Ringverschraubung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Wälzlagers mit einem drehbaren und einem feststehenden Bauteil. Das Wälzlager umfasst einen La- gerinnenring und einen Lageraußenring sowie eine Vielzahl von zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring angeordneten Wälzkörpern für die ra- diale und axiale Lagerung. In beiden Lagerringen sind eine Vielzahl sich axial erstreckende durchgehende Bohrungen vorhanden. An mindestens einem La- gerring auf mindestens einer Seite der durchgehenden Bohrungen ist eine Sen- kung vorhanden.

Hintergrund der Erfindung

In der JP 2012-193859 A ist ein Lager offenbart, das einen Außenring, einen Innenring sowie dazwischen angeordnete Reihen von Wälzkörpem umfasst. In dem Innenring und in dem Außenring sind Bohrungen mit Senkungen vorhan- den, in denen kurze Schrauben eingebracht sind. Durch die Verwendung von kurzen und weit eingesenkten Schrauben mögen zwar die Lagerringe beim Verschrauben weniger gestaucht werden im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik, jedoch kann dies zu einer geringen Vorspannung besonders nach Setzungen in der Schraubverbindung führen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Befesti- gungsanordnung eines Wälzlagers anzugeben, die eine vorteilhaftere Relation zwischen Schraubenvorspannung und Verformung der Lagerringe darstellt. Beschreibung der Erfindung

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird die im Anspruch 1 angege- bene Befestigungsanordnung vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass in mindestens einer Senkung ein Distanzring angeordnet ist. Der Distanz- ring besitzt vorzugsweise eine Distanzringlänge, die größer ist als die Wand- stärke des Distanzrings. Der Distanzring kann insbesondere als eine Hülse, ein Rohr oder eine Buchse ausgebildet sein. Hiermit wird das Ziel erreicht, dass sich die Verformung der Lagerringe aufgrund der Schraubenkraft nicht auf die Vorspannung im Wälzkontakt auswirkt und die Schrauben über eine ausrei- chende Länge verfügen, damit bei Setzungserscheinungen die Schraube die er- forderliche Vorspannkraft beibehält.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Bohrungen in jedem La- gerring jeweils höchstens eine Senkung mit einem darin angeordneten Distanz- ring auf. Das bedeutet, dass entweder in beiden Lagerringen jeweils eine Sen- kung vorhanden ist, in denen jeweils ein Distanzring angeordnet ist oder, dass nur in einem Lagerring ein Distanzring vorhanden ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Bohrungen in einem der Lagerringe jeweils zwei Senkungen mit einem in jeder Senkung angeordne- ten Distanzring auf. Zweckmäßig ist es, wenn der andere Lagerring in allen Bohrungen eine von eins abweichende Anzahl von Distanzringen aufweist. Es gibt somit mehrere Möglichkeiten der Anordnung von Distanzringen. Zum einen könnte der Lageraußenring zwei Senkungen mit jeweils einem Distanzring und der Lagerinnenring keine Distanzringe aufweisen. Eine weitere Möglichkeit be- steht darin, wenn der Lagerinnenring ebenfalls wie der Lageraußenring zwei Senkungen mit jeweils einem Distanzring aufweist. Des Weiteren wäre es mög- lich, wenn der Lagerinnenring zwei und der Lageraußenring keine Distanzringe in den jeweilig dafür vorgesehenen Senkungen aufweist.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Bohrungen in einem der Lagerringe jeweils eine Senkung und in dem anderen Lagerring jeweils zwei Senkungen mit einem in jeder Senkung angeordneten Distanzring auf. Beispielsweise weist der Lagerinnenring zwei und der Lageraußenring eine Senkung mit den darin enthaltenen Distanzringen auf. Umgekehrt ist dies eben- falls möglich, so dass der Lagerinnenring nur ein und der Lageraußenring zwei Distanzringe aufweist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in den Bohrungen jeweils eine Schraube ein- gefügt ist, deren Klemmlänge im Lagerring kürzer ist als die Summe der Dis- tanzringlängen in dem jeweiligen Lagerring.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform schließt ein Distanzring und/oder ein Schraubenkopf in der Senkung mit dem Lagerring bündig ab. Das heißt, dass die in den Lagerringen eingebrachten Senkungen nicht nur für die Distanzringe verwendet werden müssen, sondern dass in der Senkung auch der Schrauben- köpf angeordnet sein kann. Möglich ist es ebenfalls, dass in einer Senkung ein Distanzring und ein Schraubenkopf angeordnet sind, so dass der Schrauben- kopf bündig in der Senkung mit dem Lagerring abschließt. Andernfalls kann auch der Schraubenkopf bündig auf dem Lagerring liegen und der in der Sen- kung eingebrachte Distanzring bündig mit dem Lagerring abschließen.

Erfindungsgemäß besteht der Distanzring vorzugsweise bei jeglichen Ausfüh- rungsformen aus einem metallischen Werkstoff mit einem E-Modul von höchs- tens 210 kN / mm ² bei 20° C. Das E-Modul des Distanzrings liegt vorzugsweise im Bereich von 1 10 kN / mm ² bis 210 kN / mm ² . Die Distanzringe bestehen aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere einem metallischen Werkstoff. Des Weiteren könnten die Distanzringe aber auch aus Kunststoff bestehen. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Verschraubung bei Wälzlagern, die mit zwei Reihen zur Axiallagerung dienender Wälzkörper und mit einer Reihe zur Radiailagerung dienender Wälzkörper ausgebildet sind, verwendet wird. Ein Beispiel hierfür ist ein Rundtischlager, welches von der Anmelderin unter der Bezeichnung„Axial-Radiallager YRT" angeboten wird.

Ebenfalls erfindungsgemäß ist es, wenn das Wälzlager als ein zweireihiges Schrägrollen- oder Schrägkugellager ausgebildet ist. Schrägkugellager und Schrägrollenlager sind im Stand der Technik in unzähliger Vielfalt vorhanden. Die Anmelderin bietet diese in ihrem Katalog in einer großen Vielzahl an. Sie sind zum Beispiel unter den Bezeichnungen„Schrägkugellager 30 bis 38" und „Axial-Schrägrollenlager AXS" zu finden. Ebenfalls existieren Druckschriften zu Lagern, die durch konstruktive Ausgestaltungen für die Befestigungsanordnung in Frage kommen, wie zum Beispiel in der DE 10 201 1 005 725 A1 oder in der DE 10 201 1 002 898 A1.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung be- vorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus den beige- fügten Zeichnungen. Diese zeigen in:

Figur 1 eine Ausführungsform einer Befestigungsanordnung eines Rund- tischlagers mit drei Distanzringen,

Figur 2 eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung eines

Rundtischlagers mit einem Distanzring, Figur 3 eine Ausführungsform einer Befestigungsanordnung eines

Schrägrollenlagers mit vier Distanzringen. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In der Figur 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform der Befestigungsanord- nung eines Wälzlagers 1 mit einem feststehenden 2 und mit einem drehbaren Bauteil 3 im Querschnitt dargestellt. Das Wälzlager 1 , ein sogenanntes Rund- tischlager, umfasst einen Lagerinnenring 4 und einen Lageraußenring 5, sowie zwei Reihen Wälzkörper zur Axiallagerung 6, die axial ober- und unterhalb des Lageraußenrings 5 angeordnet sind, und eine Reihe Wälzkörper zur Radialla- gerung 7, die zwischen Lageraußen- 5 und Lagerinnenring 4 mittig am Innen- umfang des Lageraußenrings 5 angeordnet ist. Der Lageraußenring 5 weist ei- ne durchgehende und im feststehenden Bauteil 2 endende Bohrung 8 auf. In der Bohrung 8 des Lageraußenrings 5 sind zwei Senkungen 9 eingebracht, in denen sich jeweils ein Distanzring 10, 1 1 befindet. Beide Distanzringe 10, 11 schließen im dargestellten Ausführungsbeispiel bündig mit dem Lageraußenring 5 ab. Der Distanzring 11 steht im nichtmontierten Zustand im Idealfall so über dem Lageraußenring 5, dass der Lageraußenring 5 bei richtiger Schraubenvor- spannung am feststehenden Bauteil 2 anliegt. Das bedeutet, dass der Distanz- ring 1 1 durch das Festschrauben des Lageraußenrings 5 mit dem feststehen- den Bauteil 2 gestaucht wird. In der Bohrung 8 ist ebenfalls eine Schraube 12 eingefügt, deren Schraubenkopf 13 direkt auf dem ersten Distanzring 10 liegt und bündig mit dem Lageraußenring 5 abschließt. Die Distanzringe 10, 11 im Lageraußenring 5 weisen hier gleich lange Distanzringlängen L10, L11 sowie gleiche Wandstärken b auf. Die eingefügte Schraube 12 besitzt eine Klemmlän- ge L im Lageraußenring 5, die kürzer ist als die Summe der Distanzringlängen L10, L11.

Der Lagerinnenring 4 weist gemäß Figur 1 parallel zur Bohrung 8 im Lagerau- ßenring 5 eine durch den Lagerring 5 und durch ein Zwischenstück 14, auch Wellenscheibe genannt, gehende und im drehbaren Bauteil 3 endende Bohrung 15 auf. Das Zwischenstück 14 ist ein Teil des Lagerinnenrings 4 und weist Laufbahnen für die Wälzkörper zur Axiallagerung 6 auf. Im Lagerinnenring 4 ist in der Bohrung 15 eine Senkung 9 auf der gegenüberliegenden Seite des Zwi- schenstücks 14 und des drehbaren Bauteils 3 angeordnet. In der Senkung 9 sind ein Distanzring 16 sowie ein direkt am Distanzring 16 anliegender Schrau- benkopf 13 von der in der Bohrung 15 eingefügten Schraube 12 eingelassen. Der Schraubenkopf 13 schließt im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Senkung 9 bündig mit dem Lagerinnenring 4 ab. Wie bereits im Lageraußenring 5 ist auch im Lagerinnenring 4 die Klemmlänge L der Schraube 12 kürzer als die Distanzringlänge L16. Von Vorteil ist es, dass das gestauchte Material der Lagerringe 4, 5 nicht in der Ebene der Wälzkörper 6, 7 liegt. Die geometrischen Veränderungen der Lagerringe 4, 5 infolge der Verschraubung liegen somit im Bereich der Verschraubung und nicht in dem Bereich der Wälzkörper 6, 7. Das Zwischenstück 14 kann durch konstruktive Ausgestaltungen der anderen Bau- teile auch weggelassen werden.

Die Figur 2 unterscheidet sich zu Figur 1 nur hinsichtlich der Bohrungen 8, 15 und den darin angeordneten Distanzringen 10, 11 , 16. Die Bohrung 8 des La- geraußenrings 5 weist zwei Senkungen 9 auf. In der Senkung 9 zum festste- henden Bauteil 2 hin ist ein Distanzring 10 angeordnet. Im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel ist in der anderen Senkung 9 des Lageraußenrings 5 der Schrau- benkopf 13 der Schraube 12 eingebracht, so dass dieser Schraubenkopf 13 in der Senkung 9 bündig mit dem Lageraußenring 5 abschließt. Der Schrauben- köpf 13 könnte jedoch auch weiter in der Senkung 9 versenkt sein. Die Klemm- länge L der Schraube 12 im Lageraußenring 5 ist kürzer als die Distanzringlän- ge L10. Durch die kürzeren Schrauben können sich wiederum Setzungser- scheinungen stärker auf die Vorspannkraft der Schrauben auswirken, wobei die elastischen Distanzringe 10, 1 1 , 16 dieser Wirkung entgegenwirken. Im Lager- innenring 4 ist eine Senkung 9 vorhanden, in die der Schraubenkopf 13, von der in den Lagerinnenring 4 eingebrachten Schraube 12, eingebracht ist. Der in der Senkung 9 sitzende Schraubenkopf 13 schließt bündig mit dem Lagerinnenring 4 ab. In der Figur 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Befestigungsanordnung eines Wälzlagers 1 mit einem feststehenden 2 und mit einem drehbaren Bauteil 3 im Querschnitt dargestellt. Das Wälzlager 1 , umfassend einen Lageraußenring 5, einen Lagerinnenring 4 und dazwischen angeordnete zwei Reihen rollenförmige Wäizkörper 18, ist als ein zweireihiges Schrägrollenlager ausgebildet. Der La- geraußenring 5 ist an dem feststehenden Bauteil 2 mittels einer Schraube 12 befestigt. Die Schraube 12 ist in einer durch den Lageraußenring 5 durchge- hende und im feststehenden Bauteil 2 endende Bohrung 8 eingefügt. Die Boh- rung 8 im Lageraußenring 5 weist von beiden Seiten jeweils eine Senkung 9 auf. In der Senkung 9, die am feststehenden Bauteil 2 anliegt, ist ein Distanz- ring 10 angeordnet. In der anderen Senkung 9 der Bohrung 8 sind ein weiterer Distanzring 11 und der Schraubenkopf 13 der Schraube 12, der bündig mit dem Lageraußenring 5 abschließt, eingefügt. Die Klemmlänge L der Schraube 12 ist auch hier kürzer als die Summe der Distanzringlängen L10, L1 1. Der Lagerin- nenring 4 weist eine durchgehende und im drehbaren Bauteil 3 endende Boh- rung 15 auf. In der Bohrung 15 sind wie auch beim Lageraußenring 5 zwei Sen- kungen 9 angeordnet. In der Senkung 9 zum drehbaren Bauteil 3 hin ist ein drit- ter Distanzring 16 eingelassen. In der gegenüberliegenden Senkung 9 sind ein vierter Distanzring 17 und der Schraubenkopf 13, von der in der Bohrung 15 eingefügten Schraube 12, eingebracht. Die Klemmlänge L der Schraube 12 in der Bohrung 15 ist kürzer als die Summe der Distanzringlängen L16, L17. Im nichtmontierten Zustand stehen die Distanzringe 10, 16 zum jeweiligen ange- schraubten Bauteil 2, 3 über, damit die Spannkraft der Schraube 12 nur über die Distanzringe 10, 16 und nicht über den Lagerring 5, 4 in die Klemmfläche im Lagerring 5, 4 eingeleitet wird.

Bezugszeichenliste

1 Wälzlager

2 Feststehendes Bauteil

3 Drehbares Bauteil

4 Lagerinnenring

5 Lageraußenring

6 Wälzkörper zur Axiallagerung

7 Wälzkörper zur Radiallagerung

8 Bohrung Lageraußenring

9 Senkung

10 Erster Distanzring

11 Zweiter Distanzring

12 Schraube

13 Schraubenkopf

14 Zwischenstück (Wellenscheibe)

15 Bohrung Lagerinnenring

16 Dritter Distanzring

17 Vierter Distanzring

18 Rollenförmiger Wälzkörper

19 L Klemmlänge Schraube

20 L10 Distanzringlänge des ersten Distanzrings

21 L11 Distanzringlänge des zweiten Distanzrings

22 L16 Distanzringlänge des dritten Distanzrings

23 L17 Distanzringlänge des vierten Distanzrings

24 b Wandstärke des Distanzrings