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Dokumentenidentifikation DE102008004070B4 28.04.2011
Titel Verfahren zur Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung bei einem Wälzlager
Anmelder Franke & Heydrich KG, 73431 Aalen, DE
Erfinder Öhlert, Franz, 73433 Aalen, DE
Vertreter Patentanwälte Fay & Dziewior, 89073 Ulm
DE-Anmeldedatum 12.01.2008
DE-Aktenzeichen 102008004070
Offenlegungstag 16.07.2009
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse F16C 23/06  (2006.01)  A,  F,  I,  20080112,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse F16C 33/61  (2006.01)  A,  L,  I,  20080112,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung bei einem Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers oder eines Vierpunktlagers. Weiter betrifft die Erfindung ein Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers oder eines Vierpunktlagers, bei dem die Wälzkörper sich an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen ausgebildet sind, welche in Lagernuten beidseits der Lagerteilung angeordnet sind, mit einer Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung nach diesem Verfahren.

Die Erfindung betrifft hierbei insbesondere solche Wälzlager, die eine sehr schmale Bauweise aufweisen. Bauartbedingt besitzen derartige, teilweise als Dünnringlager bekannte Wälzlager in der Regel eine geringere Tragzahl und erlauben es darüber hinaus in der Regel nicht, das Lagerspiel bzw. die Lagervorspannung einzustellen, was gerade im Hinblick auf die schmale Bauweise hier von besonderer Bedeutung ist. Die Abstimmung des Lagers hat daher in der Regel mittels Sortierung der Wälzkörper zu erfolgen, was eine hochgenaue Fertigung bzw. Vermessung der umschließenden Lagerkonstruktion notwenig macht.

Aus der DE 750534 A ist die Herstellung von einstellbaren Kugellagern mit Kugellaufbahnen aus Drahtringen bekannt, wobei hier der neue Gedanke verfolgt wird, das Kugellager unter Überlast einlaufen zu lassen, so dass die Kugeln selbst die Laufflächen in den Drahtringen ausbilden. Dazu lässt man das Drahtkugellager nach dem betriebsfertigen Zusammenbau so lange mit größerer als betriebsmäßiger Belastung unter Nachstellung des Lagerspiels einlaufen, bis zur Vergrößerung der Laufbahnauflage der Kugeln hohlgewölbte Laufflächen an den Drahtringen gebildet sind.

Dazu ist der äußere, zwei der Drahtringe aufnehmende Laufring zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Teile in axialer Richtung des Lagers gegeneinander verstellbar sind. Das Nachstellen des Kugellagers führt jedoch dazu, dass die beiden in dem zweiteiligen Laufring angeordneten Drahtringe gegeneinander verstellt werden, also ihre Anlagepunkte an den Kugeln verändern, was im Übrigen – mit zunehmendem Einlaufen des Lagers – auch eine Verdrehung der Drahtringe erforderlich macht, damit diese mit ihrer hohlgewölbten Lauffläche in optimaler Anlage an den Kugeln bleiben.

Hier erfolgt also keine eigentliche Nachstellung bzw. Veränderung des Lagerspiels, sodern eine bewusste Verformung des Kugellagers, wodurch wegen der Verlagerung der Drahtringe auch die Lagereigenschaften selbst beeinflusst werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das es möglich ist, auch bei derartig schmalbauenden Lagern die Möglichkeit einer Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung zu ermöglichen.

Ein diese Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht lösendes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wälzkörper an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen ausgebildet werden, welche in prismatischen, mit keilförmig sich aufweitenden Nutwänden versehenen Lagernuten angeordnet werden, wobei wenigstens ein Laufringbett von zwei Ringelementen gebildet wird, deren Trennungsebene durch den achsparallel verlaufenden Boden der Lagernut verläuft, wobei eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Laufbahndurchmessers der Wälzkörper mittels einer radialen Verstellung des äußeren oder des inneren Laufrings über die prismatischen Flanken der Lagernut erzeugt wird.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im Wesentlichen darin, dass die Einstellung des Lagerspiels bzw. der Lagervorspannung über eine Veränderung der Lagernut beeinflusst werden kann.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann die radiale Verstellung des äußeren bzw. des inneren Laufrings durch Abschleifen der keilförmigen Nutwände der jeweiligen Lagernut erfolgen.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung können zur Veränderung der Breite des achsparallel verlaufenden Bodens der Lagernut Abstimmbeilagen zwischen den Ringelementen eingefügt werden. Dadurch vergrößert sich der Abstand der prismatischen Flanken der Lagernut, wodurch der Laufring tiefer in die Lagernut eintaucht. Die Abstimmbeilagen werden dabei in vorteilhafter Weise zwischen den zur Lagerachse senkrecht ausgerichteten Flanschflächen der Ringelemente eingefügt.

Schließlich können die beiden Ringelemente gemäß einer weiteren Ausführungsform auch über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sein, so dass die Breite des achsparallel verlaufenden Bodens der Lagernut über die gegenseitige Drehstellung der beiden Ringelemente eingestellt wird. Diese Ausführungsvariante stellt hinsichtlich der Montage die einfachste Möglichkeit dar.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Laufringe in prismatischen, mit keilförmig sich aufweitenden Nutwänden versehenen Lagernuten angeordnet sind, wobei wenigstens ein Laufringbett von zwei Ringelementen gebildet ist, deren Trennungsebene durch den achsparallel verlaufenden Boden der Lagernut verläuft, und wobei der äußere oder der innere Laufring zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Laufbahndurchmessers der Wälzkörper radial verlagerbar angeordnet ist.

Vorteilhafterweise ist hierbei das eine Ringelement mit einer einen Ringfalz bildenden ringförmigen Ausnehmung versehen, in der das zweite Ringelement angeordnet ist. Die Ausbildung der beiden Ringelemente ist hierbei vorteilhafterweise so vorgenommen, dass die zur Lagerachse senkrechte, zwischen den beiden Ringelementen gebildete Trennebene am Rand des Nutbodens in die Lagernut mündet. Damit ist am einen Ringelement lediglich eine der prismatischen Flanken ausgebildet, während der Nutboden und die zweite prismatische Flanke am anderen Ringelement vorgesehen sind.

Zur Einstellung des Lagerspiels bzw. der Lagervorspannung können nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zwischen den die Trennebene bildenden, zur Lagerachse senkrechten Flächen der Ringelemente Abstimmbeilagen eingefügt sein. Die beiden Ringelemente sind dabei zweckmäßigerweise über axial verlaufende Schraubverbindungen miteinander verbunden.

Nach einer alternativen Ausführungsform besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die beiden Ringelemente über ein die Verstellbarkeit der Breite der Lagernut ermöglichendes, zur Lagerachse koaxiales Gewinde miteinander verbunden sind, wobei beide Ringelemente in ihrer jeweiligen Drehstellung gegeneinander feststellbar sind.

Im Folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

1 ein Zweidraht-Lager nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, im Querschnitt nur teilweise dargestellt,

2 eine alternative Ausgestaltung des Lagers in der 1 entsprechenden Darstellung,

3 eine weitere Ausführungsform des Lagers mit Gewindeverstellung,

4 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Lagers.

Das in der Zeichnung dargestellte Wälzlager ist in Form eines Rillenkugellagers aufgebaut, bei dem die Wälzkörper 1 sich an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen 2, 3 ausgebildet sind. Diese Laufringe 2, 3 sind in Lagernuten 4, 5 beidseits der Lagerteilung angeordnet, wobei die Möglichkeit besteht, das Lagerspiel und/oder die Lagervorspannung einzustellen.

Dazu sind die Laufringe 2, 3 in prismatischen Lagernuten 4, 5 angeordnet, wobei wenigstens ein Laufringbett von zwei Ringelementen 6, 7 gebildet ist. Die Trennungsebene der beiden Ringelemente 6, 7 erstreckt sich dabei durch den achsparallel verlaufenden Boden der Lagernut 4. Dadurch ist der äußere oder – wie in der Zeichnung dargestellt – der innere Laufring 2 zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Laufbahndurchmessers der Wälzkörper 1 radial verlagerbar angeordnet. Vorraussetzung hierfür ist natürlich, dass der Laufring 2 selbst – beispielsweise durch einen Trennschnitt – im Durchmesser variierbar ist.

Um das Lagerspiel einzustellen, kann die radiale Verlagerung des äußeren bzw. des inneren Laufrings 2, 3 ein Abschleifen der jeweiligen Lagernut 4, 5 erfolgen, wie dies die Ausführungsvariante gemäß 1 erlaubt. Bei dieser Auführungsform wie auch bei den anderen ist das eine Ringelement 6 bildenden einen Ringfalz ringförmigen Ausnehmung versehen, in der das zweite Ringelement 7 angeordnet ist. Die zur Lagerachse senkrechte, zwischen den beiden Ringelementen 6, 7 gebildete Trennebene mündet dabei am Rand des Nutbodens in die Lagernut 4, so dass auch eine schleifende Bearbeitung vergleichsweise einfach durchführbar ist.

In der Ausführungsform gemäß 2 sind dagegen zwischen den die Trennebene bildenden, zur Lagerachse senkrechten Flächen der Ringelemente 6, 7 Abstimmbeilagen 8 eingefügt, wodurch der Nutboden eine entsprechende Vergrößerung erfährt und somit der Laufring 2 tiefer in die Lagernut 4 eindringen kann.

Die beiden Ringelemente 6, 7 sind hierbei über axial verlaufende Schraubverbindungen 9 miteinander verbunden.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind dagegen die beiden Ringelemente 6, 7 über ein zur Lagerachse koaxiales Gewinde 10 miteinander verbunden, wodurch die Breite der Lagernut 4 über eine gegenseitige Verdrehung der beiden Ringelemente 6, 7 eingestellt werden kann. Weiter sind hierbei in der Zeichnung nicht näher dargestellte Mittel vorgesehen, durch die beide Ringelemente 6, 7 nach Einstellung des Lagerspiels in ihrer jeweiligen Drehstellung gegeneinander feststellbar sind.

Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, bei der auch der zweite Laufring 3 nicht in einem einstückigen Lagerteil 12, sondern in einen zweigeteilten Ringelement 13, 14, das über eine Schraubverbindung 11 miteinander verbunden ist, angeordnet ist.


Anspruch[de]
Verfahren zur Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung bei einem Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers oder eines Vierpunktlagers, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wälzkörper (1) an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen (2, 3) ausgebildet werden, welche in prismatischen, mit keilförmig sich aufweitenden Nutwänden versehenen Lagernuten 4, 5 angeordnet werden, wobei wenigstens ein Laufringbett von zwei Ringelementen (6, 7) gebildet wird, deren Trennungsebene durch den achsparallel verlaufenden Boden der Lagernut (4) verläuft, wobei eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Laufbahndurchmessers der Wälzkörper (1) mittels einer radialen Verstellung des äußeren oder des inneren Laufrings (2, 3) über die prismatischen Flanken der Lagernut (4, 5) erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Verstellung des äußeren bzw. des inneren Laufrings (2, 3) durch Abschleifen der keilförmigen Nutwände der jeweiligen Lagernut (4, 5) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Verstellung des äußeren bzw. des inneren Laufrings (2, 3) durch Veränderung der Breite des achsparallel verlaufenden Bodens der Lagernut (4, 5) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Breite des achsparallel verlaufenden Bodens der Lagernut (4, 5) Abstimmbeilagen (8) zwischen den Ringelementen (6, 7) eingefügt werden. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmbeilagen (8) zwischen den zur Lagerachse senkrecht ausgerichteten Flanschflächen der Ringelemente (6, 7) eingefügt werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringelemente (6, 7) über eine Gewindeverbindung (10) miteinander verbunden sind und die Breite des achsparallel verlaufenden Bodens der Lagernut über die gegenseitige Drehstellung der beiden Ringelemente (6, 7) eingestellt wird. Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers oder eines Vierpunktlagers, bei dem die Wälzkörper (1) sich an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen (2, 3) ausgebildet sind, welche in Lagernuten (4, 5) beidseits der Lagerteilung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Einstellung des Lagerspiels und/oder der Lagervorspannung die Laufringe (2, 3) in prismatischen, mit keilförmig sich aufweitenden Nutwänden versehenen Lagernuten (4, 5) angeordnet sind, wobei wenigstens ein Laufringbett von zwei Ringelementen (6, 7) gebildet ist, deren Trennungsebene durch den achsparallel verlaufenden Boden der Lagernut (4, 5) verläuft, und wobei der äußere oder der innere Laufring (2, 3) zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Laufbahndurchmessers der Wälzkörper (1) radial verlagerbar angeordnet ist. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ringelement (6) mit einer einen Ringfalz bildenden ringförmigen Ausnehmung versehen ist, in der das zweite Ringelement (7) angeordnet ist. Wälzlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lagerachse senkrechte, zwischen den beiden Ringelementen (6, 7) gebildete Trennebene am Rand des Nutbodens in die Lagernut (3, 4, 5) mündet. Wälzlager nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Trennebene bildenden, zur Lagerachse senkrechten Flächen der Ringelemente Abstimmbeilagen (8) eingefügt sind. Wälzlager nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringelemente (6, 7) über axial verlaufende Schraubverbindungen (9) miteinander verbunden sind. Wälzlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringelemente (6, 7) über ein die Verstellbarkeit der Breite der Lagernut (4, 5) ermöglichendes, zur Lagerachse koaxiales Gewinde (10) miteinander verbunden sind, wobei beide Ringelemente (6, 7) in ihrer jeweiligen Drehstellung gegeneinander feststellbar sind.






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