DE3822961A1 - Zweireihiges waelzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Wälzlager nach dem
Oberbegriff des Hauptanspruches.
Durch die US-PS 12 13 089 ist ein solches Wälzlager bekannt,
wobei einer der Lagerringe einstückig ausgeführt und der
andere in einer Radialebene geteilt ist. Der allgemein
übliche Zusammenbau durch radiales Verschieben der Laufringe
ist hier nicht anwendbar, da das Wälzlager mit vollen
Wälzkörperreihen versehen ist und keinen Käfig aufweist. Aus
diesem Grund müssen die Ringabschnitte des geteilten Lagerringes
schmaler ausgeführt und mindestens einer aus der späteren
Betriebsstellung axial verschoben werden, um die betreffende
Wälzkörperreihe einfüllen zu können. Nach dem Verschieben in
die Betriebsstellung wird die korrekte Position durch einen
Distanzring zwischen den getrennten Ringabschnitten fixiert.
Die bekannte Ausführung mit Distanzring betrifft O-Anordnungen
mit geteiltem Außenring und X-Anordnungen mit geteiltem
Innenring. Es sind jedoch auch Ausführungen bekannt, wo die
geteilten Lagerringe durch Verbindungsringe oder dgl.
zusammengehalten werden. Bei allen diesen bekannten Wälzlagern
werden getrennt hergestellte Ringabschnitte verwendet, so daß
im ungünstigsten Fall mit der Summe aller Fertigungstoleranzen
als Gesamtfehler gerechnet werden muß. Bei hohen Anforderungen
müssen deshalb die Lagerringe gepaart und nahezu gleiche
Ringabschnitte für den geteilten Lagerring ausgesucht werden.
Dieses Verfahren ist im höchsten Maße aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein zweireihiges Wälzlager der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch einfache
Maßnahmen der Einfluß der Fertigungstoleranzen reduziert
werden kann.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ringabschnitte an
einem Teilabschnitt in Umfangsrichtung fest miteinander
verbunden und die den Umfang ergänzenden Ringsegmente während
des Zusammenbaus des Wälzlagers im elastischen Bereich axial
biegeverformbar sind.
Durch die zu einem Stück verbundenen Ringabschnitte kann
mindestens die für die Präzision überaus wichtige letzte
Schleifbearbeitung der beiden Laufbahnen zusammen in einer
Einspannung oder dgl. erfolgen. Dabei werden die
Fertigungsfehler: relative Exzentrizität, Rundlauf und
Seitenschlag auf ein Minimum, aber auch Laufbahn-, Bohrungs
bzw. Manteldurchmesser und deren Formabweichungen reduziert.
Das Aussuchen gleicher Ringabschnitte für ein Wälzlager entfällt
dabei vorteilhafterweise.
Bei Zusammenbau wird, wie bisher üblich, zunächst bei relativ
zueinander axial versetztem Außen- und Innenring eine der
Wälzkörperreihen eingefüllt und danach durch Axialverschiebung
Laufbahnkontakt geschaffen. Danach wird das Ringsegment, das
zur noch nicht eingefüllten Wälzkörperreihe gehört, im
elastischen Bereich axial biegeverformt. Dabei wird der Abstand
der Schulter-, Bord- bzw. Seitenbereiche zwischen Außen- und
Innenring an einer Stelle besonders vergrößert. Hier können die
Wälzkörper ungehindert eingefüllt werden. Schließlich federt
durch Entlastung das Ringsegment wieder in seine Ausgangsposition
zurück, die der Betriebsposition entspricht und kann durch
Distanzelemente, Scheiben, Hülsen usw. fixiert werden.
Die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich bei Wälzlagern
mit Kugeln, Zylinder- oder Kegelrollen mit Vorteil anwenden.
Besondere Vorteile ergeben sich jedoch bei Ausführungen, die
mehr Wälzkörper aufweisen als beim üblichen Zusammenbau durch
Radialverschiebung der Laufringe, auch Conrad-Montage genannt,
möglich sind. Das gilt auch insbesondere für vollkugelige
Ausführungen ohne Käfig.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der verbundene
Teilabschnitt in Umfangsrichtung eine Ausdehnung von 90 bis
180 Grad auf. Um eine ausreichende Biegeverformbarkeit der
Ringsegmente zu schaffen, sollte deren Teilkreislänge möglichst
groß sein. Andererseits sollte aus Stabilitätsgründen ein
ausreichender Teilabschnitt verbleiben, an dem die
Ringabschnitte miteinander verbunden sind. Die angegebenen Werte
haben sich als vorteilhaft erwiesen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei axial
zueinander verformbaren Ringsegmenten über den ergänzenden
Umfangsbereich hinweg ein teilringförmiger Schlitz und ein
nach dem Zusammenbau einsetzbares, teilringförmig angepaßtes
Distanzelement vorgesehen, wobei die Ringabschnitte einstückig
miteinander verbunden sind und der Schlitz eingearbeitet ist
oder die getrennt hergestellten Ringabschnitte am erforderlichen
Teilabschnitt durch Schweißen miteinander verbunden sind oder im
Bereich des Teilabschnittes ein der Bauhöhe des Distanzelementes
entsprechendes Verbindungsstück eingebaut sein kann.
Bei Außenringen für Wälzlager in O-Anordnung oder Innenringen
für Wälzlager in X-Anordnung muß zwischen den Ringabschnitten
ein Schlitz vorgesehen werden, um den Einfüllvorgang bei
zueinander bewegten Ringabschnitten zu ermöglichen. Der
Schlitz kann bei einstückig ausgeführten und fertigem
Lagerring nachträglich eingearbeitet werden. Alternativ können
die Ringabschnitte auch getrennt hergestellt und vor
der Schleifbearbeitung durch Schweißen am betreffenden
Teilabschnitt miteinander verbunden werden. Durch die sich
daran anschließende Endbearbeitung werden, wie oben bereits
beschrieben, fertigungsbedingte Unterschiede zwischen den
Ringabschnitten vermieden. Bei den oben erwähnten Lagerringen
mit Schlitz wird in den genannten Teilabschnitt ein
Verbindungsstück eingesetzt bzw. miteingeschweißt oder dgl.
so daß sich der Schlitz automatisch bildet.
Bei Außenringen für Wälzlager in X-Anordnung oder bei
Innenringen für Wälzlager in O-Anordnung ist ein Schlitz
nicht erforderlich. Die Ringabschnitte müssen in diesen
Fällen voneinander weg bewegt werden, um die zweite
Reihe Wälzkörper einfüllen zu können. Dabei kann nach den
obengenannten Alternativen entweder ein extrem schmaler
Schlitz eingearbeitet oder bei verbundenen Ringabschnitten
lediglich eine Fuge ohne Verbindung belassen werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen
beide Lagerringe aus an einem Teilabschnitt des Umfanges
fest verbundenen Ringabschnitten, wobei einer einen Schlitz
mit zueinander und der andere eine Trennfuge mit voneinander weg
bewegbaren Ringsegmenten aufweist. Bei dieser Ausführung können
sowohl die Ringabschnitte des Außenringes als auch die des
Innenringes axial biegeverformt werden, so daß die Weitung
der Einfüllstelle auf zwei Lagerringe verteilt ist. Dadurch
sind die erfindungsgemäßen Merkmale auch bei Wälzlagern mit
relativ hohen Borden, Schultern usw. vorteilhaft wirksam. In
anderen Fällen wird dadurch eine geringere Biegeverformung der
Ringsegmente erforderlich.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale werden nachfolgend an den
in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines zweireihigen
Schrägkugellagers in O-Anordnung mit geschlitztem
Außenring während der Einfüllphase,
Fig. 2 das Schrägkugellager gemäß Fig. 1 nach dem Einfüllen
der Kugeln,
Fig. 3 den teilweisen Längsschnitt eines zweireihigen
Schrägkugellagers in X-Anordnung mit einer
Trennfuge im Außenring und
Fig. 4 das Schrägkugellager gemäß Fig. 3 nach dem
Einfüllen der Kugeln.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Schrägkugellager ist in
O-Anordnung ausgeführt. Der Innenring 1 ist einstückig
und trägt zwei Laufbahnen 2. Der Außenring 3 ist in
Umfangsrichtung auf einer Bogenlänge über ca. 240 Grad in
axialer Mitte zwischen den Laufbahnen 9 mit einem Schlitz 4
versehen. An dem verbleibenden Teilabschnitt 5 über ca. 120 Grad
sind die beiden Ringabschnitte 6 fest miteinander verbunden.
Infolge der materialeigenen Elastizität lassen sich die
Ringsegmente 7 im Bereich des Schlitzes 4, wie in Fig. 1
dargestellt ist, axial biegeverformen. Durch Unterstützen des
unteren Ringabschnittes 6 bei Auflage auf beispielsweise eine
Platte wird vorwiegend das obere Ringsegment 7 durch Einwirken
einer Kraft F bis zur Anlage am benachbarten unteren Ringsegment
7 biegeverformt. Diese axiale Verschiebung vergrößert den
Abstand zwischen der Kante "Seitenfläche 8 - Laufbahn 9" des
Außenringes 3 und der Kante "Schulterfläche 10 - Laufbahn 2"
des Innenringes 1 auf ein Maß größer als der Durchmesser der
einzufüllenden Kugeln 11. Die Kugeln 11 können dadurch problemlos
hintereinander eingefüllt und gegebenenfalls durch Drehen des
Innenringes 1 verteilt werden. Dadurch ist es möglich, volle
Kugelreihen vorzusehen. Nach dem Lösen der Kraft F federt das
obere Ringsegment 7 wieder in die der Betriebsposition
entsprechende Ausgangslage zurück und wird, wie in Fig. 2 zu
sehen ist, durch Einschieben eines in der Bauhöhe angepaßten,
der Bogenlänge und -form entsprechenden Distanzelementes 12
abgestützt. Damit ist das Schrägkugellager einsatzfähig.
Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Schrägkugellager ist in
X-Anordnung ausgeführt. Deshalb müssen die Ringsegmente 7
des Außenringes 3 zum Weiten der Einfüllstelle voneinander weg
bewegt werden. Der Außenring 3 ist deshalb auf einer Bogenlänge
über ca. 240 Grad lediglich getrennt und wie bei dem bereits
beschriebenen Beispiel am restlichen Teilabschnitt 5 fest
verbunden. Im betriebsfertigen Zustand nach Fig. 4 liegen
daher die Ringsegemente 7 entlang der Trennfuge 13 mit ihren
Seitenflächen 14 aufeinander. Bei Bedarf können die Ringabschnitte
6 durch eine nicht dargestellte Bördelhülse oder dgl. axial
formschlüssig miteinander verbunden werden. In gleicher Weise
können die erfindungsgemäßen Merkmale bei Wälzlagern mit
Zylinder- oder Kegelrollen vorgesehen werden. Weiterhin ist
es möglich, beim Beispiel nach Fig. 1, 2 anstelle eines
Schlitzes im Außenring Trennfugen am Innenring vorzusehen
und die entstehenden Ringsegmente axial voneinander weg zu
bewegen oder beim Beispiel nach Fig. 2, 3 den Innenring zu
schlitzen, um die Ringsegmente zueinander biegezuverformen.
Darüber hinaus können selbstverständlich beide Varianten auch
gemeinsam vorgesehen werden.
Claims (8)
1. Zweireihiges Wälzlager mit mindestens einem zwei mit
Laufbahnen versehene, zueinander positionierte
Ringabschnitte aufweisenden Lagerring und mit
entsprechenden Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringabschnitte (6) an einem Teilabschnitt (5) in
Umfangsrichtung fest miteinander verbunden und die den
Umfang ergänzenden Ringsegmente (7) während des
Zusammenbaus des Wälzlagers im elastischen Bereich axial
biegeverformbar sind.
2. Zweireihiges Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der verbundene Teilabschnitt (5)
in Umfangsrichtung eine Ausdehnung von 90 bis 180 Grad
aufweist.
3. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
bei axial zueinander verformbaren Ringsegmenten (7)
über den ergänzenden Umfangsbereich hinweg ein
teilringförmiger Schlitz (4) und ein nach dem
Zusammenbau einsetzbares, teilringförmig angepaßtes
Distanzelement (12) vorgesehen sind.
4. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringabschnitte (6) einstückig miteinander verbunden
sind und der Schlitz (4) eingearbeitet ist.
5. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die getrennt hergestellten Ringabschnitte (6) am
erforderlichen Teilabschnitt (5) durch Schweißen
miteinander verbunden sind.
6. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich des Teilabschnittes (5) ein der Bauhöhe des
Distanzelementes (12) entsprechendes Verbindungsstück
eingebaut ist.
7. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Lagerringe (1, 3) aus an einem Teilabschnitt (5)
des Umfanges fest verbundenen Ringabschnitten (6)
bestehen, wobei einer einen Schlitz (4) mit zueinander
und der andere eine Trennfuge (13) mit voneinander
wegbewegbaren Ringsegmenten (7) aufweist.
8. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wälzlager als vollkugeliges Schrägkugellager in
X- oder O-Anordnung ausgeführt ist.
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