DE2457949A1 - Lagereinheit - Google Patents

Lagereinheit

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Description

NL 73 017 DT
1974-12-04 FR-gw
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH, 8720 Schweinfurt 2 Lagereinheit
Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit mit wenigstens zwei relativ zueinander drehbaren Lagerteilen, zwischen, denen mindestens zwei Wälzkörperreihen mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern angeordnet sind, wobei die Lagerteile quasi einen Innen- und einen Aussenririg dar~
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stellen, die jeweils Befestigungsmittel zu deren Befestigung an einem Gehäuseteil oder dergleichen aufweisen.
Es ist bereits eine Lagereinheit bekannt (DT-AS 1.129.117), bei der der Aussenring aus zwei miteinander verschraubten Teilen besteht, welcher einen zur Drehachse konzentrischen und nach einer Seite hin offenen Ringspalt hat, in den der Innenring hineinragt. Bei dieser bekannten Lagereinheit ist ferner zwischen dem oberen Schenkel des Ringspaltes und der Oberseite des Innenrings einerseits und zwischen dem unteren Schenkel des Ringspaltes und der Unterseite des Innenrings andererseits jeweils eine Wälzkörperreihe senkrecht übereinander angeordnet. Ferner besitzt sowohl der Aussen- als auch der- Innenring ausserhalb des Bereiches der Wälzkörper Bohrungenvzur Aufnahme von Befestigungsmitteln. Diese Konstruktion hat sich für bestimmte Zwecke durchaus bewehrt; jedoch ist sie relativ aufwendig, da sie aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Ferner eignet sich diese bekannte Lagereinheit nicht für Anwendungsfälle, bei denen sowohl axiale als auch radiale Kräfte auf das Lager einwirken, da die Berührungslinien der beiden Wälzkörperreihen parallel zueinander verlaufen.
Des weiteren ist eine Lagereinheit mit zwei nebeneinander angeordneten Wälzkörperreihen bekannt (US-PS 3.583.511), bei der der Aussenring L-förmig ausgebildet und mit Befestigungsmitteln versehen ist. Auch diese Lagereinheit ist mit denselben Nachteilen behaftet wie die eingangs beschriebene Lagereinheit.
Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine wartungsfreie kompakte Lagereinheit zu schaffen, die relativ geringe Abmessungen aufweist und dennoch sowohl axial als auch radial relativ hoch belastet werden kann und die sich kostengünstig herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Lagerteile im Bereich der Wälzkörper zusammen mit diesen einen sich im wesentlichen in radialer Richtung ausdehnenden Ringraum begrenzen, dessen Seitenflächen durch Abschnitte der Lagerteile gebildet sind und an denen wenigstens ein Teil der Befestigungsmittel vorgesehen ist.
Eine-besonders günstige kompakte Bauform erhält man, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die Lagerteile im Querschnitt annähernd L-förmig und einstückig ausgebildet sind und sich annähernd spiegelbildlich gegenüberstehen. Ferner ist es besonders günstig hinsichtlich einer relativ hohen Lagerbelastung, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, der axiale Abstand zwischen den Wälzkörperreihen mindestens gleich dem Durchmesser eines Wälzkörpers ist, und der radiale Unterschied zwischen den Teilkreisdurchmessern der Wälzkörperreihen grosser ist als der Durchmesser eines Wälzkörpers. Um eine wartungsfreie Lagereinheit zu erhalten, ist es ferner vorteilhaft, dass die äusseren Spalte zwischen den Lagerteilen durch"umlaufende Abdichtungselemente abgedeckt sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die versetzte Anordnung der Wälzkörperreihen die Berührungslinien derselben zur Lagerachse hin auseinander verlaufen, wodurch das Lager selbstzentrierend wirkt und sowohl radial als auch axial relativ hoch belastet werden kann. Ferner erhält man durch die besondere Form und Anordnung der Lagerteile einen zusammengesetzten Lagerring mit kastenförmigem Querschnitt, der zusammen mit Dichtungselementen eine geschlossene Einheit bildet, aus der das Schmiermittel nicht austreten kann. Schliesslich bewirkt die Anbringung der Befestigungsmittel zwischen den
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Wälzkörperreihen, dass einerseits die Lagereinheit in ihren Abmessungen relativ klein gebaut werden kann und andererseits, dass keine schädlichen Spannungskonzentrationen an den Lagerteilen auftreten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Lagereinheit einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine Lagereinheit einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 einen Ausschnitt der Lagereinheit nach Fig. 1 mit zusätzlichen Zentrierungsmitteln und
Fig. 4 einen Ausschnitt einer Lagereinheit einer dritten AusfUhrungsform.
Die in Fig. 1 gezeigte Lagereinheit 1 hat zwei Lagerteile 2 und 3, welche quasi einen Innen- und einen Aussenring darstellen. Zur besseren Unterscheidung werden die Lagerteile nachstehend im wesentlichen nur als Innenring 2 und als Aussenring 3 bezeichnet. Sowohl der Innen- als auch der Aussenring 1 und 2 ist im Querschnitt annähernd L-förmig und einstückig ausgebildet und stehen sich annähernd spiegelbildlich gegenüber. Die Lagerteile 2, 3 bestehen aus Stahlblech und sind mittels bekannter Fliesspressverfahren hergestellt. Es ist auch möglich die Lagerteile 2 und 3 aus Sinterwerkstoff herzustellen.
Der Innenring 2 hat an seinen Schenkeln 4 und 5 bzw. der Aussenring 3 an seinen Schenkeln 6 und 7 Laufflächen 8, zwischen denen Wälzkörper 9 und 10 angeordnet sind. Die Wälzkörper 9 bilden zusammen die Wälzkörperreihe I, und
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die Wälzkörper 10 bilden zusammen die Wälzkörperreihe II. Die Wälzkörper 9 und 10 - im vorliegenden Fall sind Kugeln verwendet - sind durch Käfige 11 bzw. 12 vom sogenannten „Schnapptyp" gehalten. Durch diese Anordnung erhalten die Wälzkörperreihen I und II unterschiedliche Teilkreisdurchmesser. Dabei ist es vorteilhaft, dass der radiale Unterschied zwischen den Teilkreisdurchmessern der Wälzkörperreihen I und II grosser ist als der Durchmesser eines Wälzkörpers. Auch ist es besonders zweckmässig, dass der axiale Abstand zwischen den Wälzkörperreihen I und II mindestens gleich dem Durchmesser eines Wälzkörpers ist.
Im Mittelabschnitt - bezeichnet mit 13 - des Aussenrings 3 ist ein Gewindebolzen (15) eingepresst, der einen Bolzenkopf 16 hat, welcher dicht an dem Abschnitt 13 anliegt. Der Mittelabschnitt - bezeichnet mit 14 -des Innenrings 2 hat eine Bohrung 17, die mit einer Verschlusskappe 18 abgeschlossen ist. Durch diese Verschlusskappe ist gewährleistet, dass weder Staub noch Feuchtigkeit in den sich in radialer Richtung ausdehnenden Ringraum 19 zwischen den Wälzkörperreihen I und II eindringen kann.
Die äusseren Spalte - bezeichnet mit 20 und 21 - zwischen dem Innenring 2 und dem Aussenring 3 sind durch umlaufende Abdichtungselemente 22 bzw. 23 abgedeckt. Die Abdichtungselemente 22 und 23 bestehen aus Gummi, wobei andere Werkstoffe und deren Kombinationen möglich sind. Ferner ist es zweckmässig, innerhalb des Ringraumes 19 ein die Wälzkörperreihen I, II trennendes Abdichtungselement 24 vorzusehen. Durch dieses Abdichtungselement 24 wird erreicht, dass die Wälzkörper 9 und 10 immer mit Schmierstoff versorgt sind. An der Innenseite des Innenrings 2 sind Kupplungselemente 25 vorgesehen, mittels derer die Lagereinheit 1 mit einer Welle verbunden werden kann.- In dem vorliegenden Fall ist ein Keilnabenprofil in den Innenring eingearbeitet.
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Sb -
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In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel 26 der erfindungsgemässen La.gereinheit dargestellt. Die hier verwendeten Lagerteile - bezeichnet mit 32 und 36 - sind entsprechend ausgebildet wie jene in Fig. 1. Bei diesem Beispiel sind lediglich andere Abdichtungselemente verwendet/ nähmlich solche, die verhältnismässig hohe mechanische Belastungen aufnehmen können. Der äussere Spalt 20 ist hier durch ein Abdichtungselement 27 abgedeckt, das als Napf mit einem Ringflansch ausgebildet ist, wobei zwischen dem Abdichtungselement 27 und dem Innenring 32 ein Dichtungsring 33 angeordnet ist. Dieses Abdichtungselement besteht aus Leichtmetall - andere Materialien sind möglich - und hat in seinem Ringflansch Öffnungen 29, mit welchen das Abdichtungselement auf Gewindebolzen 30 mit Presssitz gesteckt ist. Der Dichtungsring 33 soll verhindern, dass einerseits Schmierstoff aus dem Lager austreten und andererseits Schmutz in das Lager eintreten kann. Im Ringraum 34 ist ebenfalls ein Abdichtungselement 34A vorgesehen, dessen Funktion dieselbe ist wie jene des in der Lagereinheit verwendeten Abdichtungselementes 24. Ferner hat das Abdichtungselement 27 eine Durchgangsöffnung 35 für eine Welle.
Für die Abdichtung des Spaltes 21 wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ein Abdichtungselement 28 verwendet, das aus einem Ring mit bogenförmigem Querschnitt besteht, der mit seinem einen Schenkel mit Presssitz auf den Aussenring 36 bei 39 aufgesteckt ist und der mit seinem anderen, freien Schenkel an einem an dem Innenring 32 angeordneten Dichtungsring 41 mit Vorspannung anliegt.
Die in Fig. 3 gezeigte Lagereinheit 42 entspricht im wesent lichen der Lagereinheit 1 in Fig. 1. Lediglich der Innenring 45 hat hier eine Schulter 40 zur Aufnamhe der Lager-
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einheit 42 in einem Gehäuse oder dergleichen. Ferner ist an dem Abschnitt 44 des Innenrings 45 ein Zentrierungsring 43 befestigt, der als Montagehilfsmittel dient. Sowohl die Schulter 40 als auch der Zentrierungsring 43 kann auch an dem Äussenring vorgesehen sein. Ferner ist in Fig. 3 das Anordnungsverhältnis der Wälzkörper 9 und 10 gezeigt, wobei der Abstand „z" zwischen der Symmetrielinie „s" der Reihe II und der durch den Schnittpunkt der Wirkungslinien III parallel zur Symmetrielinie „s" verlaufende Linie „m" als ein besonders wichtiger Wert dieses Anordnungsverhältnisses dient. Je kleiner der Unterschied zwischen den Teilkreisdurchmessern der Wälzkörperreihen I, II ist, um so grosser wird der Abstand „z". Von der Grosse des Abstands „z" ist es abhängig, welche radialen und axialen Belastungen die Lagereinheit aufnehmen kann.
Die in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsform einer Lagereinheit 46 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass der Äussenring 47 zusätzlich noch einen radial verlaufenden Befestigungsflansch 49 hat. Durch diesen Befestigungsflansch 49 besitzt die Lagereinheit 46 eine weitere Befestigungsmöglichkeit, welche keinen nachteiligen Einfluss auf die Wirkung ausübt, die durch die besonders vorteilhafte Anordnung der Wälzkörperreihen I und II erzielt . wird.
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Claims (13)

  1. SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH NL 73 017 DT
    Patentansprüche
    Lagereinheit mit wenigstens zwei relativ zueinander drehbaren Lagerteilen, zwischen denen mindestens zwei Wälzkörperreihen mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern angeordnet sind, wobei die Lagerteile quasi einen Innen- und einen Aussenring darstellen, die jeweils Befestigungsmittel zu deren Befestigung an einem Gehäuseteil oder dergleichen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (2, 3) im Bereich der Wälzkörper (9, 10) zusammen mit diesen einen sich im wesentlichen in radialer Richtung ausdehnenden Ringraum (19, 34) begrenzen, dessen Seitenflächen durch Abschnitte (13, 14) der Lagerteile (2, 3) gebildet sind und an denen wenigstens ein Teil der Befestigungsmittel (15, 17, 30) vorgesehen ist.
  2. 2. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (2, 3, 32, 36, 45) im Querschnitt annähernd L-förmig und einstückig ausgebildet sind und sich annähernd spiegelbildlich gegenüber stehen.
  3. 3. Lagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (b) zwischen den WälzkÖrperreihen (I, II) mindestens gleich dem Durchmesser eines Wälzkörpers (9 bzw. 10) ist.
  4. 4. Lagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Unterschied zwischen den Teilkreisdurchmessern der Wälzkörperreihen (I, II) grosser ist als der Durchmesser eines Wälzkörpers (9 bzw. 10).
  5. 5. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Spalte (20, 21) zwischen
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    den Lagerteilen (2, 3, 32, 36, 45, 47) durch umlaufende Abdichtungselemente (22, 23, 27, 28) abgedeckt sind.
  6. 6. Lagereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abdichtungselement (27) als Napf mit einem Ringflansch ausgebildet ist, wobei zwischen dem Abdichtungselement (27) und dem Lagerteil (32) ein Dichtring (33) angeordnet ist.
  7. 7. Lagereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abdichtungselement (28) aus einem Ring mit bogenförmigem Querschnitt besteht, der mit seinem einen Schenkel mit Presssitz auf das Lagerteil (36) aufgesteckt ist und der mit seinem anderen, freien Schenkel an einem an dem Lagerteil (32) angeordneten Dichtungsring (41) mit Vorspannung anliegt.
  8. 8. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Ringraums (19) ein die Wälzkörperreihen (I, II) trennendes Abdichtungselement (24, 34A) vorgesehen ist.
  9. 9. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Lagerteilen (2, 3, 32, 36, 45, 47) vorgesehenen Befestigungsmittel (15, 30) als Bolzen ausgebildet sind, die in die Lagerteile eingeschraubt, eingepresst oder an diese angenietet sind.
  10. 10. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem Lagerteil (45) eine Schulter (40) zur Aufnahme der Lagereinheit (42) in einem Gehäuse oder dergleichen vorgesehen ist.
  11. 11. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem Lagerteil (45) ein Zentrierungsring (43) befestigt ist.
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    - ίο -
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    • fo·
  12. 12. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerteil (47) zusätzlich zu den Befestigungsmitteln (15, 30) noch einen radial verlaufenden Befestigungsflansch (49) hat.
  13. 13. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lagerteile (2, 3, 32, 36, 45, 47) Sinterteile oder Fliesspressteile verwendet sind
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DE2457949A 1973-12-10 1974-12-07 Lagereinheit Expired DE2457949C2 (de)

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NLAANVRAGE7316847,A NL175660C (nl) 1973-12-10 1973-12-10 Lagereenheid.

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