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Dokumentenidentifikation DE3341866C2 04.08.1988
Titel Mehrreihiges Rollenlager
Anmelder SKF GmbH, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Stackling, Håkan, Askim, SE
DE-Anmeldedatum 19.11.1983
DE-Aktenzeichen 3341866
Offenlegungstag 14.06.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.08.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.08.1988
IPC-Hauptklasse F16C 19/38
IPC-Nebenklasse F16C 33/48   
Zusammenfassung Ein mehrreihiges Rollenlager besitzt einen Lageraußenring (1), der in seiner Bohrung eine im wesentlichen kugelig ausgebildete Außenlaufbahn (2) für die Rollen aufweist, bei der an beiden seitlichen Enden je ein Bohrungsrand mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser im dazwischenliegenden Bereich vorhanden ist, sowie einen zwischen den Rollen zweier benachbarter Reihen angeordneten, auf der Außenlaufbahn gleitend gehaltenen, mit seinen beiden seitlichen Stirnflächen die betreffenden Rollen endseitig berührenden Führungsring. Damit eine einwandfreie endseitige Führung der Rollen durch einen Führungsring (5) mit äußerst formgenauen und verschleißfesten Stirnflächen (6, 7) gegeben ist, besteht der Führungsring (5) aus einem die seitlichen Stirnflächen (6, 7) aufweisenden, unter mindestens einen der beiden Bohrungsränder in die Bohrung des Lageraußenringes einführbaren, ringförmig geschlossenen, rotationssymmetrischen Innenteil (8) und einem nach dem Einführen des Innenteils (8) auf einer Mantelfläche des Innenteils (8) festsetzbaren, den radialen Zwischenraum zwischen dem Innenteil (8) und der Außenlaufbahn (2) des Lageraußenringes (1) zumindest an einigen Stellen des Umfangs des Lageraußenringes (1) überbrückend angeordneten Außenteil (9).

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrreihiges Rollenlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein zweireihiges Pendelrollenlager ist bekannt bei dem ein Führungsring zwischen den zwei Reihen von Rollen angeordnet ist (US-PS 19 14 548). Der Führungsring ist auf der Außenlaufbahn des Lageraußenringes gleitend geführt, so daß die Rollen der zwei Reihen auf den Stirnflächen des Führungsringes in einem bestimmten seitlichen Abstand voneinander gehalten und endseitig geführt werden. Diese Führung der Rollen ist besonders dann wichtig, wenn das Pendelrollenlager stoßartigen Belastungen ausgesetzt ist, welche die Rollen aus ihrer ordentlichen Stellung herauszubringen versuchen. Solche stoßartigen Belastungen können z. B. bei schnellen schwingenden Verlagerungen des Pendelrollenlagers auftreten, weil dann durch Schwingbeschleunigungen und Schwingverzögerungen hervorgerufene Massenkräfte an den Rollen im Pendelrollenlager angreifen. Da der Führungsring nach seinem Einbau die Außenlaufbahn direkt berührt, muß dieser einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser der Bohrungsränder der Außenlaufbahn ist. Der Führungsring des bekannten Rollenlagers muß aus einem biegsamen Werkstoff gefertigt sein, damit dieser bei seinem Einbau in den Lageraußenring radial elastisch zusammengedrückt, elliptisch verformt und dann in die Bohrung des Lageraußenringes eingeschnappt werden kann. Die größere Achse der Ellipse des verformten Führungsringes ist beim Einführen des Führungsringes in die Bohrung des Lageraußenringes so auszurichten, daß diese etwa parallel zur Achse des Pendelrollenlagers verläuft. Wegen dieser großen Einbauverformung muß der Führungsring des bekannten Rollenlagers aus einem Werkstoff gefertigt sein, der eine verhältnismäßig große elastische Biegung zuläßt. Derartige Werkstoffe haben jedoch im allgemeinen eine geringe Verschleißfestigkeit und verursachen außerdem im Kontakt an den Stirnflächen der Rollen eine größere Gleitreibung.

Bei einem anderen bekannten mehrreihigen Rollenlager ist der Führungsring mehrteilig ausgeführt (SE-PS 1 73 973). Die einzelnen Segmente des Führungsringes werden bei ihrem Einbau in die Bohrung des Lageraußenringes gebracht und dort zum Herstellen eines vollständigen Führungsringes in Umfangsrichtung aneinander befestigt. Die Segmente des Führungsringes dieses Rollenlagers müssen also bei ihrem Einbau in den Lageraußenring nicht verformt werden. Nachteilig ist jedoch, daß der Führungsring aufgrund unvermeidlicher Fertigungstoleranzen und Befestigungsungenauigkeiten eine größere Unwucht und einen schädlichen Seitenschlag auf seinen Stirnflächen aufweist.

Es ist weiterhin ein zweireihiges Rollenlager bekannt, bei dem die Rollen durch einen diese im Abstand voneinander haltenden dreiteiligen Kammkäfig geführt werden (DE-OS 27 03 966). Die Führung der Rollen übernehmen sowohl ein auf zwei Kammhälften aufgesetzter elastischer Befestigungsring als auch die Taschenabschnitte der beiden Kammhälften. Die gegenseitige Führung der beiden Rollenreihen in einem bestimmten axialen Abstand voneinander wird durch die Abriebfestigkeit des Befestigungsringes und der beiden Kammhälften bestimmt. Wegen der unterschiedlichen Abriebfestigkeit des weicheren Werkstoffes des Befestigungsringes relativ zur Abriebfestigkeit des Werkstoffes der beiden Kammhälften ändert sich aber die axiale Führungsqualität des Käfigs im Betrieb. Hinzu kommt, daß die gegenseitige axiale Befestigung der beiden Kammhälften durch den elastisch nachgiebigen Befestigungsring zu wünschen übrig läßt.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrreihiges Rollenlager der zuletzt genannten Gattung zu schaffen, bei dem durch einen Führungsring mit äußerst formgenauen und verschleißfesten Stirnflächen eine einwandfreie endseitige Führung der Rollen gegeben ist.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Rollenlager besitzt der Innenteil eine ringförmige Gestalt, die einfach herzustellen ist und die sich auch im schweren Betrieb des Rollenlagers nicht ändert. Der Führungsring hat deshalb immer eine vorteilhaft kleine Unwucht. Da überdies die beiden seitlichen Stirnflächen des Innenteils des Führungsringes durch Paßfugen oder dgl. nicht unterbrochen sind, werden die Rollen auf diesen Flächen stoßfrei geführt.

Der Führungsring besteht aus dem Innenteil und dem auf diesen aufgesetzten Außenteil, so daß dieser im Lageraußenring einfach zusammengesetzt werden kann, wobei der Außenteil und der Innenteil formschlüssig miteinander verbunden sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch den Lageraußenring eines Pendelrollenlagers mit eingebautem Führungsring,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Führungsringes im ausgebauten Zustand,

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles A auf das in Fig. 2 gezeigte Außenteil (ohne Innenteil) des Führungsringes und

Fig. 4 eine teilweise Seitenansicht eines abgeänderten Führungsringes, der in den in Fig. 1 gezeigten Lageraußenring eines Pendelrollenlagers eingebaut sein kann.

In Fig. 1 ist der Lageraußenring 1 eines zweireihigen Pendelrollenlagers in einer Längsschnittebene gezeigt, die durch die Achse des Pendelrollenlagers geht. Die Außenlaufbahn 2 der Bohrung des Lageraußenringes 1 ist durchgehend kugelig konkav ausgebildet, so daß der an den beiden ebenen Stirnflächen 3, 4 des Lageraußenringes 1 vorhandene Durchmesser des kreisförmigen Bohrungsrandes kleiner als der Durchmesser im dazwischenliegenden mittleren Bereich der Außenlaufbahn ist.

Zwecks Schaffung einer besseren Übersicht ist in Fig. 1 der Lagerinnenring des Pendelrollenlagers nicht dargestellt.

Zwischen balligen (kugelig konvexen) Rollen der beiden Reihen (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 1) ist ein Führungsring 5 eingebaut, der in der Mitte zwischen den beiden Stirnflächen 3 und 4 des Lageraußenringes 1 liegend angeordnet ist. Dieser Führungsring 5 hat zwei seitlich gegenüberliegende kegelige Stirnflächen 6, 7, auf denen die gegenüberliegenden Stirnflächen der Rollen der betreffenden Reihe im Betrieb gleitend geführt werden. Der Führungsring 5 ist auf der Außenlaufbahn 2 des Lageraußenringes 1 zentrisch und gleitend beweglich gehalten, so daß die Kugelmitte der kugeligen Außenlaufbahn immer mit der Mitte des Führungsringes 5 zusammenfällt.

Der Führungsring 5 besteht aus einem Innenteil 8 und einem auf der Mantelfläche des Innenteils 8 aufgesetzten Außenteil 9.

Der Innenteil 8 ist rotationssymmetrisch und massiv ausgebildet und am Umfang ringförmig geschlossen. Auf jeder Seite des Innenteils 8 ist die kegelige Stirnfläche 6, 7 angeformt. Der Durchmesser der Mantelfläche des Innenteils 8 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der beiden Bohrungsränder der Außenlaufbahn 2. Auf diese Weise kann der Innenteil 8 bei seiner Montage ohne weiteres von einer der beiden Seiten des Lageraußenringes 1 in die Bohrung des Lageraußenringes 1 eingeführt werden. Das in Mittenstellung zwischen die beiden Stirnflächen 3 und 4 gebrachte Innenteil 8 weist ein relativ großes Radialspiel gegenüber der Bohrung des Lageraußenringes 1 auf. Deshalb wird anschließend der Außenteil 9 bei quergestelltem (geschwenktem) Innenteil 8 auf die Mantelfläche des Innenteils 8 aufgesetzt. Schließlich wird der Innenteil 8 zusammen mit dem Außenteil 9 koaxial zur Achse des Pendelrollenlagers geschwenkt und ausgerichtet. Der Außenteil 9 überbrückt dann den radialen Zwischenraum zwischem dem Innenteil 8 und der Außenlaufbahn 2 entlang dem gesamten Umfang des Lageraußenringes 1.

Der Innenteil 8 des Führungsringes 5 ist aus hartem Grauguß hergestellt, welcher verschleißhindernde Eigenschaften aufweist und außerdem eine kleine Gleitreibung im Kontakt mit den Stirnflächen der Rollen aus Wälzlagerstahl verursacht. Der Außenteil 9 des Führungsringes 5 kann dabei aus einem beliebigen Werkstoff, also auch aus einem relativ weichen Stahl, gefertigt sein, denn dieser berührt an keiner Stelle die Rollen.

Im vorliegenden Fall ist im Pendelrollenlager ein Führungsring 5 eingebaut, dessen Außenteil 9 an einer Stelle seines Umfanges getrennt ist und dort gegenseitig überlappende Endabschnitte aufweist (siehe Fig. 3). Ein Niet 9A greift in axialer Richtung durch ein in die Endabschnitte der Trennstelle eingearbeitetes Loch und verbindet diese Endabschnitte fest miteinander.

In Fig. 4 ist ein abgeänderter Führungsring 5 eines Pendelrollenlagers gezeigt, der einen elastisch biegsamen Außenteil 10 besitzt. Dieser Außenteil 10 ist auf einem Innenteil 8 festgesetzt, welcher genauso wie der in Fig. 1 und 2 dargestellte Innenteil 8 gestaltet ist. An einer Stelle seines Umfanges ist der Außenteil 10 geschlitzt, so daß die gegenüberliegenden Enden des Schlitzes sich nicht berühren. Der Außenteil 10 besitzt die Form einer mit Querwellen versehenen Bandfeder. Die radial nach außen weisenden Berge der Querwellen des Außenteils 10 berühren die Außenlaufbahn 2 des Lageraußenringes 1 und die radial nach innen weisenden Täler die Mantelfläche des Innenteil 8 des Führungsringes 5. Auf diese Weise überbrückt der Außenteil den radialen Zwischenraum zwischen dem Innenteil 8 und der Außenlaufbahn 2 an vielen Stellen des Umfangs des Lageraußenringes 1. Auf der Mantelfläche des Innenteils 8 ist eine Ringnut eingearbeitet. In diese Ringnut wird der Außenteil 10 eingesetzt, wenn der zugehörige Innenteil 8 in die Bohrung des Lageraußenringes 1 eingebaut und zum Einsetzen des Außenteils 10 quergestellt worden ist. Der Außenteil 10 ist somit in der Ringnut des Innenteils 8 seitlich festgehalten, er erstreckt sich über den größten Teil des Umfanges der Mantelfläche des Innenteils 8 und spannt aufgrund seiner Federeigenschaften radial nach innen gegen den Grund der Ringnut.

Der Außenteil kann auch aus mehreren, am Umfang angeordneten Segmenten bestehen. Diese Segmente brauchen nicht unbedingt durch Nieten, Schrauben oder andere Befestigungsmittel zu einem vollständigen Ring verbunden zu sein, vielmehr können diese auch einzeln auf der Mantelfläche des Innenteils befestigt sein, so daß zwischen den Segmenten ein größerer umfangsseitiger Abstand vorhanden ist.

Die Stirnflächen 6, 7 des Innenteils 8 brauchen nicht kegelig ausgebildet zu sein, diese können nämlich auch eine den Stirnflächen der Pendelrollen angepaßte konkav gewölbte Kontur haben.


Anspruch[de]
  1. 1. Mehrreihiges Rollenlager mit einem Lageraußenring, der in seiner Bohrung eine im wesentlichen kugelig ausgebildete Außenlaufbahn für die Rollen, bei der an beiden seitlichen Enden je ein Bohrungsrand mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser im dazwischen liegenden Bereich vorhanden ist, und einen zwischen den Rollen zweier benachbarter Reihen angeordneten, auf dem dazwischen liegenden Bereich der Außenlaufbahn gleitend gehaltenen, mit seinen beiden seitlichen Stirnflächen die betreffenden Rollen endseitig berührenden Führungsring aufweist, wobei der Führungsring aus einem die seitlichen Stirnflächen aufweisenden, unter mindestens einen der beiden Bohrungsränder in die Bohrung des Lageraußenringes einführbaren, ringförmig geschlossenen, rotationssymmetrischen Innenteil und einem nach dem Einführen des Innenteils auf einer Mantelfläche des Innenteils festsetzbaren, den radialen Zwischenraum zwischen dem Innenteil und der Außenlaufbahn des Lageraußenringes zumindest an einigen Stellen des Umfangs des Lageraußenringes überbrückend angeordneten Außenteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (8) des Führungsringes auf seiner Mantelfläche eine Ringnut trägt und der zugehörige Außenteil (9, 10) auf dem Grund dieser Ringnut sitzend angeordnet ist.
  2. 2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (9, 10) des Führungsringes (5) aus mehreren, am Umfang des Innenteiles (8) angeordneten, durch Befestigungsmittel miteinander verbundenen Segmenten besteht.
  3. 3. Rollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (10) des Führungsringes (5) aus mehreren, am Umfang des Innenteils (8) angeordneten, nicht miteinander verbundenen Segmenten besteht.
  4. 4. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil bzw. die Segmente des Außenteils (10) als eine in Umfangsrichtung des Innenteils (8) verlaufende, mit Querwellen versehene Bandfeder ausgebildet ist (sind).






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