DE202006007434U1 - Großwälzlager - Google Patents

Abstract

Großwälzlager, vorzugsweise mit Kugellagern zur Aufnahme von Axiallasten, Radiallasten und Kippmomenten, mit jeweils mindestens einem Außenring (1) und einem Innenring (2) mit diagonal gegenüberliegend angeordneten oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen (L) für die Aufnahme von Wälzkörperreihen (3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung drei oder mehr Wälzkörperreihen (3, 4, 5) in einer Linie jeweils unmittelbar an den Lagerlaufbahnen (L) der gegenüberliegenden Außen-Innenringe (1, 2) anliegen.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Großwälzlager, vorzugsweise als Kugellager zur Aufnahme von Axiallasten, Radiallasten und Kippmomenten, mit jeweils mindestens einem Außenring und einem Innenring mit diagonal gegenüberliegend angeordneten oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen für die Aufnahme von Wälzkörperreihen.
• Derartige Großwälzlager gehören in vielfältigen Ausführungsformen, z.B. auch als Vierpunktlager zum Stand der Technik. Bekannt sind insbesondere zweireihige in Axialrichtung hintereinander angeordnete Kugellager, wobei die Kugeln direkt bzw. unmittelbar auf diagonal gegenüberliegend angeordneten oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen abwälzen. Direkt bzw. unmittelbar soll dabei heißen, dass keine Lagerbuchsen oder Laufdrähte zwischengeschaltet sind. Derartige zweireihige Großwälzlager haben sich in der Praxis bewährt. Es hat sich aber gezeigt, dass die Tragfähigkeit und Belastbarkeit dieser Großwälzlager bei gleichbleibender Größe der Wälzkörper begrenzt ist.
• Aus der DE-AS 1 096 154 ist für eine Planscheibenlagerung an Werkzeugmaschinen ein dreireihiges Drahtkugellager bzw. Wechsellager mit einstellbarem Lagerspiel bekannt, wobei alle Berührungspunkte zwischen Kugeln und Laufdrähten auf einem Abrollkegel liegen, dessen Spitze in der Planscheibendrehachse liegt. Die Ausführung eines derartigen Lagers mit Drahtkugellagern ist auch in bezug auf den Einbau der Drahtkugellager aufwendig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Großwälzlager der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, das bei etwa gleicher Größe der Wälzkörper eine höhere Tragfähigkeit unter Beibehaltung der erforderlichen Maßgenauigkeit besitzt.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche 2 bis 7 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.
• Bei dem erfindungsgemäßen Großwälzlager handelt es sich um eine dreireihige oder mehr als dreireihige Kugeldrehverbindung mit mindestens drei in axialer Richtung bzw. übereinanderliegenden Wälzkörperreihen, die unmittelbar an den oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen der Außenringe und der Innenringe zur Anlage kommen. Dieses Großwälzlager mit drei oder mehr Wälzkörperreihen zeichnet sich dadurch aus, dass die statische Tragfähigkeit und Lebendsdauer gegenüber einem einreihigen oder zweireihigen Großwälzlager wesentlich gesteigert werden kann. Die Lasteinleitung erfolgt hierbei über vier kreisbogenförmige Lagerlaufbahnen je Wälzkörperreihe, wobei bei diesem sogenannten Vierpunktlager jeweils zwei Lagerlaufbahnen diagonal gegenüberliegen bzw. am Außen- und Innenring je zwei Lagerlaufbahnen angeordnet sind und hierdurch alle Lastkomponenten wie Axiallast, Radiallast und Kippmoment übertragen werden können. Obwohl bei der drei- oder mehr als dreireihigen Anordnung der Wälzkörperreihen eine sehr hohe Maßgenauigkeit erforderlich ist, hat es sich gezeigt, dass diese auch dann gewährleistet werden kann, wenn das Lager jeweils nur einen Außenring und einen Innenring besitzt, an denen sämtliche Lagerlaufbahnen für die Wälzkörperreihen angeordnet sind.
• Um den erhöhten Beanspruchungen gerecht zu werden, können erfindungsgemäß Außenring und Innenring auch eine an die betrieblichen Erfordernisse angepasste und/oder einstellbare Steifigkeit besitzen, wobei z.B. durch unterschiedliche geometrische Größenverhältnisse des Querschnittes von Außenring und/oder Innenring die Widerstandsmomente angepasst werden können. Es können aber auch an bestimmten Stellen Einkerbungen oder Einschnitte vorgenommen werden, mit denen die Steifigkeit gezielt beeinflußt werden kann. Die Steifigkeit kann aber auch durch unterschiedliche Vorspannungen in den Wälzkörperreihen oder durch Veränderung des Schmierspaltes eingestellt werden. Durch diese einstellbare Steifigkeit wird auch bei drei oder mehr Wälzkörperreihen eine gleichmäßige Belastung aller Wälzkörperreihen erreicht.
• Zur Einhaltung des genauen axialen Abstandes zwischen den Wälzkörperreihen werden auch bei dem erfindungsgemäßen Großwälzlager an sich bekannte Distanzhalter und/oder Kugelbandkäfige verwendet.
• Die Erfindung wird anhand der beigefügten 1 und 2 beispielsweise näher erläutert, wobei jeweils das erfindungemäße Großwälzlager im Querschnitt dargestellt ist. Aus den Figuren ist jeweils der Außenring (1) und der Innenring (2) ersichtlich. Jeweils einer dieser Ringe (1, 2) ist mit einer nicht dargestellten feststehenden Anschlußkonstruktion verbunden, während der andere Ring (1, 2) mit der ebenfalls nicht dargestellten drehenden bzw. schwenkenden Anschlußkonstruktion verbunden ist. In Axialrichtung sind genau in einer Linie die Wälzkörperreihen (3, 4 und 5) angeordnet, wobei jeder einzelne Wälzkörper an vier oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen (L) anliegt bzw. abwälzt. In Radialrichtung sind jeweils im Außenring (1) und Innenring (2) Aussparungen (9) angeordnet, sodass im Bereich dieser Aussparungen (9) die Wälzkörper nicht am Außenring (1) bzw. Innenring (2) zur Anlage kommen. In 1 sind in dem Spalt zwischen Außenring (1) und Innenring (2) zur genauen Festlegung der Position der Wälzkörperreihen (3, 4 und 5) Distanzhalter vorgesehen. Nach 2 sind die Wälzkörperreihen (3, 4 und 5) mit Hilfe von Kugelbandkäfigen (6) fixiert. Zur Abdichtung des gesamten Lagers ist in den Figuren oben und unten jeweils ein an sich bekanntes Dichtungsprofil (8) vorgesehen. Hier können aber auch beliebige andere Dichtungsprofile eingesetzt werden. Die Funktion ist auch ohne Dichtungsprofile gegeben.
• Anstelle der in den 1 und 2 dargestellten Kugellager können ohne weiteres auch Rollenlager verwendet werden.

1

Außenring

2

Innenring

3

Wälzkörperreihe

4

Wälzkörperreihe

5

Wälzkörperreihe

6

Kugelbandkäfig

7

Distanzhalter

8

Dichtung

9

Aussparung

L

oberflächengehärtete Lagerlaufbahnen an 1, 2 für 3, 4, 5

Claims (7)

1. Großwälzlager, vorzugsweise mit Kugellagern zur Aufnahme von Axiallasten, Radiallasten und Kippmomenten, mit jeweils mindestens einem Außenring (1) und einem Innenring (2) mit diagonal gegenüberliegend angeordneten oberflächengehärteten Lagerlaufbahnen (L) für die Aufnahme von Wälzkörperreihen (3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung drei oder mehr Wälzkörperreihen (3, 4, 5) in einer Linie jeweils unmittelbar an den Lagerlaufbahnen (L) der gegenüberliegenden Außen-Innenringe (1, 2) anliegen.
2. Großwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager jeweils nur einen Außenring (1) und einen Innenring (2) besitzt, an denen die Lagerlaufbahnen (L) für die Wälzkörperreihen (3, 4, 5) angeordnet sind.
3. Großwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Außenring (1) und/oder Innenring (2) eine an die Erfordernisse angepasste und/oder einstellbare Steifigkeit besitzen.
4. Großwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit durch in Axialrichtung unterschiedliche geometrische Größenverhältnisse und/oder unterschiedliche Widerstandsmomente, Einkerbungen oder Einschnitte angepasst ist.
5. Großwälzlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit durch unterschiedliche Vorspannungen in den Wälzkörperreihen und/oder gegen Lagerlaufbahnen (L) einstellbar ist.
6. Großwälzlager nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit durch Veränderung des Schmierspaltes einstellbar ist.
7. Großwälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Distanzhalter (6) und/oder Kugelbandkäfige (7) zur Einhaltung des genauen Abstandes zwischen den Wälzkörperreihen (3, 4, 5).