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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Kugellager 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 Kugellagers angeordnet sind, wobei die ersten Kugeln gemeinsam an einer ersten inneren Wälzlaufbahn sowie an einer der ersten 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 anliegen und wobei zwei der Wälzlaufbahnen miteinander verbunden sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Derartige Kugellager sind beispielsweise in
DE 103 14 259 A1 beschrieben und in diesem Fall zwei miteinander zu einer Baugruppe kombinierte Schrägkugellager, deren Lagerringe und Kugelreihen konzentrisch ineinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist der beanspruchte axiale Bauraum gering gehalten.
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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 sind jeweils mit einer inneren Wälzlaufbahnen versehen. In dem jeweiligen der Schrägkugellager liegen sich in einer Reihe an den Kugel eine äußere und eine innere der Wälzlaufbahnen gegenüber und stehen im Wälzkontakt mit den Kugeln.
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In
DE 103 14 259 A1 werden verschiedene Typen kombinierter Schrägkugellager beschrieben, deren 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, wobei jedes der Funktionsbauteile relativ zu dem anderen um eine Rotationsachse drehbar ist. 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, 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. Das Schrägkugellager weist demnach drei Lagerringe auf und ist dreifach axial an der Umgebung abgestützt.
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Bei Betrieb derartiger 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.
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In einem weiteren Typ eines dreifach an der Umgebung abgestützten Schrägkugellagers mit drei Ringen 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 Axialstütze 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 Typen der oben beschriebenen Schrägkugellageranordnungen werden in
DE 103 14 259 A1 auch durch die Lage der Kontaktlinien der Kugeln der einen Reihe zu denen der Kontaktlinien der Kugeln der anderen Reihe unterschieden. Bei einer Ausführung sind diese Kontaktlinien gemeinsam in einer Längsebene entlang der Rotationsachse des Schrägkugellagers zueinander parallel ausgerichtet und bei der anderen Ausführung sind diese zueinander geneigt. Im zuletzt genannten Fall schneiden die jeweiligen Kontaktlinien die Rotationsachse an unterschiedlichen Stellen und sich jeweils in einem radial zur Rotationsachse beabstandeten Schnittpunkt.
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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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Ein weiteres Kugellager der Gattung mit konzentrisch in einer Ebene angeordneten Teilkreisen ist in
DE 10 2006 060 229 A1 beschrieben. Dieses Lager ist ein Axiallager, welches zwei Axialstützen zu Funktionsbauteilen der Umgebungskonstruktion aufweist. Die eine Axialstütze ist ein Lagerring, der zwei konzentrisch zueinander ausgebildete und mittels des Laufrings verbundene Kugellaufbahnen aufweist. Jeder dieser Kugellaufbahnen liegt axial eine Kugellaufbahn gegenüber, die an einem separaten Lagerring ausgebildet ist. Jeder dieser separaten Lagerringe bildet eine Axialstütze, die an einer Welle fest ist. Dazu ist jeder der Lagerringe aufwändig mit einem Innengewinde auf ein Außengewinde einer Welle geschraubt.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugellager 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. Erfindungsgemäß sind die auch als Kugellaufbahnen bezeichneten Wälzlaufbahnen so angeordnet, dass jeweils die inneren Wälzlaufbahnen miteinander sowie jeweils die äußeren Wälzlaufbahnen zumindest rotationsfest um die Rotationsachse miteinander 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 der Lagerringe bzw. Wälzlaufbahnen an den Kugeln einer Reihe mit Sicht auf die Rotationsachse des Kugellagers und mit Sicht auf die Position der Lagerringe zueinander, also radial (nach) innen (hin) zur Rotationsachse oder radial (nach) außen (hin) von der Rotationsachse weg an der Kugel liegend.
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Die inneren Wälzlaufbahnen sind zum Beispiel separat zueinander jeweils an einem inneren Lagerring ausgebildet. Beide innere Lagerringe stützen sich radial an einer Welle oder an einer auf der Welle sitzenden Hülse ab und sind mit dieser rotationsfest und somit über die Hülse/Welle auch untereinander rotationsfest verbunden.
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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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Das Kugellager weist vorzugsweise nur zwei der Lagerringe auf. Die inneren Laufbahnen sind an einem und die äußeren Laufbahnen am anderen Lagerring ausgebildet. Damit ist das Kugellager axial extrem wenig Bauraum beanspruchend und einfach ausgeführt. Die Lagerringe sind vorzugsweise kalt aus Blech geformt.
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Wälzlaufbahnen sind um die Rotationsachse des Wälzlagers verlaufende Führungsbahnen, die wenigstens eine oder zwei kreisparallele Wälzkontaktlinien aufweisen, an denen die Wälzkörper bei Betrieb wiederholt zumindest in den Lastzonen des Lagers an der Oberfläche der Wälzlaufbahnen abwälzen. Die Wälzkontaktlinien sind zum Beispiel einfach in Radialkugelrillenlagern oder in Schrägkugellagerrillen oder doppelt in Vierpunktlagern ausgeführt.
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Wenn der Lagerring aus wenigstens zwei einzelnen Abschnitten gebildet ist, sind diese vorzugsweise durch mindestens einen Presssitz miteinander verbunden. Alternativ oder gleichzeitig sind die Bauteile miteinander verschweißt oder aneinander gewalzt.
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Der zweiteilige Lagerring ist aus einem ersten Ringabschnitt und aus einem zweiten Ringabschnitt zusammengesetzt. Jeder der Ringabschnitte weist eine der Wälzlaufbahnen auf. Die Ringabschnitte sind durch alle denkbaren geeigneten Mittel form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass einer der Ringabschnitte einen zylindrischen Sitz aufweist, auf dem der andere Ringabschnitt mit einem korrespondierenden hohlzylindrischen Bund sitzt. Der zylindrische Sitz kann entweder nur eine Schnittstelle zwischen den beiden aneinander gefügten Ringabschnitten sein oder zusätzlich als Wellen- bzw. Gehäusesitz ausgeführt sein.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Kugellager wenigstens ein Schrägkugellager ausgebildet ist oder dass das Kugellager ein zweireihiges Schrägkugellager ist. In Schrägkugellagern sind die gedachten Kontaktlinien, die zentral durch den Wälzkontakt des äußeren Lagerrings und durch die Kugelmitte 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 in einer längs der Rotationsachse des Schrägkugellagers betrachteten Schnittebene die Rotationsachse. In Schrägkugellagern können dementsprechend radiale und axiale Kräfte aufgenommen werden.
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Die bevorzugte Anordnung der Erfindung sieht vor, dass beide konzentrisch zur Rotationsachse angeordnete Reihen Schrägkugellager sind. Die Kontaktlinien der ersten Kugeln der ersten Reihe sind dabei parallel zu den Kontaktlinien der zweiten Kugeln der zweiten Reihe ausgerichtet. Alternativ unterscheiden sich die zwischen der Radialebene und den Kontaktlinien eingeschlossenen Kontaktwinkel von Reihe zu Reihe. Dabei können die Kontaktwinkel in die gleiche Richtung geöffnet sein oder vorzugweise in entgegengesetzte radiale Richtungen. Letzteres resultiert in besonders steifen Lageranordnungen.
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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 Kugellagers 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 die Wälzlaufbahn aufweisenden Lagerring verbunden oder an diesem befestigt.
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Die Mittel sind zumindest mit der von dem jeweiligen Sitz radial am weitesten entfernten der rotationsfest verbundenen Wälzlaufbahnen verbunden. Dadurch ergeben sich folgende mögliche Anordnungen:
- – Der Lagerring ist ein innerer Lagerring und dementsprechend für einen rotationsfesten Wellensitz vorgesehen. Das Mittel ist mit der inneren Wälzlaufbahn der äußeren Reihe der Kugeln verbunden, weil deren Teilkreis einen größeren Teilkreisradius aufweist als der Teilkreis der inneren Reihe.
- – Die andere Wälzlaufbahn, die innere Wälzlaufbahn der inneren Reihe Kugeln, weist mindestens ein eigenes Mittel für einen rotationsfesten Wellensitz auf und ist dementsprechend an einem separaten inneren Lagerring ausgebildet. Im Fall der Verwendung von zwei separater innerer Lagerringe sind die inneren Wälzlaufbahnen über die fest auf der Welle sitzenden Wellensitze und über die Welle rotationsfest miteinander verbunden.
- – Beide inneren Wälzlaufbahnen sind mit dem gleichen Mittel für einen Wellensitz verbunden und dementsprechend an einem gemeinsamen Lagerring ausgebildet. Der Lagerring ist zusammengesetzt oder einteilig-einmaterialig ausgebildet.
- – Der Lagerring ist ein äußerer Lagerring und dementsprechend für einen rotationsfesten Gehäusesitz vorgesehen. Das Mittel ist mit der äußeren Wälzlaufbahn der inneren Reihe der Kugeln verbunden, weil deren Teilkreis einen kleineren Teilkreisradius aufweist als die der äußere Reihe und dementsprechend weiter weg vom Gehäusesitz angeordnet ist.
- – Die andere Wälzlaufbahn, die äußere Wälzlaufbahn der äußeren Reihe Kugeln, weist mindestens ein eigenes Mittel für einen rotationsfesten Gehäusesitz auf und ist dementsprechend an einem separaten äußeren Lagerring ausgebildet. Im Fall der Verwendung von zwei separaten äußeren Lagerringen sind die äußeren Wälzlaufbahnen über die Gehäusesitze und das Gehäuse rotationsfest miteinander verbunden.
- – Beide äußeren Wälzlaufbahnen sind mit dem gleichen Mittel für einen Gehäusesitz verbunden und dementsprechend an einem gemeinsamen äußeren Lagerring ausgebildet, der zusammengesetzt oder einteilig-einmaterialig ausgebildet sein kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der 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 den an den Kugeln 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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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Mittel für den Wellen- und/oder Gehäusesitz des inneren und/oder äußeren Lagerrings 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 so nachgiebiger 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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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 rotationsfest verbunden ist.
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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 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 18a 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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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 | | |
| 12 | erste Kontaktlinie | | |
| 12a | Wälzkontakt | | |
| 12b | Wälzkontakt | | |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10314259 A1 [0002, 0004, 0007, 0008]
- DE 102006060229 A1 [0010]
