DE19607443A1

DE19607443A1 - Kreuzrollenlager

Info

Publication number: DE19607443A1
Application number: DE1996107443
Authority: DE
Inventors: Hubertus Dipl Ing Frank; Georg Dipl Ing Hofmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-09-04

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kreuzrollenlager, bestehend aus einem Außenring, einem Innenring und dazwischen auf zugehörigen Laufbahnen abwälzenden Zylinderrollen, von denen jeweils aufeinanderfolgende unter 90° zueinander gekreuzte Achsen aufweisen.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Kreuzrollenlager ist auf Seite 23 des Fachbuches "Die Wälzlager praxis", Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz, 1995, beschrieben. Solche Kreuzrollenlager werden als Schwenklager für die Abstützung von Baggern, Kränen und anderen Geräten des Schwermaschinenbaus verwendet, d. h. in Einsatzgebieten, bei denen bei begrenztem Einbauraum hohe Belastungen auf treten und die eine hohe Betriebssicherheit verlangen. Diese Lager können Axialkräfte, Radialkräfte und Kippmomente aufnehmen.

Ein anderes Einsatzgebiet sind die Gelenke von Industrierobotern und anderen Lagerstellen, wobei man hier besonders die Tragfähigkeit und Steifigkeit von Kreuzrollenlagern schätzt. Kreuzrollenlager haben einen Kranz von Rollen mit annähernd quadratischem Querschnitt, die abwechselnd mit versetzter Achse auf den Laufbahnen abrollen. Sie besitzen Segmentkäfige oder sie sind vollrollig ausgebildet.

Speziell beim Einsatz in Robotergetrieben kann nun der Fall eintreten, daß der Außen- oder Innenring eines solchen Kreuzrollenlagers anwendungsbedingt in einer komplizierten geometrischen Form gefertigt werden muß. Es liegt auf der Hand, daß eine solch komplizierte Form nur durch eine Vielzahl von kosten intensiven Arbeitsgängen herstellbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von kompliziert gestal teten Lagerringen eines Kreuzrollenlagers zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß der Außen- und/oder Innenring zweiteilig ausgebildet ist und aus einem die Laufbahnen tragenden Laufring und einer An schlußkonstruktion besteht.

Ein derartig zusammengesetzter Ring läßt sich wesentlich einfacher fertigen. So braucht man zum Beispiel nicht den gesamten Ring des Kreuzrollenlagers einer Härtung zu unterwerfen, sondern nur den eigentlichen Laufring. Ein im Quer schnitt rechteckiger Ring läßt sich auch viel einfacher in Aufnahmevorrich tungen einspannen, wenn dies beispielsweise wie beim Schleifen der Laufbah nen erforderlich ist, als ein kompliziert geformter Gesamtring.

In Weiterentwicklung der Erfindung ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß der Laufring aus einem Wälzlagerstahl gefertigt ist. Dies hat den Vorteil, daß teuerer hochvergüteter Stahl nur dort eingesetzt zu werden braucht, wo er tatsächlich erforderlich ist. Die Anschlußkonstruktion kann aus weniger wertvollem Materi al gefertigt sein.

Zweckmäßigerweise wird man dabei nach Anspruch 3 so vorgehen, daß die Anschlußkonstruktion eine Ausnehmung aufweist, in welcher der Laufring integriert ist. Dabei ist der Laufring mit der Anschlußkonstruktion geklemmt und somit das Laufbahnsystem auf Vorspannung gebracht.

Die besonders bei Industrierobotern geschätzte Positioniergenauigkeit von Kreuzrollenlagern wird beim erfindungsgemäß zweiteilig ausgebildeten Außen- bzw. Innenring dadurch realisiert, daß in der Ausnehmung ein die Mantelfläche des Laufringes umschließendes Druckmedium eingebracht ist, das über eine Druckerzeugungsvorrichtung mit Druck beaufschlagbar ist. Auf die Weise läßt sich mit einfachen Mitteln die Vorspannung und damit die gewünschte Steifig keit des Kreuzrollenlagers einstellen.

Aus Anspruch 5 geht hervor, daß das Druckmedium eine Flüssigkeit oder ein Festkörper sein kann, wobei zweckmäßigerweise im letztgenannten Fall nach Anspruch 6 das Druckmedium ein Kunststoff ist. Ist ein festes Druckmedium vorhanden, erfolgt die Druckerzeugung in einfacher Weise durch Gewindestifte, die durch Eindrehen den zur Verfügung stehenden Raum zur Aufnahme des inkompressiblen Druckmediums verkleinern. Bei einem flüssigen Druckmedium läßt sich der Druck und damit die Lagersteifigkeit variieren, d. h. es liegt eine dynamische Lagersteifigkeit vor. Zweckmäßigerweise wird diese beispielsweise in der Arbeitsphase eines Industrieroboters am größten sein, während sie beim Verfahren in die nächste Arbeitsposition durchaus abfallen kann.

Durch das vorhandene Druckmedium wird es möglich, die Ausnehmung in der Anschlußkonstruktion mit einer größeren Toleranz zu fertigen, da mit Hilfe des Druckmediums auf das Lagerspiel nachträglich eingewirkt werden kann. Mit anderen Worten, die Ausnehmung und der Laufring brauchen nur in relativ grober Näherung übereinstimmen, da maßliche Differenzen ausgleichbar sind. Auf diese Weise wird die Fertigung der Anschlußkonstruktion mit der den Laufring aufnehmenden Ausnehmung nochmals erleichtert.

Schließlich soll nach Anspruch 7 der Laufring eine Sprengfuge aufweisen, d. h. zweiteilig ausgebildet sein. Auf diese Weise wird nochmals eine Montageer leichterung erreicht.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 u. 2 eine Draufsicht auf ein Robotergetriebe mit Kreuzrollenlager, teilweise geschnitten,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes aus dem Kreuzrol lenlager nach Fig. 2.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Getriebeeinheit eines Industrieroboters besteht aus einem verzahnten Innenring 1, der frei drehbar zwischen einem feststehenden Außenring 2 und einem Stator 3 angeordnet ist. Der Stator 3 ist ebenfalls verzahnt und bildet mit dem Außenring 2 über eine Befestigungs schraube 5 eine Einheit. Zwischen Außenring 2 und Innenring 1 wälzen quadra tisch ausgebildete Zylinderrollen 4 auf jeweils zugehörigen, nicht näher be zeichneten Laufbahnen ab.

Der Außenring 2 besteht aus einer Anschlußkonstruktion 6, die mit einer Ausnehmung 7 versehen ist, in welcher der die Laufbahnen tragende Teil, d. h. der eigentliche Laufring 8 angeordnet ist. Durch Anziehen der Befestigungs schraube 5 wird der Laufring 8 des Außenringes 2 fest gegen den Stator 3 gepreßt und somit fixiert.

Wie aus den Fig. 2 und 3 erkennbar, ist in der Ausnehmung 7 ein ringförmi ges Verformungsglied 9 eingelegt, das die äußere Mantelfläche von Teil 8 umfaßt. In der Anschlußkonstruktion 6 sind eine oder mehrere zylindrische Bohrungen 10 mit einem nicht näher bezeichneten Innengewinde versehen, in die Gewindestifte 11 eingreifen. Durch Eindrehen der Gewindestifte 11 rücken diese in der Aufnahmebohrung 10 in radialer Richtung vor und üben Druck auf das Verformungsglied 9 aus, so daß der Laufring 8 ebenfalls unter Druck gesetzt wird, d. h. das Kreuzrollenlager eine entsprechende Vorspannung bzw. ge wünschte Steifigkeit erhält.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf Kreuzrollenlager beschränkt. Sie läßt sich in ebenso vorteilhafter Weise für kompliziert gestaltete Lagerringe anderer Lagerarten anwenden.

Bezugszeichenliste

1 Innenring
2 Außenring
3 Stator
4 Zylinderrolle
5 Befestigungsschraube
6 Anschlußkonstruktion
7 Ausnehmung
8 Laufring
9 Verformungsglied
10 Bohrung
11 Stift

Claims

1. Kreuzrollenlager, bestehend aus einem Außenring (2), einem Innenring (1) und dazwischen auf zugehörigen Laufbahnen abwälzenden Zylinderrollen (4), von denen jeweils aufeinanderfolgende unter 90° zueinander gekreuzte Achsen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- (2) und/oder Innenring (1) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem die Laufbahnen tragenden Laufring (8) und einer Anschlußkonstruktion (6) besteht.

2. Kreuzrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauf ring (8) aus einem Wälzlagerstahl gefertigt ist.

3. Kreuzrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An schlußkonstruktion (6) eine Ausnehmung (7) aufweist, in welche der Laufring (8) integriert ist.

4. Kreuzrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (7) ein die Mantelfläche des Laufringes (8) umschließendes Druck medium eingebracht ist, das über eine Druckerzeugungsvorrichtung mit Druck beaufschlagbar ist.

5. Kreuzrollenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck medium eine Flüssigkeit oder ein Festkörper ist.

6. Kreuzrollenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck medium ein Kunststoff (9) ist, der über in der Anschlußkonstruktion (6) angeord nete Gewindestifte (11) mit Druck beaufschlagbar ist.

7. Kreuzrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauf ring (8) eine Sprengfuge aufweist.