DE3713402C2 - Zweireihiges Dehnungslager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zweireihiges Dehnungsla­ ger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Lager, das dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Lager ähnelt, ist bereits aus der DE 33 37 932 A1 bekannt. Dabei handelt es sich um ein Lager für Radachsen, das nicht als Dehnungslager eingesetzt werden kann. In die­ sem bekannten Lager, welches ein zweireihiges Zylin­ derrollenlager ist, sind radial und/oder axial nachgiebige Teile, sogenannte Kraftspeicher eingebaut, um auf das Lager einwirkende radiale Kräfte und Stöße aufzufangen. Wenn sich das bekannte Lager erwärmt, beispielsweise bei höheren Be­ triebstemperaturen, so dehnen sich auch die zylindrischen Rollen aus, welche in zwei äußeren Laufbahnen angeordnet sind. Durch das Ausdehnen der Rollen kommt es aber zwangs­ läufig dazu, daß deren Stirnflächen an angrenzende Anlauf­ borde der äußeren Laufbahnen anstoßen und sich verklemmen, wodurch das gesamte Lager nur mit erhöhtem Kraftaufwand drehbar ist oder sogar blockiert.

Ein weiteres zweireihiges Rollenlager ist aus der US-PS 43 86 810 bekannt. Ein äußerer Laufring dieses Lagers hat zwei unvertiefte äußere Laufbahnen, die in der Mitte, d. h. zwi­ schen den beiden Reihen von Rollen durch ein Schulterpaar voneinander getrennt sind. Dieses bekannte Lager kann zwar axiale Ausdehnungen des Teils zulassen, das in dem Lager gelagert ist, jedoch ist es in seiner Herstellung wegen des äußeren Schulterpaares und der daran angrenzenden äußeren Laufbahnen relativ teuer. Fehlausrichtungen des gelagerten Teils bezüglich des Lagers führen zudem zum Verklemmen die­ ses bekannten Lagers.

Die US-PS 3 807 819, 3 845 999 und 3 850 485 beschreiben verschiedene Strukturen, die eine relative axiale Bewegung zwischen dem äußeren Laufring des Lagers und dem in dem Lager gelagerten Teil gestatten. Die beschriebenen Strukturen sind selbstausrichtend, um eine gewisse Fehlausrichtung des Teils relativ zu dem Lager zuzulassen.

Die US-PS 2 324 676 bezieht sich auf ein Rollenlager, dessen innerer Laufring einen Teil mit einem kleineren Durchmesser hat, dessen Länge nicht angegeben ist. In dieser US-Patentschrift ist angegeben, Materialien für eine Büchse und einen Becher so zu wählen, daß vorhandene Spalten unter veränderlichen Temperaturbedingungen kontrolliert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dehnungslager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf konstruktiv einfache Weise so auszubilden, daß es eine begrenzte axiale Ausdehnung des Teils, das in dem Rollenlager gelagert ist, zuläßt und selbstausrichtend ist, d. h. eine gewisse- Fehlausrichtung des gelagerten Teils bezüglich des Rollenlagers zuläßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Das Dehnungslager nach der Erfindung weist einen spanabhebend bearbeiteten äußeren Laufring, einen spanabhebend bearbeiteten inneren Laufring und zwei Reihen von zylindrischen Rollen zwischen denselben auf, wobei die Rollen jeder Reihe durch einen Halter in gegenseitigem Abstand gehalten werden, der im allgemeinen aus Nylon od. dgl. besteht. Ein Gehäuse des Lagers besteht im allgemeinen aus Metallguß und hat eine spanabhebend bearbeitete, insgesamt sphärische innere Oberfläche, die der Form einer äußeren Oberfläche des äußere Laufringes angepaßt ist, oder umgekehrt. Der äußere Laufring ist im wesentlichen zylindrisch und hat innen eine zylindrische äußere Laufbahn, wobei die äußere Laufbahn eine axiale Länge hat, die gleich oder etwas größer als die Summe aus der axialen Länge der zwei Reihen zylindrischer Rollen und einem axialen Abstand zwischen den Rollen ist, so daß zwischen den Rollen und den Laufbahnen kein Verklemmen erfolgen kann. Der innere Laufring ist ebenfalls zylindrisch und dient zum Aufnehmen eines Teils einer Welle, mit dem er verbunden wird. Der innere Laufring ist mit einer inneren Laufbahn versehen, deren axiale Länge größer ist als die axiale Länge der äußeren Laufbahn und der Rollen, um eine begrenzte relative Axialbewegung zwischen dem äußeren Laufring und den Rollen einerseits und dem inneren Laufring und dem Teil, mit dem der innere Laufring verbunden ist, andererseits zu gestatten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.

Der innere Laufring wid mit dem Teil mittels Feststellschrauben verbunden, die durch Öffnungen in dem inneren Laufring hindurchgeführt und in ringförmige Verriegelungseinrichtungen eingeschraubt werden, welche den inneren Laufring umgeben. Die Verbindungen zwischen dem inneren Laufring und dem Teil können an einem Ende oder an beiden Enden des inneren Laufrings vorgesehen werden. Eine weitere Verbindungseinrichtung kann benutzt werden, beispielsweise die sogenannte SKWEZLOC-Verbindungseinrichtung, die in den US-PS 3 276 828 und 4 537 519 beschrieben ist.

Das Dehnungslager nach der Erfindung ist mit Dichteinrichtungen zwischen den Laufringen und außerdem mit Schmiereinrichtungen zum Einleiten von Schmiermittel zwischen die Laufringe und die Rollen versehen. Diese Schmiereinrichtungen weisen außerdem eine Arretiereinrichtung auf, die die Relativbewegung zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse begrenzt, aber einen gewissen Grad an Selbstausrichtung gestattet, d. h. ein begrenztes Ausmaß an Fehlausrichtung zwischen dem üblicherweise als Welle ausgebildeten Teil und einem Träger des Lagers zuläßt.

Der innere und der äußere Laufring sowie die Rollen werden üblicherweise als ein Baustein ausgebildet, so daß sie leicht ausgetauscht werden können, ohne daß das vollständige Auseinanderbauen von Teilen des Bausteins zur Reparatur erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Endansicht eines Dehnungsladers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Typs einer Lagerdichtung, und

Fig. 4 eine Teilschnittansicht eines weiteren Typs einer Lagerdichtung.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Dehnungslager 10, das ein Gehäuse 12 aufweist, welches wie dargestellt aus zwei Teilen 12A und 12B besteht, die durch Schrauben 14 miteinander verbunden sind, einem äußeren Laufring 16, einem inneren Laufring 18 und einer Verriegelungseinrichtung 20, durch die das Lager 10 mit einer Welle 22 verbunden ist. Das Gehäuse 12 ist mit Schraubenlöchern 24 zum Aufnehmen von nicht dargestellten Schrauben zur Befestigung des Lagers 10 an einem ebenfalls nicht dargestellten Träger des Lagers 10 versehen. Die Einzelheiten des Lagers 10 werden unter Bezugnahme auf die übrigen Figuren der Zeichnung unter Verwendung derselben Bezugszahlen für entsprechende Teile beschrieben.

Gemäß Fig. 2 ist das Gehäuse 12 mit einer inneren sphärischen Oberfläche 26 versehen, die eine komplementär geformte Oberfläche 28 an dem äußeren Laufring 16 erfaßt. Der äußere Laufring 16 ist mit einer zylindrischen äußeren Laufbahn 30 versehen, welche der axialen Ausdehnung von zwei gegenseitigen Abstand aufweisenden Reihen von Rollen 36 entspricht, wobei letztere durch einen Halter 38 radial und axial auf Abstand gehalten sind.

Der innere Laufring 18 ist mit einer zylindrischen Bohrung 32 zur Aufnahme der Welle 22 und mit einer zylindrischen inneren Laufbahn 40, deren axiale Länge größer als die axiale Länge der äußeren Laufbahn 30 ist, versehen. Der äußere Laufring 16 besteht aus zwei Teilen 16A, 16B, die beim Zusammenbauen des Lagers 10 miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen. Der innere Laufring 18 ist mit einer und üblicherweise mit mehreren gegenseitigen radialen Abstand aufweisenden Öffnungen 46 an jedem Ende versehen. Zum verriegeln des Lagers 10 auf der Welle 22 wird eine Verriegelungseinrichtung 48 in Form von Ringen benutzt, die jeweils Feststellschrauben 50 zum Hindurchführen durch die Öffnungen 46 und zum Ausüben von Druck auf die Welle 22 aufweisen. Die Feststellschrauben 50 werden in Öffnungen 51 eingeschraubt.

An jedem Ende des Lagers 10 ist eine Dichteinrichtung 52 vorgesehen, deren Einzelheiten in den Fig. 3 und 4 gezeigt und im folgenden beschrieben sind. Die Dichteinrichungen 52 verhindern das Entweichen von Schmiermittel aus einem Hohlraum 54 zwischen dem äußeren und dem inneren laufring 16, 18, in welchem die Rollen 36 angeordnet sind. Die Dichteinrichtungen 52 verhindern außerdem im wesentlichen das Eindringen von Schmutz und Teilchen in den Hohlraum 54 und können so aufgebaut sein, daß sie ein kontrolliertes Entweichen des Schmiermittels aus dem Hohlraum 54 gestatten.

Zum Einleiten des Schmiermittels, üblicherweise Schmierfett, in den Hohlraum 54 sind Schmiereinrichtungen 56, 58 in Form von Schmiermittelkanälen in dem Gehäuse 12 bzw. dem äußeren Laufring 16 vorgesehen. Ein Schmiernippel 60 ist in die kanalförmige Schmiereinichtung 56 eingeschraubt, und eine vergrößerte Aussparung 62 ist in der äußeren Oberfläche 28 des äußeren Laufrings 16 vorgesehen. Eine Arretiereinrichtung 64 ist in der Schmiereinrichtung 56 aufgenommen und erstreckt sich in die Aussparung 62. Die Arretiereinrichtung 64 gestattet, daß Schmiermittel an ihr vorbei in den Hohlraum 54 gelangt, verhindert aber im wesentlichen eine Relativdrehung zwischen dem Gehäuse 12 und dem äußeren Laufring 16, wobei sie aber dem Lager 10 gestattet, eine begrenzte Fehlausrichtung der Welle 22 relativ zu dem Träger des Lagers 10 zuzulassen.

Die Dichteinrichtungen 52 können wenigstens eine der Ausgestaltungen haben, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Fig. 3 zeigt eine Filzdichtung aus zwei Schleuderringen 66 und 68 mit einem dazwischen angeordneten Filzring 70, wobei es sich dabei um eine bekannte Konstruktion handelt. Fig. 4 zeigt eine Lippenkontaktdichtung, die ein gehaltertes elastisches Lippenteil 72 aufweist, das den drehbaren inneren Laufring 18 berührt. Falls zu großer Schmiermitteldruck ausgeübt wird, wird das Schmiermittel an dem Lippenteil vorbei axial nach außen gedrückt und so der Hohlraum 54 gereinigt oder entleert.

Das Dehnungslager 10 ist besonders zum Einbau geeignet, wenn (a) der Träger des Lagers 10 nicht starr ist; (b) beträchtliche Temperaturdifferenzen zwischen der Welle 22 und dem Träger zu erwarten sind; und (c) die Welle ungewöhnlich lang ist.

Claims (3)

1. Zweireihiges Dehnungslager mit einem Ge­ häuse (12), mit einem äußeren Laufring (16), der eine insgesamt zylindrische äußere Laufbahn (30) mit einer er­ sten axialen Länge hat, wobei die äußere Laufbahn (30) ver­ tieft ausgebildet ist, mit einem inneren Laufring (18), der eine insgesamt zylindrische innere Laufbahn (40) mit einer zweiten axialen Länge hat, wobei der innere Laufring (18) eine zylindrische Bohrung (32) hat, beide Reihen zylindri­ scher Rollen (36) in Rollberührung mit der inneren Laufbahn (40) sind und die axiale Länge der inneren Laufbahn (40) größer als die axiale Gesamtlänge der beiden Reihen zylin­ drischer Rollen (36) und größer als die axiale Länge der äußeren Laufbahn (30) ist, und mit einer Arretiereinrich­ tung (64) zwischen dem äußeren Laufring (16) und dem Ge­ häuse (12), die eine Relativdrehung derselben verhindert und eine kontrollierte Selbstausrichtung derselben relativ zu der Welle (22) gestattet, wobei die beiden Reihen von zylindrischen Rollen (36) in gegenseitigem axialen Abstand gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß die Bohrung (32) zur Aufnahme einer Welle (22) be­ stimmt ist, mit der der innere Laufring (18) zur ge­ meinsamen Drehung verbindbar ist,
• b) daß die innere Laufbahn (40) vertieft ausgebildet ist,
• c) daß eine gemeinsame äußere Laufbahn (30) für beide Rei­ hen zylindrischer Rollen vorgesehen ist,
• d) daß zum Halten der beiden Reihen von zylindrischen Rol­ len (36) in gegenseitigem axialen Abstand ein Halter (38) vorgesehen ist, der zusätzlich die zylindrischen Rollen (36) in jeder Reihe in gegenseitigem Umfangsab­ stand hält, und
• e) daß die Summe aus der axialen Länge der beiden Reihen zylindrischer Rollen (36) und dem axialen Abstand im wesentlichen gleich der axialen Länge der vertieften äußeren Laufbahn (30) ist.

2. Dehnungslager nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine Verriegelungseinrichtung (48, 50, 51) zum Verriegeln des inneren Laufrings (18) auf der Welle (22).

3. Dehnungslager nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schmiereinrichtung (56, 58) zum Einleiten von Schmier­ mittel zwischen die Laufringe (16, 18) und die Rollen (36).