DE2560088B1

DE2560088B1 - Rollenlager

Info

Publication number: DE2560088B1
Application number: DE2560088A
Authority: DE
Inventors: Struttmann Hilarius S
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1975-10-31
Publication date: 1980-10-02
Also published as: GB1511387A; SE412631B; FR2291405B1; DE2548861B2; SE7512604L; FR2291405A1; DE2548861C3; GB1511388A; AU502178B2; AU8372775A; CA1048094A; MX3359E; JPS5159139A; DE2548861A1; IT1041918B; US3977740A; JPS59112027U

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.

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-

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

Patentansprüche:

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.