DE2560088B1 - Rollenlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein in ein Gehäuse einsetzbares Rollenlager mit einem auf einer Welle anbringbaren
inneren Laufring, einem äußeren Laufring mit einer sphärischen Außenfläche, die zum Ausgleich von
Fehlausrichtungen der Welle mit einer sphärischen Innenfläche des Gehäuses zusammenwirkt, und zwei
dazwischen angeordneten Rollensätzen, wobei der äußere Laufring mit einem von seiner sphärischen
Außenfläche abstehenden Positionierstift versehen ist, der in eine in der Innenfläche des Gehäuses vorgesehene
Ausnehmung ragt.
Rollenlager dieser Art sind zum Beispiel aus der US-Patentschrift 38 29 182 bekannt. Es handelt sich
hierbei um Rollenlager, bei denen das eigentliche Lager und das Gehäuse eine vom Hersteller gelieferte Einheit
bilden, die vom Kunden entsprechend dem speziellen Anwendungszweck als Ganzes eingebaut wird. Bei
diesen vorbekannten Rollenlagern dient der Positionierstift, der in die kreisförmig ausgebildete Ausnehmung
des Gehäuses greift, einerseits zum Positionieren des äußeren Laufrings relativ zum Gehäuse (was im
Hinblick auf einen üblicherweise vorgesehenen Schmiermittelanschluß erforderlich ist) und zum anderen
als Drehsicherung zum Verhindern eines Mitdrehens des äußeren Laufrings mit der Welle. Der
Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung wird hierbei so bemessen, daß der äußere Laufring die zum
Ausgleich von Wellenfehfausrichtungen erforderlichen
Schwenkbewegungen relativ zum Gehäuse ausführen kann. Es hat sich nun gezeigt, daß es im Betrieb nicht
selten zu einem Abscheren des Positionierstiftes aufgrund der Relativbewegungen zwischen dem äußeren
Laufring und dem Gehäuse kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in ein Gehäuse einsetzbares Rollenlager der eingangs angegebenen
Gattung so auszubilden, daß die Gefahr eines Abscherens des Positionierstiftes in möglichst einfacher
Weise verringert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Rollenlager mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Ausnehmung für den Positionierstift in einer Richtung parallel zur Wellenachse
länger als in einer dazu senkrecht verlaufenden Richtung ausgebildet ist.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Formgebung der Ausnehmung wird erreicht, daß eine Relativbewegung zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in Umfangsrichtung — also in derjenigen Richtung, in der der Positionierstift als Drehsicherung dient — auf ein Minimum beschränkt wird; andererseits behindert der Positionierstift nicht die zum Ausgleich von Wellenfehlausrichtungen erforderlichen Relativbewegungen zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in einer die Wellenachse enthaltenden Längsebene. Da somit Relativbewegungen zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in Umfangsrichtung praktisch unmöglich sind, werden die auf den Positionierstift in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte erheblich verringert, was im allgemeinen ausreicht, um ein Abscheren des Positionierstiftes zu verhindern. Dies wird erreicht, ohne daß der Positionierstift selbst größere Abmessungen als bei den vorbekannten Rollenlagern zu haben braucht.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Formgebung der Ausnehmung wird erreicht, daß eine Relativbewegung zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in Umfangsrichtung — also in derjenigen Richtung, in der der Positionierstift als Drehsicherung dient — auf ein Minimum beschränkt wird; andererseits behindert der Positionierstift nicht die zum Ausgleich von Wellenfehlausrichtungen erforderlichen Relativbewegungen zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in einer die Wellenachse enthaltenden Längsebene. Da somit Relativbewegungen zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse in Umfangsrichtung praktisch unmöglich sind, werden die auf den Positionierstift in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte erheblich verringert, was im allgemeinen ausreicht, um ein Abscheren des Positionierstiftes zu verhindern. Dies wird erreicht, ohne daß der Positionierstift selbst größere Abmessungen als bei den vorbekannten Rollenlagern zu haben braucht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Rollenlager, bei dem die sphärische Außenfläche des
jo äußeren Laufrings an den axialen Enden jeweils in eine
zylindrische Schulter übergeht, vorgesehen, daß die Schulter des äußeren Laufrings gemeinsam mit der
Übergangsstelle zwischen der sphärischen Innenfläche und der Stirnseite des Gehäuses einen ein Abscheren
des Positionierstiftes verhindernden Anschlag zur Begrenzung einer Schwenkbewegung des Rollenlagers
im Gehäuse bildet. Diese Ausgestaltung ist bereits bei dem Rollenlager nach der US-PS 37 73 397 vorgesehen,
so daß hierfür kein selbständiger Patentschutz begehrt wird.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Aufsicht auf die Vorderseite eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rollenlagers;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1;
Fig.2A eine vergrößerte Ansicht des von einem
Kreis umgebenen Abschnittes von F i g. 2;
F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil des Rollenlagers, in dem die Anordnung des Positionierstiftes
dargestellt ist;
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 3.
In den F i g. 1 und 2 ist eine Rollenlagereinheit 10 dargestellt, die ein Gehäuse 12 aufweist. Das Gehäuse 12 ist zweiteilig ausgebildet und hat ein Unterteil 14 und einen Deckel 16, der mittels einer Mehrzahl von Bolzen 18 mit dem Unterteil verbunden ist. Das Unterteil 14 ist mit länglichen Öffnungen 20 versehen, durch die nicht dargestellte Bolzen durchgeführt werden können, um die Rollenlagereinheit auf einem Unterbau zu befesti-
In den F i g. 1 und 2 ist eine Rollenlagereinheit 10 dargestellt, die ein Gehäuse 12 aufweist. Das Gehäuse 12 ist zweiteilig ausgebildet und hat ein Unterteil 14 und einen Deckel 16, der mittels einer Mehrzahl von Bolzen 18 mit dem Unterteil verbunden ist. Das Unterteil 14 ist mit länglichen Öffnungen 20 versehen, durch die nicht dargestellte Bolzen durchgeführt werden können, um die Rollenlagereinheit auf einem Unterbau zu befesti-
gen. Das Gehäuse 12 hat eine mittige Öffnung 22, die durch eine sphärische Oberfläche 22A des Deckels 16
und eine komplementäre sphärische Oberfläche 22ßdes Unterteils 14 begrenzt ist. Die Öffnung ist in vertikaler
Richtung geschnitten überall kreisförmig. In ihr findet
f>5 ein insgesamt mit 24 bezeichnetes Lager Aufnahme.
Wie am besten aus Fig.2A ersichtlich ist, endet die Öffnung 22 in einer Schulter 23, die andererseits von der
Gehäuseaußenseite begrenzt ist. Ein Schmiernippel 26
ORIGINAL INSPECTED
ist in eine öffnung des Gehäuses 12 fest eingesetzt, um
Schmiermittel ins Gehäuse 12 und zum Lager 24 drücken zu können.
Das Lager 24 läßt sich als Einheit in das Gehäuse 12 einsetzen und als eine Einheit auswechseln. Sie weist
eine sphärische äußere Oberfläche auf, die an der sphärischen Oberfläche der öffnung 22 des Gehäuses 12
derart anliegt, daß das Lager begrenzt bewegbar ist und sich zur Aufnahme von Fehlfluchtungen der Welle
bezüglich des Unterbaus des Gehäuses 12 selbstausrichten kann. Das Lager weist einen inneren Laufring 28,
einen äußeren Laufring 30 und zwei in Abstand voneinander dazwischen angeordnete Sätze von Rollen
32 auf.
Der innere Laufring 28 ist durch ein im wesentlichen zylindrisches Teil gebildet, das eine kreisförmige
Bohrung 34 zur Aufnahme einer Welle 35 (in Fig. 1 im Schnitt gezeigt) und in Abstand voneinander angeordnete,
kegelstumpfförmige innere Laufflächen 36 aufweist. An den letzteren laufen jeweils die Rollen 32 eines
der Sätze. Die Rollen 32 eines jeden Satzes werden durch einen Käfig 38 in Abstand voneinander gehalten,
wie bei Rollenlagern dieser Bauart üblich. Der innere Laufring 28 kann mit geschlitzten, zylindrischen
Verlängerungen 40 versehen sein, die von Spannringen 42 umgeben sind. Auf diese Weise kann der innere
Laufring 28 auf der Welle 35 festgelegt werden.
Der äußere Laufring 30 weist ein Paar identischer Laufringhälften 44 auf, die in der Mitte vorzugsweise
durch Elektronenstrahl-Schweißen miteinander verbunden sind. Jede der Laufringhälften 44 hat eine sphärische
äußere Oberfläche 46, die nach dem Zusammenbau einen Teil der sphärischen Oberfläche darstellt, die die
sphärischen Oberflächen 22Λ 225 der öffnung 22 berührt und bezüglich derselben bewegbar ist. Jede der
Laufringhälften ist mit einer kegelstumpfförmigen äußeren Lauffläche 48 versehen, auf der die Rollen 32
eines Rollensatzes laufen. Die außen liegenden Enden der Laufringhälften 44 laufen in einer zylindrischen
Oberfläche aus. Hierdurch wird eine zylindrische, abgesetzte Schulter 50 gebildet. Die Stoßstelle zwischen
der sphärischen Oberfläche 46 und der Schulter 50 ist dabei eindeutig vorgegeben und in der Zeichnung mit
dem Bezugszeichen 51 versehen. Die Schulter 50 ist in Abstand von einem im wesentlichen parallel hierzu
verlaufenden Abschnitt des inneren Laufrings 28 angeordnet. Zwischen der Schulter 50 und diesem
Abschnitt des inneren Lauf ringes 28 ist eine Dichtung 52 angeordnet.
Ist das Lager in ein Gehäuse eingesetzt, so findet der Positionierstift 62 in einer in dem Deckel 16 des
Gehäuses 12 ausgebildeten Ausnehmung 64 Aufnahme. Die Größe der Ausnehmung 64 ist so auf den
Positionierstift 62 abgestimmt, daß das Lager sich selbst ausrichten kann, d.h. daß eine gewisse Bewegung
zwischen den sphärischen Oberflächen 22 und 46 möglich ist und damit eine Fehlfluchtung der Welle
bezüglich des das Rollenlager tragenden Unterbaus aufgenommen werden kann. Der Positionierstift 62
begrenzt ferner die nicht gewünschte Drehung des äußeren Lauf ringes 44 mit der Welle 35.
Bei sehr starker Fehlfluchtung, die z. B. größer ist als ein vorgegebener Winkel von etwa größenordnungsmäßig
3°, besteht die Gefahr, daß der Positionierstift 62 abgeschert wird. Unter gewissen Betriebsbedingungen
kann hierdurch das Rollenlager beschädigt werden. Dies kann durch Zusammenarbeiten der Schulter 23 des
Gehäuses mit der Schulter 50 des Lagers vermieden werden. Die Größe der zwischen dem Lager und dem
Gehäuse möglichen Relativbewegung zwischen der in F i g. 2 gezeigten normalen Arbeitsstellung und der in
Fig.2A gezeigten Stellung, in der Schulter 23 und Schulter 50 aneinander anliegen, kann über die Lage und
Abmessung der Schulter 23 und der Schulter 50 vorgegeben werden.
Wie die Fig.3 und 4 zeigen, ist die im Gehäuse
gebildete Ausnehmung 64 länglich, und sie erstreckt sich in Richtung der Welle 35. In der anderen Richtung ist die
Ausnehmung schmal (vgl. Pos. 92), so daß die Drehung des äußeren Laufringes 30 zusammen mit der Welle 35
stark beschränkt wird; trotzdem ist sie breit genug, um den Positionierstift 62 frei einführen zu können. Die
Abmessung der Ausnehmung 64 in Längsrichtung ist derart gewählt, daß die gewünschte Schwenkbewegung
des Lagers 24 zur Aufnahme der Wellenfehlfluchtung möglich ist. Über die Abmessung der Ausnehmung 64 in
Längsrichtung kann das Ausmaß dieser Schwenkbewegung in gewünschter Weise begrenzt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. In ein Gehäuse einsetzbares Rollenlager mit einem auf einer Welle anbringbaren inneren
Laufring, einem äußeren Laufring mit einer sphärischen Außenfläche, die zum Ausgleich von Fehlausrichtungen
der Welle mit einer sphärischen Innenfläche des Gehäuses zusammenwirkt, und zwei
dazwischen angeordneten Rollensätzen, wobei der äußere Laufring mit einem von seiner sphärischen
Außenfläche abstehenden Positionierstift versehen ist, der in eine in der Innenfläche des Gehäuses
vorgesehene Ausnehmung ragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (64) für
den Positionierstift (62) in einer Richtung parallel zur Wellenachse länger als in einer dazu senkrecht
verlaufenden Richtung ausgebildet ist.
2. Rollenlager nach Anspruch 1, bei dem die sphärische Außenfläche des äußeren Laufrings an
den axialen Enden jeweils in eine zylindrische Schulter übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schulter (50) des äußeren Laufrings (44) gemeinsam mit der Übergangsstelle (23) zwischen der sphärischen
Innenfläche (22/4, B) und der Stirnseite des Gehäuses (12) einen ein Abscheren des Positionierstiftes
(62) verhindernden Anschlag zur Begrenzung einer Schwenkbewegung des Rollenlagers (24) im
Gehäuse (12) bildet.
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