DE3931447A1 - Anordnung zur axialen lagesicherung eines waelzlagerringes - Google Patents

Anordnung zur axialen lagesicherung eines waelzlagerringes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zur axialen Lagesicherung eines Wälzlagerringes auf einer Lagersitzfläche.
Bei der Anordnung von Wälzlagern unter axial beengten Verhältnissen auf Maschinenteilen, z. B. auf Achsen, Wellen oder in Gehäusen, steht vielfach kein ausreichender Raum zur Verfügung, um ein Sicherungselement zum Verhindern axialen Wanderns des Lagers unterzubringen. Die Befestigung erfolgt hier im allgemeinen durch eine Preßsitzverbindung, die sich aber bei auf das Lager einwirkenden Radialkräften häufig so weit lockert, daß dennoch eine Wanderung in axialer Richtung stattfindet.
Aus der DE-OS 26 11 218 ist es bekannt, in die Bohrung eines Gehäuses ein- oder auf eine Welle aufgeschobene Wälzlagerringe dadurch zu befestigen, daß mittels eines Prägestempels einer speziellen Prägeeinrichtung Material aus dem Gehäuse bzw. der Welle in eine Umfangsnut des Wälzlagerringes eingepreßt wird. Der Prägestempel wird zu diesem Zweck in die Stirnfläche des Gehäuses bzw. der Welle gedrückt, so daß Material in die Nut hinein verdrängt wird.
Ein Nachteil dieser bekannten Art der Befestigung besteht darin, daß stets eine aufwendige Hilfseinrichtung benötigt wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Stirnflächen des Gehäuses und/oder der Welle in oft unerwünschter Weise verformt werden müssen. Darüber hinaus sind Gehäuse und Welle häufig nicht in ausreichendem Maße zugänglich, um die Prägeeinrichtung ansetzen zu können, oder die Lagersitzfläche befindet sich zu weit von den Stirnflächen entfernt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der weder zusätzliche Sicherungselemente benötigt werden noch ein nachträglicher Verformungsarbeitsgang erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß eine gegenüber einem einfachen Preßsitz erheblich vergrößerte axiale Belastbarkeit erreicht wird. Je nach Größe des Übermaßes der Preßpassung zwischen Lagerring und Maschinenteil sowie des Härteunterschiedes zwischen Wälzlagerring und Lagersitzfläche des Maschinenteils quillt das weichere Material des Maschinenteils in die Rillen hinein, wird durch die scharfen Kanten der Rillen Material von der weicheren Oberfläche des Lagersitzes abgeschabt und in den Rillen angesammelt oder tritt durch die Aufschiebebewegung entlang des Lagersitzes eine Verletzung der Oberfläche des Lagersitzes durch die scharfen Kanten der Rillen mit gleichzeitigem Verschweißeffekt ein. Alle genannten Wirkungen können auch gleichzeitig auftreten.
Es werden demzufolge zur axialen Lagesicherung weder Sicherungselemente benötigt noch ist ein zusätzlicher Präge-, Niet-, Verstemm- oder ähnlicher Arbeitsgang erforderlich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt einer Lagerungsanordnung und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung weist ein Zylinderrollenlager 1 auf, dessen Innenring 2 auf eine Welle 3 und dessen Außenring 4 in einem Gehäuse 5 angeordnet ist. Der Innenring 2 ist mit umlaufenden Rillen 6, 7 versehen, die einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und am Übergang zur Bohrungsfläche des Innenringes 2 scharfkantig ausgeführt sind.
Der Außenring 4 ist ebenfalls mit zwei umlaufenden Rillen 8, 9 versehen, die jedoch - in Abwandlung der Ausführungsform des Innenringes 2 - flach ausgeführt und lediglich am Rillengrund ausgerundet sind. Der Übergang zur Mantelfläche des Außenringes 4 ist auch hier scharfkantig.
Außenring 4 und Innenring 2 sind zumindest an der Oberfläche gehärtet, während das Gehäuse 5 und die Welle 3 aus einem im Vergleich zur Härte der Wälzlagerringe 2, 4 weicheren Werkstoff bestehen.
Der Durchmesser der Welle 3 ist um ein geringes Maß größer als der Bohrungsdurchmesser des Innenringes 2, so daß sich eine Preßpassung ergibt. Gleiches gilt für den Außenring 4, dessen Durchmesser geringfügig größer als der Bohrungsdurchmesser des Gehäuses 5 ist. Der Innenring 2 ist demzufolge auf die Lagersitzfläche der Welle 3 aufgepreßt und der Außenring 4 in die Lagersitzfläche des Gehäuses 5 eingepreßt worden.
Dadurch entsteht eine Flächenpressung zwischen der jeweiligen Lagersitzfläche und der Oberfläche des entsprechenden Wälzlagerringes 2, 4, wodurch Material des Maschinenteils 3, 5 in die Rillen 6 bis 9 der Wälzlagerringe 2, 4 hineinquillt.
Die in Fig. 2 vergrößert dargestellte Einzelheit "Y" aus Fig. 1 läßt deutlich erkennen, daß Material der Welle 3 in die Rille 6 hineingequollen ist und zu einer Verdickung 10 geführt hat, wodurch ein eine axiale Lagesicherung bewirkender Formschluß entstanden ist. Sofern das Übermaß der Preßpassung ausreichend groß gewählt und der Innenring 2 ausreichend hart gegenüber der Welle 3 ist, kann die axiale Verschiebebewegung (Pfeilrichtung "A") während des Auf- bzw. Einpreßvorgangs noch weitere, die axiale Lagesicherung verstärkende Wirkungen zur Folge haben. Von den scharfen Kanten der Welle 6 kann nämlich Material von der Lagersitzfläche der Welle 3 abgeschabt und in der Welle 6 angesammelt werden, so daß die den Formschluß bewirkende Verdickung 10 zusätzlich verstärkt wird. Darüber hinaus kann der Abschabevorgang zu einem Verschweißen der Welle 3 mit dem Innenring 2 führen, wie in Fig. 2 bei xxxx angedeutet.

Claims (5)

1. Anordnung zur axialen Lagesicherung eines gehärteten, mittels Preßsitzes auf der weicheren Lagersitzfläche eines Maschinenteils angeordneten Wälzlagerringes, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzlagerring (2, 4) mit mindestens einer umlaufenden Rille (6, 7; 8, 9) versehen ist, die einen scharfkantigen Übergang zur Oberfläche des Wälzlagerringes (2, 4) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (6, 7; 8, 9) eine geringe Tiefe aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (8, 9) einen ausgerundeten Rillengrund aufweist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (6, 7) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzlagerring (2, 4) mit zwei in der Nähe der Enden des Wälzlagerringes (2, 4) angeordneten Rillen (6, 7; 8, 9) versehen ist.
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