DE4225782A1 - Waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager mit zwei relativ zu­ einander drehbaren Lagerringen, von denen wenigstens einer mindestens einseitig mit einem Endstück in Form einer axialen Verlängerung versehen ist, mittels derer er an einem Tragteil festlegbar ist.

Die Festlegung des einen Lagerrings, bei dem es sich bei den meisten Anwendungen um den Innenring handelt, an einem Trag­ teil, z. B. einer Welle, kann in bekannter Weise auf zwei un­ terschiedliche Arten ausgeführt werden.

Eine erste Verbindungsart besteht darin, in Endstücke auf beiden Seiten eines Lagerrings eine Vielzahl von radialen Durchgangsbohrungen einzuarbeiten. Jede Bohrung besitzt ein Gewinde, und in jeder Bohrung sitzt ein Gewindestift, der ge­ gen das Tragteil festgezogen wird und einen Druck darauf aus­ übt. Die Reibungskräfte, die durch das Festziehen der Gewin­ destifte erzeugt werden, verbinden den Lagerring sowohl axial als auch in Umfangsrichtung mit dem Tragteil.

Eine zweite Verbindungsart besteht darin, eine Nutmutter zu verwenden, die auf ein Endstück des Lagerrings aufgeschraubt werden kann und so ausgebildet ist, daß sie mindestens auf einen Abschnitt des Endstücks einen radialen Druck ausübt, der diesen Abschnitt gegen das Tragteil preßt. Zu diesem Zweck weist die Nutmutter einen konischen Abschnitt auf, der mit einem entsprechenden konischen Abschnitt des Endstücks zusammenwirkt, um beim Festziehen der Nutmutter einen radia­ len Andruck und somit ausreichend große Reibungskräfte zu er­ zeugen, welche jede Bewegung zwischen dem Lagerring und dem Tragteil verhindern.

Alternativ zu der letztgenannten Ausführung kann auch zwi­ schen dem Endstück des Lagerrings und der Nutmutter, die in diesem Fall von herkömmlicher Art ist, ein Ring angeordnet sein, der von der Nutmutter relativ zum Lagerring verschoben werden kann, und so ausgebildet ist, daß ein bestimmter Ra­ dialdruck auf den Lagerring ausgeübt wird.

Die vorstehend beschriebenen Konstruktionen zur Festlegung von Wälzlagerringen an einem Tragteil sind zwar weit verbrei­ tet, weisen aber einige Nachteile auf. So bringt z. B. die Verwendung von Gewindestiften als Verbindungselemente bei deren Festziehen das Auftreten von relativ hohen konzentrier­ ten Drücken und folglich nicht unerheblichen lokalen Verfor­ mungen des Tragteils und des Lagerrings mit sich. Ein zu starkes Festziehen führt außerdem zur Verformung der Laufbahn der Wälzkörper, wodurch die Funktionstüchtigkeit und Zuver­ lässigkeit des Lagers beeinträchtigt werden.

Bei der vorstehend genannten zweiten Art der Festlegung eines Wälzlagerrings tritt zwar einerseits das Problem der punkt­ förmig konzentrierten Kräfte und Verformungen nicht auf, in­ dem ein gleichmäßig über den Umfang verteilter radialer Druck ausgeübt wird, andererseits muß jedoch auch hier der Nachteil der Verformung der Endstücke des Lagerrings und folglich auch eine geometrische Veränderung der Laufbahn der Wälzkörper in Kauf genommen werden. Außerdem weist diese Verbindungsart den Nachteil auf, daß verhältnismäßig komplizierte Einzelteile erforderlich sind, deren Kosten schon an sich sehr hoch sind, die aber durch die Tatsache, daß die Einzelteile, insbesonde­ re der Lagerring, speziell bearbeitet werden müssen, noch weiter erhöht werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein an einem Tragteil festlegbares Wälzlager zu schaffen, welches nicht mit den genannten Nachteilen behaftet ist, also insbesondere die Verformung des Lagers bei der Montage weitgehend vermie­ den wird, und daß sich gleichzeitig einfach und wirtschaft­ lich herstellen und montieren läßt.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Endstück mit einem Druckglied in Eingriff steht, durch welches ein Reibungselement zwischen den festlegbaren Lager­ ring und das Tragteil eindrückbar ist.

In einer für die Praxis wichtigen Ausführungsform ist der in­ nere Laufring des Wälzlagers beidseitig mit Endstücken verse­ hen, auf welche jeweils eine Mutter mit einem Innenflansch aufschraubbar ist, durch den ein Reibelement axial in einen sich von außen nach innen konisch verjüngenden, ringförmigen Hohlraum zwischen dem Endstück und dem Tragteil eindrückbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Wälzlager mit einem auf einer Welle festlegbaren inneren Lagerring;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ein­ zelteils des Wälzlagers nach Fig. 1;

Fig. 3 einen axialen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 durch eine abgewandelte Ausfüh­ rungsform des Wälzlagers.

In Fig. 1 und 3 ist mit 1 ein Wälzlager bezeichnet, welches zwischen zwei relativ zueinander rotierenden Teilen 3 und 5, z. B. einem Gehäuse und einer Welle, angeordnet ist. Im Bei­ spielsfall sitzt der Außenring 2 des Wälzlagers 1 drehfest in dem Teil 3 verbunden, während der Innenring 4 des Wälzlagers 1 auf dem Drehteil 5 festgelegt ist. Zwischen dem Außenring und dem Innenring 4 ist in bekannter Weise eine Reihe Kugeln 6 eingesetzt. Der Innenring 4 weist auf axial gegenüberlie­ genden Seiten Endstücke 8 auf, die jeweils über den mit 9 be­ zeichneten Rand des Außenrings 2 hinausragen.

Jedes Endstück 8 ist mit einem Außengewinde versehen und hat radial innen eine der Umfangsfläche des Drehteils 5 gegen­ überliegende, sich axial nach außen im Durchmesser erwei­ ternde konische Fläche 10. Sie begrenzt zusammen mit der zy­ lindrischen Fläche des Drehteils 5 einen ringförmigen Hohl­ raum 12.

Bei beiden Ausführungen nach Fig. 1 und 3 ist der Innenring 4 des Lagers 1 durch Spannvorrichtungen 13 auf dem Drehteil 5 festgelegt. Zu jeder Spannvorrichtung gehören bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 drei teilweise im Hohlraum 12 mit gleichmäßigem Winkelabstand sitzende Kugeln 14 und eine Nut­ mutter 15, welche jeweils auf ein Außengewinde auf jedem der Endstücke 8 aufschraubbar ist und mit der die Kugeln 14 in den Hohlraum 12 hineingedrückt werden können.

Die Kugeln sind zur Erleichterung der Montage mit einem Trag­ ring 16 (siehe Fig. 2) verbunden, der nach dem Einbau zwi­ schen dem Innenring 4 und der zugeordneten Nutmutter 15 sitzt. Zur Erhöhung der Reibung haben die Kugeln 14 eine rauhe Oberfläche.

Die auf jeweils ein Endstück 8 aufschraubbaren Nutmuttern 15 sind auf ihrer axial äußeren Seite mit einem Innenflansch 18 versehen, der sich radial zum Drehteil 5 hin erstreckt und mit Bezug auf die Kugeln 14 dem Innenring 4 gegenüberliegt.

Nach der in Fig. 3 dargestellten Variante sind die im Hohl­ raum 12 sitzenden Kugeln durch einen ringförmigen Körper 19 aus elastisch verformbarem Reibwerkstoff ersetzt, der im axialen Halbquerschnitt trapezförmig ist und teilweise aus dem Hohlraum 12 axial herausragt.

Zur Festlegung des Innenrings 4 auf dem Drehteil 5 können die Kugeln 14 oder die ringförmigen Körper 19 durch Festziehen der Nutmuttern 15 auf dem jeweils zugeordneten Endstück 8 axial in den sich konisch verengenden ringförmigen Hohlraum 12 hinein verschoben werden und erzeugen somit einen radialen Druck zwischen dem jeweiligen Endstück 8 des Innenrings 4 und dem Drehteil 5, d. h. dem Tragteil. Die Folge des radialen Drucks ist eine Reibungskraft, die den Innenring 4 sowohl axial als auch in Umfangsrichtung relativ zum Tragteil 5 festhalten kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Spann­ vorrichtung 13 den Vorteil aufweist, baulich sehr einfach und zuverlässig zu sein, ohne daß eine spezielle Bearbeitung der Komponenten des Systems erforderlich wäre. Außerdem wird deutlich, daß sich auch bei einem zu starken Festziehen der Nutmuttern 15 die eventuellen Verformungen auf die Endstücke 8 beschränken lassen, so daß die Laufbahn der Kugeln 6 unbe­ einflußt bleibt und weder die Funktionstüchtigkeit noch die Zuverlässigkeit des Lagers 1 beeinträchtigt werden.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen, kann die Anzahl der Kugeln 14 in den ringförmigen Hohlräumen 12 oder die geometrische Form des elastisch verformbaren, ring­ förmigen Körpers 19 verändert werden. Außerdem können die Nutmuttern 15 und damit die Spannvorrichtung 13 insgesamt geometrisch so abgewandelt werden, daß sich in entsprechender Weise der Außenring 2 des Wälzlagers an dem ihn tragenden Teil 3 festlegen läßt. Im Einzelfall kann auch eine einzige Spannvorrichtung auf der einen Seite eines der Lagerringe ge­ nügen, nämlich z. B. dann, wenn dieser auf der gegenüberlie­ genden Seite an einem Absatz oder Bund anliegt und die durch die Spannvorrichtung erzeugte Reibung ausreicht, um das auf­ tretende Drehmoment übertragen zu können.

Claims (7)

1. Walzlager mit zwei relativ zueinander drehbaren Lagerrin­ gen, von denen wenigstens einer mindestens einseitig mit einem Endstück in Form einer axialen Verlängerung verse­ hen ist, mittels derer er an einem Tragteil festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (8) mit ei­ nem Druckglied (15) in Eingriff steht, durch welches ein Reibungselement (14, 19) zwischen den festlegbaren Lager­ ring (4) und das Tragteil (5) eindrückbar ist.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (8) mit einer konischen Fläche (10) versehen ist, welche zusammen mit einer radial gegenüberliegenden Fläche des Tragteils (5) einen sich axial nach außen er­ weiternden ringförmigen Hohlraum (12) begrenzt, der das Reibungselement (14, 19) wenigstens teilweise aufnimmt.

3. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Reibungselement ein ringförmiger Körper (19) aus elastisch verformbarem Reibwerkstoff ist.

4. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper (19) im axialen Halbquerschnitt im wesentlichen trapezförmig ist und teilweise über den ent­ sprechenden ringförmigen Hohlraum (12) hinausragt.

5. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement durch eine Vielzahl von kugelför­ migen Körpern (14) gebildet ist, wobei in dem ringförmi­ gen Hohlraum (12) mindestens drei dieser kugelförmigen Körper (14) mit gleichmäßigem Umfangsabstand sitzen.

6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Körper (14) eine rauhe Oberfläche be­ sitzen und mit einem Tragring (16) verbunden sind, der zwischen dem festlegbaren Lagerring (4) und dem Druck­ glied (15) montierbar ist.

7. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Druckglied eine Nutmutter (15) ist, die auf das Endstück (8) aufschraubbar ist und mit einem Innenflansch (18) versehen ist, der mit den Reibelementen (14; 19) zusammenwirkt.