

Drehachse

8

Wälzlager-Drehverbindung

9

innerer Laufring

10

äußerer Laufring

11

Teilring

12

Teilring

13

Trennebene

14

Vorsprung

15

Abstimmscheibe

16

Wälzlager-Drehverbindung

17

Gewindering

Claims

1. Wälzlager-Drehverbindung (8, 16), die aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten Laufringen (9, 10) besteht, zwischen denen Wälzkörper auf zugehörigen Laufbahnen abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkör per durch Lagernadeln (5) zweier einander entgegengerichteter Axialschräg nadellager (1) gebildet sind, die Laufscheiben (2, 3) aufweisen und wobei der Schnittpunkt der verlängerten Drehachsen (7) der Lagernadeln (5) im äußeren Laufring (10) liegt.

2. Wälzlager-Drehverbindung (8, 16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der innere Laufring (9) an seiner Mantelfläche einen in Richtung des äußeren Laufringes (10) weisenden Vorsprung (14) besitzt, der Anlageflächen für die beiden Axialschrägnadellager (1) bildet.

3. Wälzlager-Drehverbindung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Laufring (10) zweigeteilt ist und eine Trennebene (13) aufweist, die einen um 90° zur Drehachse (6) der Drehverbindung versetzt angeordneten Verlauf nimmt bzw. parallel zu dieser verläuft.

4. Wälzlager-Drehverbindung (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennebene (13) eine Abstimmscheibe (15) angeordnet ist.

5. Wälzlager-Drehverbindung (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Laufring (10) an seiner inneren Mantelfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme der Axialschrägnadellager (1) besitzt, in die ein Gewindering (17) einschraubbar ist.

6. Wälzlager-Drehverbindung (8, 16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Axialschrägnadellager (1) spanlos hergestellt, die Lagernadeln (5) in einen Käfig (4) geführt und die Laufscheiben (2, 3) gehärtet sind.