CH364664A - Spieleinstellbares Wälzlager - Google Patents

Description

  Spieleinstellbares Wälzlager    Die Herstellungsungenauigkeiten sowie die Ab  masse beim     Wälzlagereinbau    ergeben für viele Lager  ein zu grosses radiales Spiel. Es wurde daher ständig  versucht, eine     Einstellbarkeit    des Spiels     möglichst     sogar während des Betriebes zu erzielen. Spieleinstell  bare Wälzlager, insbesondere mit zylindrischen     Roll-          körpern,    werden vorwiegend mit konischen Bohrun  gen des     Lagerinnenringes,    der mittels konischer  Hülsen gedehnt wird, versehen.

   Die Ausführung ver  langt eine sehr hohe Genauigkeit der miteinander  korrespondierenden Kegel, die nur mit grossem Auf  wand und grossen Kosten     zu    erreichen ist. Es sind  ferner zur Spieleinstellung Federbänder benutzt wor  den, die selbst als Laufring zwischen zylindrische       Mantelfläche    und     Wälzkörper    oder zwischen konischer  Mantelfläche und     Wälzkörper    eingesetzt sind und je  nach ihrer axialen     Zusammendrückung    eine radiale  Verengung des Laufspiels bewirken.  



  Es sind auch geschlitzte Laufringe     bekannt,    die  in eine konische Hülse eingesetzt sind und durch  axiale Verschiebung ihren Durchmesser verändern.  



  In neuerer Zeit werden spieleinstellbare     Nadel-          oder    Rollenlager dadurch hergestellt, dass mindestens  ein Laufring als federndes Glied ausgebildet und so  profiliert ist, dass äussere und innere Absätze be  stehen, welche Gelenkstellen bilden.  



  Insbesondere bei profilierten oder durch Federn  angespannten Laufringen entsteht eine zusätzliche  Federung der Lauffläche, die bei hohen Lasten eine  zu geringe Starrheit des Lagers ergibt oder bei hohen  Drehzahlen Geräusche durch Resonanz erzeugt.  



  Die Erfindung betrifft ein spieleinstellbares Wälz  lager, insbesondere Nadellager, das erfindungsgemäss  mindestens einen zwischen einem Laufring des La  gers und der Sitzfläche des Laufringes angeordneten  Ring aufweist, der leichter     verformbar    ist als der    Laufring und in seiner den wirksamen Durchmesser  des Laufringes und     damit    die Grösse des Lagerspiels  beeinflussenden radialen     Querschnittsausdehnung     durch Änderung des gegenseitigen axialen Abstandes  von den Ring beiderseits haltenden starren Ringen  einstellbar ist.  



  Der leichter verformbare Ring kann     axial    oder  auch in     Umfangsrichtung        mehrteilig    ausgeführt sein.  Bei mehrteiliger Ausbildung des leichter verform  baren Ringes in axialer     Richtung    ergeben sich be  sonders günstige     Stauchverhältnisse,        während    die  mehrteilige Ausbildung des leichter     verformbaren     Ringes in     Umfangsrichtung    insbesondere dann vor  teilhaft ist, wenn der verformbare Ring in Einstiche  des Laufringes eingelegt werden muss.  



  Der leichter verformbare Ring kann auch aus  elastischem Werkstoff bestehen, so dass bei     Vermin-          derung    der     Stauchkraft    ein Rückgang der radialen       Querschnittsausdehnung    und damit eine Spielände  rung des Lagers eintritt. Die Verwendung von elasti  schem Werkstoff für den leichter verformbaren Ring  gestattet es, das Lagerspiel veränderlichen Betriebs  verhältnissen, z. B. Drehzahlen, anpassen zu     können.     



  Weiterhin     kann    der leichter verformbare Ring in  einen Einstich des Laufringes eingesetzt sein.       Schliesslich    kann der mit mindestens einem Ein  stich zur Aufnahme mindestens eines leichter ver  formbaren Ringes versehene Laufring auch auf der  radial entgegengesetzten Seite mit Einstichen ver  sehen sein, die dem andern Einstich gegenüber ver  setzt sind. Auf diese Weise sind im Laufring Knick  stellen gebildet, die eine axiale Annäherung der den  leichter verformbaren     Ring    begrenzenden Flächen  bewirken.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der  Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen:           Fig.    1 einen Längsschnitt durch ein Nadellager  mit leichter verformbarem Ring um den äussern  Laufring zwischen zwei Druckscheiben,       Fig.    2 einen Längsschnitt durch ein Nadellager  mit dünnwandigem Laufring,       Fig.    3 einen Längsschnitt durch ein Nadellager  mit eingestochener Nut im Laufring und Vorrich  tung für axiale     Stauchung    des eingelegten Ringes,       Fig.    4 einen Längsschnitt durch ein etwas ab  geändertes Nadellager mit eingestochener Nut im  Laufring und axialer     Stauchvorrichtung    für den ein  gelegten Ring,

         Fig.    5 einen Längsschnitt durch ein Nadellager  mit mehreren eingestochenen Nuten und axialer       Stauchvorrichtung    für die eingelegten Ringe,       Fig.    6 einen Längsschnitt durch ein kombiniertes  Nadelkugellager mit einer     profilierten    Ausführung  des Laufringes und eingelegtem Ring und       Fig.    7 einen Längsschnitt durch ein Zylinder  rollenlager mit profiliertem federndem Laufring und  in die Aussennuten eingelegten Ringen.  



  Nach     Fig.    1 ist der     Nadellagerlaufring    1, welcher  starre Borde 2     besitzt,    von einem leichter verform  baren Ring 3 aus elastischem Material umgeben und  in das Gehäuse 4 eingesetzt. Der federnde Ring 3  wird axial durch die Ringe 5 begrenzt, welche, wie  durch die Pfeile angedeutet ist, in axialer Richtung  derart verschiebbar sind, dass eine     Stauchung    des  federnden Ringes 3 eintritt, die sich auf den mitt  leren Teil des Laufringes 1 auswirkt. Die radiale  Komponente dieser     Stauchung    bewirkt eine Ein  engung der Laufbahn 6, so dass das Spiel der Nadeln  7 zwischen der Welle 8 und der Laufbahn 6 ver  kleinert wird.  



  Nach     Fig.    2 ist der Laufring des Nadellagers als  dünnwandige Hülse 9 ausgebildet. In analoger Weise  wie nach     Fig.    1 wird durch das axiale Zusammen  drücken der beiden Ringe 10 der leichter verform  bare, um die Hülse 9 gelegte Ring 11 gestaucht, so  dass seine radiale Komponente die Einengung des  Laufspiels der Lagernadeln 12 ergibt. Wie nach       Fig.    1 durch die Borde 2 wird hier durch die Borde  13 und 13' eine Versteifung der Enden der Lauf  bahn erzielt, so dass durch den radialen Druck des  federnden Ringes 11 eine     ballige        Laufbahn    für die  Nadeln entsteht.  



  Gemäss     Fig.    3 ist der Laufring 14 des Nadel  lagers mit einer Nut versehen, in welche der leichter  verformbare Ring 15 als geteilter metallischer Ring  oder als ungeteilter aufgespritzter Kunststoffring  eingesetzt ist. Der eine axial den leichter verform  baren Ring begrenzende Bord 16 ist     zahnkranzartig     durchbrochen, so dass durch einen mit Stiften     ver-          sehenen    Ring 17 ein einstellbarer axialer Druck auf  den     Ring    15     mittels    einer Stellmutter 18 ausgeübt  werden kann. Die axiale     Stauchung    des Ringes 15  bewirkt die bereits geschilderte Verengung des Ra  dialspiels der Lagernadeln 19 zwischen Welle 20  und Laufbahn 21.

      Nach     Fig.    4 ist der Laufring 22 mit Bunden 31  und 32 versehen. Durch axialen Druck auf die Stirn  flächen 23 und 24 dieser Bunde mittels eines durch  Schrauben     anstellbaren    Flansches 25 wird eine axiale       Stauchung    des im Einstich 26 liegenden, leichter  verformbaren Ringes 27 und eine mechanische       Durchbiegung    der Laufbahn 28 erreicht. Die Stau  chung des Ringes 27 wird durch die mechanische       Durchbiegung    des Laufringes erleichtert.

   Durch die  besondere Ausbildung der Bunde 31 und 32 des  Laufringes, die, wie bei dem Bund 32 gezeigt, an  einigen Stellen des Umfanges geschlitzt sein können,  wird durch die axiale Belastung eine Vergrösserung  des Durchmessers der     Bunde    31 und 32 erzielt, die  damit zu einer festen Anlage mit der Bohrung 30  des Gehäuses kommen, so dass eine genaue Zentrie  rung des Laufringes des Nadellagers in der Gehäuse  bohrung 30 gegeben ist.  



  Die Ausführungsform nach     Fig.    5 unterscheidet  sich von der nach     Fig.    4 dadurch, dass im Laufring  33 aussen mehrere Nuten mit eingelegten, leichter ver  formbaren Ringen 34 vorgesehen sind. Die     Seiten-          bunde    35 sind in diesem Falle nicht geschlitzt, je  doch mit so kleinem Querschnitt ausgebildet, dass sie  sich bei axialer     Stauchung    durch den mittels  Schrauben verstellbarer. Flansch 36 an die Bohrung  des Gehäuses 37 anlegen und eine Zentrierung der       Laufbahn    38 zum Gehäuse 37 ergeben. Durch die  axiale     Stauchung    wird gleichzeitig eine Verformung  der eingelegten Ringe 34 bewirkt.  



  Gemäss     Fig.    6 ist der profilierte Laufring 39  eines kombinierten Nadelkugellagers, welcher mit  einem Einstich 40 versehen ist, in den der leichter  verformbare Ring 41 eingelegt ist, mit so grosser  Pressung in das Gehäuse 42 eingesetzt, dass nach  dem Einbau eine     ballige        Lautbahn    43 mit kleinst  möglichem Spiel der Lagernadeln 44 zwischen  innerer     Laufbahn    45 und äusserer Laufbahn 43 ge  geben ist: Durch axiale Zugkräfte, welche durch die  Mutter 46 auf den Laufring ausgeübt werden, wird  die     Balligkeit    der     Laufbahn    43 vermindert und  damit eine Spielvergrösserung erzielt.  



  Nach     Fig.    7 besitzt der profilierte Laufring 47  äussere     Ausnehmungen    48 und innere     Ausnehmungen     49, so dass mehrere, annähernd senkrecht zur Achse  stehende,     tellerfederartig    wirkende Knickstellen 50  gebildet sind. Der     profilierte    Laufring 47 ist im     un-          gespannten    Zustand gezeigt. Zwischen der Gehäuse  bohrung 51 und seinem äussern Mantel 52 ist ge  ringes     Passungspiel    vorhanden.

   Die in die äussern  Einstiche 48 des Laufringes eingelegten, leichter ver  formbaren Ringe sind     zweckmässigerweise    von vorn  herein mit einem grösseren Manteldurchmesser er  zeugt, welcher eine geringe Pressung in der Gehäuse  bohrung ergibt. Durch axiale Zustellung der Ge  windemutter 53 wird der profilierte Laufring 47  derart verformt, dass sein Aussendurchmesser an den  beiden Enden und in der Mitte sich vergrössert und  gegen die Bohrung 51 des Gehäuses zur Anlage  kommt, während seine     Laufbahnen    54 verkleinert      werden und ein geringeres Spiel für die Rollen 55  zwischen Welle und     Laufbahnen    54 ergeben.

   Bei der  axialen     Stauchung    des profilierten Laufringes werden  die     Ausnehmungen    48 verengt und eine     Stauchung     der eingelegten, leichter verformbaren Ringe und  somit     Durchbiegung    des Laufringes bewirkt. Durch  die Anlage der äussern     Mantelflächen    an der Ge  häusebohrung wird eine Zentrierung der Laufbahn  54 zur Bohrung 51 des Gehäuses erzielt.  



  Bei der Gestaltung der Laufringe und bei der  Wahl des Werkstoffes für den leichter verformbaren  Ring müssen die Temperatur- und Betriebsverhält  nisse des Lagers jeweils     berücksichtigt    werden.  Zweckmässig ist es, Werkstoffe zu verwenden, die  besonders geringe     Kompressibilität    besitzen, damit  bei einer kleinen axialen Verformung möglichst  grosse radiale Kräfte entstehen und ein     wirklicher          Formschluss    zwischen Mantel des Laufringes und  Gehäusebohrung in allen Fällen erhalten wird.

   Bei  Verwendung von Metallen besteht die Möglichkeit,  grössere Drücke aufzunehmen; bei Verwendung von  Kunststoffen ergibt sich der Vorteil der kleineren       Verformungskräfte    und der zusätzlichen Dämpfung  aus den gegebenen Werkstoffeigenschaften.  



  Man wird anstreben, geschlossene, ungeteilte  Ringe zu verwenden; dies kann bei Kunststoffen z. B.  durch Umspritzen oder durch überziehen unter     Aus-          nützung    der Dehnfähigkeit des Kunststoffes, bei Me  tallen mit niedrigerem Schmelzpunkt durch Umgiessen  mit hinreichender Ableitung der Wärme, um eine  Härteminderung der Laufbahn zu vermeiden, ge  schehen. Bei     Werkstoffen    mit höherer Festigkeit oder  auch aus fertigungstechnischen Gründen können die  Ringe aus den genannten Werkstoffen in Umfangs  richtung geteilt sein.  



  In analoger Weise wie am Aussenring kann auch  zwischen dem Innenring und der Welle ein leichter       verformbarer    Ring vorgesehen sein, durch den dann  eine     Aufweitung    des Laufbahndurchmessers und  damit eine Spielverengung erzielt wird.  



  Eine     ballige    Laufbahn wird durch die Ausbil  dung des Querschnittes des Laufringes, wie sie z. B.    in     Fig.    4 und 7     ersichtlich    ist, erzielt, indem eine  stärkere     Durchbiegung    und     Einengung    des Lauf  ringes in der     Mitte    der Einstiche eintritt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Spieleinstellbares Wälzlager, gekennzeichnet durch mindestens einen zwischen einem Laufring des La gers und der Sitzfläche des Laufringes angeordneten Ring, der leichter verformbar ist als der Laufring und in seiner den wirksamen Durchmesser des Lauf ringes und damit die Grösse des Lagerspiels beein flussenden radialen Querschnittsausdehnung durch Änderung des gegenseitigen axialen Abstandes von den Ring beiderseits haltenden starren Ringen ein stellbar ist. UNTERANSPRüCHE 1.

   Lager nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der leichter verformbare Ring axial mehrteilig ist. 2. Lager nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der leichter verformbare Ring in Um fangsrichtung mehrteilig ist. 3. Lager nach Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der leichter verformbare Ring aus elastischem Werkstoff besteht, so dass bei Verminde rung der Stauchkraft ein Rückgang der radialen Querschnittsausdehnung und damit eine Spielände rung des Lagers eintritt. 4.

   Lager nach Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der leichter verformbare Ring in einen Einstich des Laufringes eingesetzt ist. 5. Lager nach Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass mehrere leichter verformbare Ringe in mehrere Einstiche des Laufringes eingesetzt sind. 6. Lager nach Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der mit mindestens einem Einstich zur Aufnahme mindestens eines leichter verformbaren Ringes versehene Laufring auch auf der radial ent gegengesetzten Seite mit Einstichen versehen ist, die dem andern Einstich gegenüber versetzt sind.