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Einrichtung zur Aufnahme der Axialkräfte bei Wälzlagern
Bei Kugellagerungen für hohe Drehzahlen ist es nötig, das axiale Spiel in diesen Lagern auszugleichen.
Da nach Ablauf einer bestimmten Zeit des Lager- laufes ein unerwünschtes Spiel in den Lagern ent- steht, ist es nötig, von Zeit zu Zeit den Ausgleich dieses Spieles von neuem nachstellen. Dieser Spiel- ausgleich wird durch eine Schraubenmutter, durch ein Andrücken der Lager. ringe mittels Federn oder auch durch selbsttätige das Lagerspiel selbsttätig nach dem entstandenen Verschleiss einstellende Innenvorrichtungen durchgeführt. Alle diese Vorrichtungen weisen einerseits. gewisse Vorteile, anderseits aber auch gewisse Nachteile auf.
Die Anwendung einer Schraubenmutter hat sich nicht'bewährt, da der Erfolg vom Gefühl des Arbeiters abhängig ist. Auch die RechtwinJdigkeit der Mutterstirnachen zur Lagerachse wird aus Fertigungsgründen schwer eingehalten und nach dem Andrücken ist die Parallelität der Lager gestört. Überdies erfordern Lager bei anderen Drehzahlen einen verschiedenen Spielausgleich, der in diesem Falle praktisch undurchführbar ist.
Bekannte selbsttätige oder halbselbsttätige Vorrichtungen zum Spielausgleich sind sehr kompliziert und werden daher in der Regel nicht benutzt.
Am vorteilhaftesten erscheint der Ausgleich des axialen Spieles mit Hilfe von'Federn, die in den Lagern eine bestimmte axiale Vorspannung hervorrufen. Bei diesem Spielausgleichsverfahren ändert sich die Vorspannung weder bei den zum Beispiel durch eine Wärmeausdehnung oder eine Dreh- zahlenänderung verursachten relativen axialen Verschiebungen der Lagerringe, noch beim Verschleiss des Lagers, Ibei dem das entstehende Spiel unter Einwirkung von Federn stets ausgeglichen wird.
Der Nachteil der Anwendung von Federn besteht darin, dass die Lager aus ihrer Lage, z. B. durch einen Anstoss von aussen her oder durch eine Überlastung, weggedrückt werden können. Um dies zu vermeiden, wirkt die vorspannende Kraft der Feder auf das Lager durch Vermittlung einer Hülse, die in axialer Richtung fixiert werden kann, wodurch eine steife Abstützung des Lagers bei richtiger durch die Grösse des Federdruckes bestimmter Vorspannung gebildet wird. Diese Vorrichtung hat den Nachteil eines ziemlich grossen Raumbedarfes, so dass bei Platzmangel die optimale Grösse der axialen Vorspannung nach den wechselnden Be- triebsbedingungen wegen ihrer Unzugängliohkeit nur schwierig eingestellt werden kann.
Auch die
Anforderungen an die Genauigkeit ihrer Ausführung sind sehr gross, falls sie ihre Funktion gut erfüllen soll.
Die Erfindung beseitigt alle angeführten Nach- teile. Sie bedient sich dabei eines an der Stirn- fläche des Lageraussenringes direkt oder über einen Zwischenteil abgestützten Ringes, wobei das Kennzeichen der Erfindung darin besteht, dass der Ring geschlitzt und mit einem einstellbaren, zwischen den Schlitzwänden wirkenden Spreizelement versehen ist.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Auführungsibeispiel des Ernndunjgsgegenstandes und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Lagerung, wogegen die Fig. 2 und 3 zwei Ausführungen, des erfindungsgemässen Spreizringes wiedergeben.
Gemäss der Fig. 1 ist im Lagerkörper 8 eine Feder 1 vorgesehen, durch die man die veränderliche axiale Belastung auf den Spreizring 4 hervorruft und weiter auf den äusseren Ring 5 des' Lagers 6 überträgt. Der Ring 4 und der äussere Ring 5 des Lagers 6 sind schiebbar im Lagerkörper 8 gelagert, wodurch im Lager eine durch den Druck der Feder 1 hervorgerufene axiale Belastung entsteht.
Der Ring 4 ist auf einer Stelle seines Umfanges geschlitzt uud mit einer einfachen Einrichtung versehen, durch die er gespreizt und dadurch mit seinem ganzen Umfange an die Lagerbuchsenwand angedrückt werden kann. Durch das An- : drücken des Ringes wird an den Berührungsflächen der beiden Körper eine genügend grosse Reibung hervorgerufen, die eine axiale Verschiebung des Ringes verhindert.
Der Arbeitsgang ist folgender :
Das Lager 6 ist über den. gelockerten Spreizring 4 mit einer erforderlichen, z. B. nach dem Eichen der Belastungsfeder eingestellten Kraft, vorgespannt. Die Welle wird nach Inbetriebsetzung auf Betriebsdrehzal gebracht, wobei sich die La-
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gerringe unter dem Einfluss der inneren Kräfte durch Verschiebung gegen die Feder 1 in die optimale Lage bei annähernd eingehaltener Grösse der axialen Vorspannung einstellen. Nötigenfalls, z.B. bei genauen Arbeitsspindeln der Werkzeugmaschinen wird noch die normale'Betriebstemperatur be- rücksichtigt, die noch weitere axiale Verschiebun- gen der Ringe verursachen kann.
Diese Verschie- bungen üben jedoch keinen weiteren Einfluss auf die axiale Vorspannung des Lagers aus, da der Federdruck mit Rücksicht auf Geringfügigkeit dieser Verschiebungen mit genügender Genauigkeit kon-
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bleibt. Nach Beginnder Ring 4 zu einer steifen Stütze des Lagers 6.
So ist auf einfache Weise eine feste unelastische Lagerung mit einer genau festgelegten axialen Vorspannung vorgesehen, die dem ursprünglich eingestellten Federdruck gleich ist. Nach Betriebseinstelluno entsteht in der Lagerung ein Spiel, das nach Inbetriabsetzunjg der Welle auf die ursprüngliche Drehzahl und nach Erreichung ursprünglicher Betriebsbedingungen wieder ausgeglichen wird. Beim Übergang auf andere Betriebsbedingungen, z. B. bei einer grösseren Änderung der Drehzahl, oder wenn durch Verschleiss in Lagern ein grösseres Spiel eingetreten ist, genügt es, die Schraube 7 zu lockern und nach Erreichen der Betriebsdrehzahl und der Betriebstemperatur wieder nachzuziehen.
Auf diese Weise erreicht man wieder eine rich-
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gebenen Drehzahlen und das durch Verschleiss entstandene Spiel wird ausgeglichen, wodurch sonst erforderliche Reparaturen ausbleiben können und die Lebensdauer der Lagerung gegenüber anderen unbeweglichen Lageruagsarten beträchtlich erhöht wird.
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aber auch eine andere Anwendung finden, so z. B. kann man den Spreizring zur Aufnahme von axialen Kräften jedweder Art oder Verschiebungen der Wälzlager verwenden. Der Spreizring ist quer geschlitzt und ist beispielsweise gemäss Fig. 2 durch einen Keil 9, oder. gemäss Fig. 3'durch eine Spreizfeder 10 spreizbar.
Durch die vorgeschlagenen Einrichtungen wird durch Einwirjkung einer kleinen radialen Kraft eine grosse Umfang5$preizla : aft erzielt, so dass der Ring gleichmässig mit seiner ganzen Umfangsfläche angedrückt wird, keine unrunden Deformationen in der Lagerung verursacht und jede axiale Verschiebung auch bei Einwirkung grosser axialer Kräfte verhindert.