DE4016839C2

DE4016839C2 - Spielfreies Wälzlager

Info

Publication number: DE4016839C2
Application number: DE19904016839
Authority: DE
Inventors: Johann Stark
Original assignee: Individual
Current assignee: STARK, JOHANN, 8552 HOECHSTADT, DE
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-05-26
Also published as: DE4016839A1

Description

Die Erfindung betrifft ein spielfreies Wälzlager für Drehbewegungen mit zwischen einem äußeren Laufring und einem inneren Laufring angeordneten Wälzkörpern, wobei einer der Laufringe in zwei axial hintereinander angeordnete Ringteile aufgeteilt ist, die gegenüber der axialen Richtung geneigte Anlageflächen für die Wälzkörper aufweisen und mittels eines eine Vorspannung des Lagers erzeugenden separaten, mechanisch montierbaren ringförmigen Federelements an die Wälzkörper angedrückt sind, welches auf den von den Wälzkörpern abgewandten Seiten der Ringteile in eine von diesen gebildete Umfangsnut eingesetzt ist.

Ein solches Wälzlager ist aus der AT-PS 3 30 523 bekannt. Als Werkstoff für das ringförmige Federelement werden beispielsweise Buna N und Polyurethan genannt. Entsprechend der beabsichtigten Verwendung des Lagers kann ein bestimmter gewünschter Vorspannungswert durch Auswahl des ringförmigen Federelementes vorherbestimmt werden. Bei allen einrei higen Ausführungsformen dieses vorbekannten Lagers ist es jedoch er forderlich, die beiden Ringteile, auf die das ringförmige Federelement ein wirkt, innerhalb eines Umschließungsringes anzuordnen. Würde man den Umschließungsring fortlassen, so wäre der Zusammenhalt der beiden Ring teile und des einen oder mehrerer Federelemente nicht mehr gewähr leistet. Diese Gefahr besteht auch bei den zweireihigen Ausführungen, und zwar dann, wenn der nicht aus zwei Ringteilen bestehende Laufring keine Laufrillen aufweist, die ein axiales Auseinanderbewegen der beiden Wälzkörperreihen und der Ringteile verhindern.

Aus der FR-PS 21 69 541 ist ein einreihiges Kugellager bekannt, bei dem der Außenring aus zwei Ringteilen zusammengesetzt ist, die an ihrem äußeren Umfang abstehende Laschen aufweisen. Von diesen metallischen Ringteilen finden sich die Laschen in einem äußeren Kunststoffring, in den sie eingebettet sind. Die Laschen der beiden Ringteile greifen kammförmig ineinander. Eine veränderbare Vorspannung kann von diesen Ringteilen nicht erzeugt werden, weil sie durch die Einbettung in den Kunststoffring in ihrer Lage festgelegt sind.

Die durch die Federelemente erzielbare Vorspannung der bekannten Lager ist begrenzt, sie reicht z. B. für große Lager nicht aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spielfreies Wälzlager der eingangs genannten Art mit durch die Auswahl des ringförmigen Federelements veränderbarer, frei wählbarer Vorspannung zu schaffen, welches aus wenigen einfachen Bauteilen besteht und mit dem höhere Vorspannungswerte erreicht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Ring teile mit in Umfangsrichtung hintereinander abstehenden Laschen und dazwischen befindlichen Nuten kammförmig ausgeführt sind und mit den Laschen und Nuten ineinandergreifen, wobei die das Federelement enthaltende Umfangsnut von den Laschen der beiden Ringteile gebildet ist und die Laschen wenigstens eines Ringteils tellerfederähnlich mit dem Federelement zusammenwirken. Das an den Laschen der beiden Ringteile angreifende Federelement übt gleichzeitig auf beide Ringteile eine Kraft aus. Da die Ringteile kammartig ineinander eingreifen, wird diese Kraft über die geneigten Anlageflächen auf die Wälzkörper übertragen. Ein axiales Auseinander bewegen der Ringteile im Bereich der Wälzkörperreihe ist daher nicht möglich. Infolge des Federelements wird das aus dem inneren Laufring, den Wälzkörpern und den beiden Ringteilen gebildete Wälzlager zusammengehalten. Die von dem Federelement und den Laschen aufgebrachte Kraft gewährleistet eine hohe Vorspannung des Wälzlagers.

Als Federelement kann beispielsweise ein O-Ring aus einem gummi elastischen Werkstoff, ein radial federnder Metallring oder eine metallische Wurmfeder verwendet werden.

Die Wälzkörper können entweder ohne Käfig oder aber in einem Taschen käfig oder einem Kammkäfig in dem Lager angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines erfindungsgemäßen Lagers;

Fig. 2 das in einem Gehäuse eingebaute Lager gemäß Linie II-II der Fig. 1.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lager besteht aus einem inneren Laufring 1, einem äußeren Laufring 2 und zwischen diesen Laufringen angeordneten, als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern 3, die sich in einem Fensterkäfig 4 befinden. Das Wälzlager ist mit seinem äußeren Laufring 2 in die Bohrung eines Gehäuses 5 eingesetzt und mit einem Dichtungsring 6, der den Ringspalt zwischen dem inneren Laufring 1 und dem Gehäuse 5 schließt, nach außen abgedichtet.

Der äußere Laufring 2 besteht aus zwei gleichen Ringteilen 7, die gegenüber der axialen Richtung geneigte Anlageflächen für die Wälzkörper 3 aufweisen. Die Ringteile 7 sind in diesen Laufbahnbereichen also konisch ausgeführt. Am äußeren Umfang weist jedes Ringteil 7 in Umfangsrichtung hintereinander in Abständen angeordnete Laschen 8 auf. Dadurch ergibt sich zwischen zwei benachbarten Laschen jeweils eine Nut 9, die ein größeres Umfangsmaß aufweist, als jede Lasche 8. Die so kammartig ausgeführten Ränder der Ringteile 7 greifen ineinander, wobei in jeder Nut 9 des einen Ringteils sich eine Lasche 8 des anderen Ringteils befindet. Diese im Querschnitt etwa kreuzförmig erscheinende Anordnung der beiden Ringteile 7 ermöglicht es nicht nur, an der inneren Umfangsfläche des äußeren Laufringes 2 die Wälzkörper 3 zu umschließen, sondern es ergibt sich auch an der Außenseite des Laufringes 2 eine von den Laschen 8 ge bildete Umfangsnut, in die ein elastisches ringförmiges Federelement 10 eingesetzt ist. Dieses überträgt eine Radialkraft auf die beiden Ringteile 7 des äußeren Laufringes 2 so, daß die Wälzkörper 3 in dem Lager mit einer Vorspannung, also spielfrei angeordnet sind.

Das Lager nach Fig. 1 kann auch ohne Käfig und/oder mit einer Schmiegung der Ringteile an den Wälzkörpern 3 ausgeführt sein.

Fig. 2 zeigt ein Lager, bei welchem die Laschen 8 wenigstens eines der beiden Ringteile 7 so federnd ausgebildet sind, daß sie tellerfeder ähnlich mit dem Federelement 10 zusammenwirken. Dadurch ergeben sich größere Vorspannkräfte in dem Lager. Eine solche zusätzlich federnde Ausbildung der Laschen 8 eignet sich besonders für Lager mit großen Dimensionen. Sie kann beispielsweise durch eine veränderliche Laschen dicke erreicht werden. Die Bohrung des Gehäuses 5, in dem das Lager angeordnet ist, weist eine in Umfangsrichtung verlaufende Bohrungsnut 11 auf, in welche das Federelement 10 teilweise hineinragt. Dadurch ergibt sich über das Federelement 10 eine axiale Festlegung des gesamten Lagers in dem Gehäuse 5.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei dem Wälzlager sämtliche Einzelteile sehr preisgünstig herstellbar sind. Durch eine gezielte Auswahl des Federelementes kann eine optimale Lagervorspannung und damit eine Spielfreiheit im Wälzlager erreicht werden. Ein solches Wälzlager eignet sich besonders für die Anwendung in der Feinwerktechnik, bei der geringe Belastungen, eine Eigendämpfung, eine Spielfreiheit, eine Temperaturbeständigkeit und eine Geräuscharmut gefordert werden. Auch lange Wellen, beispielsweise Hohlwellen, bei denen diese Bedingungen erfüllt sein sollen, können beidseitig mit erfin dungsgemäßen Wälzlagern versehen werden. Das Federelement übernimmt zusätzlich zu der Aufgabe, eine Vorspannung zu erzeugen, die Funktion der axialen Fixierung des vollständigen Wälzlagers. Als Wälzkörper können Kugeln, Nadeln oder Rollen eingebaut werden. Der aus den beiden inein andergreifenden Ringteilen gebildete Lagerring kann sowohl als Außenring als auch als Innenring ausgeführt werden. Erfindungsgemäße Lager können als Radiallager, Axiallager und kombinierte Radial-Axial-Lager ausgebildet sein.

Claims

1. Spielfreies Wälzlager für Drehbewegungen mit zwischen einem äußeren Laufring und einem inneren Laufring ange ordneten Wälzkörpern, wobei einer der Laufringe in zwei axial hintereinander angeordnete Ringteile aufgeteilt ist, die gegenüber der axialen Richtung geneigte Anlageflächen für die Wälzkörper aufweisen und mittels eines eine Vorspannung des Lagers erzeugenden ringförmigen Federelements an die Wälzkörper angedrückt sind, welches auf den von den Wälzkörpern abgewandten Seiten der Ringteile in eine von diesen gebildete Um fangsnut eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringteile (7) mit in Umfangsrichtung hinterein ander abstehenden Laschen (8) und dazwischen befindlichen Nuten (9) kammförmig ausgeführt sind und mit den Laschen (8) und Nuten (9) ineinandergreifen, wobei die das Federelement (10) enthaltende Umfangsnut von den Laschen (8) der beiden Ringteile (7) gebildet ist, daß die Laschen (8) wenigstens eines Ringteils (7) tellerfe derähnlich mit dem Federelement (10) zusammenwirken und daß die Ringteile des geteilten Laufringes unmittelbar an einer Anschlußkonstruktion (5) anliegen.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder element (10) ein O-Ring aus einem gummielastischen Werkstoff ist.

3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder element (10) ein radial federnder Metallring ist.

4. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder element (10) eine metallische Wurmfeder ist.

5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wälzkörper (3) in einem Fensterkäfig (4) angeordnet sind.

6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wälzkörper (3) in einem Kammkäfig angeordnet sind.

7. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Federelement (10) teilweise in eine Bohrungsnut (16) eines für den Einbau des Wälzlagers vorgesehenen Gehäuses (15) hineinragt.