<Desc/Clms Page number 1>
Rollen- oder Nadeldrucklager
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucklager mit in einem Käfig angeordneten Rollen oder Nadeln, die sich auf ebenen, rechtwinkelig zur Achse des Lagers ausgebildeten Rollbahnen oder die durch leicht gewölbte Oberflächen entsprechend dem Kontaktumfang mit dem mittleren Teil der Rollen oder Nadeln gebildet werden, verschieben, wobei die Montage derart erfolgt, dass diese sich frei im radialen Sinne zentrieren können.
Diese Drucklager garantieren eine grosse Montage- und Funktionsgenauigkeit und sind besonders unter der Bedingung, dass die Relativgeschwindigkeit der einen Rollbahn gegenüber der andern eine bestimmte
Grenze nicht überschreitet, die umso niedriger ist, je höher die axiale Belastung ist, gegenüber Lasten und axialen Stössen sehr widerstandsfähig.
Es ist bereits überlegt worden, die maximal zulässige Geschwindigkeit dadurch anzuheben, dass der
Anschlag aus zwei Teilen gebildet wird, d. h., dass zwischen die Rollbahnen, die mit dem sich drehenden
Teil und dem festen Träger verbunden sind, zwei Serien von Rollen oder Nadeln eingeschaltet werden, wobei jede in einem Käfig angeordnet ist. Diese beiden Serien von Lagerelementen sind durch einen schwimmend angeordneten ringförmigen Teil voneinander getrennt, dessen einander gegenüberliegende
Seiten die zwischengeschalteten Rollbahnen bildet.
In einem derart in zwei Teile geteilten Anschlag dreht sich der ringförmige Teil im wesentlichen mit der halben Geschwindigkeit des sich drehenden Teiles und diebmdrehungsgeschwindigkeiten der Rollen oder Nadeln um sich selbst und um die Achse des Lagers wird im gleichen Umfange herabgesetzt.
Jedoch ist die praktische Durchführung einer derartigen Anordnung mit Problemen behaftet, die bis heute nicht zu einer zufriedenstellenden Lösung geführt werden konnten. Es ist wesentlich, dass der ringförmige Zwischenteil radial gehalten ist und dass die zwischengeschalteten Rollbahnen, die er aufweist, gegenüber den beiden Serien von Rollen oder Nadeln genau zentriert sind. Die sich hiebei aufdrängende Lösung ist, den ringförmigen Teil entweder gegenüber dem drehenden Teil oder gegenüber dem festen Träger zu zentrieren, jedoch bedingt dies bei Tätigkeit des Lagers einen schädlichen Kontakt zwischen diesem ringförmigen Teil und dem festen oder drehbaren Organ, auf dem es sich zentriert.
Demgegenüber wurde gefunden, dass es möglich ist, diesen Zwischenteil wirksam radial zu zentrieren, wobei die oben aufgezeigten Nachteile vollkommen vermieden werden, indem zur Durchführung der Zentrierung der Zwischenteil sich an dem oder besser noch an den Käfigen abstützt, welche die Rollen oder Nadeln aufnehmen.
Versuche haben ergeben, dass bei einem einfachen Drucklager der oben betrachteten Art der Kranz der Rollen oder Nadeln und der diese haltende Käfig die Eigenschaft haben, sich im Betrieb automatisch zu zentrieren. Darüber hinaus wurde gemäss der Erfindung festgestellt, dass dieser Selbstzentrierungseffekt ausreichend stark war, um auch den mittleren Teil in einem geteilten Drucklager zu zentrieren.
Die Erfindung besteht daher im wesentlichen darin, in einem geteilten Drucklager mit schwimmend angeordnetem Zwischenteil dieses gegenüber einer der Serien von Rollenelementen oder gegenüber beiden zu zentrieren.
Es ist leicht einzusehen, dass eine derartige Zentrierungsweise die grcssen Schwierigkeiten einer Zentrierung gegenüber dem drehenden Teil oder seinem festen Träger umgeht. Das Zentrierorgan (d. h. eine
<Desc/Clms Page number 2>
der Serien von Rollelementen, vorzugsweise der Käfig selbst) ist selbst schwimmend gelagert und der Kon- taktdruck kann aaher zwischen dem Zentrierorgan und dem zentrierten Organ niemals eine bestimmte
Grenze übersteigen, die eine Funktion der Selbstzentrierungskraft ist. Diese kann augenblicklich überhöht sein, wobei dann das Zentrierorgan sofort einem Druck ausweicht, der auch überhöht sein kann, aber es übt trotzdem noch einen radialen Druck aus, der den Zwischenteil zentrieren wird.
Unter der Wirkung dieses sehr weichen Vorgehens erfolgt die Selbstzentrierung des Käfigs und des
Zwischenteile sehr schnell, ohne dass schädliche Drücke oder Spannungen entstehen und diese umso we- niger, wenn die Relativgeschwindigkeit des Zentrierorgan (Käfig) gegenüber dem zentrierten Organ (Zwischenteil) gleich der Rotationsgeschwindigkeit der Rollen oder Nadeln um, die Achse des Lagers ist, d. h., im wesentlichen die Hälfte derRelativgeschwindigkeit des Zwischenteiles gegenüber dem drehenden Teil (Welle) oder dem festen Teil (Wellenlager) beträgt.
Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren her- vor. Die Zeichnung zeigt in Fig. l einen Diametralschnitt eines geteilten Drucklagers gemäss der Erfin- dung und in Fig. 2-6 jeweils halbe Diametralschnitte verschiedener Ausführungsformen.
In Fig. l ist mit A ein Drehteil, beispielsweise eine Welle bezeichnet, die sich in einem festen
Stücklager B dreht, in dem sie durch ein nicht dargestelltes Lager zentriert ist. Die Welle A weist einen
Schulteransatz a auf, und das Lager B einen Schulteransatz b, die Rollbahnen für zwei Serien von Rollen oder Nadeln 1 und 2 bilden, zwischen denen ein ringförmiger Zwischenteil 3 eingeschaltet ist, der frei schwimmend auf der Welle A gelagert ist. Die Rollelemente 1 und 2 sind jeweils in den Käfigen oder Ro- sten 4 und 5 gehalten.
Gemäss der Erfindung ist der Zwischenteil 3 mit einem vorbestimmten Spiel gegenüber einem der
Käfige 4 oder 5 oder gegenüber diesen beiden zentriert. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. l weist der
Käfig 5 eine Verlängerung in Form eines festen Umdrehungskörpers 6 auf, der den Teil 3 mit einem geringen Spiel umgibt.
. Im Betrieb unterliegen die Käfige 4 und 5 einer Selbstzentrierung, durch die gleichzeitig die Zentrierung des Zwischenteils 3 vorgenommen wird.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist der Zwischenteil 3 mit einem Teil eines Umdrehungskörpers 7 verbunden, der mit einem geringen Spiel einen der Käfige, beispielsweise den Käfig 5 umgibt.
In dem Beispiel gemäss Fig. 3 wird der Teil des Umdrehungskörpers 7 durch Abstehen des Zwischenteiles 3 erzielt und die Zentrierung erfolgt nicht auf den Käfig 5, sondern unmittelbar auf die Rollelemente 1. Weiterhin sind die Rollbahnen a und b auf Rollplatten 8 und 9 vorgesehen, die sich an den Ansätzen der Welle A und des Lagers B abstützen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist der Zwischenteil 3 mit zwei festen Drehteilen 7 und 7a versehen, die jeweils die Käfige 4 und 5 mit einem geringen Spiel umgeben, so dass dieser Zwischenteil von dem Effekt der Selbstzentrierung der beiden Käfige profitiert.
Im Beispiel der Fig. 5 besitzt jeder der beiden Käfige 4 und 5 einenDrhtei16 und 6a, der mit einem geringen Spiel den Zwischenteil 3 umgibt und auch hier die Wirkung der Selbstzentrierung der beiden Käfige auf diesem Teil überträgt.
Die Verlängerung in Form des festen Drehkörpers, wie beispielsweise 6, 6a und 7, 7a kann gegenüber den Kränzen der Rollelemente nach aussen gerichtet sein, wie in den Zeichnungen dargestellt, oder nach innen, wobei jedoch diese Lösung für die Schmierung der Lager nicht so vorteilhaft ist. Sie können zylindrisch gemäss Fig. 1-3 ausgebildet sein, jedoch ist die bevorzugt verwendete Ausführungsform in den Fig 4-6 dargestellt, die darin besteht, diese Verlängerungen nach aussen hin anzuordnen, und ihnen auf der zur Achse des Drucklagers hin gewendeten Seite die Form einer torischen Rinne od. dgl.
zu geben, um dadurch unter der Wirkung der Zentrifugalkraft eine Schmierschicht aufrechtzuerhalten, die sich zwischen den Zentrierteil und den zu zentrierenden Teil einschiebt und dadurch eine gute Schmierung der miteinander in Kontakt stehenden Seiten gewährleistet. Die Zentrifugalkraft verleiht der Schmierschicht eine bestimmte Festigkeit, die einen ausreichenden Widerstand gegen das Eintauchen der Kanten des zu zentrierenden Elementes in den Schmierschichtfilm schafft, so dass das Schmiermittel einen regelrechten Zentrierungsring bildet, der mit einer elastischen Unterlage vergleichbar ist und einen direkten Kontakt. zwischen dem Zentrierorgan und dem zu zentrierenden Organ verhindert, wie in der Fig.
4 dargestellt, in der die Kanten der Käfige'4 und 5 einen ziemlichen Widerstand gegenüber dem Eindringen in den Schmiermittelring bilden, der in den torischen Ausdehnungen 7 und 7a enthalten ist.
Im Beispiel der Fig. 6 wird diese Erscheinung verwirklicht, um den Selbstzentrierungseffekt des Käfigs 5 zu verstärken, dessen Kanten sich gegenüber einem Zentrierungsring aus Schmiermitteln befinden, der durch Zentrifugalkraft in dem torischen Teil 11 gehalten wird, der fest mit der Rollplatte 8 verbunden
<Desc/Clms Page number 3>
ist und mit dem Drehteil A in Verbindung steht, zum andern indem ein Schmiermittelzentrierungsring vorgesehen ist, der durch die Zentrifugalkraft in dem torischen Teil 10 gehalten w d, wobei der Teil 10 mit dem Zwischenteil 3 gegenüber der Kante des andern Käfigs 4 verbunden ist.
Es kann festgestellt werden, dass diese Anordnung automatisch die Zentrierung aller schwimmenden Elemente um die augenblickliche Drehachse ermöglicht, und dass, wenn sich ein Kontakt zwischen dem Zentrierelementund dem zuzentricrenden Element einstellt, dieser zufällig und vorübergehend ist, u. zw. mit begrenztem Druck und bei verringerter Geschwindigkeit. In Wirklichkeit trägt jedes Element der Gesamtheit praktisch die gleichen Belastungen wie ein Drucklager einfacher Wirkungsweise bei etwa der Hälfte der Geschwindigkeit des drehenden Teiles in dem geteilten Lager.
Selbstverständlich kann der Anschlag gemäss der Erfindung nicht nur zwischen einem drehenden Teil und einem festen Tragteil eingesetzt werden, sondern auch zwischen drehenden Teilen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Selbstverständlich ist auch die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausfuhrungsbeispiclc beschränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drucklager mit Nadeln oder Rollen, wobei zwischen den, mit rechtwinklig zur Lagerachse liegenden ebenen oder leicht gewölbten Rollbahnen versehenen beiden Teilen, zwischen denen das Lager eingesetzt ist, zwei Serien von Rollen oder Nadeln vorgesehen sind. von denen jede in einem Käfig montiert ist und diese beiden Serien von Rollelementen durch einonschwimmund angeordneten ringförmigen Teil ge- trennt sind, dessen gegenüberliegende Seiten Zwischenrollbahnen bilden, dadurch gekennzeichnet, dass
EMI3.1
Serien vonkung einer Selbstzentrierung unterliegen, mit Spiel zentriert ist.