DE4225782C2 - Wälzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager mit zwei relativ zu­ einander drehbaren Lagerringen, von denen wenigstens einer mindestens einseitig mit einem Endstück in Form einer axialen Verlängerung versehen ist, mittels derer er an einem Tragteil festlegbar ist, wobei das Endstück mit einem Druckglied in Eingriff steht, durch welches ein Reibungselement zwischen den festlegbaren Lagerring und das Tragteil eindrückbar ist, und das Endstück mit einer konischen Fläche versehen ist, welche zusammen mit einer radial gegenüberliegenden Fläche des Tragteils einen sich axial nach außen erweiternden ring­ förmigen Hohlraum (12) begrenzt, der das Reibungselement we­ nigstens teilweise aufnimmt.

Die Festlegung des einen Lagerrings, bei dem es sich bei den meisten Anwendungen um den Innenring handelt, an einem Trag­ teil, z. B. einer Welle, kann in bekannter Weise auf unter­ schiedliche Arten ausgeführt werden.

Eine erste Verbindungsart besteht darin, in Endstücke auf beiden Seiten eines Lagerrings eine Vielzahl von radialen Durchgangsbohrungen einzuarbeiten. Jede Bohrung besitzt ein Gewinde, und in jeder Bohrung sitzt ein Gewindestift, der ge­ gen das Tragteil festgezogen wird und einen Druck darauf aus­ übt. Die Reibungskräfte, die durch das Festziehen der Gewin­ destifte erzeugt werden, verbinden den Lagerring sowohl axial als auch in Umfangsrichtung mit dem Tragteil.

Eine weitere Verbindungsart besteht darin, eine Nutmutter zu verwenden, die auf ein Endstück des Lagerrings aufgeschraubt werden kann und so ausgebildet ist, daß sie mindestens auf einen Abschnitt des Endstücks einen radialen Druck ausübt, der diesen Abschnitt gegen das Tragteil preßt. Zu diesem Zweck weist die Nutmutter einen konischen Abschnitt auf, der mit einem entsprechenden konischen Abschnitt des Endstücks zusammenwirkt, um beim Festziehen der Nutmutter einen radia­ len Andruck und somit ausreichend große Reibungskräfte zu er­ zeugen, welche jede Bewegung zwischen dem Lagerring und dem Tragteil verhindern.

Alternativ zu der letztgenannten Ausführung kann auch zwi­ schen dem Endstück des Lagerrings und der Nutmutter, die in diesem Fall von herkömmlicher Art ist, ein Ring angeordnet sein, der von der Nutmutter relativ zum Lagerring verschoben werden kann, und so ausgebildet ist, daß ein bestimmter Ra­ dialdruck auf den Lagerring ausgeübt wird.

Die vorstehend beschriebenen Konstruktionen zur Festlegung von Wälzlagerringen an einem Tragteil sind zwar weit verbrei­ tet, weisen aber einige Nachteile auf. So bringt z. B. die Verwendung von Gewindestiften als Verbindungselemente bei de­ ren Festziehen das Auftreten von relativ hohen konzentrierten Drücken und folglich nicht unerheblichen lokalen Verformungen des Tragteils und des Lagerrings mit sich. Ein zu starkes Festziehen führt außerdem zur Verformung der Laufbahn der Wälzkörper, wodurch die Funktionstüchtigkeit und Zuverlässig­ keit des Lagers beeinträchtigt werden.

Bei der vorstehend genannten Art der Festlegung eines Wälzla­ gerrings tritt zwar einerseits das Problem der punktförmig konzentrierten Kräfte und Verformungen nicht auf, indem ein gleichmäßig über den Umfang verteilter radialer Druck ausge­ übt wird, andererseits muß jedoch auch hier der Nachteil der Verformung der Endstücke des Lagerrings und folglich auch ei­ ne geometrische Veränderung der Laufbahn der Wälzkörper in Kauf genommen werden. Außerdem weist diese Verbindungsart den Nachteil auf, daß verhältnismäßig komplizierte Einzelteile erforderlich sind, deren Kosten schon an sich sehr hoch sind, die aber durch die Tatsache, daß die Einzelteile, insbesonde­ re der Lagerring, speziell bearbeitet werden müssen, noch weiter erhöht werden.

Aus der DE 29 04 003 A1 ist bereits eine Festlegung des Wälz­ lagerrings entsprechend der eingangs beschriebenen Art darge­ stellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Art der Festlegung eines Wälzlagers an einem Tragteil zu schaf­ fen.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wälzlager gemäß Anspruch 1 gelöst.

In einer für die Praxis wichtigen Ausführungsform ist der in­ nere Laufring des Wälzlagers beidseitig mit Endstücken verse­ hen, auf welche jeweils eine Mutter mit einen Innenflansch aufschraubbar ist, durch den ein Reibelement axial in einen sich von außen nach innen konisch verjüngenden, ringförmigen Hohlraum zwischem dem Endstück und dem Tragteil eindrückbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Wälzlager mit einem auf einer Welle festlegbaren inneren Lagerring;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ein­ zelteils des Wälzlagers nach Fig. 1;

In Fig. 1 ist mit 1 ein Wälzlager bezeichnet, welches zwi­ schen zwei relativ zueinander rotierenden Teilen 3 und 5, z. B. einem Gehäuse und einer Welle, angeordnet ist. Im Bei­ spielsfall sitzt der Außenring 2 des Wälzlagers 1 drehfest in dem Teil 3 verbunden, während der Innenring 4 des Wälzlagers 1 auf einem Drehteil 5 festgelegt ist. Zwischen dem Außenring und dem Innenring 4 ist in bekannter Weise eine Reihe Kugeln 6 eingesetzt. Der Innenring 4 weist auf axial gegenüberlie­ genden Seiten Endstücke 8 auf, die jeweils über den mit 9 be­ zeichneten Rand des Außenrings 2 hinausragen.

Jedes Endstück 8 ist mit einem Außengewinde versehen und hat radial innen eine der Umfangsfläche des Drehteils 5 gegen­ überliegende, sich axial nach außen im Durchmesser erweitern­ de konische Fläche 10. Sie begrenzt zusammen mit der zylin­ drischen Fläche des Drehteils 5 einen ringförmigen Hohlraum 12.

Der Innenring 4 des Lagers 1 ist durch Spannvorrichtungen 13 auf dem Drehteil 5 festgelegt. Zu jeder Spannvorrichtung ge­ hören bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 drei teilweise im Hohlraum 12 mit gleichmäßigem Winkelabstand sitzende Ku­ geln 14 und eine Nutmutter 15, welche jeweils auf ein Außengewinde auf jedem der Endstücke 8 aufschraubbar ist und mit der die Kugeln 14 in den Hohlraum 12 hineingedrückt werden können.

Die Kugeln sind zur Erleichterung der Montage mit einem Tragring 16 (siehe Fig. 2) verbunden, der nach dem Einbau zwischen dem Innenring 4 und der zugeordneten Nutmutter 15 sitzt. Zur Erhöhung der Reibung haben die Kugeln 14 eine rau­ he Oberfläche.

Die auf jeweils ein Endstück 8 aufschraubbaren Nutmuttern 15 sind auf ihrer axial äußeren Seite mit einem Innenflansch 18 versehen, der sich radial zum Drehteil 5 hin erstreckt und mit Bezug auf die Kugeln 14 dem Innenring 4 gegenüberliegt.

Zur Festlegung des Innenrings 4 auf dem Drehteil 5 können die Kugeln 14 durch Festziehen der Nutmuttern 15 auf dem jeweils zugeordneten Endstück 8 axial in den sich konisch verengenden ringförmigen Hohlraum 12 hinein verschoben werden und erzeu­ gen somit einen radialen Druck zwischen dem jeweiligen End­ stück 8 des Innenrings 4 und dem Drehteil 5, d. h. dem Trag­ teil. Die Folge des radialen Drucks ist eine Reibungskraft, die den Innenring 4 sowohl axial als auch in Umfangsrichtung relativ zum Tragteil 5 festhalten kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Spann­ vorrichtung 13 den Vorteil aufweist, baulich sehr einfach und zuverlässig zu sein, ohne daß eine spezielle Bearbeitung der Komponenten des Systems erforderlich wäre. Außerdem wird deutlich, daß sich auch bei einem zu starken Festziehen der Nutmuttern 15 die eventuellen Verformungen auf die Endstücke 8 beschränken lassen, so daß die Laufbahn der Kugeln 6 unbeeinflußt bleibt und weder die Funktionstüchtigkeit noch die Zuverlässigkeit des Lagers 1 beeinträchtigt werden.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen, kann die Anzahl der Kugeln 14 in den ringförmigen Hohlräumen 12 verändert werden. Außerdem können die Nutmuttern 15 und damit die Spannvorrichtung 13 insgesamt geometrisch so abgewandelt werden, daß sich in entsprechender Weise der Außenring 2 des Wälzlagers an dem ihn tragenden Teil 3 festlegen läßt. Im Einzelfall kann auch eine einzige Spannvorrichtung auf der einen Seite eines der Lagerringe genügen, nämlich z. B. dann, wenn dieser auf der gegenüberliegenden Seite an einem Absatz oder Bund anliegt und die durch die Spannvorrichtung erzeugte Reibung ausreicht, um das auftretende Drehmoment übertragen zu können.

Claims (3)

1. Wälzlager mit zwei relativ zueinander drehbaren Lagerrin­ gen (2, 4), von denen wenigstens einer mindestens einsei­ tig mit einem Endstück (8) in Form einer axialen Verlän­ gerung versehen ist, mittels derer er an einem Tragteil (5) festlegbar ist, wobei das Endstück (8) mit einem Druckglied (15) in Eingriff steht, durch welches ein Rei­ bungselement (14) zwischen den festlegbaren Lagerring (4) und das Tragteil (5) eindrückbar ist, und das Endstück (8) mit einer konischen Fläche (10) versehen ist, welche zusammen mit einer radial gegenüberliegenden Fläche des Tragteils (5) einen sich axial nach außen erweiternden ringförmigen Hohlraum (12) begrenzt, der das Reibungsele­ ment (14) wenigstens teilweise aufnimmt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Reibungselement durch eine Vielzahl von kugelförmigen Körpern (14) gebildet ist, wobei in dem ringförmigen Hohlraum (12) mindestens drei dieser kugel­ förmigen Körper (14) mit gleichmäßigem Umfangsabstand sitzen.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Körper (14) eine rauhe Oberfläche be­ sitzen und mit einem Tragring (16) verbunden sind, der zwischen dem festlegbaren Lagerring (4) und dem Druck­ glied (15) montierbar ist.

3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied eine Nutmutter (15) ist, die auf das Endstück (8) aufschraubbar ist und mit einem Innenflansch (18) versehen ist, der mit den Reibelementen (14; 19) zu­ sammenwirkt.