DE4013555A1

DE4013555A1 - Kugellager fuer hohe drehzahlen

Info

Publication number: DE4013555A1
Application number: DE19904013555
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Willert
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugellager, bestehend aus zwei in axialem Abstand angeordneten Laufringen, welche in einem hohlzylindrischen Gehäuse angeordnet sind, und einer dazu konzentrischen Welle, wobei die Laufringe und die Welle einander gegenüberliegende Laufbahnen aufweisen, zwischen denen in geschlossenen Taschen eines Fensterkäfigs angeordnete Kugeln abrollen und von denen je eine als Schrägschulterlaufbahn mit nach außen weisender Schulter und eine als Rillenlaufbahn ausgebildet ist.

Ein derartiges Kugellager ist aus der DE-OS 37 13 573 bekannt, wo es als OE-Spinnrotor-Lager eingesetzt ist. Bei dieser Lagerkonstruktion werden die Außenlaufbahnen durch die Schrägschulterlaufbahnen gebildet, während auf der Welle Rillenlaufbahnen vorgesehen sind. Dies hat den Vorteil der relativ einfachen Montage, bringt jedoch bei sehr hohen Drehzahlen den Nachteil mit sich, daß aufgrund der Zentrifugalkräfte die Kugeln aus der durch die Schulter gebildeten Laufbahn herauswandern und auf dem neben der Laufbahn liegenden Teil des Laufringes abrollen, der naturgemäß weniger genau geschliffen ist und erhebliche Rauhigkeiten aufweist. Folglich können bei einem derartigen Lager bei hohen Drehzahlen Lagerausfälle auftreten.

Andere Ausführungen umgehen dieses Problem, indem auch die Außenlauf bahn als Vollrille ausgebildet ist. Dies wiederum ist aus Montagegründen nur dann möglich, wenn anstelle eines Fensterkäfigs ein sogenannter Schnappkäfig verwendet wird, der nach Einbringen der Kugeln in die Lauf bahnen axial auf die Wälzkörper aufgeschoben werden kann. Diese Käfige erweisen sich wiederum für hohe Drehzahlen ungeeignet, da sie sich infolge der Zentrifugalkräfte öffnen, womit eine genaue Führung der Wälzkörper nicht mehr gegeben ist. Ausführungen dieser Lagerart sind mit den gegen Zentrifugalkräfte widerstandsfähigen Fensterkäfigen nicht montierbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kugellager zu schaffen, bei dem auch bei hohen Drehzahlen ein sicheres Abrollen und eine sichere Führung der Wälzkörper in der Außenlaufbahn gewährleistet ist und das dennoch einfach und wirtschaftlich montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rillenlaufbahnen jeweils auf den Laufringen und die Schrägschulterlaufbahnen jeweils auf der Welle angeordnet sind, wobei axial zwischen den Schrägschulterlaufbahnen wenigstens eine Montagenut zur Aufnahme der Kugeln während der Montage vorgesehen ist.

Durch die Ausbildung der äußeren Laufbahn als Rillenlaufbahn ist sicherge stellt, daß auch bei höchsten Drehzahlen die Kugeln sicher in der Außenlaufbahn geführt sind. Die Anordnung wenigstens einer Montagenut axial zwischen den Schrägschulterlaufbahnen auf der Welle ermöglicht darüberhinaus eine einfache und wirtschaftliche Montage. Dazu wird zunächst einer der Käfige über diese Nut gebracht und von außen mit Kugeln befüllt, welche nach innen so weit durchfallen, bis sie auf dem Nutgrund aufliegen. Anschließend wird der Außenring mit der Rillenlaufbahn über die Montagenut gebracht und zusammen mit dem Paket aus Käfig und Wälzkörpern über die Schrägschulterlaufbahn geschoben, wobei sich die Kugeln radial nach außen bewegen bis sie in der rillenförmigen Außenlaufbahn zur Anlage kommen. Dieser Vorgang erfolgt für beide Kugelsätze und Laufringe nacheinander, worauf dann die äußeren Laufringe in ihrem Abstand gehalten und gemeinsam mit der Welle in das Gehäuse eingesetzt werden. Dieser Vorgang ist nur durchführbar, wenn der Nutgrunddurchmesser der Montagenut kleiner ist als der um zwei Kugeldurchmesser verringerte kleinste Innendurchmesser der Laufringe.

Eine besonders einfache Montage ist dann gegeben, wenn neben jeder Schrägschulterlaufbahn auf der Welle und zwar auf der von der Schulter abgewandten Seite, eine Montagenut vorgesehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kugellager für hohe Drehzahlen im fertigmontierten Zustand und

Fig. 2 das Lager nach Fig. 1 während der Montage.

Fig. 1 zeigt ein Kugellager für hohe Drehzahlen, welches aus zwei in axialem Abstand angeordneten Laufringen 1, die in einem hohlzylindrischen Gehäuse 2 angeordnet sind, und einer konzentrischen Welle 3 besteht. Die Laufringe 1 und die Welle 3 weisen einander gegenüberliegende Laufbahnen 4, 5 auf, wobei die innere Laufbahn 5 auf der Welle 3 als Schrägschulter laufbahn und die äußere Laufbahn 4 in den Laufringen 1 als Rillenlaufbahn ausgeführt ist. Zwischen den Laufbahnen 4, 5 rollen Kugeln 6 ab, die in geschlossenen Taschen 7 eines Fensterkäfigs 8 angeordnet sind. Axial neben den Schrägschulterlaufbahnen 5 auf der Welle sind im Gehäuseinneren liegende Montagenuten 9 vorgesehen, die zur Aufnahme der Kugeln 6 während der Montage dienen und deren Nutgrunddurchmesser 10 kleiner ist als der um zwei Kugeldurchmesser verringerte kleinste Innendurchmesser 11 des zugehörigen Laufringes 1. Im fertigmontierten Zustand sind die Laufringe durch die Sicherungsringe 12 im Gehäuse festgelegt und durch die Hülse 13 auf Abstand gehalten.

In Fig. 2 sind die Laufringe 1, die Kugeln 6 und Käfige 8 sowie die Welle 3 des Kugellagers nach Fig. 1 im Montagezustand zu erkennen, wobei die linke Bildhälfte den Zustand vor und die rechte Bildhälfte den Zustand nach Montage des Laufringes 1 zeigt. Der Käfig 8 wurde zunächst über die Montagenuten 9 gebracht und von außen mit den Kugeln 6 befüllt, welche dann am Nutgrund der Montagenut 9 anliegen. Der Hüllkreisdurchmesser der in der Montagenut angeordneten Kugeln 6 ist kleiner als der kleinste Innendurchmesser 11 des Laufringes 1, so daß dieser problemlos über die Kugeln 6 geschoben werden kann. Zur Montage werden das Paket aus Laufring 1, Kugeln 6 und Käfig 8 axial in Richtung der Schrägschulterlaufbahn 5 verschoben, wobei die Kugeln 6 radial nach außen bewegt werden und sich in die Laufrille 4 des Laufringes 1 einlegen. Dies wird an beiden Laufbahnpaaren durchgeführt, so daß eine mit Lagern vormontierte Welle vorliegt, die, nachdem die Laufringe 1 durch die geschlitzte Hülse 13 in axialem Abstand gehalten sind, in das Gehäuse 2 eingesetzt und dort z. B. verklebt werden können.

Derartige Lagerungen können bei OE-Spinnrotor-Lagern verwendet werden; sie finden aber auch Anwendungen in anderen Bauteilen mit hohen Drehzahlen.

Claims

1. Kugellager, bestehend aus zwei in axialem Abstand angeordneten Laufringen (1), welche in einem hohlzylindrischen Gehäuse (2) angeordnet sind, und einer dazu konzentrischen Welle (3), wobei die Laufringe (1) und die Welle (3) einander gegenüberliegende Laufbahnen (4, 5) aufweisen, zwischen denen in geschlossenen Taschen (7) eines Fensterkäfigs (8) angeordnete Kugeln (6) abrollen und von denen je eine als Schrägschulterlaufbahn (5) mit nach außen weisender Schulter und eine als Rillenlaufbahn (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenlaufbahnen (4) jeweils in den Laufringen (1) und die Schrägschulterlaufbahnen (5) jeweils auf der Welle (3) angeordnet sind, wobei axial zwischen den Schrägschulterlaufbahnen (5) wenigstens eine Montagenut (9) zur Aufnahme der Kugeln (6) während der Montage vorgesehen ist.

2. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial neben jeder Schrägschulterlaufbahn (5) auf der der Schulter abgewandten Seite eine Montagenut (9) vorgesehen ist.

3. Kugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrunddurchmesser (10) der Montagenut (9) kleiner ist als der um zwei Kugeldurchmesser verringerte kleinste Innendurchmesser (11) der Laufringe (1) .