Die Erfindung bezieht sich auf ein einseitig belastbares Doppel¬ schrägkugellager mit die Kugeln des Lagers zwischen sich^inschlies- senden Laufringen, an deren Schultern sich die Kugeln bei Kraftein¬ wirkung abstützen.

Da es bisher ein einseitig axial und radial belastbares Doppel¬ schrägkugellager noch nicht gibt, hat man bisher immer zwei ein¬ seitige Schrägkugellager zu einem Tandemlager zusammengesetzt, so daß in den beiden entgegengesetzten Kraftrichtungen jeweils

10 zwei hohe Schultern vorhanden sind, an denen sich die Kugeln abstützen können.

Diese Lösung des vorbeschriebenen Problems ist seit über zwei Jahrzehnten nicht geändert worden, wie den Katalogen, in denen *5 die Unternehmen diese Doppelschrägkugellager anbieten, zu ent¬ nehmen ist. Als Beispiel seien der Katalog von SKF vom März 1964 (Dd 4000) und 1982, die Kataloge von FAG von 1979 und 1983 (41125 DA) , in denen sogar zwei Paare solcher Einzellager hintereinander angeordnet sind, von denen jedes Lagsrpaar für eine andere Kräft¬ ^Ä en ^υ πchtung vorgesehen ist, erwähnt.

Daß ein solches Doppelschrägkugellager außerordentlich raumauf¬ wendig ist, läßt insbesondere der zuletzt genannte Katalog auf den ersten Blick erkennen. Dies ist aber nicht der einzige Nach- 5 teil dieser bekannten und überall praktisch identisch angewende-

ten Lagerformen, sondern der Fachmann weiß, welchen umstand es bereitet, zwei Einzellager so miteinander zu koppeln, daß ein einwandfreier Lauf der Kugeln erzielt wird.

Die Einzellager die aus einer Serie kommen, sind zwar in der

Regel gleichmäßig auf den erforderlichen Druckwinkel eingestellt, der sich zwischen etwa 15 und 45° bewegen kann, je nach dem wie die Lasten, die das Lager aufzunehmen hat, auf das Lager einwirken.

Nun ist es jedem Praktiker bekannt, daß bei jeder Produktion Plus- und Minustoleranzen auftreten; dies kommt insbesondere dann besonders zum Tragen, wenn spanabhebend gearbeitet werden muß, was bei den Laufringen eines Lagers der Fall ist. Ehe man also zwei Einzellager miteinander koppelt, müssen sie sehr genau vermessen werden, was auch heute noch von Menschen zumindest kontrolliert werden muß. Dies gilt nicht nur für die Innen- sondern, auch für die Außenkonturen. Daß dies ein sehr aufwendigen und kostspieliges Vorgehen ist, braucht wohl nicht näher erläutert zu werden; denn findet man kein zueinander passendes Paar, muß nachgeschliffen werden, wobei natürlich zusätzlicher Ausschuß nicht zu vermeiden ist.

Hinzu kommt noch al,s weiterer Nachteil, daß bei Vollbestückung dieser Einzellager Füllnuten oder die Möglichkeit der exzentrischen Verschiebung der Laufringe erforderlich sind, alles Maßnahmen, die sowohl die Fertigung wie die Montage solcher Lager erheblich erschweren.

Diese Nachteile sind den Fachleuten seit Jahrzehnten bekannt und es kann sicher nicht angenommen werden, daß keiner von ihnen nicht das eine oder andere Mal versucht hätte, diese Nachteile zu beheben. In der Praxis ist jedoch bis jetzt,noch kein Fort¬ schritt erkennbar.

Nicht einmal die seit langem übliche Tatsache, daß es Doppelschräg¬ kugellager mit 0 und X Kraftrichtung gibt, bei denen einer der Laufringe für beide Kugellaufbahnen gemeinsam und der andere geteilt ist, hat zu Ideen geführt, die bei gleichgerichteten

Doppelschrägkugellagern anwendbar seien.

Diese Lösung zeigen der FAG-Karalog 1979 auf Seite 93 und eine Vielzahl von Patentschriften, beispielsweise die DE-OS 1 625 605, in der auf Seite 1 hervorgehoben ist, daß es "wesentlich" sei, daß beide Ringe vollkommen gleichachsig sind.

Selbst wenn man diese Lösung auf gleichgerichtete Lager der hier relevanten Art übertragen würde, hätte man immer noch eine Reihe von Nachteilen in Kauf zu nehmen: die Teile des einen Ringes müssen aufeinander bzw. den anderen Laufring angepaßt, nachge¬ schliffen werden usw. Auch diese und bei anderen Lagern bekannte Maßnahmen können nicht ohne weiteres auf die gleichgerichteten Tandemlager angewandt werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein neues Tandem- Doppelschrägkugellager zu entwickeln, das die Produktion und Montage der Lager vereinfacht und welches das Verhältnis'zwischen Lagervolumen und Lastaufnahmevermögen verbessert.

Dies erreicht die Erfindung durch die Kombination mehrerer Merk¬ male, die an sich bei anderen Lagerarten bekannt sind. Das grund¬ sätzliche Merkmal besteht darin, daß beide Laufringe einstückig sind, eine Tatsache, die bei Lagern mit Füllnuten o.dgl. bekannt ist. Diese Maßnahme ermöglicht also eine sehr schmale und niedrige Bauweise und dies insbesondere dann, wenn die Durchmesser der Kugellaufbahnen unterschiedlich groß sind; denn dann könnendie Kugellaufbahnen näher zusammenrücken, ein Merkmal, das zwar eben¬ falls bei anderen Lagern -auch mit Kugeln unterschiedlicher Größe¬ bekannt ist, das aber gerade bei Tandemlagern besonders zum Tragen kommt. Diese einstückigen Laufringe bringen nicht nur eine ge¬ drängte Bauweise, sondern sie tragen noch den besonderen Vorteil in sich, daß beide Laufbahnen miteinander eingeschliffen werden können, so daß deren Scheitellinien absolut parallel laufen und exakt aufeinander abgestimmt sind. Dies gilt für beide Laufbahnen beider Laufringe.

üπi dies zu können, bedarf es aber noch zweier weiterer Merkmale, die zwar auch für sich bei anderen Lagertypen bekannt sind, aber in Kombination mit den einstückigen Laufringen besonders zur irkunσ kommen.

Muß das Tandemlager besonders große radiale und axiale Kräfte aufnehmen, bedarf es besonders hoher Schultern in der Kraftrich¬ tung, die bei diesen Lagern je einseitig ansetzt bzw. gleichge¬ richtet ist. Die Schultern lassen sich nach dem zweiten Merkmal

10 der Erfindung dadurch erreichen, daß sie so ausgebildet sind, daß sie den Kugelumfang bis zu etwa 45* des senkrechten Kugeldurch¬ messers umgreifen und zwar in beiden Kugelreihen.

Dies wiederum würde die Füllung des Doppelschrägkugellagers und -ι dessen Montage erschwerden, wenn nicht das dritte Merkmal der Erfindung dies ermöglichte. Nach diesem Merkmal der Erfindung verläuft nämlich mindestens eines der diesen lastaufnehmenden Schultern gegenüberliegenden Laufringenden vom Scheitelpunkt der ihnen zugeordneten Kugeln etwa parallel zur Laufringaußenkante 20 aus bzw. es endet im Bereich dieses Scheitelpunkts.

Dabei wird erreicht, daß einer der Laufringe mit den Kugeln beider oder beide Laufringe mit den Kugeln je einer Kugellaufbahn be¬ stückt werden kann bzw. können und danach die Laufringe ineinander 25 geschoben werden können.

Durch die einstückigeπ Laufringe und das gekennzeichnete Aus¬ laufen des oder der Laufringenden kann also ein einstückiges Tandemlager hergestellt werden, das voll bestückbar ist und weder 30 Einfüllnuten noch andere Behelfsmittel benötigt.

Die Laufringenden können im Sinne der Erfindung völlig parallel zur Lageraußenkontur verlaufen, sie können aber auch leicht ab¬ fallend ausgebildet sein bzw. im Bereich des Kugelscheitelpunkts 35 enden.

Soll ein solches Lager zusammengebaut geliefert werden, dann kann die übliche Verliersicherung vorgesehen sein.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen hervorgehoben und in den Zeichnungen schematisch dargestellt; es zeigen

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines Lagers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ausführung mit unterschiedlich großen Laufring¬ durchmessern,

Fig. 3 eine Ausführung mit unterschiedlich großen Laufring¬ durchmessern und Kugeln unterschiedlichen Durchmessers,

Fig. 4 den Zusammenbau eines Lagers, bei dem die Kugellauf- ringe getrennt voneinander mit Kugeln bestückt werden und

Fig. 5 die Montage beider Kugellaufbahnen in einem Kugellauf- ring.

In allen Figuren sind dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn sie in Details etwas anders ausgebildet sind.

In Fig. 1 ist ein im grundsätzlichen normales einseitig belastbares Doppelschrägkugellager dargestellt, bei welchem die Durchmesser der Kugellaufbahnen 3, 4 und die der Kugeln 30, 40 gleich groß sind. Der Buchstabe K gibt die Kraftrichtung an.

Der äußere Laufring 1 weist zwei Schultern 10, 11 auf, die fast bis zur Mitte der Kugeln 30, 40 reichen, so daß sie deren Umfang um ca. 45 % des senkrecht verlaufenden Durchmessers übergreifen, also fast bis zum horizontal verlaufenden Kugeldurchmesser, also das zu fordernde Optimum an Schulterhöhe erreichen; denn 50 % oder mehr wäre bei der erfindungsgemäßen Bauweise möglich, brächte aber keine zusätzlichen Vorteile.

Genauso, wie die Schultern 10, 11 größer sein können, als sie dargestellt sind, können sie auch je nach dem Anwendungsfall

niedriger sein. Insoweit ist die Angabe der 45 % nur ein Richtmaß für optimale Laustaufnahmen; Schulterhδhen bis zu 25 % oder etwas darunter sind also im Rahmen der Erfindung möglich.

Die Innenkontur des freien Endes 12 des Laufrings 1 verläuft parallel zur Außenkontur 13 dieses Laufrings 1 und setzt im Schei¬ telpunkt 41 der Kugeln 40 an, so daß der Laufring 1 von links her über die Kugeln 40 hinweggeschoben werden kann.

Der Laufring 2 kann spiegelbildlich identisch mit dem Laufring

1 ausgebildet sein, also die hohen Schultern 20, 21 und denselben Auslauf bei 22 aufweisen wie bei 12. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verläuft die Innenkontur 22 aber vom Scheitelpunkt 31 der Kugeln 30 aus nach unten abfallend, also nicht völlig parallel zur Außenkontur 23.

In dieser Figur ist auch bei 14 und 24 angedeutet, wie sich das Doppelschrägkugellager bei Belastung verhält. Die Kugeln 30, 40 legen sich nämlich bei Belastung des Lagers bei 15 bzw. 25 an, so daß sich bei 14, 24 ein kleiner Ringspalt bildet, der in dieser Figur überzeichnet ist. Die Kugelkäfige sind in dieser Figur im oberen Teil weggelassen, weil es auch andere Möglich¬ keiten gibt, die Laufringe so mit Kugeln zu bestücken, daß sie eng aneinander in den Laufringen haften.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante zur Ausführung nach Fig. 1. Die Laufringe 1, 2 sind, was den Verlauf der Innenkonturen anbelangt, nicht mehr vöilig identisch bzw. spiegelbildlich kongruent. Die Schultern 10, 11 bzw. 20, 21 sind zwar ebenfalls vorhanden, aber anders gestaltet; der Grund hierfür wird anhand der Fig. 5 erläutert. Auch verläuft die Innenkontur bei 12 zwar auch parallel zur Außen¬ kontur 13, sie setzt aber unterhalb des Scheitelpunkts 41 der Kugeln 40 an; auch dies wird bei der Erläuterung der Fig. 5 weiter ausgeführt.

Der Laufring 2 ist anders ausgebildet als der Laufring 1. Sein freies Ende 22 ist nicht bis zum Lagerende geführt, sondern kürzer, wodurch Material und Gewicht gespart werden.

Der gravierende Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 besteht aber darin, daß der Durchmesser der beiden Kugellauf¬ bahnen 3, 4 unterschiedlich groß ist. Dadurch wird erreicht, daß das Lager kompakter wird, die Kugellaufbahnen 3, 4 können dichter beieinander liegen. Da die Schultern 10, 11 bzw. 20, 21 bei dieser Ausführungsform ungleich hoch sind, ist die Belast¬ barkeit des Lagers zwar etwas anders als bei der Ausführungsform nach Fig. 1, sie ist aber auch hier größer als bei den bekannten einseitig belastbaren Doppelschrägkugellagern, berücksichtigt man das Verhältnis zwischen Baugröße und Belastbarkeit.

In Fig. 3 ist eine Variante gezeigt, bei welcher die Durchmesser sowohl der Kugellaufbahnen 3, 4 wie der der Kugeln 30, 40 unter¬ schiedlich groß sind; die Kugellaufbahn 4 hat einen größeren Durchmesser als die andere und deren Kugeln 40 einen kleineren als die Kugeln 30. Dies ist eine der optimalen Bauweise des er¬ findungsgemäßen Doppelschrägkugellagers, andere Varianten sind möglich. So kann im einen Fall vorteilhaft sein, nur den Durch¬ messer der Kugeln, denjenigen der Laufbahnen dagegen nicht unter- schiedlich zu machen oder ^* umgekehrt, oder die Kugeln kleineren Durchmessers im Laufring kleineren Durchmessers anzuordnen.

Die beiden letzten Figuren offenbaren in aller Deutlichkeit die Vorteile der Erfindung; zur besseren Übersicht sind die einzelnen Teile zeichnerisch auseinandergezogen dargestellt.

In Fig. 4 ist ein Lager nach der Erfindung dargestellt, bei dem beide Kugellaufringe 1, 2 getrennt voneinander mit Kugeln 30 bzw. 40 bestückt werden können, wobei es nicht erfindungswesent- lieh ist, bei welcher der möglichen Varianten des Erfindungsgedan- kens diese Bauart gewählt wird.

Die beiden Laufringe 1, 2 sind spiegelbildlich kongruent, die Laufringdurchmesser ungleich, die Kugeldurchmesser gleich groß. Die Innenkonturen müssen bei 12 und 22 bei dieser Montageart vom Scheitelpunkt 31, 41 der Kugeln 30, 40 parallel zur Außenkontur oder leicht abfallend dazu verlaufen, damit die Laufringe des einen Kugellaufrings über die Kugeln des anderen hinweggeschoben

werden können. Sind die Kugellaufringe 1, 2 mit den Kugeln 30, 40 bestückt, so können sie entweder außerhalb der Maschinenteile so zusammengeschoben werden, daß eine Lagereinheit entsteht, die entweder auf eine Welle aufgesetzt und mit dieser in ein Gehäuse eingeschoben werden kann oder die in ein Gehäuse einschieb¬ bar ist. Es ist aber auch möglich, den äußeren Laufring 1 mit seinen Kugeln in ein Gehäuse einzuschieben und inneren Laufring 2 mit dessen Kugeln auf eine Welle aufzusetzen und beide Teile miteinander in den äußeren Laufring 1 einzuschieben.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 Werden beide Kugelringe 30, 40 in einen der Laufringe 1 oder 2 eingesetzt, wobei sie durch die etwas übergreifende Innenkontur des Laufringendes 12 im Laufring gehalten werden. Danach wird der andere Laufring eingeschoben. Auch hier sind alle bereits angedeuteten Montagearten möglich.

ie es in Fig. 2 und 5 dargestellt ist, dann die Innenkontur 12 des einen Innenlaufrings den Scheitelpunkt der Kugeln über¬ greifen.