DE3626626C2 - Spielfreies Wälzlager mit örtlicher Vorspannung - Google Patents
Spielfreies Wälzlager mit örtlicher VorspannungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein spielfreies Wälzlager gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
In der DE 23 37 309 C2 ist ein Wälzlager des vorgenannten Typs
beschrieben, welches eine äußere Umhüllung aufweist, in der eine
elastische mit einer Lauffläche versehene Hülse montiert ist, wobei
zwischen Umhüllung und Hülse eine elastische Muffe angeordnet ist. In
der mit einer Lauffläche versehenen Hülse sind Nadeln oder Rollen
montiert, welche durch einen Käfig gehalten sind, wobei die Hülse ein
unregelmäßiges Profil aufweist, welches Bereiche mit Vorspannungen
bildet, die dazu bestimmt sind, die örtliche Belastung der Nadeln oder
Rollen unter der Wirkung der elastischen Muffe sicherzustellen, nachdem
das Wälzlager auf eine Welle montiert ist und somit jedes Spiel in dem
Wälzlager zu unterdrücken.
Aus der DE-AS 10 94 168 ist ein Nadellager für Unterwalzen für Spinn-
und Zwirnmaschinen bekannt. Bei Unterwalzen von Streck- und Lie
ferwerken derartiger Maschinen wird nur die untere Hälfte der Lager
schale als tragender Teil beansprucht. Demzufolge besteht dieses bekann
te Nadellager aus einer oberen und einer die Belastung allein tragenden
unteren Halbschale; die Laufbahn des geteilten Nadelkäfigs ist in den
Lagerhals der Unterwalze eingestochen. Die Verbindung der beiden
Halbschalen als Laufring erfolgt mit einem nachgiebigen Ring, der mit
einem Ende in ein Loch der oberen Lagerschale und mit seinem ande
ren Ende in ein Loch des Schlittens eingreift.
In der US-PS 33 99 008 ist ein Nadellager mit aufspreizbarem Käfig aus
einem synthetischen Harz beschrieben, der nach dem Anordnen um den
Zapfen einer Kurbelwelle auf der Grundlage des Memory-Effekts in
seine ursprüngliche Lage zurückkehrt. Zum Verriegeln der Stoßflächen
dieses Käfigs greift ein schwalbenschwanzähnlicher Ansatz in eine kom
plementäre Aussparung ein.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Wälzlager zu schaffen, welches
die Eigenschaften der klassischen Wälzlager mit örtlicher Vorspannung
aufweist, welches jedoch auf eine Welle montiert werden kann, deren
Enden einen größeren Durchmesser aufweisen, als der Durchmesser der
inneren Laufbahn des Wälzlagers, z. B. auf eine Lenksäule, zwischen dem
oberen Kardangelenk dieser Lenksäule und der Diebstahlsicherung.
Diese Aufgabe wird durch ein spielfreies Wälzlager mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wälzlagers ergeben
sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Wälzlagers
ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zu
sammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines gespreizten Wälzlagers während der
Montage auf eine Welle;
Fig. 2 eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 1 einer anderen Ausfüh
rungsform;
Fig. 3 einen Teil-Querschnitt in vergrößertem Maßstab eines Wälzlagers
und die Mittel zum Zusammenfügen des Käfigs;
Fig. 4 eine Teilansicht eines Bordes nach Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 6, und die Mittel
zum axialen Halten der Enden der äußeren Umhüllung des
Wälzlagers;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Wälzlager nach Fig. 5 während der
Montage, und
Fig. 7 schematisch eine Lenksäule mit montiertem Wälzlager.
In Fig. 7 ist als Beispiel eine Lenksäule dargestellt, deren Abschnitt T
ein Lenkrad (nicht dargestellt) trägt und welche an einem Ende eine
Kardangelenkgabel C und an ihrem anderen Ende einen Diebstahlsiche
rungsring B aufweist. Die Lenksäule weist an ihren Enden Bereiche auf,
deren Durchmesser größer als der übrige Durchmesser der Lenksäule ist.
Wenn ein Wälzlager R an einem Ort, der zwischen den Abschnitten
größeren Durchmessers liegt, montiert werden soll, muß es angeordnet
werden, bevor einer der Abschnitte mit größerem Durchmesser gebildet
oder montiert ist, was Probleme aufwirft, da nämlich die Endbehandlung
der Lenksäule ein Erhitzen der Säule auf Temperaturen erfordert, denen
bestimmte Teile des Wälzlagers nicht standhalten können.
Um die Montage des in Fig. 1 gezeigten Wälzlagers zu erleichtern, weist
dieses eine Umhüllung 15 aus einem einzigen Stück mit offenen Enden
16 und ferner im gleichen Abstand von diesen Enden einen Bereich 17
mit geringerer Dicke auf, welcher ein Scharnier bildet.
Weiterhin weist das Wälzlager gemäß Fig. 4 in der Umhüllung 15 eine
Muffe 18 aus einem Elastomer, eine mit einer Lauffläche versehene
Hülse 19 und einen Käfig 20 auf, welcher als Wälzkörper Nadeln 21
hält.
Die Montage dieses Wälzlagers auf einer Welle 22 erfolgt, indem die
Enden 16 der Umhüllung 15 und die entsprechenden Enden der weiteren
Bauteile, welche das Wälzlager bilden, so weit auseinandergespreizt
werden, daß das Wälzlager auf die Welle aufgesetzt werden kann.
Das Halten des Wälzlagers gemäß Fig. 1 in dem auf der Welle 20
montierten Zustand wird durch Einbringen in eine Aufnahme eines
festen Teiles (nicht dargestellt) bewirkt.
Bei dieser Ausführungsform besteht der Käfig 20 zum Halten der
Wälzkörper 21 aus einem Plastikmaterial, welches genügend biegsam ist,
um sich der allgemeinen Form des Wälzlagers vor seiner Montage
anzupassen.
Die mit einer Lauffläche versehene Hülse 19 kann in einem Stück
ausgeführt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, oder sie kann zweiteilig
sein, wobei die beiden Teile in dem Bereich des Scharniers 17 der
Umhüllung 15 aneinander angelenkt sind.
Das in Fig. 2 gezeigte Wälzlager weist eine äußere Umhüllung 24 aus
einem Stück auf, dessen offene, die Stoßflächen aufweisenden Enden mit
Halteelementen 25, 26 versehen sind, die aneinander angepaßt sind. Die
Umhüllung 24 weist in ihrem Zwischenteil einen Bereich geringerer
Dicke auf, welcher ein Scharnier 27 bildet. In der so gestalteten Umhül
lung 24 sind zwei getrennte Halbmuffen 28, 29 aus Elastomer angeord
net, welche nahezu eine Halbkreisform aufweisen und zusammen die
Muffe bilden, wenn das Wälzlager geschlossen ist. Jede Halbmuffe 28, 29
ist mit einer Halb-Hülse 30, 31 verbunden, welche in ihrer Mitte eine
entsprechende Diskontinuität der Krümmung 32, 33 aufweisen. Jede Halb-
Hülse 30, 31 weist Endwinkel 34, 35 auf, welche nach außen gerichtet
sind und welche dazu dienen, die beiden entsprechenden Halbmuffen 28,
29 in den entsprechenden Teilen der Umhüllung 24 in ihrer Lage zu
halten, und zwar zu beiden Seiten des Scharniers 27.
Das Wälzlager wird durch zwei getrennte Halbkäfige 36, 37 vervollstän
digt, welche jeweils Wälzelemente 38 wie Nadeln oder Rollen halten.
Das Wälzlager gemaß Fig. 2 kann auf einer Welle 39 montiert werden,
indem die Enden der Umhüllung 24 auseinandergespreizt werden, um das
Umgreifen der Welle zu erlauben. Danach wird das Wälzlager an der
Welle fixiert.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Halteelemente auch bei der Wälz
lagerausführung gemäß Fig. 1 vorgesehen sein können.
Bei allen Ausführungsformen müssen die Bauteile, welche das Wälzlager
bilden, im Inneren der Umhüllung des Wälzlagers gehalten werden.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Mittel zum Halten der Wälzlager
elemente in der Umhüllung dargestellt. Diese Haltemittel sind so darge
stellt, wie sie bei dem Wälzlager gemäß Fig. 2 verwendet werden. Sie
können auch bei dem Wälzlager nach Fig. 1 Verwendung finden.
Die Haltemittel sind durch seitliche Platten 40 gebildet, die auf den
nach innen weisenden Borden 41 der Umhüllung 24 angeordnet sind und
weisen Kanten 42 zum Halten des entsprechenden Teils des Käfigs 36
auf; somit befinden sich alle Bauteile zwischen diesem Käfig und der
Umhüllung 24.
Die Platten 40 können, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, in regelmäßigen
Abständen um den Umfang der Borde 41 der Umhüllung verteilt sein.
Das Haltesystem der Umhüllung, welches in bezug auf Fig. 2 beschrieben
ist, ist gleichermaßen auf unterschiedliche Käfigsysteme übertragbar, sei
es, daß der Käfig aus einem Plastikmaterial besteht, wie dies in Fig. 1
dargestellt ist, oder sei es, daß der zweiteilige Käfig 36, 37 aus Stahl
gebildet ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.
Das Wälzlager nach Fig. 5 und 6 ist ähnlich demjenigen, welches mit
Bezug auf Fig. 1 beschrieben ist mit der Ausnahme, daß seine äußere
Umhüllung 15 an ihren Enden 16 komplementäre Mittel 43, 44 aufweist,
welche zusammenwirken, wenn die jeweiligen Enden 16 miteinander in
Kontakt kommen, um das axiale Halten der Enden sicherzustellen.
Diese Haltemittel sind z. B. durch eine Platte 43 gebildet, welche an
einem der Enden 16 vorgesehen ist und welche in eine Nut 44 ein
greifen kann, welche in dem gegenüberliegenden Ende 16 der Umhüllung
15 vorgesehen ist. Die Anzahl der Platten und Nuten kann größer als 1
sein.
Claims (5)
1. Spielfreies Wälzlager mit einer äußeren Umhüllung, welche eine
elastische Muffe beinhaltet, in derem Inneren eine dünne elastische
Hülse angeordnet ist, deren innere Oberfläche als Lauffläche für
Rollen oder Nadeln dient, welche von einem Käfig gehalten sind,
und die in mehreren, durch einen Winkel voneinander beabstandeten
Bereichen Diskontinuitäten aufweist, die Vorspannungs-Bereiche
bilden, die dazu bestimmt sind, durch eine radiale Deformation die
örtliche Belastung von Nadeln oder Rollen unter der Wirkung der
elastischen Muffe sicherzustellen, wenn das Wälzlager auf einer
Welle montiert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Umhüllung (15; 24), die elastische Muffe (2; 18; 28, 29), die mit einer Lauffläche versehene Hülse (3; 19; 30, 31) und der Käfig (7; 20; 36, 37) eine zu öffnende Form aufweisen, so daß sie aufgespreizt werden können,
die äußere Umhüllung (15, 24) einteilig ausgeführt ist und neben ihren freien Stoßflächen (16) mit komplementär ausgebildeten Hal teelementen (25, 26) versehen ist,
Kanten (42) zum Halten des Käfigs (36) an nach innen weisenden Borden (41) der Umhüllung (24) vorgesehen sind und
die mit einer Lauffläche versehene Hülse aus zwei getrennten Teilen (30, 31) ausgeführt ist.
die äußere Umhüllung (15; 24), die elastische Muffe (2; 18; 28, 29), die mit einer Lauffläche versehene Hülse (3; 19; 30, 31) und der Käfig (7; 20; 36, 37) eine zu öffnende Form aufweisen, so daß sie aufgespreizt werden können,
die äußere Umhüllung (15, 24) einteilig ausgeführt ist und neben ihren freien Stoßflächen (16) mit komplementär ausgebildeten Hal teelementen (25, 26) versehen ist,
Kanten (42) zum Halten des Käfigs (36) an nach innen weisenden Borden (41) der Umhüllung (24) vorgesehen sind und
die mit einer Lauffläche versehene Hülse aus zwei getrennten Teilen (30, 31) ausgeführt ist.
2. Wälzlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Umhüllung (15; 24) aus einem Stück mit offenen Enden (16)
als Stoßflächen ausgeführt ist, welches in gleicher Entfernung von
seinen Enden einen Bereich (17; 27) von geringerer Dicke aufweist,
welcher ein Scharnier bildet.
3. Wälzlager gemaß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Käfig (20) zum Halten der Nadeln oder Rollen
(21) aus einem Stück mit offenen Enden ausgeführt ist.
4. Wälzlager gemaß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mit einer Lauffläche versehenen Halb-Hülsen (30,
31) an ihren Enden Kanten (34, 35) aufweisen, welche nach außen
gerichtet sind, um entsprechende Halb-Muffen (28, 29) in ihrer
Position in den entsprechenden Teilen der äußeren Umhüllung (24)
zu halten.
5. Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Halteelemente zumindest eine Platte (43) aufwei
sen, welche dazu bestimmt ist, in eine Nut (44) einzugreifen, die an
der gegenüberliegenden Stoßfläche (16) angeordnet ist.
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