DE102009050153A1

DE102009050153A1 - Schrägkugellager, insbesondere Spindellager, mit verbesserter Käfigführung

Info

Publication number: DE102009050153A1
Application number: DE102009050153A
Authority: DE
Inventors: Christoph Haizmann; Otmar Hartling; Volker Kestler; Norbert Kretzer; Manuel Lommel; Horst Masuch; Wolfgang May
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-04-28
Also published as: JP2013508633A; EP2491261A1; WO2011047925A1; US20120251025A1; CN102597550A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager, umfassend einen Außenring, einen Innenring, eine Mehrzahl von Kugeln, wobei die Kugeln zwischen dem Außenring und dem Innenring in einem Käfig drehbar um eine Lagerachse angeordnet sind, wobei der Käfig über eine Käfigführungsfläche des Außenrings geführt wird und wobei das Schrägkugellager einen Nenndruckwinkel kleiner oder gleich 30° aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Schrägkugellager bereitzustellen, welches eine Verringerung der Reibung zwischen Käfig und Außenring bewirkt, wobei die Kugeln weiterhin sicher geführt werden und welches einfach und kostengünstig herzustellen ist. Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass in einer Schnittdarstellung, umfassend die Lagerachse, ein Kreisbogen verlaufend von einem der Lagerachse entferntesten Punkt einer Laufbahn des Außenrings entlang der Laufbahn in Richtung eines der Käfigführungsfläche zugewandten Laufbahnendes bis zu einem Schnittpunkt des Kreisbogens und einer durch die Käfigführungsfläche gelegten Gerade einen Mittelpunktswinkel größer oder gleich 60° aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager, umfassend einen Außenring, einen Innenring, eine Mehrzahl von Kugeln, wobei die Kugeln zwischen dem Außenring und dem Innenring in einem Käfig drehbar um eine Lagerachse angeordnet sind, wobei der Käfig über eine Käfigführungsfläche des Außenrings geführt wird und wobei das Schrägkugellager einen Nenndruckwinkel kleiner oder gleich 30 Grad aufweist.
Derartige Schrägkugellager werden beispielsweise als Spindellager in Werkzeugmaschinen verwendet, wobei diese oftmals für hohe Drehzahlen, z. B. über 15.000 Umdrehungen/Minute ausgelegt sind. Gerade bei diesen schnelllaufenden Wälzlagern hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Käfige nicht wälzkörpergeführt, sondern auf den Schultern bzw. Borden eines Lagerrings, im Allgemeinen Käfigführungsflächen, geführt werden. Es handelt sich dabei um sogenannte bordgeführte Käfige. Auf diese Weise werden Probleme hinsichtlich der Reibung der Wälzkörper in den Taschen umgangen, da das Spiel der Wälzkörper in den Käfigtaschen ausreichend groß gewählt werden kann.
Ein derartiges gattungsgemäßes Schrägkugellager ist in 1 dargestellt. Das Schrägkugellager 1 umfasst einen Innenring 2 mit einer Innenringlaufbahn 3, einen Außenring 4 mit einer Außenringlaufbahn 5 sowie durch einen Käfig 10 geführte Kugeln 6 die auf der Innenringlaufbahn 3 und der Außenringlaufbahn 5 um eine Lagerachse 7 abrollen. Der Außenring 4 weist einen Bord 8 mit einer Käfigführungsfläche 9 auf, die einer radial nach außen gewandten Oberfläche 11 eines Ringelements des Käfigs 10 gegenüberliegt. Der Käfig 10 wird durch seine Oberfläche 11 und die Käfigführungsfläche 9 des Außenrings 4 geführt. Der Nenndruckwinkel α (alpha) beträgt in diesem Beispiel 25°. Der Nenndruckwinkel bezeichnet dabei den Winkel, den eine Drucklinie mit einer Radialebene bei einem unbelasteten Lager, das heißt bei einem Lager bei dem die Kugeln die Laufbahnen spannungsfrei berühren, einschließt.
Es zeigte sich, dass während des Betriebs zwischen der Oberfläche 11 des Käfigs und der Käfigführungsfläche 9 des Außenrings 8 in erheblichem Maße Reibung auftritt. Die Reibung gewinnt insbesondere mit zunehmender Lagerdrehzahl an Einfluss.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Schrägkugellager bereitzustellen, welches eine Verringerung der Reibung zwischen Käfig und Außenring bewirkt, wobei die Kugeln weiterhin sicher geführt werden und welches einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Schrägkugellager gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Demnach ist ein gattungsgemäßes Schrägkugellager dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schnittdarstellung, umfassend die Lagerachse, ein Kreisbogen verlaufend von einem der Lagerachse entferntesten Punkt einer Laufbahn des Außenrings entlang der Laufbahn in Richtung eines der Käfigführungsfläche zugewandten Laufbahnendes bis zu einem Schnittpunkt des Kreisbogens und einer durch die Käfigführungsfläche gelegten Gerade einen Mittelpunktswinkel größer oder gleich 60 Grad aufweist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine Reduzierung der Reibung zwischen Käfig und Außenring durch eine Reduzierung der Käfigmasse zu erreichen. So wurde erkannt, dass die Käfigmasse über die Zentrifugalkraft insbesondere bei sehr hohen Drehzahlen einen wesentlichen Einfluss auf die Reibung hat, da die Kontaktkraft zwischen Käfig und Außenring mit der Drehzahl stark zunimmt.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt nun darin, dass die Käfigmasse und damit die Reibung bedeutend verringert werden kann, indem die Käfigführungsfläche des Außenrings weiter in Richtung der Lagerachse verschoben wird. Dabei wird ausgenutzt, dass die Funktion des Käfigs grundsätzlich bereits durch einen Käfig erfüllt werden kann, der im Vergleich zu den Käfigen gemäß dem Stand der Technik, z. B. 1, einen deutlich kleineren Außendurchmesser aufweist. So ist es für die Funktion des Käfigs, nämlich eine Beabstandung der Kugeln zu bewirken, ausreichend, nur eine verhältnismäßig geringfügige radiale Erstreckung zu beiden Seiten des Teilkreises aufzuweisen. Erfindungsgemäß soll die Käfigführungsfläche des Außenrings nun soweit radial zu Lagerachse nach innen verschoben werden, dass die radiale Erstreckung des Käfigs ausschließlich durch die Erfordernisse seiner Funktion, also der Beabstandung der Kugeln, bestimmt wird.
Auf welche Weise die Käfigführungsfläche des Außenrings radial in Richtung zur Lagerachse verschoben wird ist für die Verwirklichung des Kerngedankens der Erfindung nicht entscheidend. Wie im Folgenden ausgeführt, sind insbesondere eine Vergrößerung des Bordes inklusive einer Verlängerung der Laufbahn als auch auf dem Bord ausgeführte, separate Radialvorsprünge, umfassend die Käfigführungsfläche, denkbar. Solche Radialvorsprünge können entweder Teil eines einstückigen Bordes bzw. Außenrings sein oder aber durch separate Ringelemente gebildet werden, die auf den Bord des Außenrings aufgeschoben werden.
Erfindungsgemäß wird die radiale Verschiebung der Käfigführungsfläche derart definiert, dass ein Kreissegment, welches an einem der Lagerachse entferntesten Punkt der Laufbahn beginnt, entlang der Laufbahn in Richtung eines der Käfigführungsfläche zugewandten Laufbahnenendes verläuft und an einem Schnittpunkt des Kreissegments mit einer durch die Käfigführungsfläche verlaufenden Gerade endet, einen bestimmten Mittelpunktswinkel überschreitet. Der Mittelpunktswinkel definiert dabei, wie in der Geometrie üblich, den Winkel den zwei Endpunkte eines Kreissegments mit dem Mittelpunkt des Kreissegments einschließen. Je größer der Mittelpunktswinkel des erfindungsgemäßen Kreissegments, desto weiter verschiebt sich die Käfigführungsfläche radial nach innen, d. h. zur Lagerachse hin. Insbesondere soll erfindungsgemäß der Mittelpunktwinkel einen Wert von 60° oder mehr einnehmen. Ab diesem Wert stellt sich einerseits eine spürbare Reduzierung der Reibung ein, andererseits kann sich der Käfig weiterhin radial ausgehend von dem Teilkreis ausreichend radial nach außen erstrecken, um die Kugeln sicher zu führen.
Zwar sind Außenringe mit einem Bord, der sich radial derart weit nach innen zieht, dass ein entsprechend definierter Mittelpunktswinkel einen Wert von über 60 Grad einnimmt, bereits bekannt. Derartige Außenringe sind jedoch für den Einsatz in Schrägkugellagern mit einem Nenndruckwinkel von 40 Grad oder mehr vorgesehen. Für solche Lager, die im Übrigen nicht als Spindellager, sondern als Lager für geringe Drehzahlen eingesetzt werden, ist ein solcher Bord notwendig, um eine für den hohen Druckwinkel entsprechende Laufbahn auszubilden. Demgegenüber handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Außenring um einen Außenring eines Schrägkugellagers mit einem Nenndruckwinkel von 30 Grad oder weniger.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Innenring zwei Schultern auf, die bezüglich einer senkrecht zur Lagerachse stehenden Ebene spiegelsymmetrisch sind. Die beiden Schultern des Innenrings sind dabei zumindest bezüglich ihrer Grundform symmetrisch ausgebildet. Insbesondere sollen die beiden Schultern eine gleiche Höhe aufweisen, das heißt beide Schultern weisen eine radial nach außen gerichtete Endfläche auf, deren Abstand zur Lagerachse gleich groß ist. Eine solche Konstruktion hat den Vorteil, dass bei einem abgedichteten Lager beidseitig gleichartige Dichtscheiben verwendet werden können.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Außenringes, d. h. der Positionierung der Käfigführungsfläche, werden massenarme und außerdem einfache Konstruktionen des Käfigs ermöglicht.
So weist gemäß einer Ausführungsform der Käfig zwei Ringelemente und die Ringelemente verbindende Querstege auf, wobei die Querstege radial nach innen und/oder radial nach außen mit den Ringelementen bündig abschließen. Die Ringelemente verlaufen um die Lagerachse und sind konzentrisch zueinander angeordnet. Vorzugsweise weisen die Ringelemente den gleichen Innen- und Außendurchmesser auf, insbesondere kann der Querschnitt der Ringeelemente identisch sein. Während gemäß dem Stand der Technik zumindest ein Ringelement radial nach außen in Richtung der Käfigführungsfläche verlängert wurde, um eine sichere und präzise Führung des Käfigs zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß auf eine solche Verlängerung verzichtet werden. Vielmehr müssen sich die beiden Ringelemente nicht mehr über die radial maximal benötigte Erstreckung der Querstege hinaus erstrecken. Insbesondere kann der Käfig eine ringförmige Form mit rechteckigem Querschnittsprofil aufweisen, die Käfigtaschen zur Aufnahme der Kugeln aufweist. Vorzugsweise weist der Käfig ausgehend von dem Teilkreis, d. h. einem Kreis durch die Mittelpunkte der Kugeln, eine im wesentlichen gleich große Erstreckung in beide Radialrichtungen auf.
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Käfigs ermöglicht neben einer Gewichtsreduzierung auch eine Vereinfachung der Käfigherstellung. So kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Käfig bezüglich einer senkrecht zur Lagerachse stehenden Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet werden. Eine derart symmetrische Käfigform ermöglicht eine einfachere Fertigung und einen einfacheren Zusammenbau des Schrägkugellagers und resultiert daraus, dass die Käfiggestaltung erfindungsgemäß im Wesentlichen nur durch die Funktion der der Beabstandung der Kugeln vorgegeben ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Käfig zwei konzentrisch zur Lagerachse verlaufende Ringelemente und die Ringelemente verbindende Querstege auf, wobei der Käfig über eine radial nach außen gewandte Oberfläche eines der Ringelemente durch die Käfigführungsfläche des Außenrings geführt wird. Es bildet sich somit ein Ringspalt zwischen der Käfigführungsfläche des Außenrings und der Oberfläche des Käfigs. Sinnvollerweise verlaufen dabei sowohl die Käfigführungsfläche als auch die Oberfläche des Käfigs entlang der Lagerachse parallel zueinander. Insbesondere bildet gemäß einer Ausführungsform die Käfigführungsfläche einen um die Lagerachse konzentrisch angeordneten Zylinder. In entsprechender Weise bildet die der Käfigführungsfläche gegenüberliegende Oberfläche des Käfigs ebenfalls einen um die Lagerachse konzentrisch angeordneten Zylinder. Zwischen der Käfigführungsfläche und Oberfläche des Käfigs bildet sich somit ein zylindrischer Ringspalt. Grundsätzlich denkbar wären selbstverständlich auch unterschiedliche Verläufe der Flächen, z. B. ein kegelförmiger Verlauf.
Gemäß einer Ausführungsform liegt der Mittelpunktswinkel zwischen 60 und 70 Grad. Vorzugsweise liegt der Mittelpunktswinkel zwischen 63 und 67 Grad. Es zeigte sich, dass in diesen Bereichen ein guter Kompromiss zwischen Reduzierung der Reibung durch Verringerung der radialen Erstreckung des Käfigs einerseits und Beibehaltung einer sicheren und präzisen Führung der Kugeln durch ausreichende radiale Erstreckung des Käfigs andererseits erzielt werden kann, wenn Querstege und Ringelemente des Käfigs radial bündig abschließen sollen.
Gemäß einer Ausführungsform liegt der Nenndruckwinkel zwischen 15 und 25 Grad. Vorzugsweise beträgt der Nenndruckwinkel 15 oder 25 Grad. Es handelt sich bei diesen beiden Werten um typische Werte für Spindellager, d. h. standardisierte Innenringe können eingesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist in der Schnittdarstellung die Laufbahn einen Schnittpunkt mit der Käfigführungsfläche auf. Gemäß dieser Ausführungsform wurde der Bord des Außenrings somit radial zur Lagerachse hin vergrößert, d. h. der Bord ist höher ausgeführt als dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, weist jedoch grundsätzlich die gleiche Grundform auf wie bisher. Der Schnittpunkt zwischen Laufbahn und Käfigführungsfläche kann verrundet werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass gemäß einer Ausführungsform in der Schnittdarstellung zwischen Laufbahn und Käfigführungsfläche ein Absatz bzw. eine Stufe eingebracht ist. Anstelle einer Vergrößerung des Bordes in Richtung der Lagerachse mit gleichzeitiger Verlängerung der Laufbahn ebenfalls in Richtung der Lagerachse, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf den bisherigen Bord ein radial nach innen gerichteter Vorsprung ausgebildet. Die Käfigführungsfläche befindet sich auf einer radial nach innen gerichteten Oberfläche des Vorsprungs. Die Laufbahn kann hierbei unverändert bleiben, so dass zwischen Vorsprung und Laufbahn eine Stufe entsteht. Die radiale Erstreckung des Vorsprungs bzw. der Stufe stellt dabei die radiale Verschiebung der Käfigführungsfläche dar. Denkbar ist nun, dass dieser Vorsprung integrales Element des Bordes bzw. Außenrings ist oder aber durch ein separates Element gebildet wird. Falls der Vorsprung integrales Element des Bordes bzw. Außenrings ist, kann der Außenring gemäß einer Ausführungsform insbesondere einstückig ausgeführt sein. Falls der Vorsprung durch ein separates Element gebildet wird, kann dieses beispielsweise aus einem Ringelement mit rechteckigem Querschnittsprofil bestehen, das in den Außenring eingebracht wird. Das separate Element kann dabei aus dem gleichen oder einem unterschiedlichem Material wie der Außenring bestehen. Vorteilhaft bei einem separatem Element ist die Möglichkeit bereits bestehende Außenringe weiterhin verwenden zu können.
Die erfindungsgemäße Verringerung der Reibung erfordert keine Vergrößerung des Bauraums des Schrägkugellagers – weder axialer noch radialer Bauraum. So weisen gemäß einer Ausführungsform der Innenring und der Außenring eine gleich große axiale Erstreckung auf. Diese entspricht dabei dem Wert von entsprechenden Standardsschrägkugellagern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Schrägkugellager an einem oder an zwei axialen Enden abgedichtet ist. Dabei kann eine Dichtscheibe jeweils an den axialen Enden des Schrägkugellagers zwischen Innenring und Außenring eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Schrägkugellager eignet sich insbesondere dafür als Spindellager, z. B. einer Werkzeugmaschine, eingesetzt zu werden. Denkbar sind selbstverständlich aber auch andere Anwendungen, insbesondere als Wälzlager für hohe Geschwindigkeiten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1: ein Schrägkugellager gemäß dem Stand der Technik,
2: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers,
3: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers, und
4: eine Werkzeugmaschine, umfassend ein erfindungsgemäßes Schrägkugellager.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Gleiche oder funktionsgleiche Bauelemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Schrägkugellager gemäß dem Stand der Technik wie Eingangs beschrieben in einer Schnittdarstellung, umfassend die Lagerachse 7, wobei die obere Hälfte dargestellt ist. Die Drucklinie 12 für das unbelastete Lager ist eingezeichnet und bildet mit einer senkrecht zur Lagerachse 7 stehenden Ebene 13, einer Radialebene, den Nenndruckwinkel α (alpha), der in diesem Beispiel 25 Grad beträgt.
Die Außenringlaufbahn 5 weist einen radial von der Lagerachse 7 entferntesten Punkt A auf. Ausgehend von Punkt A entlang der Außenringlaufbahn 5 in Richtung des der Käfigführungsfläche 9 zugewandten Endes der Außenringlaufbahn 5 bis zu einem Schnittpunkt B der Außenringlaufbahn 5 mit einer durch die Käfigführungsfläche 9 gelegten Geraden 17 ergibt sich ein Kreissegment, dessen Mittelpunktswinkel β (beta) in diesem Beispiel etwa 50 Grad beträgt. D. h. der Nenndruckwinkel α (alpha) ist etwa halb so groß wie der Mittelpunktswinkel β (beta).
Der Käfig des Schrägkugellagers gemäß 1 besteht aus zwei Ringelementen 14, 15, die umfänglich verlaufen und durch eine Mehrzahl von axial verlaufenden Querstegen 16 verbunden sind. Die Querstege 16 weisen Führungsflächen zum Kontaktieren der Kugeln 6 auf, wobei die Kugeln aus Metall oder Keramik bestehen können. Für eine optimale Führung der Kugeln ist es notwendig, dass sich diese Führungsflächen radial sowohl außerhalb als auch innerhalb eines Teilkreises durch den Kugelmittelpunkt des Schrägkugellagers 1 erstrecken.
Um eine Führung des Käfigs 10 durch den Bord 8 des Außenrings 4 zu ermöglichen, erstreckt sich der Käfig 10 radial entsprechend weit nach außen. Insbesondere erstreckt sich der Käfig 10 ausgehend von dem Teilkreis wesentlich weiter radial nach außen als nach innen.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers. Im Gegensatz zum Schrägkugellager gemäß dem Stand der Technik nach 1 ist in 2 der Bord 8 des Außenrings 4 deutlich radial nach innen, d. h. radial zur Lagerachse 7 hin, verlängert worden. Um den gleichen Betrag konnte der Käfig 10 in seiner radialen Erstreckung gekürzt werden. Zwischen der Käfigführungsfläche 9 und der Oberfläche 11 befindet sich ein Ringspalt 18.
Auf der dem Bord 8 axial gegenüberliegenden Seite des Außenrings 4 weist der Außenring 4 nur einen geringfügigen radialen Vorsprung in Richtung der Lagerachse 7 auf, um ein Herausfallen der Kugeln 6 zu verhindern. Auf dieser Seite befindet sich jedoch keine Käfigführungsfläche, d. h. der Käfig 10 wird nur durch eine einzige Käfigführungsfläche 9 geführt.
Die Käfigführungsfläche 9 wurde in Richtung der Lagerachse 7 verschoben, indem der komplette Bord 8 zur Lagerachse 7 hin vergrößert wurde. Insbesondere wurde dabei auch die Außenringlaufbahn 5 entsprechend vergrößert.
Der Mittelpunktswinkel β (beta) beträgt 68 Grad. Der Nenndruckwinkel α (alpha) wurde nicht verändert, d. h. er beträgt weiterhin 25 Grad. Die neue Konstruktion des Bordes sowie des Käfigs führt zu keiner Veränderung des Abrollverhaltens der Kugeln 6 auf den entsprechenden Laufbahnen 3, 5 mit der Ausnahme, dass aufgrund der verringerten Reibung eine geringere Wärmeentwicklung erreicht wird.
Der Käfig 10 konnte in seiner radialen Erstreckung auf ein Minimum beschränkt werden. In einem Schnitt umfassend die Lagerachse 7 weist er einen rechteckigen Querschnitt auf. Jedes der beiden Ringelemente 14, 15 weist ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf und schließt radial bündig mit den Querstegen 16 ab. Bezüglich einer Radialebene 13 ist der Käfig 10 spiegelsymmetrisch.
Der Außenring 4 und der Innenring 2 weisen die gleiche axiale Erstreckung auf und schließen axial bündig ab. Insbesondere entsprechen die Außenmaße des Schrägkugellagers 1 denen eines vergleichbaren Standardlagers.
Der Innenring 2 weist zwei Borde 18, 19 auf, die sich um den gleichen Betrag radial nach außen erstrecken. Insbesondere sind beide Borde 18, 19 bezüglich einer Radialebene 13 spiegelsymmetrisch. Keiner der Borde 18, 19 weist eine Käfigführungsfläche auf, vielmehr herrscht zwischen dem Käfig 10 und den Borden 18, 19 ein im Vergleich zum Ringspalt 18 wesentlich größerer Ringspalt 20 Dieser Ringspalt 20 ermöglicht das Zuführen von Schmierstoff während des Betriebs.
Das Schrägkugellager 1 könnte mittels zweier Dichtscheiben abgedichtet werden.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 2 wurde gemäß 3 die Käfigführungsfläche 9 radial nach innen verschoben, indem der Bord 8 einen Vorsprung 21 aufweist. Der Vorsprung 21 erstreckt sich von einer radial nach innen weisenden Bordoberfläche 22 radial nach innen und weist die Käfigführungsfläche 9 auf. Die Außenringlaufbahn 5 blieb unverändert. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung 21 einstückig mit dem Bord 8 ausgeführt. Denkbar wäre selbstverständlich auch ein separater Ring, der in den Außenring 4 auf die Bordoberfläche 22 eingepasst wird. Der erfindungsgemäß definierte Mittelpunktswinkel beträgt wie im ersten Ausführungsbeispiel nach 68 Grad.
4 zeigt einen Antrieb einer Werkzeugmaschine 23, umfassend zwei erfindungsgemäße Schrägkugellager 1, die als Spindellager ausgeführt und in O-Anordnung eingesetzt sind und als Festlager dienen.
Bezugszeichenliste

1: Schrägkugellager
2: Innenring
3: Innenringlaufbahn
4: Außenring
5: Außenringlaufbahn
6: Kugeln
7: Lagerachse
8: Bord
9: Käfigführungsfläche
10: Käfig
11: Oberfläche
12: Drucklinie
13: Ebene
14: Ringelement
15: Ringelement
16: Quersteg
17: Gerade
18: Bord
19: Bord
20: Ringspalt
21: Vorsprung
22: Bordoberfläche
23: Antrieb Werkzeugmaschine

Claims

Schrägkugellager, umfassend einen Außenring (4), einen Innenring (2), eine Mehrzahl von Kugeln (6), wobei die Kugeln (6) zwischen dem Außenring (4) und dem Innenring (2) in einem Käfig (10) drehbar um eine Lagerachse (7) angeordnet sind, wobei der Käfig (10) über eine Käfigführungsfläche (9) des Außenrings (4) geführt wird und wobei das Schrägkugellager einen Nenndruckwinkel (α) kleiner oder gleich 30 Grad aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schnittdarstellung, umfassend die Lagerachse (7), ein Kreisbogen verlaufend von einem der Lagerachse (7) entferntesten Punkt (A) einer Laufbahn des Außenrings (4) entlang der Laufbahn in Richtung eines der Käfigführungsfläche (9) zugewandten Laufbahnendes bis zu einem Schnittpunkt (B) des Kreisbogens und einer durch die Käfigführungsfläche gelegten Gerade (17) einen Mittelpunktswinkel (β) größer oder gleich 60 Grad aufweist.
Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) zwei Schultern (18, 19) aufweist, die bezüglich einer senkrecht zur Lagerachse stehenden Ebene (13) spiegelsymmetrisch sind.
Schrägkugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigführungsfläche (9) einen um die Lagerachse (7) konzentrisch angeordneten Zylinder bildet.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (10) bezüglich einer senkrecht zur Lagerachse (7) stehenden Ebene (13) spiegelsymmetrisch ist.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (10) zwei Ringelemente (14, 15) und die Ringelemente verbindende Querstege (16) aufweist, wobei die Querstege (16) radial nach innen und/oder radial nach außen mit den Ringelementen (14, 15) bündig abschließen.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (10) zwei Ringelemente (14, 15) und die Ringelemente verbindende Querstege (16) aufweist, wobei der Käfig über eine radial nach außen gewandte Oberfläche (11) eines der Ringelemente (15) durch die Käfigführungsfläche (9) des Außenrings (4) geführt wird.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunktswinkel (β) zwischen 60 und 70 Grad liegt.
Schrägkugellager nach 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunktswinkel (β) zwischen 63 und 67 Grad liegt.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nenndruckwinkel (α) zwischen 15 und 25 Grad liegt.
Schrägkugellager nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnittdarstellung die Laufbahn (5) einen Schnittpunkt (B) mit der Käfigführungsfläche (9) aufweist.
Schrägkugellager nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnittdarstellung zwischen Laufbahn (5) und Käfigführungsfläche (9) ein Absatz bzw. eine Stufe eingebracht ist.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (4) einstückig ausgeführt ist.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) und der Außenring (4) eine gleich große axiale Erstreckung aufweisen.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager an einem oder an zwei axialen Enden abgedichtet ist.
Schrägkugellager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager ein Spindellager ist.