DE3917759A1 - Waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager mit einer Käfig-Rollen-Anordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung Einrichtungen zum Begrenzen der Axialbe­ wegung des Käfigs in bezug auf einen inneren Ring oder eine innere Laufbahn eines Radiallagers. Die Erfindung ist gut für Anwendungszwecke geeignet, bei denen ein Lager während des Zusammenbaus und des Transports zahlreichen Hand­ habungsvorgängen unterworfen ist.

Im Stand der Technik sind verschiedene Lageranordnungen und Lager-Unteranord­ nungen bekannt, die dazu beitragen, die Anordnung in einem Stück zusammenzu­ halten, insbesondere während des Transports und während sonstiger Handhabungen sowie beim Einbau des Lagers. Einige Lager verwenden Befestigungsmittel, um Teile des Lagers zusammenzuhalten. Ein Beispiel eines solchen Lagers ist in US-PS 29 69 266 offenbart. In Fig. 3 dieser Druckschrift ist ein innerer Lauf­ ring oder eine innere Laufbahn gezeigt, auf dem bzw. auf der ein Käfig ange­ ordnet ist, der ein verlängertes axiales Ende hat. In dieses verlängerte Ende sind Stifte eingesetzt, die durch das Käfigende hindurch in eine Nut in der äußeren Oberfläche der inneren Laufbahn oder des inneren Rings ragen.

Andere Patente nach dem Stand der Technik offenbaren Lager, die Verbindungen oder Verriegelungen zwischen einem Haltering und einer äußeren Laufbahn oder einem äußeren Laufring verwenden. Ein Beispiel hierfür ist in US-PS 30 57 045 offenbart. Diese Schrift zeigt ein Lager, dessen innerer Haltering einen radial nach außen ragenden Flansch aufweist, der sich in eine Nut erstreckt, die in der inneren Oberfläche des äußeren Laufrings ausgebildet ist.

Weitere im Stand der Technik vorhandene Patente offenbaren verschiedene Einrichtungen zum Begrenzen der Axialbewegung der Lageranordnung und ihrer verschiedenen Komponenten. Ein Beispiel hierfür ist in US-PS 30 06 703 ge­ zeigt. In Fig. 1 dieser Schrift ist die Verwendung eines ringförmigen oder scheibenförmigen Anschlags gezeigt, der auf einer Welle montiert ist, um eine axiale Verlagerung des Lagerkäfigs zu verhindern.

Mit diesen Lagern nach dem Stand der Technik sind verschiedene Probleme ver­ bunden. So müssen beispielsweise Befestigungsmittel, wie einzelne Stifte, von der Lageranordnung entfernt werden, bevor das Lager im Normalbetrieb eingesetzt werden kann. Zusätzlich bieten die Einrichtungen zum Zusammen­ halten der Lageranordnung nicht immer adäquate Einrichtungen zum Verhindern einer Axialbewegung des Lagers auf der Welle oder einer Axialbewegung ver­ schiedener Komponenten der Lageranordnung relativ zueinander. Die Verwendung separater Komponenten zur Erfüllung dieser beiden Funktionen erhöht die Ge­ samtkosten der Lageranordnung.

Die Lageranordnung gemäß der Erfindung beseitigt diese Probleme, indem ein Käfig mit einer inneren Verriegelungsrippe vorgesehen ist, die sich mit dem inneren Laufring oder der inneren Laufbahn verriegelt, um eine axiale Bewe­ gung des Käfigs relativ zu dem inneren Laufring oder der inneren Laufbahn zu verhindern. Der innere Laufring bildet einen Festsitz mit der Welle, auf der er montiert ist, um eine axiale Bewegung der gesamten Lageranordnung zu ver­ hindern. Die Lageranordnung ist gut geeignet zur Verwendung in Bauteilen oder Komponenten mit einer Bohrung, deren Innendurchmesser eine äußere Lauf­ bahnoberfläche für die Lageranordnung bietet, beispielsweise bei einer Ver­ bindungsstange, Kurbelstange, Pleuelstange oder in einer Getriebebohrung.

Kurz gesagt weist die erfindungsgemäße Lageranordnung ein inneres Laufbahn­ glied auf, das an seiner äußeren Oberfläche eine ringförmige Nut hat, sowie eine Käfig-Rollen-Anordnung mit einem Käfig, der einen ringförmigen Flansch oder eine ringförmige Rippe trägt, der bzw. die sich radial nach innen in die Nut des inneren Laufbahnglieds hinein erstreckt, wodurch eine axiale Bewegung der Käfig-Rollen-Anordnung in bezug auf das innere Laufbahnglied begrenzt wird. Das innere Laufbahnglied oder der innere Laufring ist auf einer Welle montiert, mit der es bzw. er einen Festsitz bildet, und der Käfig kann axial geteilt oder geschlitzt sein, wodurch Reibkorrosion oder Paßflächenkorrosion vermieden wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht des Käfigs und des Innenrings der erfindungsgemäßen Lageranordnung;

Fig. 2 ist eine bruchstückweise Ansicht der äußeren Oberfläche des in Fig. 1 gezeigten Käfigs, wobei der axiale Schlitz in dem Käfig dargestellt ist.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist die Lageranordnung 12 eine innere Lauf­ bahn oder einen inneren Laufring 20 sowie eine Käfig-Rollen-Anordnung 30 auf. Die Anordnung 30 besteht aus einem Käfig 32 und mehreren Wälzkörpern oder Rollen 40 (Fig. 2). Der Käfig 32 hat einen ringförmigen Flansch oder eine innere Verriegelungsrippe 33, der bzw. die radial nach innen ragt. Der innere Laufring 20 hat eine ringförmige Nut 22 an seiner äußeren Oberfläche. Wenn die Anordnung 30 und der innere Laufring 20 richtig zueinander ausge­ richtet sind, bildet die Verriegelungsrippe 33 einen losen Sitz in der Nut 22, um so eine relative Axialbewegung zwischen dem inneren Laufring 20 und der Käfig-Rollen-Anordnung 30 zu begrenzen.

Wie Fig. 2 zeigt, hat der Käfig 32 mehrere Wälzkörper oder Rollen 40, von denen jeder bzw. jede durch eine Tasche 36 in dem Käfig 32 gehalten ist. Der Käfig 32 hat auch einen axialen Schlitz oder Spalt 50, der es ermöglicht, den Käfig radial nach außen aufzuspreizen, um die Installation des Käfigs um den inneren Laufring 20 herum zu erleichtern.

Zusätzlich dient der axiale Schlitz oder Spalt 50 dazu, Reibkorrosion oder Paßflächenkorrosion und die damit verbundenen Probleme zu vermindern. Diese Art von Korrosion tritt als statischer Verschleiß der Laufbahnoberfläche des inneren Laufrings durch die Rollen 40 auf, wenn kein Relativbewegung zwischen dem inneren Laufring 20 und dem Käfig 32 vorliegt, wobei also die Rollen 40 gegenüber dem Laufring 20 stationär sind. Wenn eine Rolle 40 rela­ tiv zu dem inneren Laufring 20 an einer Stelle bleibt, vibriert die Rolle 40 zusammen mit der Lageranordnung 12. Diese Vibration verursacht eine Be­ dingung, die allgemein als falsche oder unechte Brinelle bezeichnet wird, wodurch die Rolle übermäßigen Verschleiß an einer Stelle der äußeren Ober­ fläche des inneren Laufrings 20 verursacht, wodurch sich eine konkave Aus­ höhlung oder Grübchenbildung (pitting) ergibt, die im allgemeinen zu dem Radius der Rolle 40 paßt.

Der axiale Spalt oder Schlitz 50 in dem Käfig 32 vermeidet diese Art von Korrosion auf folgende Weise: Da der Käfig 32 auf den Rollen läuft, werden die Rollen 40 während des normalen Betriebs gegen die (nicht gezeigte) äußere Laufbahnoberfläche gedrückt. Die normale Vibrationsbewegung der Lager­ anordnung 12 während des Normalbetriebs wird auf die Rollen 40 und den Käfig 32 übertragen, wodurch der Käfig veranlaßt wird, nachzugeben oder "zu atmen". Dieses Nachgeben bewirkt eine Präzession, also ein Vorauslaufen, des Käfigs 32 relativ zu dem inneren Laufring 20. Diese Präzession des Käfigs 32 veran­ laßt die Rollen 40, zusammen mit dem Käfig vorauszulaufen bzw. eine ent­ sprechende Präzession aufzuweisen. Da die Rollen 40 relativ zu dem inneren Ring 20 nicht mehr stationär sind, neigen die Rollen dazu, gleichmäßiger zu verschleißen, und auch die Oberfläche des inneren Laufrings 20 neigt dazu, gleichmäßiger zu verschleißen, ohne daß die Wirkungen der beschriebenen Korrosion (Reibflächenkorrosion) auftreten.

Die Dicke des inneren Rings 20 an der Stelle der Nut 22 ist so ausgelegt, daß eine angemessene strukturelle Stabilität des Rings geboten ist, wobei dennoch eine angemessen tiefe Nut 22 verwirklicht ist, um eine adäquate axiale Haltewirkung zwischen der Nut 22 und der inneren Verriegelungsrippe 33 sicherzustellen. Wenn die Nut 22 zu tief wäre, könnte die strukturelle Stärke des inneren Laufrings 20 unter ein tolerierbares Niveau vermindert werden. Wenn die innere Verriegelungsrippe 33 entsprechend in radialer Richtung zu groß gemacht würde, um eine tiefe Nut 22 zu ermöglichen, wäre die Möglichkeit zu groß, daß entweder die Rippe 33 oder der Käfig 32 bricht, während der Käfig 32 an dem Ring 20 montiert oder installiert wird.

Während die Rippe 33 einen verhältnismäßig losen Sitz in der Nut 22 bildet, ist der axiale Spielraum zwischen der Rippe 33 und den Seiten der Nut 22 so ausgelegt, daß die axialen Enden der Käfig-Rollen-Anordnung 30 daran ge­ hindert sind, axial benachbarte Oberflächen zu berühren. Auf diese Weise ist die relative Axialbewegung zwischen dem inneren Laufring 20 und der Anord­ nung 30 begrenzt durch den Kontakt zwischen der Nut 22 und der inneren Ver­ riegelungsrippe 33.

Claims (2)

1. Wälzlager, gekennzeichnet durch einen inneren Ring (20) mit einer ringförmigen Nut (22) in der äußeren Oberfläche, eine Käfig-Rollen- Anordnung (30), die den inneren Ring (20) umgibt, wobei die Anord­ nung (30) mehrere Wälzkörper oder Rollen (40) und einen ringförmi­ gen Käfig (32) aufweist, der mehrere Taschen (36) hat, die zur Auf­ nahme der mehreren Wälzkörper oder Rollen (40) bestimmt sind, so daß die radiale Auswärtsbewegung der Rollen (40) begrenzt ist, und wobei der Käfig (32) eine ringförmige, sich radial nach innen er­ streckende Rippe (33) hat, die so ausgebildet ist, daß sie einen losen Sitz in der ringförmigen Nut (22) des inneren Rings (20) bildet.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (32) einen axialen Schlitz oder Spalt (50) aufweist, der es dem Käfig (32) gestattet, radial nach außen aufgeweitet zu werden, um die Montage des Käfigs (32) um den inneren Ring (20) herum zu er­ leichtern und um eine Reibkorrosion der Lageranordnung zu verhindern.