DE102006044805B4

DE102006044805B4 - Radialwälzlager

Info

Publication number: DE102006044805B4
Application number: DE102006044805.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Christian (FH) Hoffinger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2026-09-23
Also published as: DE102006044805A1

Abstract

Radialwälzlager (1), welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring (2) mit einer äußeren Laufbahn (5) und einem inneren Lagerring (6) mit einer inneren Laufbahn (7) sowie einer Vielzahl zwischen den Lagerringen (2, 6) angeordneter Wälzkörper besteht, die mit ihren Laufflächen auf den Laufbahnen (5, 7) der Lagerringe (2, 6) abrollen und durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten sind, wobei der Lagerkäfig als ein Scheibenkäfig (11) ausgebildet ist, der in einer mittig angeordneten Ringnut (19) des äußeren oder inneren Lagerringes (2, 6) frei drehbar geführt ist und an seinem inneren oder äußeren Durchmesser mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte, die Wälzkörper aufnehmende Taschen (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Wälzkörper unabhängig von seiner Umfangsstellung hydraulisch über ein Druckölpolster in radialer Richtung gegen den inneren Lagerring (6) oder den äußeren Lagerring (2) gepresst ist, so dass durch den ständigen Kontakt zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen (7, 5) Schlupf vermieden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring mit einer äußeren Laufbahn und einem innerem Lagerring mit einer inneren Laufbahn sowie einer Vielzahl zwischen den Lagerringen angeordneter Wälzkörper besteht, die mit ihren Laufflächen auf den Laufbahnen der Lagerringe abrollen und durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten sind, wobei der Lagerkäfig als ein Scheibenkäfig ausgebildet ist, der in einer mittig angeordneten Ringnut des äußeren oder inneren Lagerringes frei drehbar geführt ist und an seinem inneren oder äußeren Durchmesser mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte, die Wälzkörper aufnehmende Taschen aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Dem Fachmann in der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass Radialwälzlager bei ausreichender Belastung einen optimalen kinematischen Betriebszustand aufweisen, bei dem die Wälzkörper ohne zu gleiten auf den Laufbahnen der Lagerringe abrollen. Des Weiteren ist es von niedrig belasteten, schweren Radialwälzlagern bekannt, dass sich der aus den Wälzkörpern und deren Lagerkäfig bestehende Wälzkörperkranz aufgrund der Reibung im Lager bzw. aufgrund der hohen Massenkraft des Wälzkörperkranzes und der geringen Kontaktkraft zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen nicht mit der kinematischen Drehzahl dreht. Die Drehzahl des Wälzkörperkranzes bleibt folglich gegenüber der kinematischen Drehzahl zurück, so dass sich die Wälzkörper in einem kinematisch nicht optimalen Zustand befinden, durch den zwischen diesen Wälzkörpern und mindestens einer Laufbahn Schlupf vorliegt. Dabei kann sich an den Kontaktflächen zwischen den Wälzkörpern und der Laufbahn ein Schmierfilm aufbauen, der jedoch bei plötzlicher Drehzahl- oder Belastungsänderung zerstört wird, so dass an der schlupfbehafteten Kontaktstelle innerhalb kürzester Zeit kein ausreichender Schmierfilm mehr vorliegt. Dies hat zur Folge, dass es zu einer metallischen Berührung der Laufbahn mit den Wälzkörpern kommt und diese auf der Laufbahn gleiten, bis die Wälzkörper auf die kinematische Drehzahl beschleunigt sind. Diese große Differenzgeschwindigkeit zwischen der Laufbahn und den Wälzkörpern sowie das Fehlen eines trennenden Schmierfilms ist somit ursächlich dafür, dass es in den Oberflächen der Laufbahn und der Wälzkörper zu hohen Tangentialspannungen kommt, die mit starken Verschleißerscheinungen, wie Aufrauung der Laufbahn, Materialaufreißungen und Anschmierungen zumeinst in Verbindung mit Mikropittings verbunden sind und zum vorzeitigen Ausfall des Radialwälzlagers führen können.
DE 19855539 A1 zeigt allgemein ein Wälzlager mit einem Innenring, mit einem Außenring und mit Zylinderrollen, die zwischen den beiden Lagerringen abrollen, Zur Führung der Zylinderrollen ist ein Scheibenkäfig vorgesehen, dessen radial äußerer oder innerer Rand in einer mittig in die Laufbahn des Außenrings oder des Innenrings eingreift, um die höhere Umfangsgeschwindigkeiten und eine höhere Tragzahlen zu erreichen. DE 19601044 A1 hat ebenfalls ein Wälzlager mit Scheibenkäfig zum Gegenstand, welcher zur Schmierungsoptimierung mit radialen Bohrungen versehen ist. DE 9003461 U1 hat einen Käfig mit radialen Haltevorsprüngen zum Gegenstand, welche in eine am Außenring vorgesehene Ringnut eingreifen. Diese Haltevorsprünge dienen dazu, Schmiermittel, welches sich im Ringraum sammelt, in den Käfig zu fördern bzw. an die Wälzkörper zu bringen. DE 2618667 A1 hat einen Scheibenkäfig für ein Kugellager zum Gegenstand, welcher mit einem innen Rand in einer Ringnut im Innenring geführt ist. In die Ringnut münden Bohrungen, durch welche Schmierstoff ins Lager eingebracht und mittels des inneren Randes des Käfigs im Lager verteilt wird.
JP H09 280 256 A zeigt ein Kugellager, dessen Kugeln von einem Scheibenkäfig geführt werden. Zur Einstellung der Vorspannung des Lagers ist ein deformierbarer Lagerring vorgesehen, der mittels eines Druckölanschlusses verformbar ist.
US 2.983.557 A zeigt eine Lageranordnung bestehend aus nur zwei Lagerringen und dazwischen angeordneten Kugeln. In einen jeweils stehenden der beiden Lagerringe sind radiale Bohrungen eingebracht. Jede dieser Bohrung ist eine Kugel eingesetzt, welche mittels einer in Bohrung mündenden Druckleitung gegen die Laufbahn des anderen Lagerrings gedrückt wird. Da die Kugeln in den Bohrungen nicht abrollen, sofern nur gleiten, ist diese Art der Lagerung sehr verschleißanfällig.
Zur Vermeidung dieses Schlupfeffektes und der daraus resultierten Nachteile sind bereits Radiallager bekannt geworden, die an wenigstens einer Umfangsstelle elastisch ausgebildete Wälzkörper einsetzten.
So ist beispielsweise in der DE 511 985 A ein Radialwälzlager beschrieben, das federnde Wälzkörper in Form einer Schraubenfeder verwendet, so dass das Lager in radialer Richtung vorgespannt ist. Nachteilig dabei ist, dass sich solche federartigen Wälzkörper nur in sehr aufwendiger Weise herstellen lassen und außerdem besteht die Gefahr einer Tribokorrosion innerhalb der Feder.
Eine andere Art von elastischen Wälzkörpern ist aus der JP H03 277 809 A vorbekannt. Dieses Lager zeichnet sich dadurch aus, dass an wenigstens einer Umfangsstelle ein Wälzkörper aus einem Kunststoff angeordnet ist. Neben der unterschiedlichen Verwendung von Wälzkörpern aus Kunststoff und Stahl dürfte von Nachteil sein, dass durch die verwendeten Kunststoffwälzkörper die Tragfähigkeit eines solchen Lagers unter Umständen erheblich eingeschränkt ist.
Aus der US 3,930,693 A ist ein Radialwälzlager bekannt geworden, dessen Wälzkörper als elastische Hohlrollen ausgebildet sind. Dabei ist jedoch von Nachteil, dass solche Hohlrollen aufgrund der aufzuwendenden Energie zu ihrer Verformung ein hohes Lagerreibmoment aufweisen. Außerdem dürfte durch die Hohlrollen die Tragfähigkeit eines solchen Lagers ebenfalls eingeschränkt sein. In der Praxis hat sich auch herausgestellt, dass solche Hohlrollen den auftretenden Biegewechselspannungen oftmals nicht gewachsen sind und daher auch mehrteilig ausgeführt werden müssen.
Zur Vermeidung dieses Schlupfeffektes und der daraus resultierenden Nachteile ist durch die DE 932 942 B ein Wälzlager mit erhöhtem Rollwiderstand vorgeschlagen, welches im Wesentlichen aus einem äußerem Lagerring mit einer inneren Laufbahn und einem inneren Lagerring mit einer äußeren Laufbahn sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf deren Laufbahn abrollender Wälzkörper besteht, die durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Bei diesem Wälzlager ist axial mittig in die Laufbahn die äußeren Lagerringes eine umlaufende Nut eingearbeitet, in der ein elastisches, in Richtung der Lagerlängsachse wirkendes Spannelement angeordnet ist, welches die Wälzkörper gegen die Laufbahn des jeweils anderen Lagerrings presst. Dieses Spannelement ist dabei als Kunststoffring ausgebildet, welcher die Nut in der Laufbahn des äußeren Lagerringes ausfüllt und geringfügig über die Laufbahn hervorsteht, so dass dieser beim Überrollen von den Wälzkörpern verformt wird und sich infolgedessen deren Rollwiderstand erhöht.
Nachteilig bei solchen Wälzlagern ist es jedoch, dass der in der Laufbahn des äußeren Lagerringes angeordnete Kunststoffring einen niedrigen Elastizitätsmodul aufweist, durch den der Kunststoffring abhängig vom jeweiligen Kunststoff nur über eine geringe nicht veränderliche Vorspannkraft verfügt. Darüber hinaus hat es sich unter realen Betriebsbedingungen gezeigt, dass ein solcher Kunststoffring sehr verschleißempfindlich ist, da dessen Material durch das permanente Überrollen durch die Wälzkörper einer ständigen Walkbeanspruchung unterliegt, durch die bereits nach kurzer Zeit die Elastizität und die Vorspannkraft des Materials nachlässt und über eine längere Betriebszeit kaum noch vorhanden ist. Das Nachlassen der Elastizität und der Vorspannkraft eines solchen Kunststoffringes wird dabei noch durch den Abrieb durch die Wälzkörperkräfte sowie dadurch verstärkt, dass der Kunststoffring einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als der Lagerring aufweist und sich somit bei Betriebstemperatur des Lagers radial derart ausweitet, dass dessen Walkbeanspruchung und Verschleiß noch höher wird. Außerdem sind die Anwendungsmöglichkeiten von Lagern mit derartigen Kunststoffringen nur begrenzt, da in vielen Fällen für die Lager spezielle Schmierstoffe mit chemischen Bestandteilen verwendet werden, die aggressiv auf die Kunststoffteile reagieren.
Die vorstehend beschriebenen Möglichkeiten zur Schlupfreduzierung eignen sich insbesondere für Wälzlager nicht, bei denen die Wälzkörper in einem Scheibenkäfig geführt sind, welcher in einer Ringnut des Außen- bzw. Innenringes gleitend geführt ist. Ein solches Wälzlager in Form eines Zylinderrollenlagers ist aus der DE 42 44 091 C2 vorbekannt. Wie aus den Figuren und der zugehörigen Beschreibung ersichtlicht, sind die als Zylinderrollen ausgebildeten Wälzkörper in einem Scheibenkäfig aufgenommen, der mit seiner äußeren Mantelfläche gleitend in einer umlaufenden Ringnut des Lageraußenringes geführt ist. Derartige Käfige sind eine Kombination der bisher bekannten vollrolligen Lager und der bisher bekannten Käfiglager, die dem Grunde nach beide Vorteile in sich vereinen. Zum einen weisen sie aufgrund der Vielzahl der untergebrachten Wälzkörper eine hohe Tragzahl auf und zum anderen sind aufgrund des vorhandenen Käfigs hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten möglich. Nachteilig dabei ist jedoch, dass auch dieses optimierte Wälzlager zu Schlupf neigt.
Hierneben ist aus GB 1238199 A ein Wälzlager bekannt geworden, welches neben den beiden Lagerringen und den zwischen diesen angeordneten Wälzkörpern einen Käfig ausweist. Dieser Käfig weist eine Mehrzahl von Taschen auf, die zwischen zwei Umfangsringen und dazwischen in axialer Richtung verlaufenden Stegen gebildet sind und die Wälzkörper aufnehmen. Auf die Umfangsringe wirken im drehenden Lagerring vorgesehene Druckölleitungen, so dass, wenn das Wälzlager in Betrieb ist und der Öldruck wirkt, der Käfig und die Welle gekoppelt sind und die Wälzkörper vom Käfig mitgenommen werden. Dadurch, dass das Drucköl durch die drehende Welle und den Innenring geführt werden muss, ist diese Art der Schlupfvermeidung sehr aufwändig
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Radialwälzlager, das insbesondere zur Lagerung teilweise gering belasteter Wellen in Schwermaschinen benutzt wird, zu konzipieren, bei dem zur Vermeidung von Schlupf zwischen den Wälzkörpern und deren einer Laufbahn kein mechanisch wirkendes Spannelement verwendet werden muss und die einfach zu realisieren ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass jeder einzelne Wälzkörper unabhängig von seiner Umfangsstellung hydraulisch über ein Druckölpolster in radialer Richtung gegen den inneren Lagerring oder den äußeren Lagerring gepresst ist, so dass durch den ständigen Kontakt zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen Schlupf vermieden ist.
Der Antrieb der Wälzkörper, und damit auch des Wälzkörperkranzes, erfolgt kraftschlüssig durch einen ständigen Kontakt jedes einzelnen Wälzkörpers mit einem der Lagerringe. Wird der Scheibenkäfig im äußeren Lagerring geführt, wird jeder einzelne Wälzkörper über eine radiale Kraftkomponente die hydraulisch durch das Druckölpolster realisiert ist, gegen den inneren Lagerring gepresst. Im umgekehrten Fall, d. h., wenn der Scheibenkäfig in einer Nut des inneren Lagerringes geführt ist, werden die Wälzkörper gegen die Laufbahn des äußeren Lagerringes gepresst. Auf diese Weise ist unabhängig von der jeweiligen Stellung des Wälzkörpers im Lager eine stetiger Wälzkontakt zwischen Wälzkörper und den Laufbahnen gegeben. Abhängig von der Stellung in der Lastzone oder in der lastfreien Zone wird der Scheibenkäfig einen sich ständig verändernden Abstand zwischen seiner Umfangsfläche und der mittig angeordneten Ringnut in einem der Lagerringe einnehmen. Je nach seiner Position wandert der Scheibenkäfig in radialer Richtung, so dass sich der Abstand zwischen Käfigrückseite und dem Grund der Ringnut verändert, wobei sich eine taumelnde Bewegung des Scheibenkäfigs ergibt. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Scheibenkäfig und die Ringnut zur Führung des Scheibenkäfigs zur Minimierung von Ölverlust ein geringes axiales Spiel aufweisen. Ein weiterer Ausgleich des Lagerspiels erfolgt zwischen Wälzkörper und den Taschen des Scheibenkäfigs. Erstgenannter wandert in radialer Richtung innerhalb der Tasche je nach Position im Lager, d. h., innerhalb oder außerhalb der Lastzone. Über die ständig anliegende Pressung zwischen den Lagerringen und den Wälzkörpern und dem damit verbundenen Reibschluss kann in wirkungsvoller Weise sowohl der Schlupf der einzelnen Wälzkörper (durch Abbremsen des Wälzkörpers außerhalb der Lastzone und starken Beschleunigen beim Wiedereintritt) als auch der Schlupf des ganzen Wälzkörpersatzes wirkungsvoll verhindert werden. Der Energieaufwand für die Druckölversorgung kann ebenfalls minimiert werden, wenn eine belastungsabhängige Druckregelung vorgesehen wird. Aufgrund sinkender Schlupfgefahr wird erwartet, dass bei hoher Radiallast des Lagers weniger zusätzliche Anpresskraft und damit weniger Öldruck erforderlich ist.
Als weiterer positiver Nebeneffekt zur Schlupfminimierung ist erwiesen, dass sich die Lagerreibung im Vergleich zu einem herkömmlichen Scheibenkäfig nochmals reduziert, da die Kontakte zwischen Käfig, Wälzkörpern und Laufbahnen der Lagerringe stets gut geschmiert sind. Es herrschen quasi-hydrostatische Verhältnisse.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Wälzkörper als im Scheibenkäfig angeordnete Zylinderrollen ausgebildet sind, der an seiner der im äußeren Lagerring angeordneten Ringnut zugewandten Umfangsfläche gleitend geführt ist. Eine derartige Anordnung kann in besonders vorteilhafter Weise bei der Gewinnung von Windenergie verwendet werden, da in diesem speziellem Fall oftmals geringe radiale Belastungen einer gelagerten Welle und die damit verbundenen Schlupfzustände auftreten, die auf die beschriebene Art und Weise wirkungsvoll verhindert werden können.
Nach Anspruch 3 hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass die Umfangsfläche des Scheibenkäfigs eine ringartige Freistellung aufweist, die im Bereich der Taschen mit radialen Durchtrittsbohrungen versehen ist. Auf diese Weise kann das vom äußeren Lagerring zugeführte Drucköl in einfacher Weise bis in die Taschen des Scheibenkäfigs geführt werden.
Aus einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 4 sollen die Taschen des Scheibenkäfigs mit je einer sichelartigen Freistellung versehen sein. Diese in radialer Richtung vertieften Freistellungen sorgen für einen besonders günstigen Druckölaufbau zum Anpressen der Wälzkörper an einen der Lagerringe.
Aus Anspruch 5 geht hervor, dass der äußere Lagerring im Bereich seiner Mantelfläche mit einer umlaufenden Nut versehen ist, die an wenigstens einer Umfangsstelle über eine Radialbohrung mit der den Scheibenkäfig aufnehmenden Ringnut verbunden ist. Auch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sorg für einen schnellen Zutritt des unter Druck stehenden Schmiermittels in das Lagerinnere.
Schließlich ist nach einem letzten Merkmal der Erfindung nach Anspruch 6 vorgesehen, dass der äußere Lagerring zweiteilig ausgebildet ist, wobei beide Ringhälften an wenigstens einer Umfangsstelle mit je einer Ausnehmung versehen sind, in die ein Halteelement eingesetzt ist. Dieser zweiteilige Lagerring ermöglicht eine einfache Montage der Gesamtlageranordnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt ist.
Es zeigen:
1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Radialwälzlager in perspektivischer Darstellung,
2 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit aus 1,
3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Scheibenkäfigs und
4 eine vergrößerte Darstellung eines Scheibenkäfigs nach 3.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Nach 1 weist das als Zylinderrollenlager ausgebildete Radiallager 1 den äußeren Lagerring 2 auf, der beidseitig mit radial nach innen gerichteten Borden 3, 4 versehen ist, welche die äußere Laufbahn 5 in axialer Richtung begrenzen. Der zugehörige innere Lagerring 6 mit der inneren Laufbahn 7 weist linksseitig den Bord 8 auf, der radial nach außen gerichtet ist und dem Bord 4 gegenüberliegt. Beide Lagerringe 2, 6 sind konzentrisch zur mit 9 bezeichneten Lagerachse angeordnet. Auf den Laufbahnen 7 und 5 wälzen Wälzkörper in Form von Zylinderrollen 10 ab, die durch den Scheibenkäfig 11 in Umfangsrichtung zueinander auf Abstand gehalten sind.
Wie insbesondere aus den 2, 3 und 4 ersichtlich, ist der Scheibenkäfig 11 mit radial in Richtung der Lagerachse 9 weisenden Stegen 12 versehen, die beidseitig Taschen 13 begrenzen, in denen die zylindrischen Wälzkörper 10 untergebracht sind. Der äußere Lagerring 2 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus den beiden Ringhälften 14, 15, die an der Trennebene 16 aneinander liegen. Der Zusammenhalt beider Ringhälften 14, 15 erfolgt durch Halteelemente 17, die in Ausnehmungen 18 eingesetzt sind, welche von den Ringhälften 14, 15 gestellt sind. Wie aus 2 ersichtlich, ist der Scheibenkäfig 11 mit seinem Rückenteil gleitend in der Ringnut 19 geführt, die wiederum von den beiden Ringhälften 14, 15 gebildet ist. Oberhalb der Trennebene 16 ist eine V-förmige umlaufende Nut 20 angeordnet, die an wenigstens einer Umfangsstelle mit der Radialbohrung 28 versehen ist, welche die V-förmige Nut 20 und die den Scheibenkäfig 11 aufnehmende Ringnut 19 miteinander verbindet. Wie die 3 und 4 weiter zeigen, ist der Scheibenkäfig 11 an seiner äußeren Umfangsfläche mit der ringartigen Freistellung 21 versehen, die beidseitig von den radial höher stehenden Wänden 22, 23 begrenzt ist. An seiner Innenseite sind im Bereich der Taschen sichelartige Freistellungen 24 angeordnet, die in axialer Richtung durch die in radialer Richtung höher stehenden Wände 25, 26 begrenzt sind. Im Scheitelpunkt der Taschen 13 ist die radiale Durchtrittsbohrung 27 angeordnet, die die außenliegende ringartige Freistellung 21 und die innenliegende sichelartige Freistellung 24 miteinander verbindet.
Wird nun der äußere Lagerring 2 des in 1 gezeigten Radialwälzlagers 1 fest in ein nicht dargestelltes Gehäuse eingesetzt, während der innere Lagerring 6 eine ebenfalls nicht dargestellt Welle aufnimmt, die um die Lagerachse 9 rotiert, so wird über das nicht dargestellte Gehäuse Drucköl zugeführt, dass dabei folgenden Weg nimmt:
Es gelangt vom Gehäuse ausgehend zunächst in die V-förmige Nut 20 des äußeren Lagerringes 2 und erreicht von dort über die Radialbohrung 28 die Ringnut 19, in welcher der Scheibenkäfig 11 geführt ist. Von dort erreicht das unter Druck stehende Schmiermittel über die Durchtrittsbohrung 27 die Tasche 13, wobei sie im Scheitelpunkt der sichelartigen Freistellung 24 mündet. Von dort aus verteilt es sich in Umfangsrichtung innerhalb der sichelartigen Freistellung 24 und sorgt dafür, dass die Zylinderrollen 10 durch diesen aufgebauten Öldruck in Richtung der inneren Laufbahn 7 des inneren Lagerringes 6 gepresst werden, so dass unabhängig von der einzelnen Stellung einer jeden Zylinderrolle 10 innerhalb des Radialwälzlagers 1 sowohl Kontakt mit der äußeren Laufbahn 2 als auch Kontakt mit der inneren Laufbahn 7 gegeben ist und auf diese Weise Schlupf vermindert bzw. ausgeschaltet ist. In der Lastzone wird der mit 29 bezeichnete Spalt zwischen dem Rücken des Scheibenkäfigs 11 und der Ringnut 19 kleiner sein, als er in der entlasteten Zone ist. Das gleiche trifft dem Grunde nach auch für die Zylinderrollen 10 zu. In der entlasteten Zone wird der Abstand zwischen dem Grund der sichelartigen Freistellung 24 und der Mantelfläche der Zylinderrolle 10 größer sein als in der Lastzone.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel in Form eines Zylinderrollenlagers beschränkt, dessen Scheibenkäfig 11 im äußeren Lagerring 2 untergebracht ist. Genauso gut ist es möglich, dass die Wälzkörper nicht als Zylinderrollen 10 ausgebildet sind, sondern als Kugeln, wobei der Scheibenkäfig 11 in einer Nut des inneren Lagerringes 6 angeordnet ist.
Über die jeweilige Variante wird durch den speziellen Anordnungsfall entschieden. Ist der äußere Lagerring 2 drehfest in einem Gehäuse angeordnet und der innere Lagerring 6 mit einer drehbaren Welle verbunden, so ist der Scheibenkäfig im äußeren Lagerring 2 geführt. Diese Variante eignet sich insbesondere für Windkraftgetriebe, da dort Wellen oftmals zumindest zeitweise mit sehr geringer Last laufen und dadurch sehr schlupfanfällig sind. Ist hingegen der innere Lagerring 2 mit einer feststehenden Achse verbunden, um die der äußere Lagerring 2 rotiert, ist der Scheibenkäfig 11 durch den inneren Lagerring 6 geführt.
Bezugszeichenliste

1: Radiallager
2: äußerer Lagerring
3: Bord
4: Bord
5: äußere Laufbahn
6: innerer Lagerring
7: innere Laufbahn
8: Bord
9: Lagerachse
10: Zylinderrolle
11: Scheibenkäfig
12: Steg
13: Tasche
14: Ringhälfte
15: Ringhälfte
16: Trennebene
17: Halteelement
18: Ausnehmung
19: Ringnut
20: Nut
21: ringartige Freistellung
22: Wand
23: Wand
24: sichelartige Freistellung
25: Wand
26: Wand
27: Durchtrittsbohrung
28: Radialbohrung
29: Spalt

Claims

Radialwälzlager (1), welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring (2) mit einer äußeren Laufbahn (5) und einem inneren Lagerring (6) mit einer inneren Laufbahn (7) sowie einer Vielzahl zwischen den Lagerringen (2, 6) angeordneter Wälzkörper besteht, die mit ihren Laufflächen auf den Laufbahnen (5, 7) der Lagerringe (2, 6) abrollen und durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten sind, wobei der Lagerkäfig als ein Scheibenkäfig (11) ausgebildet ist, der in einer mittig angeordneten Ringnut (19) des äußeren oder inneren Lagerringes (2, 6) frei drehbar geführt ist und an seinem inneren oder äußeren Durchmesser mehrere, gleichmäßig über den Umfang verteilte, die Wälzkörper aufnehmende Taschen (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Wälzkörper unabhängig von seiner Umfangsstellung hydraulisch über ein Druckölpolster in radialer Richtung gegen den inneren Lagerring (6) oder den äußeren Lagerring (2) gepresst ist, so dass durch den ständigen Kontakt zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen (7, 5) Schlupf vermieden ist.
Radialwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper als im Scheibenkäfig (11) angeordnete Zylinderrollen (10) ausgebildet sind, der an seiner der im äußeren Lagerring (2) angeordneten Ringnut (19) zugewandten Umfangsfläche gleitend geführt ist.
Radialwälzlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche des Scheibenkäfigs (11) eine ringartige Freistellung (21) aufweist, die im Bereich der Taschen (13) mit radialen Durchtrittsbohrungen (27) versehen ist.
Radialwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (13) des Scheibenkäfigs (11) mit je einer sichelartigen Freistellung (24) versehen sind.
Radialwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring (2) im Bereich seiner Mantelfläche mit einer umlaufenden Nut (20) versehen ist, die an wenigstens einer Umfangsstelle über eine Radialbohrung (28) mit der den Scheibenkäfig (11) aufnehmenden Ringnut (19) verbunden ist.
Radialwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring (2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei beide Ringhälften (14, 15) an wenigstens einer Umfangsstelle mit je einer Ausnehmung (18) versehen sind, in die ein Halteelement (17) eingesetzt ist.