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Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere Pendelrollenlager, mit einem Innenring und einem Außenring sowie eine erste Gruppe von Wälzkörpern und eine zweite Gruppe von Wälzkörpern ,welche in zwei Reihen nebeneinander zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei die erste Gruppe von Wälzkörpern auf einer ersten Innenringlaufbahn des Innenrings und auf einer erste Außenringlaufbahn des Außenrings wälzen, sowie die zweite Gruppe von Wälzkörpern auf einer zweiten Innenringlaufbahn des Innenrings und auf einer zweiten Außenringlaufbahn des Außenrings wälzen.
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Pendelrollenlager besitzen zwei Rollenreihen mit einer gemeinsamen hohlkugelförmigen Laufbahn am Außenring. Der Innenring weist zwei zur Lagerachse geneigte Laufbahnen auf. Infolge dieser Ausgestaltung kombinieren Pendelrollenlager, die in dieser Ausführung Radiallager sind, eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften.
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Sie sind insbesondere winkelbeweglich und deshalb unempfindlich gegen Fluchtungsfehler einer Welle zum Gehäuse bzw. gegen Durchbiegungen der Welle. Pendelrollenlager haben daher die Eigenschaft, auch dann ordnungsgemäß zu rotieren, wenn sich die Welle verbiegt bzw. im Verhältnis zur Achse des Außenrings schräg geneigt dreht. Das Lager besitzt also ein Selbstausrichtungsvermögen. Solche Lager werden häufig dort eingesetzt, wo die Zentrierung zwischen Welle und dem Gehäuse Probleme bereitet oder die Abweichung zur Welle so groß ist, dass der Innenring in schräg gestelltem Zustand rotiert. Sie sind radial sehr hoch belastbar und können zusätzlich auch relativ hohe Axiallasten in beiden Richtungen aufnehmen.
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Ein Pendelrollenlager ist beispielsweise aus
DE 196 11 723 A1 bekannt. Es weist einen Außenring mit der hohlkugelförmigen, sphärischen Laufbahn auf, wobei sich der Krümmungsmittelpunkt im Lagermittelpunkt befindet. Auf dieser Laufbahn laufen die Wälzkörper, die in einem Lagerkäfig zur Beabstandung der Wälzkörper gehaltert sind. Ferner ist ein Innenring mit zwei zueinander geneigten Laufbahnen vorgesehen.
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Um auch eine Montage eines derartigen Pendelrollenlagers an schwer zugänglichen Lagerstellen zu ermöglichen, sind geteilte Pendelrollenlager entwickelt worden, die über einen geteilten Innen- und/oder Außenring verfügen. Die geteilten Lagerringe werden in der Regel mit Schrauben zusammengespannt.
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Es kann Anwendungsfälle geben, bei denen insbesondere im mittleren Bereich der Laufbahnen des geteilten Innenrings der Wellensitz zu lose ausgestaltet ist, was zu Verschleiß der Wellenpassung führen kann, verursacht durch Mikrobewegungen und Passungsverschleiß.
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Es ist somit die Aufgabe der Erfindung die skizzierten Nachteile zu überwinden und ein verbessertes Wälzlager bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Wälzlager, insbesondere ein Pendelrollenlager, mit einem Innenring und einem Außenring sowie eine erste Gruppe von Wälzkörpern und eine zweite Gruppe von Wälzkörpern, welche in zwei Reihen nebeneinander zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei die erste Gruppe von Wälzkörpern auf einer ersten Innenringlaufbahn des Innenrings und auf einer erste Außenringlaufbahn des Außenrings wälzen, sowie die zweite Gruppe von Wälzkörpern auf einer zweiten Innenringlaufbahn des Innenrings und auf einer zweiten Außenringlaufbahn des Außenrings wälzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager einen geteilten Mittelbordring aufweist, der in axialer Richtung zwischen der ersten Gruppe von Wälzkörpern und der zweiten Gruppe von Wälzkörpern an dem Innenring derart fixierbar ist, dass dieser eine radiale Pressung des Innenrings auf einer Lagerwelle bewirkt.
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Hierdurch kann eine sichere Presspassung zwischen dem Innenring und der Lagerwelle auf eine besonders montagefreundliche Art und Weise ausgebildet werden.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Wälzlager können insbesondere dazu verwendet werden, Drehbewegungen mit möglichst geringen Reibungsverlusten zu ermöglichen. Wälzlager können insbesondere zur Fixierung und/oder Lagerung von Achsen und Wellen eingesetzt werden, wobei sie, je nach Bauform, radiale und/oder axiale Kräfte aufnehmen und gleichzeitig die Rotation der Welle oder der so auf einer Achse gelagerten Bauteile ermöglichen.
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Hierzu sind zwischen einem Innenring und einem Außenring des Wälzlagers abrollende Wälzkörper angeordnet. Zwischen diesen drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und den Wälzkörpern tritt innerhalb des Wälzlagers in der Regel hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring bevorzugt auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen können, ist die Rollreibung derartiger Lager relativ gering. Ein Wälzlager kann ein- oder mehrreihig ausgebildet sein. Im Zusammenhang mir dieser Erfindung ist das Wälzlager zweireihig ausgebildet.
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Der Innenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Welle mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Welle mit der der Welle zugewandten Seite der Mantelfläche des Innenrings verbunden sein, wobei auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Innenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Innenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Innenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Der Außenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Lagerung mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Lagerung mit der der Lagerung zugewandten Seite der Mantelfläche des Außenrings verbunden sein, wobei der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Außenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Außenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Außenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Die Wälzkörper haben abhängig von der Wälzlagerbauart die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Wälzlagers ab und haben die Aufgabe, die auf ein Radialwälzlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen. Rollenförmige Wälzkörper werden auch als Rollenwälzkörper und kugelförmige Wälzkörper als Lagerkugel bezeichnet.
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Rollenförmige Wälzkörper können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der symmetrischen Pendelrollen, der asymmetrischen Pendelrollen, der Zylinderrollen, der Nadelrollen und/oder der Kegelrollen.
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Wälzkörper können in einem Käfig oder durch Wälzkörperdistanzstücke geführt und voneinander beabstandet sein. Es ist grundsätzlich auch denkbar, ein käfigloses Wälzlager auszubilden, welches auch als vollrolliges Wälzlager bezeichnet wird. Bei vollrolligen Wälzlagern können sich benachbarte Wälzkörper kontaktieren.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Innenringlaufbahn des Innenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Innenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht. Die Innenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Innenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Innenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn erlauben.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Außenringlaufbahn des Außenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Außenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht. Die Außenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Außenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Außenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn erlauben.
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Die Lagerwelle ist ein rotierendes Maschinenelement, dass zur Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten dient. Die Lagerwelle ist in wenigstens einem Wälzlager der Wälzlageranordnung drehbar gelagert. Die Lagerwelle kann insbesondere zylinderförmig ausgestaltet sein. Eine Lagerwelle kann beispielsweise ausgewählt sein auch der Gruppe der Vollwellen, Hohlwellen, Kurbelwellen und/oder Gelenkwellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der geteilte Mittelbordring eine erste Bordringhälfte und eine zweite Bordringhälfte aufweist, welche kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbindbar sind.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die erste Bordringhälfte und die zweite Bordringhälfte mittels wenigstens einer Schraubverbindung verbunden sind.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Schraubverbindung in ihrer Längserstreckung im Wesentlichen tangential zum und/oder im geteilten Mittelbordring verläuft.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass der Innenring geteilt ausgeführt ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass der Innenring eine Nut aufweist, in die der geteilte Mittelbordring aufgenommen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der geteilten Mittelbordring im Querschnitt V-förmig oder rechteckig ausgebildet ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich des Verständnisses der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 ein Pendelrollenlager nach dem Stand der Technik in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 2 einen Innenring eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 3 einen geteilten Mittelbordring in einer schematischen Längsschnittansicht, und
- 4 einen Innenring eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer schematischen Querschnittsansicht.
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1 zeigt ein als Pendelrollenlager ausgebildetes Wälzlager 1 mit einem Innenring 2 und einem Außenring 3 sowie eine erste Gruppe von Wälzkörpern 4 und eine zweite Gruppe von Wälzkörpern 5, welche in zwei Reihen nebeneinander zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 angeordnet sind. Die erste Gruppe von Wälzkörpern 4 wälzt auf einer ersten Innenringlaufbahn 6 des Innenrings 2 und auf einer erste Außenringlaufbahn 7 des Außenrings 3. Die zweite Gruppe von Wälzkörpern 4 wälzt auf einer zweiten Innenringlaufbahn 6' des Innenrings 2 und auf einer zweiten Außenringlaufbahn 7' des Außenrings 3.
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Erfindungsgemäß besitzt das Wälzlager 1 einen geteilten Mittelbordring 8, der in axialer Richtung zwischen der ersten Gruppe von Wälzkörpern 4 und der zweiten Gruppe von Wälzkörpern 4 an dem Innenring 2 derart fixierbar ist, dass dieser eine radiale Pressung des Innenrings 2 auf einer Lagerwelle 9 bewirkt. Dies wird anhand der 2-4 nachfolgend näher erläutert.
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3 zeigt, dass der geteilte Mittelbordring 8 eine erste Bordringhälfte 10 und eine zweite Bordringhälfte 11 aufweist, welche kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbindbar sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die erste Bordringhälfte 10 und die zweite Bordringhälfte 11 mittels wenigstens einer Schraubverbindung 12 verbunden. Die Schraubverbindung 12 verläuft in ihrer Längserstreckung im Wesentlichen tangential im geteilten Mittelbordring 8. Der Innenring 2 kann insbesondere geteilt ausgeführt sein.
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Aus den 2 und 4 wird ersichtlich, dass der Innenring 2 eine Nut 13 aufweist, in die der geteilte Mittelbordring 8 aufgenommen ist. Der geteilten Mittelbordring 8 besitzt im Ausführungsbeispiel der 2 einen V-förmig Querschnitt, der in eine korrespondierend ausgebildete V-förmige Nut 13 eingreift. Hierdurch kann der Mittelbordring 8 insbesondere einen Rollenanlauf der Wälzkörper ausbilden. Im Ausführungsbeispiel der 4 ist der Querschnitt des geteilten Mittelbordrings 8 sowie der korrespondierenden Nut 13 rechteckig ausgebildet, was sich insbesondere für eine Konfiguration des Mittelbordrings 8 ohne Rollenanlauf eignet.
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Für den Fall eines festen Mittelbordes am Innenring 2 - was in den Figuren nicht gezeigt ist - wird eine Verschraubung an beiden gegenüberliegenden Trennstellen angebracht.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlager
- 2
- Innenring
- 3
- Außenring
- 4
- eine erste Gruppe von Wälzkörpern
- 5
- eine zweite Gruppe von Wälzkörpern
- 6
- Innenringlaufbahn
- 7
- Außenringlaufbahn
- 8
- geteilter Mittelbordring
- 9
- Lagerwelle
- 10
- erste Bordringhälfte
- 11
- zweite Bordringhälfte
- 12
- Schraubverbindung
- 13
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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