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Patent Searching and Data


Title:
BALL ROLLER BEARING, IN PARTICULAR FOR ABSORBING COMBINED RADIAL AND AXIAL LOADS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/106174
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a ball roller bearing, substantially consisting of an outer bearing ring (2) having a groove-shaped track (3) and an inner bearing ring (5) have a groove-shaped track (6) and a plurality of ball rollers (9, 10), which roll between said bearing rings (2, 5) in the tracks (3, 6) and are held at regular distances from each other in the circumferential direction by a bearing cage (8) and which have a width (Bκ) that is dimensioned larger than the radial distance (AL) between the inside (4) and the outside (7) of the bearing rings (2, 5). The tracks (3, 6) in both bearing rings (2, 5) are divided into two track segments (3a, 3b and 6a, 6b) by an axially centered peripheral annular groove (15, 16) such that a first ball roller (9) rolls on two first diagonally opposed track segments (3a, 6b) and a second ball roller (10) rolls on two second diagonally opposed track segments (3b, 6a) of the inner and outer bearing rings (2, 5). For a simple and cost-effective production of such a ball roller bearing (1), according to the invention both bearing rings (2, 3) are designed as single-piece components, while the bearing cage (8) is formed by two identical double prong-type cages (19, 20) acting independently of each other, wherein the ball roller bearing (1) is filled with the ball rollers (9, 10) according to the known axial tilt cam assembly method.

Inventors:
DOEPPLING HORST (DE)
HOFMANN HEINRICH (DE)
GEIGER ERNST (DE)
MASUR ERNST (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/053631
Publication Date:
September 23, 2010
Filing Date:
March 19, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
DOEPPLING HORST (DE)
HOFMANN HEINRICH (DE)
GEIGER ERNST (DE)
MASUR ERNST (DE)
International Classes:
F16C19/34; F16C33/36; F16C33/49; F16C43/06
Foreign References:
DE10027105A12001-02-08
GB141694A1921-07-07
DE102006019228A12007-10-31
JP2006250200A2006-09-21
DE10027105A12001-02-08
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Claims:
Patentansprüche

1. Kugelrollenlager (1 ), insbesondere zur Aufnahme kombinierter Radial- und Axiallasten, im Wesentlichen bestehend aus einem äußeren Lager- ring (2) mit einer rillenförmigen Laufbahn (3) an dessen Innenseite (4) und einem inneren Lagerring (5) mit einer rillenförmigen Laufbahn (6) an dessen Außenseite (7) sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 5) in den Laufbahnen (3, 6) abrollender und in Umfangsrich- tung durch einen Lagerkäfig (8) in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Kugelrollen (9, 10), die jeweils zwei symmetrisch von einer

Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (11 , 12, 13, 14) sowie eine größer als der Radialabstand (AL) zwischen der Innenseite (4) und der Außenseite (7) der Lagerringe (2, 5) bemessene Breite (Bκ) zwischen diesen Seitenflächen (11 , 12, 13, 14) aufweisen, wobei die Laufbahnen (3, 6) in beiden Lagerringen (2, 5) durch jeweils eine axialmittig umlaufende Ringnut (15, 16) in jeweils zwei Laufbahnsegmente (3a, 3b und 6a, 6b) unterteilt werden und jeweils zwei einander benachbarte Kugelrollen (9, 10) derart mit sich abwechselnd kreuzenden Druckwinkelachsen (D1 , D2) zwischen den Lagerrin- gen (2, 5) angeordnet sind, dass eine erste Kugelrolle (9) mit ihrer Lauffläche (17) auf zwei ersten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten (3a, 6b) und eine zweite Kugelrolle (10) mit ihrer Lauffläche (18) auf zwei zweiten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten (3b, 6a) des inneren und des äußeren Lagerrings (2, 5) abrollt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der äußere Lagerring (2) als auch der innere Lagerring (5) als einteilige Bauelemente ausgebildet sind, das Befüllen des Kugelrollenlagers (1 ) mit den Kugelrollen (9, 10) nach dem an sich bekannten Axial-Kipp-Exzentermontageverfahren durch den Radialabstand (AL) zwischen den Lagerringen (2, 5) hindurch erfolgt und der Lagerkäfig (8) durch zwei unabhängig voneinander wirkende und ebenfalls durch den Radialabstand (AL) zwischen den Lagerringen (2, 5) hindurch in das Kugelrollenlager (1 ) einsetzbare, baugleiche Kammkäfige (19, 20) gebildet wird.

2. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten, mit ihren Druckwinkelachsen (D1 ) in die eine Richtung geneigten Kugelrollen (9) in entsprechenden Käfigtaschen (21 ) des einen Kammkäfigs (19) und alle zweiten, mit ihren Druckwinkelachsen (D2) in die andere Richtung geneigten Kugelrollen (10) in entsprechenden Käfigtaschen (22) des anderen Kammkäfigs (20) geführt sind.

3. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammkäfige (19, 20) jeweils einen rechtwinkligen Profilquerschnitt mit einem äußeren, radial zum inneren Lagerring (5) ausgerichteten Profilschenkel (23, 24) und einem inneren, axial ins Lagerinnere ausgerichteten Profilschenkel (25, 26) aufweisen, in welchen die als halbkreisförmige Ausnehmungen ausgebildeten Käfigtaschen (21 , 22) eingeformt sind.

4. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigtaschen (21 , 22) sich an ihrem tiefsten Punkt nahezu bis zum radialen Profilschenkel (23, 24) jedes Kammkäfigs (19, 20) erstrecken und der Taschenboden (27, 28) jeder Käfigtasche (21 , 22) mit einer der

Neigung der Druckwinkelachse (D1 , D2) der in dieser Käfigtasche (21 , 22) aufzunehmenden Kugelrolle (9, 10) angepassten Schräge (29, 30) ausgebildet ist.

5. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kammkäfige (19, 20) zwischen ihren Käfigtaschen (21 , 22) mehrere an deren radiale Profilschenkel (23, 24) angeformte und aus deren axialen Profilschenkeln (25, 26) schräg nach außen herausragende La- sehen (31 , 32) aufweisen, mit denen die Kammkäfige (19, 20) durch Einrasten in die Laufbahn (3) des äußeren Lagerrings (2) im Kugelrollenlager (1 ) fixierbar sind.

6. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelrollen (9, 10) im Lagerstillstand jeweils mit einem Randbereich ihrer Laufflächen (17, 18) an den Taschenböden (27, 28) der Käfigtaschen (21 , 22) des einen Kammkäfigs (19, 20) und mit einer ihrer Sei- tenflächen (12, 13) an den Unterseiten der Laschen (31 , 32) des anderen Kammkäfigs (20, 19) anliegend in einer der Neigung ihrer Druckwinkelachsen (D1 , D2) entsprechenden Startstellung fixierbar sind.

7. Kugelrollenlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radien (R1 , R2) der Laufflächen (17, 18) der Kugelrollen (9, 10) geringfügig kleiner als die Radien (R3, R4) der Laufbahnsegmente (3a, 3b, 6a, 6b) in den Lagerringen (2, 5) sind, so dass die Laufbahnen (3, 6) beider Lagerringe (2, 5) insgesamt ein gotisches Querschnittsprofil aufweisen und die Kugelrollen (9, 10) lediglich mit jeweils einer Punktberüh- rung auf ihren Laufbahnsegmenten (3a, 3b, 6a, 6b) abrollen.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Kugelrollenlager, insbesondere zur Aufnahme kombinierter Radial- und Axial- lasten

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kugelrollenlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , welches insbesondere vorteilhaft für Anwendungen mit hoher Kippsteifigkeit und kombinierten Radial- und Axialkräften, wie beispielsweise für die Lagerung von Bandspannrollen für den Zugmit- teltrieb von Verbrennungsmotoren, einsetzbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Kugelrollenlager sind Wälzlager mit speziellen, als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern, die ausgehend von einer Kugelgrundform jeweils zwei von dieser Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Seitenflächen aufweisen, zwischen denen jeweils die Laufflächen der Kugelrollen angeordnet sind. Ein solches Kugelrollenlager ist beispielsweise durch die zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlichte deut- sehe Patentanmeldung mit dem Akt.-Z. 10 2007 062 319.6 bekannt und besteht im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring und einem inneren Lagerring sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen angeordneter Kugelrollen, die durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Die Kugelrollen weisen dabei zwischen ihren Seitenflächen eine Breite von etwa 70% des Durchmessers ihrer Kugelgrundform auf und rollen mit ihren Laufflächen in zwei in die Innenseite des äußeren Lagerrings und in die Außenseite des inneren Lagerrings eingearbeitete rillen- förmigen Laufbahnen ab, deren Tiefe mit ca. 20% des Durchmessers der Ku- gelgrundform der Kugelrollen bemessen ist. Da der Abstand zwischen der Innenseite des äußeren Lagerrings und der Außenseite des inneren Lagerrings dadurch nur noch etwa 60% des Durchmessers der Kugelgrundform der Kugelrollen beträgt und die Kugelrollen somit nicht mehr wie üblich axial gerade durch den Abstand zwischen den Lagerringen hindurch in das Kugelrollenlager eingesetzt werden können, erfolgt das Befüllen dieses Kugelrollenlagers durch ein neuartiges Axial-Kipp-Exzentermontageverfahren, bei welchem der innere Lagerring der beiden in liegender konzentrischer Stellung zueinander angeordneten Lagerringe zur Herstellung eines größer als die Breite der Kugelrollen ausgebildeten Abstandes zwischen den Lagerringen zunächst zum einen entlang einer Lagerlängsmittelachse radial geringfügig beweglich sowie zum anderen auf einer axial versetzt höheren Ebene als der äußere Lagerring angeordnet ist. Der Weg der radialen Verschiebbarkeit des inneren Lagerrings auf der Lagerlängsmittelachse sowie die Höhe des axialen Versatzes der beiden Lagerringe zueinander beträgt dabei jeweils etwa 25% der Breite der Laufbahnen der Lagerringe des Kugelrollenlagers, da somit gewährleistet ist, dass vom Einfüllen der ersten Kugelrolle bis zum Einfüllen der letzten Kugelrolle der Abstand zwischen den Lagerringen immer größer als die Breite der Kugelrollen ist.

Die eigentliche Montage der Kugelrollen beginnt dann zunächst damit, dass eine erste mit ihren Seitenflächen zu den Lagerringen ausgerichteten Kugelrolle an die als Einfüllstelle vorgesehene Stelle des größten Abstandes zwischen den Lagerringen auf der Lagerlängsmittelachse dem Kugelrollenlager zugeführt und der innere Lagerring in eine exzentrische Anschlagstellung radial verschoben wird. Danach erfolgt ein aufeinander folgendes Einführen der Kugelrollen in einer zum äußeren Lagerring leicht angekippten Stellung in die Einfüllstelle zwischen den Lagerringen, bis der verbleibende freie Füllraum zwischen den Lagerringen nur noch etwa dem Durchmesser der Kugelgrundform einer ein- zelnen Kugelrolle entspricht. Nachdem alle vorgesehenen Kugelrollen in das Kugelrollenlager eingefüllt wurden, erfolgt ein axiales Absenken des inneren Lagerrings bei gleichzeitigem axialen Anheben des äußeren Lagerrings, so dass beide Lagerringe in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und die in die Laufbahnen der Lagerringe gekippten Kugelrollen zwischen den Laufbahnen eingespannt sind. In dieser Stellung wird der äußere Lagerrings anschließend rotativ auf eine Drehzahl beschleunigt, bei der die Kugelrollen durch Eigenrotation und durch Fliehkraft sich selbsttätig aufrichten und eine gleichmäßig schräge Stellung innerhalb der Laufbahnen der Lagerringe einnehmen. Danach erfolgt dann ein gleichzeitiges axiales Absenken des inneren Lagerrings und des äußeren Lagerrings, bis die Kugelrollen in einer horizontal geraden Stellung in den Laufbahnen der Lagerringe angeordnet sind, sowie ein gleichmäßiges Verteilen der eingefüllten Kugelrollen auf dem Teilkreis des Kugelrollenla- gers und das Einsetzen des Lagerkäfigs durch den Abstand zwischen den Lagerringen hindurch.

Ein derartiges Kugelrollenlager zeichnet sich zwar gegenüber einem baugleichen Rillenkugellager durch einen hohen Füllgrad mit Wälzkörpern und damit durch eine wesentlich gesteigerte radiale Tragfähigkeit aus, es hat aber gleichzeitig den Nachteil, dass dessen Belastbarkeit mit Axialkräften ziemlich enge Grenzen gesetzt sind und es somit für Anwendungen mit hoher Kippsteifigkeit und hohen kombinierten Radial- und Axialkräften ungeeignet ist.

Ein für solche Anwendungen mit hoher Kippsteifigkeit und kombinierten Radial- und Axialkräften geeignetes gattungsgemäßes Kugelrollenlager ist dagegen durch die DE 100 27 105 A1 vorbekannt. Auch dieses Kugelrollenlager besteht im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring und einem inneren Lagerring mit jeweils rillenförmigen Laufbahnen an deren Innen- und Außenseite sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen in den Laufbahnen abrollender und in Umfangsrichtung durch einen Lagerkäfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Kugelrollen, die eine größer als der Radialabstand zwischen der Innenseite und der Außenseite der Lagerringe bemessene Breite zwischen ihren Seitenflächen aufweisen. Zum Ermöglichen der Lagermontage besteht dabei entweder der innere oder der äußere Lagering aus zwei axial getrennten Teilringen, die erst nach dem Einsetzen des Lagerkäfigs und dessen Befüllung mit den Kugelrollen durch eine Verschraubung miteinander verbunden werden. Die Laufbahnen in beiden Lagerringen werden darüber hinaus durch jeweils eine axialmittig umlaufende Ringnut in jeweils zwei Laufbahn- segmente unterteilt, so dass jeweils zwei einander benachbarte Kugelrollen mit sich abwechselnd kreuzenden Druckwinkelachsen derart zwischen den Lagerringen angeordnet sind, dass eine erste Kugelrolle mit ihrer Lauffläche auf zwei ersten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten und eine zweite Kugelrolle mit ihrer Lauffläche auf zwei zweiten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten des inneren und des äußeren Lagerrings abrollt.

Ein solches Kugelrollenlager hat sich jedoch in mehrfacher Hinsicht vor allem wegen der zweiteiligen Ausführung eines der beiden Lagerringe als nachteilig erwiesen. So erfordert die zweiteilige Ausführung eines der Lagerringe nicht nur durch die erhöhte Bauteilanzahl sondern auch durch die Notwendigkeit einer hochgenauen Herstellung der toleranzbehafteten Trennstelle zwischen beiden Teilringen einen erhöhten Fertigungs- und Montageaufwand, der sich nachteilig auf die Herstellungskosten eines solchen Kugelrollenlagers auswirkt. Darüber hinaus bewirkt die zweiteilige Ausführung eines der Lagerringe, dass es trotz aufwendiger Verspannung der beiden Teilringe im Lagerbetrieb durch auftretende Setzeffekte zu einem Verbandlockern kommen kann, durch das sich das Kippspiel der Kugelrollen in nachteiliger Weise erhöht und ein vorzei- tiger Verschleiß des Kugelrollenlagers die Folge ist. Ebenso ist es von Nachteil, dass mit geteilten Lagerringen keine transportfähige Baueinheit gebildet werden kann. Schließlich hat sich auch die einteilige Ausbildung des Lagerkäfigs als Fensterkäfig bei solchen Kugelrollenlagern als nachteilig erwiesen, da es bei bestimmten Lastzuständen des Lagers zu unterschiedlichen Relativ- drehzahlen zwischen den mit ihren Druckwinkelachsen in die eine sowie in die andere Richtung geneigten Kugelrollen kommen kann, durch die es zu Verspanneffekten im Lagerkäfig sowie zu erhöhter Reibung zwischen den Kugelrollen und ihren Käfigtaschen im Lagerkäfig kommen kann und die ebenfalls zu einem vorzeitigen Verschleiß des Kugelrollenlagers beitragen. Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Kugelrollenlager, insbesondere zur Aufnahme kombinierter Radial- und Axiallasten, zu konzipieren, welches einfach und kostengünstig herstellbar sowie mit geringem Aufwand zu einer transportfähigen Baueinheit montierbar ist und bei dem ein vorzeitiger Verschleiß durch erhöhtes Kippspiel der Kugelrollen sowie durch Verspanneffekte im Lagerkäfig ausgeschlossen sind.

Beschreibung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Kugelrollenlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass sowohl der äußere Lagerring als auch der innere Lagerring als einteilige Bauelemente ausgebildet sind, das Befüllen des Kugelrollenlagers mit den Kugelrollen nach dem an sich bekannten Axial-Kipp-Exzentermontageverfahren durch den Radialabstand zwischen den Lagerringen hindurch erfolgt und der Lagerkäfig durch zwei unabhängig voneinander wirkende und ebenfalls durch den Radialabstand zwischen den Lagerringen hindurch in das Kugelrollenlager einsetzbare, baugleiche Kammkäfige gebildet wird.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Anwendung des ursprünglich für reine Radialkugelrollenlager konzipierten Axial-Kipp- Exzentermontageverfahrens zum Befüllen eines für kombinierte Radial- und Axiallasten vorgesehenen Kugelrollenlagers mit den Kugelrollen möglich ist, beide Lagerringe eines solchen Kugelrollenlagers einteilig auszubilden und durch den damit sinkenden Fertigungs- und Montageaufwand erhebliche Einsparungen bei dessen Herstellungskosten zu erzielen. Außerdem bewirkt die einteilige Ausführung beider Lagerringe des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers, dass es nicht mehr zum Verbandlockkern von miteinander verspannten Teilringen und damit zu einer Erhöhung des Kippspiels der Kugelrollen kommen kann und dass das Kugelrollenlager nach seiner Montage eine transportsichere Baueinheit bildet. Gleichzeitig wird durch den Einsatz von zwei unabhängig voneinander wirkenden Kammkäfigen als Lagerkäfig erreicht, dass die mit ihren Druckwinkelachsen in die eine sowie in die andere Richtung geneigten Kugelrollen mit unterschiedlichen Relativdrehzahlen zueinander abrollen können und es somit nicht mehr zu Verspanneffekten sowie zu erhöhter Reibung zwischen den Kugelrollen und ihren Käfigtaschen im Lagerkäfig kommen kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß aus- gebildeten Kugelrollenlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlager vorgesehen, dass alle ersten, mit ihren Druckwinkelachsen in die eine Richtung geneigten Kugelrollen in entsprechenden Käfigtaschen des einen Kammkäfigs und alle zweiten, mit ihren Druckwinkelachsen in die andere Richtung geneigten Kugelrollen in entsprechenden Käfigtaschen des anderen Kammkäfigs geführt sind. Das bedeutet, das sowohl in dem einem als auch in dem anderen Kammkäfig jeweils nur jede zweite Kugelrolle geführt wird und dass beide identisch ausgebildeten Kammkäfige somit um eine Kugelrollentei- lung versetzt zueinander im Kugelrollenlager angeordnet sind.

Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlager desweiteren noch dadurch aus, dass die Kammkäfige jeweils einen rechtwinkligen Profilquerschnitt aufweisen, bei dem ein äußerer Profi I- schenke! radial zum inneren Lagerring und ein innerer Profilschenkel axial derart ins Lagerinnere ausgerichtet ist, dass die axialen Profilschenkel beider Kammkäfige zueinander weisen. In diese axialen Profilschenkel sind die jeweils als halbkreisförmige Ausnehmungen ausgebildeten Käfigtaschen eingeformt, die sich an ihrem tiefsten Punkt nahezu bis zum radialen Profilschenkel jedes Kammkäfigs erstrecken. Zusätzlich ist der Taschenboden jeder Käfigtasche noch mit einer Schräge ausgebildet, die jeweils der Neigung der Druckwinkelachse der in dieser Käfigtasche aufzunehmenden Kugelrolle angepasst und als Anlagefläche für die Lauffläche dieser Kugelrolle vorgesehen ist. Nach Anspruch 5 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers, dass beide Kammkäfige zwischen ihren Käfigtaschen mehrere an deren radiale Profilschenkel angeformte Laschen aufweisen, die aus deren axialen Profilschenkeln schräg nach außen herausragen. Darunter ist zu verstehen, dass in den axialen Profilschenkel der Kammkäfige jeweils zwischen den Käfigtaschen zwei voneinander beabstandete und bis zum radialen Profilschenkel reichende, parallele Einschnitte eingearbeitet werden und der zwischen diesen Einschnitten angeordnete Schenkelabschnitt schräg nach außen aus dem axialen Profilschenkel herausgebogen bzw. herausgeformt wird. Mit den somit entstehenden Laschen ist es dann möglich, mittels eines Hilfswerkzeuges die Kammkäfige von den Lageraxialseiten her durch Einrasten in die Laufbahn des äußeren Lagerrings im Kugelrollenlager zu fixieren. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, derartige Laschen in gleicher Weise jeweils aus den radialen Profilschenkeln der Kammkäfige herauszuformen und die Kammkäfige durch Einrasten in die Laufbahn des inneren Lagerrings im Kugelrollenlager zu fixieren.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers ist es nach Anspruch 6 darüber hinaus, dass die Kugelrollen im Lagerstillstand in einer Startstellung fixierbar sind, in der sie beim Anlauf des Kugelrollenlagers sofort in ihren der Neigung ihrer Druckwinkelachsen entsprechenden exakten Winkelpositionen sowie in Umfangshchtung ausgerichtet sind. Dabei liegen die Kugelrollen jeweils wechselseitig mit einem Randbereich ihrer Laufflächen an den schräg ausgebildeten Taschenböden der Käfigta- sehen des einen Kammkäfigs an und werden gleichzeitig mit einer ihrer Seitenflächen an den Unterseiten der Laschen des anderen Kammkäfigs ausgerichtet. Somit wird vermieden, dass es beim Anlauf des Kugelrollenlagers zu einem Taumeln der Kugelrollen auf ihren Laufbahnsegmenten quer zu deren Um- fangsrichtung und damit zu Verspanneffekten zwischen den Kugelrollen und ihren Kammkäfigen kommen kann.

Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers durch Anspruch 7 noch vorgeschlagen, dass die Radien der Laufflächen der Kugelrollen geringfügig kleiner als die Radien der Laufbahnsegmente in den Lagerringen sind, so dass die Kugelrollen lediglich mit jeweils einer Punktberührung auf ihren Laufbahnsegmenten abrollen und das Kugelrollenlager somit im Wesentlichen als Vierpunktlager wirkt. Dabei sind die Einstichpunkte der Radien der Laufbahnsegmente jeweils geringfügig unter- und oberhalb der Teilkreisebene der Kugelrollen sowie jeweils geringfügig links und rechts neben der Lagerlängsachse angeordnet, so dass die Laufbahnen beider Lagerringe insgesamt ein gotisches Querschnittsprofil aufweisen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich- nungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Gesamtseitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers;

Figur 2 den Querschnitt A - A durch das erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlager gemäß Figur 1 ;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers gemäß Figur 2;

Figur 4 eine vergrößerte Darstellung der beiden Kammkäfige des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers;

Figur 5 eine schematisierte Darstellung eines Querschnitts durch den äußeren Lagerring des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelrollenlagers mit anlaufenden Kugelrollen. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Aus den Figuren 1 und 2 geht deutlich ein für kombinierte Radial- und Axiallasten geeignetes Kugelrollenlager 1 hervor, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring 2 mit einer rillenförmigen Laufbahn 3 an dessen Innenseite 4 und einem inneren Lagerring 5 mit einer rillenförmigen Laufbahn 6 an dessen Außenseite 7 sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen 2, 5 in den Laufbahnen 3, 6 abrollender Kugelrollen 9, 10 besteht, die in Umfangshchtung durch einen Lagerkäfig 8 in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. In den Figuren 2 und 3 ist dabei erkennbar, dass die Kugelrollen 9, 10 jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Seitenflächen 11 , 12 und 13, 14 aufweisen sowie mit einer größer als der Radialabstand A L zwischen der Innenseite 4 und der Außenseite 7 der Lagerringe 2, 5 bemessenen Breite B κ zwischen diesen Seiten- flächen 11 , 12 und 13, 14 ausgebildet sind. Ebenso ist diesen Zeichnungen entnehmbar, dass die Laufbahnen 3, 6 in beiden Lagerringen 2, 5 durch jeweils eine axialmittig umlaufende Ringnut 15, 16 in jeweils zwei Laufbahnsegmente 3a, 3b und 6a, 6b unterteilt werden und dass jeweils zwei einander benachbarte Kugelrollen 9, 10 derart mit sich abwechselnd kreuzenden Druckwinkelach- sen D1 , D2 zwischen den Lagerringen 2, 5 angeordnet sind, dass eine erste Kugelrolle 9 mit ihrer Lauffläche 17 auf zwei ersten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten 3a, 6b und eine zweite Kugelrolle 10 mit ihrer Lauffläche 18 auf zwei zweiten sich diagonal gegenüberliegenden Laufbahnsegmenten 3b, 6a des inneren und des äußeren Lagerrings 2, 5 abrollt.

Um ein solches Kugelrollenlager 1 vor allem einfach und kostengünstig herstellen sowie mit geringem Aufwand zu einer transportfähigen Baueinheit montieren zu können, sind, wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, sowohl der äußere Lagerring 2 als auch der innere Lagerring 5 erfindungsgemäß als einteili- ge Bauelemente ausgebildet, während der Lagerkäfig 8 durch zwei unabhängig voneinander wirkende und durch den Radialabstand A L zwischen den Lagerringen 2, 5 hindurch in das Kugelrollenlager 1 einsetzbare, baugleiche Kammkäfige 19, 20 gebildet wird. Das Befüllen des Kugelrollenlagers 1 mit den Ku- gelrollen 9, 10 erfolgt dabei nach dem an sich bekannten Axial-Kipp-Exzen- termontageverfahren durch den Radialabstand A L zwischen den Lagerringen 2, 5 hindurch, wobei das Schrägstellen der Kugelrollen 9, 10 im letzten Verfahrensschritt zusammen mit dem Einsetzen der Kammkäfige 19, 20 erfolgt. Die Figuren 3 und 4 zeigen desweiteren, dass alle ersten, mit ihren Druckwinkelachsen D1 in die eine Richtung geneigten Kugelrollen 9 in entsprechenden Käfigtaschen 21 des einen Kammkäfigs 19 und alle zweiten, mit ihren Druckwinkelachsen D2 in die andere Richtung geneigten Kugelrollen 10 in entsprechenden Käfigtaschen 22 des anderen Kammkäfigs 20 geführt sind. Dadurch wird in jedem Kammkäfig 19, 20 jeweils nur jede zweite Kugelrolle 9, 10 geführt, so dass beide identisch ausgebildeten Kammkäfige 19, 20 um eine Kugelrollenteilung versetzt zueinander im Kugelrollenlager 1 angeordnet sind.

Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der Kammkäfige 19, 20 ist es, dass diese, wie in Figur 3 angedeutet, jeweils einen rechtwinkligen Profilquerschnitt aufweisen und, wie in Figur 4 näher bezeichnet, mit einem äußeren, radial zum inneren Lagerring 5 ausgerichteten Profilschenkel 23, 24 sowie einem inneren, axial ins Lagerinnere ausgerichteten Profilschenkel 25, 26 ausgebildet sind. In diese axialen Profilschenkel 25, 26 sind, wie ebenfalls aus Figur 4 ersichtlich ist, die jeweils als halbkreisförmige Ausnehmungen ausgebildeten Käfigtaschen 21 , 22 eingeformt, die sich an ihrem tiefsten Punkt nahezu bis zum radialen Profilschenkel 23, 24 jedes Kammkäfigs 19, 20 erstrecken. Zusätzlich ist der Taschenboden 27, 28 jeder Käfigtasche 21 , 22 noch mit einer Schräge 29, 30 ausgebildet, die jeweils der Neigung der Druckwinkelachse D1 , D2 der in die- ser Käfigtasche 21 , 22 aufzunehmenden Kugelrolle angepasst und als Anlagefläche für die Lauffläche 17, 18 dieser Kugelrolle 9, 10 vorgesehen ist.

Darüber hinaus ist in Figur 4 dargestellt, dass beide Kammkäfige 19, 20 jeweils zwischen ihren Käfigtaschen 21 , 22 mehrere an deren radiale Profilschenkel 23, 24 angeformte Laschen 31 , 32 aufweisen, die aus deren axialen Profilschenkeln 25, 26 schräg nach außen herausragen. Mit diesen Laschen 31 , 32 ist es möglich, die Kammkäfige 19, 20 durch Einrasten in die Laufbahn 3 des äußeren Lagerrings 2 im Kugelrollenlager 1 zu fixieren, wobei zusammen mit dem Einrasten der Kammkäfige 19, 20 das Schrägstellen der Kugelrollen 9, 10 erfolgt. Gleichzeitig tragen die Laschen 31 , 32 dazu bei, dass die Kugelrollen 9, 10 im Lagerstillstand zur Vermeidung eines Taumeins auf ihren Laufbahnsegmenten 3a, 3b, 6a, 6b beim Anlauf des Kugelrollenlagers 1 in einer der Darstellung in Figur 3 entsprechenden Startstellung fixierbar sind, bei der diese unter der Neigung ihrer Druckwinkelachsen D1 , D2 jeweils mit einem Randbereich ihrer Laufflächen 17, 18 an den Taschenböden 27, 28 der Käfigtaschen 21 , 22 des einen Kammkäfigs 19, 20 und mit einer ihrer Seitenflächen 12, 13 an den Unterseiten der Laschen 31 , 32 des anderen Kammkäfigs 20, 19 anlie- gen.

Schließlich wird in Figur 5 noch gezeigt, dass die Radien R1 , R2 der Laufflächen 17, 18 der Kugelrollen 9, 10 geringfügig kleiner als die Radien R3, R4 der Laufbahnsegmente 3a, 3b, 6a, 6b in den Lagerringen 2, 5 sind, so dass die Kugelrollen 9, 10 lediglich mit jeweils einer Punktberührung auf ihren Laufbahnsegmenten 3a, 3b, 6a, 6b abrollen und das Kugelrollenlager somit im Wesentlichen als Vierpunktlager wirkt. Deutlich sichtbar sind dabei sind die Einstichpunkte der Radien der Laufbahnsegmente jeweils geringfügig unter- und oberhalb der Teilkreisebene der Kugelrollen 9, 10 sowie jeweils geringfügig links und rechts neben der Lagerlängsachse angeordnet, so dass die Laufbahnen 3, 6 beider Lagerringe 2, 5 insgesamt ein gotisches Querschnittsprofil aufweisen.

Bezugszahlenliste

Kugelrollenlager äußerer Lagerring Laufbahn in 4 a Laufbahnsegment von 3 b Laufbahnsegment von 3 Innenseite von 2 innerer Lagerring Laufbahn in 7 a Laufbahnsegment von 7 b Laufbahnsegment von 7 Außenseite von 5 Lagerkäfig Kugelrollen 0 Kugelrollen 1 Seitenfläche von 10 2 Seitenfläche von 10 3 Seitenfläche von 11 4 Seitenfläche von 11 5 Ringnut in 3 6 Ringnut in 6 7 Lauffläche von 9 8 Lauffläche von 10 9 Kamm käf ig für 9 0 Kammkäfig für 10 1 Käfigtaschen in 19 2 Käfigtaschen in 20 3 radialer Profilschenkel von 19 4 radialer Profilschenkel von 20 5 axialer Profilschenkel von 19 6 axialer Profilschenkel von 20 7 Taschenboden von 21 28 Taschenboden von 22

29 Schräge an 27

30 Schräge an 28

31 Laschen an 19

32 Laschen an 20

A L Radialabstand zwischen 2 und 5

B κ Breite von 9 und 10

D1 Druckwinkelachse von 9

D2 Druckwinkelachse von 10

R1 Radius von 17

R2 Radius von 18

R3 Radius von 3a

R4 Radius von 3b