DE2212621B2

DE2212621B2 - Axial-Zylinderrollenlager

Info

Publication number: DE2212621B2
Application number: DE2212621A
Authority: DE
Inventors: Joerg 4803 Steinhagen Schwarzbich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-16
Filing date: 1972-03-16
Publication date: 1978-10-05
Also published as: JPS491932A; DE2212621A1; FR2176330A5; US3847456A; GB1365787A; DE2212621C3; IT984649B; JPS5743766B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axial-Zylinderrollenlager nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige bekannte Axial-Zylinderrollenlager (FR-PS 20 91 152) haben einen Haltering aus stark flexiblem Gummi oder vergleichbarem Material, der mit einer Verstärkung und Versteifung in Form eines zyiinderförmigen Stahlringes versehen ist.

Diese Verstärkung wird in Form einer Materialverdickung bis zum Lippenansatz auf einer Seite hin fortgesetzt. Die Teile des Lagers, nämlich die beiden Laufringscheiben und der dazwischenliegende Käfig mit den Zylinderrollen, werden von der Seite her, an der die leichte dehnbar und daher aufweitbare Lippe angeordnet ist, in den durch den Haltering und die mit Materialverstärkung gegenüberliegenden Lippe gebildeten Topf eingesetzt.

Derart bekannte Zylinderrollenlager sind in ihrer Anwendung beschränkt auf derartige Einbaufälle, in denen nur verhältnismäßig geringe Drehbewegungen, beispielsweise bei Lenkschenkellagerungen von Fahrzeugen, vorkommen. Allenfalls können derartige bekannte Zylinderrollenlager nur sehr geringe Drehzahlen aufnehmen, wegen der flächigen Anlage der aus einem hochelastischen Material bestehenden Lippe des Halterings. Dabei ist immer auf die Einbaulage zu achten, denn wegen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Haltering und einer Laufringscheibe ist es nicht gleichgültig, mit welchem der beiden sich gegeneinander bewegenden Teile diese Laufringscheibe Kontakt hat.

Es sind auch schon Lagerabdichtungen für Axialwälzlager bekannt (DE-AS 15 75 691), bei welchen ein mit dem Käfig einstückig aus plastischem Kunststoff bestehender, ringförmiger Dichtungskörper axial in beiden Richtungen über die Käfigbreite hinausragt und den Raum zwischen zwei gleichen Laufringscheiben abdeckt. Vom Dichtungskörper erstrecken sich in Richtung auf die Laufringscheiben zu je eine elastische Dichtlippe und ein dazu konzentrischer Ringbord, wobei die axiale Breite der Ringborde kleiner ist als die der an den Laufringscheiben anliegenden Dichtlippen.

Diese Dichtungen liegen zwischen den Laufringscheiben, die ihrerseits in irgendeiner Weise mit den anschließenden, gegeneinander drehbaren Teilen verbunden sind. Ein Einbau derart ausgebildeter Lager ist schwierig, da die einzelnen Teile des Lagers, nämlich die Laufringscheiben und der Lagerkäfig mit den darin angeordneten Wälzkörpern einzeln an Ort und Stelle eingebaut werden müssen. Eine Vormontage des Lagers ist nicht mögl'ch.

Ein weiteres bekanntes Axiallager (OE-PS 2 15 222), bei dem radial im Kreis angeordnete, im wesentlichen zylindrische Rollen bzw. Nadeln in einem schwebend eingebauten Käfig gehalten sind, hat eine mit dem Käfig und nur einer Laufringscheibe zusammenwirkende Halteeinrichtung, die eine radiale und axiale Bewegung des Käfigs gegenüber dieser Laufringscheibe begrenzt. Damit ist das so gebildete komplette Organ von Form und Lage eines gegenüberliegenden zweiten Laufweges unabhängig, auf dem normal nur die Wälzkörper zu

ίο kraftschlüssiger Auflage kommen. Bei einer besonderen Ausführungsform dieses Axialwälzlagers (Fig. 14) besteht die Halteeinrichtung mit dem Käfig aus einem Stück. Der äußere Umfang des Blechkäfigs trägt eine die Laufringscheibe mit radialem Spiel übergreifende axial gerichtete Verlängerung, die mit einem radial nach innen abgebogenen Rand unter Belassung eines axialen Spiels in eine Ausnehmung der Laufringscheibe auf der den Wälzkörpern abgelegenen Seite greift

Abgesehen davon, daß es sich um eine besondere

so Ausführungsform eines Axiallagers handelt, die in axialer Richtung sehr geringen Raumbedarf hat, damit sie beispielsweise zwischen zwei Flächen eingeschoben werden kann, ist dieses Lager auch derart aufgebaut, daß nur eine einzige Laufringscheibe vorhanden ist. Es ist daher erforderlich, daß die eine der beiden Flächen, die sich gegeneinander drehen und zwischen die das Axiallager eingeschoben wird, entsprechende Laufeigenschaften für die Wälzkörper aufweist.

Bei einem anderen bekannten Axial-Zylinderrollenlager (FR-PS 14 46 492, F i g. 7 und 8) bestehen der Käfig und die Laufringscheiben aus gestanztem und gezogenem Blech, wobei der Käfig am Außenumfang nach der einen Seite zylindrisch, am Innenumfang nach der anderen Seite zylindrisch umgebogen ist, nachdem zuvor durch eine entsprechende versetzte Auswölbung eine Anlage für die obere bzw. untere Laufringscheibe gebildet ist. Zur elastischen Verbindung der Laufringscheiben mit dem Blechkäfig nach Art einer Druck-

knopfverbindung dienen jeweils drei auf den Umfang gleichmäßig verteilte, in die freien Ränder der zylindrischen Wände des Käfigs eingedrückte Sicken, die die zur Mittelebene des Lagers hin schräg abgehogenen Ränder der Laufringscheiben übergreifen.

Die Abdichtung eines derartigen Lagers ist nicht möglich, so daß im Betrieb nicht nu;· Schmiermittel austreten kann, sondern auch Verunreinigungen in das Lager gelangen können.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Axial-Zylinderrollenlager zu schaffen, das nur aus wenigen Einzelteilen besteht, auf einfache Weise zusammenzusetzen sowie auch wieder auseinanderzunehmen ist, und das darüber hinaus einen symmetrischen Aufbau aufweist, so daß die Einbaulage gleichgültig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe und damit die Erfindung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßiger Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruchs sind in den Unteranprüchen gekennzeichnet.

Gegenüber bekannten Bauarten weist das Axial-Zylinderrollenlager nach der Erfindung den Vorteil auf, daß es außer der erforderlichen Anzahl von Zylinderrollen, nur aus drei Teilen besteht, nämlich aus dem Käfig und zwei Laufringscheiben, die untereinander wieder gleich geformt sind. Der Aufwand zur Herstellung ist daher gering und auch die Montage ist einfach. Sie läßt sich insbesondere auch mit Maschinen automatisch durchführen. Schon dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, daß sämtliche Teile aufeinandergelegt, mit einem Druck zusammengefügt werden können und nicht darauf geachtet zu werden braucht, welche der Laufringscheiben oben oder unten liegt.

Die druckknopfartige Verbindung zwischen den Lippen, die an den Käfig angeformt sind, und den Laufringscheiben, erleichtert nicht nur die Montage des Lagers, sondern sie stellt auch eine gewisse radiale Führung der Laufringscheiben sicher. Sie bildet vor allem eine hervorragende Abdichtung, so daß weder Schmiermittel austreten kann noch Verunreinigungen in das Lager hineingelangen können. Dabei haben die Lippen nur eine linienförmige Anlage an den Laufringscheiben, so daß nur eine äußerst geringe Reibung vorhanden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 einen halben Lagerkäfig in Achsrichtung gesehen;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in F i g. 1;

Fig.3 einen Schnitt durch ein zusammengebautes Lager mit Stahlscheiben als Rollenlaufbahnen;

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Stahlscheibe;

F i g. 5 eine Detailansicht nach F i g. 4;

F i g. 6 einen Schnitt entsprechend F i g. 3 in anderer Ausführungsform;

F i g. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform;

F i g. 8 eine andere Abwandlungsform.

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß der Lagerkäfig 1, in dessen Ausschnitten 2 etwa quadratische Zylinderrollen eingesetzt sind, an seinem Außenumfang beidseitig mit einstückig angeformten Lippen 3 versehen ist. Diese Lippen sind mit ihrer Außenkante 4 zur Drehachse 5 des Lagers hin geneigt oder eingebogen. Zwischen den Außenkanten 4 der Lippen 3 und dem Haltering 6 ist eine Ringnut 7 ausgebildet.

Entsprechend der Fig. J ist als Laufbahn für die Zylinderrollen 8 auf beiden Seiten eine Stahlscheibe 9 vorgesehen. Diese Scheibe 9 besteht vorteilhaft in bekannter Weise aus gehärtetem Federstahl.
Am Außenumfang ist die Stahlscheibe 9 ensprechend der F i g. 5 mit einer Ringnase 10 versehen, an die sich eine Schrägfläche 11 in Form einer Einwölbung anschließt. Die Ringnase 10 ist gegenüber der Mittelebenc der Scheibe 9 zum Rande hin versetzt und mit dem Rand durch eine Schrägfläche i2 verbunden. Der daran anschließende Rand 13 liegt etwa in gleichem Absand von der Mittelachse 5 wie der gegenüberliegende Rand 14. Dieser Rand 14 ist etwas gerundet ausgebildet.

Diese Stahlscheibe ist, wie aus F i g. 3 zu erkennen ist, druckknopfartig mit der Ringnase 10 in die Lippen 3 eingedrückt, so daß die Außenkante 4 der Lippen die Ringnase übergreift und gegen die Schrägfläche 11 anliegt. Die Abmessungen sind derart getroffen, daß die Lippen aufgrund der Feder- oder Elastizitätseigenschaften des Materials leicht gegen die Schrägfläche 11, d. h. gegen den Außenumfang des Ringes 9 anliegen und ihn dichtend halten, so daß das Lagerfett nicht ausläuft, andererseits aber eine Drehung der Scheibe 9 gegenüber dem Lagerkäfig nicht behindern. Die Scheibe 9 kann je nach Einsatz- und Verwendungszweck des Axial-Zylinderrollenlagers dünner ausgeführt sein, so daß sie die Lippen 3 nicht überragt, sie kann aber auch stärker ausgeführt sein, so daß sie die Lippen 3 überragt. Die letztere Ausführungsart ist die allgemein gebräuchliche.

Das vorbeschriebene Axial-Zylinderrollenlager nach der Erfindung besteht außer den Zylinderrollen 8 lediglich aus drei Einzelteilen, von denen zwei, und zwar die Scheiben 9, gegeneinander austauschbar sind. Lediglich beim Zusammenbau ist auf die Lage der Ringnase 10 zu achten, damit sie sich in die Nut 7 richtig einlegt und von den Lippen übergriffen wird. Das Lager ist auf einfache Weise zu montieren, indem zunächst auf einer Seite des Lagerkäfigs eine Scheibe 9 eingedrückt oder eingepreßt wird, sodann werden die Zylinderrollen in die Öffnungen 2 des Käfigs eingesetzt und die zweite Scheibe 9 auf der entgegengesetzten Seite druckknopfartig eingedrückt. Das Lager ist in bezug auf seine Mittelebene, d. h. die Ebene, die durch die Drehachsen der Zylinderrollen 8 gebildet wird, symmetrisch, so daß beim Einbau nicht darauf geachtet zu werden braucht, ob es seitenrichtig liegt.

Eine andere Ausführungsform eines Axial-Zylinderrollenlagers nach der Erfindung ist in der F i g. 6 dargestellt. Es sind dort gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind die Stahlscheiben 9, die die Laufringscheiben für die Zylinderrollen 8 bilden, zunächst locker in den Käfig beidseitig der Rollen 8 eingelegt. Sodann werden besondere Kunststoffringscheiben 15, die an ihrem Außenumfang mit einer die Lippen 3 untergreifenden Ringnase 16 versehen sind, eingedrückt. Diese Ringscheiben 15 sind an ihrem Innenumfang mit einem Ringflansch 17 versehen, der die Laufringscheibe 9 umgreift, so daß diese in ihrer Lage gehalten wird. Der Flansch 17 kann auch noch weiter gegen die Mittelebene des Lagers geführt sein, so daß er auch die Rollen 8 von innen umgreift und in ihrer Bahn hält. Bei einer derartigen Ausführungsform kann der Lagerkäfig einfacher ausgebildet sein, er braucht nicht mit einem inneren Ring versehen sein, der die Einsatzöffnungen 2

für die Lagerrollen nach innen abschließt.

Die Kunststoffrmgscheibe 15 bei der Ausführungsform eines Lagers nach Fig.6 ist vorteilhaft aus mit Glasfasern verstärktem Polyamid ausgeführt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß eine gewisse Nachgiebigkeit des Materials ausgenutzt werden kann, wenn die beiden einander gegenüberliegenden Flächen, zwischen denen das Axial-Zylinderrollenlager angeordnet ist, nicht völlig exakt planparallel zueinander liegen. Das Lager nach F i g. 6 weist zwar gegenüber den vorbeschriebenen Lager zwei Teile mehr auf, die allerdings unter sich vertauschbar sind. Durch diese zusätzlichen Teile wird jedoch auch ein besonderer Vorteil errreicht und andererseits eine Bearbeitung und Profilierung der Außenkanten der Stahlscheiben 9 eingespart.

Ersichtlich ist es für das Wesen der Erfindung unerheblich, ob der Rollenkäfig derart ausgebildet ist, daß er aus einem Außenring, einem Innenring, dazwischenliegenden Trennwänden und in den Zwischenräumen untergebrachten Wälzkörpern besteht, oder ob er beispielsweise lediglich aus einem Außenring und/oder Innenring besteht, wenn nur die einstückig angeformten Lippen vorhanden sind, zwischen denen die obere und untere Scheibe druckknopfartig einzusetzen bzw. einzurasten sind. Der hier verwendete Ausdruck »Rollenkäfig« ist also im allerweitesten Sinne zu verstehen.

Für gelegentliche besondere Anwendungszwecke kann es interessant sein, das Axial-Zylinderrollenlagei nach der Erfindung auch derart auszubilden, daß der Haltering mir den Lippen am inneren Umfang des Käfigs angeordnet ist. Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, ergibt sich dann ein gewissermaßen spiegelbildlicher Aufbau, bei dem allerdings das Bild eines achsparallelen Schnitts fast gleich aussieht lediglich sind beide Seitenteile spiegelbildlich dargestellt, d. h., daß der Käfig des Axial-Zylinderrollenlagers an seinem Innenumfang beidseitig mit je einer Lippe versehen ist, die mit ihrer Außenkante von der Drehachse des Lagers hinweg geneigt ist und hinter diesen Lippen druckknopfartig eingesetzt, die Rollenlaufbahn bildende Scheiben angeordnet sind, wie das in Fig. 7 dargestellt ist. In weiterer Ausbildung dieser Ausführungsform ist auch eine solche ausführungsform (Fig. 8) für besondere Anwendungsfälle denkbar, bei der der Haltering mit seinen Lippen sowohl am Außenumfang als auch am Innenumfang angeordnet ist, so daß die entsprechend ausgebildete Laufringscheiben mit ihrem Außen- und Innenrand druckknopfartig eingesetzt werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Axial-Zylinderrollenlager, bestehend aus einem ringsscheibenförmigen Käfig, zwei gleichen Laufringscheiben aus Stahl sowie einem zylinderförmigen Haltering aus elastisch biegsamem Kunststoff mit an dessen beiden Rändern angeformten ringsumlaufenden Lippen, die auf zu dem Haltering hin konvergierende Schrägflächen an einem Rand der Laufringscheiben drücken und diese an den Zylinderrollen anliegend zusammenhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (6) mit seinen Lippen (3) sowie dem Käfig (1) einstückig aus Polyamid ausgebildet ist, daß an den Laufringscheiben (9; 9, 15) auf der den Zylinderrollen (8) zugekehrten Seite zu dem Haltering (6) hin divergierende Schrägflächen (12) vorgesehen sind, die mit den zu dem Haltering hin konvergierenden Schrcgflächen eine Ringnase (10,16) bilden, und daß die Lippen (3) des Halterings (6) eine solche Neigung zur Lagerachse haben, daß die Laufringscheiben (9; 9, 15) druckknopfartig in den Haltering einzurasten sind.

2. Axial-Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (6) mit seinen Lippen (3) am Außen- und/oder Innenumfang des Rollenkäfigs (1) angeformt ist und dementsprechend am Außen- und/oder Innenumfang der Laufringscheiben (9; 9,15) die Ringnase (10, 16) vorgesehen ist.

3. Axial-Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringscheiben (9) von Ringscheiben (15) aus Kunststoff, vorzugsweise glasfaserverstärktem Polyamid, getragen sind und die Ringnase (16) am Außenumfang der Kunststoffringscheibe vorgesehen ist.

4. Axial-Zylinderrollenlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffringscheiben (15) mit einem Ringflansch (17) die Laufringscheiben (9) an ihrem Innenumfang übergreifen.