DE2932290A1

DE2932290A1 - Rollenlager

Info

Publication number: DE2932290A1
Application number: DE19792932290
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl Ing Negele; Dieter Dipl Ing Pfeifle
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2463320B1; GB2057594B; US4391476A; IT8022304V0; IT1131583B; JPS5628315A; DE2932290C2; FR2463320A1; JPS6350565B2; IT8023461A0; GB2057594A

Description

SKP KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 79-08-01

TPA-gl.mh DE 79 018 DE

Rollenlager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rollenlager mit in einem Käfig geführten Rollen, wobei der Käfig an einem Seitenring mit einem radialen ringförmigen Vorsprung versehen ist, der zur axialen Fixierung des Käfigs in eine Ringnut eines der Lagerringe eingreift.

Durch die DE-PS 445 720 ist es bekannt, zur axialen Fixierung des Käfigs in einem nur mit einem festen Seitenbord versehenen Lager den Käfig mit federnden radialen VorSprüngen zu versehen, der in eine Ringnut der Lagerhülse eingreift. Der bei diesem bekannten Lager vorgesehene einstückig mit der Lagerhülse ausgebildete Seitenbord stellt zwar eine axiale Führung der Rollen nach einer Seite sicher, bringt aber einerseits einen höheren Materialaufwand und damit erhöhte Zerspanungsarbeit mit sich und beeinträchtigt andererseits auch die Bearbeitung, insbesondere der Laufbahn, weil diese nicht durchgehend geschliffen werden kann oder weil die aus Gründen der Tragfähigkeit nur äußerst klein ausgebildeten Einstiche die erforderliche genaue Bearbeitung der Laufbahn erschweren.

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Zur Umgehung dieses Nachteils ist es auch bekanntgeworden, völlig auf einen Bord zu verzichten und den Käfig aus^ schließlich durch die radialen Vorsprünge in beiden axialen Richtungen zu führen (DE-PS 1056 881 und DE-OS 2648 985) Insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen ein gewisser Axialschub auf die Rollen und damit auf den Käfig unvermeidlich ist, besteht die Gefahr, daß der Vorsprung des meist aus Kunststoff gefertigten Käfigs längere Zeit an den Seitenwänden der Nut des aus Wälzlagerstahls gefertigten Lagerringes anläuft und verschleißt. In ungünstigen Fällen kann der in der Regel nur geringe Abmessungen aufweisende Vorsprung so stark verschleißen und abgetragen werden, daß eine sichere axiale Führung des Käfigs nicht mehr gewährleistet ist.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Lager der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach aufgebaut ist, in einfacher Weise gefertigt und zusammengebaut werden kann, und das trotzdem eine einwandfreie axiale Führung des Käfigs nach einer oder gar beiden axialen Richtungen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Durch die Anordnung eines nachträglich in einer Ringnut eingesetzten Bordes ist gewährleistet, daß der Käfig in dieser Richtung einwandfrei axial fixiert ist. Der Vorsprung dee Käfigs braucht somit nur die Führung in die andere Richtung zu übernehmen. Es besteht die Möglichkeit, das Lager so einzubauen, daß der üblicherweise auftretende Axialschub in Richtung auf den eingesetzten Bord wirkt. Durch die separate Ausbildung des Bordes wird einerseits der Materialaufwand sowie der Aufwand

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an zu zerspanendem Material und damit Abfall verringert. Andererseits wird auch die Bearbeitung der Laufbahn erleichtert, weil im Bereich der für den Bord vorgesehenen Ringnut keine vorstehenden Teile liegen.

Durch die kegelige Ausbildung der Flächen, über die der Käfigvorsprung geschoben werden muß, wird das Einsetzen des Käfigs erleichtert. Beim Aufschieben des Käfigs auf diese kegeligen Abschnitte wird der Abschnitt des Käfigs, der den Vorsprung trägt, elastisch zusammengedrückt (oder aufgeweitet), so daß er leicht in die Ringnut eingefedert werden kann. Je nachdem, von welcher Seite der Käfig eingeführt werden soll, werden diese kegeligen Abschnitte auf verschiedenen Seiten des entsprechenden Lagerringes angeordnet.

Durch die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung getroffene Maßnahme, den Nutrand der Ringnut, in die der Vorsprung des Käfigs eingreift, bei Anordnung der Ringnut im Lageraußenring mit einem kleineren und bei Anordnung der Ringnut im Lagerinnenring mit einem größeren Durchmesser als die jeweilige Laufbahn auszuführen, kann die Anlauffläche für den Käfig auf dieser Seite vergrößert werden, ohne daß der Einbau des Käfigs erschwert wird. Die dadurch gebildete, über die Laufbahn vorstehende Schulter stört bei der Bearbeitung relativ wenig, denn durch die danebenliegende Ringnut zur Aufnahme des Vorsprunges des Käfigs wird praktisch ein vergrößerter Einstich geschaffen, der ein Auslaufen der Schleifscheibe erlaubt bzw. der gestattet, eine breitere Schleifscheibe zu verwenden. Die geringfügig vorstehende Schulter bedingt nur einen geringfügig größeren Aufwand an Material und spanender Bearbeitung. Es besteht jedoch ohne weiteres

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die Möglichkeit, diesen vorstehenden Abschnitt der Schulter spanlos aus dem zwischen der Seitenwand der Ringnut und der Stirnfläche des Lagerringes liegenden Material herauszuformen.

Eine wesentliche Erleichterung bei der Herstellung und beim Zusammenbau eines Lagers nach der Erfindung wird bei einer Ausführungsform erreicht, bei der die beiden Ringnuten in dem Lagerring spiegelbildlich zur Mittelebene des Lagers mit gleicher Querschnittsform ausgebildet sind.

In diesem Fall können die Pertigungswerkzeuge für das Einstechen der Ringnuten und das Bilden der neben diesen Ringnuten liegenden Ringabschnitte wesentlich einfacher und leicht austauschbar ausgebildet werden. Weiterhin ist die Fertigung selbst einfacher und vor allem auch der Zusammenbau des Lagers bedarf keiner großen Aufmerksamkeit und Sorgfalt hinsichtlich Verwechselungsmöglichkeiten der Seiten des Lagerringes.

Die Erfindung ist bei allen Rollenlagerbauarten und auch bei mit diesen kombinierten Lagern, z. B. einem Lager mit einer Kugel- und Rollenreihe, anwendbar. Anstelle eines Bordes kann auch eine Dichtung in der Ringnut eingesetzt werden, die dann neben ihrer Funktion als Abdichtung auch die einer Anlaufscheibe übernimmt.

In den beigefügten Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Zylinderrollenlager

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes

Zylinderrollenlager mit zur Lagermittelebeno spiegelbildlicher Ausführung der Ringnut im Außenring

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Lager mit einear

Kugel- und einer Rollenreihe

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt durch ein Zylinderrollenlager ähnlich Fig. 1 mit einem abgewandelten Käfig.

Das Lager nach Figur 1 besteht aus dem Außenring 1, dem Innenring 2, wobei beide Lagerringe im wesentlichen zylindrische Laufbahnen 3 bzw. 4 aufweisen, sowie den zwischen den Laufbahnen 3 und 4 angeordneten, in einem Käfig 5 geführten Rollen 6. Der Außenring 1 ist an beiden Enden seiner Bohrung mit Ringnuten 7 und 8 versehen. In die Ringnut 7 greift ein auf der Mantelfläche des einen Seitenringes 9 des Käfigs 5 angeordneter, radial nach außen gerichteter ringförmiger Vorsprung 10 ein, der den Käfig 5 nach einer Seite (links) axial fixiert. In der auf der der Ringnut 7 gegenüberliegenden Seite des Außenringes 1 vorgesehenen Ringnut 8 ist eine Dichtung 11 eingesetzt, die mit ihrer freien Dichtlippe 12 auf der Verlängerung der Laufbahn 4 gleitend anliegt. Diese Dichtung 11, die mit einer metallischen Verstärkungsscheibe versehen ist, dient gleichzeitig als Anlaufbord für die Stirnseite des zweiten Seitenringes 14 des Käfigs 5 und übernimmt die axiale Fixierung des Käfigs nach dieser (rechten) Seite. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Vergrößerung der axialen Anlauffläche für den Käfig 5 nach der einen (linken) Seite der Nut-

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rand 15, das ist die innere Kante der äußeren Seitenwand 16 der Ringnut 7, im Durchmesser kleiner ausgebildet als der Durchmesser der Laufbahn 3. Obwohl diese vorstehende Schulter 17 des Außenringes 1 ein Durchgangsschleifen der Laufbahn 3 verhindert, ist hier noch immer der Vorteil gegeben, daß die Ringnut 7 praktisch als vergrößerter Einstich neben der Laufbahn 3 zu betrachten ist, in dem die Schleifscheibe bei der Bearbeitung der Laufbahn 3 eingreifen oder auslaufen kann.

Um den Käfig 5 in den Außenring 1 einführen zu können, ist die Schulter 18 der Ringnut 8 im Durchmesser gleich oder geringfügig größer als der größte Durchmesser des VorSprunges 10 des Käfigs 5 ausgeführt und zwischen der Laufbahn 3 und der Ringnut 8 ein sich in Richtung auf die Ringnut 8 sich erweiternder kegeliger Abschnitt 19 vorgesehen. Der Käfig 5 kann bei noch nicht eingesetzter Dichtung 11 von der Seite der Ringnut 8 her in das Lager eingeführt werden, wobei der ringförmige Vorsprung 10 durch den kegeligen Abschnitt 19 elastisch zusammenge-

2.0 drückt, in diesem zusammengedrückten Zustand über die Laufbahn 3 bis zur Nut 7 geschoben wird, worauf der Käfig 5 sich wieder nach außen aufweitet und so in die Ringnut 7 einschnappt. Im Anschluß daran werden die Rollen 6 in den Käfig 5 eingeschnappt und die Dichtung 11 5 in die Ringnut 8 eingesetzt. Nach dem anschließenden Einschieben des Innenringes 2 ist das Lager fertig zusammengebaut. Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, daß es selbstverständlich auch möglich ist, den Innenring 2 wegzulassen und die Innenlaufbahn für die Rollen 6 unmittelbar auf der Welle oder dergleichen vorzusehen.

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Beim Ausführungsbexspiel nach Figur 2 ist der Außenring spiegelbildlich zur Mittelebene A-A ausgebildet, d. h. die Ringnuten 7 und 8 weisen (spiegelbildlich) die gleichen Querschnitte auf. Den Querschnitten der Ringnuten 7 und 8 ist sowohl der Vorsprung 10 des Käfigs 5 als auch der Befestigungsabschnitt 20 der Dichtung 11 angepaßt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß es völlig gleichgültig ist, in welche Ringnut die Dichtung eingesetzt wird und in welche Ringnut der Vorsprung des Käfigs eingreift. Es sind deshalb keine besonderen Maßnahmen beim Zusammenbau des Lagers zu treffen, um einen fehlerhaften oder falschen Zusammenbau zu verhindern.

Bei dieser Ausführung kann der Käfig von der Seite her eingeschoben werden, auf welcher die Ringnut zur Aufnahme des Vorsprunges liegt. Zur Erleichterung des Einführens kann die Schulter 17 allein oder auch die Schulter 18 nach außen hin leicht kegelig sich erweiternd ausgebildet werden, wie in Figur 2 mit 21 bezeichnet. Dieses Ausführungsbexspiel hat den Vorteil, daß die Außenringlaufbahn ohne Beeinträchtigung von Borden im Durchgangsverfahren geschliffen werden kann. Es entfallen einstückig mit dem Außenring ausgebildete Borde, so daß eine Materialersparnis, eine Ersparnis an Bearbeitung und an Abfallmaterial entsteht.

In Figur 3 ist ein Ausführungsbexspiel eines Lagers dargestellt, das neben einer Rollenreihe nooh eine Kugelreihe aufweist. Der Außenring 1 ist hier sowohl mit einer zylindrischen Laufbahn 3 für die Rollen ί als auch mit einer rillenförmigen Laufbahn 22 für die Kugeln 23 versehen. Die Innenlaufbahnen sind hier nicht auf einem La-

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gerring, sondern auf der Mantelfläche einer Welle 24 angeordnet. So ist die Innenlaufbahn für die Kugeln 23 durch eine Rille 25 und Innenlaufbahn 4 für die Rollen 6 durch einen zylindrischen Abschnitt der Mantelfläche 26 der Welle 24 gebildet. Der die Rollenreihe tragende Abschnitt des Lagers ist ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben. Hier erfolgt der Einbau des Käfigs 5 mit den bereits eingelegten Rollen 6 jedoch erst dann, wenn die Kugeln 23 bereits eingeführt und der dazugehörige Käfig 27 eingeschnappt ist. Zum Schluß werden sowohl die Dichtung 11 vor der Rollenreihe als auch die Dichtung 28 vor den Kugeln in die entsprechenden Ringnuten im Außenring 1 eingesetzt. Insbesondere bei dieser Ausführung hat die Ausbildung gemäß der Neuerung den Vorteil der einfachen Fertigungsmöglichkeit.

So können die Einstiche für die Ringnuten 7 und 8, für die Außenlaufbahn 22 sowie für die die Dichtung 28 aufnehmende Ringnut 29 gleichzeitig mit einem Schneidstahl gefertigt werden. Auch die Laufbahnen 3 und 22 für die RoI-len bzw. für die Kugeln können ebenfalls gleichzeitig im Einstechschleifen geschliffen werden. Wenn nun das Schleifen auf die eigentlichen Laufbahnabschnitte beschränkt wird, also der zwischen der Kugel- und der Rollenreihe liegende Abschnitt 30 des Außenringes nicht weiter bearbeitet wird, entsteht automatisch eine Ausführung, bei der der Nutrand 15 einen kleineren Durchmesser aufweist als die Laufbahn 3. Dadurch entsteht eine größere (axiale) Anlauffläche für den Käfig 5 der Rollenreihe.

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In Fig. 4 ist ein Teilquerschnitt eines Lagers ähnlich Fig. 1 dargestellt, wobei jedoch der Käfig 5 im Bereich des den Vorsprung 10 tragenden Seitenringes 9 eine stirnseitige axial gerichtete Ausnehmung 31 aufweist, wodurch die elastische Nachgiebigkeit des Vorsprunges 10 beim Einschnappen des Käfigs 5 erhöht wird. Damit kann einerseits der Vorsprung in radialer Richtung größer ausgebildet werden, andererseits werden die inneren Spannungen beim Einpressen des Käfigs verringert.

Während bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Käfigvorsprung jeweils auf der Mantelfläche des Käfigs und die entsprechenden Ringnuten jeweils im Außenring des Lagers vorgesehen sind, besteht selbstverstandlieh ohne weiteres die Möglichkeit, die Ausbildung so zu treffen, daß der Vorsprung des Käfigs in der Bohrungsflcche des Käfigs und die entsprechende Ringnut im Innenring des Lagers bzw. unmittelbar in der Welle oder dergleichen angeordnet ist. Auch ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Lagerarten beschränkt. Sie ist ohne weiteres auch auf andere Rollenlagerbauarten anzuwenden.

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Claims

SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 1979-08-01

TPA-gl.mh DE 79 018 DE

Rollenlager

Patentansprüche

( 1. ) Rollenlager mit in einem Käfig geführten Rollen, wobei der Käfig an einem Seitenring mit einem radial vorstehenden, ringförmigen Vorsprung versehen ist, der zur axialen Fixierung des Käfigs in eine Ringnut eines der Lagerringe eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Ringnut (7) zur Aufnahme des radialen Vorsprunges (10) des Käfigs (5) gegenüberliegenden Seite des Lagerringes (1,2) eine weitere Ringnut (8) vorgesehen ist, in die ein separat ausgebildeter Bord (11) oder dergleichen zur Fixierung des Käfigs (5) nach einer Seite eingesetzt ist.
2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (19, 21) des Lagerringes (1,2), über die der Vorsprung (10) des Käfigs (5) beim Einbau des Käfigs (5) geschoben wird, zumindest teilweise kegelig ausgebildet sind.
3. Rollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Ringnut (7) zur Aufnahme des ringförmigen Vorsprungs (10) des Käfigs (5) gegenüberliegenden Seite des Lagerringes (1,2) im Anschluß an die Laufbahn (3) ein nach außen kegelig sich erweiternder oder verengender Abschnitt (19) angeordnet ist.

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4. Rollenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Ringnuten (7 bzw. 8) und den Stirnseiten des Lagerringes (1,2) liegenden Schultern (17, 18) mit nach außen leicht kegelig sich erweiternden Flächen (21) ausgebildet sind.
5. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutrand (15) der Ringnut (7) bei Anordnung der Ringnut (7) im Außenring (1) einen kleineren und bei Anordnung der Ringnut

(7) im Innenring (2) einen größeren Durchmesser aufweist als die jeweilige Laufbahn (3 bzw. 4).
6. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lagern mit zylindrischen Rollen und Laufbahnen die beiden Ringnuten (7, 8) in einem der Lagerringe (1 bzw. 2) spiegelbildlich zur Mittelebene (A-A) des Lagers mit gleicher Querschnittsform ausgebildet sind.

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