DE2053470A1 - Kegelrollenlager und erfahren zum Zu sammensetzen desselben - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATKNTANWÄI.TK 9 Π ^ "5 / "7 Π

D-SOOO MDNCHEN 81 - ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

The Timken Company, Canton, Ohio/USA

Kegelrollenlager und Verfahren zum Zusammensetzen desselben.

Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager mit einer Schale, die innen eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einem Kegel, der innerhalb der Schale angebracht ist und außen gegenüber der Schalenlaufbahn eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einer Schubrippe der Schale, die am Ende der Laufbahn der Schale mit dem großen Durchmesser vorbei nach innen ragt,

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einer Schubrippe des Kegels, die am Ende der Kegellaufbahn mit dem kleinen Durchmesser vabei nach außen ragt, einer Mehrzahl konischer Rollen, die zwischen Schale und Kegel angebracht sind und mit den Laufbahnen in Eingriff stehen, wobei die Enden der Rollen mit dem großen Durchmesser neben der "Schubrippe der Schale und die Enden mit dem kleinen Durchmesser neben der Schubrippe des Kegels liegen, insbesondere verbesserte einheitliche Rollenlager, sowie ein Verfahren zum Zusammensetzen desselben.

Bekannte Kegelrollenlager nehmen axiale Schubbelastung nur in einer Richtung auf, d.h. in der Richtung, in welcher die Kegelrollen zwischen Laufbahnen auf Schale und Kegel zusammengedrückt werden, und deswegen müssen solche Lager entweder hintereinander oder sonst in Verbindung mit einer schubaufnehmenden Hilfsvorrichtung verwendet werden.

Zur Überwindung des genannten Problems wurden sogenannte einheitliche Kegelrollenlager entwickelt, und diese Lager unterscheiden sich von bekannten Kegelrollenlagern darin, daß sie eine Schubrippe an dem Ende mit dem großen Durchmesser der Laufbahn auf der Schale und eine andere Rippe an dem Ende mit w dem kleinen Durchmesser der Laufbahn auf dem Kegel aufweisen. Die Kegelrollen liegen zwischen den Rippen und sind axial durch diese festgelegt. Auf diese Weise wird der Schub in einer Richtung im wesentlichen radial durch die Rollen aufgenommen, d.h. durch die Rollen, die zwischen den Laufbahnen zusammengedrückt werden, während der Schub in der entgegengesetzten Richtung im wesentlichen axial aufgenommen wird, d.h. durch die Rollen, die zwischen den Schubrippen in einer axialen Richtung zusammengedrückt werden. ί

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Einheitliehe Lager gebräuchlicher Herstellung enthalten den bekannten gepreßten Stahlkäfig, um die Rollen rund um das Lager getrennt und im richtigen Abstand zu halten, und aus diesem Grund muß entweder die Rippe auf der Schale oder auf dem Kegel entfernbar sein, damit der darin enthaltene Käfig und die Rollen axial in den Raum zwischen den Laufbahnen eingefügt werden können. Dadurch wird eine Art Rückhaltevorrichtung nötig, um die entfernbare Schubrippe festzulegen und zu verhindern, daß sie sich unter der Einwirkung angewandter Schubbelastungen verschiebt. Für gewöhnlich ist die Sperr-.konstaiktion in das Lagergehäuse eingebaut, und wenn die Gehäuse so konsttuiert sind, können die Lagerschalen nicht locker darin sitzen oder, mit andern Worten, darin schwimmen. Daher schwimmen die meisten einheitlichen Kegelrollenlager in der Anwendung nicht und sind deshalb z.B. nicht zur Verwendung in kleinen Elektromotoren oder bei anderen Anwendungen, die schwimmende Lager erfordern, geeignet.

Die Erfindung sieht vor ein Kegelrollenlager mit einer Schale, die innen eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einem Kegel, der innerhalb der Schale angebracht ist und außen gegenüber der Schalenlaufbahn eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einer Schubrippe der Schale, die am Ende der Laufbahn der Schale mit dem großen Durchmesser vorbei nach innen ragt, einer Schubrippe des Kegels, die am Ende der Kegellaufbahn mit dem kleinen Durchmesser vorbei nach außen ragt, einer Mehrzahl konischer Rollen, die zwischen Schale und Kegel angebracht sind und mit den Laufbahnen in Eingriff stehen, wobei die Enden der Rollen mit dem großen Durchmesser neben der Schubrippe der Schale und die Enden mit dem kleinen Durchmesser neben der Schubrippe des Kegels liegen, wobei einzelne Separatoren zwi-

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sehen den Rollen angebracht sind, um den richtigen Abstand zwischen den Rollen entlang des Umfangs aufrechtzuerhalten, daß die Separatoren voneinander entfernt sind sowie an der Schubrippe des Kegels vorbei nach innen und an der Schubrippe der Schale vorbei nach außen ragen, so daß sie im Lager zurückgehalten werden, und daß die Separatoren elastisch nachgiebig sind, so daß sie während des Zusammensetzens des Lagers genügend verformbar sind, um an einer der Schubrippen vorbei und in den Raum zwischen den Laufbahnen einführbar zu sein.

* Die Erfindung sieht ebenfalls ein Verfahren zum Zusammensetzen eines solchen Lagers vor, bei welchem der Kegel exzentrisch innerhalb der Schale angebracht wird, so daß zwischen den gegenüberliegenden Laufbahnen auf einer Seite des Lagers ein vergrößerter Raum freibleibt, die Rollen in den Raum zwischen den Laufbahnen eingefügt werden^ so daß, wenn alle Rollen angebracht sind, benachbarte Rollen nahe beieinander liegen und die Rollen sich in dem vergrößerten Raum zwischen den Laufbahnen befinden, bei welchem die Rollen um die Laufbahnen herum verteilt werden, so daß der Kegel und die Schale konzentrisch sind, und bei welchem des weiteren die Separatoren an einer der Schubrippen vorbei und in die Räume zwischen den

h Rollen gebracht werden, wodurch die Form jeden Separators verzogen und sein radiales Ausmaß verringert wird, wenn er an der Schubrippe vorbei bewegt wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Lager zusätzlich zu den normalen radialen Belastungen Schubbelastungen in beiden axialen Richtungen aufnehmen kann, daß das Lager in sich geschlossen ist und keine

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zusätzlichen Vorrichtungen zum Zusammenhalten erfordert, daß es bei seiner Befestigung nicht festgelegt zu werden braucht und daher relativ zur Befestigung frei schwimmen kann und daß es außerdem einfach konstruiert und leicht zusammensetzbar ist. Dazu kommt, daß das Lager an kritischen Stellen genügend entsprechende Einfettung erfährt und dadurch äußerst betriebssicher ist. Diese und weitere Vorteile werden noch veranschaulicht werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine genaue Ansicht im Schnitt eines einheitlichen Lagers mit einem Separator auf der einen Seite und einer Rolle auf der anderen Seite,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 5 einen fragmentarischen Schnitt längs der Linie J5-3 in Fig. 1, aber in gewölbter Darstellung, um die wahre Konvergenz zwischen den Rollen auf der konischen Laufbahn des Kegels zu zeigen,

Fig. 4 eine Endansicht des Separators, der einen Teil der Erfindung bildet,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Separators,

Fig. 6 eine Ansicht des gegenüberliegenden Endes des Separators,

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Pig. 7 eine Draufsicht des Separators,

Fig. 8 einen fragmentarischen Schnitt, der einen in dem Lager angebrachten Separator zeigt,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Separators gemäß der Erfindung,

Fig. Io einen fragmentarischen Schnitt, der den abgewandelten Separator aus Fig. 9 zeigt, wie er in dem Lager angebracht ist,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. lo, und

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren abgewandelten Form eines Separators.

Die Bezugsziffer 2 bezeichnet ein Kegelrollenlager von der einreihigen einheitlichen Art. Da das Lager einheitlich ist, weist es die Fähigkeit auf, Schubbelastungen in beiden axialen Richtungen aufzunehmen, wie von den zwei Gruppen entgegengesetzter Kraftvektoren A und B in Fig. 1 angezeigt ist. Das Lager 2 umfaßt eine Schale 4, einen Kegel 6, der konzentrisch h innerhalb der Schale 4 angeordnet ist, eine Mehrzahl von Rollen 8, welche zwischen die Schale 4 und den Kegel 6 eingefügt sind, und eine Mehrzahl von einzelnen Separatoren lo, die ebenfalls zwischen der Schale 4 und dem Kegel 6 angebracht sind, um am Umfang den richtigen Abstand zwischen den Rollen 8 aufrechtzuerhalten, wie aus den Fig. 2 und j5 hervorgeht.

Die kegelstumpfförmigen Flächen der Rollen 8 erfassen gegenüberliegende Laufbahnen 12 und 14 auf der Schale 4 bzw. dem Kegel 6

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und rollen diese entlang. Wenn die Rollen 8 die Laufbahnen 12 und 14 entlangrollen, drücken die Endflächen mit dem großen Durchmesser auf den Rollen 8 gegen die Innenfläche einer Schubrippe 16, die radial zum Kegel 6 hin nach innen vorragt und an die Schale 4 an dem Ende mit dem großen Durchmesser ihrer Laufbahn 12 einteilig angeformt ist. Auf diese V/eise bringt die Rippe 16 die Rollen 8 zwischen den Laufbahnen 12 und 14 richtig in Stellung und verhindert außerdem ihre Abschrägung relativ zu den Drehachsen des Lagers 2. Desgleichen ist der Kegel 6 am Ende mit dem kleinen Durchmesser der Laufbahn 14 mit einer einstückig angeformten Schubrippe 18 versehen, welche radial nach außen zur Schale 4 hin vorragt.

Wenn auf das Lager 2 in Richtung der Kraftvektoren A Schubbelastungen ausgeübt werden, werden die kegeiförmigen Rollen tatsächlich zwischen den Laufbahnen 12 und 14 zusammengedrückt oder liegen daran an, und ihre Enden mit dem großen Durchmesser liegen an der Schubrippe 16 an. Auf diese Weise wird die Schubbelastung durch die Rollen 8 im v/es ent liehen radial aufgenommen. Wenn andererseits Schubbelastungen in Richtung der Kraftvektoren B angewandt v/erden, drücken die Endflächen der Rollen 8 gegen die Schubrippen 16 und 18, und der Schub wird durch die Rollen 8 im wesentlichen axial aufgenommen. Da die Sehubbelastungen in Richtung der Kraftvektoren A auf die Rollen 8 entlang den Laufbahnen 12 und 14 angewendet werden, wo die Berührung zv/ischen den Rollen und der Schale 4 und dem Kegel 6 hauptsächlich ein Rolleingriff ist, können in dieser Richtung größere Schubbelastungen aufgenommen v/erden. Eine Schubbelastung in Richtung der Kraftvektoren B bringt jedoch einen Gleitkontakt zwischen den Endflächen der Rollen 8 und den

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gegenüberliegenden Flächen der Rippen 16 und 18 mit sich, wobei nur ein kleiner Teil der Schublast auf den Laufbahnen 12 und 14 angrenzend an die Rippen 16 und 18 getragen wird. In Anbetracht der vorausgegangenen Überlegungen sollte das Lager 2 so angebracht werden, daß die schwerste Schubbelastung mit den Kraftvektoren A zusammenfällt,■während leichtere oder gelegentliche Schubbelastung in Richtung der Kraftvektoren B aufgenommen wird.

Die Separatoren Io sind wie die Rollen 8 einzelne Teile, die zwischen den Laufbahnen 12 und 14 auf der Schale 4 bzw. dem W Kegel 6 angebracht sind. Sie liegen außerdem zwischen benachbarten Rollen 8, um den richtigen Abstand am Umfang zwischen den Rollen 8 aufrechtzuerhalten, während sich diese um ihre eigenen Achsen drehen und entlang den Laufbahnen 12 und 14 rollen. Die Separatoren Io treten also an die Stelle des Käfigs in bekannten Kegelrollenlagern.

Wie aus den Fig. 4 bis 7 hervorgeht, ist jeder Separator Io vorzugsweise eine einheitliche Konstruktion die aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Reibung geformt ist, das relativ starken Aufprall aufnimmt und relativ hohen Temperaturen standhält. Das Kunststoffmaterial sollte aus Gründen, die ^ später noch erklärt werden, auch nur begrenzt biegsam oder elastisch sein. Separatoren lo, die aus glasfaserverstärkten Polymeren wie Nylatron G.S.-51 (eingetragenes Warenzeichen) spritzgegosiien sind, das von der Polymer Corporation of Reading, Pa., erhältlich ist, haben sich als äußerst geeignet für die Erfindung erwiesen.

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Die Seiten jeden Separators Io werden durch im allgemeinen ebene Seitenflächen 3° und 32 definiert, welche in stumpfen Winkeln zueinander stehen und durch gewölbte Verbindungsflächen 3^ verbunden sind, was aus Fig. 6 hervorgeht. Die Fläqhen 30 und 32 sind nach innen zu den Verbindungsflächen 3^- hin abgeschrägt, so daß der kleinste Querschnitt im Gebiet der Flächen J>K vorliegt. Dadurch erhält der Separator Io ein eingeschnittenes Aussehen, oder, mit anderen Worten, es entstehen sich seitlich öffnende Vertiefungen 36, welche ihrerseits die Seiten der angrenzenden Rollen 8 aufnehmen, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Der stumpfe Winkel zwischen den Flächen j5o und 32 ist so beschaffen, daß die kegelstumpfförmigen Flächen der angrenzenden Rollen 8 diese Flächen außerhalb der Verbindungsflächen 3^ berühren, so daß zwischen den Rollen und dem Separator Io an den Verbindungs flächen 3^ eine kleine Lücke freibleibt.

Die Flächen j5o und 32 auf einer Seite des Separators Io und die entsprechenden Flächen 3o und 32 auf der gegenüberliegenden Seite des Separators Io laufen außerdem aufeinander zu, so daß die Vertiefungen 36 nicht parallel, sondern im Gegenteil leicht konvergierend sind, wie Fig. 7 zeigt. Der Konvergenzwinkel zwischen den Vertiefungen 36 stimmt mit der Konvergenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der kegelstumpf förmigen Flächen auf benachbarten Kegelrollen 8 überein, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den Seiten benachbarter Rollen 8 ist an der Schubrippe 16 größer als an der Schubrippe 18, und die Vertiefungen 36 konvergieren, um diesen Unterschied im Abstand auszugleichen, wodurch sie ermöglichen, daß die Seiten benachbarter Rollen und die Seitenflächen 30 und 32 über ihre ganze Länge hinweg

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jeweils in Berührung oder nahe aneinander bleiben.

Da die Separatoren Io eine Verengung aufweisen und die Seiten benachbarter Rollen 8 in die Vertiefungen 36 passen, legen die Rollen 8 die Separatoren Io in radialer Richtung fest, wie Pig. 2 zeigt, oder mit anderen Worten sie beschränken die Bewegung der Separatoren Io in eine Richtung zu den Laufbahnen 12 und 14 hin oder davon weg. Während die Rollen 8 eine radiale Bewegung der Separatoren Io einschränken, beschrän- ^ ken die Separatoren Io ihrerseits eine Bewegung der Rollen am Umfang relativ zueinander.

Die Separatoren Io sind etwas kürzer als das axiale Ausmaß der Rollen 8 und sind auch kürzer als dfe axiale Entfernung zwischen den Innenflächen der Rippen l6 und l8. Die Separatoren Io enden außerdem an ebenen Endflächen 38 und 4o, welche jeweils an die Innenflächen der Schubrippen l6 bzw. 18 angrenzen.

Außerdem ist das Äußere jedes Separators lo, wie Pig. 7 zeigt, durch eine segmentierte äußere Fläche 42 und eine im allgemeinen ebene innere Fläche 44 definiert, wobei sich die Be-P zeichnungen "äußere" und "innere" auf die jeweilige Lage der Flächen bezüglich der Drehachse des Lagers 2 beziehen. Die äußere Fläche 42 verläuft innen in geringer Entfernung von der Laufbahn 12 der Schale, während die innere Fläche 44 etwas außerhalb der Laufbahn 14 des Kegels verläuft, wie Fig. 2 zeigt. Da die radiale Bewegung des Separators Io durch die Anordnung der Seiten benachbarter Rollen 8 in den Vertiefungen 56 festgelegt ist, sind die Separatoren Io tatsächlich zwischen die Rollen 8 gehängt, und ihre äußeren uid inneren Flächen

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42 und 44 berühren tatsächlich niemals die Laufbahnen 12 und * 14. Außerdem laufen die Flächen 42 und 44 gegen die Endfläche 4c hin zusammen, wie Fig. 5 zeigt, um sich der Konvergenz zwischen den Laufbahnen 12 und 14 anzupassen.

Die maximale Entfernung zwischen den inneren Flächen 44 und den äußeren Flächen 42 an der Endfläche JQ ist etwas geringer als der Abstand zwischen der Schubrippe 16 an der Schale 4 und dem Ende mit dem großen Durchmesser der Laufbahn 14 des Kegels. Ähnlich ist auch der Abstand zwischen den Flächen 42 und 44 an der Endfläche 4o kleiner als die Entfernung zwischen der Schubrippe 16 an der Schale 4 und dem Ende mit dem großen Durchmesser der Kegellaufbahn 14; wenn aber der Separator Io vollständig eingefügt und zwischen zwei benachbarte Rollen 8 gehängt ist, liegt seine Endfläche 4o gegenüber der Innenfläche der Schubrippe 18 an dem Kegel 6. Wie noch im einzelnen beschrieben werden wird, ermöglicht diese Anordnung das Einfügen des Separators Io in das Lager 2 zwischen die Schubrippe l6 der Schale 4 und das Ende mit dem großen Durchmesser der Kegellaufbahn 14, verhindert jedoch, daß er sich aus der gegenüberliegenden Seite des Lagers 2, d.h. zwischen dem Ende mit dem kleinen Durchmesser der Laufbahn 12 der Schale und der Schubrippe 18 des Kegels herausbex-jegt.

Der Separator Io weist außerdem eine Aussparung 46, wie die Fig. 4, 5 und 7 zeigen, sowie einen Haltefinger 48 auf, welcher teilweise innerhalb der Aussparung 46 angeordnet ist. Genauer gesagt öffnet sich die Aussparung 46 durch die Endfläche 38 sowie durch die äußere Fläche 42 nach außen, um für die Bewegung des Fingers 48 nach innen ein Spiel gegen die natürliche Elastizität des Materials zu schaffen, aus dem der Separator besteht. Die Aussparung 46 erstreckt sich ein

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beachtliches Stück in den Separator Io hinein, und wo sie aufhört, geht der Pinger 48 einstückig in den Hauptteil des Separators Io über. Der Pinger 48 erstreckt sich vom inneren Ende der Aussparung 46 in einem Winkel zur Grundfläche der Aussparung 46 nach außen und endet an einer Endfläche 5o, Vielehe in der gleichen Ebene liegt wie die Endfläche j8 oder der Hauptteil des Separäors Io.

Normalerweise ragt das freie Ende des Fingers 48 nach außen über die Schubrippe l6 auf der Schale 4 wie aus Fig. 1 hervorgeht, und in diesem Fall liegt die Endfläche 5o zur Innenseite auf der Schubrippe l6 hin dieser Seite gegenüber, gegen welche die Seiten mit den großen Durchmessern der Rollen 8 drücken. Mit anderen V/orten, wenn der Finger 48 unbehindert ist, stößt seine Endfläche 5o an die Schubrippe 16 der Schale 4 an und verhindert, daß sich der Separator Io an der Schubrippe l6 vorbei zurückzieht. Wenn der Finger 48 jedoch gegen die natürliche Elastizität des Materials, aus welchem der Separator besteht, in die Aussparung 46 hineingebogen wird, ist die Entfernung zwischen der äußeren Fläche des Pingers 48 und der inneren Fläche 44 kleiner als der Abstand zwischen der Schubrippe 16 der Schale 4 und dem gegenüberliegenden Ende mit dem großen Durchmesser der Laufbahn 14 des Kegels, und dieses Verhältnis bleibt entlang der ganzen Länge des Fingers 48 bestehen. Wenn sich der Finger 48 biegt, kann der Separator Io dementsprechend an der Schubrippe l6 der Schale 4 vorbei und in das Innere des Lagers 2 hinein, d.h. zwischen die.Laufbahnen 12 und 14 bewegt werden. Wenn der Separator Io nahezu vollständig eingefügt ist, erstreckt sich die Endfläche 4o am äußeren Rand der Schubrippe l8 des Kegels vorbei nach innen, und das axiale oder längsverlaufende Vorrücken des Separators Io

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hört auf, wenn die Endfläche 4o an die Schubrippe 18 anstößt.

Beim Zusammenfügen des Lagers 2 wird zuerst der Kegel 6 in die Schale 4 eingefügt und bezüglich dazu exzentrisch angebracht, so daß die Laufbahnen 12 und 14 auf der einen Seite der Schale 4 nahe beieinander und auf der entgegengesetzten Seite ziemlich weit auseinander liegen. Danach werden die Rollen 8 in den vergrößerten Raum zwischen den Laufbahnen 12 und 14 eingefügt, und zwar von dem Ende aus, an dem sich die Schubrippe 16 der Schale 4 befindet. ;l?nn dl3 iritrjvsth-r^.d^ Menge von Rollen 8 in diesem vergrößerten Raum untergebracht ist, werden die Rollen 8 mit wenig oder keinem Zwischenraum nebeneinander angeordnet. Um eine maximale Menge von Rollen zwischen der Sehale 4 und dem Kegel 6 auf diese V/eise unterzubringen, sollte die Schale 4 leicht zu einer elliptischen Konfiguration verformt sin. Diese Verbiegung sollte natürlich die Elastizitätsgrenze der Schale 4 nicht überschreiten, so daß die Schale 4 nach der Zurücknahme der Belastung in ihre Kreisform zurückspringt. Als nächstes werden die Rollen 8 entlang der Laufbahn 14 des Kegels verteilt, so daß sie im wesentlichen gleich weit voneinander entfernt sind, und dadurch wird natürlich der Kegel 6 relativ zur Schale 4 konzentrisch angeordnet.

Sobald die Rollen 8 richtig angebracht sind, v/erden die Separatoren Io axial in die freien Räume zwischen den Rollen 8 vorgerückt, so daß die richtige Entfernung zwischen den Rollen 8 während der Betätigung des Lagers 2 aufrechterhalten bleibt. Genauer gesagt ist jeder Separator Io so ausgerichtet, daß seine seitlichen Vertiefungen 36 sich im allgemeinen paral-

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lel zu den Achsen der zwei benachbarten Rollen 8 erstrecke^ die er trennen soll. Mit vorangehender Endfläche 4o wird der Separator Io dann in den Raum zwischen der Schubrippe 16 der Schale 4 und der gegenüberliegenden Fläche auf dem Kegel 6 eingepaßt, wie Fig. 8 zeigt. Da die Entfernung zwischen den äußeren und inneren Flächen 42 und 44 an der Endfläche 4o geringer ist als der radiale Abstand zwischen der Schubrippe l6 der Schale 4 und dem Kegel 6, geht dieses Ende über die Schubrippe 16 der Schale 4 hinaus und in den ringförmigen Raum zwischen den gegenüberliegenden Laufbahnen 12 und 14 hinein. Beim weiteren Vorrücken des Separators Io wird dieser relativ zur Drehachse des Lagers 2 abgeschrägt und nimmt dementsprechend die im allgemeinen geneigte Lage der benachbarten Rollen 8 an.

Wenn das führende Ende des Fingers 48, d.h. das Ende, das an dem Hauptteil des Separators Io befestigt ist, in den Raum zv;isehen den Laufbahnen 12 und 14 eintritt, bewirkt das fortgesetzte Vorrücken des Separators lo, daß die Schubrippe 16 der Schale 4 den Finger 48 radial nach innen in die Vertiefung 46 hineinbiegt, wodurch das radiale Ausmaß des Separators Io vermindert wird. Da der Abstand zwischen den äußeren und inneren Flächen 42 und 44 kleiner ist als die radiale Entfernung zwischen der Schubrippe 16 der Schale 4 und der gegenüberliegenden Fläche des Kegels 6, und da außerdem die Vertiefung 46 so tief ist, daß der Finger vollständig in sie hineingedrückt v/erden kann, viird das Vorrücken des Separators Io nicht behindert. Wenn die Endfläche 58 des Separators Io über die Schubrippe l6 hinausrückt, springt der vorher umgebogene Finger 48 nach außen und nimmt seine natürliche Stellung ein, wobei seine Endfläche 50 gegenüber der Innenfläche auf der Schubrippe 16 zu liegen kommt, wie Fig. 1 zeigt.

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Wenn also der Separator Io vollständig in den Raum zwischen den Laufbahnen 12 und 14 eingefügt ist, kommt er in keiner Richtung aus diesem Raum heraus, da die Anordnung des Pincers 48 gegenüber der Innenfläche der Schubrippe 16 der Schale 4 die Bewegung in der einen axialen Richtung verhindert, während die Anordnung der Endfläche 4o gegenüber der Innenfläche der Kegelschubrippe 18 eine Verschiebung in der anderen axialen Richtung verhindert.

Jeder Separator Io v/ird auf die gleiche Weise eingefügt, und wenn das Lager 2 seine volle Anzahl an Rollen 8 und Separatoren Io enthält, liegen die Seiten der Rollen 8 in den sich seitlich öffnenden Vertiefungen j6 des Separators Io. Das Umfangsausmaß der Separatoren Io ist außerdem so beschaffen, daß die Rollen 8 relativ zueinander in einer am Umfang verlaufenden Richtung wenig Bewegungsfreiheit haben, und auf diese V/eise bleibt der richtige Abstand zwischen den Rollen aufrechterhalten.

Bei der Betätigung begleiten die Separatoren Io die Rollen 8 um die Laufbahnen 12 und 14 herum. Wie bereits erwähnt wurde, halten die Separatoren Io den richtigen Abstand zwischen den Rollen 8 aufrecht, und das hat wiederum eine richtige Verteilung der Belastung zur Folge, und dadurch wird außerdem das Lager zusammengehalten, so daß es seinen einheitlichen Charakter beibehält.

Dadurch, daß die Schubrippen 16 und 18 einstückig an die Schale 4 bzw. an den Kegel 6 angeformt sind, ist das Lager 2 vollständig in sich geschlossen und braucht keine Hilfskonstruktionen zum Zusammenhalten. Es paßt sich daher leicht an Verwendungen an, welche schwimmende Lagerungen erfordern.

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Wie aus Pig. 9 bis 11 hervorgeht, ist es möglich, die Separatoren Io durch abgeänderte Separatoren 6o zu ersetzen, die ebenso wie die Separatoren Io vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial mit niedriger Reibung geformt sind. Jeder Separator 6o weist einen zentralen Verbindungsabschnitt 62 auf, von welchem aus Paare innerer und äußerer divergierender Schenkel verlaufen. Die seitlichen Flächen der Schenkel 64 und 66 an jeder Seite des Separators 6o sind im allgemeinen eben und verlaufen schräg nach innen, wodurch der Separator 6o ein verengtes Mittelstück erhält. Insbesondere bilden die seitlichen Flächen der Schenkel 64 und 66 stumpfe Winkel miteinander und schaffen dadurch sich seitlich öffnende Vertiefungen 68 in den Seiten des Separators 6o, Diese Vertiefungen 68 nehmen ebenso wie die Vertiefungen J6 in den Separatoren Io die Seiten benachbarter Rollen 8 in dem Lager 2 auf, wie aus Fig. 11 hervorgeht. Zwischen den inneren Schenkeln 64 verläuft ein innerer Einfettungskanal 7o, und ähnlich befindet sich zwischen den äußeren Schenkeln 66 ein äußerer Einfettungskanal 72. Die Kanäle Jo und 72 erstrecken sich axial entlang der vollen Länge des Separators 6o und öffnen sich zu den Laufbahnen 14 bzw. 12 hin.

Die Enden des Separators 6o sind durch ebene Endflächen 74 und 76 definiert, die etwas weniger weit voneinander entfernt sind als die Innenflächen der Schubrippen l6 und l8. Der radiale Abstand zwischen den inneren Flächen der inneren

Schenkel 64 und den äußeren Flächen der äußeren Schenkel an der Endfläche 76 ist etwas größer als der radiale Abstand zwischen der Schubrippe l8 des Kegels und der gegenüberliegenden Fläche der Schale 4, wie aus Fig. Io hervorgeht, während der entsprechende Abstand am gegenüberliegenden Ende,

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d.h. an der Endfläche 74, etwas größer ist als der radiale Abstand zwischen der Schubrippe 16 der Schale 4 und der gegenüberliegenden Fläche des Kegels 6. Die Separatoren 6o sind leicht abgeschrägt, um der Konvergenz zwischen den Laufbahnen 12 und 14 zu entsprechen.

Die Separatoren 6o werden zwischen den Laufbahnen 12 und Ik angebracht, und zwar im allgemeinen in der gleichen Weise wie die Separatoren Io. Wenn die Separatoren 6o zwischen den Laufbahnen 12 und 14 vorgerückt werden, erfassen die Schenkel 64 und 66 die entgegengesetzten Flächen der Schubrippe 16 der Schale 4 und des Kegels 6 und werden mit fortlaufendem Vorrücken der Separatoren 6o in das Lager 2 hinein am Umfang auseinandergespreizt. Wenn die nachrückende Endfläche 74 des Separators 6o an der Schubrippe 3.6 der Schale vorbei ist, springen die Schenkel 64 und 66 jeden Paares am Umfang aufeinander zu und nehmen ihre normale Stellung ein, in welcher die Schenkel 66 gegenüber der Innenfläche der Schubrippe 16 der Schale nach außen ragen und nicht ohne erneute Ausdehnung an der Rippe 16 vorbei bewegt werden können. Am anderen Ende des Separators 6o ragen die Paare der Schenkel 64 an der Schubrippe 18 des Kegels vorbei nach innen, und folglich kann der Separator 6o auch von dieser Seite des Lagers nicht entfernt werden.

Die Separatoren 6o funktionieren ähnlich v:±e die Separatoren Io und ermöglichen, daß das Lager 2 vollständig in sich geschlossen ist. Die Einfettungskanäle 7° und 72 ermöglichen den Fluß des Lagergleitmittels entlang der Separatoren 6o zu den inneren Flächen der Schubrippen 16 und 18.

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Wie aus Pig. 12 hervorgeht, ist es möglich, eine anderen abgewandelten Separator 8o vorzusehen, der einen Verbindungsabschnitt 62 sowie ein Paar innerer und äußerer divergierender Schenkel 84 und 86 aufweist, welche sich von jedem Ende des Verbindungsabschnittes 82 aus erstrecken. Die divergierenden inneren S ehe nice 1 84 sind durch einen längs laufenden Einfettungs-"kanal 88 getrennt. Jeder Satz divergierender innerer Schenkel 84 ist durch einen querlaufenden Einfettungsspalt 9o getrennt, welcher in den Kanal 88 einschneidet. Ähnlich sind die divergierenden äußeren Schenkel 86 durch einen längslaufenden Einfettungskanal 92 getrennt, und jeder Satz äußerer Schenkel wird durch einen querlaufenden Einfettungsspalt 94 getrennt.

Abgesehen von den querlaufenden Einfettungsspalten 9° und 94 ist der Separator 8o mit dem Separator 6o identisch. Er ist .. außerdem auf gleiche Weise in dem Lager 2 untergebracht wie der Separator 6o.

Bei der Anwendung ermöglichen die Einfettungsspalte 9o den Fluß des Lagergleitmittels auch am Umfang entlang, so daß die Verteilung des Gleitmittels über das ganze Lager 2 ziemlich gründlich erfolgt.

Die Erfindung umfaßt alle Änderungen und Abwandlungen der hier gewählten Ausführungsbeispiele, die nicht vom Gedanken und Bereich der Erfindung abweichen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Kegelrollenlager mit einer Schale, die innen eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einem Kegel, der innerhalb der Schale angebracht ist und außen gegenüber der Schalenlaufbahn eine abgeschrägte Laufbahn aufweist, einer Schubrippe der Schale, die am Ende der Laufbahn der Schale mit dem großen Durchmesser vorbei nach innen ragt, einer Schubrippe des Kegels, die am Ende der Kegellaufbahn mit dem kleinen Durchmesser vorbei nach außen ragt, einer Mehrzahl konischer Rollen, die zwischen Schale und Kegel angebracht sind und mit den Laufbahnen in Eingriff stehen, wobei die Enden der Rollen mit dem großen Durchmesser neben der Schubrippe der Schale und die Enden mit dem kleinen Durchmesser neben der Schubrippe des Kegels liegen, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Separatoren zwischen den Rollen angebracht sind, um den richtigen Abstand zwischen den Rollen entlang des Umfangs aufrechtzuerhalten, daß die Separatoren voneinander entfernt sind sowie an der Schubrippe des Kegels vorbei nach innen und an der Schubrippe der Schale vorbei nach außen ragen, so daß sie im Lager zurückgehalten werden, und daß die Separatoren elastisch nachgiebig sind, so daß sie während des Zusammensetztens des Lagers genügend verformbar sind, um an einer der Schubrippen vorbei und im den Raum zwischen den Laufbahnen einführbar zu sein.

   2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Separator an seinen Seiten Ver-

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   tiefungen aufweist und daß die Seiten der Rollen in die Vertiefungen hineinpassen.

   3>. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren aus einem elastischen Polymer mit geringer Reibung geformt sind.

   4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis ~$, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Separator gegen die Laufbahn der Schale hin eine äußere Fläche und gegen die Laufbahn des Kegels hin eine innere Fläche aufweist, und daß

   W die inneren und äußeren Flächen zum Ende des Lagers mit der Schubrippe des Kegels hin konvergieren.

   5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten benachbarter konischer Rollen zum Ende des Lagers mit der Schubrippe des Kegels hin konvergieren, und daß die Seitenflächen, welche in jedem Separator die Vertiefungen bilden,*zum gleichen Ende des Lagers hin konvergieren.

   6. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren zwischen die Laufbahnen gehängt sind und durch die Anordnung der gekrümmten

   ^ Rollenflächen in den Vertiefungen daran gehindert werden, mit den Laufbahnen in Eingriff zu kommen.

   7· Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, .dadurch gekennzeichnet, daß jeder Separator einen elastischen Finger aufweist, der normalerweise den Separator radial gemessen zu einem Ausmaß vergrößert, das den Abstand zwischen der Schubrippe der Schale und dem Kegel übersteigt,

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   der aber in niedergedrückter Stellung die radiale Größe des Separators zu einem Ausmaß verringert, das kleiner ist als der Abstand zwischen der Schubrippe der Sehale und dem Kegel, und daß dadurch der Separator zwischen die Schubrippe der Schale und den Kegel einführbar sowie axial in den Raum zwischen den Laxif bahnen vorrückbar ist.

   8. Lager nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Pingers normalerweise an die Innenfläche der Schubrippe angrenzt und daß der Finger erfaßt und nach innen zur Drehachse des Lagers hingebogen wird, wenn der Separator durch den Raum zwischen der Schubrippe und dem Kegel eingefügt wird.

   9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Separator eine Aussparung aufweist, in welche der Pinger hineindrückt, wenn der Separator zwischen die Schubrippe der Schale und den Kegel eingefügt wird.

   10. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Separator ein Paar divergierender Schenkel mit freien Enden umfaßt, die neben einer der Laufbahnen angebracht sind, und daß sich die Schenkel auseinanderspreizen und das radiale Ausmaß des Separators vermindern, wenn dieser zwischen die Schubrippe der Schale und den Kegel eingepaßt wird.

   11. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator ein inneres Paar divergierender Schenkel, welche sich zu den inneren Laufbahnen

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   hin erstrecken und daran angrenzend freie Enden aufweisen, des weiteren ein äußeres Paar divergierender Schenkel, welche sich zu den äußeren Laufbahnen hin erstrecken und daran angrenzend angebracht sind, sowie einen Verbindungsabschnitt umfaßt, an dem die gegenüberliegenden Enden aller Schenkel befestigt sind, und daß sich die Schenkel jeden Paares spreiz'en, wenn der Separator zwischen die Schubrippe der Schale und den Kegel eingefügt wird, so daß das radiale Ausmaß des Separators abnimmt, wenn dieser in den Raum zwischen den Laufbahnen eingefügt wird.

   12. Lager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß die Schenkel querlaufende Spalten aufweisen, welche den Fluß des Gleitmittels für das Lager durch die Separatoren entlang des Umfangs ermöglichen.

   IJ. Verfahren zum Zusammensetzen des Lagers nach Anspruch 1, bei welchem der Kegel exzentrisch innerhalb der Schale angebracht wird, so daß zwischen den gegenüberliegenden Laufbahnen auf einer Seite des Lagers ein vergrößerter Raum freibleibt, die Rollen in den Raum zwischen den Laufbahnen eingefügt v/erden, so daß, wenn alle Rollen angebracht sind, benachbarte Rollen nahe beieinander liegen und die Rollen in dem vergrößer-™ ten Raum zwischen den Laufbahnen angebracht sind, und bei welchem die Rollen um die Laufbahnen herum verteilt werden, so daß der Kegel und die Schale konzentrisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren an einer der Schubrippen vorbei und in die Räume zwischen den Rollen gebracht werden, und daß dadurch die Form jeden Separators verzogen und sein radiales Ausmaß verringert wird, wenn er an der

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   Schubrippe vorbei bewegt wird.

   14. Verfahren nach Anspruch Y^, dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren an der Schubrippe der Schale vorbei eingefügt werden.

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