DE102017117363A1

DE102017117363A1 - Gelenklager

Info

Publication number: DE102017117363A1
Application number: DE102017117363.3A
Authority: DE
Inventors: Rafael Ribeiro Claudino; Tiago Marcelino Dias Lourenco; Cleiton Carvalho Guimarães
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2019-02-07

Abstract

Gelenklager (4), insbesondere für landwirtschaftliche Maschinen, aufweisend einen Innenring (5) und einen Außenring (7), wobei der Außenring (7) zweiteilig ausgebildet ist, wobei zwischen beiden Ringen (5, 7) ein zweiteiliger Käfig (9) mit einer Vielzahl an Kugeln (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenklager, insbesondere für landwirtschaftliche Maschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Gelenkkopf mit einem solchen Gelenklager.
In der DE 10 2011 077 735 A1 ist ein Gelenklager offenbart. Das Gelenklager weist ein erstes Lagerteil und ein relativ zu diesem gleitgelagertes zweites Lagerteil auf. Eines der Lagerteile ist aus Kunststoff als Grundwerkstoff mit einem metallischen Überzug, der eine Gleitfläche bildet, gefertigt.
In der DE 10 2011 086 438 A1 ist ein weiteres Gelenklager offenbart. Das äußere Lagerteil besteht aus zwei Teilen, die mittels Schrauben miteinander verbunden sind.
Ferner ist in der DE 197 46 522 A1 ein Gelenklager offenbart, das aus einem Innenring mit einer sphärischen Außenfläche und einem diesen aufnehmenden Außenring mit sphärischer Innenfläche besteht. Zwischen den beiden Ringen ist eine am Außenring befestigte Gleitschicht aus PTFE angeordnet. Des Weiteren weist das Gelenklager eine nach außen schützende Abdeckung auf, die das Eindringen von Schmutz zwischen den beiden Ringen verhindert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiterentwickeltes Gelenklager aufzuzeigen, dessen Verschleiß reduziert und somit gleichzeitig dessen Lebensdauer erhöht wird.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Gelenklager und in Anspruch 4 ein Gelenkkopf mit einem solchen Gelenklager vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Gelenklager, insbesondere für landwirtschaftliche Maschinen, weist einen Innenring und einen Außenring auf, wobei der Außenring zweiteilig ausgebildet ist. Der Innenring weist dabei eine kugelförmige, das heißt sphärische, Außenfläche sowie eine zylindrische Bohrung auf. Der Außenring weist eine kugelförmige, sphärische, Innenfläche auf, die konzentrisch zur kugelförmigen Außenfläche des Innenrings ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Gelenklager zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen beiden Ringen ein zweiteiliger Käfig mit einer Vielzahl an Kugeln angeordnet ist. Der Käfig weist eine kugelförmige, zur Innenfläche des Außenrings und zur Außenfläche des Innenrings konzentrische Form auf. Das bedeutet, dass die Innenfläche des Außenrings sowie die Außenfläche des Innenrings Laufbahnen für die Kugeln darstellen.
Die zwei Käfigteile sind vorzugsweise gleich groß ausgebildet. Des Weiteren weist vorzugsweise jede Käfighälfte mindestens zwei, insbesondere vier, Kugelreihen auf. Es ist vorteilhaft, wenn der Durchmesser jeder Kugel kleiner ist als die Hälfte der Breite einer Käfighälfte, ausgehend vom Gelenklager gemessen in axialer Richtung.
Ferner erstreckt sich der Käfig mit den Kugeln vorzugsweise über mindestens die Hälfte der Breite des Außenrings, gemessen in axialer Richtung des Gelenklagers.
Vorzugsweise ist der radiale Abstand zwischen Innenfläche des Außenrings und Außenfläche des Innenrings an den beiden Stirnseiten des Gelenklagers kleiner als der Durchmesser einer Kugel des Käfigs. Damit wird sichergestellt, dass während relativer Bewegungen des Innenrings und Außenrings des Gelenklagers der Käfig mit den Kugeln zwischen diesen beiden Ringen angeordnet bleibt und sich nicht heraus bewegen kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform des Gelenklagers ist der zweiteilige Käfig aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Die Kugeln sind beispielsweise aus Stahl hergestellt. Alternativ können die Kugeln aus Kunststoff oder aus Keramik hergestellt sein.
Der erfindungsgemäße Gelenkkopf weist ein oben beschriebenes Gelenklager auf. Unter Gelenkkopf wird ein Stangenkopf mit einem darin angeordneten Gelenklager verstanden. Der Stangenkopf des Gelenkkopfs stellt vorzugsweise das Gehäuse des Gelenklagers dar.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:

1 eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gelenkkopfs mit einem erfindungsgemäßen Gelenklager,
2 den zusammengebauten erfindungsgemäßen Gelenkkopf aus 1 in Schnittansicht,
3 den erfindungsgemäßen Gelenkkopf aus 1 in perspektivischer Ansicht,
4 eine Käfighälfte des erfindungsgemäßen Gelenklagers aus 1 in Vorderansicht,
5 die Käfighälfte aus 4 in Draufsicht,
6 die Käfighälfte aus 4 in Schnittansicht,
7 ein Ausschnitt des Gelenklagers aus 2.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den 1, 2 und 3 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gelenkkopfs 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Der Gelenkkopf 1 weist einen Stangenkopf 2 mit einer zylindrischen Bohrung 3 auf, in der ein erfindungsgemäßes Gelenklager 4 eingelegt ist. Der Stangenkopf 2 bildet hier das Gehäuse des Gelenklagers 4.
Das Gelenklager 4 weist einen Innenring 5 mit einer kugelförmigen Außenfläche 6 und einen zweiteiligen Außenring 7 mit einer kugelförmigen Innenfläche 8 auf. Zwischen den beiden Ringen 5, 7 ist ein zweiteiliger Käfig 9 mit einer Vielzahl an Kugeln 10 angeordnet, wobei der Käfig 9 zwei gleich große Käfighälften 11 umfasst. Der Käfig 9 weist ebenfalls eine kugelförmige Form auf, die konzentrisch zur Innenfläche 8 des Außenrings 7 und zur Außenfläche 6 des Innenrings 5 ist.
Eine der Käfighälften 10 des zweiteiligen Käfigs 9 aus 1 ist in den 4, 5 und 6 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Die Käfighälften 11 weisen jeweils vier Kugelreihen auf, die in axialer Richtung gleichmäßig über die gesamte Breite B_KH der jeweiligen Käfighälfte 11 verteilt sind.
In der 1 ist ein beispielhaftes Verfahren zur Montage des Gelenkkopfs 1 anhand der Explosionsdarstellung ersichtlich. In die zylindrische Bohrung 3 des Stangenkopfs 2 wird der Innenring 5 des Gelenklagers 4 mit dem auf der Außenfläche 6 des Innenrings 5 aufliegendem zweiteiligem Käfig 9 des Gelenklagers 4 eingebracht. Anschließend wird der zweiteilige Außenring 7 des Gelenklagers 4 zwischen Stangenkopf 2 und Käfig 9 eingebracht. Der zweiteilige Außenring 7 wird dabei vorzugsweise in die Bohrung 3 des Stangenkopfs 2 eingepresst.
Die Breite B_K des gesamten Käfigs 9 ist kleiner als die Breite B_A des Außenrings 6. Des Weiteren ist die Breite B_K des gesamten Käfigs 9 größer als die Hälfte der Breite B_A des Außenrings 6. Die Breiten B_KH , B_K , B_A der jeweiligen Bauteile 6, 9 werden in axialer Richtung, ausgehend vom Gelenklager 4, gemessen.
In der 7 ist ein Ausschnitt des Gelenklagers 4 in Schnittansicht dargestellt. Um das Herausfallen der Käfighälften 11 zu verhindern, ist an den beiden Stirnseiten 12 des Außenrings 7 der radiale Abstand a zwischen der Innenfläche 8 des Außenrings 7 und der Außenfläche 6 des Innenrings 5 kleiner als der Durchmesser D der in den Käfig 9 eingelegten Kugeln 10. Das bedeutet, dass an den beiden Stirnseiten 12 des Außenrings 7 eine Erhebung 13 vorhanden ist, die das Herausrollen der Kugeln verhindert.
Bezugszeichenliste

1: Gelenkkopf
2: Stangenkopf
3: Bohrung
4: Gelenklager
5: Innenring
6: kugelförmige Außenfläche des Innenrings
7: Außenring
8: kugelförmige Innenfläche des Außenrings
9: Käfig
10: Kugel
11: Käfighälfte
12: Stirnseite des Außenrings
13: Erhebung
B_A: Breite des Außenrings
B_KH: Breite der Käfighälfte
B_K: Breite des gesamten Käfigs
a: radialer Abstand
D: Durchmesser der Kugel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011077735 A1 [0002]
DE 102011086438 A1 [0003]
DE 19746522 A1 [0004]

Claims

Gelenklager (4), insbesondere für landwirtschaftliche Maschinen, aufweisend einen Innenring (5) und einen Außenring (7), wobei der Außenring (7) zweiteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden Ringen (5, 7) ein zweiteiliger Käfig (9) mit einer Vielzahl an Kugeln (10) angeordnet ist.
Gelenklager (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Käfighälfte (11) mindestens zwei Kugelreihen aufweist.
Gelenklager (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Käfig (9) mit den Kugeln (10) über mindestens die Hälfte der Breite (B_A) des Außenrings (7), gemessen in axialer Richtung des Gelenklagers (4), erstreckt.
Gelenkkopf (1) mit einem Gelenklager (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.