DE102007053149A1

DE102007053149A1 - Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager

Info

Publication number: DE102007053149A1
Application number: DE200710053149
Authority: DE
Inventors: Viktor Reis
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2009-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager (1), im Wesentlichen bestehend aus einem äußeren Lagerring (2) und einem koaxial zu diesem angeordneten, axial einseitig mit einem Radialflansch (3) ausgebildeten inneren Lagerring (4) sowie aus einer Vielzahl in zumindest zwei Reihen (5, 6) zwischen den Lagerringen (2, 4) angeordneter und durch zumindest zwei Lagerkäfige (7, 8) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (9, 10), wobei zumindest eine Reihe (5) der Wälzkörper (9) zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehen ist und in zwei in die Innenseite (11) des äußeren Lagerrings (2) sowie in die Außenseite (12) des inneren Lagerrings (4) eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen (13, 14) abrollt, während zumindest eine weitere Reihe (6) der Wälzkörper (10) zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehen ist und in zwei in eine Axialseite (15) des äußeren Lagerrings (2) und in die Innenseite (16) des Radialflansches (3) des inneren Lagerrings (4) eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen (17, 18) abrollt. Erfindungsgemäß ist zumindest die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehene Reihe (5) der Wälzkörper (9) als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen (19, 20) ausgebildet, die durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen (2, 4) und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen (13, 14) in das Axial-Radial-Wälzlager (1) ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welches insbesondere vorteilhaft zur Abstützung von Wellen mit radialer und einseitig axialer Momentbelastung, beispielsweise in Kfz-Schaltgetrieben, anwendbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 2 260 108 A1 ist ein gattungsbildendes Axial-Radial-Wälzlager bekannt, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring und einem koaxial zu diesem angeordneten, axial einseitig mit einem Radialflansch ausgebildeten inneren Lagerring sowie aus einer Vielzahl in zwei Reihen zwischen den Lagerringen angeordneter Lagerkugeln besteht, die durch zwei Lagerkäfige in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Dabei rollt die erste Reihe der Lagerkugeln in zwei in die Innenseite des äußeren Lagerrings sowie in die Außenseite des inneren Lagerrings eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen ab und ist zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehen, während die zweite Reihe der Lagerkugeln in zwei in eine Axialseite des äußeren Lagerrings in die Innenseite des Radialflansches des inneren Lagerrings eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen abrollt und zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehen ist.
Die Montage dieses Axial-Radial-Wälzlagers soll dabei derart erfolgen, dass zunächst die zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehene Reihe der Lagerkugeln in ihrem Lagerkäfig vormontiert in deren Laufbahn in der Innenseite des Radialflansches des inneren Lagerrings eingelegt und anschließend der äußere Lagerring zur Komplettierung der Axiallagerung konzentrisch über den inneren Lagerring geschoben wird. Danach soll der äußere Lagerring soweit exzentrisch in radialer Richtung verschoben werden, dass in den entstehenden sichelförmigen Zwischenraum zwischen den Lagerringen die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln eingefüllt werden können. Nach dem darauf folgenden Verschieben der Lagerringe zurück in ihre konzentrische Stellung zueinander werden die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln dann in ihren Laufbahnen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und durch einen durch den Abstand der Lagerringe hindurch eingesetzten Lagerkäfig in dieser Verteilung gehalten.
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Montage eines solchen Axial-Radial-Wälzlagers in der angegebenen Verfahrensweise, zumindest was das Einfüllen der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln in das Lager betrifft, nicht oder nur mit einem erhöhten Aufwand möglich ist. So ist es beispielsweise nicht möglich, nach dem konzentrischen Aufschieben des äußeren Lagerrings auf den inneren Lagerring soweit, dass die zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehene Reihe der Lagerkugeln vollständig in ihren Laufbahnen in der Axialseite des äußeren Lagerrings und in der Innenseite des Radialflansches des inneren Lagerrings eingebettet ist, den äußeren Lagerring dann zur Montage der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln gegen den inneren Lagerring exzentrisch zu verschieben, da der äußere Lagerring über seine Laufbahn in seiner Axialseite und die darin befindliche Reihe der zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehenen Lagerkugeln konzentrisch fixiert ist. Für ein exzentrisches Verschieben des äußeren Lagerrings in radia ler Richtung wäre es demnach notwendig, diesen zunächst wieder axial zurück aus dem Kontakt mit den zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehenen Lagerkugeln heraus zu schieben, was jedoch zur Folge hätte, dass nunmehr die beiden in der Innenseite des äußeren Lagerrings sowie in der Außenseite des inneren Lagerrings angeordneten, rillenförmigen Laufbahnen für die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln axial versetzt zueinander angeordnet sind und ein Einfüllen der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln in das Lager nahezu unmöglich machen oder zumindest erheblich erschweren. Davon abgesehen hat sich die exzentrische Montage der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Lagerkugeln aber auch grundsätzlich als nachteilig erwiesen, da der damit erreichbare Befüllungsgrad des Lagers mit Lagerkugeln bekanntermaßen maximal 50% beträgt und der Tragfähigkeit des Lagers daher aufgrund der geringen montierbaren Anzahl an Lagerkugeln relativ niedrige Grenzen gesetzt sind.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Axial-Radial-Wälzlager zu konzipieren, welches bei einfacher und kostengünstiger Montagefähigkeit, insbesondere der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehene Reihe von Wälzkörpern, gleichzeitig eine wesentlich höhere radiale Tragfähigkeit aufweist.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Axial-Radial-Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass zumindest die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehene Reihe der Wälzkörper als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet ist, die durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen in das Axial-Radial-Wälzlager einfüllbar sind.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe relativ einfach durch den Einsatz von Kugelrollen als Wälzkörper zur Aufnahme von Radiallasten lösen lässt, da diese durch ihre spezielle Form nicht mehr durch exzentrisches Verschieben der Lagerringe zueinander sondern bei konzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen axial durch den Spalt zwischen den Lagerringen montierbar und dadurch auch in größerer Anzahl in das Lager einführbar sind. Dadurch wird nicht nur der Aufwand für die Montage der zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehenen Wälzkörper wesentlich vereinfacht und kostengünstiger sondern gleichzeitig auch die radiale Tragfähigkeit des Axial-Radial-Wälzlagers erheblich gesteigert.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlager vorgesehen, dass die Breite der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper zwischen ihren Seitenflächen und die Breite ihrer Laufbahnen in der Innenseite des äußeren Lagerrings und in der Außenseite des inneren Lagerrings jeweils etwa 70% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Eine Breite der Kugelrollen von 70% ihrer Kugelgrundform hat sich in der Praxis hinsichtlich der radialen Tragfähigkeit des Lagers bewährt und entspricht in etwa der Kontaktfläche, die auch die Kugeln herkömmlicher Rillenkugellager zu ihren Laufbahnen in den Lagerringen aufweisen. Die Ausbildung der Laufbahnen für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper mit einer Breite von ebenfalls nur 70% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen ist dagegen eine aus der Bauform des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers resultierende Besonderheit, da eine derart schmale Ausführung der Laufbahnen nur dadurch möglich ist, weil die auf das Axial-Radial-Wälzlager wirkenden Axialkräfte durch die gesonderte Reihe von Axialwälzkörpern aufgenommen werden. Dadurch können keine aus solchen Axialkräften ggf. resultierenden Taumelbewegungen der Kugelrollen in ihren Laufbahnen mehr auftreten und es ist gewährleistet, dass die Kugelrollen jederzeit einen hohen Schmiegungsgrad zu ihren Laufbahnen aufweisen.
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers, dass der Abstand zwischen der Innenseite des äußeren Lagerrings und der Außenseite des inneren Lagerrings auf der für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper vorgesehenen Einfüllseite des Axial-Radial-Wälzlagers ebenfalls nur etwa 70% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Unter etwa 70% ist dabei zu verstehen, dass dieser Abstand ausgehend von der Breite der Kugelrollen zwischen ihren Seitenflächen mindestens 70% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt, vorzugsweise jedoch geringfügig größer ausgebildet ist, um die axiale Montage der Kugelrollen durch diesen Abstand hindurch zu ermöglichen. Die Größe des Abstandes zwischen den Lagerringen steht dabei auch unmittelbar im Zusammenhang mit der Laufbahnbreite von 70% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen, da beide Abmessungen eine Optimierung darstellen und voneinander abhängig sind. So wäre es zwar zur Erleichterung des axialen Einführens der Kugelrollen in den Abstand zwischen der Innenseite des äußeren Lagerrings und der Außenseite des inneren Lagerrings wünschenswert, diesen Abstand etwas größer auszubilden, jedoch hätte dies zur Folge, dass dadurch automatisch die Laufbahnbreite geringer wird und somit die volle Tragfähigkeit der Kugelrollen nicht mehr nutzbar ist. Umgekehrt hätte eine ebenfalls wünschenswerte Vergrößerung der Laufbahnbreite zur Folge, dass der Abstand zwischen dem äußeren und dem inneren Lagerring automatisch kleiner wird und somit eine axiale Montage der Kugelrollen durch diesen Abstand hindurch nicht mehr möglich ist. Ausgehend davon wäre es zwar noch eine Möglichkeit, die Breite der Kugelrollen zwischen ihren Seitenflächen zu reduzieren, jedoch hätte dies ebenfalls negative Auswirkungen auf die angestrebte radiale Tragfähigkeit des Axial-Radial-Wälzlagers.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Axial-Radial-Wälzlager darüber hinaus noch dadurch aus, dass die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper an ihren Seitenflächen jeweils mit kalottenförmigen zentrischen Vertiefungen ausgebildet sind, deren Radius dem Außenradius des inneren Lagerrings entspricht. Ausgehend von dem schmalen Abstand zwischen der Innenseite des äußeren Lagerrings und der Außenseite des inneren Lagerrings auf der für die Kugelrollen vorgesehenen Einfüllseite des Axial-Radial-Wälzlagers macht es eine derartige Ausbildung der Kugelrollen mit zentrischen kalottenförmigen Vertiefungen überhaupt erst möglich, diese durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen im Axial-Radial-Wälzlager zu montieren, da es ohne derartige Vertiefungen zur Kollision der Randkontur der Kugelrollen mit der bogenförmig verlaufenden axialen Randpartie des äußeren Lagerrings kommen würde. Die mit dem Außenradius des inneren Lagerrings ausgebildeten kalottenartigen Vertiefungen in den Seitenflächen der Kugelrollen bewirken jedoch, dass die Kugelrollen unter einem schräg angestellten Winkel auf der Außenseite des inneren Lagerrings aufliegend ohne Kollision mit dem äußeren Lagerring zunächst in den Abstand zwischen den Lagerringen eingeführt und dann durch eine wellenartige Axialbewegung, bei der die Kugelrollen mit ihrer Vertiefung in der innenringseitigen Seitenfläche auf dem inneren Lagerring entlang gleiten und sich dabei zwischenzeitlich radial absenken, in ihre Laufbahn eingeschoben werden können.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers ist es nach Anspruch 5 desweiteren, dass die Laufbahnen für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper an der der Einfüllseite gegenüberliegenden Axialseite des Axial-Radial-Wälzlagers durch je eine Schulter verlängert ausgebildet sind. Diese Schultern weisen den gleichen Radius wie die angrenzenden Laufbahnen auf und sind vor allem zur Schwenkführung der Kugelrollen bei deren Verkippen in ihre Laufbahnen vorgesehen. Das bedeutet, dass die Schultern zunächst einen die axiale Einführbewegung der Kugelrollen begrenzenden Anschlag bilden und dann als Gleitrampen die Kugelrollen beim Verkippen um 90° in ihre Laufbahnen führen. Da sowohl die Laufbahn im äußeren Lagerring als auch die Laufbahn im inneren Lagerring mit einer solchen Schulter ausgebildet sind, ist dabei die Kipprichtung der Kugelrollen beliebig wählbar. Möglich ist es jedoch auch, nur eine der Laufbahnen durch eine solche Schulter zu begrenzen, so dass die Kipprichtung der Kugelrollen dann je weils zu dieser Schulter hin zwingend ist. Die Schultern an den Laufbahnen der Kugelrollen haben sich dabei vor allem deshalb als notwendig erwiesen, da es ohne diese bei der axialen Einführbewegung zu einem Durchrutschen der Kugelrollen in den gegenüberliegenden Abstand zwischen den Lagerringen bzw. zu einem Verkanten der Kugelrollen bei deren Verkippen in ihre Laufbahnen kommen kann.
Schließlich ist es nach Anspruch 6 noch ein besonders vorteilhaftes Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers, dass die gesamte Reihe der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper in einem Verfahrensschritt unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Montagevorrichtung durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen in das Axial-Radial-Wälzlager einfüllbar ist. Eine solche Montagevorrichtung kann dabei in einfacher Weise beispielsweise aus einem zentralen Positionierdorn bestehen, auf den zunächst das mit seiner Reihe Axialwälzkörper vormontierte Axial-Radial-Wälzlager auf dem Radialflansch am inneren Lagerring liegend aufgesteckt wird. Auf den Positionierdorn wird dann ein auf dem inneren Lagerring aufliegender Innendorn aufgesetzt, während ein den Innendorn umschließender Außendorn auf dem äußeren Lagerring aufliegend angeordnet wird. Zwischen dem Innendorn und dem Außendorn entsteht dabei ein kreisringförmiger Spalt mit der Breite des Abstandes zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring, in den die Kugelrollen eingefüllt werden und über den die Kugelrollen dann mit Hilfe eines entsprechenden ringförmigen Druckstempels in das Lager eingeführt und in ihre Laufbahnen verkippt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers;
2 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers ohne äußeren Lagerring;
3 eine Vorderansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Wälzlagers;
4 den Schnitt A-A durch das erfindungsgemäß ausgebildete Axial-Radial-Wälzlager gemäß 3;
5 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in der Montageendstellung der Kugelrollen;
6 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer ersten Montagestellung der Kugelrollen;
6a den Schnitt B-B gemäß 6 in der ersten Montagestellung der Kugelrollen;
7 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer zweiten Montagestellung der Kugelrollen;
7a den Schnitt B-B gemäß 7 in der zweiten Montagestellung der Kugelrollen;
8 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer dritten Montagestellung der Kugelrollen;
8a den Schnitt B-B gemäß 8 in der dritten Montagestellung der Kugelrollen;
9 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer vierten Montagestellung der Kugelrollen;
9a den Schnitt B-B gemäß 9 in der vierten Montagestellung der Kugelrollen;
10 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer fünften Montagestellung der Kugelrollen;
10a den Schnitt B-B gemäß 10 in der fünften Montagestellung der Kugelrollen;
11 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in einer sechsten Montagestellung der Kugelrollen;
11a den Schnitt B-B gemäß 11 in der sechsten Montagestellung der Kugelrollen;
12 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 4 in der Montagestellung vor dem Verdrehen der Kugelrollen;
12a den Schnitt B-B gemäß 12 in der Montagestellung vor dem Verdrehen der Kugelrollen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In den 1, 2 und 3 sind verschiedene Ansichten eines kombinierten Axial-Radial-Wälzlagers 1 zu sehen, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring 2 und einem koaxial zu diesem angeordneten, axial einseitig mit einem Radialflansch 3 ausgebildeten inneren Lagerring 4 sowie aus einer Vielzahl in zwei Reihen 5, 6 zwischen den Lagerringen 2, 4 angeordneter Wälzkörper 9, 10 besteht, die durch zwei Lagerkäfige 7, 8 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Aus den 2 und 4 geht dabei hervor, dass die erste Reihe 5 der Wälzkörper 9 zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehen ist und in zwei in die Innenseite 11 des äußeren Lagerrings 2 sowie in die Außenseite 12 des inneren Lagerrings 4 eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen 13, 14 abrollt, während die zweite Reihe 6 der Wälzkörper 10 zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehen ist und in zwei in eine Axialseite 15 des äußeren Lagerrings 2 und in die Innenseite 16 des Radialflansches 3 des inneren Lagerrings 4 eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen 17, 18 abrollt.
Desweiteren wird es insbesondere durch die 2, 4 und 5 deutlich, dass bei dem dargestellten Axial-Radial-Wälzlager 1 die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehene Reihe 5 der Wälzkörper 9 erfindungsgemäß aus sogenannten Kugelrollen besteht, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen 19, 20 aufweisen und dadurch durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen 2, 4 und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen 13, 14 in das Axial-Radial-Wälzlager 1 einfüllbar sind.
Darüber hinaus ist in 5 zumindest andeutungsweise dargestellt, dass sowohl die Breite b_K der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 zwischen ihren Seitenflächen 19, 20 als auch die Breite b_L ihrer Laufbahnen 13, 14 in der Innenseite 11 des äußeren Lagerrings 2 und in der Außenseite 12 des inneren Lagerrings 4 jeweils etwa 70% des Durchmessers d_K der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Die schmale Ausführung der Laufbahnen 13, 14 wird dabei durch die gesonderte Reihe 6 von Wälzkörpern 10 möglich, welche die einseitig auf das Axial-Radial-Wälzlager 1 wirkenden Axialkräfte aufnimmt und somit verhindert, dass aus solchen Axialkräften ggf. resultierenden Taumelbewegungen der Kugelrollen in ihren Laufbahnen 13, 14 auftreten.
Ebenso ist aus 5 ersichtlich, der auch Abstand a_L zwischen der Innenseite 11 des äußeren Lagerrings 2 und der Außenseite 12 des inneren Lagerrings 4 auf der für die Kugelrollen vorgesehenen Einfüllseite 21 des Axial-Radial-Wälz-lagers 1 nur etwa 70% des Durchmessers d_K der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt. Da dieser zur Optimierung der Breite b_L der Laufbahnen 13, 14 nur geringfügig größer ausgebildete Abstand a_L zwischen den Lagerringen 2, 4 jedoch eine axiale Montage der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 erschweren würde, sind die Kugelrollen, wie ebenfalls aus 5 hervor geht, zusätzlich an ihren Seitenflächen 19, 20 jeweils mit kalottenförmi gen zentrischen Vertiefungen 22, 23 ausgebildet, deren Radius dem Außenradius des inneren Lagerrings 4 entspricht. Außerdem sind zur Montageerleichterung die Laufbahnen 13, 14 für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 an der der Einfüllseite 21 gegenüberliegenden Axialseite 15 des äußeren Lagerrings 2 deutlich sichtbar durch je eine Schulter 25, 26 verlängert ausgebildet, die zunächst einen die axiale Einführbewegung der Kugelrollen begrenzenden Anschlag bilden und dann als Schwenkführung die Kugelrollen beim Verkippen um 90° in ihre Laufbahnen 13, 14 führen.
Die Art und Weise der axialen Montage der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 durch den Abstand a_L zwischen den Lagerringen 2, 4 hindurch in ihre Laufbahnen 13, 14 ist schließlich noch in den 6 bis 12 bzw. 6a bis 12a in mehreren aufeinander folgenden Schritten dargestellt. In den 6 bis 12 wird dabei durch geeignete Schnittdarstellungen gezeigt, wie die Kugelrollen von einem ersten, in 6 abgebildeten Montageschritt, bei dem diese in einem schräg angestellten Winkel zunächst mit ihrer Seitenfläche 19 bzw. mit ihrer Vertiefung 22 auf der Außenseite 12 des inneren Lagerrings 4 aufliegen, über den Montageweg s durch eine axiale Wellenbewegung, bei der die Kugelrollen mit der Vertiefung 22 in deren Seitenfläche 19 über die Außenseite 12 des inneren Lagerrings 4 gleiten und sich dabei zwischenzeitlich radial absenken, bis zu der in 12 abgebildeten letzten Montagestellung vor dem Verdrehen um 90° in das Axial-Radial-Wälzlager 1 eingefüllt werden. Der jeweils zugehörige Schnitt B-B in Höhe der sich gegenüberliegenden Innen- und Außenseite 11, 12 des inneren und äußeren Lagerrings 2, 4 in den 6a bis 12a veranschaulicht dabei, dass trotz der beschriebenen Dimensionierungen der Wälzkörper 9, ihrer Laufbahnen 13, 14 und des Abstandes a_L der Lagerringe 2, 4 zueinander in jeder der abgebildeten Montagestellungen, vor allem aber bei den in den 7a bis 11a dargestellten kritischen Montagestellungen, immer ein ausreichend großer Luftspalt x₁ bzw. x₂ zwischen den Seitenflächen 19, 20 bzw. den Vertiefungen 22, 23 der Kugelrollen und der Innen- bzw. Außenseite 11, 12 des inneren und äußeren Lagerrings 2, 4 vorhanden ist.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollen ist es darüber hinaus, dass die gesamte Reihe 5 der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 9 in der beschriebenen Art in einem Verfahrensschritt unter Zuhilfenahme einer entsprechenden, nicht näher dargestellten Montagevorrichtung in das Axial-Radial-Wälzlager 1 einfüllbar ist.

1: Axial-Radial-Wälzlager
2: äußerer Lagerring
3: Radialflansch an 4
4: innerer Lagerring
5: Reihe von 9
6: Reihe von 10
7: Lagerkäfig von 5
8: Lagerkäfig von 6
9: Wälzkörper von 5
10: Wälzkörper von 6
11: Innenseite von 2
12: Außenseite von 4
13: Laufbahn von 5 in 11
14: Laufbahn von 5 in 12
15: Axialseite von 2
16: Innenseite von 3
17: Laufbahn von 6 in 15
18: Laufbahn von 6 in 16
19: Seitenfläche von 9
20: Seitenfläche von 9
21: Einfüllseite von 1
22: Vertiefung in 19
23: Vertiefung in 20
24: Schulter an 13
25: Schulter an 14
b_K: Breite von 9 zwischen 19 und 20
b_L: Breite von 13 und 14
d_K: Durchmesser der Kugelgrundform von 9
a_L: Abstand zwischen 11 und 12 an 21
s: Montageweg
x₁: Luftspalt zu 2
x₂: Luftspalt zu 4

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2260108 A1 [0002]

Claims

Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager (1), im Wesentlichen bestehend aus einem äußeren Lagerring (2) und einem koaxial zu diesem angeordneten, axial einseitig mit einem Radialflansch (3) ausgebildeten inneren Lagerring (4) sowie aus einer Vielzahl in zumindest zwei Reihen (5, 6) zwischen den Lagerringen (2, 4) angeordneter und durch zumindest zwei Lagerkäfige (7, 8) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (9, 10), wobei zumindest eine Reihe (5) der Wälzkörper (9) zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehen ist und in zwei in die Innenseite (11) des äußeren Lagerrings (2) sowie in die Außenseite (12) des inneren Lagerrings (4) eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen (13, 14) abrollt, während zumindest eine weitere Reihe (6) der Wälzkörper (10) zur Aufnahme von Axiallasten vorgesehen ist und in zwei in eine Axialseite (15) des äußeren Lagerrings (2) und in die Innenseite (16) des Radialflansches (3) des inneren Lagerrings (4) eingearbeitete, rillenförmigen Laufbahnen (17, 18) abrollt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zur Aufnahme von Radiallasten vorgesehene Reihe (5) der Wälzkörper (9) als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen (19, 20) ausgebildet ist, die durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen (2, 4) und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen (13, 14) in das Axial-Radial-Wälzlager (1) einfüllbar sind.
Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b_K) der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (9) zwischen ihren Seitenflächen (19, 20) und die Breite (b_L) ihrer Laufbahnen (13, 14) in der Innenseite (11) des äußeren Lagerrings (2) und in der Außenseite (12) des inneren Lagerrings (4) jeweils etwa 70% des Durchmessers (d_K) der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt.
Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a_L) zwischen der Innenseite (11) des äußeren Lagerrings (2) und der Außenseite (12) des inneren Lagerrings (4) auf der für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (9) vorgesehenen Einfüllseite (21) des Axial-Radial-Wälzlagers (1) ebenfalls etwa 70% des Durchmessers (d_K) der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt.
Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (9) zur Ermöglichung des axialen Einführens in den Abstand (a_L) zwischen den Lagerringen (2, 4) an ihren Seitenflächen (19, 20) jeweils mit kalottenförmigen zentrischen Vertiefungen (22, 23) ausgebildet sind, deren Radius dem Außenradius des inneren Lagerrings (4) entspricht.
Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen (13, 14) für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (9) an der der Einfüllseite (21) gegenüberliegenden Axialseite (15) des äußeren Lagerrings (2) durch je eine Schulter (25, 26) verlängert ausgebildet sind, die zur Schwenkführung der Kugelrollen bei deren Verkippen in ihre Laufbahnen (13, 14) vorgesehen sind.
Kombiniertes Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Reihe (5) der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (9) in einem Verfahrensschritt unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Montagevorrichtung durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen (2, 4) und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen (13, 14) in das Axial-Radial-Wälzlager (1) einfüllbar ist.