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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager mit einer ersten Reihe erster Kugeln und mit einer zweiten Reihe zweiter Kugeln, in welchem die Teilkreise dieser Reihen gemeinsam in einer Radialebene und konzentrisch zu einer Rotationsachse des Schrägkugellagers angeordnet sind, wobei die ersten Kugeln gemeinsam an einer ersten inneren Wälzlaufbahn sowie an einer der inneren Wälzlaufbahn gegenüberliegenden ersten äußeren Wälzlaufbahn und die zweiten Kugeln gemeinsam an einer zweiten inneren Wälzlaufbahn sowie an einer der zweiten inneren Wälzlaufbahn gegenüberliegenden zweiten äußeren Wälzlaufbahn ablaufen und wobei zwei der Wälzlaufbahnen miteinander verbunden sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Derartige Schrägkugellager sind beispielsweise in
DE 103 14 259 A1 beschrieben. Die Schrägkugellager sind in diesem Fall zwei miteinander zu einer Baugruppe kombinierte Schrägkugellager, deren Lagerringe und Kugelreihen konzentrisch ineinander angeordnet sind. Durch deren Bauweise ist der axiale Bauraum, den das jeweilige Schrägkugellager für sich beansprucht, gering gehalten. Jedes dieser Schrägkugellager weist einen äußeren Lagerring und einen inneren Lagerring auf. Die äußeren Lagerringe sind jeweils mit einer äußeren Wälzlaufbahn und die inneren Lagerringe jeweils mit einer inneren Wälzlaufbahnen versehen. In dem jeweiligen der Schrägkugellager liegen sich an den Kugeln einer Reihe immer eine äußere und eine innere der Wälzlaufbahnen im Wälzkontakt mit den Kugeln gegenüber.
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In Schrägkugellagern sind die gedachten Kontaktlinien, die zentral durch den Wälzkontakt des äußeren Lagerrings und durch das Kugelzentrum der jeweiligen Kugel sowie zentral durch den Wälzkontakt des inneren Lagerrings gelegt sind, zur Radialebene des Teilkreises um einen Winkel kleiner 90° und größer 0° geneigt. Diese Kontaktlinien werden auch als Drucklinien der Kugelkräfte bezeichnet und schneiden die Rotationsachse in einer längs der Rotationsachse des Schrägkugellagers betrachteten Schnittebene. Durch Schrägkugellager können dementsprechend radiale und axiale Kräfte aufgenommen werden.
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In
DE 103 14 259 A1 werden verschiedene Typen derartig kombinierter Schrägkugellager beschrieben, in denen Kugelreihen in einer gemeinsamen Radialebene liegen.
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Der eine Typ weist zwei miteinander gekoppelte Schrägkugellager auf, deren äußere Lagerringe mit Flanschabschnitten versehen sind. Jeder Flanschabschnitt ist eine Axialstütze zu einem anderen Funktionsbauteil einer Kupplung. Die Funktionsbauteile sind relativ zu zueinander um eine Rotationsachse drehbar. Der innere Lagerring des radial äußeren Schrägkugellagers sitzt rotationsfest auf dem äußeren Lagerring des radial inneren Schrägkugellagers, so dass der innerer Lagerring und der äußerer Lagerring gemeinsam einen Lagerring bilden. Der dritte Lagerring, der innere Lagerring, des radial inneren Schrägkugellagers weist auch einen Flanschabschnitt als Axialstütze auf, mit der das Schrägkugellager axial an einer Ausrückeinrichtung für die Kupplung abgestützt ist. Dementsprechend wirken in dem Schrägkugellager drei Lagerringe miteinander und Schrägkugellager ist dreifach axial an der Umgebung abgestützt.
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Die für die Schrägkugellager notwendige axiale Vorspannung wird über die Bauteile der Umgebungskonstruktion abgesichert. Die Schrägkugellager sind beispielsweise zwischen Kupplungsfedern und Nehmerkolben von Ausrücksystemen eingespannt.
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Bei Betrieb der Schrägkugellager dreht der äußere Lagerring des radial äußeren Schrägkugellagers mit den Drehzahlen des äußeren Bauteiles. Der äußere Lagerring des inneren Schrägkugellagers dreht mit den Drehzahlen des inneren Bauteiles und nimmt den inneren Lagerring des äußeren Schrägkugellagers mit. Der innere Lagerring des inneren Schrägkugellagers steht dabei.
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In einem weiteren Typ eines dreifach an der Umgebung abgestützten Schrägkugellagers nach
DE 103 14 259 A1 ist das radial äußere Schrägkugellager mit einen Flanschabschnitt an dem inneren Lagerring und das radial innere der Schrägkugellager mit einem Flanschabschnitt an dem äußeren Lagerring als Funktionsschnittstelle versehen. Der äußere Lagerring des radial äußeren Schrägkugellagers sitzt auf dem äußeren Lagerring des inneren Schrägkugellagers, so dass beide äußeren Lagerringe gemeinsam einen Lagerring bilden.
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Die zuvor beschriebenen Typen sind vorwiegend zur Aufnahme von axialen Kräften geeignet. Die Fähigkeit der Lager auch radiale Kräfte aufzunehmen, dient hauptsächlich der Zentrierung der Anordnung zur Rotationsachse.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schrägkugellager zu schaffen, das radial an der Umgebungskonstruktion aufgenommen ist und das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
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Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Erfindung ist das Schrägkugellager selbsthaltend ausgeführt, d.h., dass die Lagerringe des Schrägkugellagers mit Kugeln und ggf. Käfigen zu einer selbsthaltenden Baueinheit montiert sind, wobei die Kugeln der jeweiligen Reihe spielfrei zwischen einander gegenüberliegenden Wälzlaufbahnen spielfrei gehalten sind.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wälzlaufbahnen der jeweiligen Reihe des Schrägkugellagers spielfrei elastisch gegen die Kugeln vorgespannt sind.
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Durch eine derartige Ausführung der Schrägkugellager sind die Schrägkugellager ohne Wirkung der Umgebungskonstruktion selbständig funktionsfähig. Aufwand zum Vorspannen der Schrägkugellager durch Bauteile der Umgebungskonstruktion entfällt. Die Anordnung ist steif und als Festlager in Lageranordnungen einsetzbar, ohne dass das Schrägkugellager gegen die andere Lagerstelle angestellt werden muss.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die auch als Kugellaufbahnen bezeichneten Wälzlaufbahnen so angeordnet, dass jeweils die inneren Wälzlaufbahnen miteinander sowie jeweils die äußeren Wälzlaufbahnen miteinander zumindest rotationsfest um die Rotationsachse verbunden sind. Ein erster um die Rotationsachse verlaufender erster Teilkreis der ersten Reihe erster Kugeln umgibt in der gleichen Radialebene einen zur Rotationsachse näheren zweiten Teilkreis der zweiten Reihe zweiter Kugeln. Demzufolge ist der Teilkreisradius des ersten Teilkreises größer als der zweite Teilkreis. Jeder der Teilkreise verläuft durch die Kugelzentren aller Kugeln einer Reihe.
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Die Adjektive „innere“ sowie „äußere“ spezifizieren die Lage oder Orientierung der Lagerringe bzw. Wälzlaufbahnen an den Kugeln einer Reihe mit Sicht auf die Rotationsachse des Kugellagers und mit Sicht auf ihre gegenseitige Position, also radial innen liegend der Kugeln zur Rotationsachse hin oder radial außen der Kugeln liegend.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden inneren Wälzlaufbahnen gemeinsam an einem Lagerring ausgebildet sind, der einteilig-einmaterialig ausgeführt oder aus wenigstens zwei, vorzugsweise ringförmigen, Abschnitten zusammengesetzt sein kann.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden äußeren Wälzlaufbahnen zusammen an einem Lagerring ausgebildet sind, der zum Beispiel radial in einer Bohrung eines Gehäuses aufgenommen werden kann. Der Lagerring weist entweder die beiden äußeren Laufbahnen einteilig-einmaterialig auf oder ist aus wenigstens zwei, vorzugsweise ringförmigen, Abschnitten zusammengesetzt.
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Der zweiteilige innere oder äußere Lagerring ist aus einem ersten Abschnitt und aus einem zweiten Abschnitt zusammengesetzt. Jeder der Abschnitte weist eine der Wälzlaufbahnen auf. Die Abschnitte sind durch alle denkbaren geeigneten Mittel form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass einer der Abschnitte einen zylindrischen Sitz aufweist, auf dem der andere Abschnitt mit einem korrespondierenden hohlzylindrischen Bund sitzt. Der zylindrische Sitz kann entweder nur eine Schnittstelle zwischen den beiden aneinander gefügten Abschnitten sein oder zusätzlich als Wellen- bzw. Gehäusesitz ausgeführt sein.
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Das Schrägkugellager weist vorzugsweise nur zwei der Lagerringe auf. Die inneren Laufbahnen sind an einem und die äußeren Laufbahnen am anderen Lagerring ausgebildet. Damit ist das Schrägkugellager axial extrem wenig Bauraum beanspruchend und einfach ausgeführt. Die Lagerringe sind vorzugsweise kalt aus Blech geformt. Wälzlaufbahnen sind um die Rotationsachse des Wälzlagers verlaufende Führungsbahnen, die wenigstens eine oder zwei kreisparallele Wälzkontaktlinien aufweisen. An den Wälzkontaktlinien wälzen die Kugeln beim Betreiben des Schrägkugellagers zumindest in den Lastzonen an der Oberfläche der Wälzlaufbahnen ab.
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In dem Schrägkugellager unterscheiden sich die zwischen der Radialebene und den Kontaktlinien eingeschlossenen Kontaktwinkel zumindest ihrer Öffnungsrichtung von Reihe zu Reihe und sind dementsprechend in entgegengesetzte radiale Richtungen geöffnet.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass von den zwei rotationsfest an einem Lagerring miteinander verbundenen Wälzlaufbahnen eine an einem ersten Abschnitt und eine an einem zweiten Abschnitt ausgebildet und gegen eine Wälzlaufbahn des anderen Lagerringes elastisch vorgespannt sind. Dazu sind die die Abschnitte gegen die Kugeln der Reihen axial vorgespannt, wobei die Abschnitte unter Vorspannung miteinander verbunden sind. Bei der Montage des Schrägkugellagers werden die beiden Abschnitte axial solange gegen die Kugeln gepresst, bis zumindest elastische Abschnitte der Lagerringe elastisch einfedern. In diesem elastisch eingefederten Zustand werden die beiden Abschnitte fest aneinander gefügt, so dass die Vorspannung erhalten bleibt.
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Dazu weist der Lagerring zum Beispiel wenigstens einen hohlzylindrischen Sitz auf, auf dem einer der Ringabschnitte mit einem zylindrischen Bund fest aufgeschoben wird.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zweiteilige Lagerring zwei der inneren Wälzlaufbahnen aufweist, die sich zumindest axial an Kugeln abstützend axial gegeneinander vorgespannt aneinander gehalten sind. Alternativ weist der zweiteilige Lagerring die äußeren Laufbahnen auf.
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Um das elastische elastische Verhalten festzulegen, weist wenigstens einer der Lagerringe zwischen den Wälzlaufbahnen einen federelastischen Bereich auf, der die Wälzlaufbahnen an diesem Lagerring miteinander verbindet.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens einer der Lagerringe Mittel für einen Wellensitz und/oder Gehäusesitz des Lagerrings an wenigstens einem Bauteil der Umgebungskonstruktion des Schrägkugellagers aufweist. Die Bauteile sind bevorzugt Wellen, Zapfen oder andere rotierbaren oder an der Umgebung festen Anordnungen mit Wellensitzen, auf denen der Lagerring sitzt. Alternativ sind die Bauteile Gehäuse oder Bohrungen, andere Löcher oder zur Umgebung rotierbare bzw. gehäusefeste Anordnungen mit Gehäusesitzen, in denen der Lagerring sitzt.
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Die Mittel sind nabenförmig, hohlzylindrisch oder weisen andere Querschnitte auf, sind wahlweise aus Blech und einteilig einmaterialig mit dem entsprechenden die Wälzlaufbahn aufweisenden Lagerring verbunden oder an diesem befestigt.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Mittel am inneren und/oder äußeren Lagerring für den Wellen- und/oder Gehäusesitz und der vom dem Mittel am radial weitesten entfernten der beiden inneren und/oder äußeren Wälzlaufbahnen zumindest ein federelastischer Bereich ausgebildet ist, wobei die am weitesten entfernte Wälzlaufbahn und der Sitz mittels des federelastischen Bereichs miteinander verbunden sind. Alternativ sind die beiden inneren oder äußeren Wälzlaufbahnen eines Lagerrings federelastisch nachgiebig miteinander verbunden.
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Federelastisch nachgiebig heißt, dass der elastische Bereich zwischen dem Sitz und der Wälzlaufbahn oder der elastische Bereich zwischen den Wälzlaufbahnen eines Lagerrings eine geringere Federsteifigkeit als die anderen Bereiche des Schrägkugellagers aufweist, so dass diese Bereiche unter Spannung gegenüber den anderen Bereichen elastisch einfedern.
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Der verhältnismäßig große radiale Abstand zwischen dem Lagersitz und der Wälzlaufbahn bietet ausreichend Platz für variantenreiche Gestaltungen des federelastischen Bereichs, der aus dem Material des Lagerrings gebildet sein kann. In diesem Fall kann die Federsteifigkeit des elastischen Bereichs durch die Wahl des radialen Abstands zwischen dem Lagersitz und der Wälzlaufbahn und durch die Dicke des Materials (des Blechs) des federelastischen Abschnitts bestimmt werden. Beeinflusst ist die Federsteifigkeit auch durch die Gestaltung des Abschnitts, der beispielsweise Schlitze, Krümmungen, Kröpfungen, Löcher oder Unterbrechungen aufweisen kann, um elastisch mehr nachgiebig zu sein als die anderen Bereiche des Schrägkugellagers bzw. des Lagerrings.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Kugellager 1 hälftig in einer Schnittdarstellung längs der Rotationsachse 4 mit einer ersten Reihe 2 erster Kugeln 2a und mit einer zweiten Reihe 3 zweiter Kugeln 3a. Von jeder der Reihen 2 und 3 ist jeweils nur eine Kugel 2a und 3a abgebildet, die anderen folgen den dargestellten Kugeln in Umfangsrichtung. Die erste Reihe 2 Kugeln 2a weist einen gedachten um die Rotationsachse 4 des Kugellagers gelegten Teilkreis mit dem Teilkreisradius R2 auf, der durch das Kugelzentrum 2b jeder der umfangsseitig zueinander benachbarten ersten Kugeln 2 verläuft. Ein Teilkreis mit dem Radius R3 verläuft durch die Kugelzentren 3b der Kugeln 3a der zweite Reihe 3. Die Teilkreise liegen konzentrisch gemeinsam in einer in die Bildebene hinein und herausstehenden Radialebene 5, in welcher die Teilkreise im Mittelpunkt senkrecht von der Rotationsachse 4 durchstoßen sind.
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Die ersten Kugeln 2a liegen gemeinsam an einer radial zur Rotationsachse 4 innen an den Kugeln 2a orientierten ersten inneren Wälzlaufbahn 6 sowie an einer der inneren Wälzlaufbahn 6 gegenüberliegenden ersten äußeren Wälzlaufbahn 7 an. Die zweiten Kugeln 3a liegen gemeinsam an einer zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 sowie an einer der zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 gegenüberliegenden zweiten äußeren Wälzlaufbahn 9 an.
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In dem Kugellager 1 sind die erste innere Wälzlaufbahn 6 und die zweite innere Wälzlaufbahn 8 gemeinsam an einem ersten Lagerring 10 ausgebildet. Der erste Lagerring 10 verbindet die beiden inneren Wälzlaufbahnen 6 und 8 rotationsfest miteinander. Dazu ist der erste Lagerring 10 zweiteilig aus zwei Abschnitten 10a und 10b gebildet. Der erste Abschnitt 10a weist die erste innere Wälzlaufbahn 6 auf und sitzt fest auf dem zweiten Abschnitt 10b, welcher die zweite innere Wälzlaufbahn 8 aufweist.
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Am zweiten Abschnitt 10b ist ein hohlzylindrischer Sitz 14a ausgebildet, welcher in die zweite innere Laufbahn 8 übergeht. Der erste Abschnitt 10a, an dem seine radial am weitesten von der Rotationsachse 4 entfernte Wälzlaufbahn 6 ausgebildet ist, ist mit einem zylindrischen Bund 14b versehen, mit dem der erste Abschnitt 10a auf dem hohlzylindrischen Sitz 14a sitzt. In der Darstellung nach 1 ist der zylindrische Bund 14b von den Kugeln 3a weggerichtet auf dem hohlzylindrische Sitz 14a montiert. Es ist auch denkbar, dass der Bund 14b ins Lagerinnere, also in Richtung der Kugeln weist. Auf diese Weise kann das Kugellager axial noch schmaler gebaut werden. Der Verbund aus hohlzylindrischem Sitz 14a und zylindrischem Bund 14b bilden ein nabenartiges Mittel 14 für den Sitz des ersten Lagerrings 10 auf einer nicht dargestellten Welle, einem Zapfen oder anderen geeigneten Bauteilen der Umgebungskonstruktion.
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Der zweite Abschnitt 10b ist kompakt und deshalb vergleichsweise zum ersten Abschnitt 10a steif ausgebildet. Der erste Abschnitt 10a weist zwischen dem Sitz 14 und der ersten inneren Wälzlaufbahn 6 einen ringscheibenförmigen federelastischen Bereich 21 mit vergleichsweise großem Außenradius auf. Dem federelastischen Bereich 21 schließt sich eine ringförmige und relativ steife Sicke 22 an, an der die erste innere Wälzlaufbahn 6 ausgebildet ist.
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Die erste äußere Wälzlaufbahn 7 und die zweite äußere Wälzlaufbahn 9 sind an einem zweiten Lagerring 11 ausgebildet, der die beiden äußeren Wälzlaufbahnen 7 und 9 rotationsfest miteinander verbindet. Der zweite Lagerring 11 ist einteilig-einmaterialig ausgebildet und weist ein Mittel 15 für den Sitz des zweiten Lagerrings 11 an wenigstens einem nicht dargestellten Bauteil der Umgebungskonstruktion des Kugellagers 1, beispielsweise für den Sitz in einem Gehäuse, auf. Das Mittel 15 ist ein zylindrischer Bund 15a einer Doppelung 15b des Blechs, aus dem der zweite Lagerring 11 gefertigt ist. Der Doppelung 15b schließt sich die erste äußere Wälzlaufbahn 7 an, welche mit der radial vom Sitz am weitesten entfernten der Wälzlaufbahnen 9 des zweiten Lagerrings 11 über einen federelastisch ausgebildeten ringsscheibenförmigen Bereich 26 rotationsfest verbunden ist.
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Bei der Montage des Schrägkugellagers 1 werden die Abschnitte 10a und 10b in den entgegengesetzten Richtungen der Richtungspfeile 23 und 24 ineinander geschoben bzw. gepresst, so dass sich die Wälzlaufbahnen 6 und 7 sowie die Wälzlaufbahnen 8 und 9 entgegen den mit den Doppelpfeilen 25 markierten Richtungen an den Kugeln 2a bzw. 3a abstützen und die Elemente der Einheit zunächst unverformt aufeinander liegen. Werden die Ringe weiter in Richtung der Richtungspfeile belastet, stehen die Lagerringe 10 und 11 unter Spannung, wie mit der Linie -∙∙- symbolisiert ist. Die Lagerringe 10 und 11 werden solange ineinander geschoben, bis die elastischen Bereiche 21 und 26 definiert elastisch nachgeben – was zum Beispiel heißen kann, solange, bis eine vorbestimmte axiale Einfederung gemessen wird. Ist der vorbestimmte Wert der Einfederung erreicht, werden die Abschnitte 14a und 14b fest aneinander fixiert. Das Schrägkugellager 1 ist somit spielfrei elastisch vorgespannt.
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Durch jedes Kugelzentrum 2b jeder ersten Kugel 2a und durch die Wälzkontakte 12a und 12b der ersten Kugeln 2a mit der ersten inneren Wälzlaufbahn 6 und der ersten äußeren Wälzlaufbahn 7 verläuft in jeweils einer mit der Rotationsachse 4 gleichgerichteten Längsebene eine gedachte erste Kontaktlinie 12. Durch jedes Kugelzentrum 3b jeder zweiten Kugel 3a und durch die Wälzkontakte 13a und 13b der ersten Kugeln 3a mit der zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 und der zweiten äußeren Wälzlaufbahn 9 verläuft in jeweils einer mit der Rotationsachse 4 gleichgerichteten Längsebene eine gedachte zweite Kontaktlinie 13. Die erste Kontaktlinie 12 jeweils und die zweite Kontaktlinie 13 jeweils schließen zwischen sich und der Radialebene 5 einen Kontaktwinkel α12 bzw. α13 ein, der kleiner als 90° ist und vorzugsweise in einem Bereich von 45° bis 60° liegt.
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Die gemeinsam in einer Längsebene, beispielsweise die gemeinsam in der Bildebene von 1 liegenden Kontaktlinien 12 und 13 schneiden sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt 16. Darüber hinaus schneidet jede der Kontaktlinien 12 und 13 in der Bildebene die Rotationsachse 4 außerhalb der 1.
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2 zeigt ein Kugellager 20 hälftig in einer Schnittdarstellung längs der Rotationsachse 4 mit einer ersten Reihe 2 erster Kugeln 2a und mit einer zweiten Reihe 3 zweiter Kugeln 3a. Von jeder der Reihen 2 und 3 ist jeweils nur eine Kugel 2a und 3a abgebildet, die anderen folgen den dargestellten Kugeln in Umfangsrichtung. Die erste Reihe 2 Kugeln 2a weist einen gedachten um die Rotationsachse 4 des Kugellagers gelegten Teilkreis mit dem Teilkreisradius R2 auf, der durch das Kugelzentrum 2b jeder der umfangsseitig zueinander benachbarten ersten Kugeln 2 verläuft. Ein Teilkreis mit dem Radius R3 verläuft durch die Kugelzentren 3b der Kugeln 3a der zweite Reihe 3. Die Teilkreise liegen konzentrisch gemeinsam in einer in die Bildebene hinein und herausstehenden Radialebene 5, in welcher die Teilkreise im Mittelpunkt senkrecht von der Rotationsachse 4 durchstoßen sind.
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Die ersten Kugeln 2a liegen gemeinsam an einer radial zur Rotationsachse 4 innen an den Kugeln 2a orientierten ersten inneren Wälzlaufbahn 6 sowie an einer der inneren Wälzlaufbahn 6 gegenüberliegenden ersten äußeren Wälzlaufbahn 7 an. Die zweiten Kugeln 3a liegen gemeinsam an einer zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 sowie an einer der zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 gegenüberliegenden zweiten äußeren Wälzlaufbahn 9 an.
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In dem Kugellager 20 sind die erste innere Wälzlaufbahn 6 und die zweite innere Wälzlaufbahn 8 gemeinsam an einem ersten Lagerring 17 ausgebildet. Der erste Lagerring 17 verbindet die beiden inneren Wälzlaufbahnen 6 und 8 rotationsfest miteinander. Der erste Lagerring 17 ist einteilig-einmaterialig ausgebildet und weist ein Mittel 15 für den Sitz des ersten Lagerrings 17 an wenigstens einem nicht dargestellten Bauteil der Umgebungskonstruktion des Kugellagers 20, beispielsweise für den Sitz auf einer Welle, auf. Das Mittel 15 ist ein zylindrischer Bund 15a einer Doppelung 15b des Blechs, aus dem der erste Lagerring 17 gefertigt ist. Der Doppelung 15b schließt sich die zweite innere Wälzlaufbahn 8 an, welche mit der radial vom Sitz am weitesten entfernten der Wälzlaufbahnen 6 des ersten Lagerrings 17 mittels eines ringscheibenförmigen federelastischen Bereichs 26 rotationsfest verbunden ist.
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Die erste äußere Wälzlaufbahn 7 und die zweite äußere Wälzlaufbahn 9 sind an einem zweiten Lagerring 18 ausgebildet, der die beiden äußeren Wälzlaufbahnen 7 und 9 rotationsfest miteinander verbindet. Dazu ist der zweite Lagerring 18 zweiteilig aus zwei Abschnitten 18a und 18b gebildet. Der erste Abschnitt 18a weist die erste äußere Wälzlaufbahn 7 auf und sitzt fest auf dem zweiten Abschnitt 18b, welcher die zweite äußere Wälzlaufbahn 9 aufweist.
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Am ersten Abschnitt 18a ist ein hohlzylindrischer Sitz 14a ausgebildet, welcher in die am weitesten von der Rotationsachse 4 entfernten erste äußere Laufbahn 7 übergeht. Der zweite Abschnitt 18b, an dem die zweite äußere Wälzlaufbahn 9 ausgebildet ist, ist mit einem zylindrischen Bund 14b versehen, mit dem der zweite Abschnitt 18b in dem hohlzylindrischen Sitz 14a sitzt. Der Bund 14b weist in das Lagerinnere, also in Richtung der Kugeln 2a, so dass das Lager axial äußerst schmal ausgebildet ist. Der Verbund aus hohlzylindrischem Sitz 14a und zylindrischem Bund 14b bilden ein Mittel 14 für den Sitz des zweiten Lagerrings 18 in einem nicht dargestellten Gehäuse oder in anderen geeigneten Bauteilen der Umgebungskonstruktion.
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Von dem Bund 14b aus erstreckt sich radial nach innen ein federelastischer ringscheibenförmiger Abschnitt 21, der in einer Sicke 22 endet. An der Sicke ist die zweite äußere Wälzlaufbahn 9 ausgebildet.
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Bei der Montage des Schrägkugellagers 20 werden die Abschnitte 18a und 18b in den entgegengesetzten Richtungen der Richtungspfeile 23 und 24 ineinander geschoben bzw. gepresst, so dass sich die Wälzlaufbahnen 6 und 7 sowie die Wälzlaufbahnen 8 und 9 entgegen den mit den Doppelpfeilen 25 markierten Richtungen an den Kugeln 2a bzw. 3a abstützen und die Elemente des Schrägkugellagers 20 zunächst unverformt aufeinander liegen. Werden die Ringe weiter in Richtung der Richtungspfeile belastet, stehen die Lagerringe 17 und 18 unter Spannung, wie mit der Linie -∙∙- symbolisiert ist. Die Lagerringe 17 und 18 werden solange ineinander geschoben, bis die elastischen Bereiche 21 und 26 definiert elastisch nachgeben – das heißt zum Beispiel, solange, bis eine vorbestimmte axiale Einfederung gemessen wird. Ist der vorbestimmte Wert der Einfederung erreicht, werden die Abschnitte 14a und 14b fest aneinander fixiert. Das Schrägkugellager 20 ist somit spielfrei elastisch vorgespannt.
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Durch jedes Kugelzentrum 2b jeder ersten Kugel 2a und durch die Wälzkontakte 12a und 12b der ersten Kugeln 2a mit der ersten inneren Wälzlaufbahn 6 und der ersten äußeren Wälzlaufbahn 7 verläuft in jeweils einer mit der Rotationsachse 4 gleichgerichteten Längsebene eine gedachte erste Kontaktlinie 12. Durch jedes Kugelzentrum 3b jeder zweiten Kugel 3a und durch die Wälzkontakte 13a und 13b der ersten Kugeln 3a mit der zweiten inneren Wälzlaufbahn 8 und der zweiten äußeren Wälzlaufbahn 9 verläuft in jeweils einer mit der Rotationsachse 4 gleichgerichteten Längsebene eine gedachte zweite Kontaktlinie 13. Die erste Kontaktlinie 12 jeweils und die zweite Kontaktlinie 13 jeweils schließen zwischen sich und der Radialebene 5 einen Kontaktwinkel α12 bzw. α13 ein, der kleiner als 90° ist und vorzugsweise in einem Bereich von 45° bis 60° liegt.
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Die gemeinsam in einer Längsebene, beispielsweise die gemeinsam in der Bildebene von 2 liegenden Kontaktlinien 12 und 13 schneiden sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt 16. Darüber hinaus schneidet jede der Kontaktlinien 12 und 13 in der Bildebene die Rotationsachse 4 außerhalb der 2.
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3 Für das in
3 gezeigte Schrägkugellager
19 ist die Beschreibung für das Kugellager
20 nach
2 zugrunde zu legen. Der einzige Unterschied zwischen den Kugellagern
19 und
20 besteht darin, dass der Bund
14b im Kugellager
19 von den Kugeln
2a axial weg weist, so dass ein besonders stabiler Sitz des Kugellagers
19 in einem Gehäuse gewährleistet werden kann. Bezugszeichen
| 1 | Kugellager | 13 | zweite Kontaktlinie |
| 2 | erste Reihe | 13a | Wälzkontakt |
| 2a | Kugel der ersten Reihe | 13b | Wälzkontakt |
| 2b | Kugelzentrum | 14 | Mittel für einen Sitz |
| 3 | zweite Reihe | 14a | hohlzylindrischer Sitz |
| 3a | Kugel der zweiten Reihe | 14b | zylindrischer Bund |
| 3b | Kugelzentrum | 15 | Mittel |
| 4 | Rotationsachse | 15a | zylindrischer Bund |
| 5 | Radialebene | 15b | Doppelung |
| 6 | erste innere Wälzlaufbahn | 16 | Schnittpunkt |
| 7 | erste äußere Wälzlaufbahn | 17 | erster Lagerring |
| 8 | zweite innere Wälzlaufbahn | 18 | zweiter Lagerring |
| 9 | zweite äußere Wälzlaufbahn | 18a | erster Abschnitt des Lagerrings |
| 10 | erster Lagerring | 18b | zweiter Abschnitt des Lagerrings |
| 10a | erster Abschnitt des ersten Lagerrings | 19 | Schrägkugellager |
| 10b | zweiter Abschnitt des ersten Lagerrings | 20 | Kugellager |
| 11 | zweiter Lagerring | 21 | federelastischer Bereich |
| 12 | erste Kontaktlinie | 22 | Sicke |
| 12a | Wälzkontakt | 23 | Richtungspfeil |
| 12b | Wälzkontakt | 24 | Richtungspfeil |
| | | 25 | Doppelpfeil |
| | | 26 | federelastischer Bereich |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10314259 A1 [0002, 0004, 0008]
