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Dokumentenidentifikation DE10037138C1 18.10.2001
Titel Zylinderrollenlager
Anmelder SKF GmbH, 97421 Schweinfurt, DE
Erfinder Weidinger, Alfred, 97464 Niederwerrn, DE;
Rößner, Sonja, 97516 Oberschwarzach, DE
DE-Anmeldedatum 29.07.2000
DE-Aktenzeichen 10037138
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.10.2001
IPC-Hauptklasse F16C 33/46
IPC-Nebenklasse F16C 33/49   F16C 19/26   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager (1), bestehend aus einem Außenring (2), einem Innenring (3), einer Vielzahl von zwischen Außenring (2) und Innenring (3) angeordneten Wälzkörpern (4) sowie einem Käfig (5), der eine der Anzahl der Wälzkörper (4) entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen (6) aufweist, wobei der Käfig (5) scheibenförmig ausgeführt ist und in einer Nut (7) im Außenring (2) oder Innenring (3) geführt ist. Zur Vereinfachung des Aufbaus des Zylinderrollenlagers und zur Bewerkstelligung einer hinreichenden Stabilität des Käfigs ist vorgesehen, daß der Käfig (5) an mindestens einer Umfangsstelle (8) eine Unterbrechung aufweist, wobei die beiden Enden (9, 10) des Käfigs (5) an der Unterbrechungsstelle (8) durch ein Befestigungselement (11) oder stoffschlüssig verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager, bestehend aus einem Außenring, einem Innenring, einer Vielzahl von zwischen Außenring und Innenring angeordneten Wälzkörpern sowie mindestens einem Käfig, der eine der Anzahl der Wälzkörper entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen aufweist, wobei der Käfig scheibenförmig ausgeführt ist und in einer Nut im Außenring oder Innenring geführt ist.

Ein Zylinderrollenlager der gattungsgemäßen Art ist aus der US 4,428,628 bekannt. Dort ist vorgesehen, daß der Innenring des Zylinderrollenlagers zweiteilig ausgeführt ist. Die beiden Teile werden axial zusammengesetzt, so daß sich zwischen ihnen die Nut für die Aufnahme des Scheibenkäfigs bildet. Der Käfig führt die einzelnen Zylinderrollen, die von außen vom Außenring umgeben werden.

Nachteilhaft - hier wie bei einer Vielzahl anderer Zylinderrollenlager mit Scheibenkäfig - ist, daß Außen- bzw. Innenring geteilt ausgeführt werden müssen, um den Scheibenkäfig montieren zu können. Das bedingt erhebliche Herstellkosten sowie einen hohen Aufwand beim Zusammenbau des Lagers.

Aus der DE 197 36 374 A1 ist ein Scheibenkäfig für ein Zylinderrollenlager bekannt, der gemäß einer ersten, sehr einfachen Ausführungsform als ein mit einem Schlitz versehener Rechteckring ausgeführt ist. Alternativ dazu ist vorgesehen, den Käfig aus einem gewickelten Federband als ein doppelt oder mehrfach gewundener, spiralförmiger Lamellenring auszubilden; in diesem Falle können die Enden des Ringes stoff- oder formschlüssig am Scheibenkäfig angeordnet sein.

Aus der DE 42 44 091 A1 ist eine weitere Ausführungsform eines Scheibenkäfigs bekannt. Dabei wird der Käfig als ein ringförmiges Bauteil ausgeführt, das eine Unterbrechungsstelle aufweist. An dieser wird ein Endstück eingesetzt und mit den angrenzenden Endabschnitten des Rings verschraubt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinderrollenlager der eingangs genannten Gattung so weiterzuentwickeln, dass es möglich ist, mit einteiligen Außen- bzw. Innenringen arbeiten zu können und dass trotzdem sichergestellt ist, dass der Scheibenkäfig einen hinreichenden Halt und eine ausreichende Führung für die aufzunehmenden Zylinderrollen gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des Käfigs sich an der Unterbrechungsstelle in Umfangsrichtung überlappen, wobei die beiden Enden jeweils in axialer Richtung komplementär zueinander so ausgespart sind, dass die in der Nut des Lagerrings geführten Bereiche der Enden im verbundenen Zustand zusammen die Breite des Käfigs ergeben, und wobei die beiden Enden des Käfigs an der Unterbrechungsstelle durch ein Befestigungselement oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Durch die Ausgestaltung des Scheibenkäfigs als an mindestens einer Umfangsstelle unterbrochenes Element besteht die Möglichkeit, die Montage des Käfigs durch dessen Aufweitung bzw. Zusammendrücken zu bewerkstelligen, wobei ein Außenring bzw. Innenring zum Einsatz kommt, der die Nut für die Aufnahme des Scheibenkäfigs beinhaltet, allerdings einteilig ausgeführt ist. Die umfangsseitig mindestens einmal unterbrochenen Enden des Käfigs werden nach dessen Montage bleibend verbunden, so daß eine hinreichende Stabilität gewährleistet ist.

Gemäß einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Befestigungselement ein Niet, insbesondere ein Senkniet, ist. Alternativ dazu kann das Befestigungselement auch als Schraube ausgebildet sein. Weiterhin kann alternativ vorgesehen werden, daß das Befestigungselement als Durchhalsung, vorzugsweise des einen Endes des Käfigs durch das andere Ende des Käfigs, ausgebildet ist.

Die Verbindung kann alternativ oder additiv auch stoffschlüssig ausgebildet sein, wobei namentlich an eine Klebeverbindung, an eine Schweißverbindung oder an eine Lötverbindung gedacht ist.

Die Nut für die Aufnahme des Scheibenkäfigs kann mittig im Innenring bzw. Außenring angeordnet sein oder auch außermittig, vorzugsweise im Endbereich der Wälzkörper.

Die Führung der einzelnen Wälzkörper kann dadurch verbessert werden, daß der Käfig in dem Bereich, in dem er in die Nut eingreift, schmaler ausgebildet ist als in dem Bereich, der außerhalb der Nut liegt. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Breite des Käfigs in dem Bereich, in dem er in die Nut eingreift, höchstens 50% der maximalen Breite des Käfigs in dem Bereich beträgt, der außerhalb der Nut liegt.

Das Tragverhalten des Lagers und dadurch auch seine Gebrauchsdauer kann dadurch erhöht werden, daß die Laufbahn des Außen- oder Innenrings, in den die Nut eingearbeitet ist, in Achsrichtung ballig ausgebildet ist. Diese Balligkeit weist mit Vorteil einen Laufbahnabfall gemäß einem logarithmischen Profil zur Nut hin auf. Weiterhin kann vorgesehen werden, daß der Käfig im Kontaktbereich zu den Wälzkörpern hin in Achsrichtung entlang der Kontaktfläche ballig ausgebildet ist; auch diese Balligkeit kann gemäß einem logarithmischen Profil ausgebildet sein.

Zur Verbesserung der Schmierung, nämlich zur Aufnahme von Fett oder einem anderen Schmiermittel, kann vorgesehen werden, daß der Käfig an der unterbrochenen und durch das Befestigungselement bzw. Stoffschluß verbundenen Umfangsstelle mindestens eine, vorzugsweise zwei, Ausnehmungen aufweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Schnitt durch ein Zylinderrollenlager;

Fig. 2 die Seitenansicht des Scheibenkäfigs;

Fig. 3 den Schnitt durch den Scheibenkäfig an der Unterbrechungsstelle senkrecht durch die Darstellung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung analog Fig. 3;

Fig. 5 einen modifizierten Käfig analog zu Fig. 2;

Fig. 6 einen Schnitt analog Fig. 3 bzw. 4 durch den Käfig gemäß Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Zylinderrollenlager 1 zu sehen, das einen Außenring 2 und einen Innenring 3 aufweist. Zwischen Außenring 2 und Innenring 3 sind die Wälzkörper 4 in Form von Zylinderrollen angeordnet. Um diese auf Abstand zueinander zu halten, ist ein Käfig 5 vorgesehen, der mit Aufnahmetaschen 6 für die jeweiligen Wälzkörper 4 ausgestattet ist. Der Käfig 5 ist als Scheibenkäfig ausgeführt und wird durch eine Nut 7 geführt, die in den Außenring 2 eingearbeitet ist.

Im Bereich der Nut 7 weist der Käfig 5 die Breite b auf, die wesentlich geringer ist als die maximale Breite B, mit der der Käfig 5 außerhalb des Nutbereichs ausgebildet ist.

In Fig. 2 ist die Ansicht senkrecht zur Darstellung gemäß Fig. 1 zu sehen, wobei lediglich der Käfig 5 dargestellt ist. Dort sind die einzelnen Aufnahmetaschen 6 für die Wälzkörper 4 zu erkennen. Der Käfig S ist an der Umfangsstelle 8 mit einer Unterbrechung versehen.

Einzelheiten hierzu gehen aus Fig. 3 hervor: An der unterbrochenen Umfangsstelle stoßen die beiden Enden 9 und 10 des Käfigs 5 aufeinander. Sie sind mit einem Befestigungselement 11 in Form eines Senkniets verbunden.

Die beiden Enden 9 und 10 des Käfigs 5 sind dabei in axialer Richtung derart komplementär zueinander ausgebildet, daß sich der Käfig außerhalb der Unterbrechungsstelle in der Breite ungestört fortsetzen kann. Dabei ist vorgesehen, daß Ausnehmungen 12 beiderseits der Unterbrechungsstelle ausgebildet werden, die zur Aufnahme von Schmiermittel dienen.

Eine alternative Ausgestaltung ist in Fig. 4 zu sehen. Das eine Ende 9 des Käfigs 5 weist hier als Befestigungselement 11 eine Durchhalsung auf, die durch eine Bohrung im Ende 10 hindurchragt. Durch plastische Verformung des Endbereichs der Durchhalsung ist sichergestellt, daß zwischen den beiden Enden 9 und 10 des Käfigs 5 eine dauerhafte und feste Verbindung vorliegt.

In den Fig. 5 und 6 ist eine alternative Ausgestaltung des Käfigs 5 dargestellt, die mit derjenigen aus Fig. 1 korrespondiert: Der Käfig ist in dem Bereich, mit dem er in die Nut 7 (siehe Fig. 1) eingreift, mit einer geringeren Breite b ausgebildet als in dem Bereich, der die Wälzkörper führt; die Breite B beträgt hier bevorzugt mindestens den doppelten Wert der geringeren Breite b. Der Vergleich der Fig. 5 und 6 mit den Fig. 2 und 3 zeigt ansonsten die prinzipielle Übereinstimmung des Aufbaus des Scheibenkäfigs. Bezugszeichenliste 1 Zylinderrollenlager

2 Außenring

3 Innenring

4 Wälzkörper

5 Käfig

6 Aufnahmetaschen

7 Nut

8 Umfangsstelle der Unterbrechung

9, 10 Enden des Käfigs

11 Befestigungselement

12 Ausnehmung

b Breite des Käfigs im Bereich der Nut

B maximale Breite des Käfigs außerhalb der Nut


Anspruch[de]
  1. 1. Zylinderrollenlager (1), bestehend aus
    1. - einem Außenring (2),
    2. - einem Innenring (3),
    3. - einer Vielzahl von zwischen Außenring (2) und Innenring (3) angeordneten Wälzkörpern (4) sowie
    4. - mindestens einem Käfig (5), der eine der Anzahl der Wälzkörper (4) entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen (6) aufweist,
    wobei der Käfig (5) scheibenförmig ausgeführt ist und in einer Nut (7) im Außenring (2) oder Innenring (3) geführt ist und

    der Käfig (5) als einfacher Ring ausgebildet ist, der an mindestens einer Umfangsstelle (8) eine Unterbrechung aufweist,

    dadurch gekennzeichnet, dass

    die beiden Enden (9, 10) des Käfigs (5) sich an der Unterbrechungsstelle (8) in Umfangsrichtung überlappen,

    wobei die beiden Enden (9, 10) jeweils in axialer Richtung komplementär zueinander so ausgespart sind, dass die in der Nut des Lagerrings geführten Bereiche der Enden (9, 10) im verbundenen Zustand zusammen die Breite (b) des Käfigs (5) ergeben, und

    wobei die beiden Enden (9, 10) des Käfigs (5) an der Unterbrechungsstelle (8) durch ein Befestigungselement (11) oder stoffschlüssig verbunden sind.
  2. 2. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (11) ein Niet, insbesondere ein Senkniet, ist.
  3. 3. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (11) eine Schraube ist.
  4. 4. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (11) als Durchhalsung, vorzugsweise des einen Endes (9) des Käfigs (5) durch das andere Ende (10) des Käfigs (5), ausgebildet ist.
  5. 5. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stoffschlüssige Verbindung eine Klebeverbindung ist.
  6. 6. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung ist.
  7. 7. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stoffschlüssige Verbindung eine Lötverbindung ist.
  8. 8. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (7) mittig im Außenring (2) oder Innenring (3) angeordnet ist.
  9. 9. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (7) außermittig, vorzugsweise im Endbereich der Wälzkörper (4), im Außenring (2) oder Innenring (3) angeordnet ist.
  10. 10. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (5) in dem Bereich, in dem er in die Nut (7) eingreift, schmaler ausgebildet ist als in dem Bereich, der außerhalb der Nut (7) liegt.
  11. 11. Zylinderrollenlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) des Käfigs (5) in dem Bereich, in dem er in die Nut (7) eingreift, höchstens 50% der maximalen Breite (B) des Käfigs (5) in dem Bereich beträgt, der außerhalb der Nut (7) liegt.
  12. 12. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn des Außen- oder Innenrings (2, 3), in den die Nut (7) eingearbeitet ist, in Achsrichtung ballig ausgebildet ist.
  13. 13. Zylinderrollenlager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Balligkeit des Außen- oder Innenrings (2, 3) einen Laufbahnabfall gemäß einem logarithmischen Profil zur Nut (7) hin aufweist.
  14. 14. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (5) im Kontaktbereich zu den Wälzkörpern (4) hin in Achsrichtung entlang der Kontaktfläche ballig ausgebildet ist.
  15. 15. Zylinderrollenlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Balligkeit des Käfigs (5) gemäß einem logarithmischen Profil ausgebildet ist.
  16. 16. Zylinderrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (5) an der unterbrochenen und durch das Befestigungselement (11) oder Stoffschluß verbundenen Umfangsstelle (8) mindestens eine, vorzugsweise zwei, Ausnehmungen (12) aufweist.






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