DE102009009529A1

DE102009009529A1 - Wälzlager

Info

Publication number: DE102009009529A1
Application number: DE200910009529
Authority: DE
Inventors: Thomas Grabosch; Johann Singer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-08-19

Abstract

Wälzlager, mit einem Außenring, einem Innenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, die in Aufnahmen eines Käfigs gehalten sind, wobei die Aufnahmen (6, 8) für die Wälzkörper (4, 7) über den Umfang des Käfigs (5, 12) ungleichmäßig verteilt angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, mit einem Außenring, einem Innenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, die in Aufnahmen eines Käfigs gehalten sind.
Hintergrund der Erfindung
Bei herkömmlichen Wälzlagern, die in vielfältigen unterschiedlichen Ausführungen verwendet werden, werden die Wälzkörper, die beispielsweise als Kugeln, Zylinder, Nadeln, Tonnen oder Kegel ausgebildet sein können, durch einen Käfig in gleichem Abstand voneinander gehalten. Da Wälzlager zum Teil mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden, kann die Rollbewegung der Wälzkörper allerdings in unerwünschter Weise zur Anregung von Luft- und/oder Körperschall führen. Problematisch ist ebenfalls, dass es in manchen Fällen zu einer Synchronisierung der Frequenz der umlaufenden Wälzkörper und der Frequenzen von im Betrieb auf das Wälzlager einwirkenden äußeren Kräfte kommen kann, wodurch Zusatzbelastungen entstehen, die zu einer vorzeitigen Schädigung des Wälzlagers und seiner Komponenten führen können. Schließlich kann es auch durch Relativbewegungen von Innenring und Außenring, die axial, radial, rotatorisch oder kippend auftreten können, zu einer unerwünschten Synchronisierung mit der Drehfrequenz des Wälzlagers kommen. Derartige Phänomene werden bei verschiedenen industriellen Anwendungen, unter anderem bei Riementrieben von Brennkraftmaschinen, beobachtet. Die geschilderten unerwünschten Phänomene stehen den steigenden Anforderungen im Hinblick auf Gebrauchsdauer, Zuverlässigkeit, Belastbarkeit, Kompaktheit und Leichtbau entgegen, die bei der Entwicklung, Fertigung und Anwendung von Wälzlagern zu beachten sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager anzugeben, bei dem unerwünschte dynamische Effekte, die zu vorzeitigem Verschleiß oder einer Schädigung führen könnten, vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wälzlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aufnahmen für die Wälzkörper über den Umfang des Käfigs ungleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Durch die über den Umfang des Käfigs ungleichmäßig verteilt angeordneten Aufnahmen und die dementsprechend ungleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Wälzkörper wird in vorteilhafter Weise die harmonische Anregung von Luft- und/oder Körperschall vermieden oder zumindest beträchtlich verringert. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die unerwünschten dynamischen Effekte in erster Linie durch äquidistante Wälzkörper begünstigt werden. Indem erfindungsgemäß keine äquidistanten Wälzkörper vorgesehen werden, können die dynamischen Effekte, die zu einer Anregung von Luft- und/oder Körperschall führen, verringert oder sogar vollständig unterdrückt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager kann es vorgesehen sein, dass bei wenigstens einer Aufnahme der Abstand zu den beiden benachbarten Aufnahmen unterschiedlich ist. Bereits wenn lediglich eine Aufnahme für einen Wälzkörper nicht äquidistant zu den benachbarten Aufnahmen angeordnet ist, ergibt sich ein positiver Effekt im Hinblick auf die gewünschte Vermeidung dynamischer Effekte.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass bei mehreren Aufnahmen der Abstand zu den beiden benachbarten Aufnahmen jeweils unterschiedlich ist. Die mehreren Aufnahmen mit nicht äquidistantem Abstand zu den benachbarten Aufnahmen können dabei symmetrisch oder unsymmetrisch über den Umfang des Wälzlagers verteilt angeordnet sein.
Es ist auch möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Wälzlager Winkel, die jeweils zwischen einer ersten Verbindungslinie von einem Wälzkörper zum Zentrum des Wälzlagers und einer zweiten Verbindungslinie von einem benachbarten Wälzkörper zum Zentrum des Wälzlagers gebildet sind, unterschiedlich groß sind.
Daneben betrifft die Erfindung eine Rolle oder Scheibe zum Führen oder Spannen eines Umschlingungsmittels wie ein Riemen oder eine Kette.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rolle oder die Scheibe ein Wälzlager der beschriebenen Art aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht;
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht;
4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht; und
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer geschnittenen Ansicht.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in 1 gezeigte Wälzlager 1 besteht im Wesentlichen aus einem Außenring 2, einem Innenring 3 und dazwischen angeordneten Wälzkörpern 4. Ein Käfig 5, der Aufnahmen 6 aufweist, hält die Wälzkörper 4.
Bei herkömmlichen Wälzlagern sind die Wälzkörper äquidistant in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Bei dem in 1 gezeigten Wälzlager 1 weist hingegen eine Aufnahme 8, die einen Wälzkörper 7 aufnimmt, einen unterschiedlichen Abstand zu den beiden benachbarten Aufnahmen auf. Diese unsymmetrische Anordnung der Aufnahmen und damit der Wälzkörper in dem Wälzlager 1 verhindert, dass sich unerwünschte dynamische Phänomene einstellen, die bei herkömmlichen Wälzlagern ansonsten die Anregung von Luft- und/oder Körperschall bewirken.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei diejenigen Bestandteile, die mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen wurden. In Übereinstimmung mit dem in 1 gezeigten Wälzlager weist das Wälzlager 9 Wälzkörper 4 auf, die zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 in Aufnahmen 6 eines Käfigs 5 aufgenommen sind. Bei dem Wälzlager 9 sind zwei Wälzkörper 7 im Vergleich zu den übrigen Wälzkörpern 4 derart in Umfangsrichtung „verschoben”, dass der Abstand der Wälzkörper 7 zu einem benachbarten Wälzkörper 4 auf einer Seite sich von dem Abstand zu dem auf der anderen Seite angeordneten Wälzkörper 4 unterscheidet. Bei dem Wälzlager 9 wird durch die asymmetrische Gestaltung des Käfigs und der asymmetrischen Anordnung der Wälzkörper 4, 7 die Entstehung unerwünschter Schallwellen verhindert.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 10, bei dem die Aufnahmen des Käfigs und dementsprechend die in den Aufnahmen angeordneten Wälzkörper über den Umfang ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wechseln sich Wälzkörperpaare, zwischen denen ein geringer Abstand besteht, mit Wälzkörperpaaren ab, zwischen denen ein größerer Abstand besteht.
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 11. Bei dem Wälzlager 11 sind jeweils zwei Wälzkörper 4 nebeneinander mit lediglich geringem Abstand zueinander angeordnet, wohingegen der Abstand zum benachbarten Paar von Wälzlagern größer ist. Sämtliche Wälzkörper 4 werden von einem Käfig 12 gehalten.
5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 15. Bei dem Wälzlager 15 sind die Winkel, die jeweils zwischen einer ersten Verbindungslinie 13 von einem Wälzkörper 4 zum Zentrum 14 des Wälzlagers 15 und einer zweiten Verbindungslinie 16 von einem benachbarten Wälzkörper 7 zum Zentrum des Wälzlagers 15 gebildet sind, alle unterschiedlich groß.
Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Wälzlager eignen sich insbesondere für Rollen oder Scheiben zum Führen oder Spannen eines Umschlingungsmittels wie ein Riemen oder eine Kette, insbesondere bei einer Brennkraftmaschine.

1: Wälzlager
2: Außenring
3: Innenring
4: Wälzkörper
5: Käfig
6: Aufnahme
7: Wälzkörper
8: Aufnahme
9: Wälzlager
10: Wälzlager
11: Wälzlager
12: Käfig
13: Verbindungslinie
14: Zentrum
15: Wälzlager
16: Verbindungslinie

Claims

Wälzlager, mit einem Außenring, einem Innenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, die in Aufnahmen eines Käfigs gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (6, 8) für die Wälzkörper (4, 7) über den Umfang des Käfigs (5, 12) ungleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Aufnahme (6, 8) der Abstand zu den beiden benachbarten Aufnahmen (6, 8) unterschiedlich ist.
Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Aufnahmen (6, 8) der Abstand zu den beiden benachbarten Aufnahmen (6, 8) jeweils unterschiedlich ist.
Wälzkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Winkel, die jeweils zwischen einer ersten Verbindungslinie (13) von einem Wälzkörper (4) zum Zentrum (14) des Wälzlagers (15) und einer zweiten Verbindungslinie (16) von einem benachbarten Wälzkörper (7) zum Zentrum (14) des Wälzlagers (15) gebildet sind, unterschiedlich groß sind.
Rolle oder Scheibe zum Führen oder Spannen eines Umschlingungsmittels wie ein Riemen oder eine Kette, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle oder die Scheibe ein Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist.