DE3626174A1 - Rollenlager - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rollenlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist ein Rollenlager bekannt, bei dem eine innere und eine äußere Schiene mit einer inneren und einer äußeren Laufbahn für jede Rolle vorhanden ist (DE-GM 17 76 244). Wegen der symmetrisch zur Drehachse einander gegenüberliegenden inneren und äußeren Laufbahn jeder Rolle wirken an der belasteten Rolle keine Kippmomente. Bei diesem bekannten Rollenlager müssen aber zum Festhalten der Rollen im Käfig zentrische Zapfen auf den beiden Stirnflächen der Rollen oder an den quer zur Rollrichtung einander gegenüberstehenden Rändern der Tasche des Käfigs vorgesehen werden, welche in entsprechende Ausnehmungen des Käfigs bzw. der Stirnfläche der Rolle eingreifen. Der Käfig und/oder die Rollen des Rollenlagers sind deshalb kompliziert gebaut. Außerdem ist die wirksame Länge der Kontaktflächen der Rollen auf deren Laufbahnen relativ klein, so daß die Tragfähigkeit des bekannten Rollenlagers zu wünschen übrig läßt.

Bei einem anderen bekannten Rollenlager besitzen die quer zur Rollrichtung gegenüberstehenden Ränder jeder Tasche des Käfigs Haltenasen, welche die gegenüberliegende Rolle an ihrem Übergang von der Rollfläche zur Stirnfläche umfassen und somit im Käfig festhalten (DE-PS 9 09 871). Die Kontaktfläche jeder Rolle auf der inneren Schiene ist aber gegenüber der Kontaktfläche derselben Rolle auf der äußeren Schiene in Richtung der Drehachse der Rolle versetzt angeordnet. Deshalb wird auf die belastete Rolle ein schädliches Kippmoment ausgeübt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Rollenlager der genannten Art zu schaffen, welches bei symmetrischer Belastung der Rolle ohne Kippmoment eine besonders hohe Tragfähigkeit aufweist. Überdies soll der zugehörige Käfig des Rollenlagers einfach und wirtschaftlich herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Wälzlager besitzt einen einfach gebauten Käfig, der mit seinen Haltenasen die Rollen in seinen Taschen festhält, so daß diese aus ihren Taschen nicht herausfallen können. Die tragende Länge der Kontaktflächen der Rollen ist relativ groß, weil diese durch die in jede Nut des Käfigs eingreifende Kante der inneren bzw. äußeren Schiene seitlich vergrößert wird. Die radiale Kraftresultierende der äußeren Kontaktfläche und die Kraftresultierende der dieser symmetrisch gegenüberliegenden inneren Kontaktfläche liegen auf ein und derselben Wirkungslinie, so daß diese sich gegenseitig aufheben und dementsprechend auf die Rolle keine lästigen Kippmomente ausgeübt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des in Anspruch 1 angegebenen Rollenlagers sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die Rolle(n) an ihrem Übergang zwischen der Rollfläche und der anschließenden Stirnfläche von den Haltenasen weit umgriffen wird(werden), so daß ein sicheres Festhalten und seitliches Führen der Rollen im Käfig bewerkstelligt ist.

Die zusätzliche Weiterbildung nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß das Rollenlager besonders kompakt und platzsparend gebaut ist.

Weitere vorteilhafte, jedoch nicht selbstverständliche Ausbildungen des erfindungsgemäßen Rollenlagers sind in den Unteransprüchen 4 bis 9 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Rollenlager wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die teilweise Draufsicht auf den mit Rollen versehenen Käfig eines Rollenlagers im ausgebauten Zustand,

Fig. 2 die Schnittansicht entlang A-A in Fig. 1, jedoch im zwischen der inneren und der äußeren Schiene des Rollenlagers eingebauten Zustand des Käfigs,

Fig. 3 die teilweise Draufsicht auf den mit Rollen versehenen Käfig eines abgeänderten Rollenlagers im ausgebauten Zustand und

Fig. 4 die Schnittansicht entlang B-B in Fig. 3, jedoch im zwischen der inneren und der äußeren Schiene des Rollenlagers eingebauten Zustand des Käfigs.

Mit 1 ist in Fig. 1 und 2 der Käfig eines hin- und hergehenden, lineare Rollbewegungen ausführenden Rollenlagers bezeichnet. Dieser Käfig 1 hat eine äußere Bandfläche 2 und eine innere Bandfläche 3, welche eben ausgebildet sind und in Rollrichtung 4 parallel zueinander verlaufen.

In dem Käfig 1 sind im wesentlichen rechteckig ausgebildete Taschen 5 in Rollrichtung 4 hintereinander durch Stanzen od. dgl. eingearbeitet. Jede Tasche 5 besitzt zwei in Rollrichtung 4 einander gegenüberstehende Ränder 6 und zwei quer zur Rollrichtung 4 einander gegenüberstehende Ränder 7.

In jeder Tasche 5 ist eine Rolle 8 eingebaut, deren Drehachse 9 schräg zu den Bandflächen 2, 3 verläuft. Jede Rolle 8 hat eine in ihrer Kontur seitensymmetrisch geformte Rollfläche 10 und auf beiden Seiten daran anschließend je eine senkrecht auf der Drehachse 9 stehende, ebene Stirnfläche 11. Im vorliegenden Fall ist die Rollfläche 10 der Rollen 8 zylindrisch ausgebildet.

Die quer zur Rollrichtung 4 einander gegenüberstehenden Ränder 7 jeder Tasche 5 tragen jeweils zwei Haltenasen 12, die an der Stirnfläche einer in die Tasche 5 hineinragenden Haltezunge 13 durch Einstemmen einer im Querschnitt V-förmigen Kerbe 14 spanlos angeformt sind.

Beide Haltenasen 12 jeder Haltezunge 13 umfassen die gegenüberliegende Rolle 8 an ihrem Übergang von der Rollfläche 10 zur anschließenden Stirnfläche 11 von außen bzw. von innen in einem engen Abstand, so daß die betreffende Rolle 8 am Herausfallen aus dem Käfig 1 gehindert ist.

Jede Rolle 8 ist zwischen einer geradlinig verlaufenden, inneren Laufbahn 15 einer inneren Schiene 16 und einer parallel dazu geradlinig verlaufenden, äußeren Laufbahn 17 einer äußeren Schiene 18 rollend angeordnet. Die Drehachsen 9 eines Teils der Rollen 8 sind zu den Drehachsen 9 des anderen Teils der Rollen 8 in einem rechten Winkel gekreuzt angeordnet. Im vorliegenden Fall kreuzen sich die Drehachsen 9 der in Rollrichtung 4 hintereinander angeordneten Rollen 8 abwechselnd.

Alle Rollen 8 laufen jeweils auf einer inneren Laufbahn 15 der inneren Schiene 16 und einer äußeren Laufbahn 17 der äußeren Schiene 18. Die beiden inneren Laufbahnen 15 und die beiden äußeren Laufbahnen 17 sind auf der inneren bzw. äußeren Schiene 16, 18 seitlich nebeneinander liegend angeordnet, sie bilden im Querschnitt miteinander einen rechten Winkel und sind durch eine in Rollrichtung 4 verlaufende Vertiefung 19 in der Schiene 16 bzw. 18 voneinander getrennt.

Jede Rolle 8 berührt die innere Laufbahn 15 und die äußere Laufbahn 17 auf einer quer zur Rollrichtung 4 sich erstreckenden Kontaktfläche, welche ein und dieselbe Länge 20 zwischen ihren beiden seitlichen Enden bildet. Beide Kontaktflächen jeder Rolle 8 liegen relativ zur Drehachse 9 der Rolle 8 einander symmetrisch gegenüber.

Die beiden Enden der inneren und der äußeren Kontaktfläche liegen innerhalb der Rollfläche 10 der Rolle 8. Sie werden durch jeweils eine in Rollrichtung verlaufende Kante 21 und 22 eines Absatzes an der inneren bzw. äußeren Schiene 16 bzw. 18 gebildet, welche die betreffende Laufbahn 15 bzw. 17 seitlich begrenzt.

Die von den Haltenasen 12 wegweisende Kante 22 jeder Laufbahn 15, 17 wird durch die anschließende Seitenwand der Vertiefung 19 gebildet.

Die Kante 21 des Absatzes der beiden Schienen 16, 18, welche den Haltenasen 12 benachbart ist, ragt in Richtung der gegenüberliegenden Bandfläche 2 bzw. 3 des Käfigs 1 vor und greift in eine Nut 23 formschlüssig ein. Die Nut 23 ist in die gegenüberliegende Bandfläche 2 bzw. 3 des Käfigs 1, z. B. im Aluminium-Strangpreßverfahren, spanlos eingearbeitet und besitzt einen in Rollrichtung 4 verlaufenden konstanten Querschnitt.

Die Haltenasen 12 des Käfigs 1 besitzen eine bis zur Ebene der inneren bzw. äußeren Bandfläche 2 bzw. 3 reichende, konvex gewölbte Endfläche 24, die von der Seitenfläche 25 des gegenüberliegenden, benachbarten Absatzes der inneren bzw. äußeren Schiene 16 bzw. 18 einen kleinen Abstand hat.

Die Seitenfläche 25 des Absatzes der Laufbahn 15 bzw. 17, welcher den Haltenasen 12 benachbart angeordnet ist, geht an ihrem von dieser Laufbahn 15 bzw. 17 wegweisenden Ende in eine ebene Führungsfläche 26 der Schiene 16 bzw. 18 über. Diese Führungsfläche 26 bildet mit der gegenüberliegenden Bandfläche 2 bzw. 3 des Käfigs 1 ein Gleitspiel.

Die beiden Kanten 21, 22 der inneren und der äußeren Laufbahn 15, 17 sind relativ zur Mitte 27 der Rolle 8 symmetrisch angeordnet.

In Fig. 3 und 4 ist ein abgeändertes Rollenlager dargestellt, welches ähnlich wie das in Figur und 2 gezeigte Rollenlager gebaut ist. Die beiden seitlichen Enden der inneren und der äußeren Kontaktfläche jeder Rolle 8 sind jeweils durch die betreffende Laufbahn 15 bzw. 17 seitlich begrenzende Kante 21, 22 eines Absatzes der inneren bzw. äußeren Schiene 16 bzw. 18 gebildet. Die Kante 21 des den Haltenasen 12 benachbarten Absatzes greift ebenfalls in eine in die gegenüberliegende Bandfläche 2, 3 des Käfigs 1 eingearbeitete Nut 23 ein, so daß eine relativ lange, bis zur Kante 21 sich erstreckende Kontaktfläche der Rolle auf der inneren und äußeren Laufbahn 15 bzw. 17 vorhanden ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist neben der Nut 23 eine weitere Nut 28 in jede Bandfläche 2, 3 des Käfigs 1 spanlos eingeformt, welche parallel zur Nut 23 durchgehend verläuft und einen konstanten Querschnitt aufweist.

Zwischen der Nut 23 und der Nut 28 ist eine bis zur Bandfläche 2 bzw. 3 reichende schmale Rippe 29 gebildet.

Beim Herstellen des Käfigs 1 werden zunächst die Taschen 5 aus einem im Strangpreßverfahren gefertigten Bandwerkstoff ausgestanzt. Dabei bleibt an den quer zur Rollrichtung 4 einander gegenüberliegenden Rändern 7 jeder Tasche 5 eine in die Tasche 5 hineinragende, die Rippe 29 tragende Haltezunge 13 stehen. Dann wird jeweils eine Rolle 8 in jede Tasche 5 eingesetzt, so daß deren Übergang von der Rollfläche 10 zur anschließenden Stirnfläche 11 jeweils einer Haltezunge 13 direkt gegenübersteht. Alsdann wird die Rippe 29 der Haltezunge 13 um etwa 45° zur Tasche hin gebogen, so daß Haltenasen 12 gebildet werden, welche die Rolle 8 an ihrem Übergang von der Rollfläche 10 zur Stirnfläche 11 von außen und von innen eng umfassen.

Die Haltenasen 12 des Käfigs 1 besitzen eine bis zur inneren bzw. äußeren Bandfläche 2, 3 reichende, ebene Endfläche 30, welche von der ebenen Seitenfläche 25 des gegenüberliegenden benachbarten Absatzes der inneren bzw. äußeren Schiene 16 bzw. 18 einen kleinen Abstand hat und parallel zu dieser Seitenfläche 25 in Rollrichtung 4 verläuft.

Im Rahmen der Erfindung können die beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele konstruktiv abgeändert werden.

Also kann die Rollfläche der Rollen bei entsprechender Formgebung der zugehörigen inneren und äußeren Laufbahn der inneren und äußeren Schiene auch seitensymmetrisch, z. B. tonnenförmig, gewölbt ausgebildet sein.

Auch können die Rollen wahlweise in gekreuztem Zustand oder in nicht gekreuztem Zustand ihrer Drehachsen in ein und demselben Käfig eingebaut sein. Dabei können mehr als nur eine Rolle in einer einzelnen, entsprechend großen Tasche des Käfigs eingebaut sein.

Es ist möglich, daß mehrere Reihen von in Rollrichtung hintereinander angeordneten Taschen in einem einzigen Käfig eingearbeitet sind. Das erfindungsgemäße Rollenlager kann auch für Drehbewegungen Verwendung finden, wenn die äußere Laufbahn der äußeren Schiene und die innere Laufbahn der inneren Schiene um die Drehachse des Rollenlagers konzentrisch gekrümmt verlaufen.

Claims (9)

1. Rollenlager mit einem, zwei parallel zueinander in Rollrichtung verlaufende Bandflächen aufweisenden Käfig, der in Rollrichtung hintereinander eingearbeitete Taschen mit jeweils zwei in Rollrichtung und zwei quer zur Rollrichtung einander gegenüberstehenden Rändern besitzt, wobei in jeder Tasche mindestens eine Rolle mit einer schräg zu den Bandflächen verlaufenden Drehachse eingebaut ist, welche eine seitensymmetrisch geformte Rollfläche und auf beiden Seiten dieser Rollfläche anschließend je eine Stirnfläche aufweist, wobei die quer zur Rollrichtung gegenüberstehenden Ränder Haltenasen tragen, welche die gegenüberliegende Rolle(n) an ihrem Übergang von der Rollfläche zur Stirnfläche von außen und von innen eng umfassend angeordnet sind, und wobei jede Rolle jeweils zwischen einer inneren Laufbahn einer inneren Schiene und einer äußeren Laufbahn einer äußeren Schiene rollend angeordnet ist, so daß diese auf ihren beiden Laufbahnen eine quer zur Rollrichtung sich erstreckende Kontaktfläche mit ein und derselben Länge zwischen ihren beiden seitlichen Enden bildet und beide Kontaktflächen jeder Rolle relativ zur Drehachse der Rolle einander symmetrisch gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Enden der inneren und äußeren Kontaktfläche für die Rollen (8) durch jeweils eine in Rollrichtung (4) verlaufende, die innere bzw. äußere Laufbahn (15 bzw. 17) seitlich begrenzende Kante (21, 22) eines Absatzes der inneren bzw. äußeren Schiene (16 bzw. 18) gebildet sind, wobei die Kante (21) des den Haltenasen (12) benachbarten Absatzes in eine, in die gegenüberliegende Bandfläche (2, 3) des Käfigs (1) eingearbeitete, in Rollrichtung (4) verlaufende Nut (23) eingreifend angeordnet ist.

2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltenasen (12) jedes quer zur Rollrichtung (4) gegenüberstehenden Randes (7) der Taschen (5) des Käfigs (1) eine bis zur inneren bzw. äußeren Bandfläche (2 bzw. 3) reichende Endfläche (24, 30) aufweisen, die von einer Seitenfläche (25) des gegenüberliegenden, benachbarten Absatzes der inneren bzw. äußeren Schiene (16, 18) einen kleinen Abstand hat.

3. Rollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (25) jedes den Haltenasen (12) benachbarten Absatzes an ihrem von der zugehörigen Laufbahn (15, 17) wegweisenden Ende in eine Führungsfläche (26) der Schiene (16, 18) übergeht, welche der gegenüberliegenden Bandfläche (2, 3) des Käfigs (1) mit Gleitspiel gegenübersteht.

4. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit in Rollrichtung hintereinander angeordneten Rollen, von denen der eine Teil Drehachsen aufweist, die relativ zu den Drehachsen des anderen Teils dieser Rollen in einem Winkel gekreuzt verlaufen, so daß beide Teile von Rollen jeweils auf einer inneren Laufbahn der äußeren Schiene und einer äußeren Laufbahn der äußeren Schiene laufend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kante (21) des den Haltenasen (12) benachbarten Absatzes gegenüberliegende Kante (22) jeder Laufbahn (15, 17) durch eine an die Laufbahn (15, 17) seitlich anschließende Seitenwand einer zwischen den zwei inneren bzw. den zwei äußeren Laufbahnen (15 bzw. 17) in die betreffende Schiene (16 bzw. 18) eingearbeitete, in Rollrichtung (4) verlaufende Vertiefung (19) gebildet ist.

5. Rollenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (9) des einen Teils der Rollen (8) zu den Drehachsen (9) des anderen Teils der Rollen (8) in einem rechten Winkel zueinander gekreuzt verlaufen.

6. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanten (21, 22) der inneren und der äußeren Laufbahn (15, 17) jeder Rolle (8) relativ zur Mitte (27) der Rolle (8) symmetrisch angeordnet sind.

7. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollfläche (10) der Rollen (8) zylindrisch ausgebildet ist.

8. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (23) des Käfigs (1) spanlos, z. B. im Strangpreßverfahren, eingearbeitet ist.

9. Rollenlager nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere(n) und die äußere(n) Laufbahn(en) der inneren bzw. äußeren Schiene (16, 18) geradlinig verlaufend angeordnet sind.