DE8415239U1 - Wälzlager - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein zur Aufnahme schwerer Lasten ausgelegtes Wälzlager. Bekanntlich werden mittels Wälzlagern Wellen drehbar gelagert, beispielsweise eine Fahrzeugachse oder andere schwere Maschinenteile. Die Laufwalzen derartiger Wälzlager können unterschiedlichste Gestalt aufweisen, sie können beispielsweise zylindrisch, konisch, faßförmig, nadeiförmig oder ähnlich sein. Die Wälzlager enthalten im allgemeinen einen Käfig, der die Laufwalzen in ihrer jeweils richtigen Lage halten, damit sie nicht miteinander in Berührung kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe ssugrunde/ ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Wälzlager zu schaffen.

Demgemäß schafft die Erfindung ein Wälzlager mit einer inneren und einer äußeren Laufbahn und einem Käfig, der mindestens eine Laufwalze zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn lokalisiert, wobei die erfindungsgemäße Besonderheit dieses Wälzlagers darin besteht, daß der Käfig eine Laufwalzenhaltevorrichtung aufweist, die die Laufwalze in bezug auf den Käfig derart lokalisiert, daß sich die Laufwalze in eine Richtung quer zur Längsachse des Lagern zu bewegen vermag, und daß die Laufwalzenhaltevorrichtung einen Achshalter mit einer Achse aufweist, auf der die Laufwalze drehbar gelagert ist.

Der Abstand zwischen den Laufbahnen eines Wälzlagers kann sich aufgrund verschiedenster Faktoren ändern, beispielsweise aufgrund einer Verformung der Rollflächen, die zu einer kleineren Lücke unter der inneren Laufbahn

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führt, oder aufgrund von Temperaturunterschieden der Lagerteile. Andere Faktoren sind eine Wellen-Fehlausrichtung sowie eine Durchbiegung, die durch eine Last oder eine ungenaue Verarbeitung der betreffenden Teile verursacht wird. Die Laufwalzenhaltevorrichtung gemäß der Erfindung macht es möglich/ daß sich eine Laufwalze selbst in die ideale Lage zwischen den Laufbahnen bringt und eine entsprechend geringere Beanspruchung der Achsen mit sich bringt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Herstellung der Lager dann einfacher wird, wenn sich die Laufwalzen selbsttätig zwischen den Laufbahnen positionieren, wobei lediglich die Ausrichtung der Laufwalzen beachtet werden muß, wenn diese an dem Käfig befestigt werden.

Bei der erfindungsgemäSen Haltevorrichtung kann sich die Achse frei nach oben und nach unten innerhalb der Ausnehmung bewegen, um die zwischen den Laufbahnen befindlichen Laufwalzen richtig zu lokalisieren. Das erfindungsgemäße Wälzlager läßt sich einfach und wirtschaftlich herstellen und macht das Lastaufnahmevermögen in bezug auf die Gesamtgröße des Lagers, d.h. auf das Verhältnis von Laufwalzenlängen und Gesamt-Lagerlänge, maximal groß.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wälzlagers mit teilweise herausgebrochenen Teilen,

Fig. 2 eine Detailansicht, die die Art und Weise veranschaulicht, in der eine Laufwalze in dem Lager gehalten wird,

Fig. 3 eine Querschnittansicht durch das Lager,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung einer bevorzugten Laufwalzenhaltevorrichtung,

Fic/. 5 und 6 ein zweites bzw. ein drittes Ausführungsö beispiel der Erfindung,

Fig. 7 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigs,

Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, und

Fig. 9 und 10 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figuren 1 und 3 zeigen ein Wälzlager 10 mit einer inneren Laufbahn 12 und einer äußeren Laufbahn 14. Die innere Laufbahn 12 hat die Form einer Welle, di& in dem Lager drehbar sein soll. Eine Welle, beispielsweise die Achse eines Fahrzeugs oder einer schweren Maschine, kann mit der die innere Laufbahn bildenden Welle in Verbindung stehen oder Bestandteil der inneren Laufbahn sein. Die äußere Laufbahn 14 hat die Form eines an beiden Enden offenen Zylinders. In dem Raum zwischen den Laufbahnen 12 und 14 befindet sich ein Laufwalzenkäfig 16, der aus zwei Ringplatten 18 (in Figur 1 ist nur eine dargestellt) und mehreren Kreuzstücken 20 besteht, die sich zwischen den Platten 18 erstrecken und mit diesen verbunden sind. Das andere Ende des Lagers ist identisch wie das in Figur 1 gezeigte Ende und soll daher nicht nochmals beschrieben werden.

Zwischen den Laufbahnen 12 und 14 befinden sich mehrere Laufwalzen 22, die in Berührung mit den Laufbahnen 12 und 14 stehen. Wie Figur 3 zeigt, wechseln die Laufwalzen 22 und die Kreuzstücke 20 über den Umfang des Lagers hinweg ab.

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Bei der Ausführungsform nach Figur 1 erstrecken sich die innere und die äußüre Laufbahn 12 bzw. 14 über die Platten 18 hinaus, und die Ringplatten 18 besitzen jeweils eine innere und eine äußere ringförmige Axiallagerbahn 24 bzw. 26. Entsprechende ringförmige Axiallagerbahnen 28 und 30 stehen mit der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn 14 über Bolzen 32 und Muttern 34 in Verbindung, die verhindern, daß sich die Bahnen 28 und 30 in Längsrichtung nach außen bewegen. Die Bahnen 28 und 30 können auch mit der inneren und der äußeren Laufbahn in irgendeiner Weise in Verbindung stehen, damit die Bahnen 28 und 30 an den Laufbahnen festgelegt sind.

Zwischen den Bahnen 26 und 30 und den Bahnen 24 und 28 befinden 3ich mehrere kleine Wälzelemente, beispielsweise (nicht dargestellte) konische Wälzlager.

Die vier durch die Bahnen 26, 30 und 24, 28 gebildeten Axiallager am Ende der Bahn verhindern, daß sich die Laufwalzen 22 und der Käfig 16 in Längsrichtung in bezug auf die Laufbahnen bewegen, wenn das Lager belastet wird. Durch diese Maßnahme kann das Lager wirtschaftlich mit minimalem Widerstand arbeiten.

Figuren 2, 4, 7 und 8 zeigen die Laufwalzenhaltevorrichtung für jede Laufwalze 22. Sie enthält mehrere Ausnehmungen 36 in jeder Ringplatte 18. Figur 4A zeigt die zusammengebaute Haltevorrichtung und Figur 4B zeigt getrennt von dem Lager einen Achshalter und eine Achse (Scheibe 38 und Achse 40). Der Durchmesser der Achse kann praktisch jeden beliebigen Wert haben innerhalb der azeptierbaren Grenze. Figur 4A zeigt eine Achse 40 großen Durchmessers, und Figur 4B zeigt, daß die Achse 40 einen relativ kleinen Durchmesser besitzt. Die Vierkantscheibe 38 mit der Achse 40 kann verschieblich in

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der Ausnehmung 36 aufgenommen sein. Selbstverständlich ist in jeder Platte 18 für jede Laufwalze 22 eine Ausnehmung 36 vorgesehen, und jede Ausnehmung 36 besitzt in sich eine Vierkantscheibe 38. Die Ausnehmungen 36 können sich sämtlich über die gesamte Oberfläche 42 der Platten 18 erstrecken, wie in Figur 7 gezeigt ist, oder aber auch nur über einen Teil des Wegs entlang der Oberfläche 42 der Platten 18, wie in den Figuren 2 und 5 dargestellt ist. Die Enden dieser Laufwalzen 22 sind mit Ausnehmungen 47 ausgestattet. Die Achse 40 besitzt eine ringförmige Lagerbahn 48 (in Figur 4B nicht dargestellt), und die Ausnehmung 47 ist in einer ringförmigen Bahn 50 vorgesehen. Die Achse 40 erstreckt sich in die Ausnehmung 47 hinein, so daß die Bahnen 48 und 50 einander gegenüberliegen. Zwischen den Bahnen 48 und 50 sind mehrere Kugellager 52 angeordnet, damit die Laufwalzen 22 sich um ihre Längsachse um die Achse 40 drehen können. Die Scheibe 38 vermag in einer zur Laufwalzen-Längsachse senkrechten Richtung (Pfeil A) innerhalb der Ausnehmung 36 verschoben werden. Hierdurch ist es möglich, daß sich die Laufwalzen in idealer Weise zwischen der inneren Laufbahn 12 und der äußeren Laufbahn 14 selbsttätig positionieren, wodurch die Beanspruchungen der Laufwalzenachsen herabgesetzt werden. Durch die Maßnahme ist es außerdem möglich, daß eine Bewegung quer zur Laufwalzenachse möglich ist, wenn der Abstand zwischen den Laufbahnen 12 und 14 sich aufgrund von Temperaturschwankungen, einer Verformung der Laufflächen und/ oder einer auf Herstellungstoleranzen zurückzuführenden Fehlausrichtung geändert hat.

Figuren 5 und 6 zeigen ein zweites bzw. ein drittes Ausführungsbeispiel, bei denen das Axiallager zwischen den Laufbahnen 12 und 14 und dem Käfig 16 gebildet ist, in Figur 6 sind ein Teil der Platten 18 und des Kreuzstücks 20 dargestellt, während in Figur 5 eine Laufwalze 22

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zusammen mit Ansätzen 36 zeigt. Bei der Ausführungsform nach Figur 5 sind die Laufbahnen 12 und 14 mit Ausschnitten 52 und 54 versehen, und die Ringplatte 18 ist zwischen den Ausschnitten 52 und 54 angeordnet und auf ihrer Innenseite sowie ihrer Außenseite mit einem Schraubgewinde 56 bzw. 58 ausgestattet. Die Bahn 30 hat die Form eines auf seiner Innenfläche 60 ein Schraubgewinde aufweisenden Rings, der auf das Gewinde 58 aufgeschraubt ist. Die Bahn 28 ist ein kleinerer RiE<7 und besitzt auf seiner Außenfläche 64 ein Außengewinde, mit dem er auf das Schraubgewinde 56 aufgeschraubt.ist. In den einander gegenüberliegenden Nuten 25 in den Bahnen 26 und 30 sowie 24 und 28 sind (nicht gezeigt) konische Lager vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Bahnen 26 und 28 einstückig mit den Laufbahnen 12 und 14 ausgebildet, wobei die Nut 25 in vertikalen Wänden 62 und 64 der Ausschnitt 52 und 54 gebildet ist.

In Figur 6 sind die Bahnen 26 und 24 dadurch in den Platten 18 ausgebildet, daß direkt in die Platten 18 Nuten 25 eingeschnitten sind. Die Platten 18 sind im übrigen identisch mit den in Figur 2 gezeigten Platten. Die Bahnen 28 und 30 mit den Nuten 25 haben die Form von Ringen mit Schraubgewinden auf ihren Innenseiten 68 und ihren Außenseiten 70. Die innere Laufbahn 12 und die äußere Laufbahn 14 sind an ihren Enden mit Schraubgewinden 72 und 74 ausgestattet, und die Ringe 28 und sind auf die Gewinde 72 und 74 aufgeschraubt. Wiederum befinden sich auch hier zwiscnen den Nuten 25 konische Lager.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Figur 5 und 6 sind die Laufwalzen und die Kreuzstücke in der gleichen Weise mit der Ringplatte 18 verbunden, wie es im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde.

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Mit dem Wälzlager gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Probleme ausgeräumt, die auf eine seitliche Bewegung der Laufwalzen und der Laufbahnen entlang der Welle des Lagers zurückzuführen sind. Dies wird erreicht durch die Axiallager zwischen den Laufbahnen und dem Käfig. Das erfindungsgemäße Wälzlager ermöglicht außerdem eine Querbewegung der Laufwalzen, wodurch Änderungen zwischen den Laufbahnen 12 und 14 Rechnung getragen wird.

Die Achse bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann irgendeinen Durchmesser besitzen, vorausgesetzt, daß sie in einfacher Weise in der Ausnehmung 47 aufgenommen werden kann. Sie kann irgendeine vernünftige Länge haben, welche von der Tiefe der Ausnehmung 47 abhängt.

Bei der Ausf !Uhrungsform nach den Figuren 9 und 10 haben die Kreuzstücke 20 ü-förmigen Querschnitt (siehe Figur 9) und definieren Rechtecköffnungen 60 an den Enden der Laufwalzen 22. Bei dieser Ausführungsform wird die Vierkantscheibe 38 zwischen dem Kreuzglied 20 gehalten, und sie ist beweglich, um die Laufwalzen in der oben erläuterten Weise zu lokalisieren.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Laufwalzen relativ nahe an der Ringplatte 18 liegen, wodurch die Größe des Lagers trotz Beibehaltung seiner Lastaufnahmekapazität reduziert wird.

Claims (6)

• t · t · w r t * «·· EUROPEAN K 21 384/21 389/7Dne PETER CAMERON 20/219 Williams Road South Yarra, Victoria Australien "Wälzlager" SCHUTZANSPRÜCHE

1. Wälzlager, mit einer inneren und einer äußeren Laufbahn (12, 14) und einem Käfig (18, 20), der mindestens eine Laufwalze (22) zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn (12, 14) lokalisiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (18, 20) eine Lauf- walzenhaltevorrichtung (38, 40) aufweist, die die Laufwalze (22) in bezug auf den Käfig (18, 20) derart lokalisiert, daß sich die Laufwalze (22) in eine Richtung quer zur Längsachse des Lagers zu bewegen vermag, und daß die Laufwalzenhaltevorrichtung (38, 40) einen Achshalter

(38) mit einer Achse (40) aufweist, auf der die Laufwalze drehbar gelagert ist.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufwalzenhaltevorrichtung (38, 40) eine in dem Käfig (18, 20) ausgebildete Aus-

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nehmung (36) aufweist, in der der Achshalter (38) verschieblich aufgenommen ist.

3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Käfig (18, 20) Querstücke (20) aufweist, und daß der Achshalter (38) zwischen benachbarten Querstücken (20) verschieblich aufgenommen ist.

4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufwalze (22) in jedem ihrer Enden eine Ausnehmung (47) zur Aufnahme der Achse (40) aufweist und eine Lagervorrichtung (52) besitzt, die zwischen der Achse (40) und der Laufwalze (22) angeordnet ist.

5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Käfig (18) und der inneren Laufbahn (12) sowie zwischen dem Käfig (18) und der äußeren Laufbahn (14) Axiallager (25) angeordnet sind.

6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß äer Achshalter (38) eine Vierkantscheibe aufweist.