DE2906210A1 - Zweireihiges radialpendelrollenlager - Google Patents

Description

KUGELFISCHER GEORG BCHlFEB. & CC. 15. Febr. 1979 8720 Schweinfurt R-RS-1-551-wa-gu

Zweireihiges Radialpendelrollenlager

Bie Erfindung bezieht sich auf ein zweireihiges Radialpendelrollenlager, bestehend aus Innen- und Außenring, zwei Reihen Tonnenrollen und zwei einteiligen Käfigen.

Es sind bereits verschiedene Arten der obengenannten Pendelrollenlager bekannt und in Benutzung. Bei diesen Lagern ist aber immer ein hoher Aufwand erforderlich, damit eine exakte Führung der Rollen erzielt wird. Bei einer Art werden dazu feste oder lose Führungsborde, insbesondere am Innenring für erforderlich gehalten. Deren Herstellung ist aufwendig und teuer. Außerdem ist eine genaue Einhaltung der Rollen-, Laufbahn- und Führungsbordprofile erforderlich. Dadurch wird die Lagerherstellung zusätzlich verteuert. Bei einer anderen Art ohne Borde erfolgt die Führung der Rollen am Rollenmantel. Hier sind dann stabile Blech- oder Massivkäfige nötig, damit ein Verdrehen der Rollen vermieden wird. Bei Verwendung von Kammkäfigen müssen auch zusätzliche Halteborde vorgesehen werden, damit die Rollen bei ausgeschwenktem Innenring nicht herausfallen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Rollen wegen der obengenannten Maßnahmen bei gegebener Breite der Lagerringe eine bestimmte Länge nicht überschreiten können, weswegen die Belastbarkeit der Lager begrenzt ist. Bei Verwendung der Massivkammkäfige und der Blechfensterkäfige .ist die Ringbreite begrenzt, da die Käfige kleiner als der Öffnungsdurchmesser des Außenrings sein müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, zweireihige Radialpendelrollenlager der obengenannten Art so zu verbessern,

0 30036/00 62

daß deren Herstellung bei exakter !Führung der Rollen einfach und billig ist, deren Montage problemlos und schnell erfolgt_s bei vorgegebenem Lagerquerschnitt der Einbau längerer Hollen und bei vorgegebenen Lagerdurchmessern eine breitei-e Ausführung der Lager möglich ist.

Die erfindungsgamäße Lösung ist aus dem kensseiehnenden . Teil der Ansprüche ersichtliche,

Dadurch, daß keiner der Laufringe Bord© b@sitst, ist eiae einfache Herstellung dieser Ringe Möglich, Außerdem -wird so die Möglichkeit geschaffen, den Lagerraum besser durch verlängerte Hollen auszunutzen, was au einer erhöhten Belastbarkeit führt» Der Fensterkäfig aus Kunststoff stellt ebenfalls eine billige Ausführung dar, die infolge der beanspruchten Ringteilanordnung in einfacher Heise durch zwei axial herausziehbare !Formteile hergestellt werden kann» Die beanspruchten Führungsflächen, ermöglichen eine gute Führung der Rollen, denn die gegenüberliegenden Ta~ schenflachen stehen den Rollen mit engem Spiel gegenüber» Da die Taschen im übrigen schachtförmig ausgebildet sind, doho in Umfangsrichtung der Rollen nicht dem Rollenprofil angepaßt sind, ist eine radiale-Bewegung der Rollen trotz enger Führung in den Taschen möglich, was insbesondere bei Temperaturschx'jankungen von großer Bedeutung ist«. In diesem Fall kann es nämlich nicht zu einem Verklemmen der Rollen im Kunststoffkäfig, der einen wesentlich höheren ¥ärm®ausdehnungskoeffizient als Stahl hat, kommeno Außerdem müssen auch die Teilkreistoleranzen des Käfigs beim Herstellen nicht genau eingehalten werden.»

Die genaue Führung der Tonnenrollen erfolgt durch Flächen am Fensterkäfig, die den Tonnenrollen mit engem Spiel zumindest im Bereich der beiden Bollenmantelenden gegenüber-

030038/0062

stehen. Dadurch, daß der Winkel zwischen der Formtrennlinie der beiden Formteile und der Rollenmittenebene größer als 90° ist, wird sichergestellt, daß auch bei Maßänderungen des Käfigs die Formtrennkanten nicht in den Berührungsbereich der Sollen mit den Käfigführungsflächen gelangen, weswegen den Rollen immer Führungsflachen mit engem Spiel gegenüberstehen. Etwa gleich große Anlageflächen für beide Seiten der Rollen sind dann zu erreichen, wenn sich die Ringflächen, die durch die Formtrennkante und die Neigungswinkel der Rollen gebildet werden, im Rollenmittelpunkt schneiden.

Damit die Rollen im Käfig gehalten werden, sind Halteflächen vorgesehen, die den Rollen mit größerem Spiel gegenüberstehen. Die Abstände der Halteflächen von zwei gegenüberstehenden Taschenwänden sind so groß, daß zwar ein Einschnappen der Rollen möglich ist, daß aber das Herausfallen verhindert wird. Da keine Führungsborde vorhanden sind, muß der Abstand zwischen den beiden Rollenstirnflächen und der Ebene, die durch den größten Rollendurchmesser geht, nicht genau eingehalten werden, was zu einer wesentlichen weiteren Verbilligung der Lager führt. Dabei spielt auch der Sachverhalt eine Rolle, daß die Rollenstirnflächen nicht mehr genau bearbeitet werden müssen. Die erfindungsgemäßen Lager besitzen gegenüber den bisher benutzten Ausführungen keine Nachteile. Im Hinblick auf den unkomplizierten Aufbau sind sie bezüglich Betriebssicherheit sogar überlegen.

Die Halterung der Rollen kann im übrigen auch in anderer Weise erfolgen. Die Fertigung der Käfige wird nämlich vereinfacht, wenn zapfenartige Vorsprünge an den Innenseiten der beiden Ringteile angeordnet werden, die in Aussparungen an den Rollenstirnseiten eingeschnappt werden können.

030036/0062

Die Ausnutzimg eines vorgegebenen IegerquerSchnitts kam' noch vergrößert werden, da die Rollen so ausgebildet sind, daß sich die inneren !Stirnseiten der beiden Seihen nahezu berühren. Dadurch ist es möglich, bei gleichem Binbauraum längere Rollen zu verwenden, was die Belastbarkeit erhöht»

Durch die gegenüber der Laufbahn stärkere Krümmung an den Rollenenden wird die insbesondere bei hohen Belastungen auftretende Gefahr von erhöhten Spannungen an der Kante wesentlich herabgesetzt, was au einer Steigerimg der Betriebssicherheit beiträgt.

Bei Verwendung der elastischen Fensterkäfige aus Kunststoff ist es möglich, die Käfige in öffnungsdurchmesser der Außenringe einzubringen, die kleiner sind als der innere große Ringteil der Käfige und zwar auch dann, wenn dieser Ringteil am ganzen Umfang gleichen Querschnitt besitzt« Dabei ist es erforderlich, den ersten Käfig mit Hilfe einer an sich bekannten elastischen Ovalverformung in den Außenring einzulegen. Anschließend wird der Innenring konzentrisch in den Außenring eingeführt. Zur Montage des zweiten Käfigs ist es erforderlich, den Innenring axial und/oder radial versetzt sowie evtl. schräg zum Außenring anzuordnen. Zur Einführung des zweiten Käfigs ist es nötig, daß der schräggestellte Käfig an der Seite des größeren Spaltes zwischen Außenring und Innenring abschnittsweise eingeführt und der große Ringteil des Käfigs vorübergehend oval gedrückt wirdo In diesem Stadium läßt sich dann der Käfig vollständig einbringen, denn er kann dabei so weit radial und axial verschoben werden, daß er auch auf der Gegenseite in den Außenring eingekippt werden kann. Das Einfüllen der Rollen erfolgt dann in bekannter Weise durch Schwenken des Innenrings und der Käfige gegenüber dem Außenring, wobei die Rollen über die Halteflächen in den Stegtränden oder über die

030036/0062

zapfenartigen Vorsprünge an den Bingteilen eingefedert werden. Damit ist es möglich, wesentlich breitere Lager mit höherer Lastaufnahmefähigkeit zu bauen, als dies mit den bisherigen Käfigen möglich war. Insbesondere können nun die Lager um mehr als 5% breiter ausgeführt werden als die Differenz aus Außendurchmesser und Bohrungsdurchmesser. Es handelt sich hier um Werte, die mit den bisherigen Lagern nicht erreicht werden konnten.

Die optimale Baumausnutzung bezüglich der Abmessung des Lagers ergibt sich dann, wenn die Näherung nach Anspruch 12 benutzt wird, wobei die geometrischen Lagerdaten, Lagerbreite B, Außendurchmesser D, Bohrungsdurchmesser d, sowie die Mindestwandstärke Λ D am Außenring undAd am Innenring eine Holle spielen. Bei diesen Verhältnissen ist sichergestellt, daß die Einführung der Käfige im obengenannten Sinn noch möglich ist.

Die Erfindung wird anhand von sieben Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radialpendelrollenlager,

Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Käfig, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt J-K nach Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen Querschnitt H-G nach Fig. 2, Fig. 5 zeigt einen Querschnitt E-F nach Fig. 2, Fig. 6 zeigt einen Querschnitt des Lagers während des Einführens des Käfigs in das Lager,

Fig. 7 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen gegenüber Fig. 2 abgewandelten Käfig.

030036/0062

Das zweireihige fiadialpendelrollenlager gemäß !ig· 1 be-' steht aus dem Außenring 1, dem bordlosen Innenring 2, den beiden Seinen mit Tonnenrollen 3 und den beiden gleich aus~ gebildeten Fensterkäfigen 4 und 4' aus Kunststoff. Einer der Käfige ist in Pig. 2 dargestellt. Er besteht aus den beiden fiingteilen 5 und 6 sowie den Stegen 7. Die Anordnung der Singteile 5 und 6 in der Weise, daß sie sich in axialer Sicht nicht überschneiden, ermöglicht die einfache Herstellung durch zwei axial heraussiehbare nicht gezeigte Formteile. Dabei ergibt sich eine Forrattennlinie 8, auf der sich aus Gründen der Demontagemöglichkeit der Formteile einerseits und möglichst guter Anpassung der Taschenwände 7' an das Hollenprofil andererseits Formtrennkanten 8* bilden. Die Taschenwände 7' sind nur in Axialrichtung (Wälz-Bewe-* gungsrichtung) den Tonnenrollen 3 im Bereich der beiden Ringteile 5 "und 6 dem Bollenprofil angepaßt und besitzen hier Pührungsabschnitte 10 mit engem Spiel zu den Rollen 3· In Umfangsrichtung der Rollen 3 sind die Taschenwände 7' zumindest im Bollenführungsbereich nicht dem Bollenmantel 3" angepaßt. Es ergibt sich daher auf dem Führungsflächenabschnitt 10 eine Berührungslinie 10" zwischen der Bplle 3 und der Fläche 10 der Taschenwand 7¹· Dies ist insbesondere aus den Fig. 3 und 5 zu ersehen» Hier wird in zwei Schnitten J-K und E-F gezeigt, daß die Rollen 3 den Führungsflächenabschnitten 10 sehr nahe gegenüberstehen. Die gleichen Verhältnisse liegen auch in nicht gezeigten, axial versetzten Schnitten vor, wobei die Bollendurchmesser lediglich größer oder kleiner und die Stege 7 entsprechend schmäler oder breiter sind.

Damit ein Herausfallen der Rollen 3 aus dem beispielsweise bei der Montage ausgeschwenkten Innenring vermieden wird, sind Halteflächen 11 im Mantel- und Bohrungsbereich der Taschenwände 7' vorgesehen, deren Aussehen aus dem Schnitt H-G der Fig. 4 ersichtlich ist. Das hier gezeigte große Spiel

03003670062

ermöglicht zwar ein Einschnappen der Hollen 3 in den fig 4·¹, verhindert aber gleichzeitig ein Herausfallen. Das Fehlen der Halte- und Führungsborde gemäß S¹Ig. 1 macht es möglich, daß der Abstand zwischen den beiden Rollenstirn— flächen 3' und der Ebene 12, die durch den größten Rollendurchmesser bestimmt wird, nicht genau eingehalten werden muß.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Winkel y zwischen der Formtrennlinie 8 und der Eollenmittenebene 12 größer ist als 90 . Dadurch werden zu beiden Seiten der lieigungslinien 9 der Hollen 3 relativ breite Führungsflächenabschnitte 10 erzeugt, mit deren Hilfe auch bei radialer Verschiebung der Rollen 3 in den Taschen 7' z.B. wegen unterschiedlicher Erwärmung der Lagerteile immer eine exakte Führung der Rollen 3 gewährleistet ist. Insbesondere ist, wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich, ein Hinübertreten der Berührungslinie 10' zwischen den Rollen 3 und der Führungsflächenabschnitte 10 der Taschen 7¹ über die aus Herstellungsgründen erforderliche Formtrennkante 8' nicht möglich, wo ja die Rollenführungsqualitäten wesentlich schlechter sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel schneiden sich die Ringflächen, die durch die Formtrennlinie 8 und die Neigungslinie 9 der Rollen 3 gebildet werden im Rollenmittelpunkt 12'. Dadurch sind die möglichen Führungsflächenabschnitte 10 auf beiden Seiten der Rollenmittenebene 12 etwa gleich groß.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die inneren Ringteile 5 der Käfige 4, 4-¹ im Durchmesser größer als die Öffnungsdurchmesser 1' des Außenrings 1. Dadurch können breitere Ausführungen der Lager mit höherer Belastbarkeit hergestellt werden. Dies wird ermöglicht, durch die Elastizität

030036/0062

der Fensterkäfige 4, 4·· aus Kunststoff. Die Montage kann in folgender Weise durchgeführt werden: In den Außenring 1 wird zunächst der eine Käfig 4 durch Ovaldrücken und Einschwenken des Käfigs 4 eingebracht. Danach kann der Innenring 2 noch ohne Schwierigkeiten eingeführt werden. Die Montage des zweiten Käfigs 4' erfolgt, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, mit Hilfe sxialer und radialer Verschiebung sowie Schrägstellung des Innenrings im Außenring 1, wodurch genügend Platz für den zweiten Käfig 4^J geschaffen wird, der dann durch Ovaldrücken radiale und axiale Verschiebung sowie Einschwenken in den Außenring 1 eingebracht werden kann.

Mit diesen Maßnahmen ist es möglich, die Breite der Lager B um mehr als 3% größer herzustellen als die Differenz aus Außendurchmesser D und Bohrungsdurchinesser d. Dies sind Verhältnisse, die mit den bekannten Lagerarten nicht überschritten werden konnten, da die Einbringung einfacher und billiger Käfige nicht möglich war.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Käfige 4" bezüglich der Haltemittel für die Bollen 3 zeigt Fig, 7· Hier besitzen die Rollen 3 im Zentrum der beiden Stirnseiten 3* Aussparungen 13, in die Vorsprünge 14 der Käfigringteile und 6 hineinschnappen und so die Bollen 3 am Herausfallen hindern.

030036/0062

-AS-

Leerseite

Claims (10)

1. KUGELFISCHER GEORG SCHABEBA-W. -"15. Febr. 1979 Schweinfurt R-RS-1~551~wa~gu

   Ansprüche

   fi.) Zweireihiges Radialpendelrollenlager bestehend aus Innen- und Außenring, zwei Reihen Tonnenrolle» und zwei einteiligen Käfigen, dadurch p;ekegn_aeichD,et<,daß

   a) die beiden Lauf ringe (1,2) führungsbopd- und/oder haltebordlos ausgebildet sind,

   b) die Fensterkäfige (4,4") aus Kunststoff bestehen,

   c) die Ringteile (5_?6) der Fensterkäfige (4„4⁹) bei axialer Draufsicht sich nicht überschneiden,

   d) jede dem Rollenmantel (3") zugewandte Taschenwaad- (?') der Pensterkäfige (4,4') zumindest an den Rollenmantelenden in Axialrichtung (Wälz-Bewegungsrichtung) der Rollen (3) dem Rollenprofil angepaßte Führungsflächenabschnitte (10) besitzt, die ein enges Spiel zu den Rollen (3) aufweisen.
2. 2. Zweireihiges Radialpendelrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Käfig (4,A") der Winkel" zwischen der iOrmtrennlinie (8) der beiden Formteile und der Rollenmittenebene (12) größer als 90° istο
3. 3. Zxfeireihiges Radialpendelrollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringflachen, die durch die Formtrennlinie (8) und die !ei~ gungslinien (9) der Rollen (3) gebildet werden, im Rollenmittelpunkt (12*) schneiden»
4. 4. Zweireihiges Radialpendelrollenlager mach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rollenmantel (3") zugewandten !Baschenwände (7^r) der Fensterkäfige (4,4') zumindest im Mantelbereich zwischen den beiden Ringteilen (5«6) abschnittsweise Halteflächen (11) mit Spiel zu den Rollen (3) hin besitzen.

   030036/0062
5. 5. Zweireihiges Radialpendelrollenlager nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (3) im Zentrum der beiden Stirnseiten (3') Aussparungen (13) oder ein Durchgangsloch besitzen, in die zapfenartige HaitevorSprünge (14) der IPensterkäfig-Singteile (5,6) einschnappen.
6. 6. Zweireihiges Radialpendelrollenlager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Rollenstirnflächen (3¹) zur Rollenmittenebene (12) große Toleranzen besitzt.
7. 7. Zweireihiges fiadialpendelrollenlager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bollen (3) so angeordnet sind, daß sich die inneren Stirnseiten (3¹) der beiden Reihen nahezu berühren.
8. 8. Zweireihiges Radialpendelrollenlager nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der Rollen (3) im Querschnitt von der Rollenini ttenebene (12) bis zu den Rollenstirnflächen (3¹)
   zunehmend gekrümmt sind.
9. 9. Zweireihiges Radialpendelrollenlager großer Breite
   nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
   daß

   a) der Manteldurchmesser der inneren größeren Ringteile (5) der Käfige (4,4') größer ist als der
   Öffnungsdurchmesser (1') des Außenrings (1),

   b) der mit dem ersten Käfig (4) versehene Innenring (2) zur Montage des zweiten Käfigs (4·) gegenüber dem
   Außenring (1) axial und/oder radial verschoben sowie gegebenenfalls schräggestellt oder nur schräggestellt wird.

   030036/0062
10. 10. Zweireihiges Pendelrollenlager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch daß die Eingteile (5,6) der Fensterkäfige (4,4⁸) im "beliebigen Radial schnitt für sich gesehen gleiches Profil besitzen.

    Zweireihiges Badialpendelrollenlagei¹ nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnete daß die Breite B der lagei? mehr al® 5% größer ist als die Differenz aus AußendTärehmesser D rad BoIirungsdurchmesser d«

    12«. Zweireihiges Eadialpendelrollenlager n©eh einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche_s dadurch gekenn-» zeichnet, daß bei optimaler Eaumausnutzimg die Abmessung des Lagers nach folgender läherung bestimmt wird:

    030036/0062