DE10024894C1

DE10024894C1 - Mehrreihiges Wälzlager

Info

Publication number: DE10024894C1
Application number: DE10024894A
Authority: DE
Inventors: Jesko-Henning Tanke; Bernhard Bauer
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrreihiges Wälzlager mit mehreren Lagerringen (1, 1'), die in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind. Das Wälzlager umfaßt wenigstens eine Klammerhülse (4), die benachbarte Lagerringe (1, 1') miteinander verbindet. Die Klammerhülse (4) weist einen ersten axialen Teilbereich (10), einen zweiten axialen Teilbereich (11) und einen axial zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Teilbereich (10, 11) angeordneten axialen Zwischenbereichen (12) auf. Der erste und der zweite axiale Teilbereich (10, 11) sind als in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufende Blechstreifen ausgebildet, die in umlaufende Nuten (5, 5') der Lagerringe (1, 1') eingreifen. Der axiale Zwischenbereich 12 ist ebenfalls als in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufender Blechstreifen ausgebildet, wobei die Wellenform gegenfasig zu den Wellenformen des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs (10, 11) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrreihiges Wälzlager, das über mehrere in Axialrichtung nebeneinander angeordnete Lagerringe verfügt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 26 618 A1 ist es bekannt, bei derartigen Wälzlagern zur Vereinfachung der Montage benachbarte Innenringe durch eine Klammerhülse miteinander zu verbinden, so daß das Wälzlager als eine Einheit auf eine Welle oder Achse aufgeschoben werden kann. Die Klammerhülse ist elastisch und in Umfangsrichtung nicht geschlossen ausgeführt, um die Montage und Demontage der Klammerhülse zu erleichtern. Zwischen den Enden der Klammerhülse verbleibt auch im montierten Zustand ein kleiner Spalt, durch den unter ungünstigen Betriebsbedingungen die Zuverlässigkeit der mit der Klammerhülse hergestellten Verbindung beeinträchtigt werden kann. Durch äußere Einwirkungen kann der Durchmesser der Klammerhülse soweit verringert werden, bis die Enden der Klammerhülse aneinander stoßen. Eine Verringerung des Durchmessers führt aber dazu, daß der radiale Überlapp zwischen Klammerhülse und Innenring reduziert wird und die durch diesen Überlapp hergestellte formschlüssige Verbindung geschwächt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrreihiges Wälzlager bereitzustellen, dessen benachbarte Lagerringe zuverlässig und dauerhaft miteinander verbunden sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem diese Verbindung der Lagerringe hergestellt werden kann. Diese Aufgaben werden durch die Merkmalskombinationen der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

Das erfindungsgemäße Wälzlager zeichnet sich durch eine speziell konstruierte Klammerhülse aus. Die Klammerhülse weist in einem ersten axialen Teilbereich ein in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufendes Band auf. In einem zweiten axialen Teilbereich, der durch einen axialen Zwischenbereich vom ersten axialen Teilbereich beabstandet ist, besteht die Klammerhülse aus einem eben solchen Band. Der axiale Zwischenbereich ist so ausgebildet, daß er bei der Montage der Klammerhülse von einer ersten Form in eine zweite Form umgeklappt werden kann. Im unmontierten Zustand hat der axiale Zwischenbereich die Form eines gewellten Bandes, wobei die Wellen vorzugsweise gegenfasig zu den beiderseits angrenzenden ersten und zweiten axialen Teilbereichen ausgebildet sind. Im montierten Zustand besitzt die Wellenform des axialen Zwischenbereichs ein umgekehrtes Vorzeichen und die Welle ist bezüglich ihrer Amplitude reduziert. Die radial nach außen gerichteten Wellenberge des ersten und zweiten axialen Teilbereichs der Klammerhülse greifen in ringförmig umlaufende Nuten der benachbarten Lagerringe ein und stellen so eine formschlüssige Verbindung zwischen den Lagerringen her.

Das Verbinden der benachbarten Laufringe mittels Klammerhülse erfolgt dabei im einzelnen folgendermaßen:
Die Klammerhülse wird im Bereich der Stoßfuge, welche die benachbarten Laufringe miteinander ausbilden positioniert, wobei die radial nach außen gerichteten Wellenberge des ersten und zweiten axialen Teilbereichs infolge der Elastizität der Klammerhülse in die Nuten der Lagerringe gepreßt werden. Die radial nach innen gerichteten Wellenberge des axialen Zwischenbereichs werden mittels eines geeigneten Werkzeugs radial nach außen gedrückt und klappen dabei in ihre Montageposition um, in der sie radial nach außen weisen und eine geringere Amplitude besitzen als im unmontierten Zustand. Durch das Umklappen verlängert sich die Klammerhülse in Umfangsrichtung, was je nach Ausführungsform dazu führen kann, daß die beiden Enden der Klammerhülse zusammen stoßen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Wälzlager in Schnittdarstellung,

Fig. 2 die beim erfindungsgemäßen Wälzlager eingesetzte Klammerhülse in unmontiertem Zustand in verschiedenen Seitenansichten,

Fig. 3 die Klammerhülse während eines ersten Montageschrittes in verschiedenen Schnittdarstellungen und

Fig. 4 die montierte Klammerhülse in verschiedenen Schnittdarstellungen.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Wälzlager in Schnittdarstellung. Es ist beispielshaft ein zweireihiges Kegelrollenlager dargestellt, das zwei in Axialrichtung aneinander grenzende Innenringe 1 und 1', einen Außenring 2 und zwei Reihen von Wälzkörpern 3 aufweist, die jeweils zwischen den Innenringen 1, 1' und dem Außenring 2 angeordnet sind. Die Innenringe 1, 1' werden durch eine Klammerhülse 4 axial zueinander fixiert. Hierzu greift die Klammerhülse 4 in dafür vorgesehene Nuten 5, 5' der Innenringe 1, 1' ein. Die Wälzkörper 3 jeder Wälzkörperreihe sind in einem Käfig 6 angeordnet. Zur Abdichtung der Spalte zwischen den Innenringen 1, 1' und dem Außenring 2 sind im Bereich der axialen Endflächen des Wälzlagers Dichtungen 7 und 8 vorgesehen.

Fig. 2a zeigt eine erste Seitenansicht der Klammerhülse 4 in unmontiertem Zustand als Gesamtansicht und als vergrößerten Ausschnitt A und Fig. 2b zeigt dieselbe Klammerhülse 4 aus einem anderen Blickwinkel. Die Klammerhülse 4 ist in Umfangsrichtung durch einen Spalt 9 unterbrochen und gliedert sich in Axialrichtung in drei Bereiche, einen ersten axialen Teilbereich 10, einen zweiten axialen Teilbereich 11 und einen zwischen dem ersten und zweiten axialen Teilbereich angeordneten axialen Zwischenbereich 12. Im ersten und zweiten axialen Teilbereich 10, 11 und im axialen Zwischenbereich 12 ist die Klammerhülse jeweils als in Umfangsrichtung wellenförmig gebogenes Band ausgebildet, wobei sich die Wellenberge radial nach außen und die Wellentäler radial nach innen erstrecken. Die Wellen des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs 10, 11 sind gleichphasig zueinander angeordnet, d. h. die Wellenberge des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs 10, 11 sind jeweils an den gleichen Umfangspositionen der Klammerhülse 4 angeordnet. Die Welle des axialen Zwischenbereichs 12 ist gegenphasig zu den Wellen des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs 10 und 11 angeordnet, d. h. jedem Wellenberg des axialen Zwischenbereichs 12 ist ein Wellental des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs 10, 11 benachbart und jedem Wellental des axialen Zwischenbereichs 12 ist ein Wellenberg des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs 10, 11 benachbart. In den Umfangsbereichen, in denen jeweils Wellentäler des ersten und zweiten axialen Teilbereichs 10, 11 und Wellenberge des axialen Zwischenbereichs 12 aufeinander treffen, sind die ersten und zweiten axialen Teilbereiche 10, 11 jeweils mit dem axialen Zwischenbereich 12 verbunden. Diese Verbindung kann dadurch hergestellt sein, daß die Klammerhülse 4 insgesamt einstückig ausgeführt ist und die Einstückigkeit bei der Ausbildung der gegenfasigen Wellenformen in diesen Bereichen erhalten bleibt und in den dazwischen liegenden Bereichen aufgehoben wird.

Die Fig. 3a und 3b zeigen vergrößerte Ausschnitte des in Fig. 1 dargestellten Wälzlagers während der Montage der Klammerhülse 4 in Schnittdarstellung. Der in Fig. 3b dargestellte Schnitt ist entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Linie B-B geführt. Die Klammerhülse 4 ist relativ zu den Innenringen 1 und 1' so positioniert, daß die Wellenberge des ersten Teilbereichs 10 und des zweiten Teilbereichs 11 in dafür vorgesehene Nuten 5 und 5' der Innenringe 1 und 1' eingreifen. Dadurch entsteht eine Formschlußverbindung, die die Innenringe 1 und 1' axial zueinander fixiert. Die Wellentäler des axialen Zwischenbereichs 12 weisen einen radialen Abstand zu den Innenringen 1 und 1' auf. Dies ist erforderlich, damit die Wellentäler des axialen Zwischenbereichs 12 im weiteren Verlauf der Montage der Klammerhülse 4 radial nach außen geklappt werden können, um so ihre endgültige Montageposition zu erreichen. Diese endgültige Montageposition ist in den Fig. 4a und 4b dargestellt.

Die Fig. 4a und 4b zeigen den Fig. 3a und 3b entsprechende Ausschnitte des erfindungsgemäßen Wälzlagers nach endgültiger Montage der Klammerhülse 4. Durch das Umklappen der Wellentäler des axialen Zwischenbereichs 12 hat sich der radiale Abstand dieser Wellentäler zu den Innenringen 1 und 1' deutlich verringert. Desweiteren ist auch der Spalt zwischen den Enden der Klammerhülse 4 deutlich kleiner geworden oder sogar ganz verschwunden, da sich die Klammerhülse 4 durch das Umklappen verlängert. Um den Umklappprozeß herbeizuführen, werden die Wellentäler des axialen Zwischenbereichs 12 radial nach außen gepreßt. Dies kann beispielsweise mittels eines kegeligen Werkzeugs geschehen, das in die Innenringe 1 und 1' eingeführt wird oder mittels eines Werkzeugs mit radial nach außen verschiebbaren Backen. Dadurch daß die Enden der montierten Klammerhülse 4 nur noch einen sehr geringen Abstand aufweisen oder sich sogar berühren, ist ein zuverlässiger Sitz der Klammerhülse 4 gewährleistet und ein unbeabsichtigtes Lösen der durch die Klammerhülse 4 hergestellten Formschlußverbindung zwischen den Innenringen 1 und 1' sehr unwahrscheinlich.

Die Klammerhülse 4 ist in der Regel aus Federstahl gefertigt. Zur Herstellung der Klammerhülse 4 wird ein Blechstreifen in eine dem ersten und zweiten axialen Teilbereich 10, 11 entsprechende Wellenform gebogen und es wird die dem axialen Zwischenbereich 12 entsprechende gegenphasige Wellenform eingeprägt, wobei das Material des Blechstreifens in einigen Teilbereichen durchtrennt wird. Der Blechstreifen kann anschließend noch in eine rundliche Form gebogen werden. Es ist prinzipiell aber auch möglich, den Blechstreifen ohne diesen zusätzlichen Biegeschritt als Klammerhülse 4 zu verwenden und die runde Form der Klammerhülse 4 erst im Rahmen der Montage herzustellen.

Die Klammerhülse 4 eignet sich nicht nur zur Herstellung einer axialen Fixierung benachbarter Innenringe 1 und 1' sondern kann auch zur axialen Fixierung benachbarter Außenringe verwendet werden.

Bezugszeichen

1

,

1

' Innenring

2

Außenring

3

Wälzkörper

4

Klammerhülse

5

,

5

' Nut

6

Käfig

7

Dichtung

8

Dichtung

9

Spalt

10

erster axialer Teilbereich

11

zweiter axialer Teilbereich

12

axialer Zwischenbereich

Claims

1. Mehrreihiges Wälzlager mit
wenigstens einem Außenring (2),
wenigstens zwei Innenringen (1, 1'), die in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind,
Wälzkörpern (3), die zwischen dem wenigstens einen Außenring (2) und den Innenringen (1, 1') angeordnet sind und
wenigstens eine in Umfangsrichtung unterbrochenen Klammerhülse (4), die benachbarte Innenringe (1, 1') miteinander verbindet,
wobei
die Klammerhülse (4) in einem ersten axialen Teilbereich (10) als in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufender Streifen ausgebildet ist,
die Klammerhülse (4) in einem zweiten axialen Teilbereich (11) als in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufender Streifen ausgebildet ist,
der erste und der zweite axiale Teilbereich (10, 11) durch einen axialen Zwischenbereich (12), der als in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufender Streifen ausgebildet ist, axial voneinander beabstandet sind,
die radial nach außen weisenden Wellenabschnitte des ersten axialen Teilbereichs (10) in eine in Umfangsrichtung verlaufende radiale Nut (5) des ersten Innenrings (1) eingreifen,
die radial nach außen weisenden Wellenabschnitte des zweiten axialen Teilbereichs (11) in eine in Umfangsrichtung verlaufende radiale Nut (5') des zweiten Innenrings (1') eingreifen.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen des ersten axialen Teilbereichs (10) und des zweiten axialen Teilbereichs (11) gleichphasig zueinander angeordnet sind.

3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen des axialen Zwischenbereichs (12) gegenphasig zu den Wellen des ersten und zweiten Teilbereichs (10, 11) angeordnet sind.

4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammerhülse (4) aus Federstahl gefertigt ist.

5. Verfahren zum Fixieren axial benachbarter Lagerringe (1, 1') eines Wälzlagers mittels einer Klammerhülse (4), die in umlaufende radiale Nuten (5, 5') der Lagerringe (1, 1') eingreift und dadurch die Lagerringe (1, 1') in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbindet, wobei
die Klammerhülse (4), die einen in Umfangsrichtung wellenförmigen ersten axialen Teilbereich (10), einen in Umfangsrichtung wellenförmigen zweiten axialen Teilbereich (11) und einen in Umfangsrichtung wellenförmigen, zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Teilbereich (10, 11) angeordneten axialen Zwischenbereich (12) aufweist im Bereich einer Stoßfuge, die die benachbarten Lagerringe (1, 1') miteinander ausbilden, positioniert wird,
die radial nach außen weisenden Wellenabschnitte des ersten und des zweiten axialen Teilbereichs (10, 11) in die Nuten (5, 5') der Lagerringe (1, 1') eingeführt werden,
die radial nach innen weisenden Wellenabschnitte des axialen Zwischenbereichs (12) radial nach außen gedrückt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Klammerhülse (4) bei der Montage in Umfangsrichtung verlängert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Klammerhülse (4) derart verlängert, dass sich ein vor der Montage vorhandener Spalt (9) zwischen den Enden der Klammerhülse (4) schließt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Klammerhülse (4) derart verlängert, dass die Enden der Klammerhülse (4) gegeneinander gepresst werden.