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Kugellager für Feld- und Industriebahnfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft ein Kugellager für Feld-und Industriebahnfahrzeuge, dessen Kugellauf- bahn annähernd U-förmig gestaltet ist. Präzisionskugellager finden bei derartigen Fahrzeugen kaum
Anwendung, da mit Präzision gearbeitete Kugellager den robusten Beanspruchungen des Feldbahn- betriebes nicht gewachsen sind, bei welchem neben der aus dem Gewicht des Wagens und seiner
Ladung herrührenden radialen Belastung des Lagers ausserordentlich hohe, in Längsrichtung der
Achse wirkende Kräfte auftreten. Derartige Längskräfte vermag ein Präzisionskugellager nur bis zu einem gewissen Grade aufzunehmen, so dass diese Lager für den Feldbahnbetrieb ungeeignet sind.
Man hat bereits Kugellager vorgeschlagen, bei denen der Innen-und derAussenIaufring U-formig gestaltet ist, die Kugeln jedoch z. B. mit dem Aussenring an nur einer Stelle in Berührung stehen, während sie auf dem Innenring mit zwei Punkten aufliegen, derart, dass die innerhalb der Kugeln gedachten Verbindungslinien der drei Berührungspunkte der Kugeln mit dem Innen-und Aussenlaufring ein gleichschenkeliges Dreieck bilden. Diese Lagerung, bei der also die Beanspruchungslinie etwa einem Dreistrahl entspricht, hat zur Folge, dass die die Lagerkugeln beanspruchenden Kräfte innerhalb der Kugeln stets zerlegt werden. Diese ungünstige Beanspruchung der Lagerkugeln ist besonders nachteilig beim überwiegenden Auftreten von Längsbelastung.
Bei dem Kugellager gemäss der Erfindung sind diese Nachteile vermieden, da bei diesem die Lagerkugeln stets längs eines Durchmessers beansprucht werden, wobei sich bei Auftreten einer Längsbelastung die Beanspruchungslinie sprunghaft um etwa 45 zur Vertikalachse des Lagers verlagert. Das Wesen des Kugellagers gemäss der Erfindung, bei dem die Kugellaufbahnen annähernd U-förmig gestaltet sind, besteht darin, dass die Laufbahnen der inneren und äusseren Laufringe spiegelbildartig zueinander angeordnet sind und aus je einer mittleren zylindrischen und zwei seitlichen, unter 45 geneigten, kugelförmigen Laufflächen bestehen, zwischen welchen die Kugeln derart mit seitlichem Spiel laufen, dass unter der Wirkung der jeweils wirkenden Kräfte die Kugeln stets an zwei diametral gegenüberliegenden Laufflächen anliegen.
Vorzugsweise weist bei dem Lager gemäss der Erfindung der Innenlaufring in an sich bekannter Weise eine um die Stirnfläche des Achsschenkel herumgreifende büchsenförmige Verlängerung auf. Die büchsenförmige Verlängerung des Innenlaufringes kann nach innen gerichtete, zungenartige Ausstanzungen aufweisen, die den Innenlaufring und seine büchsen- förmige Verlängerung auf dem Achsschenkel federnd festklemmen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sowie ein Kugellager mit U-förmig gestaltetem Aussenlaufring bekannter Art dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 ein Kugellager mit U-förmig gestaltetem Aussenlaufring der bekannten Art, Fig. 2 das Kugellager gemäss der Erfindung im Längsschnitt und Fig. 3 die Laufringe des Lagers mit der büchsenförmigen Verlängerung des Innenlaufringes und mit den Kugeln, ebenfalls im Längsschnitt, wobei in der oberen Hälfte der Fig. 3 eine Querbelastung des Lagers und in der unteren Hälfte eine überwiegende Längsbelastung des Lagers dargestellt ist.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, besteht das bekannte Kugellager aus einem annähernd U-förmig gestalteten Aussenlaufring, gegen dessen mittlere Lauffläche die Kugeln anliegen, während zwischen den beiden seitlichen Laufflächen dieses Kugellagers und der Kugel ein geringes Spiel vorgesehen ist.
Der Innenlaufring des bekannten Lagers weist vier Laufflächen auf und die Kugel liegt gegen alle diese vier Flächen an. Die auf die Lagerringe einwirkenden Kräfte werden also innerhalb der Lagerkugel zerlegt, so dass die Beanspruchungslinie etwa einem Dreistahl entspricht.
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Das Kugellager gemäss der Erfindung ist in einem Lagergehäuse 1 angeordnet, das mittels eines Lagerdeckel 2 auf der Innenseite verschlossen ist. Das Lager kann in einem am Fahrzeugrahmen befestigten Bügel 3 angeordnet sein, in welchem es in bekannter Weise beweglich geführt und gehalten wird. Der im Lager befindliche Achsschenkel ist in Fig. 2 nur angedeutet. Das Kugellager besteht aus einem Innenlaufring 4, der den Achsschenkel umschliesst und aus einem aus zwei Teilen 5, 6 bestehenden Auslaufring, der von dem Lagerdeckel mittels Schrauben od. dgl. gegen einen ringförmigen Ansehlag 7 des Lagergehäuses 1 gepresst und dadurch in diesem gehalten wird. Der Innenlaufring 4 weist eine büchsenförmige, um die Stirnfläche des Achssehenkels herumgreifende Verlängerung 8 auf.
In diesem büchsenförmige Teil 8 sind federnde Zungen 9 als Ausstanzungen vorgesehen, welche etwas einwärts gebogen sind und von dem Achsschenkel zurückgedrückt werden, so dass sie die Büchse 8 und damit den Innenlaufring 4 auf dem Achsschenkel festklemmen und gegen Verdrehung auf diesem sichern. Die Anzahl dieser Zungen 9 ist beliebig. Durch die Anwendung der Zungen wird die bei Präzisionskugellagern unter bestimmten Toleranzen erforderliche Bearbeitung des Achssehenkels vermieden.
Die Kugellaufflächen des Innenringes werden von einem zylindrisehen Teil 10 und zwei anschliessenden, etwa 45 zu dieser Lauffläche 10 geneigten, kegeligen seitlichen Laufflächen 11 gebildet. Die Kugellauffläehen 12, 13 des Aussenlaufringes 5, 6 sind denjenigen des Innenlaufringes spiegelgleich. Die Kugeln 14 des Kugellagers liegen mit geringem seitlichem Spiel zwischen den beiden Laufringen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wirkt das Lager bei reiner Querbelastung ausschliesslich als Querlager, wie dies durch die senkrecht verlaufende Beanspruchungslinie 15 in Fig. 3 angedeutet ist. Bei überwiegender Längsbelastung verlagert sich die Belastungslinie derart, dass sie von der einen der Kegelmantelfläehen 11 bzw. 13 durch den Kugelmittelpunkt hindurch zur entsprechenden gegen- überliegenden Kegelmantelfläche 11 bzw. 13 verläuft, wie dies in Fig. 3 mit dem Pfeil 16 angedeutet ist ; das Lager wirkt also bei überwiegender Längsbelastung zufolge dieser sprunghaften Verlagerung der Belastungslinie 16 als Sehräglager.
Bei Auftreten und Anwachsen einer Längskraft tritt gleichzeitig eine wachsende Entlastung der Zylindermantelflächen 10 bzw. 12 auf, bis bei überwiegender Längsbelastung die Kraftübertragung nur von Kegelmantelfläche 11 zu Kegelmantelfläche 13 und nicht mehr auf die Zylindermantelflächen 10 bzw. 12 erfolgt.
Das Lager kann auch mehrere Kugelreihen nebeneinander, je nach der gewünschten Tragfähigkeit des Lagers, aufweisen. Das Lager gemäss der Erfindung ist kein Präzisionslager ; es ist aber für den rauhen. Feld- und Industriebahnbetrieb besonders geeignet, wo in Gleiskurven häufig grosse Längskräfte das Lager beanspruchen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kugellager für Feld-und Industriebahnfahrzeuge mit annähernd U-förmig ausgebildeten Kugellaufbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen der inneren und äusseren Laufringe spiegelbildartig zueinander angeordnet sind und aus je einer mittleren zylindrischen und zwei seitlichen, unter 45 geneigten, kegelförmigen Laufflächen bestehen, zwischen welchen die Kugeln derart mit seitlichem Spiel laufen, dass, unter Wirkung der jeweils wirkenden Kräfte, die Kugeln stets an zwei diametral gegenüberliegenden Laufflächen anliegen.