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Bolzenkäfig für selbsteinstellende Rollenlager
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Die Erfindung betrifft einen Bolzenkäfig für selbsteinstellende zweireihige
Rollenlager mit zwischen einer äußeren und einer inneren Lagerschale in zwei Reihen
angeordneten, jeweils mit einer Mittelbohrung versehenen, gewölbten Rollen, der
einen zwischen den Rollenreihen angeordneten Mittelring und eine Vielzahl von jeweils
durch die Mittelbohrung einer darauf drehbar gelagerten Rolle hindurchgeführten
Bolzen aufweist, die jeweils an einem Ende in eine Gewindebohrung des Mittelrings
eingeschraubt und am anderen Ende mit einem im axial äußeren Endabschnitt des Rahmens
zwischen den Lagerschalen angeordneten Außenring verbunden sind.
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Bolzenkäfige dieser in den Abb. 1 und 2 dargestellten Art weisen normalerweise
einen Mittelring 2 mit relativ zum kleinsten Innendurchmesser der äußeren Lagerschale
1 größerem Außendurchmesser auf, der bei einstückiger Ausbildung nicht in die äußere
Lagerschale eingesetzt werden könnte und daher aus zwei Halbkreissegmenten besteht,
um den Einbau in die äußere Lagerschale zu ermöglichen. Der Mittelring 2 besteht
daher aus einem linken Ringelement 3 und einem rechten Ringelement 4, die gegeneinander
anliegend zusammengefügt sind und jeweils aus zwei Halbkreissegmenten bestehen.
Die Ringelemente 3 und 4 weisen jeweils aufeinander ausgerichtete
Gewindebohrungen
3a, 4b bzw. 4a, 3b auf. Die tonnenförmig gewölbten Rollen 6 sind auf Bolzen 7 drehbar
gelagert, die durch zentrische Bohrungen der Rollen 6 hindurchgeführt und mit an
ihrem Ende angeordneten Gewindeabschnitten in die entsprechencen Gewindebohrungen
des Mittelringes 2 eingeschraubt sind, um die Rollen 6 an diesem zu haltern. Die
jeweils eine Rolle 6 tragenden Bolzen 7 sind dabei am Mittelring 2 von beiden Seiten
her stufenförmig versetzt in vorbestimmten Umfangsabständen angeordnet, während
die äußeren Enden der Bolzen 7 jeweils mit einem Außenring 8 verschweißt sind, um
ein gleichzeitiges und gleichgerichtetes Rollen der beiden Rollenreihen zwischen
der äußeren Lagerschale 1 und der inneren Lagerschale 5 zu ermöglichen. Diese selbsteinstellenden
zweireihigen Rollenlager sind daher ao konstruiert, daß die beiden Rollenreihen
durch den Mittelring 2 des Bolzenkäfigs so geführt werden, daß sie jeweils als Einheit
gleichzeitig in der gleichen Richtung umlaufen.
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Einseitig auf das Lager einwirkende Vibrationen, Lastveränderungen
oder Axialbelastungen erzeugen daher Unterschiede in der Umdrehungsgeschwindigkeit
der beiden Rollenreihen und damit zwischen diesen Zugspannungen,die den Mittelring
2, einen Außenring 8 oder die Bolzen 7 anormalen Belastungen aussetzen, die zu Beschädigungen
oder einem Bruch derselben führen können.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun einen Bolzenkäfig für ein selbsteinstellendes,
zweireihiges Rollenlager der eingangs genannten Art zu schaffen, das die bisherigen
Nachteile vermeidet und bei einfacher Montage ein voneinander unabhängiges Umlaufen
der linken und rechten Rollenreihen ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Bolzenkäfig der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rollenreihen je ein
durch einen Zwischenraum
voneinander getrennter rechter und linker
Innenring angeordnet ist, jeder Innenring einen aus zwei Halbkreissegmenten zusammengesetzten
Hauptring und einen zwei Halbkreissegmenten zusammengesetzten Hilfsring aufweist,
der Hauptring mit dem Hilfsring jeweils in einer mit den Stoßflächen der Halbkreissegmente
in Umfangsrichtung gegen die Stoßstellen der Halbkreissegmente versetzten Stellung
verbunden ist und der Hauptring und der Hilfsring jeweils eine vorbestimmte Anzahl
von in gleichen Umfangsabständen aufeinander ausgerichtet angeordneten Gewindebohrungen
zur Aufnahme der Gewindeabschnitte der Bolzen aufweisen.
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Der linke Innenring und der rechte Innenring dienen somit jeweils
getrennt voneinander als Innenring für die linke bzw. die rechte Rollenreihe, wobei
durch einen geeigneten axialen Abstand zwischen den Innenringen sichergestellt ist,
daß sich diese jeweils für sich unabhängig voneinander verdrehen können, wenn beispielsweise
Unterschiede in der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen den beiden Rollenreihen auftreten.
Selbst wenn das Lager nur einseitig Vibrationen, Lastveränderungen oder Äxialbelastungen
ausgesetzt wird, die Unterschiede in der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen den
beiden Rollenreihen bewirken, entsteht zwischen diesen keine Zugspannung. Der Bolzenkäfig
bleibt somit im Betrieb von annormalen Belastungen frei, die sonst zu Beschädigungen
oder einem Bruch der Bolzen, des Innenringes oder dergleichen führen könnten.
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Da jeder der Innenringe aus einem Hauptring und einem Hilfsring besteht,
deren Halbkreissegmente relativ zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnet
sind, wird die Fertigung und die Montage erleichtert und dennoch die gewünschte
Festigkeit erreicht.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Bolzenkäfigs sind in den
Unteransprüchen beschrieben. Wenn der Hauptring L-förmigen Querschnitt aufweist
und einen entsprechenden Ringsteg trägt, bewirkt dies eine Verstärkung des Hauptringes
und erleichtert das genau ausgerichtete, konzentrische Zusammenfügen des Hauptringes
und des Hilfsringes bei der Montage.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Bolzenkiifigs
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter eriutert. Es zeigen: Abb.
1 einen senkrechten Schnitt durch eine Hälfte eines selbsteinstellenden, zweireihigen
Rollenlagers mit herkömmlichem Bolzenkäfig, Abb. 2 eine explodierte perspektivische
Ansicht des Oíittelringes des Bolzenkäfigs gemäß Abb. 1, Abb. 3 einen senkrechten
Schnitt durch eine Hälfte eines selbsteinstellenden, zweireihigen Rollenlagers mit
dem erfindungsgemäßen Bolzenkäfig, Abb. 1( eine explodierte perspektivische Ansicht
des linken Innenrings des Bolzenkäfigs gemäß Figur 3 und Abb. 5 eine explodierte
perspektivische Ansicht des rechten Innenringes des Bolzenkäfigs gemäß Figur 3.
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»as in den Abbildungen 3 bis 5 dargestellte Rollenlager besitzt eine
äußere Lagerschale 10 und eine innere Lagerschale 50, die jeweils eine für den Umlauf
und die Selbstausrichtung von zwei Reihen tonnenförmiger Rollen 60 bestimmte Laufbahn
aufweisen. Zwischen der inneren Umfangsfläche der äußeren Lagerschale 10 und der
äußeren Umfangsfläche der inneren Lagerschale 50 sind in einem axialen Mittelabschnitt
des Lagers ein linker Innenring 30 und ein rechter Innenring 40 gleicher Form symmetrisch
und voneinander unabhängig verdrehbar angeordnet. Durch zentrische Bohrungen 61
in den tonnenförmigen Rollen 60 sind jeweils Bolzen 70 hindurchgeführt, auf denen
die Rollen 60 drehbar gelagert sind. Die Bolzen 70 sind jeweils an ihrem einen,
mit einem Gewinde versehenen
Ende in Gewindebohrungen des jeweils
zugehörigen Innenringes 30 bzw. 40 eingeschraubt und an ihren anderen Enden in Öffnungen
81 von Außenringen 80 gehaltert, die in den axial äußeren Endabschnitten des Zwischenraumes
zwischen der inneren Lagerschale 50 und der äußeren Lagerschale 10 angeordnet sind.
Die äußeren Enden der Bolzen 70 können mit dem Außenring 80 beispielsweise durch
Schweißen verbunden sein.
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Der linke Innenring 30 weist einen Hauptring 31 und einen F.ilfsring
32 auf, wobei der Elauptring 31 diametral in zwei zu einem Ring zusammengefügte
Halbkreissegmente 31A und 31B und der Hilfsring 32 entsprechend diametral in zwei
ringförmig zusammengefügte Halbkreissegmente 32A und 32B unterteilt ist. Der Hauptring
31 und der Hilfsring 32 sind derart konzentrisch zusammengefügt, daß die Stoßstellen
31c der Halbkreissegmente 31A und 31B des Hauptringes 31 relativ zu den Stoßstellen
32c der beiden Halbkreissegmente 32A und 32B des Hilfsringes 32 in Umfangsrichtung
um 90 Grad versetzt sind. Der Hauptring 31 und der Hilfsring 32 weisen ferner jeweils
eine vorbestimmte Anzahl von in gleichen Umfangsabständen aufeinander ausgerichtet
angeordneten Gewindebohrungen 31a und 32a auf, die zur Aufnahme der Gewindeabschnitte
71 der Bolzen 70 dxnen.
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Der rechte Innenring 40 besteht in entsprechender Weise aus einem
Hauptring 41 und einem Hilfsring 42, die symmetrisch zu den entsprechenden Ringen
des linken Innenringes 30 angeordnet sind. Auch hier besteht der Hauptmng 41 aus
zwei Halbkreissegmenten 41A und 41B und der Hilfsring 42 aus zwei Halbkreissegmenten
42A und 42B, wobei wiederum die Stoßstellen 41c des Hauptringes 41 gegentiber den
Stoßstellen 42c des mit diesem konzentrisch verbundenen Hilfsringes in Umfangsrichtung
um 90 Grad versetzt sind. Der Hauptring 41 und der Hilfsring 42 sind wiederum mit
einer vorbestimmten Anzahl von in gleichen Umfangsabständen aufeinander ausgerichtet
angeordneten
Gewindebohrungen 41a und 42a zur Aufnahme der Gewindeabschnitte
71 der Bolzen 70 versehen.
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Der Bolzenkäfig und die innere Laufschale 50 sind so bemessen, daß
nach der Montage der Innenringe 30 und 40, der Bolzen 70 und der Außenringe 80 zur
unabhängigen Halterung der linken und rechten Rollenreihen zwischen den beiden Innenringen
30 und 40 ein hinreichender Zwischenraum 100 verbleibt, um die Bolzenkäfige unbeeinträchtigt
voneinander umlaufen zu lassen.
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Die Hauptringe 31 und 41 sind jeweils mit einem Ringsteg 31b bzw.
41b versehen, der von ihrem Innenumfang seitlich vorsteht und mit dem Innenumfang
der Hilfsringe 32 bzw0 42 passend in Eingriff treten kann. Die Hauptringe 31 und
41 besitzen somit einen L-förmigen Querschnitt. Die Hilfsringe 32 und 42 haben jeweils
einen auf die Ringstege 31b bzw. 41b passend aufschiebbaren Innendurchmesser und
einen trapezförmigen Querschnitt, so daß ihre Dicke vom Innenumfang zum Außenumfang
zunimmt, Die Hauptringe 31 und 41 sind jeweils mit Bohrungen 31d und 41d zur Aufnahme
nicht dargestellter Schrauben versehen, während die Hilfsringe 32 und 42 entsprechende
Gewindebohrungen 32d und 42d zur Aufnahme der in die Bohrungen 31d und 41d einzusetzenden
Schrauben aufweisen. Durch diese werden die Elemente jedes IIauptringes mit denjenigen
des zugehörigen Hilfsringes zu einem Innenring verbunden.
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Zum Zusammenbau des den beschriebenen Bolzenkäfig aufweisenden, selbsteinstellenden
zweireihigen Rollenlagers wird die innere Lagerschale 50 in der äußeren Lagerschale
10 zu dieser etwa rechtwinklig angeordnet, worauf die beiden Halbkreissegmente 31A
und 31B auf den axial mittleren Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der inneren
Lagerschale 50 aufgebracht
werden, um den Hauptring 31 zu bilden.
Dann werden die Halbkreissegmente 32A und 32B zur Bildung des IIilfsringes 32 auf
den Ringsteg 31b des Hauptringes 31 ringförmig aufgebracht, wobei die Stoßstellen
31c und 32c des Hauptringes 31 und des Ililfsringes 32 relativ zueinander in Umfangsrichtung
um 90 Grad versetzt werden, um die Gewindebohrungen 31a des Hauptringes 31 mit den
Gewindebohrungen 32a des Hilfsringes 32 fluchten zu lassen. Durch Einführen von
nichtdargestellten Schrauben in die Bohrungen 31d und Einschrauben derselben in
die zugehörigen Gewindebohrungen 32d des Hilfsringes 32 werden der Hauptring 31
und der Hilfsring 32 miteinander zum linken Innenring 30 verbunden.
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Nachfolgend werden die Gewindeabschnitte 71 der die tonnenförmigen
Rollen 50 tragenden Bolzen 70 in die entsprechenden Gewindebohrungen 31a und 32a
im Haupting31 bzw. dem Hilfsring 32 eingeschraubt, um den Hauptring 31 und den Hilfsring
32 weiter zu verbinden. In dieser Weise wird die vorgesehene Anzahl jeweils auf
den Bolzen 70 drehbar gelagerter, tonnenförmiger Rollen 60 auf der Lauffläche der
inneren Lagerschale 50 angeordnet. Nach vollständiger Befestigung der Gewindeabschnitte
71 werden die anderen Enden Bolzen 70 in die Öffnungen 81 des Außenringes 80 eingeführt
und mit diesem durch eine Schweißung fest verbunden.
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Nach dem gleichen Verfahren wird der rechte Innenring 40 montiert
und die vorgesehe Anzahl von jeweils auf Bolzen 70 drehbar gelagerten, tonnenförmigen
Rollen 60 zu einer zweiten Rollenreihe auf der Lauffläche der inneren Lagerschale
50 angeordnet. Die Gewindeabschnitte 71 der Bolzen 70 werden in die Gewindebohrungen
41a und 42a des rechten Innenringes 40 eingeschraubt und die äußeren Enden der Bolzen
70 wiederum in die Öffnungen 81 des anderen Seitenringes 80 eingeführt und mit diesem
durch Schweißung 90 verbunden.
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Auf diese Weise ist die erforderliche Anzahl tonnenförmiger wollen
60 in zwei Reihen auf der inneren Lagerschale 90 in einer durch die Innenringe 30
und 40 gehalterten Weise angeordnet. In diesem Zustand wird die äußere Lagerschale
10 verdreht und passend auf die beiden Reihen tonnenförmiger Rollen 60 aufgeschoben,
wobei diese mit der Lauffläche der äußeren Lagerschale 10 in rollende Berührung
kommen.
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I)ie Ringstege 31b und kiban den Ilauptringen 31 bzw. 41 erleichtern
die Ausrichtung der Elemente des Hauptringes mit denjenigen des Ililfsringes bei
der Montage sind jedoch nicht unbedingt erforderlich. Obgleich bei der dargestellten
Ausfiihrungsform die Stoßstellen 31c und 41c der Hauptringe 31 und 41 jeweils zu
den Stoßstellen 32c und 42 der Hilfsringe 32 bzw. 42 jeweils um 90 Grad versetzt
angeordnet sind, ist deren Versetzung in Umfangsrichtung nicht auf diesen Winkel
begrenzt, sondern kann je nach den Anforderungen so ehlt werden, daß nachteilige
Auswirkungen auf die Festigkeit des erhaltenen Innenringes vermieden werden.
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