DE102006004728A1 - Dünnringlager - Google Patents
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Abstract
Description
- Anwendungsgebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Dünnringlager mit einem im Verhältnis zu einen Lagerdurchmesser sehr kleinen Querschnitt, bestehend aus zwei gegeneinander angestellten Schrägrollenlagern mit wenigstens einem Innen- und wenigstens einem Außenring, deren Laufbahnen unter einem Winkel geneigt zu einer Lagerachse angeordnet sind.
- Hintergrund der Erfindung
- Dünnringlager, bei denen im Gegensatz zu genormten Wälzlagermaßreihen der Querschnitt mit dem Lagerdurchmessern nicht bzw. nur unwesentlich zunimmt, gibt es als Vierpunktlager, Rillenkugellager und Schrägkugellager mit einem Lagerdurchmesserbereich zwischen 25 und 1000 mm. Hauptanwendungsgebiete sind Handhabungsgeräte wie Industrieroboter, Textil- und Druckmaschinen, medizinische, optische und optronische Geräte und die Luft- und Raumfahrt. Die Vorteile von solchen Dünnringlagern sind ihre geringen Masse, ein geringes Drehmoment und die Möglichkeit, raum- und gewichtsspanende Konstruktion zu erstellen, die eine hohe Steifigkeit und Laufgenauigkeit aufweisen. Derartige Dünnringlager sind beispielsweise auf Seite 10 des Fachbuches „Die Wälzlagerpraxis", Handbuch für Berechnung und Gestaltung von Lagerungen, Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz 1995, beschrieben.
- Ein gattungsgemäß ausgebildetes Dünnringlager ist aus der
DE 103 42 132 A1 vorbekannt. Wie aus2 und der zugehörigen Beschreibung ersichtlich, sind zwei Schrägrollenlager in O-Anordnung gegeneinander angestellt, wobei sowohl der Lageraußenring als auch der Lagerinnnenring aus zwei voneinander beabstandeten Laufscheiben bestehen, die von einer äußeren und einer inneren Anschlusskonstruktion aufgenommen sind. Diese sind so gestaltet, das die äußere Anschlusskonstruktion einen dreieckartigen Vorsprung und die innere Anschlusskonstruktion eine entsprechend dazu passende Ausnehmung aufweist, wobei zwischen beiden die Laufscheiben angeordnet sind. Nachteilig dabei ist, dass dieses Dünnringlager in seine Einzelbestandteile während des Transportes zerfallen kann. Es ist weiter von Nachteil, dass zwischen den beiden angeordneten Schrägrollenlagern kein ausreichender Schmiermittelvorratsraum vorhanden ist. - Zusammenfassung der Erfindung
- Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Dünnringlager bereitzustellen, das sich unkompliziert und damit kostengünstigherstellen lässt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass der Lageraußenring einstückig ist und in seinem Mittelteil einen V-förmig ausgebildeten, die Laufbahnen stellenden Vorsprung aufweist.
- Durch die V-förmige Ausbildung des Lageraußenringes ergeben sich im wesentlichen zwei Vorteile. Zum einen werden bei einem Presssitz in einer Anschlusskonstruktion die Laufbahnen weniger beeinflusst, da die Zentrierung außerhalb des Laufbahnbereiches erfolgt. Dies bedeutet, dass der Lageraußenring in der Anschlußkonstruktion nur mit einem Teil seiner axialen Ausdehnung aufgenommen ist. Zum anderen ist durch den Zwischenraum zwischen Anschlusskonstruktion und Außenring ein zusätzlicher Freiraum ge schaffen, der als Schmiermittelreservoir nutzbar ist. Die einstückige Ausbildung sorgt außerdem für eine vereinfachte Handhabung des Dünnringlagers, da ein Lagerteil weniger herzustellen und zu handhaben ist. Der Lagerring kann sowohl spanend als auch spanlos hergestellt sein, wobei zur Schmierung des Dünnringlagers der Lageraußenring mit einer Schmiermitteldurchtrittsbohrung versehen ist. Diese ist in seinem Mittelbereich angeordnet, d. h., in dem Bereich, der nicht mit der Anschlusskonstruktion unmittelbar in Verbindung steht. Von Vorteil ist außerdem, dass durch die beidseitige Anordnung von radial nach innen gerichteten Borden der Lageraußenring beide Wälzkörperkränze formschlüssig umgreifen kann und so zusammen hält. Die zugehörigen Innenringe sind dreieckförmig gestaltet und können entweder spangebend oder aus einem Profildraht gefertigt sein, der entsprechend den gewünschten späteren Durchmesser abgelängt und anschließend rundgebogen wird. Zweckmäßiger Weise sind die zylindrischen Wälzkörper der gegeneinander angestellten Schrägrollenlager in je einem Käfig geführt, der gegebenenfalls zur Erhöhung seiner Stabilität an seiner Innenseite eine Ausnehmung aufweist, in die ein Stabilisierungselement eingesetzt ist. In vorteilhafter Weise wird dies ein Draht sein.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele in vereinfachter Form dargestellt sind.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Es zeigen:
-
1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Dünnringlager mit spanend hergestelltem Lageraußenring und -
2 einen Längssschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Dünnringlager mit spanlos gefertigtem Lageraußenring - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- Das in
1 dargestellte Dünnringlager1 ist mittels Presssitz in einer nicht näher bezeichneten Aufnahmebohrung einer Anschlusskonstruktion2 angeordnet und besteht aus zwei gegeneinander angestellten Schrägrollenlagern3 ,4 , welche den gemeinsamen Lageraußenring5 und die Lagerinnenringe6 ,7 aufweisen. Zwischen den Lagerringen5 ,6 ,7 wälzen auf zugehörigen nicht näher bezeichneten Laufbahnen in einem Käfig8 ,9 geführte zylindrische Wälzkörper10 ,11 ab, wobei die Laufbahnen unter einem Winkel α geneigt gegenüber zur Lagerachse12 angeordnet sind. Der Neigungswinkel α bewegt sich je nach Anwendungsfall in einem Bereich zwischen 45 und 65°. Die Schrägrollenlager3 ,4 sind zueinander in O-Anordnung angestellt, d. h., die Drucklinien13 ,14 der Wälzkörper10 ,11 verlaufen in Richtung der Lagerachse12 schräg von innen nach außen und schneiden sich mit dieser in den Punkten15 ,16 . Der V-förmig gestaltete einstückige Lageraußenring5 weist einen in Richtung der Lagerachse12 zeigenden Vorsprung17 auf, der beidseitig von je einem paraell zur Lagerachse12 verlaufenden Flansch18 ,19 fortgesetzt ist. Wie erkennbar, wird die Fixierung des Lageraußenringes5 in der Anschlusskonstruktion2 mittels der Flansche18 ,19 realisiert, so dass die Laufbahnen der Wälzkörper10 ,11 durch den Presssitz nur mittelbar beeinflusst sind. Oder anders ausgedrückt, das Dünnringlager1 wird mit Hilfe der Flansche18 ,19 des Lageraußenringes5 in der Aufnahmebohrung der Anschlusskonstruktion2 zentriert. Durch die V-förmige Ausbildung des Lageraußenringes5 ist zwischen diesem und der Anschlusskonstruktion2 ein Freiraum20 gebildet, welcher in vorteilhafter Weise als Schmiermittelreservoir verwendbar ist. Die Verbindung dieses Freiraum20 mit dem Lagerinnenring5 erfolgt durch wenigstens eine radial durchgehende Schmiermitteldurchtrittsbohrung21 . Der Lageraußenring5 ist im Ausführungsbeispiel 1 spangebend hergestellt, wobei es zweckmäßig erscheint, sowohl die Laufbahnen der Wälzkörper10 ,11 als auch die Mantelfläche der Flansche18 ,19 zur Erhöhung der Passgenauigkeit zu überschleifen. Es ist aber genauso gut möglich, den V-förmigen Lageraußenring5 aus einem gleichstarken Pro filband herzustellen, wobei zunächst das Band in die gewünschte Profilform gebracht wird, anschließend ein Bandstück entsprechend dem späteren Lagerdurchmesser abgelängt wird, dieses rundgebogen und an seinen Enden miteinander verschweißt wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Verschweißen der Bandenden nicht im Bereich der Laufbahnen der Wälzkörper10 ,11 erfolgt, sondern im Bereich der Flansche18 ,19 . Die dreieckförmig ausgebildeten Lagerinnenringe6 ,7 sind ebenfalls spangebend hergestellt, gegebenenfalls zur Härtesteigerung wärmebehandelt und im Laufbahnbereich überschliffen. Die beiden Lagerkäfige8 ,9 sind an ihrem inneren Ende mit einer nicht bezeichneten Ausnehmung versehen, in der zur Stabilisierung ein im Querschnitt gesehen runder Draht22 ,23 eingesetzt ist. - Das in
2 gezeigte Dünnringlager24 zeichnet sich dadurch aus, dass der Lageraußenring25 spanlos hergestellt ist und an seinen beiden axialen Enden je einen radial nach innen gerichteten Bördelbord27 ,26 , aufweist. Diese weisen eine Wandstärke auf die geringer ist, als die übrigen Teile des Lageraußenringes25 und lassen sich daher leicht umlegen. Auf diese Weise ist eine aus Lageraußenring25 und den beiden Schrägrollenlagern3 ,4 zusammenhängende Baueinheit gebildet. Die zugehörigen Lagerinnenringe28 ,29 sind aus gezogenen Profildrähten hergestellt und demnach nach der Art eines Drahtwälzlagers geschlitzt, wobei in vorteilhafter Weise die Trennstelle zu den Wälzkörpern10 ,11 in schrägverlaufend angeordnet ist. Wie der Fachmann weiß, werden die aus hochwertigen Federstahldrähten bestehenden Laufdrähte in passende Ausnehmungen eingelegt, wobei durch den Schlitz Spannungen ausgeglichen werden bzw. sich die Laufdrähte bei Temperaturschwankungen ungehindert ausdehnen können. -
- 1
- Dünnringlager
- 2
- Anschlusskonstruktion
- 3
- Schrägrollenlager
- 4
- Schrägrollenlager
- 5
- Lageraußenring
- 6
- Lagerinnenring
- 7
- Lagerinnenring
- 8
- Käfig
- 9
- Käfig
- 10
- Wälzkörper
- 11
- Wälzkörper
- 12
- Lagerachse
- 13
- Drucklinie
- 14
- Drucklinie
- 15
- Punkt
- 16
- Punkt
- 17
- Vorsprung
- 18
- Flansch
- 19
- Flansch
- 20
- Freiraum
- 21
- Schmiermitteldurchtrittsbohrung
- 22
- Draht
- 23
- Draht
- 24
- Dünnringlager
- 25
- Lageraußenring
- 26
- Bord
- 27
- Bord
- 28
- Lagerinnenring
- 29
- Lagerinnenring
- α
- Neigungswinkel
Claims (10)
- Dünnringlager (
1 ,24 ) mit einem im Verhältnis zu einem Lagerdurchmesser sehr kleinen Querschnitt, bestehend aus zwei gegeneinander angestellten Schrägrollenlagern (3 ,4 ) mit wenigstens einem Lagerinnen- und wenigstens einem Lageraußenring, deren Laufbahnen unter einem Winkel (α) geneigt zu einer Lagerachse (12 ) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (5 ,25 ) einstückig ist und in seinem Mittelteil einen V-förmig ausgebildeten, die Laufbahnen stellenden Vorsprung (17 ) aufweist. - Dünnringlager (
1 ,24 ) nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (5 ,25 ) mit wenigstens einer Schmiermitteldurchtrittsbohrung (21 ) versehen ist. - Dünnringlager (
24 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (25 ) eine unterschiedliche radiale Querschnittshöhe aufweist. - Dünnringlager (
24 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (25 ) an seiner Außenseite mit je einem die Wälzkörper (10 ,11 ) umgreifenden, radial nach innen gerichteten Bord (26 ,27 ) versehen ist. - Dünnringlager (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (5 ) spangebend hergestellt ist. - Dünnringlager (
24 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (25 ) spanlos hergestellt ist. - Dünnringlager (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (6 ,7 ) dreieckförmig ausgebildet und spangebend hergestellt ist. - Dünnringlager (
24 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (28 ,29 ) dreieckförmig und als Profildraht ausgebildet ist, dessen beide Enden durch einen Schlitz voneinander beabstandet sind. - Dünnringlager (
1 ,24 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (10 ,11 ) in voneinander getrennten Käfigen (8 ,9 ) geführt sind. - Dünnringlager (
1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfige (8 ,9 ) geschlitzt ausgebildet sind und an ihren Innenseiten eine Ausnehmung aufweisen, in die ein Stabilisierungselement (22 ,23 ) eingesetzt ist.
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