WO2010063282A1 - Innenring eines rollenlagers - Google Patents

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WO2010063282A1
WO2010063282A1 PCT/DE2009/001720 DE2009001720W WO2010063282A1 WO 2010063282 A1 WO2010063282 A1 WO 2010063282A1 DE 2009001720 W DE2009001720 W DE 2009001720W WO 2010063282 A1 WO2010063282 A1 WO 2010063282A1
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WO
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inner ring
contact surfaces
roller bearing
rolling
rolling body
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Application number
PCT/DE2009/001720
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Kestler
Horst Masuch
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
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    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/50—Crowning, e.g. crowning height or crowning radius

Definitions

  • the invention relates to an inner ring of a roller bearing, comprising a WälzSystemlaufbahn, which is located with respect to a rotational axis of the inner ring axially between two edges of the inner ring, each with a contact surface for contacting WälzSystemstirnclean.
  • Such inner rings can axially guide the rolling elements through the contact surfaces of the shelves.
  • Such spinning spindles either motor driven or are driven by a fixed bearing and a floating bearing.
  • the spindle is rotatably connected to the inner rings of the fixed bearing or floating bearing, while the outer rings of these bearings are rotatably connected to the housing.
  • the currently used inner rings typically have a circumferential recess between each shelf and the rolling body raceway. This serves to ensure that a grinding wheel used for machining the rolling body raceway can completely machine the rolling body raceway in the area of the later contact with the rolling elements.
  • Such an inner ring is known from DE 1 021 657.
  • the invention has for its object to provide an inner ring of the type mentioned input, which allows an increase in the life of the bearing and which is simple and inexpensive to manufacture.
  • the puncture thus extends within the two contact surfaces over 15% - 30% of the distance between the two contact surfaces.
  • the width of the recess and the distance between the contact surfaces is measured parallel to the raceway in a section that encompasses the axis of rotation of the inner ring. In such a section, the two contact surfaces are always parallel to each other.
  • the width of a recess thus corresponds to the axial extent of the recess.
  • the inner ring may consist of a conventional material for generic inner rings, for example of bearing steel. The inventive solution of the object thus aims in a completely different direction than the previous teaching of the prior art.
  • the invention is based on the finding that, although by the puncture according to the invention a reduction of the width of the rolling body raceway and thus the carrying capacity of a roller bearing comprising this inner ring results. Contrary to the previous view, such a large puncture in certain applications is still advantageous because the advantages resulting from the puncture outweigh this disadvantage.
  • a correspondingly large lubricant depot is formed by this puncture.
  • significantly better lubrication conditions are established on the inner ring.
  • the inventive extension of the puncture between the two contact surfaces over 15% to 30%, preferably over 20% to 25% of the distance of the two contact surfaces, an extremely good lubricant delivery is made possible.
  • the positioning of the resulting lubricant reservoir on the shelves leads to an optimal lubrication of the contact surface of the shelves by the lubricant is conveyed from the end faces of the rolling elements to the contact surfaces of the shelves.
  • the invention continues to take advantage of the fact that especially at high speeds, the rolling elements are pressed noticeably outward due to the centrifugal force.
  • the puncture initially represents a corresponding reduction in the width of the rolling body raceway, which also entails a nominal reduction in load-carrying capacity. Due to the centrifugal forces, the contact forces between the rolling elements and the rolling element raceway of the inner but reduced so that the reduction of the load capacity is effectively lower.
  • the nominal reduction in the load-bearing capacity caused by the change in the contact geometry according to the invention between the rolling body raceway of the inner ring and the rolling elements is thus the smaller the higher the rotational speed.
  • the inner ring between each board and the WälzConsequentlybahn a circumferential with respect to the axis of rotation of the inner ring groove, wherein the width of the located in the region between the two contact surfaces part of each recess 15% - corresponds to 30% of the distance of the two contact surfaces.
  • the width of the parts located in the region between the two contact surfaces of both recesses between the two contact surfaces in a range of 20% to 25% of the distance between the two contact surfaces.
  • the puncture or the punctures are formed by an undercut, a groove or a return of the rolling body raceway.
  • a puncture can also be formed differently or by combinations of the forms mentioned.
  • the recess is just like the Wälz Scientificlaufbahn and the two contact surfaces rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation of the inner ring formed.
  • a puncture may extend from the adjacent contact surface exclusively in the direction of the other, ie the opposite, contact surface.
  • the total width of the recess thus corresponds to the width of the part of the recess located between the contact surfaces.
  • a puncture also extends in the opposite direction. It will thus formed with respect to the adjacent contact surface an undercut.
  • the depth of a puncture can basically be chosen arbitrarily large. Even if the wetting area is not increased by increasing the depth of the recess, enlarging the lubricant reservoir is still advantageous.
  • the rolling body raceway is crowned.
  • the inner ring thus has a convex shape in the region of the rolling body track.
  • the WälzSystemterrorismbahn is formed nikballig, i.
  • the rolling body track has a constant curvature. Compared to a planned rolling body raceway, the diameter at the two axial ends of the rolling body raceway are reduced for this purpose.
  • a return of the rolling element track at the axial ends of the rolling body track is 0.0025% to 0.015%, preferably 0.005% to 0.0125%, more preferably 0.01%, based on the diameter of the rolling body track in the axial direction Center of the rolling body raceway.
  • the diameter of the WälzSystemterrorismterrorismbahn at the axial ends for example, by 8 microns, ie by 0.01% of 80 mm, reduced.
  • the advantage of a crowned rolling element track is that the occurrence of edge runners during operation is minimized.
  • the inner ring is an inner ring of a cylindrical roller bearing.
  • the rolling body track thus corresponds to a cylindrical surface, possibly with a crown.
  • the inner ring is preferably an inner ring of a
  • roller bearing for high speeds.
  • the inner ring is in a rolling bearing used for a spindle bearing a machine tool.
  • a roller bearing comprising an inner ring according to the invention further comprises rotationally symmetric rolling elements, which can roll on the Wälzève- web and whose end faces can contact the contact surfaces of the shelves.
  • Such a roller bearing may further comprise an outer ring.
  • the rolling elements can also roll directly in a housing or a connection construction.
  • the roller bearing is a cylindrical roller bearing. It is also conceivable that it is a tapered roller bearing or tapered roller bearings.
  • the roller bearing is a cylindrical roller bearing, which is used as a floating bearing in a spindle bearing.
  • the outer ring of the roller bearing is boring-free.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the invention
  • 3 is a schematic sectional view of a roller bearing, encompassing an inner ring according to the invention
  • 4 is a schematic sectional view of a roller bearing, comprising an inner ring according to the invention
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a spindle which is mounted by means of a rolling bearing according to the invention.
  • Fig. 1 shows an inner ring 1 according to the invention according to a first embodiment. Shown is a sectional view of the inner ring 1 in a sectional plane which comprises the axis of rotation 12 of the inner ring 1. Evident is the rolling body track 2, which is parallel to the axis of rotation 12. The two contact surfaces 3, 4 of the two shelves 5, 6 close the WälzSystemonnebahn 2 axially. The two contact surfaces 3, 4 parallel to each other and perpendicular to the rolling body raceway 2 and to the rotation axis 12. It is an inner ring 1 for a cylindrical roller bearing.
  • each case between a board 5, 6 and the WälzSystemterrorism 2 is a recess 7, 8.
  • the width of the recesses 7, 8 is marked with 'a' or 'b' and indicates the size of the axial extent of the punctures in the area between the two contact surfaces 3, 4 at. Both recesses 7, 8 extend axially only in the region between the two contact surfaces 3, 4 axially.
  • the width 'a' or 'b' corresponds to approximately 20% of the distance marked by 'c' of the two contact surfaces 3, 4.
  • the two recesses 7, 8 each close axially directly to the contact surfaces 3, 4 at.
  • the transition from contact surfaces 3, 4 to the recesses 7, 8 and the transition between the recesses 7, 8 and the rolling body raceway 2 is rounded by radii 9.
  • the inner bore of the inner ring 1 has a conical inner circumferential surface 10.
  • Fig. 2 shows an inner ring 1 according to the invention according to a second embodiment. In essence, this corresponds to the embodiment according to Rg. 1. In contrast, however, the rolling body raceway 2 is executed crowned and has a convex shape.
  • the point with the largest diameter Dam is located in the axial center of the rolling element raceway 2. In both axial directions thereof, the diameter decreases, i.e., in the axial direction. the rolling body raceway 2 is correspondingly withdrawn radially. This steady withdrawal has a minimum diameter Dae at each of the axial ends of the rolling element raceway 2.
  • FIG. 3 shows a roller bearing 11 comprising an inner ring 1 according to the invention. Again, one half of a sectional view is shown comprising the rotation axis 12 of the inner ring 1.
  • the inner ring 1 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 2.
  • the roller bearing is a cylindrical roller bearing with cylindrical rolling elements 13, which roll between the rolling body raceway 2 of the inner ring and a WälzSystemterrorismbahn 14 of an outer ring 15.
  • the outer ring 15 is designed without a bord, so that there is a floating bearing.
  • Fig. 4 shows a roller bearing 11 comprising an inner ring according to the invention 1.
  • the inner ring has two recesses 7, 8, which are designed as undercuts. Consequently, the recesses 7, 8 have axial extensions 'a' and 'b' in the region between the two contact surfaces, wherein these extensions or widths are only part of the total axial extent or width of the recesses.
  • the punctures 7, 8 each have an axia- Ie extension Y axially outside the contact surfaces.
  • FIG. 5 shows a spindle 16 of a machine tool, which is mounted on the one hand by angular contact ball bearings 17 and on the other hand by an inventive cylinder roller bearing 18, eg according to the exemplary embodiment according to FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Innenring eines Rollenlagers, umfassend eine Wälzkörperlaufbahn, die sich bezüglich einer Rotationsachse des Innenrings axial zwischen zwei Borden des Innenrings mit jeweils einer Kontaktfläche zum Kontaktieren von Wälzkörperstirnseiten befindet, wobei der Innenring zwischen zumindest einem Bord und der Wälzkörperlaufbahn einen bezüglich der Rotationsachse des Innenrings umlaufenden Einstich aufweist. Um einen derartigen Innenring bereitzustellen, welcher, insbesondere in sehr schnell drehenden Wälzlagern, eine Erhöhung der Lebensdauer durch eine Verbesserung der Schmierverhältnisse ermöglicht, und der einfach und kostengünstig herzustellen ist und der ohne weitere Modifikationen des Wälzlagers anstelle eines herkömmlichen Innenrings eingesetzt werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Breite eines sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen befindlichen Teiles des Einstiches 15 % - 30 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen entspricht.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Innenring eines Rollenlagers
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Innenring eines Rollenlagers, umfassend eine Wälzkörperlaufbahn, die sich bezüglich einer Rotationsachse des Innenrings axial zwischen zwei Borden des Innenrings mit jeweils einer Kontaktfläche zum Kontaktieren von Wälzkörperstirnseiten befindet. Derartige Innenringe können die Wälzkörper durch die Kontaktflächen der Borde axial führen. In
Kombination mit bordlosen Außenringen können solche Innenringe in einem Loslager, beispielsweise einem Zylinderrollenlager, eingesetzt werden. Ein
Anwendungsgebiet solcher Loslager stellt die Lagerung von Spindeln z.B. in
Werkzeugmaschinen dar.
Hintergrund der Erfindung
Derartige sich schnell drehende Spindeln, die entweder motorgetrieben oder fremdgetrieben sind, werden durch ein Festlager sowie ein Loslager gelagert. Die Spindel ist dabei drehfest mit den Innenringen der Festlager bzw. Loslager verbunden, während die Außenringe dieser Lager drehfest mit dem Gehäuse verbunden sind.
Bedingt durch die hohen Drehzahlen derartiger Spindeln in Werkzeugmaschinen, sind an die Schmierung der Wälzlager hohe Anforderungen zu stellen, um die gewünschte Lebensdauer zu erreichen. Gewöhnlich werden diese Wälzlager mit einer Fettschmierung betrieben. Im Falle der oben be- schriebenen Loslager mit einem Innenring mit zwei Borden, sind insbesondere die Schmierungsverhältnisse am Innenring für die Lebensdauer entscheidend. Zum Einen muss der Kontakt zwischen Wälzkörper und Wälzkörperlaufbahn des Innenrings mit Schmierstoff versorgt werden. Darüber hinaus muss eine ausreichende Schmierung zwischen den Wälzkörperstirnflächen und den entsprechenden Kontaktflächen der Borde erfolgen, um die negativen Auswirkungen der Borreibung auf den Verschleiß zu reduzieren.
Aus fertigungstechnischen Gründen weisen die derzeit eingesetzten Innenringe typischerweise zwischen jedem Bord und der Wälzkörperlaufbahn ei- nen umlaufenden Einstich auf. Dieser dient dazu, dass eine zur Bearbeitung der Wälzkörperlaufbahn verwendete Schleifscheibe die Wälzkörperlaufbahn im Bereich des späteren Kontakts mit den Wälzkörpern komplett bearbeiten kann. Ein derartiger Innenring ist aus der DE 1 021 657 bekannt.
Ein gewisser Teil eines solchen Einstichs erstreckt sich über einen Bereich zwischen den beiden Borden. Je größer dieser Teil des Einstiches ausgeführt wird, desto kleiner wird die maximal mögliche Breite der Wälzkörperlaufbahn. Da mit abnehmender Breite der Wälzkörperlaufbahn auch die Tragfähigkeit des Wälzlagers sinkt, wird gemäß dem Stand der Technik ver- sucht, den Einstich möglichst klein auszuführen. Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Innenring der Eingangs erwähnten Art bereitzustellen, welcher eine Erhöhung der Lebensdauer des Wälzlagers ermöglicht und welcher einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch einen Innenring gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Demzufolge ist ein Innenring eines Rollenlagers, der eine Wälzkörperlaufbahn umfasst, die sich bezüglich einer Rotationsachse des Innenrings axial zwischen zwei Borden des Innenrings mit jeweils einer Kontaktfläche zum Kontaktieren von Wälzkörperstirnseiten befindet, wobei der Innenring zwischen zumindest einem Bord und der Wälzkörperlaufbahn einen bezüglich der Rotationsachse des Innenrings umlaufenden Einstich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite eines sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen befindlichen Teiles des mindestens einen Einstiches 15 % - 30 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen entspricht. Der Einstich erstreckt sich somit innerhalb der beiden Kontaktflächen über 15 % - 30 % der Strecke zwischen den beiden Kontaktflächen. Die Breite des Einstiches sowie der Abstand der Kontaktflächen wird in einem die Rotationsachse des Innenrings umfassenden Schnitt paral- IeI zur Laufbahn gemessen. In einem solchen Schnitt sind die beiden Kontaktflächen stets zueinander parallel. Bei einem Innenring eines Zylinderrollenlagers entspricht die Breite eines Einstiches somit der axialen Erstreckung des Einstiches. Der Innenring kann im Übrigen aus einem herkömmlichen Material für gattungsgemäße Innenringe bestehen, z.B. aus Wälzlagerstahl. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe zielt somit in eine völlig andere Richtung als die bisherige Lehre des Standes der Technik. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zu Grunde, dass zwar durch den erfindungsgemäßen Einstich eine Reduzierung der Breite der Wälzkörperlaufbahn und somit der Tragfähigkeit eines diesen Innenring umfassenden Wälzlagers resultiert. Entgegen der bisherigen Ansicht ist ein derart groß gewählter Einstich in bestimmten Anwendungen dennoch vorteilhaft, da die durch den Einstich entstandenen Vorteile diesen Nachteil aufwiegen.
So wird durch diesen Einstich ein entsprechend großes Schmiermitteldepot gebildet. Dadurch stellen sich deutlich bessere Schmierverhältnisse am Innenring ein. Insbesondere zeigte sich, dass durch die erfindungsgemäße Erstreckung des Einstiches zwischen den beiden Kontaktflächen über 15 % bis 30 %, vorzugsweise über 20 % bis 25 %, des Abstandes der beiden Kon- taktflächen, eine überaus gute Schmierstoffförderung ermöglicht wird. Weiterhin führt die Positionierung des entstandenen Schmiermitteldepots an den Borden zu einer optimalen Schmierung der Kontaktfläche der Borde, indem der Schmierstoff von den Stirnflächen der Wälzkörper zu den Kontaktflächen der Borde gefördert wird.
Durch die resultierende Verkürzung der Wälzkörperlaufbahn des Innenrings ergibt sich außerdem eine geringere Reibung zwischen Wälzkörper und Innenring und somit entwickelt sich im Betrieb weniger Reibungswärme. Ein Vorteil der wiederum insbesondere bei sich schnell drehenden Wälzlagern besonders stark zum Tragen kommt.
Die Erfindung macht sich weiterhin zu Nutze, dass insbesondere bei hohen Drehzahlen die Wälzkörper aufgrund der Fliehkraft spürbar nach außen gedrückt werden. Zwar stellt der Einstich zunächst eine entsprechende Verkür- zung der Breite der Wälzkörperlaufbahn dar, die auch eine nominelle Reduzierung der Tragfähigkeit nach sich zieht. Aufgrund der Fliehkräfte werden die Kontaktkräfte zwischen Wälzkörper und Wälzkörperlaufbahn des Innen- rings jedoch reduziert, so dass die Reduzierung der Tragfähigkeit effektiv geringer ausfällt. Die durch die erfindungsgemäße Veränderung der Kontaktgeometrie zwischen Wälzkörperlaufbahn des Innenrings und Wälzkörper verursachte nominelle Reduzierung der Tragfähigkeit ist somit umso kleiner je größer die Drehzahl ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Merkmale beliebig kombinierbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Innenring zwischen jedem Bord und der Wälzkörperlaufbahn einen bezüglich der Rotationsachse des Innenrings umlaufenden Einstich auf, wobei die Breite des sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen befindlichen Teiles jedes Einstiches 15 % - 30 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen entspricht. Vorzugsweise liegt die Breite der sich im Bereich zwischen den beiden kontaktflächen befindlichen Teile beider Einstiche zwischen den beiden Kontaktflächen in einem Bereich von 20 % bis 25 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Breite beider Einstiche innerhalb der beiden Kontaktflächen gleich groß ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Einstich bzw. werden die Einstiche durch einen Hinterschnitt, eine Nut oder eine Rücknahme der Wälzkörperlaufbahn gebildet. Selbstverständlich kann ein Einstich auch andersartig bzw. durch Kombinationen der genannten Formen gebildet werden. Vorzugsweise ist der Einstich genauso wie die Wälzkörperlaufbahn und die beiden Kontaktflächen rotationssymmetrisch bezüglich der Rotationsachse des Innenrings ausgebildet. Ein Einstich kann sich von der benachbarten Kontaktfläche aus ausschließlich in Richtung der anderen, d.h. der gegenüberliegenden, Kontaktfläche erstrecken. Die Gesamtbreite des Einstiches entspricht somit der Breite des sich zwischen den Kontaktflächen befindlichen Teiles des Einstiches. Denkbar ist aber auch, dass sich ein Einstich darüber hinaus auch in die entgegengesetzte Richtung erstreckt. Es wird somit bezüglich der benachbarten Kontaktfläche eine Hinterschneidung gebildet. Die Tiefe eines Einstiches kann grundsätzlich beliebig groß gewählt werden. Auch wenn durch eine Vergrößerung der Tiefe des Einstiches die Benetzungsfläche nicht vergrößert wird, ist die Vergrößerung des Schmier- mitteldepots dennoch vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Wälzkörperlaufbahn ballig ausgeführt. Der Innenring weist somit im Bereich der Wälzkörperlaufbahn eine konvexe Form auf. Vorzugsweise ist die Wälzkörperlaufbahn kreisballig ausgebildet, d.h. in einer die Rotationsachse des Innenrings umfassenden Schnittdarstellung weist die Wälzkörperlaufbahn eine konstante Krümmung auf. Gegenüber einer planen Wälzkörperlaufbahn werden die Durchmesser an den beiden axialen Enden der Wälzkörperlaufbahn hierzu reduziert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt eine Rücknahme der Wälzkör- perlauf bahn an den axialen Enden der Wälzkörperlaufbahn 0,0025 % bis 0,015 %, vorzugsweise 0,005 % bis 0,0125 %, weiter vorzugsweise 0,01 % bezogen auf den Durchmesser der Wälzkörperlaufbahn in der axialen Mitte der Wälzkörperlaufbahn. Bei einem Innenring eines Zylinderrollenlagers, dessen Durchmesser der Wälzkörperlaufbahn in der axialen Mitte 80 mm beträgt, wird der Durchmesser der Wälzkörperlaufbahn an den axialen Enden beispielsweise um 8 μm, also um 0,01 % von 80 mm, reduziert. Der Vorteil einer balligen Wälzkörperlaufbahn ist, dass das Auftreten von Kantenläufern im Betrieb minimiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Innenring ein Innenring eines Zylinderrollenlagers. Die Wälzkörperlaufbahn entspricht somit einer Zylindermantelfläche, gegebenenfalls mit einer Balligkeit.
Die Vorteile der Erfindung kommen umso stärker zum Tragen, desto höher die Drehzahl eines Wälzlagers ist, das den erfindungsgemäßen Innenring aufweist. Demzufolge ist der Innenring vorzugsweise ein Innenring eines
Rollenlagers für hohe Drehzahlen. Z.B. ist der Innenring in einem Wälzlager für eine Spindellagerung einer Werkzeugmaschine eingesetzt.
Ein Rollenlager umfassend einen erfindungsgemäßen Innenring, umfasst weiterhin rotationssymmetrische Wälzkörper, die auf der Wälzkörperlauf- bahn abrollen können und deren Stirnflächen die Kontaktflächen der Borde kontaktieren können. Ein derartiges Rollenlager kann weiterhin einen Außenring umfassen. Alternativ können die Wälzkörper auch direkt in einem Gehäuse oder einer Anschlusskonstruktion abrollen. Vorzugsweise ist das Rollenlager ein Zylinderrollenlager. Denkbar ist aber auch, dass es sich um ein Schrägrollenlager oder Kegelrollenlager handelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Rollenlager um ein Zylinderrollenlager, welches als Loslager in einer Spindellagerung eingesetzt ist. Der Außenring des Rollenlagers ist hierfür bordfrei aus- geführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Rollenlagers, um- fassend einen erfindungsgemäßen Innenring, Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Rollenlagers, umfassend einen erfindungsgemäßen Innenring,
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Spindel, die mittels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers gelagert ist.
Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Innenring 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dargestellt ist eine Schnittdarstellung des Innenrings 1 in einer Schnittebene, die die Rotationsachse 12 des Innenrings 1 umfasst. Zu erkennen ist die Wälzkörperlaufbahn 2, die parallel zur Rotationsachse 12 verläuft. Die beiden Kontaktflächen 3, 4 der beiden Borde 5, 6 schließen die Wälzkörperlaufbahn 2 axial ein. Die beiden Kontaktflächen 3, 4 verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Wälzkörperlaufbahn 2 sowie zur Rotationsachse 12. Es handelt sich um einen Innenring 1 für ein Zylinderrollenlager.
Jeweils zwischen einem Bord 5, 6 und der Wälzkörperlaufbahn 2 befindet sich ein Einstich 7, 8. Die Breite der Einstiche 7, 8 ist mit 'a' bzw. 'b' gekennzeichnet und gibt die Größe der axialen Erstreckung der Einstiche im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen 3, 4 an. Beide Einstiche 7, 8 erstrecken sich axial ausschließlich in dem Bereich axial zwischen den beiden Kontakt- flächen 3, 4. Die Breite 'a' bzw. 'b' entspricht in etwa 20 % des mit 'c' gekennzeichneten Abstandes der beiden Kontaktflächen 3, 4. Die beiden Einstiche 7, 8 schließen sich jeweils axial direkt an die Kontaktflächen 3, 4 an. Der Übergang von Kontaktflächen 3, 4 zu den Einstichen 7, 8 sowie der Übergang zwischen den Einstichen 7, 8 und der Wälzkörperlaufbahn 2 ist durch Radien 9 verrundet. Die Innenbohrung des Innenrings 1 weist eine konische Innenmantelfläche 10 auf.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Innenring 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Wesentlichen entspricht dieser dem Ausführungsbeispiel nach Rg. 1. Im Gegensatz hierzu ist die Wälzkörperlaufbahn 2 jedoch ballig ausgeführt und weist eine konvexe Form auf.
Der Punkt mit dem größten Durchmesser Dam befindet sich in der axialen Mitte der Wälzkörperlaufbahn 2. In beiden axialen Richtungen davon fällt der Durchmesser ab, d.h. die Wälzkörperlaufbahn 2 wird entsprechend radial zurückgenommen. Diese stetige Rücknahme weist einen minimalen Durchmesser Dae jeweils an den axialen Enden der Wälzkörperlaufbahn 2 auf.
In diesem Beispiel ist Dam = 80 mm während Dae = 79,992 mm ist.
Fig. 3 zeigt ein Rollenlager 11 , umfassend einen erfindungsgemäßen Innenring 1. Dargestellt ist wiederum eine Hälfte einer Schnittdarstellung umfassend die Rotationsachse 12 des Innenrings 1. Der Innenring 1 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
Das Rollenlager stellt ein Zylinderrollenlager mit zylindrischen Wälzkörpern 13 dar, die zwischen der Wälzkörperlaufbahn 2 des Innenrings sowie einer Wälzkörperlaufbahn 14 eines Außenrings 15 abrollen. Der Außenring 15 ist bordlos ausgeführt, so dass sich ein Loslager ergibt.
Fig. 4 zeigt ein Rollenlager 11 , umfassend einen erfindungsgemäßen Innenring 1. Der Innenring weist zwei Einstiche 7, 8 auf, die als Hinterschnitte ausgeführt sind. Demzufolge weisen die Einstiche 7, 8 axiale Erstreckungen 'a' bzw. 'b' im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen auf, wobei diese Erstreckungen bzw. Breiten nur ein Teil der gesamten axialen Erstreckung bzw. Breite der Einstiche sind. So weisen die Einstiche 7, 8 jeweils eine axia- Ie Erstreckung Y axial außerhalb der Kontaktflächen auf.
Fig. 5 zeigt eine Spindel 16 einer Werkzeugmaschine, die einerseits durch Schrägkugellager 17 sowie andererseits durch ein erfindungsgemäßes Zy- linderrollenlager 18, z.B. gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gelagert ist.
Bezugszeichenliste
1 Innenring
2 Wälzkörperlaufbahn
3 Kontaktfläche
4 Kontaktfläche
5 Bord
6 Bord
7 Einstich
8 Einstich
9 Radius
10 Innenmantelfläche
11 Rollenlager
12 Rotationsachse
13 Wälzkörper
14 Wälzkörperlaufbahn
15 Außenring
16 Spindel
17 Schrägkugellager
18 Zylinderrollenlager

Claims

Patentansprüche
1. Innenring eines Rollenlagers (11), umfassend eine Wälzkörperlaufbahn (2), die sich bezüglich einer Rotationsachse (12) des Innenrings (1) axial zwischen zwei Borden (5, 6) des Innenrings (1) mit jeweils einer Kontaktfläche (3, 4) zum Kontaktieren von Wälzkörperstirnseiten befindet, wobei der Innenring (1) zwischen zumindest einem Bord (5, 6) und der Wälzkörperlaufbahn (2) einen bezüglich der Rotationsachse (12) des Innenrings umlaufenden Einstich (7, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite eines sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen (3, 4) befindlichen Teiles des mindestens einen Einstiches (7, 8) 15 % - 30 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen (7, 8) entspricht.
2. Innenring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen (3, 4) befindlichen Teiles des mindestens einen Einstiches (7, 8) 20 % - 25 % des Abstandes der beiden Kontaktflächen (7, 8) entspricht.
3. Innenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) zwischen jedem Bord (5, 6) und der Wälzkörperlaufbahn (2) einen bezüglich der Rotationsachse (12) des Innenrings (1) umlaufenden Einstich (7, 8) aufweist, wobei die Breite des sich im Bereich zwischen den beiden Kontaktflächen (3, 4) befindlichen Teiles jedes Einstiches (7, 8) 15 % - 30 %, vorzugsweise 20 % - 25 %, des Abstandes der beiden Kontaktflächen (3, 4) entspricht.
4. Innenring nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Einstich bzw. die Einstiche (7, 8) durch einen Hinterschnitt, eine Nut oder eine Rücknahme der Wälzkörperlaufbahn (2) gebildet wird bzw. werden.
5. Innenring nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörperlaufbahn (2) ballig ausgeführt ist.
6. Innenring nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Rücknahme der Wälzkörperlaufbahn (2) an den axialen Enden der Wälzkörperlaufbahn 0,0025 % bis 0,015 %, vorzugsweise 0,005 % bis 0,0125 %, weiter vorzugsweise 0,01 % bezogen auf den Durchmesser der Wälzkörperlaufbahn (2) in der axialen Mitte der Wälzkörperlaufbahn (2) beträgt.
7. Innenring nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (1) ein Innenring eines Zylinderrollenlagers (18) ist.
8. Innenring nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (1) ein Innenring eines Rollenlagers für hohe Drehzahlen ist.
9. Rollenlager, umfassend einen Innenring (1) nach einem der Ansprü- che 1 - 8 sowie rotationssymmetrische Wälzkörper (13), die auf der
Wälzkörperlaufbahn (2) abrollen können und deren Stirnflächen die Kontaktflächen (3, 4) der Borde kontaktieren können.
10. Rollenlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenlager ein Zylinderrollenlager (18) ist.
11. Rollenlager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrollenlager (18) als Loslager in einer Spindellagerung eingesetzt ist.
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