DE102018100644A1 - Kegelrollenlager - Google Patents

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Florian Zehe
Michael Neumann
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager (10) mit einem Innenring (12) und einem darüber angeordneten Außenring (14), welche koaxial zur Längsmittelachse (16) des Kegelrollenlagers angeordnet sind, wobei der Innenring (12) zwei radial Seitenborde (60, 62) und eine konische Innenringlaufbahn (20) aufweist, und bei dem der Außenring (14) seitenbordlos mit einer konischen Außenringlaufbahn (22) ausgebildet ist. Weiter sind zumindest geringfügig kegelstumpfförmige Wälzkörper (30) vorhanden, die an der Innenringlaufbahn und Außenringlaufbahn in vollrolligen Anordnung (32) abrollen. Zudem ist ein Wälzkörperhalter (40) vorhanden, der einen durchmesserkleineren Seitenring (70) sowie einen durchmessergrößeren Seitenring (72) aufweist, welcher den Innenring (12) sowie die Wälzkörpern (30) bei montagebedingt fehlendem Außenring (14) zusammenhalten kann. Der Wälzkörperhalter (40) weist parallel zur Längsmittelachse (16) verlaufende und zueinander beabstandete Haltestege (42) auf. Zur Reduzierung der Planschverluste ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass jeder Haltesteg (42) jeweils mindestens einen Zwickel (52) zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Wälzkörpern (30) und dem Außenring (14) ohne Wesentlichen mechanischen Kontakt zu den Wälzkörpern (30) fast vollständig ausfüllt. Darüber hinaus erlaubt der Wälzkörperhalter (40) einen einfachen Zusammenbau des Kegelrollenlagers (10) in einer Zielapplikation.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager mit einem Innenring und einem radial darüber angeordneten Außenring, welche gemeinsam koaxial zu einer Längsmittelachse des Kegelrollenlagers angeordnet sind, wobei der Innenring zwei radial nach außen weisende Seitenborde aufweist, zwischen denen eine konische Innenringlaufbahn ausgebildet ist, und bei dem der Außenring seitenbordlos mit einer konischen Außenringlaufbahn ausgebildet ist, mit zumindest geringfügig kegelstumpfförmigen Wälzkörpern, die an der Innenringlaufbahn und an der Außenringlaufbahn in einer vollrolligen Anordnung abrollen, und mit einem Wälzkörperhalter, welcher einen durchmesserkleineren ersten Seitenring sowie einen durchmessergrößeren zweiten Seitenring aufweist, wobei der Wälzkörperhalter dazu ausgebildet und angeordnet ist, um den Innenring sowie die Wälzkörper bei montagebedingt fehlendem Außenring zusammenzuhalten, und bei dem der Wälzkörperhalter eine Vielzahl von parallel zur Längsmittelachse verlaufende und in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers gleichmäßig zueinander beabstandete Haltestege aufweist.
  • Für viele industrielle Anwendungen, wie zum Beispiel für Lagerungen von Maschinenteilen, sind Wälzlager allgegenwärtig. Kegelrollenlager sind hierbei in der Lage, sowohl hohe radiale Lasten als auch nennenswerte axiale Lasten zu tragen. Hierbei erreichen vollrollige, das heißt käfiglose Kegelrollenlager eine besonders hohe Tragzahl beziehungsweise Lasttragfähigkeit. Im Vergleich zu Kegelrollenlagern mit käfiggeführten Wälzkörpern ermöglichen vollrollige Kegelrollenlager jedoch nur vergleichsweise niedrige Lagerdrehzahlen. Darüber hinaus ist es bei Kegelrollenlagern verhältnismäßig einfach, ein vorgegebenes Lagerspiel einzujustieren.
  • Aus der DE 10 2007 013 482 A1 ist ein Kegelrollenlager mit konischen Wälzkörpern bekannt. Die Wälzkörper dieses Kegelrollenlagers wälzen in einer vollrolligen Anordnung an einer radial inneren kegeligen Laufbahn und einer radial äußeren kegeligen Laufbahn der dortigen Lagerringe ab. Die Wälzkörper sind unbeschadet der vollrolligen Anordnung in einem oberhalb der Wälzkörperrotationsachsen platzierten Käfig geführt. Ein Nachteil dieses Kegelrollenlagers ist darin zu sehen, dass es aufgrund verhältnismäßig großer Freiräume im Lagerinneren zu unerwünscht starken Plantschverlusten mit dem Schmiermittel kommen kann.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein vollrolliges Kegelrollenlager vorzustellen, welches einfach montierbar ist und bei dem die Plantschverluste im Vergleich zu bekannten gattungsgemäßen Kegelrollenlagern signifikant reduziert sind.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kegelrollenlager gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die Erfindung betrifft demnach ein Kegelrollenlager mit einem Innenring und einem radial darüber angeordneten Außenring, welche gemeinsam koaxial zu einer Längsmittelachse des Kegelrollenlagers angeordnet sind, wobei der Innenring zwei radial nach außen weisende Seitenborde aufweist, zwischen denen eine konische Innenringlaufbahn ausgebildet ist, und bei dem der Außenring seitenbordlos mit einer konischen Außenringlaufbahn ausgebildet ist, mit zumindest geringfügig kegelstumpfförmigen Wälzkörpern, die an der Innenringlaufbahn und an der Außenringlaufbahn in einer vollrolligen Anordnung abrollen, und mit einem Wälzkörperhalter, welcher einen durchmesserkleineren ersten Seitenring sowie einen durchmessergrößeren zweiten Seitenring aufweist, wobei der Wälzkörperhalter dazu ausgebildet und angeordnet ist, um den Innenring sowie die Wälzkörpern bei montagebedingt fehlendem Außenring zusammenzuhalten, und bei dem der Wälzkörperhalter eine Vielzahl von parallel zur Längsmittelachse verlaufende und in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers gleichmäßig zueinander beabstandete Haltestege aufweist.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass jeder Haltesteg des Wälzkörperhalters mindestens einen Zwickel zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers unmittelbar benachbarten Wälzkörpern und dem Außenring ohne Wesentlichen mechanischen Kontakt zu den Wälzkörpern fast vollständig ausfüllt.
  • Infolgedessen ist das freie Volumen eines Lagerinnenraumes des Kegelrollenlagers im Vergleich zu bekannten vollrolligen Kegellagern erheblich verringert, wodurch Plantschverluste eines im Kegelrollenlager befindlichen Schmiermittels beträchtlich verringert werden, so dass die Flüssigkeitsreibung vermindert ist. Dabei ist aber immer noch ausreichend Schmiermittel im Wälzlager vorhanden, um dessen Schmieraufgabe gut zu bewältigen. Darüber hinaus vereinfacht der genannte Wälzkörperhalter die Montage des Kegelrollenlagers signifikant, da der Innenring und die vollrollig entlang an dessen Innenringlaufbahn anliegenden Wälzkörper durch den Wälzkörperhalter eine leicht zu handhabende Montageeinheit bilden, auf die der Außenring zur Komplettierung der Lagermontage axial aufgeschoben werden kann. Umgekehrt wird bei einer etwaigen Demontage des Kegelrollenlagers ein unkontrolliertes Herausfallen von Wälzkörpern verhindert.
  • Ein zum Zusammenhalten von Innenring und Wälzkörpern beim Zusammenbau bisher notwendiger netzartiger Strumpf aus einem Kunststoff und dessen anschließende Entfernung aus dem Kegelrollenlager sowie dessen Entsorgung können entfallen, da der Wälzkörperhalter einfach im Lager verbleibt.
  • Infolgedessen werden die beim Einsatz des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers auftretenden Plantschverluste des Schmiermittels verringert, anfallende Abfallmengen vermindert und zugleich die Handhabbarkeit des Kegelrollenlagers beim Einbau in eine Zielapplikation beträchtlich verbessert. Der Terminus des fehlenden mechanischen Kontaktes zwischen den Wälzkörpern und den Haltestegen des Wälzkörperhalters bedeutet im Kontext der vorliegenden Beschreibung, dass der Wälzkörperhalter keine bedeutsame umfangsseitige Führungsfunktion für die Kegelrollen hat.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des die Merkmale der Erfindung aufweisenden Kegelrollenlagers ist vorgesehen, dass jeder Haltesteg eine erste konkave Haltefläche sowie eine zweite konkave Haltefläche aufweist, welche spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet sind, dass jeder Haltesteg radial außen eine konvexe Außenfläche aufweist, und dass die beiden konkaven Halteflächen sowie die konvexe Außenfläche parallel zur Längsmittelachse des Kegelrollenlagers ausgerichtet sind. Aufgrund dieser geometrischen Gestaltung füllen die jeweiligen Haltestege des Wälzkörperhalters die zugeordneten Zwickel zwischen jeweils unmittelbar benachbarte Wälzkörper der vollrolligen Anordnung im Idealfall fast vollständig aus. Im Unterschied zu der konvexen, an die Krümmung der Außenringlaufbahn des Außenrings angepassten radialen Außenfläche der Haltestege weisen diese radial innen eine plane Innenfläche mit einer geringen in Umfangsrichtung weisenden Breite auf. Hierdurch ist deren Fertigung und Handhabung vereinfacht. Zudem wird ein scharfkantiges Abstreifen von Schmiermittel von der Wälzkörperoberfläche sicher vermieden.
  • Eine weitere technisch günstige Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen den beiden Lagerringen die radiale Höhe des durchmesserkleineren ersten Seitenrings des Wälzkörperhalters größer ist als die radiale Höhe des durchmessergrößeren zweiten Seitenrings des Wälzkörperhalters. Hierdurch wird das axiale Aufschieben des Wälzkörperhalters auf die im Zuge der Montage des Kegelrollenlagers vollrollig auf der Innenringlaufbahn des Innenrings platzierten Wälzkörper beträchtlich erleichtert.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass eine erste radial äußere Hüllfläche der vollrolligen Anordnung der Wälzkörper sowie eine zweite radial äußere Hüllfläche der konvexen Außenflächen der Haltestege den durchmesserkleineren ersten Seitenring und den durchmessergrößeren zweiten Seitenring des Wälzkörperhalters jeweils radial auswärts zumindest geringfügig überragen. Infolgedessen ist ein hinreichend großer radialer Abstand beziehungsweise ein ausreichendes Radialspiel der Haltestege zu der Außenringlaufbahn des Außenrings gewährleistet.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der durchmesserkleinere erste Seitenring des Wälzkörperhalters radial derartig ausgebildet, dass dieser den durchmesserkleineren Seitenbord des Innenrings und den Außenring nicht berührt. Hierdurch wird eine Erhöhung der Kontaktreibung innerhalb des Kegelrollenlagers aufgrund der Anwesenheit des Wälzkörperhalters weitestgehend vermieden, sodass dieser dauerhaft im Kegelrollenlager verbleiben kann.
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass der durchmessergrößere zweite Seitenring des Wälzkörperhalters radial derartig ausgebildet ist, dass er den Innenring und den Außenring des Kegelrollenlagers nicht berührt. Infolgedessen wird eine weitere Minimierung der Kontaktreibung aufgrund der Anwesenheit des Wälzkörperhalters in dem Kegelrollenlager erzielt.
  • Sofern der Wälzkörperhalter auch eine Führungsfunktion übernehmen soll, kann dieser auch derartig ausgebildet sein, dass er mit seinen Seitenringen in geringem Führungskontakt mit dem Innenring oder dem Außenring ist.
  • Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass jeder Haltesteg im Bereich des durchmessergrößeren zweiten Seitenrings einen axialen Endabschnitt mit einer in Bezug zu der Längsmittelachse des Kegelrollenlagers geneigten sowie radial einwärts gerichteten Anlauffläche aufweist. Hierdurch wird das axiale Aufschieben des Wälzkörperhalters auf die zur Vorbereitung der Montage des Kegelrollenlagers auf dem Innenring vollrollig angeordneten Wälzkörper weiter erleichtert. Die Anlaufflächen sind hierbei vorzugsweise jeweils ungefähr dreieckig ausgebildet.
  • Der Lagerinnenraum des Kegelrollenlagers ist zumindest teilweise mit einem Schmiermittel geeigneter Viskosität befüllt. Hierdurch werden die Reibungsverluste des Kegelrollenlagers gering gehalten. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines Schmiermittels eine Gebrauchsdauerverlängerung, eine Verlängerung von Wartungsintervallen sowie eine signifikante Verminderung von Laufgeräuschen des Kegelrollenlagers. Eine geeignete Viskosität des Schmiermittels ist definitionsgemäß vor allem dann gegeben, wenn bei vorgegebener Betriebstemperatur eine ausreichend lange Verweildauer in dem Lagerinnenraum des Kegelrollenlagers gegeben ist.
  • Bevorzugt ist der Wälzkörperhalter mit einem Kunststoff gebildet, insbesondere mit einem thermoplastischen oder mit einem duroplastischen Kunststoff. Hierdurch ist eine einfache Herstellbarkeit des Wälzkörperhalters bei zugleich optimalen Lauf- und Gleiteigenschaften des Wälzkörperhalters erreichbar. Als ein nicht im Schmiermittel lösbarer Kunststoff kommt zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE) in Betracht, da er über ausgezeichnete Gleiteigenschaften verfügt.
  • Vorzugsweise ist der Wälzkörperhalter einstückig und insbesondere mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt. Infolgedessen ist eine besonders kostengünstige, hochgradig maßhaltige und somit großserientaugliche Fertigung des Wälzkörperhalters möglich. Alternativ dazu kommt für die Kleinserienproduktion auch die Herstellung des Wälzkörperhalters im Wege von additiven Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel in Form des 3D-Drucks, oder mittels subtraktiver Fertigungsverfahren in Betracht.
  • Es kann aber auch sinnvoll sein, wenn der Wälzkörperhalter aus einem Kunststoff hergestellt ist, welcher durch das Schmiermittel zumindest teilweise auflösbar ist. Infolgedessen ist jede Beeinflussung der inneren kontaktbehafteten oder fluidischen Lagerreibung sowie anderer mechanischer Lagerparameter aufgrund der späteren Anwesenheit des Wälzkörperhalters ausgeschlossen. Allerdings geht dies mit einer Erhöhung der Planschverluste einher.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In der Zeichnung zeigt
    • 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Kegelrollenlager mit den Merkmalen der Erfindung, und
    • 2 einen schematischen Längsschnitt durch das Kegelrollenlager gemäß 1.
  • Das Kegelrollenlager 10 gemäß 1 und 2 weist einen Innenring 12 und einen Außenring 14 auf, wobei der Außenring 14 den Innenring 12 sowie eine Längsmittelachse 16 koaxial umgreift. An einer kegeligen Innenringlaufbahn 20 und einer kegeligen Außenringlaufbahn 22 rollen kegelstumpfförmige Wälzkörper 30 in einer vollrolligen Anordnung 32 ab. Jeder der Wälzkörper 30 rotiert dabei um dessen Wälzkörperdrehachse 34. Zur Verringerung von Plantschverlusten eines nicht dargestellten Schmiermittels, wie zum Beispiel einem hochviskosen Öl, einem Lagerfett oder dergleichen, das einen Lagerinnenraum 36 zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 14 zumindest teilweise anfüllt, ist ein Wälzkörperhalter 40 in dem Kegelrollenlager 10 angeordnet. Dieser Wälzkörperhalter 40 dient auch zur Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers 10, indem der Innenring 12 und die darauf in der vollrolligen Anordnung 32 platzierten Wälzkörper 30 mittels des Wälzkörperhalters 40 als eine einfach handhabbare Einheit zusammen gehalten werden, auf die dann der Außenring 14 in axialer Richtung, das heißt parallel zu der Längsmittelachse 16 zur Fertigstellung des Kegelrollenlagers 10 aufschiebbar ist.
  • Der Wälzkörperhalter 40 verfügt über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers 10 gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten Haltestegen 42, deren Anzahl der Anzahl der Wälzkörper 30 entspricht. Jeder dieser Haltestege 42 weist zwei konkave Haltefläche 44, 48 auf, welche spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. Ferner ist an jedem Haltesteg 42 eine radial auswärts gerichtete, konvex gewölbte Außenfläche 48 vorhanden. In Unterschied zu den konvexen, jeweils der Krümmung der Außenringlaufbahn 22 des Außenrings 14 folgenden Außenflächen 48 weisen die Haltestege 42 jeweils eine radial einwärts gerichtete, zumindest annähernd plane Innenfläche 50 mit einer vergleichsweise kleinen umfangsseitigen Breite B auf.
  • Aufgrund dieser zumindest näherungsweise dreieckförmigen Querschnittsgeometrie der Haltestege 42 des Wälzkörperhalters 40 füllen diese das Volumen von radial außen ausgebildeten Zwickeln 52 zwischen jeweils zwei aufgrund der vollrolligen Anordnung 32 unmittelbar benachbarten Wälzkörpern 30 sowie eines zugeordneten Abschnitts der Außenringlaufbahn 22 fast vollständig, zumindest aber zu mehr als 50% aus. In 1 sind alle Zwickel 52 bis auf einen erkennbar mit jeweils einem Haltesteg 42 gefüllt. Der nicht gefüllte Zwickel 52 ist lediglich zu dessen besseren Erkennbarkeit ungefüllt dargestellt.
  • Infolge der Verringerung der Volumina der Zwickel 52 mittels der Haltestege 42 des Wälzkörperhalters 40 werden Plantschverluste durch ein im Lagerinnenraum 36 befindliches Schmiermittel verringert und damit einhergehend fluidische Reibungseffekte innerhalb des Kegelrollenlagers 10 erheblich vermindern.
  • Wie 1 verdeutlicht, ist eine erste radial äußere Hüllfläche 54 durch die radial äußere Grenze der vollrolligen Anordnung 32 der Wälzkörper 30 definiert und im Übrigen bis auf eine etwaiges Radialspiel identisch mit der Außenringlaufbahn 22 des Außenrings 14. Eine zweite radial äußere Hüllfläche 56 ist durch die konvexen Außenflächen 48 der Haltestege 42 des Wälzkörperhalters 40 definiert.
  • Um vor allem Kontaktreibungsverluste im Kegelrollenlager 10 zu minimieren, ragen die erste Hüllfläche 54 und die zweite Hüllfläche 56 in radial auswärtiger Richtung jeweils in zumindest geringem Maße über zwei in 2 dargestellte Seitenringe 70, 72 des Wälzkörperhalters 40 hinaus. Die jeweils näherungsweise parallel zur Längsmittelachse 16 verlaufenden Haltestege 42 sind hierbei axial zwischen den parallel zueinander angeordneten Seitenringen 70, 72 des Wälzkörperhalters 40 platziert und vorzugsweise integral an diesen angeformt. Die beiden Hüllflächen 54, 56 sind hier lediglich aus Gründen der besseren grafischen Darstellbarkeit geringfügig radial versetzt zueinander abgebildet, sie können aber gegebenenfalls in einer gemeinsamen Hüllfläche liegen beziehungsweise nur diese eine Hüllfläche definieren. Sämtliche Haltestege 42 des Wälzkörperhalters 40 sind in radial auswärtiger Richtung jeweils oberhalb der jeweiligen Wälzkörperdrehachsen 34 der Wälzkörper 30 angeordnet.
  • Der Wälzkörperhalter 40 ist bevorzugt einstückig aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen oder einem duroplastischen Kunststoff gebildet. Bei einer Ausführungsform ist der Wälzkörperhalter 40 mit einem Kunststoff oder einem Kunststoffmaterial gefertigt, welches durch das im Lagerinnenraum 36 befindliche Schmiermittel zumindest teilweise rückstandsfrei auflösbar ist. Infolgedessen wird jedwede Beeinflussung der inneren Lagerreibung in Form von Kontaktreibung, fluidischer Reibung sowie anderer Lagerparameter, wie zum Beispiel der Lasttragfähigkeit, Grenzdrehzahl, Geräuschemissionen etc., durch die Anwesenheit des Wälzkörperhalters 40 ausgeschlossen. Hierdurch ist jedoch dessen Fähigkeit zur Verringerung der erwähnten Planschverluste eingeschränkt. Der Wälzkörperhalter 40 kann besonders vorteilhaft durch Spritzgießen hergestellt werden, wodurch eine kostengünstige, großserientaugliche sowie maßhaltige Produktion mit sicher reproduzierbaren Fertigungsergebnissen gewährleistet ist.
  • Die 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Kegelrollenlager 10 gemäß 1. Auch in dieser Darstellung ist erkennbar, dass das Kegelrollenlager 10 den rotationssymmetrisch zur Längsmittelachse 16 ausgebildeten Innenring 12 aufweist, welcher koaxial von dem Außenring 14 umgeben ist. Zwischen einem ersten Seitenbord 60 und einem zweiten Seitenbord 62 des Innenrings 12 verläuft die kegelige beziehungsweise leicht konisch ausgebildete Innenringlaufbahn 20. An der Innenringlaufbahn 20 und der bordfreien Außenringlaufbahn 22 des Außenrings 14 wälzen sich in vollrolliger Anordnung 32 die kegelstumpfförmigen Wälzkörper 30 ab, von denen in 2 nur einer sichtbar ist. Bei dieser vollrolligen Anordnung 32 der Wälzkörper 30 liegen kegelstumpfförmige Umfangsflächen 64 von jeweils unmittelbar benachbarten Wälzkörpern 30 in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers 10 praktisch spielfrei mit Linienkontakt aneinander. Der Lagerinnenraum 36 des Kegelrollenlagers 10 ist bevorzugt zumindest teilweise mit einem zeichnerisch nicht dargestellten fluiden oder pastösen Schmiermittel mit einer für eine lange Verweildauer und einen bestimmten Betriebstemperaturbereich geeigneten Viskosität angefüllt.
  • Der Wälzkörperhalter 40 weist erkennbar einen durchmesserkleineren ersten Seitenring 70 und einen durchmessergrößeren zweiten Seitenring 72 auf, wobei die beiden beabstandet zueinander angeordneten Seitenringe 70, 72 durch die umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandeten und im Wesentlichen parallel zur Wälzkörperdrehachse 34 verlaufenden Haltestege 42 verbunden sind. In der 2 ist lediglich ein Haltesteg 42 mit zwei gestrichelten Linien schematisch angedeutet. Die beiden Seitenringe 70, 72 sowie die Haltestege 42 bilden somit den integralen Wälzkörperhalter 40 aus. Die Wälzkörperdrehachse 34 der jeweiligen Wälzkörper 30 verläuft unter einem Winkel α geneigt zur Längsmittelachse 16 des Kegelrollenlagers 10, wobei dieser Winkel α hier lediglich exemplarisch einen Wert von etwa 15° aufweist.
  • Die radiale Höhe H1 des durchmesserkleineren ersten Seitenrings 70 ist deutlich größer bemessen als die radiale Höhe H2 des durchmessergrößeren zweiten Seitenrings 72. Infolgedessen kann der Wälzkörperhalter 40 auf einfache Weise in axialer Richtung, wie mit dem Pfeil 74 angedeutet, in einem Vormontageschritt, in dem die Wälzkörper 30 bereits in vollrolliger Anordnung 32 auf der Innenringlaufbahn 20 des Innenrings 12 platziert sind, auf den Innenring 12 mit den Wälzkörpern 30 zur Schaffung einer leicht handhabbaren Vormontageeinheit aufgeschoben werden. In einem finalen Montageschritt, der an einem abweichenden Ort, insbesondere unmittelbar an der Zielapplikation des Kegelrollenlagers 10 erfolgen kann, wird zur endgültigen Fertigstellung des Kegelrollenlagers 10 der Außenring 14 auf die Vormontageeinheit in Form des Innenrings 12 mit den darauf mit Hilfe des Wälzkörperhalters 40 lagegesicherten Wälzkörpern 30 aufgeschoben.
  • Um das Aufschieben des Wälzkörperhalters 40 auf die auf der Innenringlaufbahn 20 des Innenrings 12 platzierten Wälzkörper 30 weiter zu optimieren, weist jeder Haltesteg 42 im Bereich seines durchmessergrößeren zweiten Seitenrings 72 jeweils einen axialen Endabschnitt 76 mit einer in Bezug zur Längsmittelachse 16 um einen Winkel β geneigten sowie radial einwärts gerichteten dreieckigen Anlauffläche 78 auf, wobei dieser Winkel β hier beispielhaft ungefähr 45° beträgt.
  • In der Darstellung gemäß 2 überragt die von der radialen Außenseite der Wälzkörper 30 definierte kegelige erste Hüllfläche 54 zumindest geringfügig die Außenumfangsflächen 80, 82 der beiden Seitenringe 70, 72 in radial auswärtiger Richtung, während die von den Haltestegen 42 des Wälzkörperhalters 40 definierte beziehungsweise begrenzte kegelige zweite Hüllfläche 56 hier lediglich beispielhaft geringfügig radial einwärts tiefer in Bezug zu den Seitenringen 70, 72 verläuft, das heißt, im Wesentlichen nicht bündig mit diesen abschließt.
  • Der durchmesserkleinere erste Seitenring 70 des Wälzkörperhalters 40 ist darüber hinaus zur Reibungsminimierung im Wesentlichen berührungsfrei zu dem ersten Seitenbord 60 des Innenrings 12 sowie zu dem Außenring 14 ausgebildet. Entsprechend ist der durchmessergrößere zweite Seitenring 72 des Wälzkörperhalters 40 im Wesentlichen berührungsfrei beziehungsweise ohne jedweden mechanischen Kontakt zu dem Innenring 12 und dem Außenring 14 des Kegelrollenlagers 10 ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kegelrollenlager
    12
    Innenring
    14
    Außenring
    16
    Längsmittelachse des Kegelrollenlagers
    20
    Innenringlaufbahn
    22
    Außenringlaufbahn
    30
    Wälzkörper
    32
    Vollrollige Anordnung der Wälzkörper
    34
    Wälzkörperdrehachse
    36
    Lagerinnenraum
    40
    Wälzkörperhalter
    42
    Haltesteg des Wälzkörperhalters
    44
    Erste Haltefläche eines Haltestegs
    46
    Zweite Haltefläche eines Haltestegs
    48
    Konvexe Außenfläche eines Haltestegs
    50
    Plane Innenfläche eines Haltestegs
    52
    Zwickel
    54
    Erste, radial äußere Hüllfläche
    56
    Zweite, radial innere Hüllfläche
    60
    Erstes Seitenbord am Innenring
    62
    Zweites Seitenbord am Innenring
    64
    Umfangsfläche eines Wälzkörpers
    70
    Durchmesserkleinerer erster Seitenring
    72
    Durchmessergrößerer zweiter Seitenring
    74
    Pfeil
    76
    Endabschnitt
    78
    Anlauffläche
    80
    Außenumfangsfläche des ersten Seitenrings
    82
    Außenumfangsfläche des zweiten Seitenrings
    α
    Erster Winkel
    β
    Zweiter Winkel
    B
    Breite der radialen Innenfläche eines Haltestegs
    H1
    Höhe des ersten Seitenrings
    H2
    Höhe des zweiten Seitenrings
  • 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 102007013482 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Kegelrollenlager (10) mit einem Innenring (12) und einem radial darüber angeordneten Außenring (14), welche gemeinsam koaxial zu einer Längsmittelachse (16) des Kegelrollenlagers (10) angeordnet sind, wobei der Innenring (12) zwei radial nach außen weisende Seitenborde (60, 62) aufweist, zwischen denen eine konische Innenringlaufbahn (20) ausgebildet ist, und bei dem der Außenring (14) seitenbordlos mit einer konischen Außenringlaufbahn (22) ausgebildet ist, mit zumindest geringfügig kegelstumpfförmigen Wälzkörpern (30), die an der Innenringlaufbahn (20) und an der Außenringlaufbahn (22) in einer vollrolligen Anordnung (32) abrollen, und mit einem Wälzkörperhalter (40), wobei der Wälzkörperhalter (40) einen durchmesserkleineren ersten Seitenring (70) sowie einen durchmessergrößeren zweiten Seitenring (72) aufweist, welcher dazu ausgebildet und angeordnet ist, um den Innenring (12) sowie die Wälzkörpern (30) bei montagebedingt fehlendem Außenring (14) zusammenzuhalten, und bei dem der Wälzkörperhalter (40) eine Vielzahl von parallel zur Längsmittelachse (16) verlaufende und in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers (10) gleichmäßig zueinander beabstandete Haltestege (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Haltesteg (42) jeweils mindestens einen Zwickel (52) zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers (10) unmittelbar benachbarten Wälzkörpern (30) und dem Außenring (14) ohne Wesentlichen mechanischen Kontakt zu den Wälzkörpern (30) fast vollständig ausfüllt.
  2. Kegelrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Haltesteg (42) eine erste konkave Haltefläche (44) sowie eine zweite konkave Haltefläche (46) aufweist, welche spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet sind, dass jeder Haltesteg (42) radial außen eine konvexe Außenfläche (48) aufweist, und dass die konkaven Halteflächen (44, 46) sowie die konvexe Außenfläche (48) parallel zur Längsmittelachse (16) des Kegelrollenlagers (10) ausgerichtet sind.
  3. Kegelrollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Lagerringen (12, 14) die radiale Höhe (H1) des durchmesserkleineren ersten Seitenrings (70) des Wälzkörperhalters (40) größer ist als die radiale Höhe (H2) des durchmessergrößeren zweiten Seitenrings (72) des Wälzkörperhalters (40).
  4. Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste radial äußere Hüllfläche (54) der vollrolligen Anordnung (32) der Wälzkörper (30) und eine zweite radial äußere Hüllfläche (56) der konvexen Außenflächen (48) der Haltestege (42) den durchmesserkleineren ersten Seitenring (70) und den durchmessergrößeren zweiten Seitenring (72) des Wälzkörperhalters (40) jeweils radial auswärts zumindest geringfügig überragen.
  5. Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durchmesserkleinere erste Seitenring (70) des Wälzkörperhalters (40) radial derartig ausgebildet ist, dass er den durchmesserkleineren Seitenbord (60) des Innenrings (12) und den Außenring (14) nicht berührt.
  6. Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durchmessergrößere zweite Seitenring (72) des Wälzkörperhalters (40) radial derartig ausgebildet ist, dass er den Innenring (12) und den Außenring (14) nicht berührt.
  7. Kegelrollenlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Haltesteg (42) im Bereich des durchmessergrößeren zweiten Seitenrings (72) einen Endabschnitt (76) mit einer in Bezug zu der Längsmittelachse (16) geneigten und radial einwärts gerichteten Anlauffläche (78) aufweist.
  8. Kegelrollenlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerinnenraum (36) des Kegelrollenlagers (10) zumindest teilweise mit einem Schmiermittel befüllt ist.
  9. Kegelrollenlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperhalter (40) mit einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff gebildet ist.
  10. Kegelrollenlager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Wälzkörperhalters (40) ein solcher ist, welcher durch das Schmiermittel zumindest teilweise auflösbar ist.
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