CS9100108A2 - Compact roller bearing and method of its production - Google Patents

Description

Název vynálezu MP-2-91-Če

Kompaktní válečkové ložisko a 1

Oblast techniky

Vynález se týká válečkového, s výhodou úplně naplněného lo-žiska s vysokou únosností a nepatrných axiálních rozměrů kolem6 mm, které je obzvláště vhodné pro moderní rotační listovéstroje pracující s vysokou rychlostí, je velmi robustní a dá sevyrobit ze součástí, které byly tepelně vytvrzeny a jsou tedyplasticky nedeformovatelné, a způsobu jeho výroby.

Stav techniky Z čsl. spisu č. (PV 4255-89) je známé válečkové lo- žisko s malým axiálním rozměrem a vysokou únos^ností, které se-stává z vnitrního ložiskového kroužku s obvodovou vodicí dráhoua z vnějšího ložiskového kroužku s válcovou oběžnou dráhou proválečky, která je omezena vnitřní stěnou vnějšího kroužku a pří-držnými kroužky. Válečky jsou udržovány mezi vodicí a oběžnoudráhou dvěma pružnými kroužky ležícími proti sobě, které jsou za-sunuty zaskočením do prstencových drážek v protilehlých okrajíchvnější oběžné dráhy ložiska a jsou zablokovány v této polozedvěma protilehlými přehnutými výstupky komolekuželového tvaru.Tyto kroužky se pomocí protilehlých razníků axiálně vtlačují přesvyčnívající výstupky do drážek. Toto ložisko a způsob jeho montá-že má řadu nevýhod, z nichž nejvážnější je ta, že je třeba plas-ticky stlačovat prstencové výstupky, což může vyvolat deformacidrážek pro válečky, znemožňuje výrobu ložiska z materiálů, kterébyly tepelně zakaleny a nemohou se tedy plasticky deformovat.

Další nevýhoda spočívá v tom, že přídržné kroužky nejsou ni-kdy dostatečně pevně spojeny s oběžnou dráhou válečků a mají tedyomezenou pevnost, což omezuje axiální únosnost ložiska. Další ne-výhoda spočívá v tom, že se ložisko v důsledku plastické defor-mace vyvolané stlačením nedá demontovat, že k jeho montáži jsoutřeba přítlačné členy a dva přehnuté výstupky, aby bylo možnévtlačit přídržné kroužky do drážky co nejstejnoměrněji . 2

Podstata vynálezu Účelem vynálezu je vypracovat způsob vytvoření válečkového,s výhodou úplně vyplněného ložiska s vysokou únosností a nepatr-ným axiálním rozměrem tak, aby nevyžadovalo plastické stlačovánímateriálu, bylo ekonomické a dalo se snadno demontovat. Podstatavynálezu spočívá v tom, že válečky jsou udržovány ve správné po-loze mezi vodícími dráhami vnitrního a vnějšího kroužku nejménějedním tenkým přídržným kroužkem, který je po roztažení např. za-hřátím vložen do prstencové drážky s nepatrně větším průměremnež je průměr kroužku, přičemž tato drážka je vytvořena mechanic-kým obrobením v jednom okraji válcové vodicí dráhy vnitřního kroužku . Při ochlazení a tedy po smrštění se přídržný kroužek těsněpřitiskne na stěnu prstencové drážky vysokou silou, která jejprakticky spojí s oběžnou dráhou vnitřního kroužku, takže ložiskoje velice pevné a odolává vysokému axiálnímu zatížení. Protože ne-ní potřeba přídržný kroužek zalisovat do drážky, je možné použítmateriálů zakalených tepelným zpracováním a současně to umožňujesnadnou demontáž ložiska, protože ani vnitřní a vnější oběžná drá-ha nedozná při montáži deformaci. K pevnému přitisknutí přídržného prstence ke stěně prstenco-vé drážky má tato prstencová drážka na vnitřní oběžné dráze do-vnitř se rozšiřující komolekuželový tvar, přičemž její sklon jes výhodou větší než úhel tření, takže přídržný kroužek se poochlazení nemůže z drážky vysunout a během chladnutí se kroužeksamočině nastaví do správné polohy, protože klouže po šikmé stěnědrážky až k jejímu rovinnému dnu.

Je samozřejmé, že kromě toho, že přídržný kroužek musí mítmalou tlouštku a vnitřní průměr nepatrně menší než vnější průměrdrážky, musí mít rovněž vnitřní okraj komolekuželového tvaru, od-povídající komolekuželové stěně prstencové drážky. Na vnějšístraně má přídržný kroužek úkos, který vychází od vnějšího obvodua sahá asi°středu jeho šířky. V důsledku tohoto úkosu má přídržnýkroužek sklon posunovat se směrem dovnitř, tzn. k válečkům, což 3 zajištuje, že ani část přídržného kroužku nevyčnívá z roviny ten-kého ložiska. Vnitřní plochou spočívá přídržný kroužek na rovin-ném dnu drážky.

Způsob výroby válečkového, s výhodou úplně vyplněného ložiskas nepatrným axiálním rozměrem a vysokou únosností spočívá tedy po-dle vynálezu v následujících postupech: alespoň v jednom z okrajůvodicí a odvalovací dráhy vnitrního kroužku ložiska se vytvoříprstencová drážka s komolekuželovou stěnou, rozšiřující se směremdo vnitřku ložiska, přičemž sklon této stěny je s výhodou většínež úhel tření, a s rovinným dnem. Vytvoří se alespoň jeden tenkýpřídržný kroužek, jehož vnitřní okraj komolekuželového tvaru odpo-vídá komolekuželovému tvaru stěny prstencové drážky, přičemž mi-nimální vnitřní průměr tohoto kroužku je nepatrně menší než ústíprstencové drážky. Mezi protilehlé válcové vodicí dráhy se vložíválečky, přídržný kroužek nebo kroužky se roztáhnou, s výhodou za-hřátím a vloží se do prstencových drážek. Potom se kroužky necha-jí zchladnout a tím se smrští. Válečkové, s výhodou úplně vyplněné ložisko s nepatrnými axiál nimi rozměry a vysokou únosností sestává podle vynálezu z vnějšía vnitřní dráhy pro válečky. Podle vynálezu je alespoň jeden okrajválcové vodicí dráhy pro válečky ve vnitřním kroužku ložiska opa-třen prstencovou drážkou s komolekuželovou stěnou, rozšiřující sesměrem k vnitřku drážky a s rovinným dnem kolmým k vodicí dráze.Tato drážka spolupracuje s přídržným kroužkem, který má nepatrnoutlouštku a vnitrní průměr nepatrně menší než ústí prstencové dráž-ky, do které je kroužek vsazen po roztažení, např. zahřátím. Pří-držný kroužek má vnitřní okraj komolekuželového tvaru, který odpo-vídá tvaru komolekuželové stěny, k níž je přitisknut smrštěnímpři zchladnutí.

Podle dalšího význaku vynálezu má komolekuželová stěna prsten- cové drážky a komolekuželový okraj přídržného kroužku sklon pře- vyšující úhel tření. 4

Další význak vynálezu spočívá v tom, že vnější strana pří-držného kroužku pro válečky má úkos, který vychází od vnějšíhoobvodu a sahá asi do poloviny šířky přídržného kroužku.

Objasnění výkresů

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s výkresy, které vy-světlují jeho výhodná provedení na podkladě neomezujícího příkla-du, protože technické a konstrukční obměny lze provést, aniž byse překročil rámec vynálezu. Třebaže výkresy ukazují specifickouaplikaci válečkového ložiska v rotujících listových strojích,není vynález na tuto technickou oblast omezen a je použitelnývšude tam, kde je třeba ložisko s vysokou únosností a nepatrnýmaxiálním rozměrem, jako je tomu třeba např. ve vratně pohybli-vých kompresorech a motorech.

Na výkresech značí obr. 1 dílčí axonometrický pohled na dvěkliková ramena poháněná vačkou a na dvě vahadla rotujícího li-stového stroje, kde jsou uspořádána válečková ložiska podle vy-nálezu, obr. 2 rez vedený rovinou A-A na obr. 1 ve větším měřít-ku, obr. 3 ve značně zvětšeném měřítku dílčí řez, znázorňujícíválečkové ložisko podle vynálezu, uspořádané mezi vačkou a kliko-vými rameny, obr. 4 rovněž ve značně zvětšeném měřítku dalšíprovedení vynálezu, kde ložisko je uspořádáno mezi rotujícímhřídelem a vačkou, obr. 5 dílčí rez válečkovým ložiskem podle vy-nálezu, znázorňující přídržný kroužek s tvarem podle vynálezu,zasunutý do prstencové drážky, a obr. 6 rez obměněným provedenímválečkového ložiska, které umožňuje utěsněné mazání ložiska.

Na výkresech je znázorněn hlavní rotující hřídel X listové-ho stroje, který je opatřen drážkami 2^, do kterých jsou zasunutyzuby 3_ kotoučů £, 5_. Každý z kotoučů 4,5 obsahuje dva otvory 6, T_, do kterých se dá zasunout klín 8. Na obr. 2 je znázorněn jedi- ný klín 2 a druhý je vynechán, aby bylo vidět kluzátko 2· Účelem těchto klínů 8 je spojit kotouče 4,5a tedy rotující hřídel 1 5 s vačkami 10, 11 klikových ramen 12 nebo 13 , která pohánějí li-stový stroj. Zúžené konce klikových 12, 13 jsou upevněny výkyvnékolíkem 14 mezi dvojicí bočnic 15, 16 a 15 ’ , 16 ’ vahadel 17 nebo 18. Vačky 10 a 11 jsou opatřeny na vnitrním a vnějším obvoduválečkovými ložisky 19 , 20 , vytvořenými podle vynálezu.

Vnější válečkové ložisko 19 , které má větší průměr, má jakovnitřní valivou dráhu vačku 11, jak ukazuje konkrétně obr. 3, ajako vnější valivou dráhu široký konec klikového ramene 13 . Obětyto valivé dráhy jsou opatřeny válcovou oběžnou dráhou 21, 22pro vedení a odvalování válečků 23 . Válečky 23 jsou přidržoványaxiálně ve správné poloze výstupkem 24, uspořádaným na vačce 11,a z druhé strany tenkým přídržným kroužkem 25, který je zasunutdo prstencové drážky 26 na okraji válcové oběžné dráhy 21 vačky 11.

Prstencová drážka 26 má rovinné dno 27 , které je kolmé k válcové oběžné dráze 21, a obvodovou komolekuželovou stěnu 28, kteráse rozšiřuje směrem k vnitřku vačky 11 a má sklon převyšující svýhodou úhel tření materiálu. Přídržný kroužek 25 má vnitřníokraj 29, patrný zejména z obr. 5, který má komolekuželový tvarodpovídající komolekuželové stěně 28 prstencové drážky 26 , alemá nepatrně menší vnitřní průměr než odpovídající průměr komole-kuželové stěny 28 prstencové drážky 26.· Před zasunutím přídržné-ho kroužku 25 do prstencové drážky 26 se přídržný kroužek 25roztáhne, napr. zahřátím, takže při zchladnutí se smrštuje apřitiskne se na komolekuželovou stěnu 28 a pevně se tedy spojís vačkou 11. Přídržný kroužek 25 má úkos 30, patrný z obr. 5,který vychází od jeho vnějšího obvodu asi do poloviny jeho šířky,přičemž tento úkos 30 vyvolává nesymetrii, která má snahu natá-čet přídržný kroužek 25 směrem k válečkům 23 do polohy znázorně-né na obr. 5 přerušovanými čarami. Proti tomu působí to, žepřídržný kroužek 25 spočívá svou dolní stranou na rovinném dnu27 prstencové drážky 26 . Následkem toho vznikají dvě síly aF£ naznačené na obr. 5, které spolehlivě blokují přídržný krou- 6 žek 25 a tisknou jej jak v radiálním směru ke komolekuželovéstěně 28 , tak v osovém směru k rovinnému dnu 27 prstencové dráž-ky 26 .

Vnitřní válečkové ložisko 20 s menším průměrem, zakreslenéna obr. 4, má jako vnější valivou plochu vačku 11 a jako vnitřnívalivou plochu prstenec 31, naklínovaný na rotující hřídel 1_.Prstenec 51 má dvě protilehlé prstencové drážky 32 , 22 s komole-kuželovou stěnou rovinným dnem, které v podstatě odpovídajíprstencovým drážkám 26 vnějšího ložiska 22. V těchto prstenco-vých drážkách 22, 33 jsou uloženy a smrštěním upevněny dva pří-držné kroužky 34 , 35 , které jsou v podstatě identické s přídrž-ným kroužkem 25.

Na obr. 6 je znázorněno obměněné ložisko podle vynálezu,které je obzvláště vhodné ke spojení pracovních pák brdových li-stů ve tkacích strojích, kde s ohledem na množství prachu jeúčelné používat uzavřených válečkových ložisek s hermetickýmtěsněním pro mazivo.

Ložisko podle obr. 6 sestává z vnější vodicí dráhy 36, kte-rá má dvě dovnitř směřující ramena 37 , 38 pro válečky 39 . Rame-na 37 , 38 jsou zakončena válcovými těsnicími plochami 40 , 41,které jsou v kluzném styku se dvěma prstencovými pružnými těsně-ními 42 , 22- Těsnění 22, 22 jsou připevněna k přídržným kroužkům44, 45, které jsou analogické s přídržným kroužkem 25 prvníhoprovedení. Přídržné kroužky 22, 45 jsou uloženy ve vnitřní vodi-cí dráze 46 v prstencových drážkách, které jsou analogické sprstencovou drážkou 26 prvního provedení.

Claims (3)

1. Patentové nároky

   1. Způsob výroby* váleCkrrVehob 3 vynodou úplně vyplněného^íoťís-ka s malým axiálním rozměrem a vysokou únosností, kteréobsahuje vnitrní a vnější odvalovací dráhu s protilehlými vál-covými a odvalovacími plochami pro válečky, vyznačený tím, žealespoň na jednom okraji válcové vodicí a odvalovací plochyvnitřní dráhy ložiska se vytvoří prstencová drážka s komoleku-želovou stěnou, rozšiřující se směrem k vnitřku drážky a sesklonem, který je s výhodou větší než úhel tření materiálu, a s rovinným dnem kolmým k odvalovací ploše, vytvoří se alespoňjeden tenký přídržný kroužek s vnějším okrajem komolekuželovéhotvaru, odpovídajícím komolekuželové stěně prstencové drážky as minimálním vnitřním průměrem nepatrně menším než je ústí pr-stencové drážky, mezi vnitřní a vnější plochu se vloží odvalo-vací válečky, přídržný kroužek nebo kroužky se roztáhnou např.zahřátím a vloží se do prstencové drážky nebo prstencových drá-žek, načež se nechají zchladnout a tím smrštit. žXVálečkové ložisko s malým axiálním rozměrem a vysokouúnosností, vyrobené způsobem podle nároku 1, obsahující vnitřnía vnější odvalovací plochu s protilehlou válcovou a odvalovacídráhou pro válečky, vyznačené tím, že alespoň jedna válcová oběžná dráha (21, 22) pro válečky (23) ve vnitřní odvalovací plošeje opatřena prstencovou drážkou (26) s komolekuželovou stěnou(28), rozšiřující se směrem k vnitřku ložiska a s rovinným dnem(27) kolmým k odvalovací oběžné dráze (21, 22), do které je vsa-zen přídržný kroužek (25) pro válečky (23), který má nepatrnoutlouštku a nepatrně menší vnitřní průměr než ústí prstencovédrážky (26), do které je přídržný kroužek (25) vsazen po rozta-žení, např. zahřátím, přičemž přídržný kroužek (25) má na vnitř-ním okraji komolekuželový kraj, odpovídající tvaru komolekuželo-vé stěny (28) prstencové drážky ~(T5 k Ler4--4e-4iřjjLisknout smrštěním při zchladnutí

   □e

   8
2. 3. Válečkové ložisko podle nároku 2, vyznačené tím, žekomolekuželová stěna (28) prstencové drážky (26) a komolekuže-lového vnitřního okraje (29) přídržného kroužku (25) má sklonpřevyšující úhel tření materiálu.
3. 4. Válečkové ložisko podle nároku 2 nebo 3, vyznačenétím, že vnější plocha přídržného kroužku (25) pro válečky (23)má úkos (30), který vychází od jeho vnějšího obvodu do polovinyšířky přídržného kroužku (25).