DE3225979C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rollenlager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein Rollenlager dieser Art ist durch die US-PS 29 47 581 bekannt. Dabei wird eine über die gesamte Länge der Rollen gleichmäßige Lastverteilung dadurch erzielt, daß in die Rollen beiderseits zentrale Ausnehmungen eingearbeitet sind und ggf. zusätzlich in den Laufringen von deren Seitenflächen aus ringförmige Nuten eingelassen sind. Dadurch können sowohl die Rollen als auch die Laufringe bei radialer Belastung jeweils an den Randbereichen in sich elastisch nachgeben. Selbst wenn durch relativ große Ausnehmungen in Rollen und Laufringen eine hohe elastische Nachgiebigkeit erzielt wird, verbleiben an den Rollen Kantenspannungen, die in diesem Bereich erhöhte Abnutzung und auf den Laufringen Beschädigungen verursachen können. Um diese Nachteile zu vermeiden, werden Rollen auch mit einer speziellen, leicht balligen Laufbahn ausgeführt. Die Bearbeitung ist dabei jedoch sehr aufwendig und verteuert das gesamte Rollenlager.

Durch die CH-PS 5 17 257 ist ein Kugellager bekannt, das eine von der Gegenseite der Laufbahn aus, radial eingearbeitete Ringnut aufweist. Diese dient jedoch einem anderen Zweck.

Hinweise über Positionierung und Abmessungen der Ringnut gegenüber den Wälzkörpern sind nicht gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rollenlager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem keine Kantenspannungen auftreten.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Laufring eine von der Gegenseite der Laufbahn aus radial eingearbeitete Ringnut aufweist, deren Seitenflächen jeweils innerhalb des axialen Bereichs der Ausnehmungen der Rollen angeordnet sind.

Der größte Anteil der gesamten Radialbelastung wird bei diesem erfindungsgemäßen Lager von dem zwischen den Ausnehmungen angeordneten Abschnitt der Rollen auf die Laufbahn übertragen. Dadurch, daß die Ringnut der Laufringe breiter ist als dieser Abschnitt der Rollen, gibt der über der Ringnut angeordnete Laufbahnabschnitt zunächst radial nach und wölbt sich entsprechend der Belastung in die Ringnut hinein. Die Seitenflächen der Ringnut und damit die inneren Randzonen starrer und nicht elastischer Unterstützung der Laufbahn sind in einer Radialebene angeordnet, die auch axial im Bereich der Ausnehmungen der Rollen liegt. An diesen Randzonen können sich die Laufbahnen nicht mehr wölben, wodurch die Wandungen der Rollen an dieser Stelle fest unterstützt sind und deren Randbereiche bei Belastung im weitesten Sinn geringfügig von den Laufbahnen abgehoben, d. h. entlastet werden. Dadurch entsteht eine Lastverteilung auf den Rollen, die in axialer Richtung nahezu gleichmäßig ist und an den Randbereichen vorteilhafterweise stetig abnimmt. Der Beginn der stetigen Abnahme kann durch die axiale Lage der Seitenflächen der Ringnut gegenüber den Ausnehmungen der Rollen variiert werden. Obwohl die Lauffläche der Rollen beispielsweise rein zylindrisch ist und dadurch einfach und preisgünstig bearbeitet werden kann, wird mit der erfindungsgemäßen Lösung verhindert, daß durch überdurchschnittliche Kantenspannungen Beschädigungen auftreten. Bei einigen Anwendungen ist es sogar möglich, auf die spezielle Bearbeitung der Randzonen der Rollen völlig zu verzichten.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Seitenflächen der Ringnut jeweils im Bereich der halben Tiefe der Ausnehmungen der Rollen angeordnet sind. Dabei ergibt sich eine für die Praxis besonders gleichmäßige Lastverteilung mit stetigem Abfall ohne den Randbereichen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt der zwischen den Ausnehmungen verbleibende Rollenabschnitt zweckmäßigerweise etwa ein Viertel der Rollenlänge.

Bei dieser Ausführung ergibt sich ein besonders weicher Übergang der Lastverteilung an den Randbereichen der Rolle, da verhältnismäßig tiefe Ausnehmungen und damit breite, elastisch nachgiebige Rollenabschnitte vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Korrektur bzw. Variation der Lastverteilung bei Rollenlagern in weiten Grenzen.

Die Erfindung wird im folgenden an einem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines Zylinderrollenlagers mit korrigierter Lastverteilung über die Rollen und

Fig. 2 die Lastverteilung über der Rolle in axialer Richtung.

Das in Fig. 1 dargestellte Zylinderrollenlager besteht aus einem Innenring 1, einem Außenring und dazwischen angeordneten Zylinderrollen 3. Der Außenring ist nicht gezeigt, da dieser nahezu gleich ausgebildet ist, wie im folgenden für Innenring 1 und Zylinderrollen 3 beschrieben wird. Der Innenring 1 ist ohne Borde ausgeführt und weist eine durchgehende, zylindrische Laufbahn 4 auf. Von der Bohrung aus ist eine Ringnut 5 mit etwa der halben Breite des Innenrings 1 eingearbeitet, wobei in diesem Bereich etwa ein Drittel der gesamten Wandstärke des Innenringes 1 verbleibt. Die auf der Laufbahn 4 abrollenden Zylinderrollen 3 sind insgesamt etwas kürzer als die Breite des Innenringes 1 ausgeführt.

Von beiden Seitenflächen her sind zylindrische Ausnehmungen 6 eingearbeitet, so daß ein in der Mitte liegender Rollenabschnitt 7 mit einer Stärke von etwa einem Viertel der Rollenlänge verbleibt. Die Wandstärke im Bereich der Ausnehmungen 6 ist etwa so groß wie die des Innenringes 1 im Bereich der Ringnut 5. Bei den beschriebenen Verhältnissen sind die Seitenflächen 8 dieser Ringnut 5 etwa im Bereich der halben Tiefe der Ausnehmungen 6 der Zylinderrolle 3 angeordnet.

Bei Radialbelastung zwischen Außenring und Innenring 1 wölbt sich der Innenring 1 im Bereich der Ringnut 5 elastisch nach innen. Dies ist der klaren Darstellung wegen durch unterbrochene Linien übertrieben dargestellt. Die Wölbung in diesem Bereich wird durch die spezielle Ausführung der Zylinderrollen 3 mit steifem mittleren Rollenabschnitt 7 und elastischer Nachgiebigkeit im Bereich der Ausnehmungen 6 begünstigt. Ausgehend vom Bereich der Seitenflächen 8 der Ringnut 5 bis zu den Seitenflächen des Innenringes 1 ist dessen Laufbahn 4 durch die steife Unterstützung, d. h. dessen vollwandige Ausbildung nicht mehr elastisch nachgiebig, so daß durch die elastische Kippwirkung etwa im Bereich der halben Tiefe der Ausnehmungen 6 der Zylinderrollen 3 deren Randbereiche im weitesten Sinn von der Laufbahn 4 des Innenringes 1 abgehoben und damit entlastet werden.

Dies geht deutlich aus der in Fig. 2 dargestellten Last­ verteilung in axialer Richtung der Zylinderrolle 3 hervor. Über einen weiten Bereich A der Lauffläche ergibt sich bei dem in Fig. 1 dargestellten Zylinderrollenlager eine nahezu gleichmäßige Lastverteilung. Lediglich im Bereich der Seitenflächen der Ringnut 5 entstehen geringfügige Überhöhungen B. An den Randbereichen C der Zylinderrollen 3 fällt die Belastung stetig ab, so daß keinerlei Kantenspannungen entstehen.

Die bei der beschriebenen Ausführung angedeuteten Hinweise auf relative Abmessungen der einzelnen Abschnitte von Innenring und Zylinderrollen geben nur ein Beispiel. Wie schon weiter oben angedeutet, kann durch die Erfindung eine Korrektur der Lastverteilung in weiten Grenzen vorgenommen werden. Weiterhin kann die Erfindung bei Rollenlagern aller Art nutzbringend angewendet werden.

Claims (3)

1. Rollenlager mit korrigierter Lastverteilung, bestehend aus zwei Laufringen (1) mit bei Radialbelastung über die Breite unterschiedlich elastischen Laufbahnen (4) und aus Rollen (3) mit zentralen, an beiden Seitenflächen angeordneten Ausnehmungen (6), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Laufring (1, 2) eine von der Gegenseite der Laufbahn (4) aus radial eingearbeitete Ringnut (5) aufweist, deren Seitenflächen (8) jeweils innerhalb des axialen Bereichs der Ausnehmungen (6) der Rollen (3) angeordnet sind.

2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (8) jeweils im Bereich der halben Tiefe der Ausnehmungen (6) angeordnet sind.

3. Rollenlager nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Ausnehmungen (6) verbleibende Rollenabschnitt (7) etwa ein Viertel der Rollenlänge beträgt.