DE19518670C2 - Wälzlager mit integriertem elastischem Element - Google Patents

Wälzlager mit integriertem elastischem Element

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Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wälzlager werden in vielen Fällen mit einer bestimmten Vorspannkraft gegen­ einander angestellt eingebaut, um beispielsweise für die Welle eine hohe Füh­ rungsgenauigkeit zu erzielen oder ein unzulässiges Gleiten der Rollkörper zu vermeiden, wenn die Lager im Betrieb zumindest zeitweise ungenügend be­ lastet umlaufen würden. Bei in starren Gehäusen angestellten Lagern haben wegen der hohen axialen Steifigkeit der Wälzlager, Toleranzen der Umbauteile und Wärmedehnung der Bauteile erheblichen Einfluss auf die Höhe der Vor­ spannkraft, so dass der gewünschte Bereich nicht sichergestellt werden kann. Durch schwer zu kontrollierende Einflüsse, wie Temperaturänderungen, unge­ naue Montage oder Einbautoleranzen, kann die Vorspannkraft stark ansteigen und damit zum Ausfall des Lagers führen.
Aus der DE 17 75 307 A ist ein Schrägkugellager bekannt, das einen an einem Laufring angeordneten Flansch aufweist, der federnd ausgebildet ist. Dazu ist der radiale Flansch gegenüber der Lagerachse unter einem Winkel kleiner 90° angeordnet. Ein solches Lager benötigt aber radial zusätzlichen Raum, der nicht immer zur Verfügung steht.
Es ist auch bekannt, die Vorspannkraft durch Anordnung federnder Elemente zwischen Wälzlager und Gehäuse in einem engen Toleranzbereich zu halten. Diese zusätzlichen Teile erschweren und verteuern jedoch die Montage und die Lagerhaltung. Außerdem ist die Federsteifigkeit, z. B. bei dazwischen angeord­ neten Federn, in manchen Fällen nicht hoch genug.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Lager der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass es ohne zusätzliche Teile und bei geringem radialen und axialen Bauraum gegebene Toleranzen und auftretende Wärmedehnungen ausgleichen kann, ohne dass es zu unzulässig hohen Verspannungen kommt und auch etwaige Stoßbelastungen trotz großer Steifigkeit elastisch aufnehmen kann. Außerdem soll auch die Momentensteifigkeit der Lagerung, also der Wi­ derstand gegen Verkippung der Welle im Gehäuse, nicht nachteilig beeinflusst werden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.
Die Erfindung ermöglicht eine angestellte Lagerung mit gezielt hoher Momen­ tensteifigkeit ohne extrem enge Toleranzen der Bauteile. Sie verbindet die Vorteile der Elastizität einer Federanstellung mit der Einfachheit einer starren Anordnung. Das elastische Element ergibt eine gleichmäßige Steifigkeit über den Umfang, wie Tellerfedern, jedoch bei niedrigem Querschnitt. Die Ausbil­ dung der Umfangsschlitze nach Aal eines Langloches, also mit abgerundeten Schlitzenden, ergibt festigkeitsgemäß einen günstigen Kraftverlauf. Die Anord­ nung der Umfangsschlitze am Lageraußenring hat den Vorteil, dass die Zahl der Bauteile, der Bauraum und die Toleranzensumme minimiert werden.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schrägkugellager im Halbschnitt
Fig. 2 einen Teil der Seitenansicht des Außenrings gemäß der Schnittlinie A-A von Fig. 1
In Fig. 1 ist der Innenring mit 1, die Kugeln mit 2, der Käfig mit 3 und der Au­ ßenring mit 4 bezeichnet. Erfindungsgemäß ist der Außenring 4 verbreitert aus­ geführt, so dass er axial mit einem Bereich 5 über den Innenring 1 übersteht. Der Bereich 5 ist mit zwei Reihen von Umfangsschlitzen 6 versehen, die ge­ geneinander in Umfangsrichtung versetzt sind. Dadurch liegen die zwischen zwei Langlöchern befindlichen Stege 7 der einen Reihe jeweils etwa in der Mitte des Langloches der benachbarten Reihe und ermöglicht so ein elastisches Einfedern. Die gewünschte Steifigkeit lässt sich über die Wandstärke und Länge der Umfangsschlitze 6 je nach Einbau- und Belastungsfall optimieren.

Claims (5)

1. Wälzlager mit an einem Lagerring einstückig integriertem elastischen Element zur Reduzierung der Toleranz der Vorspannkraft, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein Laufring (4) in Axialrichtung verbreitert ausge­ bildet ist und in diesem Bereich (5) mit mindestens zwei axial beabstan­ deter Reihen von Umfangsschlitzen (6) versehen ist, wobei die in Um­ fangsrichtung durch Stege (7) beabstandeten Umfangsschlitze (6) axial beabstandeter Reihen zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Um­ fangsschlitze (6) nach Art eines Langloches ausgebildet sind.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Um­ fangsschlitze (6) am Lageraußenring (4) angeordnet sind.
4. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwi­ schen zwei Umfangsschlitzen (6) befindlichen Stege (7) der einen Reihe etwa über der Mitte eines Umfangsschlitzes (6) der benachbar­ ten Reihe liegen und so ein elastisches Einfedern ermöglichen.
5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schrägkugellager ausgebildet ist.
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