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Dokumentenidentifikation DE19845747C2 03.07.2003
Titel Wälzlager mit einem Käfig
Anmelder NSK Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Murai, Takashi, Fujisawa, Kanagawa, JP;
Fujii, Osamu, Fujisawa, Kanagawa, JP;
Mori, Michitsugu, Fujisawa, Kanagawa, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 05.10.1998
DE-Aktenzeichen 19845747
Offenlegungstag 08.04.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.07.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.07.2003
IPC-Hauptklasse F16C 33/46
IPC-Nebenklasse F16C 33/50   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, auf das eine hohe Last oder eine Stoßbelastung ausgeübt werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Technologie zum Vereinfachen des Zusammenbaus oder zum Verlängern der Lebensdauer eines solchen Wälzlagers.

Ein Lager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus der US 2,017,186 bekannt.

Weiterhin ist aus der DE 42 27 662 A1 ein Radialwälzlager, ein Zylinderrollenlager, mit einem inneren und einem äußeren Laufring und zwischen diesen Laufringen in einem Käfig geführten Wälzkörpern bekannt, wobei der Käfig zwei kreisringförmige Seitenplatten aufweist, die mittels quer zwischen den Wälzkörpern verlaufenden Verbindungsgliedern beabstandet und miteinander verbunden sind. Die Verbindungsglieder weisen an ihren Enden einen im Vergleich zu ihrem Mittelteil verringerten Durchmesser auf, wodurch Schulterflächen entstehen. Die Enden der Verbindungsglieder sind in die Seitenplatten eingepreßt, wobei die Schulterflächen als Anlagefläche an den entsprechenden inneren Flächen der Seitenplatten vorgesehen sind. Die Verbindung und der gewünschte Abstand der beiden Seitenplatten zueinander wird also durch die paarweise übereinander angeordneten Verbindungsglieder realisiert.

Aus der DE 185 399 C ist ein Rollenlager ohne inneren oder äußeren Laufring bekannt, wobei die Wälzkörper (Zylinderrollen) doppelt-kegelig ausgeformte Seitenflächen aufweisen. Die Wälzkörper sind mittels Befestigungsbolzen gelagert. An den Enden der Befestigungsbolzen sind Bereiche verringerten Durchmessers ausgeformt. Diese durchsetzen jeweils eine kegelförmig ausgebildete Hülse. Diese Hülse ist jeweils über eine an den Befestigungsbolzen ausgeformte Schulterfläche und eine der inneren Seitenflächen des Laufkranzes des Lagers verspannt.

Die US 2,013,123 offenbart ein Wälzlager mit einem inneren Laufring und durch Verbindungsstifte eines Käfigs gehaltene kegelförmige Wälzkörper, wobei die Verbindungsstifte die Wälzkörper durchsetzen. Ein Ende der Verbindungsstifte weist jeweils ein in die entsprechende Seitenplatte des Käfigs einschraubbares Außengewinde auf. Das entsprechend gegenüberliegende Ende der Verbindungsstifte weist einen Kopfbereich mit einem vergrößerten Durchmesser gegenüber dem Mittelteil der Verbindungsstifte auf, wobei der Kopfbereich vorzugsweise quadratisch oder polygon geformt ist.

Aus der DE 235 281 C ist ein Rollenlager mit abgestuften Wälzkörpern (Rollen) bekannt.

Die US 2,267,708 offenbart ein Wälzlagers mit Innen- und Außenring und konischen Wälzkörpern, welche mittels diese Wälzkörper durchsetzende Verbindungsglieder (Stifte) in einem angeordnete Lagerkäfige gehalten sind. Es ist offenbart, daß jeweils an einem Ende der Stifte ein Außengewinde ausgeformt ist, wobei das Ende einen im wesentlichen gleichen Durchmesser wie ein Mittelteil des jeweiligen Stiftes aufweist, und wobei das Außengewinde in eine Seitenplatte des Lagerkäfigs schraubbar ist. Das gegenüberliegende Ende, welches kein Gewinde aufweist, ist mittels Schweißung mit der entsprechenden weiteren Seitenplatte des Lagerkäfigs verbunden.

Die DE 17 22 510 U offenbart ein Rollenlagerkäfig mit durchbohrten, auf Verbindungsstiften geführten Rollen (Wälzkörper). Es wird offenbart, einzelne der Verbindungsstifte lösbar mit Seitenplatten des Käfigs zu verbinden, indem die Verbindungsstifte mit den Seitenplatten über eine Preßpassung verbunden und mittels bekannter Sicherungsmittel gesichert sind.

Die DE 90 05 844 U1 und die DE 18 50 640 U offenbaren Käfige für Wälzlager, wobei im wesentlichen glatte Verbindungsstifte mittels Preßpassungen in Seitenplatten der Käfige eingepaßt sind. Die Verbindungsstifte sind mittels Schweißung oder Sicherungsstiften gesichert.

Derartige Wälzlager mit einem Käfig wird häufig verwendet zum Lagern von Getriebewellen, Spindeln, Walzen etc.. Da in Reduktionsgetrieben von Walzwerken, Ritzelgetrieben, Brechwerken oder dergleichen sehr hohe Lasten oder Stoßbelastungen auftreten, die auf jede der konstituierenden Komponenten einwirken, und auch die jeweilige Vorrichtung selbst beträchtlich vibriert, werden wegen der weiteren Arbeitsbedingungen für Lagerzwecke die oben genannten Wälzlager benutzt. Bei diesen Wälzlagern mit einem Käfig, meist Rollenlagern, werden die Wälzkörper durch einen Stiftkäfig oder einen Zapfenkäfig voneinander getrennt, so daß Reibungsbeaufschlagungen oder Beschädigungen von Wälzkörpern und des Hauptkörpers des Käfigs, verursacht durch gegenseitigen Kontakt, weitestgehend minimiert werden, und die Wälzkörper zuverlässig festgelegt werden können.

Ein Wälzlager mit einem Käfig des Stifttyps ist ein Lager, bei dem die Wälzkörper durch den Käfig des Stifttyps festgelegt werden, der eine Vielzahl an Stiften und ein Paar ringförmiger Seitenplatten aufweist, um die Wälzkörper drehbar abzustützen. Ein derartiges Wälzlager ist beschrieben in dem JP-GM-49-37730. Eine Struktur, bei der ein solcher Käfig des Stifttyps verwendet wird, für ein konisches Wälzlager (Rollenlager) ist in den Fig. 10 und 11 gezeigt.

Bei einem Käfig 13 des Stifttyps eines Lagers 1 gemäß Fig. 10 sind die Stifte 11 mit einer ringförmigen Seitenplatte 17 durch die Verwendung paralleler Schrauben verbunden, während die Stifte 11 und die andere ringförmige Seitenplatte 15 miteinander durch Schweißen verbunden sind. Im besonderen sind an den vorderen Enden der Stifte 11 parallele Schraubabschnitte 71 geformt. Nachdem diese parallelen Schraubabschnitte 71 in Durchgangslöcher 73 eingeführt werden, welche in der ringförmigen Seitenplatte 17 geformt sind, werden auf die parallelen Schraubabschnitte 71 Muttern 75 aufgeschraubt, so daß die Stifte 11 und die ringförmige Seitenplatte 17 miteinander verbunden sind. Andererseits sind an den hinteren Enden der Stifte 11 Flanschabschnitte 77 geformt. Nachdem diese Flanschabschnitte 77 in Vertiefungen 79 eingepaßt sind, die an der äußeren Seitenfläche der ringförmigen Seitenplatte 15 geformt sind, werden die Stifte 11 mit der ringförmigen Seitenplatte 15 durch Schweißen verbunden. Es ist hervorzuheben, daß beim Zusammenbau des Käfigs 13 des Stifttyps die Stifte 11 mit der ringförmigen Seitenplatte 17 erst dann verbunden werden, nachdem die Stifte 11 durch die Wälzkörper 7 (konische Rollen) hindurchgesteckt sind.

Auch bei einem Käfig 13 des Stifttyps eines Lagers 1 gemäß Fig. 11 sind die Stifte 11 und eine ringförmige Seitenplatte 15 durch Schweißen miteinander verbunden. Andererseits ist jeder Stift 11 mit der anderen ringförmigen Seitenplatte 17 durch eine Konusschraube verbunden. Dazu ist am vorderen Ende des Stiftes 11 ein Konusschraubabschnitt 81 geformt, der in eine Konusschraubbohrung 83 eingeschraubt ist, die in der ringförmigen Seitenplatte 17 geformt ist, um auf diese Weise den Stift 11 und die ringförmige Seitenplatte 17 miteinander zu verbinden.

Ein Wälzlager mit einem Käfig des Zapfentyps in ein Lager, bei dem die Wälzkörper (Rollen) mittels eines Käfigs positioniert sind, der eine Vielzahl von Achsstummeln und Distanzstiften und ein Paar ringförmiger Seitenplatten aufweist. Ein solches Wälzlager wird beschrieben in der US-A-4099803. Eine Struktur, bei der in einem Zylinderrollenlager ein Käfig des Zapfentyps verwendet ist, wird in Fig. 12 gezeigt.

In dem Käfig des Zapfentyps bei dem Lager 1 in Fig. 12 ist jedoch ein Abstandsbolzen 55 mit zwei ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 miteinander verbunden durch eine Preßpaß-Verbindung oder durch Schweißen. Die zylindrischen Rollen 7 werden drehbar festgelegt durch Achsstummel 85, die in die inneren Oberflächenseite der beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 eingepreßt sind.

Es gibt unterschiedliche Anforderungen für die vorerwähnten Wälzlager mit einem Käfig, um die Vorgangsweise beim Zusammenbauen zu verbessern oder die Festigkeit des Lagers zu erhöhen oder dergleichen.

Für den Käfig des Stifttyps gemäß Fig. 10, bei dem die Stifte 11 und die ringförmige Seitenplatte 17 durch Verwenden der parallelen Schrauben miteinander verbunden werden, wird zum Einstellen eines Zwischenraums zwischen beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 eine Schablone benötigt. Weiterhin muß besondere Sorgfalt aufgewandt werden, wenn jede Mutter 75 angezogen wird, was einen beträchtlichen Montageaufwand bedingt. Andererseits muß bei dem Käfig des Stifttyps in Fig. 11 mit den Konusschrauben bei einem Herstellungsfehler oder in einem Fall, in dem ein Referenzdurchmesser der Konusschraube zu groß ist, damit gerechnet werden, daß die axiale Position des Stifts 11 in Bezug auf die ringförmige Seitenplatte 17 kaum konstant zu halten ist, so daß der Konusschraubabschnitt 81, wie in Fig. 13 gezeigt, nicht vollständig in die ringförmige Seitenplatte 17 eingeschraubt werden kann. In diesem Fall tritt eine Spannungskonzentration bei dem Konusschraubabschnitt 81 auf, der die Festigkeit des Stiftes 11 vermindert, so daß der Stift 11 bei Langzeitgebrauch unter erschwerten Einsatzbedingungen gebrochen oder beschädigt werden kann. Zusätzlich wird bei dem Wälzlager mit dem Käfig des Zapfentyps gemäß Fig. 12, bei dem ein stiftförmiger Abstandsbolzen 55 in die beiden ringförmigen Seitenplatten 15, 17 eingepreßt und verschweißt wird, zum Einstellen des Zwischenabstandes zwischen beiden ringförmigen Seitenplatten 15, 17 eine Schablone benötigt. Es ist die Einstellung des Zwischenspaltes dann sehr kompliziert, falls der Zwischenspalt zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 zu eng werden sollte, da daraus das Problem eines sehr geringen Herstellungsspielraums resultiert bzw. sehr enge Toleranzen einzuhalten sind.

Der Stift 11 (oder der Abstandsbolzen 55) und die ringförmige Seitenplatte 17 oder die ringförmigen Seitenplatten 15 und 17, werden miteinander durch Schweißen verbunden, wie in Fig. 14 gezeigt ist (wobei die Fig. 14 den wesentlichen Teil des Wälzlagers mit dem Stiftkäfig von Fig. 11 zeigt). Es ist jedoch schwierig, die Qualität des Schweißteiles selbst mit geringen Kosten zu bewerten, und es gibt ein weiteres Problem, weil eine durch das Schweißen bedingte Rücksichtnahme bei der Härtebehandlung oder dergleichen des Stiftes 11 zu berücksichtigen ist. Das heißt, es ist schwierig, eine Wärmebehandlung für den gesamten Körper des Stiftes 11 oder des Abstandsbolzens 55 durchzuführen, weil dann beim Schweißen Brüche kaum zu vermeiden sind, obwohl es andererseits wünschenswert wäre, jeden Stift 11 oder Abstandsbolzen 55 einer Karburierungs- oder Abschreckbehandlung zu unterwerfen, um ihre Härte ausreichend zu steigern. Daraus resultiert, daß es schwierig ist, wegen zu geringer Härte im Betrieb eine reibungsbedingte Abrasion zu vermeiden, die verursacht wird durch den Kontakt mit dem Wälzkörper 13, oder die Festigkeit des Stiftes 11 oder des Abstandsbolzens 55 auch in einem Bereich, in dem das Durchführen der Härtungsbehandlung beschränkt ist, zu erhöhen. Die eigentlich gewünschte Härte wird dort nicht zu erzielen sein.

Andererseits wird in etwa die Hälfte einer Last, die von dem Wälzkörper 13 auf den Stift 11 ausgeübt wird, in einem Kontaktbereich mit der ringförmigen Seitenplatte 15 wirksam. Jedoch ist bei dem vorerwähnten, konventionellen Wälzlager der Flanschabschnitt 77 außerhalb der ringförmigen Seitenplatte 15 positioniert, so daß die Lastwirklänge bis dorthin groß ist. Daraus resultiert, daß eine im Schweißbereich erzeugte Spannung groß wird, was für den Zweck der Erhöhung der Festigkeit dieses Abschnittes unvorteilhaft ist.

Die vorliegenden Erfindung trägt den vorerwähnten, negativen Umständen Rechnung. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager der vorgenannten Art derart zu verbessern, dass ein Zusammenbau vereinfacht und eine Standfestigkeit des Wälzlagers verlängert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager wird ein Zwischenraum oder Abstand zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten bestimmt durch die Positionen der Bereiche großen Durchmessers in den Stiften und der Tiefe der Vertiefungen in den ringförmigen Seitenplatten, derart, daß der vorbestimmte Wert konstant wird und passt, nur durch Einhalten der dimensionalen Präzision dieser Teile. Da die Enden der Stifte und die beiden ringförmigen Seitenplatten festgelegt sind durch die parallelen Schraubverbindungen, ist es zusätzlich möglich, eine wirksame Härtungsbehandlung der Stifte durchzuführen, ohne einen Bruch oder dergleichen befürchten zu müssen, der durch das Schweißen verursacht werden könnte. Da weiterhin die Bereiche großen Durchmessers an den inneren Seiten der parallelen Schraubabschnitte angeordnet sind, wird die Wirklänge einer Last, die auf die Stifte ausgeübt wird, verkürzt, was der Festigkeit der Stifte zugutekommt

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Stiftes, wie er in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendbar ist,

Fig. 3 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 eine Perspektivansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit dem Käfig des Zapfentyps des vierten Ausführungsbeispiels und in einem Zustand, in dem die inneren und äußeren Laufringe entfernt sind,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Teiles A in Fig. 6,

Fig. 8 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 eine Radialschnittansicht eines wesentlichen Teilbereiches eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 einen in die Zeichnungsebene abgewickelten Querschnitt eines konventionellen Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps,

Fig. 11 eine Radialschnittansicht eines anderen konventionellen Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps, Fig. 12 eine in die Zeichnungsebene abgewickelte Querschnittsansicht zur Darstellung eines konventionellen Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps,

Fig. 13 eine Detailschnittansicht zur Darstellung des wesentlichen Teilbereiches des Wälzlagers mit dem Käfig des Stifttyps von Fig. 11 und

Fig. 14 eine beispielsweise Ansicht zur Darstellung des wesentlichen Teilbereiches des Wälzlagers mit dem Käfig des Stifttyps von Fig. 11.

Fig. 1 zeigt einen wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, gesehen in einer radialen Schnittebene. Das Lager 1 ist bei dieser Ausführungsform ein sogenanntes Doppelreihen- Zylinderrollenlager, in welchem zylindrische Rollen 7 in zwei Reihen zwischen einem inneren Laufring 3 und einem äußeren Laufring 5 angeordnet sind. Jede der zylindrischen Rollen 7 wird durch einen Käfig 13 des Stifttyps 13 drehbar festgehalten, der mit Stiften 11 ausgestattet ist, die mit Spiel in die jeweiligen Durchgangsbohrungen 9 eingepaßt sind, die im axialen Zentrum der Rollen 7 geformt sind, derart, daß jede Rolle einen vorbestimmten Umfangsabstand zur benachbarten Rolle 7 einhält.

Der Käfig 13 des Stifttyps dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einer ersten ringförmigen Seitenplatte 15, einer zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 und Muttern 19, (Ringmuttern bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel) (und den Stiften 11). Jeder Stift 11 ist mit ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitten 21 und 23 geformt, die denselben Schraubdurchmesser an beiden Enden eines Stiftbereiches 20 haben und mit ersten und zweiten Flanschabschnitten 25 und 27, die Bereiche großen Durchmessers bilden, die sich jeweils an den inneren Seiten der ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitten 21 und 23 befinden. Der erste Flanschabschnitt 25 hat einen kleineren Durchmesser als der zweite Flanschabschnitt 27, damit er durch die Durchgangsbohrung 9 der zylindrischen Rolle paßt. Andererseits ist zwischen dem zweiten parallelen Schraubabschnitt 23 und dem zweiten Flanschabschnitt 27 ein gerader oder glatter zylindrischer Bereich 29 geformt. Zusätzlich, und wie in Fig. 2 gezeigt (eine Perspektivansicht des Stifts 11), ist an der äußeren Peripherie des zweiten Flanschabschnittes 27 ein Paar paralleler Bereiche 31 geformt, die einander gegenüberliegen (Abflachungen im zweiten Flanschabschnitt 27).

Die erste ringförmige Seitenplatte 15 ist mit ersten Schraubbohrungen 41 ausgebildet, in die jeweils der erste parallele Schraubabschnitt 21 des Stiftes 11 verschraubbar eingreift. Die erste ringförmige Seitenplatte 15 weist ferner eine erste kreisförmige Vertiefung 43 an der inneren Seite jeder ersten Schraubbohrung 41 auf, in die der erste Flanschabschnitt 25 eingepaßt ist. Die zweite ringförmige Seitenplatte 17 ist mit parallelen Bohrungen 45 ausgestattet, in die jeweils der gerade Abschnitt 29 des Stiftes 11 eingepaßt ist. Ferner sind in der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 an deren innerer Seite zweite kreisförmige Vertiefungen 47 geformt, in die jeweils die zweiten Flanschabschnitte 27eingepaßt sind. An der äußeren Seite der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 sind dritte, kreisförmige Vertiefungen 49 geformt, in die jeweils die Muttern 19 eingepaßt sind.

Nachfolgend werden die Zusammenbauschritte des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und ein Betriebszustand beschrieben.

Um das Lager 1 des ersten Ausführungsbeispiels zusammenzubauen, baut der Montagearbeiter die zylindrischen Rollen 7 und die erste ringförmige Seitenplatte 15 auf der Seite des äußeren Laufringes an. Dann werden die Stifte 11 von außen in die jeweiligen Durchgangsbohrungen der zylindrischen Rollen 7 eingesetzt. Der Mechaniker plaziert dann einen Schraubenschlüssel oder dergleichen auf den abgeflachten Bereichen 31, um den ersten parallelen Schraubabschnitt 21 in die erste Schraubbohrung 41 mit einem vorbestimmten Drehmoment einzuschrauben. Auf diese Weise werden die erste ringförmige Seitenplatte 15 und die Stifte 11 miteinander verbunden und werden die ersten Flanschabschnitte 25 in die jeweiligen ersten kreisförmigen Vertiefungen 43 eingepaßt.

Dann positioniert der Montagetechniker die zweite ringförmige Seitenplatte 17 und steckt sie auf die Stifte 11. Nach dem Einsetzen des jeweiligen geraden Abschnittes 29 jedes Stiftes 10 in den parallelen Bohrungsabschnitt 45 werden die Muttern 19 mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment mittels eines Stift-Schrauben-Drehwerkzeugs oder dergleichen auf den zweiten parallelen Schraubabschnitt 23 geschraubt. Auf diese Weise werden nach der Vervollständigung der Montage der zylindrischen Rollen 7 und des Käfigs 13 des Stifttyps die zweiten Flanschabschnitte 27 in die jeweiligen zweiten kreisförmigen Vertiefungen 47 eingepaßt. Danach schweißt der Montagetechniker die Muttern 19 an die zweite ringförmige Seitenplatte 17, um zu verhindern, daß sich diese wieder lösen können.

Bei dem Lager 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird der Zwischenraum zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 bestimmt durch den Abstand zwischen den ersten und zweiten Flanschabschnitten 25 und 27 und die jeweilige Tiefe der ersten und zweiten kreisförmigen Vertiefungen 43 und 47. Aus diesem Grund werden die Zwischenabstände zwischen den zwei ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 und den zylindrischen Rollen 7 konstant und passend eingestellt durch Berücksichtigung der Präzision dieser erwähnten Dimensionen. Eine zusätzliche Bewegung (eine Rücksetzbewegung) der zylindrischen Rollen 7 in axialer Richtung tritt nicht auf. Wenn auf den Stift 11 durch die zylindrische Rolle 7 eine große Belastung oder eine Stoßbelastung ausgeübt wird, dann wird diese Last auf die ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 durch die ersten und zweiten Flanschabschnitte 25 und 27 übertragen, die jeweils relativ große Durchmesser besitzen. Aus diesem Grund wird der Stift 11 an den parallelen Schraubabschnitten 21 und 23 kaum jemals brechen oder beschädigt werden. Daraus resultiert eine weitaus höhere Lastaufnahme und ein besseres Betriebsverhalten unter Last, verglichen mit dem Operationsverhalten bei konventionellen Lagern. Ferner besitzt jeder Stift 11 keinen Teil, der geschweißt werden muß, so daß die Härte des gesamten Stiftes genügend erhöht werden kann durch Durchführung der Karburierung oder der Abschreckbehandlung, so daß reibbedingte Abrasionen oder dergleichen aus dem Kontakt mit der zylindrischen Rolle 7 auf ein Minimum reduzierbar sind.

Fig. 3 zeigt einen wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und in einem Radialschnitt des Lagers. Das zweite Ausführungsbeispiel zeigt ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager. Da die Struktur des Käfigs 13 des Stifttyps des zweiten Ausführungsbeispiels im wesentlichen die gleiche ist wie die des ersten Ausführungsbeispiels, wird nur auf einen Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen beschreibend hingewiesen.

Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel sind an den beiden Enden jedes Stiftes 11 erste und zweite parallele Schraubabschnitte 21 und 23 geformt. Jedoch ist der Außendurchmesser des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 wesentlich kleiner gewählt als der eines Stiftabschnittes 20, und ist ein Flanschabschnitt an der Innenseite des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 (zu sehen bei der ersten Ausführungsform) weggelassen. Das bedeutet, daß gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Stiftbereich 20 auch ein Bereich großen Durchmessers auf der Seite des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 dient, und daß das Ende davon in eine erste kreisförmige Vertiefung 43 eingepaßt wird. Die zweite ringförmige Seitenplatte 17 ist dünner ausgebildet als die des ersten Ausführungsbeispiels. Ferner gibt es keine kreisförmige Vertiefung, in die eine Mutter 19 an der äußeren Seite des parallelen Bohrungsabschnittes 45 eingepaßt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel als Mutter 19 jegliche Mutter verwendet werden kann, die anders ist als eine Ringmutter, d. h., eine Sechskantmutter oder eine Vierkantmutter oder dergleichen.

Nachfolgend werden Montageschritte für das Lager der zweiten Ausführungsform sowie ein Betriebszustand des zweiten Ausführungsbeispiels erläutert.

Um das Lager 1 des zweiten Ausführungsbeispiels zusammenzubauen, bringt der Montagetechniker zunächst die zylindrischen Rollen 7 und die erste ringförmige Seitenplatte 15 an der Seite des äußeren Laufringes 5 an, ehe er von außen die Stifte 11 in die jeweiligen Durchgangsbohrungen 9 der zylindrischen Rollen 7 einsetzt. Dann wird ein Schraubenschlüssel oder dergleichen auf den abgeflachten Bereichen 31 angesetzt, um den ersten parallelen Schraubabschnitt 21 in die erste Schraubbohrung 41 mit einem vorbestimmten Drehmoment einzuschrauben. Auf diese Weise werden die erste ringförmige Seitenplatte 15 und die Stifte 11 miteinander verbunden und werden die jeweiligen Stiftabschnitte 20 in die ersten kreisförmigen Vertiefungen 43 eingepaßt.

Danach positioniert der Montagetechniker die zweite ringförmige Seitenplatte 17 und steckt sie auf die Stifte 11. Nach dem Einsetzen des geraden Abschnittes 29 jedes Stiftes 11 in den parallelen Bohrungsabschnitt 45 wird jede Mutter 19 mit einem vorbestimmten Drehmoment mittels eines Steckschlüssels oder dergleichen auf den zweiten parallelen Schraubabschnitt 23 geschraubt. Auf diese Weise werden die zweiten Flanschabschnitte 27 in die jeweiligen zweiten kreisförmigen Vertiefungen 47 durch Vervollständigung der Montage der zylindrischen Rollen 7 des Käfigs 13 des Stifttyps eingepaßt. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dieser Ausführungsform die Muttern 19 nicht an die zweite ringförmige Seitenplatte 17 angeschweißt werden. Ein derartiges Schweißen kann, falls erforderlich, jedoch durchgeführt werden.

Mit dem Lager 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel lassen sich dieselben Betriebszustände und Effekte erzielen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch läßt sich die Festigkeit der zylindrischen Rollen 7 oder der Stifte 11 höher wählen als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. D. h., daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Stift 11 sehr einfach durch seine zylindrische Rolle 7 hindurchgeführt werden kann, da an der inneren Seite des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 kein Flanschabschnitt vorgesehen ist, und zwar auch dann, wenn das Spiel zwischen der Durchgangsbohrung 9 und dem Stiftabschnitt 20 auf ein Minimum reduziert ist. Dadurch wird es möglich, den Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 9 zu reduzieren oder den Außendurchmesser des Stiftabschnittes 20 zu vergrößern, jeweils zum Zwecke der Erhöhung der Festigkeit.

Fig. 4 zeigt einen wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Stifttyps gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und zwar in einem Radialschnitt des Lagers. Das dritte Ausführungsbeispiel weist ein einreihiges Zylinderrollenlager auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Käfig 13 des Stiftstyps insgesamt identische Anordnungen an beiden Enden jedes Stifts 11.

In dem dritten Ausführungsbeispiel sind an beiden Enden des Stiftes 11 parallele Schraubabschnitte 21 geformt, die denselben Durchmesser haben, und ein gerader Abschnitt 29, der einen kleineren Durchmesser als ein Stiftabschnitt 20 besitzt, ist an der inneren Seite davon geformt. D. h., daß bei diesem Ausführungsbeispiel jedes der beiden Enden des Stiftes 11 einen abgestuften Bereich besitzt, und daß die beiden Enden des Stiftabschnittes 20 in die kreisförmigen Vertiefungen 43 der beiden ringförmigen Seitenplatten 15 eingepaßt sind. An den beiden ringförmigen Seitenplatten 15 sind wie bei der zweiten ringförmigen Seitenplatte des zweiten Ausführungsbeispiels keine kreisförmigen Vertiefungen geformt, in die sich eine Mutter 19 an der Außenseite eines parallelen Bohrungsabschnittes 45 einpassen läßt.

Nachfolgend werden Montageschritte des Lagers des dritten Ausführungsbeispiels und ein Betriebszustand dieses Ausführungsbeispiels beschreibend erläutert.

Um das Lager 1 des dritten Ausführungsbeispiels zusammenzubauen, befestigt der Montagetechniker zunächst die Stifte 11 an einer der beiden ringförmigen Seitenplatten 15, und zwar mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment und mittels der Muttern 19, um auf diese Weise eine Unterbaugruppe zu bilden. Dann werden die Stiftabschnitte 20 der Stifte 11 in die Durchgangsbohrungen 9 der zylindrischen Rollen 7 gesetzt, die an der Seite des Außenlaufringes 5 vorgesehen sind. Danach positioniert der Montagetechniker die andere der ringförmigen Seitenplatten 15 und steckt sie auf die Stifte 11. Nach dem Einsetzen des geraden Abschnittes 29 jedes Stiftes 11 in den parallelen Bohrungsabschnitt 45 werden die Muttern 19 auf die zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment und mittels eines Steckschlüssels oder dergleichen geschraubt. Auf diese Weise werden nach Fertigstellung der Montage der zylindrischen Rollen 7 und des Käfigs 13 des Stifttyps die Stiftabschnitte 20 in die kreisförmigen Vertiefungen 43 eingepaßt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die zweite ringförmige Seitenplatte und die Muttern 19 auch bei diesem Ausführungsbeispiel nicht verschweißt werden, obwohl ein solches Schweißen, falls erforderlich, vorgenommen werden kann.

Mit dem Lager 1 des dritten Ausführungsbeispiels lassen sich dieselben Betriebszustände und Effekte erzielen wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, obwohl der Montageprozeß vereinfacht ist. D. h., daß es möglich ist, eine der ringförmigen Seitenplatten 15 und die Stifte 11 als eine Unterbaugruppe dieses Ausführungsbeispiels zu formen, so daß dieser Unterbaugruppen-Zusammenbauschritt durch eine automatische Montagemaschine oder dergleichen durchführbar ist und die Montagearbeit erheblich vereinfacht wird im Vergleich mit den anderen Ausführungsbeispielen. Da insgesamt identische Produkte verwendet werden und eine Sorte ringförmiger Seitenplatten 15 und Muttern 19 läßt sich die Anzahl der Einrichtungen zum Herstellen dieser Produkte (eine Preßstanze, ein Schneidwerkzeug oder dergleichen) reduzieren und die Auswahl, Lagerhaltungssteuerung und dergleichen, für diese Montagearbeit werden sehr einfach.

Fig. 5 zeigt den wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einem Radialschnitt des Lagers, während Fig. 6 eine Perspektivansicht desselben Lagers ist, wobei jedoch die inneren und äußeren Laufringe entfernt sind.

Fig. 7 zeigt den Teil A aus der Fig. 6 und zwar in einem Querschnitt. Das Lager 1 ist ein einreihiges Zylinderrollenlager, bei dem die zylindrischen Rollen 7 an ihren beiden Enden jeweils kreisförmige Vertiefungen besitzen, die zwischen dem inneren Laufring 3 und dem äußeren Laufring 5 positioniert werden. Jede zylindrische Rolle 7 wird drehbar abgestützt durch einen Käfig 53 des Zapfentyps, der Lagerbolzen 51 besitzt, die mit Spiel in die jeweiligen kreisförmigen Vertiefungen 41 eingepaßt werden, um auf diese Weise einen vorbestimmten Umfangsabstand zwischen benachbarten Zylinderrollen 7 einzuhalten.

Der Käfig 53 des Zapfentyps dieses Ausführungsbeispiels besteht aus stiftartigen Distanzbolzen 55 und Muttern 19, aus ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 mit den Achsstummeln 51, die jeweils von deren inneren Seiten nach innen vorstehen. An jedem Abstandshalte-Bolzen 55 sind erste und zweite parallele Schraubabschnitte 21 und 23 mit identischen Schraubdurchmessern geformt, und zwar an beiden Enden eines Schaftabschnittes 57. An den inneren Seiten dieser ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitte 21 und 23 sind erste und zweite Flanschabschnitte 25 und 27 geformt, die als die Bereiche großen Durchmessers dienen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Flanschabschnitte 25 und 27 mit demselben Durchmesser ausgebildet.

Die erste ringförmige Seitenplatte 15 ist mit ersten Schraubbohrungen 41 geformt, die in Schraubeingriff stehen mit den ersten parallelen Schraubabschnitten 21 der Bolzen 55. Ferner sind erste kreisförmige Vertiefungen 43 in der inneren Seite der Seitenplatte 15 geformt, in welche die ersten Flanschabschnitte 25 eingepaßt werden. Die zweite ringförmige Seitenplatte 17 ist mit zweiten kreisförmigen Vertiefungen 47 ausgestattet, in die die zweiten Flanschabschnitte 27 der Bolzen 55 eingepaßt werden. Ferner besitzt die Seitenplatte 17 parallele Bohrungsabschnitte 59, durch welche die zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 hindurchgeführt sind. An der Außenseite der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 sind äußere periphere Flansche 61 und innere periphere Flansche 63 angeformt, die nach außen vorstehen.

Montageschritte des Lagers des vierten Ausführungsbeispiels sowie ein Betriebszustand davon werden nachstehend beschrieben.

Um das Lager 1 des vierten Ausführungsbeispiels zusammenzubauen, setzt der Montagetechniker den Außenring 5 und die erste ringförmige Seitenplatte 15 in eine nicht gezeigte Montageschablone. Dann werden die Stummel 51 in die kreisförmigen Vertiefungen 49 eingepaßt, um auf diese Weise jede Zylinderrolle 7 an einer vorbestimmten Position an der ersten ringförmigen Seitenplatte 15 zu montieren. Danach dreht der Montagetechniker den zweiten Flanschbereich 27 mittels eines Schraubenwerkzeugs oder dergleichen, um den ersten parallelen Schraubabschnitt 21 des Bolzens 55 in die erste Schraubbohrung 41 mit einem vorbestimmten Drehmoment derart einzuschrauben, daß der erste Flanschabschnitt 25 in festem Kontakt mit der Grundfläche der ersten kreisförmigen Vertiefung 43 gebracht wird.

Danach baut der Montagetechniker die zweite ringförmige Seitenplatte in einer Position ein, in der die Stummel 51 in die kreisförmigen Vertiefungen 49 der Zylinderrollen 7 eindringen und gleichzeitig die zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 der Bolzen 55 durch die parallelen Bohrungsabschnitte 59 hindurchtreten. Dann schraubt der Montagetechniker die Muttern 19 auf die jeweiligen zweiten parallelen Schraubabschnitte 23, und zwar mittels eines Stiftschraubenschlüssels und mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment, wodurch die Montage der Zylinderrollen 7 und des Käfigs 53 des Zapfentyps komplettiert und die zweiten Flanschabschnitte 27 in die zweiten kreisförmigen Vertiefungen 47 eingepaßt werden. Danach schweißt der Montagetechniker die Muttern 19 an die zweite ringförmige Seitenplatte 17, um ihr späteres Lösen zu verhindern.

In dem Lager 1 des vierten Ausführungsbeispiels ist, wie bei dem Wälzlager mit dem Käfig des Stifttyps des ersten Ausführungsbeispiels, zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 ein Zwischenraum bestimmt durch einen Abstand zwischen den ersten und zweiten Flanschabschnitten 25 und 27 der Bolzen 55 und den Tiefen der ersten und zweiten kreisförmigen Vertiefungen 43 und 47 in beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17. Aus diesem Grund sind die Abstände zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 und den Zylinderrollen 7 konstant und passend eingestellt, nur durch Einhalten einer bestimmten Präzision dieser Dimensionen. Eine zusätzliche Bewegung (Rücksprungbewegung) der Zylinderrollen 7 in axialer Richtung tritt nicht auf. Da die Bolzen 55 jeweils geformt sind mit den ersten und zweiten Flanschabschnitten 25 und 27 an den Innenseite der ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitte 21 und 23 ist sichergestellt, daß eine auftretende Momentanbelastung hauptsächlich auf diese ersten und zweiten Flanschabschnitte 25 und 27 einwirkt. Es ist deshalb möglich, den Schaftbereich 57 des Bolzens 55 schlank auszubilden, wodurch sich die Anzahl der Rollen 7 vergrößern läßt oder die Rollen sehr solid ausgebildet werden können, weil der Zwischenraum zum Unterbringen des Bolzens 55 klein sein kann. Daraus resultiert, daß es leichter wird, die einem Lastdruck widerstehende Bruchlastgrenze der Zylinderrollen 7 zu erhöhen. Weiterhin besitzt der Bolzen 55 keinen zu verschweißenden Teil, so daß die Härte des gesamten Bolzens gesteigert werden kann durch Ausführen der Karburisierungs- oder Abschreckungsbehandlung. Auf diese Weise läßt sich eine Biegung oder dergleichen des Käfigs 53 des Zapfentyps auf ein Minimum reduzieren.

Fig. 8 zeigt den wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, und zwar in einem Radialschnitt des Lagers. Das Lager 1 ist bei diesem Ausführungsbeipiel ebenfalls ein einreihiges Zylinderrollenlager, in dem die Zylinderrollen 7 jeweils kreisförmige Vertiefungen 49 an beiden Enden aufweisen, die im fertiggestellten Lager zwischen einem Innenring 3 und einem Außenring 5 positioniert sind. Jede der Zylinderrollen 7 wird drehbar festgehalten durch einen Käfig 53 des Zapfentyps, der ausgestattet ist mit Stummeln 51, die mit Spiel in die kreisförmigen Vertiefungen 49 eingepaßt werden, und auch mit Lagerzapfenstummeln 65, die in die gegenüberliegenden kreisförmigen Vertiefungen 49 mit Spiel eingepaßt sind, um zwischen benachbarten Zylinderrollen 7 in Umfangsrichtung des Lagers einen vorbestimmten Abstand einzustellen.

Der Käfig 53 des Zapfentyps weist Abstandsbolzen 55 auf, die mit Spiel in Durchgangsbohrungen 9 eingepaßt sind, die im axialen Zentrum einiger Zylinderrollen 7 geformt sind. Zusätzlich zur ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 sind Muttern 19 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Käfig 53 des Zapfentyps drei Distanzhalte-Bolzen 55 in gleichen Zwischenabständen vorgesehen, und in anderen Umfangsbereichen Stummel 51, die ähnlich sind denen des vierten Ausführungsbeispiels, und die vorstehen von den inneren Seitenflächen der ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17. Jeder der Abstandshalte-Bolzen 55 ist geformt mit ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitten 21 und 23 an beiden Enden eines Schaftabschnittes 57. Jedoch ist der Außendurchmesser des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 substantiell kleiner gewählt als der Außendurchmesser des Schaftabschnittes 57. An der inneren Seite des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 ist kein Flanschabschnitt geformt. An der inneren Seite des zweiten parallelen Schraubabschnittes 23 ist hingegen ein Lagerzapfen-Stummel 65 mit der Form eines Zylinders geformt.

In den Positionen, in denen die Bolzen 55 angeordnet sind, ist die erste ringförmige Seitenplatte 15 mit ersten Schraubbohrungen 41 versehen, die in Schraubeingriff bringbar sind mit den ersten parallelen Schraubabschnitten 21 der Bolzen 55 im axialen Zentrum des Lagerzapfen-Stummels 51. Die Seitenplatte 15 ist auch versehen mit ersten kreisförmigen Vertiefungen 43, in welche die Schaftabschnitte 57 einpaßbar sind, und zwar konzentrisch mit den ersten Schraubbohrungen 41. Auch wird der Lagerzapfen-Stummel 65 jedes Bolzens 55 in Kontakt mit der innenseitigen Oberfläche der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 gebracht, und ist an der inneren Seitenfläche der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 ein paralleler Bohrungsabschnitt 59 geformt, durch welchen der zweite parallele Schraubabschnitt 23 hindurchführbar ist.

Montageschritte für das Lager des fünften Ausführungsbeispiels und ein Betriebszustand dieses Lagers werden nachstehend beschrieben.

Zum Montieren des Lagers 1 des fünften Ausführungsbeispiels setzt der Montagetechniker den Außenring 5 und die erste ringförmige Seitenplatte in eine nicht gezeigte Schablone. Dann werden die kreisförmigen Vertiefungen 49 auf die Stummel 51 gepaßt, um auf diese Weise die Zylinderrollen 7 in vorbestimmten Positionen an der ersten ringförmigen Seitenplatte zu montieren. Nachdem der Montagetechniker die Bolzen 55 in die jeweilige Durchgangsbohrungen 9 der Zylinderrollen 7 einsetzt und einpaßt, dreht er jeden Lagerzapfen-Stummel 65 mittels eines Schraubendrehwerkzeuges oder um auf diese Weise den ersten parallelen Schraubabschnitt 21 des Bolzens 55 in die erste Schraubbohrung 41 mit einem vorbestimmten Drehmoment und derart einzuschrauben, daß der Schaftabschnitt 57 in festen Kontakt mit der Grundfläche der ersten kreisförmigen Vertiefung 43 gebracht wird. Auf diese Weise werden in den Positionen, in denen die Bolzen 55 vorgesehen sind, jeweils der Lagerzapfenstummel 51 und der Stummelabschnitt 65 in die kreisförmigen Vertiefungen 49 an beiden Enden der Zylinderrollen 7 eingepaßt, so daß die Zylinderrollen 7 durch die erste ringförmige Seitenplatte 15 und die Bolzen 55 festgelegt werden. Als nächstes setzt oder paßt der Montagetechniker in Positionen, die verschieden sind von denen, in denen die Abstandsstift-Bolzen 55 angeordnet sind, d. h., in Positionen, in denen kein solcher Bolzen vorgesehen ist, die kreisförmigen Vertiefungen 49 der Zylinderrollen 7 auf die jeweiligen Stummel 51 der Seitenplatte, ehe er die zweite ringförmige Seitenplatte 17 einer Position montiert, in denen die zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 der Bolzen 55 durch die parallelen Bohrungssektionen 59 hindurchgehen. Als nächstes schraubt der Montagetechniker die Muttern 19 auf die jeweiligen zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment mittels eines Stiftschraubendrehens auf, derart, daß eine Endfläche jedes Stummels 65 in festem Kontakt mit der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 gebracht wird, um die Montage der Zylinderrollen 7 und des Käfigs 53 des Zapfentyps zu komplettieren. Danach schweißt der Montagetechniker die Muttern 19 an der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 fest, um deren späteres Lösen zu verhindern.

Mit dem Lager 1 des fünften Ausführungsbeispiels lassen sich im wesentlichen die gleichen Betriebszustände und dieselben Effekte erzielen wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel. Jedoch sind in dieser Ausführungsform die Abstandsstift-Bolzen 55 untergebracht in den Zylinderrollen 7, so daß der Umfangsabstand zwischen benachbarten Zylinderrollen 7 weiterhin verkürzt werden kann und sich die Anzahl der Zylinderrollen 7 steigern läßt. Es ist deshalb möglich, die Lastaufnahmekapazität des Lagers zu erhöhen. Da der Schaftabschnitt 57 des Abstandsstift-Bolzens 55 nicht mit der Durchgangsbohrung 9 der Zylinderrolle 7 in Kontakt kommt, kann der Schaftabschnitt 57 einen vergleichsweise kleinen Durchmesser besitzen, um den Zwischenraum zwischen den ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 festzulegen und eine Verdrehung zwischen diesen zu vermeiden, im Vergleich mit dem Wälzlager mit dem Käfig des Stifttyps, wie früher erwähnt. Aus diesem Grund kann auch die Durchgangsbohrung der Zylinderrolle 7 einen kleineren Durchmesser haben wie bei einem Wälzlager mit einem Käfig des Stifttyps, so daß es möglich wird, die dem Lastdruck entgegenwirkende Bruchlastgrenze der Zylinderrollen 7 selbst zu erhöhen.

Fig. 9 zeigt den wesentlichen Teilbereich eines Wälzlagers mit einem Käfig des Zapfentyps gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, und zwar in einem Radialschnitt des Lagers. Das Lager 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls ein einreihiges Zylinderrollenlager, in dem die Zylinderrollen 7 kreisförmige Vertiefungen 49 an ihren beiden Enden und zwischen einem inneren Laufring 3 und einem äußeren Laufring 5 aufweisen. Jede Zylinderrolle 7 ist drehbar durch einen Käfig 53 des Zapfentyps festgelegt, der Stummel 51 besitzt, die mit Spiel in die jeweiligen kreisförmigen Vertiefungen 49 eingepaßt sind, und auch mit Stummelabschnitte 65, um einen vorbestimmten Umfangsabstand zwischen benachbarten Zylinderrollen 7 einzustellen.

Der Käfig 53 des Zapfentyps weist Abstands-Bolzen 55 auf, die mit Spiel in Durchgangsbohrungen 9 eingesetzt sind, die in dem jeweiligen axialen Zentrum um einige Zylinderrollen 7 geformt sind. Ferner sind Muttern 19 vorgesehen, zusätzlich zu ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17. Bei dieser Ausführungsform sind drei Abstandsstift-Bolzen 55 in gleichmäßigen Umfangsabständen im Käfig 53 des Zapfentyps vorgesehen. In Bereichen, die von den vorher erwähnten Bereichen verschieden sind, d. h. dort wo keine Abstandsstift-Bolzen vorgesehen sind, stehen von den inneren Seitenflächen der ersten und zweiten ringförmigen Seitenplatten 15 und 17 Stummel 51 vor, die ähnlich sind denen des fünften Ausführungsbeispiels. Jeder Abstandsstift-Bolzen 55 ist mit ersten und zweiten parallelen Schraubabschnitten 21 und 23 an den beiden Enden eines Schaftabschnittes 57 versehen. Jedoch ist der Außendurchmesser des zweiten parallelen Schraubabschnittes 23 substantiell kleiner gewählt als der Außendurchmesser des Schaftabschnittes 57, so daß ein Schulterbereich 27a geformt wird. An der Innenseite des zweiten parallelen Schraubabschnittes 23 ist kein Flanschabschnitt geformt. Hingegen ist an der Innenseite des ersten parallelen Schraubabschnittes 21 ein Stummel-Abschnitt 65 mit der Form eines Zylinders geformt.

In den Positionen, in denen die Abstandsstift-Bolzen 55 vorgesehen sind, ist die erste ringförmige Seitenplatte 15 an ihrer Innenseite mit ersten kreisförmigen Vertiefungen 43 ausgestattet, in die die Stummelabschnitte 65 der Abstandsstift-Bolzen 55 eingepaßt sind. Ferner sind erste Schraubbohrungen 41 vorgesehen, die in Schraubeingriff stehen mit den ersten parallelen Schraubabschnitten 21, und zwar konzentrisch zu den ersten kreisförmigen Vertiefungen 43. Die zweite ringförmige Seitenplatte 17 ist ferner ausgestattet mit parallelen Bohrungsabschnitten 59, durch welche die zweiten parallelen Schraubabschnitte 23 der Abstandsstift-Bolzen 55 hindurchgeführt sind in den axialen Zentren der Achsstummel 51. In zweite kreisförmige Vertiefungen 47 sind die Schaftabschnitte 57 konzentrisch zu den Bohrungsabschnitten 59 eingepaßt.

Montageschritte des Lagers des sechsten Ausführungsbeispiels werden nachstehend erläutert.

Um das Lager 1 des sechsten Ausführungsbeispiels zusammenzubauen setzt der Montagetechniker zunächst den Außenring 5 in eine nicht gezeigte Schablone. Dann werden die Zylinderrollen 7 an ihren jeweiligen Positionen montiert, die im wesentlichen im Außenring vorbestimmt sind. Danach dreht der Montagetechniker den Stummelabschnitt 65 jedes Abstandsstift-Bolzens 55 mittels eines Schraubendrehers oder dergleichen, um den ersten parallelen Schraubabschnitt 21 des Bolzens 55 in die erste Schraubbohrung 41 mit einem vorbestimmten Drehmoment und derart einzuschrauben, daß der Stummelabschnitt 65 in festen Kontakt mit der Grundfläche der ersten kreisförmigen Vertiefung 43 gebracht wird. Auf diese Weise wird die erste ringförmige Seitenplatte 15 mit den daran befestigten Bolzen 55 mit den Rollen zusammengebaut, die zuvor bereits im Außenring 5 angebracht wurden, so daß die kreisförmigen Vertiefungen 45 auf die Stummel 51 in Bereiche aufgepaßt werden, die verschieden sind von den Positionen, in denen die Abstandsstift-Bolzen 55 vorgesehen sind. In den Positionen, in denen die Bolzen 55 vorgesehen sind, werden diese Bolzen 55 eingesetzt durch entsprechende Durchgangsbohrungen 9 der Rollen 7. Dann baut der Montagetechniker die zweite ringförmige Seitenplatte 17 in der Position ein, in der die kreisförmigen Vertiefungen 49 der Zylinderrollen 7 auf die Zapfenstummel 51 treffen, und zwar in Bereichen, die verschieden ist von den Positionen der Bolzen 55. Gleichzeitig wird der zweite parallele Schraubabschnitt 53 jedes Bolzens 55 durch den parallelen Bohrungsabschnitt 49 hindurchgeführt. Danach schraubt der Montagetechniker die Muttern 19 auf die jeweiligen zweiten parallelen Schraubabschnitte 23, und zwar mit einem vorbestimmten Anzugsdrehmoment und mittels eines Stiftdrehschlüssels. Dadurch werden die Schulterbereiche 27a in festem Kontakt mit der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 gebracht, so daß die Montage der Zylinderrollen 7 und des Käfigs 53 des Zapfentyps komplettiert sind. Danach schweißt der Montagetechniker die Muttern 19 an der zweiten ringförmigen Seitenplatte 17 fest, um deren späteres Lösen zu verhindern.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Betriebszustände und die Effekte des Lagers 1 des sechsten Ausführungsbeispiels gleich sind mit denen des fünften Ausführungsbeispiels, so daß eine spezielle Beschreibung hierfür entbehrlich ist.

Vorstehend ist beispielhaft die technische Lehre der Erfindung angewandt bei einreihigen oder doppelreihigen Zylinderrollenlagern. Jedoch läßt sich die technische Lehre der Erfindung ebenfalls verwenden bei jeder Art von Wälzlager wie auch bei einem konischen Rollenlager, einem Selbstzentrierenden-Steuerrollenlager, usw.. Ferner ist die Anzahl der stiftartigen Verbindungsbolzen in den fünften und sechsten Ausführungsbeispielen jeweils drei. Es ist jedoch möglich, vier oder mehr solcher Ankerbolzen zu verwenden, oder die Ankerbolzen bei allen Zylinderrollen vorzusehen. Ferner soll die tatsächliche Ausbildung des jeweiligen Stiftes bzw. Ankerbolzens oder der ringförmigen Seitenplatte nicht auf die beschriebene Ausführungsformen beschränkt sein. Diese Komponenten lassen sich in Abstimmung auf den jeweiligen Lagertyp zweckmäßig modifizieren.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich ein Wälzlager, das einen Käfig besitzt, welcher an beiden Enden der Wälzkörper jeweils eine ringförmige Seitenplatte eines Paares von Seitenplatten besitzt, sowie eine Vielzahl von Stiften, die mit ihren beiden Enden jeweils mit Stiftanschlußbereichen des Paares der ringförmigen Seitenplatten verbunden sind, um diese ringförmigen Seitenplatten mit einem vorbestimmten Zwischenabstand zu fixieren. An den beiden Enden jedes Stiftes sind parallele Schraubabschnitte vorgesehen. Innerhalb der beiden parallelen Schraubabschnitte sind Bereiche großen Durchmessers vorgesehen, deren jeder einen größeren Durchmesser als der parallele Schraubabschnitt besitzt. Das Paar der ringförmigen Seitenplatten ist jeweils ausgestattet mit kreisförmigen Vertiefungen, in welche die Bereiche großen Durchmessers an den inneren Seiten der Stiftanschlußbereiche eingepaßt sind, so daß der Zwischenraum zwischen den beiden ringförmigen Seitenplatten bestimmt wird durch die Positionen der Bereiche großen Durchmessers der Stifte und den Tiefen der Vertiefungen in den ringförmigen Seitenplatten. Daraus resultiert, daß ein konstanter und passender Wert des Abstandes erzielt wird nur durch Aufrechterhalten einer bestimmten dimensionalen Präzision dieser Teile. Da die Enden der Stifte und die beiden ringförmigen Seitenplatten miteinander verbunden sind durch parallele Schrauben, ist es möglich, eine Härtebehandlung der Stifte auszuführen, ohne einen Bruch oder eine Bruchstelle zu begünstigen, die durch ein Schweißen hervorgerufen werden könnte. Weiterhin sind die Bereiche großen Durchmessers so positioniert an den inneren Seiten der parallelen Schraubabschnitte, daß die Wirklänge einer Last, die auf die Stifte einwirkt, verkürzt ist. Daraus resultiert, daß die Stifte kaum mehr brechen oder beschädigt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Wälzlager mit einem inneren Laufring (3), einem konzentrisch zum inneren Laufring (3) angeordneten äußeren Laufring (5), einer Mehrzahl an zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring (3, 5) angeordneten Wälzkörpern (7) und einem Käfig (13, 53) zum Festlegen der Wälzkörper (7), wobei der Käfig zwei ringförmige Seitenplatten (15, 17), die an den beiden Enden jedes Wälzkörpers (7) zur drehbaren Abstützung desselben vorgesehen sind, und eine Mehrzahl an Stiften oder Bolzen (11, 55) aufweist, die zwischen den Seitenplatten (15, 17) angeordnet und mit deren jeweiligen Endbereichen mit den Seitenplatten (15, 17) verbunden sind und zumindest einen Bereich großen Durchmessers aufweisen, wobei jeder Stift oder Bolzen einen ersten und einen zweiten parallelen Schraubabschnitt (21, 23) aufweist, wobei die Schraubabschnitte an den gegenüberliegenden Endbereichen jedes Stiftes ausgeformt sind und die Bereiche großen Durchmessers (25, 27) jeweils an den inneren Seiten der ersten und der zweiten parallelen Schraubabschnitte (21, 23) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Innenseiten der ringförmigen Seitenplatten in den Verbindungsbereichen der Stifte mit den Seitenplatten kreisförmige Ausnehmungen (43, 47) ausgebildet sind, wobei die Bereiche großen Durchmessers (25, 27) zur zumindest teilweisen Aufnahme in den kreisförmigen Ausnehmungen vorgesehen sind und die einzelnen Stifte mit einem ihrer Endbereiche in eine der Seitenplatten (15) eingeschraubt und mit dem gegenüberliegenden Endbereich mit der entsprechenden weiteren Seitenplatte (17) über eine Mutter (19) verbunden sind.
  2. 2. Wälzlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei voneinander getrennte Bereiche großen Durchmessers (25, 27), wobei zwischen den Bereichen großen Durchmessers (25, 27) ein Schaftbereich (20,57) angeordnet ist.
  3. 3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bereich großen Durchmessers (27), der mit einer der Seitenplatten (17) über eine Mutter (19) verbunden ist und dem entsprechenden benachbarten Schraubabschnitt (23) ein glatter oder zylindrischer Bereich (29) ausgebildet ist, wobei der glatte oder zylindrische Bereich (29) eine in der entsprechenden Seitenplatte (17) ausgebildete Bohrung (45, 59) durchsetzt.
  4. 4. Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Außenseite der Seitenplatte (17), die mit den Bolzen oder Stiften (11, 55) jeweils über Muttern (19) verbunden ist, erste und zweite Flanschbereiche aufweist, zwischen denen die Muttern (19) aufgenommen sind.
  5. 5. Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte oder Bolzen (11, 55) jeweils zwischen zwei benachbarten Wälzkörpern (7) angeordnet sind.
  6. 6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Bereiche großen Durchmessers (25, 27) gleichen Durchmesser aufweisen und der Schaftbereich (57) einen kleineren Durchmesser als die zwei Bereiche großen Durchmessers (20,27) aufweist.
  7. 7. Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Durchgangsbohrungen (9), die in den Wälzkörpern (7) entlang einer Längsachse derselben angeordnet sind, wobei die Stifte oder Bolzen (11, 55) die Durchgangsbohrungen (9) durchsetzen und die Wälzkörper (7) relativ zu den Stiften oder Bolzen (11, 55) drehbar sind.
  8. 8. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Bereiche großen Durchmessers (25, 27) unterschiedlichen Außendurchmesser aufweisen.






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