-
Dünnwandiger Innenlaufring für Wälzlager Die Erfindung betrifft einen
dünnwandigen Innenlaufring für Wälzlager, der beispielsweise durch Tiefziehen aus
einer Blechronde hergestellt sein kann, der jedoch auch aus einem dünnwandigen Rohrabschnitt
gefertigt sein kann.
-
Bei derartigen dünnwandigen Innenlaufringen ist mitunter ihre Befestigung
auf den zugehörigen Wellen problematisch.
-
Dies liegt teilweise daran, daß man wegen der dünnen Wandstärke der
Laufringe diese nicht mit beliebig hohen Vorspannungen auf Wellen aufpressen kann,
ohne unzulässige Verformungen im Bereich der Wälzkörperlaufbahn zu riskieren.
-
Andererseits beabsichtigt man, derartige dünnwandige Laufringe, die
in ihrer Herstellung relativ preiswert sind, insbesondere auch bei Wellen zu verwenden,
die nur relativ grobe Durchmessertoleranzen besitzen.
-
Der. Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfache und
preisgünstige Möglichkeit vorzuschlagen, um derartige dünnwandige Laufringe sicher
und dauerhaft auch auf Wellen zu befestigen, die verhältnismäßig ungenaue Abmessungen
besitzen.
-
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an seinem einen
axialen Ende in einer neben der Wälzkörperlaufbahn liegenden Zone die Wanddicke
des Laufringes über einen Teilbereich seines Umfanges dadurch vergrößert ist, daß
auf seiner äußeren Mantelfläche ein Blechstreifen befestigt ist.
Durch
diese Maßnahme erhält der Innenlaufring im Bereich dieser Zone eine Außenkontur,
die quasi exzentrisch zur Bohrung des Laufringes liegt. Damit ist es in einfacher
Weise möglich, an diesem Ende des Innenlaufringes einen sogenannten Exzenterspannring
anzusetzen, d.h. einen Ring, der anschließend an den Innenlaufring mit einer Bohrung
die Welle umgreift und bei dem sich an diese Bohrung eine dazu exzentrisch liegende
Bohrung mit größerem Durchmesser anschließt, die über die Exzenterfläche des Laufringes
greift.
-
Durch Verdrehen dieses Exzenterspannringes wird eine sichere Klemmung
zwischen Welle und Exzenterspannring einerseits und zwischen Exzenterspannring und
Innenlaufring andererseits erzielt.
-
Dieses einfache Befestigungsmittel für Wälzlagerinnenringe hat sich
seit langer Zeit vielfach bewährt. Bei dünnwandigen Innenlaufringen konnte es bisher
deshalb nicht zur Anwendung gebracht werden, weil die für die Bildung einer Exzenterfläche
erforderliche Wanddicke bei derartigen dünnwandigen Laufringen nicht zur Verfügung
stand. Es hat sich nun gezeigt, daß es gar nicht erforderlich ist, eine vollständige
Exzenterfläche an dem Innenlaufring vorzusehen, sondern daß praktisch nur eine Wanddickenvergrößerung
in einem Teilbereich des Umfanges notwendig ist, um eine sichere Klemmfläche für
den Exzenterspannring zu schaffen. Gemäß dem Vorschlag der Erfindung ist dies in
einfachster Weise möglich.
-
Eine Möglichkeit besteht darin, einen gesonderten Blechstreifen herzustellen
und diesen durch Schweißen, z.B. Punktschweißen mit dem Laufring zu verbinden.
-
Relativ einfacher ist dagegen eine andere Möglichkeit, nämlich den
Blechstreifen durch einen axialen Ansatz des Laufringes zu bilden, der so um 1800
nach außen umgelegt ist, daß er dicht auf der äußeren Mantelfläche des Laufringes
aufliegt.
-
In diesem Falle erübrigt sich eine gesonderte Befestigung des Blechstreifens,
weil er einstückig mit dem Innenlaufring hergestellt ist.
-
Wenn es für erforderlich gehalten wird, kann schließlich der Blechstreifen
an seinen Enden mit einer Dickenreduzierung derart versehen sein, daß sich angenähert
eine sichelförmige Querschnittsform ergibt. Auf diese Weise kann wenigstens im Bereich
dieses Blechstreifens eine Außenkontur erzeugt werden, die exakt einem Exzenter
entspricht.
-
Eine Alternativlösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
besteht darin, daß der dünnwandige Laufring an seinem einen axialen Ende in einer
neben der Wälzkörperlaufbahn liegenden Zone mit einem sich axial erstreckenden,
über einen Teilbereich des Umfanges reichenden Vorsprung versehen ist.
-
Da in dem verbleibenden Umfangsbereich der Laufring gegenüber diesem
Vorsprung zurückspringt, bildet dieser Vorsprung die Quasi-Exzenterfläche, mit der
ein Exzenterspannring geeigneter Abmessungen zusammenwirken kann.
-
Gerade diese letztere Ausführung eines Innenlaufringes bietet aber
den weiteren Vorteil, daß er, nachdem er auf eine Welle aufgebracht wurde, im Bereich
des Vorsprunges mit einem Spannring zusammenwirken kann, dessen Bohrung über einen
Teil des Umfanges der Wellenkontur angepaßt ist und über den verbleibenden Teil
des Umfanges,rn dem sie mit dem Vorsprung in Klemmkontakt steht, einen größeren
Durchmesser mit exzentrisch zur Wellenachse liegendem Mittelpunkt aufweist. Eine
solche Ausführung eines Spannringes hat zunächst gegenüber den herkömmlichen Exzenterspannringen
den Vorteil, daß bei ihm die Kontaktstellen mit der Welle einerseits und mit dem
Laufring andererseits in einer Ebene liegen, so daß an dem Spannring keine Kräfte
angreifen, die versuchen ihn abzukippen. Zum anderen kann ein solcher Spannring
aber in einfachster Weise als Feinstanzteil hergestellt werden, ohne daß eine weitere
Bearbeitung erforderlich wäre.
-
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Innenlaufring, Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Laufringes nach Figur 1, Fig.
3 einen gegenüber Figur 1 abgewandelten erfindungsgemäßen Innenlaufring, Fig. 4
eine stirnseitige Ansicht des Laufringes nach Figur 3, Fig. 5 die stirnseitige Ansicht
eines abgewandelten Blechstreifens, Fig. 6, 8 und 10 Längsschnitte durch erfindungsgemäße
Innenlaufringe nach Befestigung auf einer Welle, Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie
VII-VII der Figur 6, Fig. 9 einen Schnitt gemäß Linie IX-IX der Figur 8 und Fig.
11 einen Schnitt gemäß Linie XI-XI der Figur 10.
-
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Innenlaufring weist die einfache
Form eines Hohlzylinders auf und kann dazu dienen, daß auf seiner Außenfläche zylindrische
Wälzkörper abrollen. In Figur 1 ist in strichpunktierten Linien die Kontur einer
Lagernadel 2 angedeutet. An seinem linken Ende ist der Innenlaufring 1 über einen
Teilbereich seines Umfanges mit einem axialen Ansatz 3 versehen, der so um 1800
nach außen umgelegt wurde, daß er dicht auf der äußeren Mantelfläche des Laufringes
1 aufliegt.
-
In den Figuren 3 und 4 ist ein Innenlaufring 4 dargestellt, der an
seiner äußeren Mantelfläche eine Laufbahn für Kugeln 5 (strichpunktiert dargestellt)
besitzt. Bei derartigen an
sich bekannten Kugellager-Innenlaufringen
ist der Laufring im Bereich der Kugellaufbahn gegenüber der Welle freigestellt und
hat nur in seinen zylindrischen Endbereichen 6 Kontakt mit der Welle. Dies hat den
Vorteil, daß sich etwaige Verformungen in diesen Endbereichen 6 bei der Befestigung
des Laufringes auf einer Welle nicht unmittelbar auf die Wälzkörperlaufbahn auswirken.
-
Bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel ist auf dem links liegenden
zylindrischen Endbereich 6 eine Blechstreifen 7 angeordnet, der gesondert hergestellt
ist und z.B. durch Punktschweißung 8 mit dem Innenlaufring 4 verbunden ist.
-
In Figur 5 ist ein Blechstreifen 9 dargestellt, der sich von dem Blechstreifen
7 nach den Figuren 3 und 4 dadurch unterscheidet, daß seine Außen- und Innenkontur
nicht durch konzentrische Kreisbögen, sondern vielmehr durch exzentrische Kreisbögen
gebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine angenähert sichelförmige Querschnittsform,
die so abgestimmt sein kann, daß sich eine exakt exzentrische Außenkontur in dem
Bereich des Laufringes ergibt, auf den dieser Blechstreifen aufgesetzt ist.
-
In den Figuren 6 und 7 ist schließlich die Befestigung eines dünnwandigen
zylindrischen Laufringes 10, der am einen Ende über einen Teilbereich seines Umfanges
mit einem Blechstreifen 11 versehen ist, auf einer Welle 12 dargestellt.
-
Zu diesem Zweck wird ein an sich bekannter Exzenterspannring 13 verwendet,
der einerseits mittels einer Bohrung 14 auf der Welle 12 sitzt und der andererseits
mit einer hierzu exzentrischen Bohrung 15 den Laufring 10 im Bereich des Blechstreifens
11 umgreift. Durch Drehen des Exzenterspannringes 13 beispielsweise durch ein Werkzeug,
das in die Radialbohrung 16 eingreift, kommt die exzentrische Bohrung 15 des Spannringes
13 derart in Klemmkontakt mit dem Blechstreifen 11, daß eine sichere Klemmverbindung
zwischen Welle 12 und Exzenterspannring 15 einerseits und Exzenterspannring 13
und
Innenring 10 (über den Blechstreifen 11) andererseits erfolgt.
-
Die in den Figuren 8 und 9 dargestellte Variante unterscheidet sich
von der nach den Figuren 6 und 7 zunächst dadurch, daß der Laufring 17 anstelle
eines auf seiner Mantelfläche befestigten Blechstreifens an seinem einen Ende mit
einem Vorsprung 18 versehen ist, der sich nur über einen Teilbereich seines Umfanges
erstreckt. Dieser Laufring 17 ist wiederum auf einer Welle 12 angeordnet und wirkt
zusammen mit einem Exzenterspannring 13, der dem nach Figur 6 entspricht, jedoch
in seinen Abmessungen den besonderen Gegebenheiten angepaßt ist.
-
Bei der Ausführung nach den Figuren 10 und 11 weist der Laufring 17
wiederum einen derartigen Vorsprung 18 auf.
-
Der Spannring 19 unterscheidet sich jedoch von dem vorher beschriebenen
Spannring 13 ganz wesentlich. Dieser Spannring 19 ist in axialer Richtung in seiner
Bohrung nicht abgesetzt, sondern er weist vielmehr im unteren Bereich in seiner
Bohrung eine Kontur auf, die der Mantelfläche der Welle 12 angepaßt ist, während
seine Bohrung im oberen Bereich mit einer exzentrischen Bohrung größeren Durchmessers
versehen ist, die mit dem Vorsprung 18 zusammenwirkt.
-
Ein derartiger Spannring 19 hat gegenüber dem vorher dargestellten
Spannring 13 den Vorteil, daß bei ihm die Kräfte, die von ihm einerseits auf die
Welle 12 und andererseits auf den Vorsprung 18 ausgeübt werden, in der gleichen
Ebene liegen.