DE2610707B1 - Einstueckiger abstandskoerper fuer waelzlager - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen einstückigen vorzugsweise aus Kunststoff gebildeten Abstandskörper für Wälzlager mit einem dem Laufbahnquerschnitt angepaßten Mantel und mit zu beiden Seiten einer Teilungsfläche einander gegenüberliegenden, entsprechend der Wälzkörperform ausgebildeten Wälzkörperaufnahmen.

Derartige Abstandskörper sind schon seit langem bekannt und werden vorzugsweise bei großen Lagern einzeln zwischen den Wälzkörpern angeordnet. Sie haben die Aufgabe, zu verhindern, daß die Wälzkörper direkt miteinander in Berührung kommen und aufgrund dessen verschleißen. Die US-PS 12 20 616 zeigt einen zweifach quergeschlitzten, im übrigen jedoch massiven Abstandskörper für ein Kugellager. Da die Wälzkörper aufgrund unterschiedlicher Belastung relativ zueinander wandern können, müssen die Abstandskörper in der Lage sein, dieser Relativbewegung standzuhalten, ohne beschädigt zu werden, was bei dieser Bauweise nicht ausreichend gewährleistet ist.

Eine andere Ausführungsform von Abstandskörpern zeigt die DT-AS 1161728, und zwar besitzt der Abstandskörper einen festen Mantel aus Metall und ein nachgiebiges Mittelteil aus Kunststoff. Diese Ausführungsform von Abstandskörpern erfüllt die Aufgabe, daß die Kugeln sich elastisch gegeneinander abstützen können, sich jedoch unter Druck nicht berühren.

Nachteilig bei den bisher einstückigen Abstandskörpern vornehmlich aus Kunststoff ist, daß sie keine Stoßbelastung aushalten können, ohne dabei auseinanderzubrechen. Die Bruchstücke der Abstandskörper setzen sich dann zwischen Wälzkörper und Laufbahn und führen zur Beschädigung des Lagers. Lediglich der Abstandskörper nach der DT-AS 1161728, der aus Metall und Kunststoff, aus verschiedenen Materialien besteht, ist nicht mit diesem Nachteil behaftet. Nachteilig ist jedoch der hohe Fertigungs- und Materialaufwand, den ein derartiger Abstandskörper erfordert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Abstandskörper, z.B. nach der DT-AS 1161728, derart weiterzubilden, daß er unter Erhaltung der Fähigkeit, eine vorher festgelegte Kraft in Achsrichtung übertragen zu können, ferner beim Überschreiten dieser Kraft bis zur Berührung der benachbarten Wälzkörper seine Außenkontur bewahren zu können, in fertigungstechnischer einfacher Weise einstückig und aus ein und demselben Material hergestellt werden kann. Des weiteren soll gewährleistet sein, daß nach Überlastung eines Abstandskörpers und dem dadurch bedingten, auftretenden Spiel zwischen den Wälzkörpern und Abstandskörpern keine weitere Zerstörung des Lagers durch Kippen und Querlegen von Abstandskörpern eintritt.

Diese Aufgabe wird für einen einstückigen vorzugsweise aus Kunststoff gebildeten Abstandskörper für Wälzlager mit einem dem Laufbahnquerschnitt angepaßten Mantel und mit zu beiden Seiten einer Teilungsfläche einander gegenüberliegenden, entsprechend der Wälzkörperform ausgebildeten Wälzkörperaufnahmen, nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wälzkörperaufnahmen nach Art einer Gitterstruktur jeweils mit mindestens einer kontinuierlichen leistenartigen Verstärkung ausgebildet sind, die im Inneren des Mantels mit diesem lediglich durch eine Anzahl im Abstand angeordnete Stege verbunden ist und die auf der den Stegen abgekehrten Seite lediglich eine Anzahl im Abstand angeordneter, frei auskragender, entsprechend der Wälzkörperform konvergierender Rippen trägt.

In zweckmäßiger Weise können die an der Verstärkung vorgesehenen Stege und Rippen auf Lücke versetzt zueinander angebracht sein. Die Verstärkung eines derartigen Abstandskörpers kann in der Form eines Kreisringes, eines geschlossenen Polygons gestaltet sein, wenn es sich um einen Abstandskörper handelt, der zwischen Kugeln als Wälzkörper eingesetzt ist oder in Form einer Zick-Zack-Linie beim Einsatz von Rollen als Wälzkörper, wobei die Rippen jeweils zentrisch zur Mitte verlaufen.

Ein Kippen und Querlegen der Abstandskörper wird dann vermieden, wenn — wie die Lösung nach der Erfindung es vorsieht — die Länge des Abstandskörpers eine Raumdiagonale ergibt, die 105 % bis 150 %, vorzugsweise 110% des Wälzkörperdurchmessers besitzt Die Raumdiagonale wird begrenzt von einer Endkante des Mantels des Abstandskörpers und verläuft durch den Mittelpunkt des Abstandskörpers in der senkrecht zur Mantelfläche durch die Längsachse des Abstandskörpers verlaufenden Ebene zur anderen Endkante des Mantels des Abstandskörpers.

Derartige Abstandskörper haben den Vorteil, daß sie bei Stoßbelastung nicht in mehrere Stücke brechen, wie dieses bei anderen bisher bekannten einteiligen

Abstandskörpern der Fall ist. Die Wände sind so zueinander angeordnet und bemessen, daß sie in der Lage sind, eine vorher festgelegte, in Achsrichtung zu übertragende Kraft weiterzuleiten, wobei die von den Stegen, Verstärkungen und Rippen gebildeten Hohlräume bei einem Überschreiten dieser vorher festgelegten Kraft in der Lage sind, bis zur Berührung benachbarter Wälzkörper das durch diese Wälzkörper verdrängte Volumen von Stegen, Rippen und Verstärkung durch elastische und plastische Verformung innerhalb des starren Umfangsmantels aufzunehmen. Durch die Anordnung von Stegen und Rippen auf Lücke zueinander verschieben sich Stege bzw. Rippen jeweils in den radial zugehörigen Hohlraum. Dadurch ist gewährleistet, daß nur radiale Kräfte in einer Größe in den Mantel eingeleitet werden, die er aufnehmen kann, ohne zu zerplatzen. Die Verstärkung wird in diesem Falle gesprengt Durch die Schaffung der Hohlräume innerhalb eines formsteifen Mantels ist es weiterhin möglich, wie an sich bekannt, Gleitmittel in den Hohlräumen als Dauerschmierung unterzubringen.

Der Abstandskörper ist außerdem aufgrund seiner einstückigen Ausführung und seines geringen Materialvolumens als besonders wirtschaftlich zu werten. Außerdem ist wegen des geringeren Materialvolumens im Gegensatz zu voll ausgebildeten Abstandskörpern eine geringere Massenträgheit der Abstandskörper erreicht, die sich vorteilhaft bei schnell umlaufenden Wälzlagern auswirkt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Abstandskörper für ein Kugellager mit einer Verstärkung in Form eines Kreisringes in Seitenansicht,

Fig.2 den Abstandskörper der Fig. 1 im Schnitt entsprechend der Linie II-II,

F i g. 3 einen Abstandskörper für ein Kugellager mit einer Verstärkung in Form eines geschlossenen Polygons in Seitenansicht, Fig.4 den Abstandskörper der Fig.3 im Schnitt entsprechend der Linie IV-IV,

F i g. 5 einen Abstandskörper für ein Rollenlager mit Verstärkungen in Form einer Zick-Zack-Linie in Längsansicht und

Fig.6 den Abstandskörper der Fig.5 im Schnitt entsprechend der Linie VI-VI.

Die in den Darstellungen wiedergegebenen Abstandskörper haben die Aufgabe, die bei einem Wälzlager einzuführenden Wälzkörper einander nicht berühren zu lassen, sondern die sonst nebeneinanderliegenden Wälzkörper zu trennen.

Die Gestaltung des Abstandskörpers ist somit davon abhängig, ob sein Einsatz für Wälzlager vorgesehen ist, für die Kugeln oder Rollen als Wälzkörper in Betracht kommen, so daß der Mantel des Abstandskörpers dem Querschnitt der Wälzkörperlaufbahn angepaßt sein muß.

Bei Abstandskörpern für Kugellager (F i g. 1 bis 4) handelt es sich um einen zylindrischen Mantel, und bei Abstandskörpern für Rollenlager (Fig.5 und 6) wird der Mantel von einander parallelen ebenen Oberflächen gebildet.

Der Abstandskörper wird innerhalb des Mantels durch eine Teilungsfläche 10 unterteilt. Auf beiden Seiten dieser Teilungsfläche 10 ist in einem Abstand zur Mantelinnenfläche 11 mindestens eine Verstärkung 12 angeordnet, die durch Stege 13 mit der Mantelinnenfläche 11 verbunden ist. Rippen 14 schließen sich auf der zur Mitte gerichteten Seite der Verstärkung 12 an und verlaufen zentrisch in Richtung auf die Längsachse bei Abstandskörpern für Kugellager bzw. senkrecht auf die Längsachse bei Abstandskörpern für Rollenlager. Rippen 14 und Stege 13 sind zueinander gegenseitig versetzt an der Verstärkung 12 angeordnet. Die freie Begrenzung der Stege 13, der Verstärkung 12 und der Rippen 14 ist der Oberfläche der zugehörigen Wälzkörper angepaßt Sie bildet also bei Kugellagern bereichsweise eine konkave Halbkugeloberfläche und bei Rollenlagern bereichsweise eine konkave Zylinderoberfläche. Mit 15 sind die Hohlräume beziffert, die der Aufnahme von Gleitmitteln dienen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einstückiger, vorzugsweise aus Kunststoff gebildeter Abstandskörper für Wälzlager mit einem dem Laufbahnquerschnitt angepaßten Mantel und mit zu beiden Seiten einer Teilungsfläche einander gegenüberliegenden, entsprechend der Wälzkörperform ausgebildeten Wälzkörperaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörperaufnahmen nach Art einer Gitterstruktur jeweils mit mindestens einer kontinuierlichen leistenartigen Verstärkung (12) ausgebildet sind, die imlnneren des Mantels mit diesem lediglich durch eine Anzahl im Abstand angeordnete Stege (13) verbunden ist und die auf der den Stegen abgekehrten Seite lediglich eine Anzahl im Abstand angeordneter, frei auskragender, entsprechend der Wälzkörperform konvergierender Rippen (14) trägt.

2. Abstandskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Verstärkung vorgesehenen Stege und Rippen auf Lücke versetzt zueinander angebracht sind.

3. Abstandskörper nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung in Form eines Kreisringes gestaltet ist und die Rippen zentrisch zur Mitte hin verlaufen.

4. Abstandskörper nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung in Form eines geschlossenen Polygons gestaltet ist, und die Rippen zentrisch zur Mitte hin verlaufen.

5. Abstandskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Abstandskörpers diesem eine Raumdiagonale gibt, die 105% bis 150 %, vorzugsweise 110%, des Wälzkörperdurchmessers ist.

6. Abstandskörper nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung in Form einer Zick-Zack-Linie verläuft.