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Dokumentenidentifikation DE10119890C1 05.09.2002
Titel Wälzlager, insbesondere Zylinderrollenlager
Anmelder Aktiebolaget SKF, Göteborg/Gotenburg, SE
Erfinder Kulins, Wolfgang, 97453 Schonungen, DE
Vertreter Gosdin, M., Dipl.-Ing.Univ. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 97422 Schweinfurt
DE-Anmeldedatum 24.04.2001
DE-Aktenzeichen 10119890
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.09.2002
IPC-Hauptklasse F16C 33/46
IPC-Nebenklasse F16C 33/56   F16C 33/49   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein Zylinderrollenlager (1), bestehend aus einem Außenring (2) und einem Innenring (3), wobei mindestens einer der Ringe (2, 3) mindestens einen sich radial erstreckenden Bord (10) aufweist, eine Vielzahl von zwischen Außenring (2) und Innenring (3) angeordneten Wälzkörpern (4) mit einer Länge (L), die sich über einen axialen Bereich (B4) erstrecken, sowie mindestens einem Käfig (5, 5') mit einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Basiskontur, der eine der Anzahl der Wälzkörper (4) entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen (6) aufweist. Um einen Käfig mit guten Führungseigenschaften problemlos mintieren zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Käfig (5, 5') mindestens einen ringförmigen Abschnitt (7, 7') aufweist, der im montierten Zustand des Wälzlagers (1) in einem axialen Bereich (B7) angeordnet ist, der außerhalb des axialen Bereichs (B4) der Wälzkörper liegt, und dass der Käfig (5, 5') eine Anzahl von Taschenabschnitten (8, 8') aufweist, die jeweils mit dem mindestens einen ringförmigen Abschnitt (7, 7') verbunden sind und die in einem axialen Bereich (B8) angeordnet sind, der innerhalb des axialen Bereichs (B4) der Wälzkörper (4) liegt, wobei der ringförmige Abschnitt (7') mindestens eines Käfigs (5') aus zwei in radialer Richtung übereinander angeordneten Teilringen (15, 16) besteht, die an einer Kontaktfläche (17) im montierten Zustand des Wälzlagers (1) aneinander liegen, wobei ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein Zylinderrollenlager, bestehend aus einem Außenring und einem Innenring, wobei der Außenring mindestens einen sich radial erstreckenden Bord aufweist, einer Vielzahl von zwischen Außenring und Innenring angeordneten Wälzkörpern mit einer Länge, die sich über einen axialen Bereich erstrecken, sowie mindestens einem Käfig mit einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Basiskontur, der eine der Anzahl der Wälzkörper entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen aufweist.

Wälzlager, insbesondere Zylinderrollenlager, der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Zur Führung der Zylinderrollen werden mitunter sogenannte Scheibenkäfige eingesetzt. Diese haben eine im wesentlichen flache, ringförmige Basiskontur. Entsprechende Lager mit Scheibenkäfigen sind beispielsweise aus der DE 42 44 091 A1 und der DE 197 36 374 A1 bekannt.

Aus der DE 18 14 876 U, der DE 15 25 153 A und der DE 19 21 288 U sind Fensterkäfige für Zylinderrollenlager bekannt, die aus mehreren Teilen aufgebaut sind. Hierbei kommen übereinander angeordnete ringförmige Bauteile zum Einsatz, die miteinander verbunden sind, um den Käfig zu bilden.

Der Einsatz von Scheibenkäfigen hat sich bei Zylinderrollenlagern bewährt. Allerdings weisen derartige Käfige den Nachteil auf, dass ihre Montage mitunter sehr schwierig ist und nur mit besonderen Maßnahmen bewerkstelligt werden kann. Der Scheibenkäfig wird nämlich in der Regel in einer Nut in der Laufbahn des Innen- oder Außenrings geführt. Daher muss der Käfig bei seiner Montage einer starken Verformung unterzogen werden, um ihn in die Nut einsetzen zu können. Alternativ dazu ist es auch bekannt geworden, den Außenring des Lagers in einem Axialschnitt, in dem sich die Nut befindet, zu sprengen, den Scheibenkäfig in die Nut einzulegen und den Außenring anschließend wieder zusammenzusetzen.

All dies erhöht nicht nur den Montageaufwand des Käfigs erheblich, Käfig bzw. Ringe sind auch einer erheblichen Schwächung ausgesetzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager, insbesondere ein Zylinderrollenlager, der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass es möglich ist, einer ringartigen Käfig einzusetzen, ohne die bislang im Stand der Technik bekannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Insbesondere soll es möglich sein, den Scheibenkäfig ohne Einbringung einer Nut in die Laufbahnen des Innen- bzw. Außenringes führen zu können. Damit soll die Tragfähigkeit des Lagers erhöht werden. Weiterhin soll es möglich sein, in besonders einfacher Weise den Käfig und damit das gesamte Lager montieren zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist bei einem Käfig mit einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Basiskontur dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig mindestens einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der im montierten Zustand des Wälzlagers in einem axialen Bereich angeordnet ist, der außerhalb des axialen Bereichs der Wälzkörper liegt, und dass der Käfig eine Anzahl von Taschenabschnitten aufweist, die jeweils mit dem mindestens einen ringförmigen Abschnitt verbunden sind und die in einem axialen Bereich angeordnet sind, der innerhalb des axialen Bereichs der Wälzkörper liegt, wobei der Außendurchmesser der Taschenabschnitte größer ist als der Durchmesser des Bordes des Außenrings, wobei der ringförmige Abschnitt mindestens eines Käfigs aus zwei in radialer Richtung übereinander angeordneten Teilringen besteht, die an einer Kontaktfläche im montierten Zustand des Wälzlager aneinander liegen, wobei Befestigungsmittel vorgesehen sind, mit denen die beiden Teilringe miteinander verbunden werden können, und wobei mindestens einer der Teilringe, bevorzugt der radial innenliegende Teilring, an mindestens einer Umfangsstelle eine Unterbrechung aufweist.

Mit dieser Ausgestaltung wird es möglich, einen scheiben- bzw. ringförmigen Käfig für die Führung der Zylinderrollen in einem Zylinderrollenlager zu schaffen, der keine Nut im Innen- bzw. Außenring des Lagers benötigt. Die Führung der einzelnen Zylinderrollen erfolgt mit Taschenabschnitten, die in den axialen Bereich der Zylinderrollen hineinreichen. Die einzelnen Taschenabschnitte sind indes mit einem ringförmigen Abschnitt des Käfigs verbunden, der sich außerhalb des axialen Bereichs der Zylinderrollen befindet.

Nach einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, dass an dem einen Teilring sowie an dem anderen Teilring jeweils Taschenabschnitte angeordnet sind, die sich in den axialen Bereich der Wälzkörper erstrecken. Die Befestigungsmittel, mit denen die beiden Teilringe verbunden werden können, sind bevorzugt als Mittel zum formschlüssigen Verbinden ausgebildet. Hierbei ist insbesondere an eine Clip- Verbindung gedacht.

Das Wälzlager kann mit Blick auf diese Weiterbildung insbesondere so ausgeführt werden, dass zwei Käfige vorgesehen sind, wobei der ringförmige Abschnitt des einen Käfigs einteilig ausgebildet ist und der ringförmige Abschnitt des anderen Käfigs aus den beiden in radialer Richtung übereinander angeordneten Teilringen besteht; die beiden Käfige können dann jeweils im axialen Endbereich der Wälzkörper angeordnet sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Wälzlagers mit dem erfindungsgemäßen Käfig dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Radialschnitt durch ein Zylinderrollenlager,

Fig. 2 den Ausschnitt aus der Seitenansicht des Käfigs gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Käfigs gemäß Fig. 2 im Schnitt und

Fig. 4 einen weiteren vergrößerten Ausschnitt des Schnitts durch den Käfig gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 ist im Schnitt ein Zylinderrollenlager 1 zu sehen. Das Lager weist einen Außenring 2 auf, der mit zwei sich radial erstreckenden Borden 10 ausgestattet ist. Zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 sind Zylinderrollen 4 angeordnet. Für deren Führung sind zwei Käfige 5 und 5' vorgesehen, die jeweils im axialen Endbereich der Wälzkörper 4 positioniert sind.

Der Innenring 3 kann gleichermaßen Borde 10 bzw. 10' aufweisen. Der gestrichelt dargestellte Bord 10' besteht vorliegend aus einem Ring, der nach der Montage in die gestrichelt dargestellte Position gebracht und dort fixiert wird.

Die Käfige 5, 5' weisen jeweils einen ringförmigen Abschnitt 7 bzw. 7' auf. Im montierten Zustand des Lagers befinden sich diese ringförmigen Abschnitte 7, 7' in dem axialen Bereich B7, der sich außerhalb des axialen Bereichs B4 befindet, der durch die axiale Erstreckung der Wälzkörper 4 definiert ist (Länge L der Wälzkörper).

Mit dem ringförmigen Abschnitt 7, 7' verbunden sind Taschenabschnitte 8, 8', die im axialen Bereich B8 angeordnet sind, der sich innerhalb des axialen Bereichs B4 der Wälzkörper befindet. Wie aus der Darstellung gemäß den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, definieren die Taschenabschnitte 8, 8' wieder Aufnahmetaschen 6 zur Aufnahme und Führung der Wälzkörper 4.

Damit ergibt sich insgesamt eine Struktur, die durch die ringförmig verlaufenden Abschnitte 7 bzw. 7' gekennzeichnet ist von denen aus sich Taschenabschnitte 8, 8' in den axialen Bereich B4 der Wälzkörper hinein erstrecken. Damit sind Führungsnuten für den insgesamt im wesentlichen flachen, ringförmig ausgebildeten Käfig in der Außen- bzw. Innenlaufbahn des Käfigs entbehrlich.

Bei der Lösung gemäß Fig. 1 ist weiterhin vorgesehen, dass die ringförmigen Abschnitte 7 bzw. 7' - zumindest für einen der beiden Käfige - aus zwei Teilringen 15 bzw. 16 bestehen. Wie in Fig. 1 im rechten Bereich zu sehen ist, besteht der Käfig 5' somit aus einem radial außenliegenden und einem radial innenliegenden Bereich: Der radial außenliegende Bereich ist durch den ersten Teilring 15 bestimmt, von dem aus sich die Taschenabschnitte 8' erstrecken. Der radial innenliegende Bereich ist durch den zweiten Teilring 16 definiert, von dem aus sich Taschenabschnitte 19' erstrecken können.

Beide Teilringe 15 und 16 liegen an einer im Ausführungsbeispiel zylindrisch verlaufenden Kontaktfläche 17 aneinander. Sie sind dort mit Befestigungsmitteln 18 formschlüssig miteinander verbunden.

Die zylindrisch verlaufende Kontaktfläche 17 geht am besten aus den Fig. 2 und 3 hervor. In Fig. 3 ist dargestellt, wie die Befestigungsmittel 18 ausgebildet sein können. Vorliegend erstrecken sind - wie im Detail insbesondere in Fig. 4 zu erkennen ist - clipförmig ausgebildete Nasen abwechselnd von einem Teilring 15 bzw. 16 zum anderen Teilring. Dort greifen diese in entsprechend ausgeformte Nuten ein. Wie insbesondere in Fig. 4 gesehen werden kann, sind die radial vorspringenden Befestigungsmittel 18 geometrisch so ausgebildet, dass sich eine gewisse Elastizität ergibt, die in der eingeclipten Position einen festen Verbund zwischen den beiden Teilringen 15 und 16 sicherstellt.

In Fig. 2 ist noch zu erkennen, dass der zweite Teilring 16 eine Unterbrechung 11 an einer Umfangsstelle aufweist. Mittels dieser ist es besonders einfach möglich, die Montage der beiden Teilringe 15 und 16 und damit des Käfigs 5 bzw. 5' vorzunehmen.

Wenngleich die Erfindung am Beispiel eines Zylinderrollenlagers dargestellt wurde, eignet sie sich generell für Wälzlager (Rollenlager), bei denen im wesentlichen langgestreckte Wälzkörper zum Einsatz kommen. Namentlich ist hierbei neben Zylinderrollenlagern auch an Tonnenlager, Kegelrollenlager und Nadellager gedacht. Bezugszeichenliste 1 Zylinderrollenlager

2 Außenring

3 Innenring

4 Wälzkörper

5, 5' Käfig

6 Aufnahmetaschen

7, 7' ringförmiger Abschnitt

8, 8' Taschenabschnitte

10, 10' Bord

11 Unterbrechung

15 erster Teilring

16 zweiter Teilring

17 (zylindrisch verlaufende) Kontaktfläche

18 Befestigungsmittel

19, 19' Taschenabschnitte

L Länge des Wälzkörpers 4

B4 axialer Bereich des Wälzkörpers

B7 axialer Bereich des ringförmigen Abschnitts 7

B8 axialer Bereich der Taschenabschnitte


Anspruch[de]
  1. 1. Wälzlager, insbesondere Zylinderrollenlager (1), bestehend aus

    einem Außenring (2) und einem Innenring (3), wobei der Außenring (2) mindestens einen sich radial erstreckenden Bord (10) aufweist,

    einer Vielzahl von zwischen Außenring (2) und Innenring (3) angeordneten Wälzkörpern (4) mit einer Länge (L), die sich über einen axialen Bereich (B4) erstrecken, sowie

    mindestens einem Käfig (5, 5') mit einer im wesentlichen flachen, ringförmigen Basiskontur, der eine der Anzahl der Wälzkörper (4) entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen (6) aufweist,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass der Käfig (5, 5') mindestens einen ringförmigen Abschnitt (7, 7') aufweist, der im montierten Zustand des Wälzlagers (1) in einem axialen Bereich (B7) angeordnet ist, der außerhalb des axialen Bereichs (B4) der Wälzkörper (4) liegt, und

    dass der Käfig (5, 5') eine Anzahl von Taschenabschnitten (8, 8') aufweist, die jeweils mit dem mindestens einen ringförmigen Abschnitt (7, 7') verbunden sind und die in einem axialen Bereich (B8) angeordnet sind, der innerhalb des axialen Bereichs (B4) der Wälzkörper (4) liegt,

    wobei der Außendurchmesser der Taschenabschnitte (8, 8') größer ist als der Durchmesser des Bordes (10, 10') des Außenrings (2),

    wobei der ringförmige Abschnitt (7') mindestens eines Käfigs (5') aus zwei in radialer Richtung übereinander angeordneten Teilringen (15, 16) besteht, die an einer Kontaktfläche (17) im montierten Zustand des Wälzlager (1) aneinander liegen, wobei Befestigungsmittel (18) vorgesehen sind, mit denen die beiden Teilringe (15, 16) miteinander verbunden werden können, und

    wobei mindestens einer der Teilringe (15, 16), bevorzugt der radial innenliegende Teilring (16), an mindestens einer Umfangsstelle eine Unterbrechung (11) aufweist.
  2. 2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Teilring (15) die Taschenabschnitte (8') angeordnet sind und an dem anderen Teilring (16) weitere Taschenabschnitte (19') angeordnet sind, die sich in den axialen Bereich (B4) der Wälzkörper (4) erstrecken.
  3. 3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (18) als Mittel zum formschlüssigen Verbinden der beiden Teilringe (15, 16) ausgebildet sind.
  4. 4. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (18) als Clip-Verbindung ausgebildet sind.
  5. 5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei Käfige (5, 5'), wobei der ringförmige Abschnitt (7) des einen Käfigs (5) einteilig ausgebildet ist und der ringförmige Abschnitt (7') des anderen Käfigs (5') aus den beiden in radialer Richtung übereinander angeordneten Teilringen (15, 16) besteht.
  6. 6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Käfige (5, 5') jeweils im axialen Endbereich der Wälzkörper (4) angeordnet sind.
  7. 7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5, 5') aus Kunststoff besteht.






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