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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kleines, kompaktes Mehrstufen-Kreuzrollenlager.
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Ein Kreuzrollenlager ist derart ausgebildet, dass Rollen in ein zwischen einem Außenring und einem Innenring ausgebildetes, ringförmiges Laufringteil derart eingesetzt sind, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen zueinander senkrecht sind. Aus diesem Grund werden Kreuzrollenlager häufig für Lager verwendet, die sowohl radialen Belastungen als auch axialen Belastungen ausgesetzt sind.
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JP 5 044 720 A zeigt ein Mehrstufen-Kreuzrollenlager, das ein erstes Kreuzrollenlager mit einem ersten Innenring und ein zweites Kreuzrollenlager mit einem zweiten Innenring aufweist. Zylindrische Rollen sind jeweils zwischen den Innenringen und wenigstens einem Außenring angeordnet.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Mehrstufen-Kreuzrollenlagers, das eine Mehrzahl von Kreuzrollenlagern beinhaltet und eine kleine kompakte Konstruktion aufweist.
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Im Spezielleren besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines flachen Mehrstufen-Kreuzrollenlagers.
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Erreicht werden die genannten sowie weitere Ziele durch ein Mehrstufen-Kreuzrollenlager gemäß Anspruch 1 oder 2.
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Ein mehrstufiges Kreuzrollenlager mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion läßt sich klein und kompakt ausbilden. Diese Konstruktion ist besonders geeignet für ein Mehrstufen-Kreuzrollenlager mit einem zentralen Hohlraum, bei dem der Innenring aus einem ringförmigen Element gebildet ist.
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Anstatt der Ausbildung des Außenrings des ersten Kreuzrollenlagers und des zweiten Kreuzrollenlagers in Form eines einzigen ringförmigen Elements können auch die Innenringe dieser Kreuzrollenlager als einzelnes ringförmiges Element ausgebildet werden.
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Das heißt, der Innenring des ersten Kreuzrollenlagers und der Innenring des zweiten Kreuzrollenlagers können durch ein einzelnes ringförmiges Element gebildet sein, und eine innenringseitige Laufringteil-Nut des ersten Kreuzrollenlagers und eine innenringseitige Laufringteil-Nut des zweiten Kreuzrollenlagers können in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche des ringförmigen Elements ausgebildet sein.
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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1A und 1B eine Endansicht bzw. eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers, das nicht Bestandteil der beanspruchten Erfindung ist;
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2 eine Schnittdarstellung eines dreistufigen Kreuzrollenlagers, das nicht Bestandteil der beanspruchten Erfindung ist;
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3 eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Technischer Hintergrund
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Die 1A und 1B zeigen eine Endansicht bzw. eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers. Wie in diesen Zeichnungen zu sehen ist, beinhaltet ein zweistufiges Kreuzrollenlager 1 ein erstes Kreuzrollenlager 10 und ein zweites Kreuzrollenlager 20. Das zweite Kreuzrollenlager 20 ist auf der Innenseite des ersten Kreuzrollenlagers 10 konzentrisch angeordnet. Bei dem vorliegenden zweistufigen Kreuzrollenlager sind das erste und das zweite Kreuzrollenlager 10, 20 in einer Ebene angeordnet, die zu einer Lagerachse 1a senkrecht ist.
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Das erste Kreuzrollenlager 10 beinhaltet einen Außenring 12, der eine ringförmige, außenringseitige Laufringteil-Nut 11 in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche aufweist, ein erstes ringförmiges Element 14, das eine ringförmige, innenringseitige Laufringteil-Nut 13 in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche aufweist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 15, die in ein Laufringteil eingesetzt sind, das durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 11 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 13 gebildet ist, wobei die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen 15 senkrecht zueinander sind. Eine Einbringöffnung 14b, die ein Einbringen der Rollen 15 in das Laufringteil ermöglicht, ist in einer ringförmigen Endfläche bzw. Stirnfläche 14a des ersten ringförmigen Elements 14 ausgebildet, wobei diese Einbringöffnung 14b durch einen Stopfen 16 verschlossen ist.
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In Intervallen in einem bestimmten Winkelabstand sind Befestigungsöffnungen 12a und Gewindeöffnungen 12b in einander abwechselnder Weise in Umfangsrichtung um den Außenring 12 herum ausgebildet, wobei sich diese Öffnungen in Richtung der Lagerachse 1a erstrecken. Eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen 14c ist ebenfalls in bestimmten Intervallen in Umfangsrichtung in dem ersten ringförmigen Element 14 ausgebildet, wobei diese Gewindeöffnungen 14c sich ebenfalls in Richtung der Lagerachse 1a erstrecken.
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Das zweite Kreuzrollenlager 20 beinhaltet eine außenringseitige Laufringteil-Nut 21, die in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche des vorstehend genannten ersten ringförmigen Elements 14 ausgebildet ist, einen ringförmigen Innenring 24, der eine innenringseitige Laufringteil-Nut 23 in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche aufweist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 25, die in ein Laufringteil eingebracht sind, das durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 21 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 23 gebildet ist, wobei die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen senkrecht zueinander sind. Eine Einbringöffnung 24b, die das Einbringen der Rollen 25 in das Laufringteil ermöglicht, ist in einer ringförmigen Endfläche 24a des ringförmigen Innenrings 24 ausgebildet, wobei diese Einbringöffnung 24b durch einen Stopfen 26 verschlossen ist. Ferner ist eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen 24c in Intervallen mit einem bestimmten Winkelabstand in Umfangsrichtung um den Innenring 24 herum ausgebildet, wobei diese Gewindeöffnungen 24c sich in Richtung der Lagerachse 1a durch den Innenring 24 hindurch erstrecken.
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Mit dem zweistufigen Kreuzrollenlager 1 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion lassen sich zwei Arten konzentrischer Rotation von einer einzelnen Ebene aus, die zu der Lagerachse 1a senkrecht ist, erzielen.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines dreistufigen Kreuzrollenlagers. Das dreistufige Kreuzrollenlager 2 ist ferner mit einem dritten Kreuzrollenlager 30 ausgebildet, das konzentrisch auf der Innenseite des vorstehend beschriebenen zweistufigen Kreuzrollenlagers 1 angeordnet ist.
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Bei dem dreistufigen Kreuzrollenlager 2 verwendet das ganz innen angeordnete, dritte Kreuzrollenlager 30 den ringförmigen Innenring 24 (das zweite ringförmige Element) des zweiten Kreuzrollenlagers 20 als seinen Außenring. Mit anderen Worten ist eine außenringseitige Laufringteil-Nut 31 für das dritte Kreuzrollenlager in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche des Innenrings 24 ausgebildet. Ein mit einer Rotationswelle 37 integral ausgebildeter Innenring 34 ist im Inneren des Innenrings 24 angeordnet, und eine innenringseitige Laufringteil-Nut 33 ist in der kreisförmigen Außenumfangsfläche des Innenrings 34 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Rollen 35 ist in das durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 31 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 33 gebildete ringförmige Laufringteil derart eingesetzt, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen zueinander senkrecht sind.
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Bei dem Innenring 34 des vorliegenden dreistufigen Kreuzrollenlagers handelt es sich um einen geteilten Ring, und dieser ist gebildet aus einem ersten Ringteil 34a und einem zweiten Ringteil 34b des geteilten Rings, die in Richtung der Lagerachse 1a durch einen Befestigungsriemen 34c aneinander befestigt sind. Die Drehwelle 37 ist in integraler Weise mit einem der Ringteile 34a ausgebildet, während eine Durchgangsöffnung 34d, in die die Drehwelle 37 eingesetzt werden kann, in dem anderen Ringteil 34b des geteilten Rings 34 ausgebildet ist.
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Mit dem dreistufigen Kreuzrollenlager 2 der vorstehend beschriebenen Konstruktion lassen sich drei Arten von konzentrischer Rotation von einer einzigen Ebene aus erzielen, die zu der Lagerachse 1a senkrecht ist.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele eines Mehrstufen-Kreuzrollenlagers gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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3 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet das zweistufige Kreuzrollenlager 3 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Kreuzrollenlager 40, das auf einer Seite in Richtung einer Lagerachse 3a angeordnet ist, sowie ein zweites Kreuzrollenlager 50, das auf der anderen Seite konzentrisch zu dem ersten Kreuzrollenlager 40 angeordnet ist.
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Das erste Kreuzrollenlager 40 beinhaltet eine außenringseitige Laufringteil-Nut 42, die in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche eines ringförmigen Elements 41 ausgebildet ist, eine innenringseitige Laufringteil-Nut 44, die in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche eines ringförmigen Innenrings 43 ausgebildet ist, der auf der Innenseite des ringförmigen Elements 41 angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 45, die in ein durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 42 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 44 ausgebildetes ringförmiges Laufringteil derart eingesetzt sind, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen senkrecht zueinander sind.
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Das zweite Kreuzrollenlager 50 hat die gleiche Konstruktion und beinhaltet somit eine außenringseitige Laufringteil-Nut 52, die in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche des vorstehend genannten ringförmigen Elements 41 ausgebildet ist, eine innenringseitige Laufringteil-Nut 54, die in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche eines ringförmigen Innenrings 53 ausgebildet ist, der ebenfalls auf der Innenseite des ringförmigen Elements 41 angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 55, die in ein durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 52 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 54 gebildetes ringförmiges Laufringteil derart eingesetzt sind, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen senkrecht zueinander sind.
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Hierbei entspricht die Breite des ringförmigen Elements 41 in etwa den kombinierten Breiten der beiden Innenringe 43, 55. Durchgangsöffnungen 41a für Befestigungszwecke sowie Gewindeöffnungen 41b, 41c sind in einander abwechselnder Weise in bestimmten Winkelabständen um den Umfang herum in dem ringförmigen Element ausgebildet. Gewindeöffnungen 43a, 53a für Befestigungszwecke sind ebenfalls in bestimmten Winkelabständen um den Umfang jedes der Innenringe 43, 53 herum ausgebildet. Ferner sind Einbringöffnungen 43b, 53b zum Einbringen der Rollen 45, 55 in das Laufringteil in den ringförmigen Endflächen der Innenringe 43, 53 ausgebildet, wobei diese Einbringöffnunen 43b, 53b durch Stopfen 46, 56 verschlossen sind.
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Das zweistufige Kreuzrollenlager 3 besitzt eine kleine kompakte Konstruktion und hat einen Vorteil dahingehend, dass es in einfacher Weise möglich ist, einen inneren Hohlraum 60 mit einem großen Innendurchmesser im Zentrum des zweistufigen Kreuzrollenlagers 3 zu bilden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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4 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweistufigen Kreuzrollenlagers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet das zweistufige Kreuzrollenlager 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Kreuzrollenlager 70, das auf der einen Seite in Richtung einer Lagerachse 4a angeordnet ist, sowie ein zweites Kreuzrollenlager 80, das auf der anderen Seite konzentrisch zu dem ersten Kreuzrollenlager 70 angeordnet ist.
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Das erste Kreuzrollenlager 70 beinhaltet eine außenringseitige Laufringteil-Nut 72, die in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche eines Außenrings 71 ausgebildet ist, eine innenringseitige Laufringteil-Nut 74, die in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche eines ringförmigen Elements 73 ausgebildet ist, das auf der Innenseite des Außenrings 71 angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 75, die in ein durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 72 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 74 gebildetes ringförmiges Laufringteil derart eingesetzt sind, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen senkrecht zueinander sind.
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Das zweite Kreuzrollenlager 80 besitzt dieselbe Konstruktion und beinhaltet somit eine außenringseitige Laufringteil-Nut 82, die in einer kreisförmigen Innenumfangsfläche eines Außenrings 81 ausgebildet ist, der dem vorstehend genannten Außenring 71 benachbart angeordnet ist, eine innenringseitige Laufringteil-Nut 84, die in einer kreisförmigen Außenumfangsfläche des vorstehend erwähnten ringförmigen Elements 73 ausgebildet ist, das auf der Innenseite des Außenrings 81 angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Rollen 85, die in ein durch die außenringseitige Laufringteil-Nut 82 und die innenringseitige Laufringteil-Nut 84 gebildetes ringförmiges Laufringteil derart eingebracht sind, dass die Rotationsachsen von aufeinander folgenden Rollen senkrecht zueinander sind.
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Hierbei ist die Breite des ringförmigen Elements 73 in etwa gleich der kombinierten Breite der beiden Außenringe 71, 81. Durchgangsöffnungen 73a für Befestigungszwecke sowie Gewindeöffnungen 73b, 73c sind in bestimmten Winkelabständen um den Umfang herum in einander abwechselnder Weise in dem ringförmigen Element 73 ausgebildet. Gewindeöffnungen 71a, 81a für Befestigungszwecke sind ebenfalls in bestimmten Winkelabständen um den Umfang jedes der Außenringe 71, 81 herum ausgebildet. Ferner sind Einbringöffnungen 71b, 81b zum Einbringen der Rollen 75, 85 in das Laufringteil in den ringförmigen Endflächen der Außenringe 71, 81 ausgebildet, wobei diese Einbringöffnungen 71b, 81b durch Stopfen 76, 86 verschlossen sind.
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Das zweistufige Kreuzrollenlager 4 hat eine kleine, kompakte Konstruktion und beinhaltet einen Vorteil dahingehend, dass es in einfacher Weise möglich ist, einen inneren Hohlraum 90 mit einem großen Innendurchmesser im Zentrum des zweistufigen Kreuzrollenlagers 4 zu bilden.
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Alternative Ausführungsformen
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Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind zwar auf Beispiele von Mehrstufen-Kreuzrollenlagern gerichtet, bei denen zwei oder drei Stufen konzentrisch angeordnet sind, jedoch versteht es sich, dass die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ebenso gut bei einem Kreuzrollenlager mit vier oder mehr Stufen Anwendung finden kann.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, verwendet die vorliegende Erfindung eine Konstruktion, bei der eine Mehrzahl von Kreuzrollenlagern konzentrisch in mehreren Stufen entlang einer Ebene angeordnet ist, die rechtwinklig zu der Lagerachse ist, wobei die Konstruktion derart ausgebildet ist, dass einzelne ringförmige Elemente als Außenringe und Innenringe von einander benachbarten Kreuzrollenlagern verwendet werden. Somit läßt sich mit der vorliegenden Erfindung ein Mehrstufen-Kreuzrollenlager mit einer kleinen, kompakten Konstruktion schaffen, das insbesondere in Richtung der Lagerachse extrem schlank ausgebildet ist.
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Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Mehrzahl von Kreuzrollenlagern, die entlang der Lagerachse angeordnet sind, wobei ein einzelnes ringförmiges Element dazu ausgebildet ist, als Innenringe oder Außenringe dieser Kreuzrollenlager zu wirken. Somit läßt sich gemäß der vorliegenden Erfindung ein mehrstufiges Kreuzrollenlager mit einer kleinen kompakten Konstruktion verwirklichen. Es ist auch möglich, ein Mehrstufen-Kreuzrollenlager zu realisieren, das einen inneren Hohlraum mit einem großen Innendurchmesser in einem zentralen Teil aufweist.
