DE102018112427A1

DE102018112427A1 - Zylinderrollenlager

Info

Publication number: DE102018112427A1
Application number: DE102018112427.9A
Authority: DE
Inventors: Vasyl Kramar; Daniel Ludwig; Tobias Nöth; Oliver Herrmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-11-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager (10) mit einem Innenring (12) und einem diesen koaxial umgebenden Außenring (16), zwischen denen in einem Wälzkörperkäfig (22) aufgenommene zylindrische Wälzkörper (20) in wenigstens einer Wälzkörperreihe (28) angeordnet sind, wobei der Außenring (16) zwei einstückig an diesem ausgebildete Außenringborde (30, 32) zur axialen Führung der Wälzkörper (20) aufweist, und bei dem der Innenring (12) einen einstückig an diesem ausgebildeten ersten Innenringbord (34) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Innenring (12) einen zweiten Innenringbord (40) aufweist, welcher als separater, hohlzylindrischer Ring hergestellt sowie axial verschiebefest und drehfest mit dem Innenring (12) verbunden ist, dass zwischen den Wälzkörpern (20) und den Innenringborden (34, 40) jeweils ein erstes Axialspiel (A, A) besteht, dass zwischen den Wälzkörpern (20) und den Außenringborden (30, 32) jeweils ein zweites Axialspiel (A, A) besteht, dass die zweiten Axialspiele (A, A) jeweils kleiner sind als die ersten Axialspiele (A, A) im Bereich der Innenringborde (34, 40), dass das Zylinderrollenlager (10) axial endseitig mittels zweier Dichtelemente (46, 48) unter Schaffung eines Lagerinnenraumes (50) abgedichtet ist, und dass der Lagerinnenraum (50) zumindest teilweise mit einem Schmierstoff befüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager mit einem Innenring und einem diesen koaxial umgebenden Außenring, zwischen denen in einem Wälzkörperkäfig aufgenommene zylindrische Wälzkörper in wenigstens einer Wälzkörperreihe angeordnet sind, wobei der Außenring zwei einstückig an diesem ausgebildete Außenringborde zur axialen Führung der Wälzkörper aufweist, und bei dem der Innenring einen einstückig an diesem ausgebildeten ersten Innenringbord aufweist.
Wälzlager finden in der Technik zur leichtgängigen, verschleiß- und wartungsarmen Lagerung von Maschinenelementen weitverbreitete Anwendung. Kugellager sind zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten geeignet, wobei radiale Kräfte nur in begrenztem Umfang aufgenommen werden können. Zylinderrollenlager sind hingegen primär bei hohen radialen Lasten vorteilhaft nutzbar. Axiale Lasten können mit Zylinderrollenlagern jedoch nur in geringem Ausmaß übertragen werden. Als abgedichtete Festlager sind Kugellager in der Technik etabliert, jedoch sind aufgrund des Punktkontaktes zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen nur vergleichsweise geringe Tragzahlen erreichbar. Ferner ist eine große Vielfalt von Mischbauformen von Wälzlagern aus Kugel- und Zylinderrollenlagern sowie Zylinderrollenlager mit in Bezug zur Lagerlängsmittelachse geneigt verlaufenden Wälzkörperlaufbahnen bekannt.
Die DE 10 2011 002 898 A1 offenbart ein so genanntes Schrägrollenlager, das einen äußeren Lagerring und einen inneren Lagerring aufweist. Die Laufbahnen der Lagerringe sind hierbei unter einem Winkel geneigt zur Lagerlängsachse in der so genannten O-Anordnung angestellt. Auf den Laufbahnen der Lagerringe rollen in zwei Reihen nebeneinander angeordnete zylindrische Wälzkörper ab. Der äußere Lagerring ist ungeteilt und bordfrei ausgeführt. Der innere Lagerring ist ebenfalls ungeteilt sowie ohne radial äußere Borde ausgebildet. Der kleinste Innendurchmesser des äußeren Lagerrings ist hierbei größer als der größte Außendurchmesser des inneren Lagerrings. Zur Optimierung der Montage sowie zur Verbesserung der Lagersteifigkeit ist vorgesehen, dass zur radial äußeren seitlichen Bordführung der Wälzkörper beidseitig der Laufbahnen des inneren Lagerrings dünne Bandagen oder Ringe axial unverschiebbar angeordnet sind. Das bekannte Schrägrollenlager erfordert einen hohen Fertigungsaufwand. Zudem ist eine lebensdauererhöhende hermetische Abdichtung des Lagerinnenraums nicht vorgesehen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein abgedichtetes und wartungsfreies Zylinderrollenlager mit einer im Vergleich zu einem abgedichteten Kugellager höheren Tragzahl vorzustellen.
Hierzu geht die Erfindung aus von einem Zylinderrollenlager mit einem Innenring und einem diesen koaxial umgebenden Außenring, zwischen denen in einem Wälzkörperkäfig aufgenommene zylindrische Wälzkörper in wenigstens einer Wälzkörperreihe angeordnet sind, wobei der Außenring zwei einstückig an diesem ausgebildete Außenringborde zur axialen Führung der Wälzkörper aufweist, und bei dem der Innenring einen einstückig an diesem ausgebildeten ersten Innenringbord aufweist.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist vorgesehen, dass der Innenring einen zweiten Innenringbord aufweist, welcher als separater, hohlzylindrischer Ring hergestellt sowie axial verschiebefest und drehfest mit dem Innenring verbunden ist, dass zwischen den Wälzkörpern und den Innenringborden jeweils ein erstes Axialspiel besteht, dass zwischen den Wälzkörpern und den Außenringborden jeweils ein zweites Axialspiel besteht, dass die zweiten Axialspiele jeweils kleiner sind als die ersten Axialspiele im Bereich der Innenringborde, dass das Zylinderrollenlager axial endseitig mittels zweier Dichtelemente unter Schaffung eines Lagerinnenraumes abgedichtet ist, und dass der Lagerinnenraum zumindest teilweise mit einem Schmierstoff befüllt ist.
Hierdurch ist ein hermetisch abgedichtetes, nicht zerlegbares sowie lebensdauerlang geschmiertes Zylinderrollenlager mit vier Borden geschaffen, das die Vorteile von abgedichteten Kugellagern mit der hohen radialen Lasttragfähigkeit eines Zylinderrollenlagers kombiniert. Darüber hinaus erreicht das Zylinderrollenlager aufgrund des prinzipbedingten Linienkontaktes zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen bei gleicher Belastung im Vergleich zu Kugellagern eine signifikant höhere Gebrauchsdauer. Aufgrund des bevorzugt genutzten hochviskosen Schmierstoffes ist eine gebrauchsdauerlange Schmierung des Zylinderrollenlagers sichergestellt, so dass jedes Nachschmieren ersatzlos entfällt. Im Gegensatz zu nicht abgedichteten Wälzlagern und mit niedrigviskosen Schmierstoffen, insbesondere mit Ölen, geschmierten Wälzlagern können zusätzliche konstruktive Komponenten, wie zum Beispiel Ölleitbleche, Ölpumpen oder spezielle Gehäusegestaltungen mit Schmiermittelkanälen entfallen. Das erfindungsgemäße Zylinderrollenlager ist insbesondere für wartungsarme Getriebeanwendungen bei relativ geringen Axial- und hohen Radiallasten vorgesehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Zylinderrollenlagers ist vorgesehen, dass das erste Dichtelement in einer ersten axial auswärts liegenden Haltenut des Außenrings fixiert ist, und dass eine radial einwärts gerichtete Dichtlippe des ersten Dichtelements an dem zweiten, zuvor separaten Innenringbord anliegt. Hierdurch kann das erste Dichtelement bei dessen Montage durch ein einfaches axiales Einpressen in die Haltenut des Außenrings fixiert werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zweite Dichtelement in einer zweiten axial auswärts liegenden Haltenut des Außenrings fixiert ist, und dass eine radial einwärts gerichtete Dichtlippe des zweiten Dichtelements an dem ersten Innenringbord anliegt. Infolgedessen ist auch eine einfache Montage des zweiten Dichtelements am Zylinderrollenlager gegeben.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Dichtelement spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Dichtelement angeordnet ist. Aufgrund der somit gegebenen Gleichteile ist eine weitere Reduktion der Fertigungskosten des Zylinderrollenlagers erreicht.
Gemäß einer technisch vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement jeweils eine Stützstruktur mit einer näherungsweise L-förmigen Querschnittsgeometrie aufweisen. Hierdurch sind die Standzeit der Dichtelemente und deren Abdichtungswirkung verbessert. Als Dichtelemente kommen bevorzugt ringförmige Standarddichtungen zum Einsatz.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Innenringbord radial teilweise in einer Ringnut des Innenrings durch thermisches Schrumpfen oder Verkleben axial verschiebefest und drehfest befestigt ist. Hierdurch ist eine robuste sowie unter normalen Einsatzbedingungen des Zylinderrollenlagers unlösbare mechanische Verbindung zwischen dem Innenringbord und dem Innenring des Zylinderrollenlagers gegeben.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers sieht vor, dass die Ringnut im Innenring eine viereckige, mehreckige oder eine konkave Querschnittsgeometrie aufweist, wobei ein radial einwärts gerichteter Abschnitt des zweiten Innenringbords zumindest bereichsweise geometrisch komplementär zu der Ringnut ausgebildet. Hierdurch ist zusätzlich zu der kraftschlüssigen beziehungsweise press- oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Innenringbord und dem Innenring eine Formschlussverbindung zwischen dem Innenring und dem ersten Innenringbord gegeben. Vorzugsweise weist die Ringnut eine rechteckige oder eine trapezförmige Querschnittsgeometrie auf. Eine Schräge der trapezförmigen Ringnuten kann hierbei sowohl in Richtung der Innenringlaufbahn als auch hierzu entgegengesetzt geneigt sein. Diese Schräge erleichtert das Aufpressen des zweiten Innenringbords auf den Innenring.
Der zweite, anfänglich separate Innenringbord kann auch mittels einer Gewindeverbindung mit dem Innenring verbunden sein. Infolgedessen ist eine Montage des zweiten Innenringbords auf dem Innenring ohne eine vorherige starke Temperaturerhöhung möglich. Die Gewindeverbindung ist bevorzugt selbsthemmend ausgebildet, oder mittels eines mechanischen Sicherungselements und/oder einer polymeren, zumindest teilweise aushärtbaren Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gewindeverbindung mit einem Innengewinde am zweiten Innenringbord und einem damit in Eingriff bringbaren Außengewinde des Innenrings gebildet ist, wobei das Außengewinde an einem von dem ersten Innenringbord weggerichteten Endabschnitt des Innenrings ausgebildet ist. Hierdurch ist eine einfache Herstellbarkeit und schnelle Montage der Gewindeverbindung gegeben.
Weiter kann vorgesehen sein, dass der zweite Innenringbord im vollständig aufgeschraubten Zustand axial bündig mit einer von dem ersten Innenringbord abgewandten Stirnfläche des Innenrings abschließt. Hierdurch ist eine geringe axiale Baulänge des Zylinderrollenlagers möglich.
Vorzugsweise ist der zweite Innenringbord aus einem Metall hergestellt oder mit einem Metall hergestellt. Als ein metallischer Werkstoff für den zweiten Innenringbord kommen unter anderem Stahl- und Messinglegierungen in Betracht.
Der zweite Innenringbord kann aber auch aus einem Kunststoff bestehen. Ein mit oder aus einem Kunststoff gebildeter zweiter Innenringbord kann auch im kalten Zustand in die Ringnut des Innenrings zum Beispiel mittels elastischer Deformation eingepresst werden.
Gemäß einer Weiterbildung dieses zweiten Innenringbords kann ein Hybrid-Innenringbord vorgesehen sein, welcher einen Kunststoffkern aufweist sowie zumindest radial außen eine Metallbeschichtung trägt. Hierdurch kann die Haltbarkeit des aus einem Kunststoff geformten zweiten Innenringbords insbesondere in einem Kontaktbereich zu dem ersten Dichtelement erhöht sein.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung die Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt

1 einen Teillängsschnitt durch ein Zylinderrollenlager mit einem in einer Ringnut des Innenrings befestigten, zunächst separaten zweiten Innenringbord,
2 einen Teillängsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Innenrings gemäß 1 mit einem in einer trapezförmigen Ringnut eingesetzten zweiten Innenringbord, und
3 einen Teillängsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Innenrings des Zylinderrollenlagers gemäß 1 mit einem mittels einer Gewindeverbindung befestigten zweiten Innenringbord.

Das in 1 dargestellte Zylinderrollenlager 10 verfügt unter anderem über einen Innenring 12 und einen den Innenring 12 koaxial umschließenden Außenring 16. Zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 16 sind in einem Wälzkörperkäfig 22 zylindrische Wälzkörper 20 angeordnet, welche in einer Wälzkörperreihe 28 an einer Innenringlaufbahn 24 und einer Außenringlaufbahn 26 abrollen. Der Wälzkörperkäfig 22 kann beispielsweise mit einem Kunststoff hoher Steifigkeit, einer Stahllegierung oder einer Messinglegierung gebildet sein. Der Wälzkörperkäfig 22 kann zum Beispiel als ein massiver Kamm- oder Fensterkäfig ausgeführt sein. Eine Längsmittelachse 14 bestimmt das Drehzentrum dieses Zylinderrollenlagers 10.
Der Außenring 16 weist axial beiderseits der Außenringlaufbahn 26 einen ersten Außenringbord 30 und einen zweiten Außenringbord 32 auf, welche einstückig an diesem ausgebildet sind. Am Innenring 12 ist radial im Wesentlichen gegenüberliegend zu dem zweiten Außenringbord 32 ein erster Innenringbord 34 einstückig am Innenring 12 ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist ein als separates Bauteil hergestellter sowie im Wesentlichen hohlzylindrischer zweiter Innenringbord 40 axial verschiebefest und drehfest mit dem Innenring 12 verbunden. Zwischen den beiden Stirnflächen 42, 44 der jeweiligen Wälzkörper 20 und dem zweiten Innenringbord 40 sowie dem einstückig am Innenring 12 ausgebildeten ersten Innenringbord 34 besteht jeweils ein zumindest geringfügiges erstes Axialspiel A₁₁ bzw. A₁₂ . Die beiden Axialspiele A₁₁ und A₁₂ sind hier lediglich beispielhaft gleich groß bemessen, sie können aber ungleich sein, wobei deren Summe jedoch stets konstant ist.
Zwischen den beiden Außenringborden 30, 32 und den jeweiligen Wälzkörpern 20 ist jeweils ein Axialspiel A₂₁ bzw. A₂₂ vorhanden. Die beiden Axialspiele A₂₁ , A₂₂ im Bereich des Außenrings 16 sind deutlich kleiner bemessen als die beiden Axialspiele A₁₁ , A₁₂ zwischen den beiden Innenringborden 34, 40 und dem Wälzkörper 20. Die beiden Axialspiele A₂₁ , A₂₂ im Bereich des Außenrings 16 sind hier lediglich exemplarisch gleich groß dargestellt, sie können aber ungleich sein, wobei deren Summe wiederum konstant bleibt.
Dadurch, dass die Axialspiele A₂₁ , A₂₂ im Bereich des Außenrings 16 kleiner sind als die Axialspiele A₁₁ , A₁₂ im Bereich des Innenrings 12 ist gewährleistet, dass der zunächst separate zweite Innenringbord 40 in jeder Betriebssituation frei von Axialkräften gehalten wird.
Darüber hinaus ist das Zylinderrollenlager 10 mittels zweier ringförmiger Dichtelemente 46, 48 unter Schaffung eines hermetisch abgedichteten Lagerinnenraumes 50 abgedichtet, welcher zumindest teilweise mit einem zeichnerisch nicht dargestellten Schmierstoff, insbesondere mit einem hochviskosen Lagerfett befüllt ist, um eine Lebensdauerschmierung des Zylinderrollenlagers 10 zu ermöglichen.
Ein radial auswärts liegender Ringwulst 56 des ersten Dichtelements 46 ist in eine erste, axial auswärts liegende, zumindest bereichsweise hohlkehlartige Haltenut 58 eingepresst und hierdurch an dem Außenring 16 befestigt. Eine radial einwärts gerichtete erste Dichtlippe 60 des ersten Dichtelements 46 liegt zur Gewährleistung der gewünschten Abdichtungswirkung schleifend an einer zylindrischen Kontaktfläche 62 des zweiten Innenringbords 40 an. Zwischen dem Ringwulst 56 und der Dichtlippe 60 des ersten Dichtelements 46 liegt ein Mittelabschnitt 64 des ersten Dichtelements 46. Der Ringwulst 56, die Dichtlippe 60 sowie der diese beiden konstruktiven Komponenten verbindende Mittelabschnitt 64 des ersten Dichtelements 46 sind bevorzugt mit einem elastischen, flexiblen Kunststoff, wie zum Beispiel Gummi oder Silikon gebildet. Das erste Dichtelement 46 verfügt zur Erhöhung seiner mechanischen Stabilität ferner über eine zumindest teilweise in dieses integrierte Stützstruktur 66 mit einer näherungsweise L-förmigen Querschnittsgeometrie, die sich radial von dem Ringwulst 56 bis hin zur Dichtlippe 60 erstreckt, und die bevorzugt aus einem metallischen und/oder mit einem eine hinreichende mechanische Steifigkeit aufweisenden Kunststoff gebildet ist. Die Ringwulst 56, der Mittelabschnitt 64 sowie die Dichtlippe 60 können zur Herstellung des Dichtelements 46 an die Stützstruktur 66 angespritzt sein.
Der Ringwulst 56 des ersten Dichtelements 46 ist, wie in 1 mit einer gepunktet gezeichneten unverformten Konturlinie des Ringwulstes 56 des ersten Dichtelements 46 angedeutet, aufgrund des Einpressvorgangs in die erste Haltenut 58 im Einbauzustand des Dichtelements 46 geringfügig radial komprimiert. Entsprechend liegt die Dichtlippe 60 des ersten Dichtelements 46 mit einer definierten radialen mechanischen Vorspannung, deren Höhe einen bestmöglichen Kompromiss zwischen der erreichbaren Abdichtungswirkung und den hierdurch bedingten mechanischen Reibungsverlusten darstellt, an der zylindrischen Kontaktfläche 62 des zweiten Innenringbords 40 des Innenrings 12 an. Auch die radiale Deformation der Dichtlippe 60 im Einbauzustand des ersten Dichtelements 46 ist mit einer lediglich gepunktet dargestellten unverformten Umfangskonturlinie der Dichtlippe 60 angedeutet.
Das zweite Dichtelement 48 ist in einer zweiten axial auswärts liegenden, das heißt der ersten Haltenut 58 axial gegenüberliegenden Haltenut 70 des Außenrings 16 gleichfalls durch Einpressen spiegelsymmetrisch zum ersten Dichtelement 46 befestigt. Eine Dichtlippe 72 des zweiten Dichtelements 48 steht hierbei zur Gewährleistung der gewünschten Abdichtungswirkung schleifend beziehungsweise reibungsbehaftet mit einer gleichfalls zylindrischen Kontaktfläche 74 des ersten Innenringbords 34 in einem direkten mechanischen Kontakt. Das zweite Dichtelement 48 ist im Übrigen konstruktiv identisch wie das erste Dichtelement 46 ausgebildet, so dass an dieser Stelle hinsichtlich der weiteren konstruktiven Einzelheiten des zweiten Dichtelements 48 sowie der zweiten Haltenut 70 auf die bereits weiter oben gemachten Erläuterungen zum ersten Dichtelement 46 verwiesen wird.
Der zweite Innenringbord 40 ist radial teilweise in einer umlaufenden Ringnut 80 des Innenrings 12 durch thermisches Schrumpfen oder Verkleben axial verschiebefest und drehfest befestigt. Die Ringnut 80 weist gemäß 1 lediglich exemplarisch eine näherungsweise viereckige, insbesondere eine rechteckförmige Querschnittsgeometrie auf. Ein radial einwärts gerichteter Abschnitt 82 des zweiten Innenringbords 40 ist hierbei zumindest bereichsweise geometrisch komplementär zu der Ringnut 80 ausgebildet. Aufgrund der somit kombiniert form- sowie kraft- und/oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem zweiten Innenringbord 40 und dem Innenring 12 ist eine unter allen Betriebsbedingungen des Zylinderrollenlagers 10 verlässliche mechanische sowie praktisch unlösbare Befestigung des Innenringbords 40 an dem Innenring 12 gegeben.
Im Ergebnis verfügt das erfindungsgemäße Zylinderrollenlager 10 damit über vier Borde 30, 32, 34, 40 und ist aufgrund der Wartungsfreiheit gepaart mit der hohen radialen Lasttragfähigkeit zum Beispiel für Festlageranwendungen in Getrieben einsetzbar.
Der zweite Innenringbord 40 kann aus einem Metall, wie zum Beispiel einer Stahl- oder Messinglegierung und/oder aus einem gegebenenfalls faserarmierten Kunststoff geeigneter Steifigkeit gebildet sein. Für den Fall, dass der zweite Innenringbord 40 aus einem Kunststoff gebildet ist, kann dieser zumindest in dem Bereich der erwähnten zylindrischen Kontaktfläche 62 mit einer vorzugsweise metallischen Beschichtung, einem metallischen Belag und/oder mit einem reibungsarmen Kunststoff versehen sein.
Zumindest im Fall eines vollständig aus einem Kunststoff gefertigten zweiten Innenringbords 40 kann dieser bei entsprechender Dimensionierung sowie einer hinreichenden Elastizität des Kunststoffes axial seitlich unter gleichzeitiger radialer Expansion auf den Innenring 12 aufgeschoben und beim Erreichen der Ringnut 80 unter radialer Kontraktion in diese eingerastet werden, also auf den Innenring 12 aufgeclipst werden. Eine Wärmebehandlung zum Aufschrumpfen des zweiten Innenringbords 40 kann in dieser Konstellation entfallen.
Beiderseits der Außenringlaufbahn 26 sind an dem Außenring 16 jeweils umlaufende hohlkehlartige Nuten 88, 90 zur Minimierung etwaig auftretender mechanischer Kerbspannungen vorgesehen. Dementsprechend ist im Bereich zwischen der Innenringlaufbahn 24 und dem ersten Innenringbord 34 eine weitere umlaufende hohlkehlartige Nut 92 ausgebildet.
Zur Montage des Zylinderrollenlagers 10 wird vorzugsweise zunächst der Wälzkörperkäfig 22 innerhalb des Außenrings 16 positioniert. Anschließend können die Wälzkörper 20 in die hier nicht dargestellten Taschen des Wälzkörperkäfigs 22 eingesetzt werden. Abschließend erfolgt durch axiales Einschieben des Innenrings 12 und die verschiebefeste sowie drehfeste Anordnung des anfänglich noch losen zweiten Innenringbords 40 in die Ringnut 80 des Innenrings 12 die Fertigstellung des Zylinderrollenlagers 10.
Die 2 zeigt einen Teillängsschnitt einer anderen Ausführungsform des Innenrings 12 des Zylinderrollenlagers 10 gemäß 1 mit einem in einer trapezförmigen Ringnut befestigten zweiten Innenringbord. Der Innenring 12 gemäß 2 verfügt im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 1 über eine Ringnut 100 mit einer trapezförmigen Querschnittsgeometrie. Ein darin axial verschiebefest sowie drehfest und unlösbar befestigter zweiter Innenringbord 102 verfügt zu diesem Zweck über einen radial einwärts gerichteten Abschnitt 104 mit einer zu der Querschnittsgeometrie der Ringnut 100 geometrisch komplementären beziehungsweise inversen Querschnittsgeometrie. Zwischen dem unlösbar mit dem Innenring 12 verbundenen zweiten Innenringbord 102 und dem ersten Innenringbord 34 verläuft erkennbar die Innenringlaufbahn 24 parallel zur Längsmittelachse 14.
Eine Schräge 106 der trapezförmigen Nut 100 kann hierbei wahlweise, wie mit der gestrichelten Linie angedeutet, in Richtung der Innenringlaufbahn 24 oder entgegengesetzt zu dieser geneigt sein, wohingegen ein Nutgrund 108 der trapezförmigen Ringnut 100 unabhängig hiervon stets parallel zur Längsmittelachse 14 beziehungsweise parallel zur der Innenringlaufbahn 24 ausgerichtet ist. Aufgrund der trapezförmigen Querschnittsgeometrie der Ringnut 100 wird die verschiebefeste und drehfeste Befestigung des zweiten Innenringbords 102 auf dem Innenring 12 sowie insbesondere das axiale Aufschieben des Innenringbords 102 auf den Innenring 12 vereinfacht. Im Übrigen ist der konstruktive Aufbau des zweiten Innenringbords 102 gemäß 2 derartig wie der des zweiten Innenringbords 40 gemäß 1, sodass an dieser Stelle zur Vermeidung doppelter Ausführungen auf die Beschreibung von 1 verwiesen sei.
Die 3 zeigt einen Teillängsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Innenrings 12 des Zylinderrollenlagers 10 gemäß 1 mit einem mittels einer Gewindeverbindung 120 befestigten zweiten Innenringbord 122. Anstatt der kombiniert formsowie kraft- und/oder stoffschlüssigen Verbindung des zweiten Innenringbords 122 mit dem Innenring 12 gemäß der 1 und 2 kommt hier eine Gewindeverbindung 120 zur verschiebe- und drehfesten Befestigung des zweiten Innenringbords 122 an dem Innenring 12 zum Einsatz. Die Gewindeverbindung 120 besteht aus einem Innengewinde 124 des Innenringbords 122, welches mit einem Außengewinde 126 des Innenrings 12 in Eingriff bringbar ist beziehungsweise auf dieses aufschraubbar ist. Das Außengewinde 126 ist hierbei in einem von dem ersten Innenringbord 34 weggerichteten Endabschnitt 128 des Innenrings 12 ausgebildet. Die Innenringlaufbahn 24 befindet sich zwischen diesem Außengewinde 126 des Innenrings 12 und dem ersten Innenringbord 34 des Innenrings 12. Die Gewindeverbindung 120 kann ein selbsthemmendes Gewinde aufweisen, um eine drehfeste Verbindung in jedem Fall zu gewährleisten.
In einem in der 3 nicht dargestellten vollständig auf den Innenring 12 aufgeschraubten Zustand des zweiten Innenringbords 122 schließt eine kreisringförmige Stirnfläche 130 des näherungsweise hohlzylindrischen und anfänglich losen zweiten Innenringbords 122 im Idealfall bündig mit einer ebenfalls im Wesentlichen kreisringförmigen Stirnfläche 132 des Innenrings 12 ab.
Die Gewindeverbindung 120 kann auch durch ein nicht dargestelltes mechanisches Sicherungsmittel oder ein zumindest teilweise aushärtbares polymeres Sicherungsmittel (z.B. Loctite^® etc.) unter allen praktisch auftretenden Betriebsbedingungen des Zylinderrollenlagers 10 gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert sein. Als ein mechanisches Sicherungsmittel können beispielsweise Sicherungsstifte, Sicherungsschrauben, Sicherungsbleche, Sicherungsdrähte etc. zum Einsatz kommen. Alternativ dazu kann das Innengewinde 124 mit dem Außengewinde 126 im Bereich der Stirnfläche 132 des Innenrings 12 zumindest abschnittweise verstemmt oder verquetscht werden.
Bezugszeichenliste

10: Zylinderrollenlager
12: Innenring
14: Längsmittelachse
16: Außenring
20: Wälzkörper
22: Wälzkörperkäfig
24: Innenringlaufbahn
26: Außenringlaufbahn
28: Wälzkörperreihe
30: Zweiter Außenringbord
32: Erster Außenringbord
34: Erster Innenringbord
40: Zweiter Innenringbord
42: Erste Stirnfläche eines Wälzkörpers
44: Zweite Stirnfläche eines Wälzkörpers
46: Ringförmiges erstes Dichtelement
48: Ringförmiges zweites Dichtelement
50: Lagerinnenraum
56: Ringwulst
58: Erste Haltenut
60: Dichtlippe
62: Zylindrische Kontaktfläche
64: Mittelabschnitt
66: Stützstruktur
70: Zweite Haltenut
72: Dichtlippe
74: Zylindrische Kontaktfläche
80: Rechteckförmige Ringnut
82: Abschnitt Innenringbord
88: Hohlkehlartige Nut
90: Hohlkehlartige Nut
92: Hohlkehlartige Nut
100: Trapezförmige Ringnut
102: Erster Innenringbord
104: Abschnitt Innenringbord
106: Schräge
108: Nutgrund
120: Gewindeverbindung
122: Erster Innenringbord
124: Innengewinde
126: Außengewinde
128: Endabschnitt
130: Stirnfläche des Innenringbords
132: Stirnfläche des Innenrings
A₁₁, A₁₂: Erstes Axialspiel
A₂₁, A₂₂: Zweites Axialspiel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011002898 A1 [0003]

Claims

Zylinderrollenlager (10) mit einem Innenring (12) und einem diesen koaxial umgebenden Außenring (16), zwischen denen in einem Wälzkörperkäfig (22) aufgenommene zylindrische Wälzkörper (20) in wenigstens einer Wälzkörperreihe (28) angeordnet sind, wobei der Außenring (16) zwei einstückig an diesem ausgebildete Außenringborde (30, 32) zur axialen Führung der Wälzkörper (20) aufweist, und bei dem der Innenring (12) einen einstückig an diesem ausgebildeten ersten Innenringbord (34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12) einen zweiten Innenringbord (40, 102, 122) aufweist, welcher als separater, hohlzylindrischer Ring hergestellt sowie axial verschiebefest und drehfest mit dem Innenring (12) verbunden ist, dass zwischen den Wälzkörpern (20) und den Innenringborden (34; 40, 102, 122) jeweils ein erstes Axialspiel (A₁₁, A₁₂) besteht, dass zwischen den Wälzkörpern (20) und den Außenringborden (30, 32) jeweils ein zweites Axialspiel (A₂₁, A₂₂) besteht, dass die zweiten Axialspiele (A₂₁, A₂₂) jeweils kleiner sind als die ersten Axialspiele (A₁₁, A₁₂) im Bereich der Innenringborde (34; 40, 102, 122), dass das Zylinderrollenlager (10) axial endseitig mittels zweier Dichtelemente (46, 48) unter Schaffung eines Lagerinnenraumes (50) abgedichtet ist, und dass der Lagerinnenraum (50) zumindest teilweise mit einem Schmierstoff befüllt ist.
Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (46) in einer ersten axial auswärts liegenden Haltenut (58) des Außenrings (16) fixiert ist, und dass eine radial einwärts gerichtete Dichtlippe (60) des ersten Dichtelements (46) an dem zweiten Innenringbord (40) anliegt.
Zylinderrollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (48) in einer zweiten axial auswärts liegenden Haltenut (70) des Außenrings (16) fixiert ist, und dass eine radial einwärts gerichtete Dichtlippe (72) des zweiten Dichtelements (48) an dem ersten Innenringbord (34) anliegt.
Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Dichtelement (46, 48) jeweils eine Stützstruktur (66) mit einer näherungsweise L-förmigen Querschnittsgeometrie aufweisen.
Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenringbord (40, 102) radial teilweise in einer Ringnut (80, 100) des Innenrings (12) durch thermisches Schrumpfen oder Verkleben axial verschiebefest und drehfest befestigt ist.
Zylinderrollenlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (80, 100) eine viereckige, mehreckige oder eine konkave Querschnittsgeometrie aufweist, wobei ein radial einwärts gerichteter Abschnitt (82, 104) des zweiten Innenringbords (40, 102) zumindest bereichsweise geometrisch komplementär zu der Ringnut (80, 100) ausgebildet ist.
Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenringbord (122) mittels einer Gewindeverbindung (120) mit dem Innenring (12) verbunden ist.
Zylinderrollenlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeverbindung (120) mit einem Innengewinde (124) am zweiten Innenringbord (122) und einem damit in Eingriff bringbaren Außengewinde (126) des Innenrings (12) gebildet ist, wobei das Außengewinde (126) an einem von dem ersten Innenringbord (34) weggerichteten Endabschnitt (128) des Innenrings (12) ausgebildet ist.
Zylinderrollenlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenringbord (122) im vollständig aufgeschraubten Zustand axial bündig zu einer von dem ersten Innenringbord (34) abgewandten Stirnfläche (132) des Innenrings (12) abschließt.
Zylinderrollenlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenringbord (40; 102, 122) mit einem Metall und/oder mit einem Kunststoff gebildet ist.