DE3822961C2 - Zweireihiges Wälzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Wälzlager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Durch die US-PS 1 213 089 ist ein solches Wälzlager bekannt, wobei einer der Lagerringe einstückig ausgeführt und der andere in einer Radialebene geteilt ist. Der allgemein übliche Zusammenbau durch radiales Verschieben der Laufringe ist hier nicht anwendbar, da das Wälzlager mit vollen Wälzkörperreihen versehen ist und keinen Käfig aufweist. Aus diesem Grund müssen die Ringabschnitte des geteilten Lagerringes schmaler ausgeführt und mindestens einer aus der späteren Betriebsstellung axial verschoben werden, um die betreffende Wälzkörperreihe einfüllen zu können. Nach dem Verschieben in die Betriebsstellung wird die korrekte Position durch einen Distanzring zwischen den getrennten Ringabschnitten fixiert. Die bekannte Ausführung mit Distanzring betrifft O-Anordnungen mit geteiltem Außenring und X-Anordnungen mit geteiltem Innenring. Es sind jedoch auch Ausführungen bekannt, wo die geteilten Lagerringe durch Verbindungsringe oder dgl. zusammengehalten werden. Bei allen diesen bekannten Wälzlagern werden getrennt hergestellte Ringabschnitte verwendet, so daß im ungünstigsten Fall mit der Summe aller Fertigungstoleranzen als Gesamtfehler gerechnet werden muß. Bei hohen Anforderungen müssen deshalb die Lagerringe gepaart und nahezu gleiche Ringabschnitte für den geteilten Lagerring ausgesucht werden. Dieses Verfahren ist im höchsten Maße aufwendig.

Durch die DE 27 38 287 ist ein Axial-Radial-Wälzlager mit einem Innenring bekannt, der eine nicht durchgehende, radiale Nut aufweist, um ein axiales Nachgeben der durch die Nut getrennten Abschnitte bei Axialbelastung zu erreichen. Durch die US 1 375 022 ist es bekannt, zwei identische Außenringhälften eines zweireihigen Schrägkugellagers an mehreren Stellen des Umfanges durch Schweißen zu verbinden. Dabei verbleiben zwischen den Schweißstellen Schlitze in Umfangsrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zweireihiges Wälzlager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch einfache Maßnahmen der Einfluß der Fertigungstoleranzen reduziert werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ringabschnitte nur an einem Teilabschnitt ihres Umfangs einstückig miteinander verbunden sind während am verbleibenden Umfangsabschnitt zwischen ihnen ein in Umfangsrichtung sowie radial verlaufender Schlitz vorgesehen ist, welcher den Lagerring in diesem Teilabschnitt vollständig durchtrennt, wodurch beim Zusammenbau die Ringabschnitte in diesem Teilabschnitt im elastischen Bereich axial aufeinander zu bzw. voneinander weg biegeverformt werden können.

Durch die zu einem Stück verbundenen Ringabschnitte kann mindestens die für die Präzision überaus wichtige letzte Schleifbearbeitung der beiden Laufbahnen zusammen in einer Einspannung oder dgl. erfolgen. Dabei werden die Fertigungsfehler: relative Exzentrizität, Rundlauf und Seitenschlag auf ein Minimum, aber auch Laufbahn-, Bohrungs- bzw. Manteldurchmesser und deren Formabweichungen reduziert. Das Aussuchen gleicher Ringabschnitte für ein Wälzlager entfällt dabei vorteilhafterweise.

Bei Zusammenbau wird, wie bisher üblich, zunächst bei relativ zueinander axial versetztem Außen- und Innenring eine der Wälzkörperreihen eingefüllt und danach durch Axialverschiebung Laufbahnkontakt geschaffen. Danach wird das Ringsegment, das zur noch nicht eingefüllten Wälzkörperreihe gehört, im elastischen Bereich axial biegeverformt. Dabei wird der Abstand der Schulter-, Bord- bzw. Seitenbereiche zwischen Außen- und Innenring an einer Stelle besonders vergrößert. Hier können die Wälzkörper ungehindert eingefüllt werden. Schließlich federt durch Entlastung das Ringsegment wieder in seine Ausgangsposition zurück, die der Betriebsposition entspricht und kann durch Distanzelemente, Scheiben, Hülsen usw. fixiert werden.

Die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich bei Wälzlagern mit Kugeln, Zylinder- oder Kegelrollen mit Vorteil anwenden. Besondere Vorteile ergeben sich jedoch bei Ausführungen, die mehr Wälzkörper aufweisen als beim üblichen Zusammenbau durch Radialverschiebung der Laufringe, auch Conrad-Montage genannt, möglich sind. Das gilt auch insbesondere für vollkugelige Ausführungen ohne Käfig.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der verbundene Teilabschnitt in Umfangsrichtung eine Ausdehnung von 90 bis 180 Grad auf. Um eine ausreichende Biegeverformbarkeit der Ringsegmente zu schaffen, sollte deren Teilkreislänge möglichst groß sein. Andererseits sollte aus Stabilitätsgründen ein ausreichender Teilabschnitt verbleiben, an dem die Ringabschnitte miteinander verbunden sind. Die angegebenen Werte haben sich als vorteilhaft erwiesen.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei axial zueinander verformbaren Ringsegmenten über den ergänzenden Umfangsbereich hinweg ein teilringförmiger Schlitz und ein nach dem Zusammenbau einsetzbares, teilringförmig angepaßtes Distanzelement vorgesehen, wobei die Ringabschnitte einstückig miteinander verbunden sind und der Schlitz eingearbeitet ist oder die getrennt hergestellten Ringabschnitte am erforderlichen Teilabschnitt durch Schweißen miteinander verbunden sind oder im Bereich des Teilabschnittes ein der Bauhöhe des Distanzelementes entsprechendes Verbindungsstück eingebaut sein kann.

Bei Außenringen für Wälzlager in O-Anordnung oder Innenringen für Wälzlager in X-Anordnung muß zwischen den Ringabschnitten ein Schlitz vorgesehen werden, um den Einfüllvorgang bei zueinander bewegten Ringabschnitten zu ermöglichen.

Der Schlitz kann bei einstückig ausgeführten und fertigem Lagerring nachträglich eingearbeitet werden. Alternativ können die Ringabschnitte auch getrennt hergestellt und vor der Schleifbearbeitung durch Schweißen am betreffenden Teilabschnitt miteinander verbunden werden. Durch die sich daran anschließende Endbearbeitung werden, wie oben bereits beschrieben, fertigungsbedingte Unterschiede zwischen den Ringabschnitten vermieden. Bei den oben erwähnten Lagerringen mit Schlitz wird in den genannten Teilabschnitt ein Verbindungsstück eingesetzt bzw. miteingeschweißt oder dgl. so daß sich der Schlitz automatisch bildet.

Bei Außenringen für Wälzlager in X-Anordnung oder bei Innenringen für Wälzlager in O-Anordnung ist ein Schlitz nicht erforderlich. Die Ringabschnitte müssen in diesen Fällen voneinander weg bewegt werden, um die zweite Reihe Wälzkörper einfüllen zu können. Dabei kann nach den obengenannten Alternativen entweder ein extrem schmaler Schlitz eingearbeitet oder bei verbundenen Ringabschnitten lediglich eine Fuge ohne Verbindung belassen werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen beide Lagerringe aus an einem Teilabschnitt des Umfanges fest verbundenen Ringabschnitten, wobei einer einen Schlitz mit zueinander und der andere eine Trennfuge mit voneinander weg bewegbaren Ringsegmenten aufweist. Bei dieser Ausführung können sowohl die Ringabschnitte des Außenringes als auch die des Innenringes axial biegeverformt werden, so daß die Weitung der Einfüllstelle auf zwei Lagerringe verteilt ist. Dadurch sind die erfindungsgemäßen Merkmale auch bei Wälzlagern mit relativ hohen Borden, Schultern usw. vorteilhaft wirksam. In anderen Fällen wird dadurch eine geringere Biegeverformung der Ringsegmente erforderlich.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale werden nachfolgend an den in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines zweireihigen Schrägkugellagers in O-Anordnung mit geschlitztem Außenring während der Einfüllphase,

Fig. 2 das Schrägkugellager gemäß Fig. 1 nach dem Einfüllen der Kugeln,

Fig. 3 den teilweisen Längsschnitt eines zweireihigen Schrägkugellagers in X-Anordnung mit einer Trennfuge im Außenring und

Fig. 4 das Schrägkugellager gemäß Fig. 3 nach dem Einfüllen der Kugeln.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Schrägkugellager ist in O-Anordnung ausgeführt. Der Innenring 1 ist einstückig und trägt zwei Laufbahnen 2. Der Außenring 3 ist in Umfangsrichtung auf einer Bogenlänge über ca. 240 Grad in axialer Mitte zwischen den Laufbahnen 9 mit einem Schlitz 4 versehen. An dem verbleibenden Teilabschnitt 5 über ca. 120 Grad sind die beiden Ringabschnitte 6 fest miteinander verbunden. Infolge der materialeigenen Elastizität lassen sich die Ringsegmente 7 im Bereich des Schlitzes 4, wie in Fig. 1 dargestellt ist, axial biegeverformen. Durch Unterstützen des unteren Ringabschnittes 6 bei Auflage auf beispielsweise eine Platte wird vorwiegend das obere Ringsegment 7 durch Einwirken einer Kraft F bis zur Anlage am benachbarten unteren Ringsegment 7 biegeverformt. Diese axiale Verschiebung vergrößert den Abstand zwischen der Kante "Seitenfläche 8 - Laufbahn 9" des Außenringes 3 und der Kante "Schulterfläche 10 - Laufbahn 2" des Innenringes 1 auf ein Maß größer als der Durchmesser der einzufüllenden Kugeln 11. Die Kugeln 11 können dadurch problemlos hintereinander eingefüllt und gegebenenfalls durch Drehen des Innenringes 1 verteilt werden. Dadurch ist es möglich, volle Kugelreihen vorzusehen. Nach dem Lösen der Kraft F federt das obere Ringsegment 7 wieder in die der Betriebsposition entsprechende Ausgangslage zurück und wird, wie in Fig. 2 zu sehen ist, durch Einschieben eines in der Bauhöhe angepaßten, der Bogenlänge und -form entsprechenden Distanzelementes 12 abgestützt. Damit ist das Schrägkugellager einsatzfähig.

Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Schrägkugellager ist in X-Anordnung ausgeführt. Deshalb müssen die Ringsegmente 7 des Außenringes 3 zum Weiten der Einfüllstelle voneinander weg bewegt werden. Der Außenring 3 ist deshalb auf einer Bogenlänge über ca. 240 Grad lediglich getrennt und wie bei dem bereits beschriebenen Beispiel am restlichen Teilabschnitt 5 fest verbunden. Im betriebsfertigen Zustand nach Fig. 4 liegen daher die Ringsegmente 7 entlang der Trennfuge 13 mit ihren Seitenflächen 14 aufeinander. Bei Bedarf können die Ringabschnitte 6 durch eine nicht dargestellte Bördelhülse oder dgl. axial formschlüssig miteinander verbunden werden. In gleicher Weise können die erfindungsgemäßen Merkmale bei Wälzlagern mit Zylinder- oder Kegelrollen vorgesehen werden. Weiterhin ist es möglich, beim Beispiel nach Fig. 1, 2 anstelle eines Schlitzes im Außenring Trennfugen am Innenring vorzusehen und die entstehenden Ringsegmente axial voneinander weg zu bewegen oder beim Beispiel nach Fig. 2, 3 den Innenring zu schlitzen, um die Ringsegmente zueinander biegezuverformen. Darüber hinaus können selbstverständlich beide Varianten auch gemeinsam vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Zweireihiges Wälzlager mit mindestens einem Lagerring, der zwei mit Laufbahnen versehene, zueinander positionierte Ringabschnitte aufweist und mit entsprechenden Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringabschnitte (6) nur an einem Teilabschnitt ihres Umfangs einstückig miteinander verbunden sind während am verbleibenden Umfangsabschnitt zwischen ihnen ein in Umfangsrichtung sowie radial verlaufender Schlitz vorgesehen ist, welcher den Lagerring (1, 3) in diesem Teilabschnitt vollständig durchtrennt, wodurch beim Zusammenbau die Ringabschnitte (6) in diesem Teilabschnitt im elastischen Bereich axial aufeinander zu bzw. voneinander weg biegeverformt werden können.

2. Zweireihiges Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbundene Teilabschnitt (5) in Umfangsrichtung eine Ausdehnung von 90 bis 180 Grad aufweist.

3. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei axial zueinander verformbaren Ringsegmenten (7) über den ergänzenden Umfangsbereich hinweg ein teilringförmiger Schlitz (4) und ein nach dem Zusammenbau einsetzbares, teilringförmig angepaßtes Distanzelement (12) vorgesehen sind.

4. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringabschnitte (6) einstückig miteinander verbunden sind und der Schlitz (4) eingearbeitet ist.

5. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennt hergestellten Ringabschnitte (6) am erforderlichen Teilabschnitt (5) durch Schweißen miteinander verbunden sind.

6. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Teilabschnittes (5) ein der Bauhöhe des Distanzelementes (12) entsprechendes Verbindungsstück eingebaut ist.

7. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lagerringe (1, 3) aus an einem Teilabschnitt (5) des Umfanges fest verbundenen Ringabschnitten (6) bestehen, wobei einer einen Schlitz (4) mit zueinander und der andere eine Trennfuge (13) mit voneinander wegbewegbaren Ringsegmenten (7) aufweist.

8. Zweireihiges Wälzlager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager als vollkugeliges Schrägkugellager in X- oder O-Anordnung ausgeführt ist.