DE4319721A1 - Radial-/Axial-Verbundlager mit Wälzelementen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich ein kleines Lager, und im besonderen ein Radial-/Axial-Verbundlager, das gemeinschaftlich sowohl die Funktion eines Gleitlagers als auch diejenige eines Wälzlagers hat.

Generell umfaßt ein Radial-/Axial-Verbundlager aus oder von ei­ nem Wälzlager als einen Mechanismus zum Aufnehmen einer Radial­ belastung eine innere Laufbahn (inneres Rohr) und eine äußere Laufbahn (äußeres Rohr), worin Kugeln eine Rollbewegung zwi­ schen Axialdruckplatten ausführen. Als ein typisches Beispiel hiervon sind in den Fig. 8 und 9 der beigefügten Zeichnung ein derartiges Lager vom Kugellagertyp bzw. vom Nadelwalzentyp gezeigt.

Andererseits führen in einem Gleitlager eine Lageroberfläche, die eine Axialdruckbelastung aufnimmt, und eine Lageroberflä­ che, die eine Radialbelastung aufnimmt, eine relative Gleitbe­ wegung zwischen diesen Lageroberflächen und einer Welle aus. Fig. 10 zeigt als ein Beispiel ein Gleitlager vom Radial-/Axi­ al-Verbundtyp, das eine Buchsenkonfiguration hat.

Konventionellerweise gibt es in einem Radial-/Axial-Verbundla­ ger von bzw. aus einem Wälzlager viele Fälle, in denen eine Axialdruckplatte 01 und ein Halter oder Käfig 02 zum Halten von Kugeln oder Walzen als separate Teile angeordnet bzw. vorgese­ hen und nicht mit einem Lagerkörper integriert sind. Aus diesem Grund gibt es viele Unbequemlichkeiten beim Zusammenbauen des Lagers mit einem Gehäuse und bei der Verwaltung bzw. in der Lo­ gistik bzw. Lagerhaltung. Weiter wird in dem Fall, in welchem das Lager zu einem Lager vom integrierten Typ gemacht wird, die Anzahl der Teile erhöht, und als Ergebnis hiervon wird das La­ ger zu einem teuren Lager gemacht.

Generell zeichnet sich ein Wälzlager dadurch aus, daß die Wälz­ körper, beispielsweise Kugeln, eine Rollbewegung zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring ausführen. Auch in dem Nadel­ walzenlager führen die Nadelwalzen eine Rollbewegung zwischen dem inneren und äußeren Ring oder zwischen dem äußeren Ring und der Welle oder einem Schaft aus.

In entsprechender Weise wird das Radial-/Axial-Verbundwälzlager zu einem Mechanismus gemacht, welcher eine Last durch Wälzkon­ takt aufnimmt, während die Kugeln oder die Nadelwalzen eine Drehbewegung und Umlaufbewegung ausführen. Weiterhin wird im Falle der Axialdruckbelastung die Übertragung der Belastung durch Wälzkontakt zwischen den Kugeln oder den Walzen ausge­ führt. Aus diesem Grund ist für das äußere Rohr, das innere Rohr, die Axialdruckplatte, die Wälzkörper, wie die Kugeln und die Nadelwalzen, eine Bearbeitung des Abschreckens bzw. Härtens und des Polierens erforderlich, nachdem die maschinelle Bear­ beitung, insbesondere die materialabtragende Bearbeitung, der Teile ausgeführt worden ist. Es sind viele Schritte und eine erfahrene Technik erforderlich, und dieses erhöht die Kosten. Darüberhinaus ist es, da Lager vom Schwerbelastungstyp und vom Leichtbelastungstyp in der Struktur einander gleich sind, schwierig, eine oder die Lagerdicke (t₁) und eine oder die Flanschdicke (t₂) so dünn wie bei Gleitlagern auszubilden. Aus diesem Grund hat das Radial-/Axial-Lager insbesondere den Nach­ teil, daß das Lagergewicht übermäßig groß ist, insbesondere, wenn es ein Radial-/Axial-Verbundlager mit Wälzelementen gemäß dem Stand der Technik ist.

Andererseits ist es in dem Radial-/Axial-Verbundlager vom Gleitlagertyp erforderlich, daß die Welle eine die Axialdruck­ belastung aufnehmende Oberfläche hat, und es sind eine hohe Endbearbeitungspräzision und eine hohe Härte für die Axial­ druckoberfläche der Welle erforderlich, weil die Welle und die Lageroberfläche relativ zueinander gleiten. Aus diesem Grund besteht hier ein Nachteil darin, daß die Kosten für die Her­ stellung der Welle wesentlich erhöht sind.

Weiter ist bei einem Gleitlager, das einen kleinen Durchmesser hat, ein Radial-/Axial-Verbundlager leicht im Gewicht und klein in der Größe bzw. in den Abmessungen, verglichen mit einem La­ ger vom Nadelwalzentyp. Jedoch ist, wenn das Radial-/Axial-Ver­ bundlager bei mittlerer und hoher Drehgeschwindigkeit (nicht langsamer als 30 bis 100 m/min. Umfangsgeschwindigkeit des La­ gers) verwendet wird, eine Ölzufuhr erforderlich, und es gibt Probleme hinsichtlich der Sicherheit des Öls, der Ölzufuhr, der Ölentladung und dergleichen. Weiterhin nimmt an Orten, an denen das Lager unter Nichtschmierung verwendet wird, die Reibung im Vergleich mit Wälzlagern zu. Demgemäß hat das Radial-/Axial- Verbundlager, insbesondere vom Gleitlagertyp, einen solchen Nachteil, daß die Antriebskraft für Instrumente erhöht ist.

Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis eines solchen tech­ nischen Hintergrunds gemacht worden, und die Aufgabe der Erfin­ dung besteht insbesondere darin, ein Radial-/Axial-Verbundlager zur Verfügung zu stellen, welches sowohl die Funktion eines Wälzlagers als auch diejenige eines Gleitlagers hat und welches im Gewicht leicht und in der Größe bzw. den Abmessungen klein ist.

Die obige Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Ra­ dial-/Axial-Verbundlager, das Wälzelemente hat, umfassend ein metallisches äußeres Rohr, das einen Flansch an einem Ende des­ selben hat; ein inneres Rohr aus Harz, insbesondere Kunstharz oder Kunststoff, das einen Flansch an einem Ende desselben hat; eine Mehrzahl von Radialwalzen von den Wälzelementen, die zwi­ schen beide Rohre zwischengefügt sind; und eine Mehrzahl von Axialdruckkugeln von den Wälzelementen, die zwischen den Flansch des inneren und den Flansch des äußeren Rohrs zwischen­ gefügt sind, worin
eine Mehrzahl von Radialwalzenaufnahmenuten, welche sich in ei­ ner Richtung entlang einer Achse des Lagers erstrecken und wel­ che parallel zueinander sind, auf einer äußeren Umfangsoberflä­ che des inneren Rohrs ausgebildet sind; und eine Mehrzahl von Axialdruckkugelaufnahmeausnehmungen intermittierend und umfäng­ lich bzw. in Umfangsrichtung auf einer Oberfläche des Flanschs des inneren Rohrs, die der Positionsseite der Radialwalzenauf­ nahmenuten auf der äußeren Oberfläche des inneren Rohrs zuge­ wandt ist, ausgebildet sind;
eine Umfangslaufbahnnut oder -rille zum Bewegen oder Führen der Axialdruckkugeln auf einer Oberfläche des Flanschs des äußeren Rohrs, welche dem Flansch des inneren Rohrs gegenüberliegt, ausgebildet ist; und
worin die beiden Arten von Wälzelementen zwischen beiden Roh­ ren, dem inneren und äußeren Rohr, rollen bzw. eine Wälzbewe­ gung ausführen.

Die oben angegebenen Radialwalzen sind vorzugsweise aus einem Stahldraht oder -stab hergestellt, der gute Abnutzungsbestän­ digkeitseigenschaften hat.

Konventionellerweise wird in Walzen- und Kugel lagern ein Hal­ ter- oder Käfigelement für Nadelwalzen oder Kugeln ausschließ­ lich dazu verwendet, die Positionen der Nadelwalzen oder der Kugeln zu fixieren. Die vorliegenden Erfinder haben ihre Auf­ merksamkeit dem Halter oder Käfig zugewandt und eine Innenrohr­ struktur konzipiert, welche sowohl als der Halter oder Käfig als auch als das innere Rohr dient, worin Wälzelemente vom Wal­ zentyp jeweils in den Walzenaufnahmenuten aufgenommen sind, welche an bzw. in dem inneren Kunststoffrohr vorgesehen sind, das einen Flansch hat, worin die Axialdruckwälzelemente vom Ku­ geltyp intermittierend bzw. in Zwischenräumen entlang einer Um­ fangsrichtung jeweils in den Axialdruckkugelhalteausnehmungen angeordnet sind, welche an bzw. in einem Flanschabschnitt vor­ gesehen sind, und worin die Axialdruckkugeln eine Axialdruck­ belastung aufnehmen und rotieren, wodurch die Axialdruckbela­ stung von dem inneren Rohr über die Kugeln auf das äußere Rohr übertragen wird.

Gemäß dem Lager nach der vorliegenden Erfindung ist eine zu la­ gernde Welle nicht in direktem Kontakt mit den Wälzelementen. Demgemäß ist keine übliche gehärtete innere Laufbahn erforder­ lich, und eine Härtungsbehandlung kann mit Bezug auf eine Wel­ le, welche mittels des Lagers gehaltert oder gelagert wird, weggelassen werden. Weiter macht es das kürzliche Erscheinen von Kunstharzen (oder Kunststoffen) hoher Festigkeit möglich, die Dicke des inneren Rohrs dünn zu machen, und zwar so dünn, daß eine Größe oder Dimension erhalten wird, die der Dicke des Gleitlagers angenähert ist.

Es ist für ein Lager als Korrosionsgegenmaßnahme wirksam, das äußere Rohr der Erfindung mit oder aus austenitischem rost­ freiem Stahl auszubilden. Darüberhinaus ist es möglich, das in­ nere Rohr aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff mittels ir­ gendeinem der folgenden Materialien auszubilden: Polyether­ etherketon (PEEK), Polyethersulfon (PES), Polyethernitril (PEN), Polyphenylensulfid (PPS), Polyacetal (POM), Polyether­ imid (PEI) und/oder Polyamidimid (PAI), und es ist auch mög­ lich, Material zu verwenden, in welchem ein Blähmittel oder Füllmaterial, wie ein festes Schmiermittel, Fluorharz oder Fluorkohlenstoffharz, Fasermaterial, Metalloxid, Metallfluorid, Keramik o. dgl. zu einer oder mehreren der vorgenannten Haupt­ komponenten oder primären Komponenten hinzugefügt ist. Die Verwendung von faserverstärktem Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunst­ stoff ist zu bevorzugen. Die Radialwalzen können aus einem aus­ tenitischen rostfreien Draht, einem Lagerstahldraht, einem Kla­ vier- bzw. Pianodraht oder einem Klavier- bzw. Pianosaitendraht o. dgl. hergestellt sein, und es ist möglich, die Axialdruckku­ geln aus einem Metall, rostfreien Stahl, Keramik o. dgl. auszu­ bilden.

In der Erfindung wird eine gegebene Menge an Fett vorzugsweise auf die äußere Umfangsoberfläche des inneren Rohrs aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff und die Flanschoberfläche, wel­ che die Wälzelemente hält, aufgebracht, um die Abnutzungsbe­ ständigkeit zu verbessern, und die Außenseite derselben wird mit dem äußeren Rohr abgedeckt, wodurch es möglich ist, den Reibungskoeffizienten auf 0,01 bis 0,07 zu bringen.

Gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung kann die Anord­ nung als eine einzige Anordnung oder Einheit gehandhabt werden, da das innere Rohr und die Radialwalzen sowie die Axialdruckku­ geln in dem metallischen äußeren Rohr (vorzugsweise aus Stahl) gehalten werden. Demgemäß kann die Anordnung in einer kompakte­ ren Größe oder in kompakteren Abmessungen ausgebildet werden.

In dem Lager nach der Erfindung wird der Tatsache spezielle Be­ achtung und Betrachtung zugewandt, eine Deformation des Flanschabschnitts des inneren Rohrs aus Harz, über welchen Axialdruck- und Radialbelastungen auf das innere Rohr wirken, zu verhindern, um einen stabilen Betrieb des Lagers aufrecht zu erhalten. Wenn eine Axialdruckbelastung auf das innere Rohr wirkt, welches zusammen mit der Welle rotiert, wird der Harz- bzw. Kunstharz- bzw. Kunststoffflansch in seiner Dickenrichtung zusammengedrückt, so daß er sich radial ausdehnt oder verlän­ gert. Wenn der Flansch aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff durch die obige Deformation in Kontakt mit dem Umfangsendteil des Flanschabschnitts des äußeren Rohrs gebracht wird, wird eine Fehlfunktion mit Bezug auf den Lagerbetrieb auftreten. Um eine solche Deformation zu verhindern, wird gemäß der Erfindung die bzw. eine Umfangsnut an bzw. in dem Flanschabschnitt des metallischen äußeren Rohrs vorgesehen, in welcher die Axial­ druckkugeln aufgenommen und zu ihrer Bewegung geführt sind. Wenn eine Radialdeformationskraft auf den Flansch aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff wirkt, wie oben beschrieben, wird ei­ ne Ausdehnung oder Verlängerung dieses Flanschs unter einer Eingriffsbeziehung zwischen den Axialdruckkugelaufnahmeausneh­ mungen, den Axialdruckkugeln und der Umfangsnut des metalli­ schen Flanschs verhindert. Die Umfangsnut verbessert auch die Steifigkeit des metallischen Flanschs.

Weiter ist die Anordnung derart, daß Fettnuten an bzw. in dem Flanschabschnitt des inneren Rohrs aus Harz, Kunstharz oder Kunststoff, welcher dem Flansch des äußeren Rohrs gegenüber­ liegt, vorgesehen sein können, und die Axialdruckkugeln aus Stahl oder Keramik, die eine ausgezeichnete Reibungsbeständig­ keit bzw. eine ausgezeichnete Abnutzungsbeständigkeit haben, sind bevorzugt intermittierend bzw. unter Zwischenräumen und gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Demgemäß ist es möglich, die Deformation der beiden Flanschabschnitte aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff und aus Metall bis auf ein Minimum zu unterbinden.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfin­ dung seien nachfolgend anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Lagers unter Bezug­ nahme auf die Fig. 1 bis 7 der Zeichnung näher beschrieben und erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Längsquerschnittsansicht, die ein Lager gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht gemäß einem Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 2 vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil der Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil eines Flanschabschnitts in einem inneren Rohr aus Harz, insbesondere Kunstharz, zeigt;

Fig. 5 eine Aufriß-Vorderansicht, die einen wesentlichen Teil des Flanschabschnitts des inneren Rohrs aus Harz, insbe­ sondere Kunstharz, zeigt;

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform des Lagers nach der Erfindung ver­ anschaulicht;

Fig. 7 eine Längsquerschnittsansicht, welche eine Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Lagers im zusammengebauten Zustand mit damit in Verbindung stehenden Teilen zeigt;

Fig. 8 eine Längsquerschnittsansicht, die ein Radial­ /Axial-Verbundlager zeigt, das Nadelwalzen und Kugeln hat, ge­ mäß dem Stande der Technik;

Fig. 9 eine Längsquerschnittsansicht, die ein Radial­ /Axial-Verbundlager mit zylindrischen Walzen gemäß dem Stande der Technik veranschaulicht; und

Fig. 10 eine Längsquerschnittsansicht, die ein Radial­ /Axial-Verbundgleitlager gemäß dem Stande der Technik zeigt.

In der nun folgenden Beschreibung und Erläuterung von bevorzug­ ten Ausführungsformen der Erfindung wird das erfindungsgemäße Lager nachstehend im Detail beschrieben.

Ein Lager 1 (z. B. mit einem Innendurchmesser von 10 mm, einem Außendurchmesser von 14 mm, einem Außendurchmesser des Flanschs von 22 mm und einer gewöhnlich als Breite bezeichneten axialen Länge von 12,5 mm) nach der Erfindung ist in Fig. 1 in einer Querschnittsansicht gemäß einem Schnitt längs der Achse dessel­ ben gezeigt. Die Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht gemäß ei­ nem Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, und die Fig. 3 ist eine gegenüber den beiden vorgenannten Figuren vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Fig. 2.

Das Lager 1 umfaßt ein äußeres Rohr 2, das aus austenitischem rostfreiem Stahl hergestellt ist (z. B. JIS SUS304, JIS SUS307), Walzen 5, die aus austenitischem rostfreiem Stahldraht herge­ stellt sind (z. B. aus JIS SUS304, JIS SUS307), ein inneres Rohr 7, das aus Harz, insbesondere Kunstharz, hergestellt ist, sowie einen Ring 11 und Axialdruck- bzw. Druckwälzelemente 6 (z. B. aus JIS SUS304, JIS SUS440C, JIS SUJ2, Keramik), vorzugsweise Druck- bzw. Axialdruckkugeln 6.

Das zylindrische äußere Rohr 2, das einen Flansch 3 hat, ist aus einem Stahlblech aus austenitischem rostfreiem Stahl herge­ stellt, und es ist vorzugsweise mittels einer Transferpresse oder einer anderen geeigneten Presse geformt. Während des End­ stadiums des Zusammenbauens des Lagers wird ein Endabschnitt eines zylindrischen Körpers so gebogen, daß der zylindrische Körper in die endgültige Konfiguration des Rohrs 2 gebracht wird.

Das innere Rohr 7 aus Harz, insbesondere Kunstharz, wird vor­ zugsweise durch Spritzgießen hergestellt. Die äußere Umfangs­ fläche des Rohrs 7 wird mit einer Mehrzahl von (z. B. zehn bis vierundzwanzig) walzenaufnehmenden Nuten 9 versehen, welche sich in einer Richtung erstrecken, die längs einer Achse des Lagers verläuft, insbesondere parallel zur Längsachse des La­ gers, und welche parallel zueinander sind. Eine Mehrzahl von (z.B sechs bis achtzehn) kugelaufnehmenden Ausnehmungen 8a wird auf einer Oberfläche eines Flanschs 8 des Rohrs 7 ausgebildet, welche Oberfläche der Positionierungsseite der Nuten 9 zuge­ wandt ist. Die Ausnehmungen 8a sind intermittierend entlang ei­ nem gedachten einzigen Kreis angeordnet, der koaxial mit dem Rohrkörper ist.

An dem anderen Endteil, welcher dem Flansch 8 entgegengesetzt ist, ist ein Reif (oder kreisförmiger Ring) 11 als ein Walzen­ anschlag auf der äußeren Oberfläche des inneren Rohrs 7 ange­ bracht, und er wird mittels eines Anschlags aus einem umgeboge­ nen Endteil des äußeren Rohrs 2 daran gehindert, aus dem Rohr 7 auszutreten. Die radialen Walzen 5 sind jeweils in den Walzen­ aufnahmenuten 9 aufgenommen. Kugeln 6 als Wälzelemente sind je­ weils in den Axialdruckkugelaufnahmeausnehmungen 8a aufgenom­ men. Die radialen Walzen 5 und die Axialdruckkugeln 6 sind un­ ter einer Kontaktbeziehung oder in Kontakt mit dem äußeren Rohr 2 drehbar.

Wenn notwendig, wird Fett auf die äußere Umfangsoberfläche und eine Flanschoberfläche des inneren Rohrs 7 aufgebracht. Das Rohr 7 wird in das äußere Rohr 2 zusammen mit den radialen Wal­ zen 5 und den Axialdruckkugeln 6 eingebaut.

In dem Fall, in welchem Fett aufgebracht wird, ist es zu bevor­ zugen, daß eine obere Halbzone von jeder der Aufnahmenuten 9 als geneigte Wandoberflächen ausgebildet ist, die sich nach den Enden zu erweitern, so daß Raumplätze oder freie Räume 10 zwi­ schen der geneigten Wandoberfläche, den Walzen 10 und dem Rohr 2 als ein Fettreservoir verwendet werden. Es ist auch zu bevor­ zugen, daß Nuten 8b, welche längs eines gedachten einzigen Kreises auf der Oberfläche des Flanschs 8 zur Verbindung von jeder der Ausnehmungen 8a ausgebildet sind, als ein Fettreser­ voir verwendet werden.

Nachdem alle Elemente in das äußere Rohr 2 eingebaut worden sind, wird demgemäß ein Umfangsendteil des Flanschs 3 des äuße­ ren Rohrs 2 nach der Achse zu umgebogen. Der umgebogene Endteil des Flanschs 3 und der Ring 11 verhindern wirksam, daß das Fett durch Leckage auf die Außenseite des Lagers gelangt, und sie verhindern außerdem, daß Fremdstoffe in das Innere des Lagers eintreten. Der Flansch 3 ist mit einer Umfangslaufbahnnut oder -rille 4 zum Führen der Axialdruckkugeln 6 ausgebildet.

Das innere Rohr 7 ist vorzugsweise aus einem faserverstärkten Harz, insbesondere einem faserverstärkten Kunstharz, herge­ stellt, in welchem bevorzugt Kohlenstoffasern zu Harz, insbe­ sondere Kunstharz, in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% hinzuge­ fügt sind. Zum Beispiel besteht das faserverstärkte Harz aus 20 Gew.-% Kohlenstoffaser, 5 Gew.-% Teflon, und der Rest aus PEEK (Polyetheretherketon).

Fig. 7 zeigt eine zusammengebaute Art des Lagers 1 und anderer Teile, worin sich eine Welle 12 durch das innere Rohr 7 er­ streckt, welches in einem Endteil eines Durchgangslochs in ei­ nem Element 13 angebracht ist.

Das obige Lager hat demgemäß insbesondere folgende Vorteile:

In dem konventionellen Radial-/Axial-Verbundlager mit Nadelwal­ zen wird zusätzlich zu der inneren Laufbahn und der Axialdruck­ platte ein Halter oder Käfig zum Halten der Walzen und der Ku­ geln verwendet. In dem vorliegenden Lager gemäß der Erfindung hat jedoch das innere Rohr, das als eine innere Laufbahn dient, sowohl die Funktion einer Axialdruckplatte als auch die Funk­ tion eines Halters oder Käfigs. In diesem Sinne ist die Anzahl der Teile vermindert, und die Lagerstruktur ist vereinfacht.

Da das innere Rohr 7 aus Harz, insbesondere Kunstharz, herge­ stellt ist, hat das innere Rohr eine Vibrationsdämpfungswir­ kung, durch welche die Erzeugung von Geräuschen verhindert oder doch weitgehend verhindert wird, und das Lager nach der Erfin­ dung kann, verglichen mit den konventionellen Radial-/Axial- Verbundlagern, die Nadelwalzen haben, als ein Lager mit nur ge­ ringen Geräuschen und Vibrationen verwendet werden.

In dem Fall, in welchem das äußere Rohr 2 und die radialen Wal­ zen 5 aus austenitischem rostfreiem Stahl, die Axialdruckkugeln 6 aus martensitischem rostfreiem Stahl und der Ring 11 aus Harz, insbesondere Kunstharz, oder austenitischem rostfreiem Stahl sind, ist keine Befürchtung des Auftretens von Korrosion insgesamt für das Lager vorhanden. Das Lager ist fähig, unter schlechten oder harten, rauhen, schweren, schwierigen o. dgl. Bedingungen bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit verwen­ det zu werden. Demgemäß ist das Lager in den verschiedensten Verwendungsarten anwendbar.

Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, werden mit dem erfindungsgemäßen Lager insbesondere die folgenden Vorteile er­ halten:

• 1. Für die konventionellen Radial-/Axial-Verbundlager, die Nadelwalzen haben, wird der Halter oder Käfig zusätzlich zu der inneren Laufbahn und der Axialdruckplatte zum Hal­ ten der Walzen und der Kugeln verwendet. Im Gegensatz hierzu hat das innere Rohr als eine innere Laufbahn in dem Lager gemäß der Erfindung sowohl die Funktion der Axial­ druckplatte als auch die Funktion des Halters bzw. Käfigs. In diesem Sinne ist die Anzahl der Teile vermindert, und die Lagerstruktur ist vereinfacht.
• 2. Das konventionelle Radial-/Axial-Verbundlager, das Nadel­ walzen hat, ist ungeeignet dazu, an engen Orten verwendet zu werden. Im Gegensatz hierzu ist es bei dem Lager gemäß der Erfindung möglich, die Dicke bis zu einem Grad zu ver­ mindern, daß sie angenähert jener von Gleitlagern ist. Demgemäß ist es bei der Erfindung auch möglich, das Lager an einem Ort einzubauen, welcher sehr eng, schmal oder in sonstiger Weise eingeengt ist. So wurde ein Versuch ge­ macht, das Gewicht eines Instruments zu vermindern, indem es mit dem Lager nach der Erfindung ausgerüstet wurde. Das reduzierbare Gewicht des Lagers ist in der Größenordnung von etwa 1/5 bis 1/8 des Gewichts von konventionellen Ra­ dial-/Axial-Verbundlagern. Das Lager nach der Erfindung erzeugt weniger Geräusche und kann u. a. wirksam und vor­ teilhaft bei tragbaren Instrumenten o. dgl. angewandt wer­ den.
• 3. Bei der Verwendung des konventionellen Radial-/Axial-Ver­ bundlagers ist es erforderlich, die Oberflächenrauhigkeit und die Härte einer zu lagernden Welle strikt zu spezifi­ zieren, und demgemäß ist viel Arbeitsbelastung bzw. Ar­ beitsaufwand für das Bearbeiten, insbesondere das materi­ alabtragende Bearbeiten, und das Polieren der Welle erfor­ derlich. Im Gegensatz hierzu sind bei dem Lager nach der Erfindung solche Bearbeitungen bezüglich der mittels des Lagers zu lagernden oder haltenden Welle nicht erforder­ lich. Die Art des Materials, die Oberflächenrauhigkeit u. dgl. der Welle, welche in Kombination mit dem Lager nach der Erfindung verwendet wird, sind nicht so wichtig, und es ist auch möglich, eine Aluminiumlegierungswelle, welche nicht teuer und im Gewicht leicht ist, zu verwenden. In­ folgedessen vermindern sich bei der Verwendung des erfin­ dungsgemäßen Lagers auch die Kosten der Teile um das Lager herum.
• 4. Bei der Verwendung des konventionellen Radial-/Axial-Ver­ bundlagers vom Gleitlagertyp ist es erforderlich, die Oberflächenrauhigkeit und die Härte der Welle zu spezifi­ zieren, und es ist weiter erforderlich, daß die vorhandene Welle einen Endteil für das Einwirken der Axialdruckbela­ stung auf das Lager hat. In dem erfindungsgemäßen Lager ist eine solche Ver- und Bearbeitung mit Bezug auf die Welle nicht erforderlich, und die Herstellungskosten der Welle sind vermindert. Weiter ist der Reibungskoeffizient im Vergleich mit dem konventionellen Radial-/Axial-Ver­ bundgleitlager niedrig, so daß die Antriebskraft vermin­ dert sein kann.
• 5. In dem Fall, in welchem das äußere Rohr und die radialen Walzen aus austenitischem rostfreiem Stahl und die Axial­ druckkugeln aus martensitischem rostfreiem Stahl sind, ist es möglich, Korrosionsprobleme des Lagers zu überwinden bzw. auszuschalten.
• 6. Das erfindungsgemäße Lager hat, verglichen mit dem konven­ tionellen Radial-/Axial-Verbundgleitlager einen niedrigen Reibungskoeffizienten, und es ist im Vergleich mit dem konventionellen Radial-/Axial-Verbundnadelwalzenlager klein in der Größe bzw. in den Abmessungen. Wenn man wei­ ter die Tatsache in Betracht zieht, daß bei dem erfin­ dungsgemäßen Lager aufgrund einer Vibrationsdämpfungswir­ kung des inneren Rohrs aus Harz, insbesondere Kunstharz, wesentlich weniger Geräusche erzeugt werden, hat das Lager nach der vorliegenden Erfindung beachtliche Vorteile so­ wohl gegenüber Wälzlagern als auch gegenüber Gleitlagern.

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein Lager zur Verfü­ gung gestellt, umfassend ein metallisches äußeres Rohr, das einen Flansch hat; sowie ein inneres Rohr aus Harz, insbeson­ dere Kunstharz, das einen Flansch hat; radiale Walzen; Axial­ druckkugeln und einen Ring. Eine Mehrzahl von Walzenaufnahmenu­ ten sind auf dem äußeren Umfang des inneren Rohrs ausgebildet, während eine Mehrzahl von Wälzkörperaufnahmeausnehmungen, ins­ besondere Kugelaufnahmeausnehmungen, auf dem Flansch des inne­ ren Rohrs ausgebildet sind. Die Aufnahmenuten sind in Parallel­ beziehung zu der Lagerachse ausgebildet. Die Aufnahmeausnehmun­ gen sind umfangsmäßig in konzentrischer Beziehung zu der Lager­ achse ausgebildet. Jede der Walzen, die jeweils innerhalb der Aufnahmenuten aufgenommen sind, ist drehbar. Es ist möglich, Fett auf eine äußere Umfangsoberfläche des Körpers des inneren Rohrs und eine Flanschoberfläche desselben aufzubringen. Das zylindrische äußere Rohr, das die Gesamtheit bedeckt, ist an beiden Enden nach der Achse zu umgebogen. Als Korrosionsgegen­ maßnahme wird es bevorzugt, metallische Teile des Lagers mit oder aus rostfreiem Stahl auszubilden.

Claims (2)

1. Radial-/Axial-Verbundlager (1), das Wälzelemente (5, 6) hat, umfassend ein metallisches äußeres Rohr (2), das an ei­ nem Ende desselben einen Flansch (3) hat; ein inneres Rohr (7) aus Harz, das einen Flansch (8) an einem Ende desselben hat; Walzen (5) der Wälzelemente (5, 6), die zwischen die beiden Rohre (2, 7) zwischengefügt sind, und eine Mehrzahl von Axial­ druckkugeln (6) der Wälzelemente (5, 6), die zwischen den Flansch (3) des äußeren Rohrs (2) und den Flansch (8) des inne­ ren Rohrs (7) zwischengefügt sind, worin
eine Mehrzahl von Radialwalzenaufnahmenuten (9), die sich ent­ lang einer Achse des Lagers (1) und in paralleler Beziehung zu­ einander erstrecken, in einer äußeren Umfangsoberfläche des in­ neren Rohrs (7) ausgebildet sind; und eine Mehrzahl von Axial­ druckkugelaufnahmeausnehmungen (8a) intermittierend und umfäng­ lich auf einer Oberfläche des Flanschs (8) des inneren Rohrs (7), welche der Positionsseite der Radialwalzenaufnahmenuten (9) auf der äußeren Oberfläche des inneren Rohrs (7) zugewandt ist, ausgebildet sind;
eine Umfangslaufbahnnut oder -rille (4) zum Führen der Axial­ druckkugeln (6) in einer Oberfläche des Flanschs (3) des äuße­ ren Rohrs (2), welche dem Flansch (8) des inneren Rohrs (7) gegenüberliegt, ausgebildet ist; und
die beiden Arten von Wälzelementen (5, 6) zwischen dem inneren und äußeren Rohr (2, 7) rollen.

2. Radial-/Axial-Verbundlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Radialwalzen (5) aus Stahldraht oder -stab, der gute Abnutzungsbeständigkeit hat, hergestellt sind.