Abstandshaltekörper und Großwälzlager mit solchen Abstandshaltekörpern

Die Erfindung betrifft Abstandshaltekörper zur Beabstandung zweier Kugeln einer Kugelreihe in einer Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige an die Kugelform angepasste, in entgegengesetzte Richtungen weisende, voneinander beabstandete Kugelaufnahmen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kugellager mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lagerringen und mit mindestens einer Reihe von zwischen den Lagerringen abrollbar angeordneten Kugeln.

Derartige Abstandshaltekörper sind beispielsweise aus DE 26 10 707 C2 bekannt.

In Großwälzlagern werden - auch als Zwischenstücke bezeichnete - Abstandshaltekörper eingesetzt, um die zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörperkugeln, kurz: Kugeln, zur Verringerung der Abnutzung der Kugeln zu beabstanden und in den Lagerringen zu halten. Dazu bilden die zwischen den Kugeln angeordnete Abstandshaltekörper eine Kugeldrehverbindung aus, indem zwei Kugeln in die beiden gegenüberliegenden Wälzkörperaufnahmen, kurz: Aufnahmen, des Abstandshaltekörpers eingreifend eingesetzt sind. Zur Verringerung der Lagerreibung und Erhöhung der Lebensdauer des Lagers ist dieses durch Schmiermittel, beispielsweise Fett oder Öl, geschmiert. Dazu werden Schmiermitteltaschen, die in der Wälzkörperaufnahme des Abstandshaltekörpers angeordnet sind, verwendet. Dabei kommt es für eine effiziente Schmierung im Besonderen darauf an, nicht lediglich eine Schmiermittelsammlung in den Schmiermitteltaschen, sondern ein hinreichendes Maß an Schmiermittelaustausch zwischen den Kugeln und der Laufbahn der Lagerringe zu gewährleisten. Bei aus dem Stand der Technik vorbekannten Schmiermitteltaschen besteht eine ausgeprägte Tendenz der reinen Schmiermittelansammlung in den Schmiermitteltaschen und mithin der mangelnden Verteilung von Schmiermittel im Laufsystem. Neben der Sicherstellung eines hinreichenden Schmiermittelaustausches besteht eine weitere Anforderung an einen in einem Großwälzlager einzusetzenden Abstandshaltekörper darin, dass dieser möglichst massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimiert ausgestaltet ist. Die Massenoptimierung liegt schlichtweg darin begründet, dass aufgrund der Vielzahl von eingesetzten Abstandskörpern durch eine Leichtbauweise der Abstandskörper nicht nur das Gewicht der Großwälzlager, sondern auch deren Reibung verringert werden kann. Zudem besteht die Anforderung an die Abstandshaltekörper, dass dieser belastungsoptimiert designt ist, also nur solche Teile des Abstandskörpers mit hoher Materialstärke ausgebildet sind, die auch eine starke mechanische Belastung erfahren. Die Ressourcenverbrauchsoptimierung ist schlichtweg aus Gründen der Kosteneffizienz von Relevanz.

Abstandshaltekörper für einen Einsatz in Großwälzlagern werden regelmäßig aus Kunststoff gefertigt und mittels Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt. Dabei besteht das Risiko von Lunkerbildung, also der Ausbildung von Hohlräumen in den Wänden des Abstandshaltekörpers in Folge von inhomogenen Wanddicken des Kunststoffbauteils. Eine solche Lunkerbildung hat sich als problematisch für die Formstabilität des Abstandshaltekörpers herausgestellt. Sobald ein im Großwälzlager verbauter Abstandshaltekörper seine Formstabilität verliert, beispielsweise bricht, macht dies neben den durch die Außerbetriebnahme des Lagers bedingten Kosten eine aufwendige Reparatur erforderlich, um keine irreversible Beschädigung der Laufbahn beziehungsweise der Kugeln zu riskieren. Zur Vermeidung von Lunkerbildung ist daher ein Abstandshaltekörper so zu gestalten, dass seine Wanddicken möglichst homogen sind.

Aus dem Stand der Technik sind gegenwärtig keine Abstandshaltekörper bekannt, die den vorstehend genannten Anforderungen in hinreichendem Maße genügen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abstandshaltekörper bereitzustellen, der die vorstehend genannten Nachteile überwindet, insbesondere einen verbesserten Schmiermittelaustausch ermöglicht, massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimiert ausgestaltet ist und bei dem die Anfälligkeit für Forminstabilitäten minimiert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen eingangs genannten gattungsgemäßen Abstandshaltekörper, bei dem an die Kugelaufnahmen stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt sternförmig abragende Flügel mit einer an die Kugelform angepassten die Kugelaufnahmen weiterbildenden Flügelinnenseite und einem von der Kugelaufnahme wegweisenden Flügelmantel angeformt sind.

Ein solcher Abstandshaltekörper umfasst zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Kugelaufnahmen, wobei jede Kugelaufnahme eine an die Kugeln angepasste kalottenartige Form aufweist, die dazu geeignet ist, eine Kugel aufzunehmen. Dabei sind die beiden Kugelaufnahmen voneinander beabstandet, so dass die in einen Lagerring eines Kugellagers, insbesondere eines Großwälzlagers, eingesetzten Kugeln sich nicht berühren. Dies verringert den Verschleiß der Kugeln und vergrößert somit die sowohl die Lebensdauer als auch die Wartungsintervalle des Kugel- beziehungsweise Großwälzlagers.

An einen erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper sind stirnseitig betrachtet an die Kugelaufnahmen umfänglich verteilt sternförmig abragende Flügel angeformt. Diese Flügel verfügen sowohl über eine entsprechend der Kugelform ausgeführte, die Kugelaufnahmen weiterbildende Flügelinnenseite als auch über einen von der Kugelaufnahme wegweisenden Flügelmantel.

Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper ist, dass die Flügel sternförmig angeordnet sind; mithin ein Abstand zwischen den einzelnen Flügeln besteht. Dies erlaubt im Vergleich zu Abstandshaltekörpern mit einer durchgängigen Außenkontur nicht nur eine signifikante Gewichtsersparnis, sondern auch eine bessere Schmierung der Kugeln beziehungsweise der Lagerringlaufbahn, indem die voneinander beabstandeten Flügel zu einer besseren Schmiermittelverteilung von an den Kugeln und/oder der Laufbahn befindlichem Schmiermittel beitragen. Gleichzeitig stellen die Flügel eine effektive Verkippsicherung des Abstandshaltekörpers in der Laufbahn dar.

In dem bevorzugten Fall, dass in die Kugelaufnahmen Schmiermitteltaschen zur Aufnahme von Schmiermittel integriert sind, bewirken die Flügel des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers, dass an der Grenzfläche zwischen Flügelinnenseiten und Kugel ein Schmierfilm gebildet wird, innerhalb dessen - angetrieben durch die Rotation der Kugeln gegenüber der Schmiermitteltaschen - eine Schmiermittelströmung aufrechterhalten wird, durch die ein kontinuierlicher Schmiermittelaustausch zwischen den Schmiermitteltaschen und dem mit den Flügeln in Kontakt kommenden Bereich der Kugeln erreicht wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die Flügel des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers nach der Art eines Steges an der Außenseite des Abstandshaltekörpers und münden jeweils in einen Flügel, der an die gegenüberliegende Kugelaufnahme angeformt ist. Durch den zwischen den Flügeln befindlichen Abstand und das paarweise gegenseitige Abstützen der Flügel untereinander wird ein besonders massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimierter Abstandshaltekörper bereitgestellt.

Vorzugsweise erstrecken sich die Flügel im Wesentlichen in einer axialen Richtung, die durch die Mittelpunkte der beiden Kugelaufnahmen definiert ist. Andere Ausbildungen der Flügel sind ebenfalls möglich, insbesondere solche, durch die eine Rotation des Abstandshaltekörpers um die eigene Achse ermöglicht wird. Dies kann zum Beispiel durch eine schraubenlinienförmige oder schräge Erstreckung der Flügel erreicht werden. Hierdurch wird die Lebensdauer des Wälzlagers erhöht, da das Ausbilden einer Spur in der Laufbahn der Lagerringe wirksam vermieden wird, indem durch die Rotation des Abstandshaltekörpers eine etwaige lokale konzentrierte mechanische Einwirkung beziehungsweise Reibung der Abstandshaltekörper auf die Laufbahn über die gesamte Laufbahn verteilt wird. Vorteilhafterweise weist der Flügelmantel eine V-förmige Einkerbung auf. Hierdurch wird ein Einsatz auf kleineren Laufkreisdurchmessern ermöglicht, ohne dass die Zwischenstücke mit der Innenbahn des Kugellagers kollidieren.

Besonders bevorzugt ist der Flügelmantel geometrisch an die Laufbahn eines Großwälzlagers angepasst. Hierdurch wird einem unerwünschten Verkippen des Abstandshaltekörpers in der Laufbahn der Lagerringe besonders wirksam entgegengewirkt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Abstandshaltekörper aus Kunststoff gefertigt. Eine solche Fertigung erfolgt regelmäßig mittels Kunststoffspritzgießverfahrens unter Verwendung eines Spritzgießwerkzeuges. Dabei wird bei dem erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper ein im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem regelmäßig eine einfache Kunststoff-Kalotte verwendet wird, durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Flügel eine entkernte Struktur realisiert. Diese Entkernung führt zu einer gleichmäßigeren Abkühlung im Rahmen des Kunststoffspritzgießverfahrens. Aufgrund der homogeneren Wandstärken des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers wird in signifikanter Weise das Risiko unerwünschter, die Formstabilität negativ beeinflussender Lunkerbildung vermindert.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Kugelaufnahmen im Bereich ihres Bodens eine Ausnehmung zur Bereitstellung einer an die Kugelform angepassten kugelzonenförmigen Anlagefläche aufweisen. Durch die Ausnehmung zusammen mit der hierdurch erzeugten kugelzonenförmigen Anlagefläche wird eine innerhalb der Kugelform abgesenkte Struktur bereitgestellt. Hierdurch wird ein Punktkontakt zwischen dem Boden der Kugelaufnahme und der Kugel wirksam vermieden, indem die Kugel bei geringer Belastung linienförmig und unter Last flächig an der kugelzonenförmigen Anlagefläche anliegt. Das Belastungsniveau im Kontaktbereich wird durch den Flächenkontakt signifikant abgesenkt. Zudem wird durch das Vorsehen einer solchen kugelzonenförmigen Anlagefläche die Möglichkeit geschaffen, durch eine leichte geometrische Variation der kugelzonenförmigen Anlagefläche, beispielsweise des Radius, die auftretenden mechanischen Spannung im Bauteil optimal verteilen zu können, was sich positiv auf die Lebensdauer des Abstandhaltekörpers auswirkt. Für den bevorzugten Fall, dass der erfindungsgemäße Abstandshaltekörper aus Kunststoff gefertigt ist, besteht durch die abgesenkte Struktur die vorteilhafte Option, den Anspritzpunkt zentral in die Kavität des Spritzgusswerkzeuges zu legen, was das Risiko von Lunkerbildung weiter verringert.

Der Linienkontakt bei geringen Belastungen tritt vorzugsweise an einem Rand der abgesenkten Struktur auf. Besonders bevorzugt ist dieser Rand mit einer Fase ausgebildet, die einen wählbaren Winkel zur kugelzonenförmigen Anlagefläche aufweist. Über den Winkel der Fase kann die Verteilung der Spannungen in dem Abstandhaltekörper eingestellt werden und so der erforderliche Materialbedarf weiter verringert werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers sind die einzelnen Flügel in Flügelgruppen angeordnet, wobei der Abstand der Flügelgruppen untereinander größer als der Abstand der Flügel innerhalb einer Flügelgruppe ist. Die Ausbildung solcher Flügelgruppen verfolgt, insbesondere im Falle der Fertigung des Abstandshaltekörpers aus Kunststoff, das Ziel, die Komplexität des Spritzgießwerkzeuges und die des Herstellungsprozesses zu reduzieren. Dieses wird erreicht, indem der Abstandshaltekörper mit Flügelgruppen auf Basis geradlinig gerichteter Bewegungen entformt werden kann.

Bevorzugt sind die Flügel als sternförmig abragende Platten ausgebildet, die sich axial bezüglich einer durch die Kugelaufnahmen definierten Achse des Abstandshaltekörpers erstrecken. Eine einfache, plattenförmige Geometrie der Flügel vereint die Vorteile einer zuverlässigen Abstützung des Abstandshaltekörpers an den Begrenzungen des Laufbahnsystems mit einer vereinfachten Entformbarkeit im Herstellungsprozess.

Vorzugsweise weist der Abstandshaltekörper mindestens 8 sternförmig abragende Flügel auf. Insbesondere bei einer plattenförmigen Ausbildung der Flügel ist eine höhere Anzahl von Flügeln beispielsweise im Bereich von 8 bis 16 Flügeln, insbesondere 12 Flügeln, vorteilhaft. Dadurch kann eine stabile Anlage des Abstandshaltekörpers an den Wandungen des Laufbahnsystems erzielt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Flügel zumindest teilweise durch mindestens einen Quersteg verbunden, der außenseitig an die Kugelaufnahmen angeformt ist. Der Quersteg verläuft quer zu der Erstreckungsrichtung der Flügel. Der Quersteg stellt eine zusätzliche Stützwirkung für die Flügel bereit, die insbesondere plastische Verformungen der Flügel im Bereich des Außendurchmessers des Abstandshaltekörpers reduziert. Der Abstandshaltekörper kann dadurch deutlich größere Umfangsspannungen aufnehmen. Das Ergebnis ist ein höherer Widerstand gegen Materialverformungen, sowohl radial als auch axial. Durch die Stützwirkung des Querstegs vergrößert sich die Druckfestigkeit des Abstandshaltekörpers, und zwar überproportional zu dem zusätzlichen Materialeinsatz im Vergleich zu einem nicht durch einen Quersteg verstärkten Abstandshaltekörper.

Gleichzeitig erhöht der Quersteg den Fließwiderstand des Abstandshaltekörpers gegenüber dem im Laufbahnsystem vorgesehenen Schmiermittel vorteilhaft, mit nur geringfügigem Materialeinsatz. Es kann gewünscht sein, den Fließwiderstand des Abstandshaltekörpers zu erhöhen, damit der Abstandshaltekörper nicht allein durch den Kontakt mit den Kugeln des Wälzlagers, sondern auch durch das von diesen im Laufbahnsystem transportierte Schmiermittel im Laufbahnsystem vorangeschoben wird. Dadurch werden die an dem Abstandshaltekörper auftretenden Belastungen reduziert.

Der Quersteg ist bevorzugt zentral im Bereich einer Symmetrieebene des Abstandshaltekörpers angeordnet, die sich quer zur Achse des Abstandshaltekörpers erstreckt.

Vorzugsweise ist der Quersteg umlaufend ausgebildet und verbindet sämtliche Flügel des Abstandshaltekörpers miteinander. Durch einen umlaufenden Quersteg werden Umfangsspannungen besonders effektiv abgetragen und der Fließwiderstand signifikant erhöht.

In bevorzugten Ausführungsformen schließt der Quersteg mit den Flügelmänteln der von dem Quersteg verbundenen Flügel unter Nachbildung von deren Außenkontur bündig ab. Der Quersteg stützt in diesem Fall die Flügel bis zu ihrem Außenumfang ab, wodurch ein Abstandshaltekörper mit besonders hoher Formstabilität und besonders hohem Fließwiderstand geschaffen wird. Gleichzeitig bildet die durch den Quersteg nachgebildete Außenkontur der Flügel eine weitere Stützfläche gegenüber dem Laufbahnsystem aus, so dass die Kippsicherheit des Abstandshaltekörpers im Laufbahnsystem verbessert ist.

Der Quersteg kann radial außenseitig eine Stegbreite im Bereich von 3 % bis 30 % der axialen Erstreckung des Abstandshaltekörpers aufweisen. Bereits durch Stegbreiten von wenigen Prozent des Abstandshaltekörpers können beträchtliche Vorteile hinsichtlich Formstabilität und Fließwiderstand erreicht werden. Mit steigender Stegbreite nimmt die Formstabilität des Abstandshaltekörpers weiter zu.

Es kann vorgesehen sein, dass die Stegbreite des Querstegs in radialer Richtung von innen nach außen zunimmt. Dadurch kann der Materialeinsatz bei hohen Stegbreiten des Querstegs optimiert werden, da ein breiterer Quersteg die Flügel besonders effektiv an deren Außendurchmesser stabilisiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Großwälzlager mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lagerringen und einer Vielzahl von zwischen den Lagerringen eingebauten Kugeln, wobei die Kugeln durch die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper beabstandet in dem Großwälzlager gehalten werden. Die Lagerringe können auch mehrteilig aus mehreren aneinander fixierten Teilringen und/oder Ringsegmenten ausgebildet sein. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 : Eine perspektivische Darstellung eines aus dem Stand der Technik vorbekannten Abstandshaltekörpers,

Fig. 2: eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Abstandshaltekörpers in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 3: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers,

Fig. 4: eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 5A und 5B zeigen in einer perspektivischen Darstellung und einer Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Abstandshaltekörpers mit einem umlaufenden, die Flügel verbindenden Quersteg und

Fig. 6A und 6B zeigen in einer teilweise geschnittenen Darstellung und einer Seitenansicht ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Abstandshaltekörpers mit einem umlaufenden, die Flügel verbindenden Quersteg mit radial nach außen zunehmender Stegbreite.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt beziehungsweise erwähnt. Fig. 1 und 2 zeigen einen aus dem Stand der Technik vorbekannten Abstandshaltekörper. Ein solcher, vorbekannter Abstandshaltekörper weist zwei voneinander beabstandete Kugelaufnahmen 1 , in die die Kugeln eines Kugellagers eingesetzt sind, um die beiden Kugeln zur Verringerung der Abnutzung der Kugeln voneinander zu beabstanden. Der Abstand zwischen den beiden Kugeln ist durch die Distanz zwischen den beiden Anlagepunkten 2 im Bereich der Böden 3 der Kugelaufnahmen 1 gegeben (vgl. Fig. 2). Zur Verringerung der Lagerreibung und Erhöhung der Lebensdauer des Lagers ist dieses geschmiert, indem Schmiermitteltaschen 4, die in der Kugelaufnahme 1 des Abstandshaltekörpers angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei die Tendenz der reinen Schmiermittelansammlung in den Schmiermitteltaschen und somit der mangelnden Verteilung von Schmiermittel besteht. Die Außenkontur eines solchen vorbekannten, typischerweise aus Kunststoff gefertigten, Abstandshaltekörpers ist geschlossen ausgeführt. Hierdurch wird das Risiko von Lunkerbildung, also der Ausbildung von Hohlräumen in den Wänden des Abstandshaltekörpers in Folge von inhomogenen Wanddicken des Kunststoffbauteils begünstigt. Dieses geht mit einer nicht unerheblichen Beeinträchtigung der geforderten Formstabilität einher. Daher ist ein solcher Abstandshaltekörper massiv ausgeführt, um dem gesteigerten Risiko einer Form Instabilität zu begegnen. Daraus resultiert ein hoher Ressourcen- und Massenverbrauch, was sowohl die Herstellungskosten als auch den durch einen solchen Abstandshaltekörper verursachten Reibungswiderstand in die Höhe treibt.

Im Gegensatz zu dem vorbekannten Abstandshaltekörper weist der in Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht dargestellte erfindungsgemäße Abstandshaltekörper keine geschlossene Außenkontur, sondern eine Vielzahl von an die Kugelaufnahmen 5 stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt sternförmig abragenden Flügeln 6 mit an die Kugelform angepassten, die Kugelaufnahmen 5 weiterbildenden Flügelinnenseite 7 und einem von der Kugelaufnahme 5 wegweisenden Flügelmantel 8 auf. Diese Ausgestaltung erlaubt, sowohl einen geringen Ressourcen- und Massenverbrauch als auch ein außerordentlich hohes Maß an Formstabilität. Insbesondere für eine Herstellung der Abstandshaltekörper mittels Kunststoffspritzgießverfahren weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit sternförmig von den Kugelaufnahmen 5 abragenden Flügeln 6, ein vorteilhaft entkerntes Design auf, welches die Ausbildung homogener Wanddicken fördert und das Risiko von Lunkerbildung und der damit einhergehenden Forminstabilität wirksam reduziert.

Ferner ermöglichen die Flügel 6 eines solchen Abstandshaltekörpers, dass die Schmierung der Kugeln beziehungsweise der Laufbahn verbessert wird, indem die voneinander beabstandeten Flügel 6 zu einer besseren Schmiermittelverteilung von an den Kugeln beziehungsweise der Laufbahn befindlichen Schmiermittel beitragen.

Besonders vorteilhaft ist der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Fall, dass in die Kugelaufnahmen 5 Schmiermitteltaschen 9 zur Aufnahme von Schmiermitteln integriert sind. Dann wird im Zusammenspiel mit den Flügeln 6 des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers an der Grenzfläche zwischen Flügelinnenseiten 7 und Kugel ein Schmierfilm gebildet, innerhalb dessen eine Schmiermittelströmung erzeugt wird, durch die ein effektiver Schmiermittelaustausch zwischen den Schmiermitteltaschen 9 und dem mit den Flügeln 6 in Kontakt kommenden Bereich der Kugeln erreicht wird. Im Ergebnis wird der Transport von in den Schmiermitteltaschen 9 gesammelten Schmiermittels nach außen gefördert. Hierdurch wird die Reibung des gesamten Kugellagers signifikant reduziert.

Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Abstandskörper zeichnet sich zudem dadurch aus, dass jeder Flügel 6 nach der Art eines Steges an der Außenseite des Abstandshaltekörpers in einen Flügel 6 mündet, der in Umfangsrichtung an korrespondierender Stelle an die gegenüberliegende Kugelaufnahme 5 angeformt ist. Damit wird ein besonderes Maß an Massen-, Belastungs- und

Ressourcenverbrauchsoptim ierung erreicht.

Darüber hinaus weist der Flügelmantel eines solchen Abstandshaltekörpers eine V- förmige Einkerbung 10 auf. Dadurch wird ein Einsatz auf kleineren Laufkreisdurchmessern ermöglicht, ohne dass die Zwischenstücke mit der Laufbahn kollidieren.

Eine hervorragende Belastungsoptimierung des in Fig. 3 und 4 abgebildeten erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers wird erreicht, indem die Kugelaufnahmen 5 im Bereich ihres Bodens 11 eine Ausnehmung zur Bereitstellung einer an die Kugelform angepassten kugelzonenförmigen Anlagefläche 12 aufweisen. Damit wird eine innerhalb der Kugelaufnahme 5 abgesenkte Struktur bereitgestellt, wodurch wird ein Punktkontakt zwischen dem Boden 11 der Kugelaufnahme 5 und der Kugel wirksam vermieden wird, indem die Kugel bei geringer Belastung linienförmig und unter Last flächig an der kugelzonenförmigen Anlagefläche 12 anliegt. Im Resultat wird das Belastungsniveau im Kontaktbereich zwischen Kugelaufnahme 5 und Kugel zusätzlich signifikant abgesenkt. Die Ausnehmung kann beispielsweise kugelscheibenförmig ausgebildet sein.

Der beschriebene erfindungsgemäße Abstandshaltekörper weist zudem eine Anordnung der einzelnen Flügel 6 in Flügelgruppen 13 auf, wobei der Abstand der Flügelgruppen 13 untereinander größer als der Abstand der Flügel 6 innerhalb einer Flügelgruppe 13 ist. Vorzugsweise sind die Flügel 6 jeder Flügelgruppe 13 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dies vereinfacht die Komplexität des zu verwendenden Spritzgießwerkzeuges und des Herstellungsprozesses, indem der Abstandshaltekörper mit Flügelgruppen 13 auf Basis geradlinig gerichteter Bewegungen entformt werden kann.

Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt können die Flügel 6 als sternförmig abragende Platten ausgebildet sein, die sich axial bezüglich einer durch die Kugelaufnahmen, und insbesondere deren Mittelpunkte, definierten Achse des Abstandshaltekörpers erstrecken.

In Fig. 5A und 5B ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers gezeigt. Bei dem Abstandshaltekörper des zweiten Ausführungsbeispiels sind die Flügel 6 durch einen Quersteg 14 verbunden, der außenseitig an die Kugelaufnahmen 5 angeformt ist. Der Quersteg 14 ist umlaufend ausgebildet und verbindet sämtliche Flügel 6 des Abstandshaltekörpers miteinander. Denkbar sind jedoch auch Ausführungsformen bei denen nur ausgewählte Flügel durch einen oder mehrere Querstege verbunden sind. Beispielsweise könnten jeweils die Flügel 6 einer Flügelgruppe 13 mit einem Quersteg verbunden sein, der im Bereich zwischen den Flügelgruppen 13 unterbrochen ist.

Wie insbesondere in Fig. 5B zu erkennen, schließt der Quersteg 14 bevorzugt mit den Flügelmänteln 8 der von dem Quersteg 14 verbundenen Flügeln 6 unter Nachbildung von deren Außenkontur bündig ab. Insbesondere kann eine V-förmige Einkerbung der Flügel 6 als Außenkontur durch den Quersteg 14 nachgebildet sein. Der Quersteg 14 bildet so einen hohen Fließwiderstand aus, ohne über die Außenkontur der Flügel vorzustehen. Der Vorteil der V-förmigen Einkerbung bei engen Krümmungsradien des Laufbahnsystems bleibt auch bei Verwendung eine bündig abschließenden Querstegs erhalten.

Der Quersteg 14 weist radial außenseitig eine Stegbreite 15 im Bereich von 3 % bis 30 % der axialen Erstreckung des Abstandshaltekörpers auf. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5A und 5B ist ein vergleichsweise schmaler Quersteg von etwa 5 % der axialen Erstreckung des Abstandshaltekörpers vorgesehen.

Im Übrigen gilt die Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel für das zweite Ausführungsbeispiel entsprechend.

Das in Fig. 6A und 6B gezeigt dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5A und 5B durch die Ausbildung des Querstegs 14. Der Quersteg 14 des dritten Ausführungsbeispiels weist radial außenseitig eine größere Stegbreite 15 von beispielsweise etwa 25 % der axialen Erstreckung des Abstandshaltekörpers auf. Um mit möglichst geringem Materialaufwand die Formstabilität des Abstandshaltekörpers möglichst stark zu erhöhen, nimmt die Stegbreite 15 des Querstegs 14 in radialer Richtung von innen nach außen zu, wie insbesondere in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 6A zu erkennen ist. Die Stegbreite 15 und insbesondere auch deren Zunahme in radialer Richtung lassen sich dahingehend optimieren, dass die geforderte Druckfestigkeit des Abstandshaltekörpers bei einem möglichst geringen Materialeinsatz erreicht wird.

Beispielsweise kann durch eine Erhöhung der maximalen Stegbreite 15 der Abstandshaltekörper eine höhere Druckkraft durch die Kugeln aushalten ohne durchstoßen zu werden. Gleichzeitig fällt die Materialersparnis im Vergleich zu einem nicht verstärkten Abstandshaltekörper durch die Erhöhung der Stegbreite 15 geringer aus, was zur einer verringerten Ressourcen- bzw. Kosteneinsparung führt. Aus diesem Grund sollte die maximale Stegbreite 15 soweit erhöht werden, dass der Abstandshaltekörper bei der durch die Anforderungen aus der Großwälzlageranwendung auszuhaltenden Druckkraft gerade nicht durchstoßen wird (Optimum).

Im Übrigen gelten die Ausführungen zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend.

Bezugszeichenliste

1 Kugelaufnahme (Stand der Technik)

2 Anlagepunkt (Stand der Technik)

3 Boden (Stand der Technik)

4 Schmiermitteltasche (Stand der Technik)

5 Kugelaufnahmen

6 Flügel

7 Flügelinnenseite

8 Flügelmantel

9 Schmiermitteltaschen

10 V-förmige Einkerbung

11 Boden

12 kugelzonenförmige Anlagefläche

13 Flügelgruppe

14 Quersteg

15 Stegbreite

A Achse des Abstandshaltekörpers