DE3740755A1 - Waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager in Form einer Drehführung zweier Führungspartner mit radialer Lagerteilung, wobei sich die Wälzkörper an sich in Lagerumfangsrichtung mit gleichbleibendem Abstand voneinander erstreckenden Laufbahnen abwälzen, die von gemeinsam eine Vierpunktabstützung der Wälzkörper ergebenden Laufringen gebildet sind, die paarweise in Lagernuten angeordnet sind, die sich beidseits der Lagerteilung in den beiden Führungspartnern befinden, wobei die Laufringe den Führungspartnern in jeweils einem Laufringbett anliegen und die jeweils in derselben Lagernut liegenden beiden Laufringe in axialer Abstandsrichtung durch Brückenteile miteinander verbunden sind.

Bei aus dem DE-GM 85 10 410 bekannten Wälzlagern dieser Art sind jeweils zwei Laufringe und die sie verbindenden Brückenteile als einstückige Laufleiste ausgebildet, wobei die Brückenteile die Auflage der Laufringe an den Laufringbetten nicht stören. Das Lager kann herstellerseitig vormontiert werden, weil die Wälzkörper auch bei noch nicht an den Führungspartnern eingebautem Lager stabil zwischen den Laufleisten eingeschlossen sind. Für den Einbau des Lagers brauchen daher kundenseitig nur die Lagernuten mit den Laufringbetten hergestellt zu werden, was mit jeweils vorgeschriebener Genauigkeit ohne Probleme möglich ist. Jedoch erfordert es einen erheblichen Fertigungsaufwand seitens des Lagerherstellers, die Laufleisten mit der bei Lagern für hohe Ansprüche an Laufgenauigkeit, Spielfreiheit und Setzstabilität erforderlichen Güte bezüglich Rundheit, Planheit, Parallelität und Kontaktflächenstabilität herzustellen.

Ähnliche Probleme zeigen aus dem DE-GM 85 10 410 ebenfalls bekannte vormontierbare Lager, bei welchen die Brückenteile aus von den Laufringen getrennten Futterleisten bestehen, die in den Lagernuten liegen und die Laufringbetten aufweisen. Hier sind die Laufringe durch Laufdrähte gebildet und daher sehr genau herstellbar. Jedoch müssen die Futterleisten vergleichbaren Ansprüchen an die Fertigungsgenauigkeit genügen wie die Laufleisten bei der erstgenannten Lagerart, da Ungenauigkeiten in den Futterleisten über die Laufringbetten auf die Laufringe durchschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Brückenteile zwar das vormontierte Lager zusammenhalten, aber im an den Führungspartnern eingebauten Lager die exakte Positionierung der Laufringe nicht beeinträchtigen, für die Lagergenauigkeit also ohne Bedeutung sind, so daß die Brückenteile bei der Fertigung keiner besonderen Genauigkeit bedürfen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Brückenteile aus im wesentlichen U-förmigen Bügeln bestehen, die mit den Enden ihres Bügelrückens und dem sich jeweils daran befindenden Bügelschenkel in Ausnehmungen greifen, die in den aus Laufdrähten gebildeten Laufringen an deren dem Laufringbett zugewandten Oberfläche verteilt über den Lagerumfang angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen in Lagerumfangsrichtung größer als die Bügelbreite und in radialer und axialer Richtung tiefer als die Bügeldicke sind, und daß die Bügel mit einem in Richtung des Lagerumfangs, der Lagerachse und des Lagerradius bestehenden Spiel in den Ausnehmungen gehalten sind.

Dieses Spiel ist einerseits klein genug, daß die Bügel im vormontierten Zustand des Lagers die Laufringe in ihren die Wälzkörper sicher einschließenden Positionen halten, andererseits aber so groß, daß beim eingebauten Lager die Position der Laufringe nicht durch die Bügel, sondern allein durch die Laufringbetten bestimmt ist, die Lagerqualität sich also wie bei üblichen Drahtwälzlagern nur aus der Genauigkeit der Laufringe und der Laufringbetten ergibt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelschenkel mit ihren freien Schenkelenden unter Verengung der Bügelöffnung gegeneinander gebogen und die die Bügelschenkel aufnehmenden Teile der Ausnehmungen, gesehen vom Bügelrücken aus, hinterschnitten sind, wobei es sich weiter empfiehlt, daß die beiden radial inneren Laufringe radial nach außen, die beiden radial äußeren Laufringe radial nach innen elastisch vorgespannt sind. Durch die Hinterschneidungen sind die Bügel sicher in den Ausnehmungen der Laufringe gehalten, die ihrerseits als Folge ihrer Vorspannungen den Wälzkörpern anliegen, so daß im Ergebnis das vormontierte Lager einen sicheren Zusammenhalt besitzt.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform, bei der es möglich ist, Vorspannungen der Laufringe völlig zu vermeiden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel an ihrem Bügelrücken zwischen den von ihnen überbrückten Laufringen untereinander nach Art eines elastischen Ringes verbunden sind, durch den die Bügel in den Ausnehmungen der Laufringe in Eingriff gehalten werden. Im einzelnen können die Bügelrücken an einen in Umfangsrichtung einmal geteilten Federring angeschlossen sein, wobei auch dieser Anschluß spielbehaftet sein kann. Besser aber und daher bevorzugt sind die Bügel und der elastische Ring einstückig aus einem Federstahlblech ausgeschnitten und gebogen.

Zwecks größerer Sicherheit beim Transport oder Hantieren des vormontierten Lagers kann der am Umfang in der Regel einmal, bei sehr großen Lagern von 1000 mm oder mehr zweimal geteilte elastische Ring an den Ringenden durch geeignete Maßnahmen formschlüssig (z. B. mittels Bajonettverschluß) oder federkraftschlüssig verbunden bzw. zusammengespannt sein.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:.

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Wälzlager nach der Erfindung,

Fig. 2 das Lager nach Fig. 1 in lediglich vormontiertem Zustand in einer Teildarstellung und Schrägansicht, ohne Wiedergabe des Wälzkörperkäfigs,

Fig. 3 eine Abwicklung des Gegenstandes der Fig. 2 am Lagerumfang,

Fig. 4 einen Querschnitt in Richtung IV-IV durch den Gegenstand der Fig. 3, mit teilweise dargestellten Führungspartnern,

Fig. 5 einen Querschnitt in Richtung V-V durch den Gegenstand der Fig. 3, ebenfalls mit teilweise dargestellten Führungspartnern,

Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 7 den Gegenstand der Fig. 5 in noch einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 8 den Gegenstand der Fig. 5 als Kreuzrollenlager, und

Fig. 9 den elastischen Ring des Gegenstandes der Fig. 3 mit formschlüssig am Umfang verbundenen Ringenden.

Das in der Zeichnung dargestellte Wälzlager ist ein Drahtkugellager mit der bei 1 angedeuteten Drehachse. Die zwei durch das Lager gegeneinander abgestützten und die umschließende Konstruktion des Lagers bildenden Führungspartner 2 sind der Einfachheit wegen lediglich als Lagerflansche dargestellt, von welchen mindestens jeweils einer bei 2′ geteilt ist, so daß mit seiner Hilfe in üblicher, hier nicht weiter zu beschreibender Weise das Lagerspiel und die Lagervorspannung eingestellt werden können. Die Lagerteilung ist radial. Die Wälzkörper 3 können Kugeln wie in den Fig. 1 bis 7 oder Rollen wie in Fig. 8 sein. Die Wälzkörper 3 wälzen sich an sich in Führungsrichtung des Lagers mit gleichbleibendem Abstand voneinander erstreckenden Laufbahnen 4 ab, wobei die Führungsrichtung jeweils tangential zum Wälzkörperkreis gerichtet ist. Die Laufbahnen 4 sind von Laufdrähten in Form von je in einem Laufringbett 6 liegenden Laufringen 5 gebildet, die in Umfangsrichtung an mindestens einer Stelle offen sind und dort unter Bildung eines schmalen Spaltes aneinanderstoßen. Die Laufringe 5 sind in Lagernuten 7, 7′ angeordnet, die beidseits der Lagerteilung in den beiden Führungspartnern 2 vorgesehen sind. Die Laufringbetten 6 sind in diesen Lagernuten 7, 7′ unmittelbar an die Führungspartner 2 angearbeitet und tragen die ihnen unmittelbar anliegenden Laufringe 5.

Die jeweils in derselben Lagernut 7, 7′ angeordneten beiden Laufringe 5 sind in axialer Abstandsrichtung durch Bügel 8 miteinander verbunden. Dazu greifen die im wesentlichen U-förmigen Bügel 8 mit den Enden ihres Bügelrückens 8.1 und dem sich jeweils daran befindenden Bügelschenkel 8.2 in Ausnehmungen 9, die in den Laufringen 5 an ihrer dem Laufringbett 6 zugewandten Oberfläche verteilt über den Lagerumfang angeordnet sind. Diese Ausnehmungen 9 haben radiale und axiale Ausnehmungsteile 9.1, 9.2, wobei die Bügel 8 mit ihren Bügelschenkeln 8.2 in den axialen Ausnehmungsteilen 9.2, mit den Enden ihres Bügelrückens 8.1 in den radialen Ausnehmungsteilen 9.1 liegen. Die Ausnehmungen 9 sind in Lagerumfangsrichtung größer (Pfeile f) als die Bügelbreite (Pfeile e) und in radialer und axialer Richtung tiefer (Pfeile ta, tr) als die Bügeldicke (Pfeile s). Dadurch können die Bügel 8 mit einem in Richtung des Lagerumfanges, der Lagerachse und des Lagerradius bestehenden Spiel in den Ausnehmungen 9 gehalten sein. Dieses Spiel ist klein genug, daß die Bügel 8 im vormontierten Zustand des Lagers entsprechend Fig. 2 die Laufringe 5 in ihren die Wälzkörper 3 sicher einschließenden Lagen halten. Ist aber das Lager entsprechend Fig. 1 in den Führungspartnern eingebaut, wird die Lage der Laufringe 5 nur noch durch ihre Anlage in den Laufringbetten 6 bestimmt, während die Bügel 8 mit dem erwähnten Spiel in den Ausnehmungen 9 liegen, so daß sie die Position der Laufringe 5 nicht beeinflussen und beeinträchtigen können. Das Spiel der Bügel 8 in den Ausnehmungen 9 kann ein freies Formspiel sein, selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Bügel 8 den Laufringen 5 zwar in den Ausnehmungen 9 formschlüssig anliegen, die Bügel 8 aber elastisch weich genug sind, so daß sie jeder durch die Laufringbetten 6 den Laufringen 5 aufgeprägten Lageänderung nachgeben können.

In den Fig. 1 bis 5 sind die Bügel 8 an ihren Bügelrücken 8.1 zwischen den von ihnen überbrückten Laufringen 5 untereinander nach Art eines elastischen Ringes 10 verbunden, durch den die Bügel in den Ausnehmungen 9 gehalten werden, so daß im Ergebnis dieser Ring den Zusammenhalt des vormontierten Lagers entsprechend Fig. 2 gewährleistet. Die Bügel 8 und der Ring 10 sind einstückig aus einem Federstahlblech ausgeschnitten und gebogen. Es besteht aber auch die aus Fig. 7 ersichtliche Möglichkeit, die Bügel 8 durch einen von ihnen getrennten Federring 10′ zusammenzuhalten, der seinerseits mit Spiel an die Bügelrücken 8.1 angeschlossen sein kann. Zur Vormontage sind die die Bügel 8 verbindenden Ringe 10, 10′ in Umfangsrichtung einmal geteilt, so daß sie im erforderlichen Umfang radial aufgespreizt bzw. zusammengedrückt werden und dadurch die an ihnen gehaltenen Bügel 8 in die Ausnehmungen 9 eingelegt werden können. Die Ringenden können nach der Vormontage in geeigneter Weise verbunden werden, um radiale Verformungen der Ringe mit der Gefahr eines Zerfalls des vormontierten Lagers zu vermeiden. Insbesondere besteht die in Fig. 9 gezeigte Möglichkeit einer formschlüssigen Verbindung der Ringenden 10.1, 10.2 mittels eines Schlosses aus einer Schloßnase 10.3 am Ringende 10.2 und einer sie aufnehmenden Schloßaussparung 10.4 am anderen Ringende 10.1. Im einzelnen kann das Schloß beispielsweise als Bajonettverbindung ausgebildet sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die Bügelschenkel 8.2 mit ihren freien Schenkelenden 8.3 unter Verengung der Bügelöffnung gegeneinander gebogen. Die die Bügelschenkel 8.2 aufnehmenden, axialen Teile der Ausnehmungen 9.2 sind, gesehen vom Bügelrücken 8.1 aus, hinterschnitten. Durch diese Hinterschneidungen sind die Bügel 8 an den Laufringen 5 gesichert. Die Bügel 8 können die Laufringe 5 nur freigeben, wenn die Bügel 8 soweit verformt werden, daß die Bügelschenkel 8.2 hinter den Hinterschneidungen der axialen Ausnehmungsteile 9.2 radial hervortreten können. Um hier einen sicheren Zusammenhalt des vormontierten Lagers zu gewährleisten, kann es sich empfehlen, die beiden radial inneren Laufringe 5 radial nach außen, die beiden radial äußeren Laufringe radial nach innen elastisch vorzuspannen, so daß die Laufringe 5 über die Wälzkörper 3 gegeneinander radial verspannt sind. Selbstverständlich können derart gesicherte Bügel 8 auch außerdem durch einen elastischen Ring 10, 10′ gesichert sein, wie dies Fig. 8 erkennen läßt.

Das Spiel der Bügel 8 in den Ausnehmungen 9 ermöglicht auch weiterhin die übliche Einstellung von Lagerspiel und Lagervorspannung beim eingebauten Lager. Bei einem runden Laufringprofil wie in Fig. 7 kann auf den Federring 10′ verzichtet werden, wenn die Bügelschenkel 8.2 die Laufringe 5 radial bis über deren Profilachse umfassen, weil sich dann für den Zusammenhalt des vormontierten Lagers die im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebene Hinterschneidung und die Verengung der Bügelöffnung von selbst ergeben. Im übrigen kann es sich empfehlen, die Ausnehmungen 9 in Umfangsrichtung des Lagers möglichst scharfkantig gegen die im Laufringbett 6 liegende Oberfläche der Laufringe 8 abzusetzen, um in dieser Richtung eine zusätzliche Verankerung der Laufringe 8 zu erhalten und deren Wandern zu erschweren.

Claims (7)

1. Wälzlager in Form einer Drehführung zweier Führungspartner (2) mit radialer Lagerteilung, wobei sich die Wälzkörper (3) an sich in Lagerumfangsrichtung mit gleichbleibendem Abstand voneinander erstreckenden Laufbahnen (4) abwälzen, die von gemeinsam eine Vierpunktabstützung der Wälzkörper ergebenden Laufringen (5) gebildet sind, die paarweise in Lagernuten (7, 7′) angeordnet sind, die sich beidseits der Lagerteilung in den beiden Führungspartnern (2) befinden, wobei die Laufringe (5) den Führungspartnern (2) in jeweils einem Laufringbett (6) anliegen und die jeweils in derselben Lagernut liegenden beiden Laufringe in axialer Abstandsrichtung durch Brückenteile miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile aus im wesentlichen U-förmigen Bügeln (8) bestehen, die mit den Enden ihres Bügelrückens (8.1) und dem sich jeweils daran befindenden Bügelschenkel (8.2) in Ausnehmungen (9) greifen, die in den aus Laufdrähten gebildeten Laufringen (5) an deren dem Laufringbett (6) zugewandten Oberfläche verteilt über den Lagerumfang angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen (9) in Lagerumfangsrichtung größer als die Bügelbreite und in radialer und axialer Richtung tiefer als die Bügeldicke sind, und daß die Bügel (8) mit einem in Richtung des Lagerumfangs, der Lagerachse und des Lagerradius bestehenden Spiel in den Ausnehmungen (9) gehalten sind.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelschenkel (8.2) mit ihren freien Schenkelenden unter Verengung der Bügelöffnung gegeneinander gebogen und die die Bügelschenkel (8.2) aufnehmenden Teile (9.2) der Ausnehmungen (9), gesehen vom Bügelrücken (8.1) aus, hinterschnitten sind.

3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden radial inneren Laufringe (5) radial nach außen, die beiden radial äußeren Laufringe radial nach innen elastisch vorgespannt sind.

4. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (8) an ihren Bügelrücken (8.1) zwischen den von ihnen überbrückten Laufringen (5) untereinander nach Art eines elastischen Ringes (10, 10′) verbunden sind.

5. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelrücken (8.1) an einen in Umfangsrichtung einmal geteilten Federring (10′) angeschlossen sind.

6. Wälzlager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (8) und der elastische Ring (10) einstückig aus einem Federstahlblech ausgeschnitten und gebogen sind.

7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (10, 10′) in Umfangsrichtung ein- oder mehrmals geteilt ist und die Ringenden (10.1, 10.2) in der Teilung form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.