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Österreichische PATENTSCHRIFT Na 21037. ALBERT HIRTH IN CANNSTATT.
Kugellagerk fig.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbesserung der Kugellager. Die Erkenntnis der Reibungsverluste in Kugellagern, in denen die den Raum zwischen den Laufringen ausfüllenden Kugeln an den Berührungspunkten sich in entgegengesetzter Richtung bewegen, zeitigte die Anordnung der in Käfigen laufenden Kugeln und der Walzenlager.
Die mannigfaltigen Ausführungsformen der Käfigkugellager beweisen, dass auch hier noch erhebliche Mängel bestehen, durch die die Leistungsfähigkeit der Lager herabgemindert wird. Noch immer geht das Bestreben dahin, die auftretenden Reibungsverluste zu verringern. Ein weiterer Mangel ist der geräuschvolle Gang der Kugellager, besonders bei hoher Umlaufzahl, welche oft der Anwendung der Kugellager hindernd im Wege steht.
Nachteilige Reibungsverluste bei den in Käfigen laufenden Kugeln treten besonders dadurch auf, dass die Kugeln an ihrem Äquator gegen die Wände der Käfige reiben, also an einer Stelle, an der die Umfangsgeschwindigkeit am grössten ist.
Der geräuschvolle Gang entsteht dadurch, dass die Kugeln durch Erschütterungen.
Stille oder andere Einflüsse ihren Platz ändern, gegeneinander oder gegen die Wände der Käfigeschlagen.
Diose bisher auftretenden Mängel und Übelstände sollen durch die neue Anordnung vermieden werden. Es galt zunächst, jeder Kugel nach Möglichkeit einen Halt beim Drehen zu geben. Dies geschieht dadurch, dass die Kugeln zwischen federnden Wänden gehalten werden. Die Kugeln berühren diese Wände mit ihren Polen, also in einem Punkte, wodurch geringste Reibung gewährleistet wird, weil an dieser Stelle die Umfangsgeschwindigkeit gleich Null ist.
Die Kugeln sollen aber ihren Platz nicht verändern. Berühren nun die Kugeln die ebenen Kängwände nur in einem Punkte, dann sind Lagenvoränderungen der Kugeln im
Käfig nicht ausgeschlossen. Um auch diesen wirkungsvoll entgegenzutreten, werden die Berührungspunkte durch besondere Gestaltung der Berührungswände, z. B. durch Ein- buchtung der Flächen der Käfigwände an den Berührungsstellen, zu Berührungsfächen alsgebildet. IIiebei ist es nicht nötig, dass die Einbuchtung konzentrisch zur Kugel ge- staltet ist, sie kann auch so gebildet werden, dass die Berührung zwischen beiden Teilen in einer Kreislinie erfolgt.
Auch hier ist darauf Bedacht zu nehmen, dass Reibungsverluste nach Möglichkeit vermieden werden. Die die Kugeln an ihren Polenden teilweise über- deckenden Seitenwände des Käfigs verhindern alsdann jegliche Lagenveränderung, indem die überdeckten Polenden die Stelle der Drehzapfen an den Walzen vertreten,. ohne die freie Drehung der Kugeln nach allen Richtungen in ihrem so geschaffenen Lager zu hindern.
Dieser Erfindungsgedanke kann in verschiedener Weise seine Lösung finden und sollen nachstehend einige Beispiele gegeben werden.
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führt, die die Sitenwände des Käfigs bilden. Beide Ringe b, b werden federnd gegen die Kugeln a gedrückt, wodurch diese gefasst und geführt werden. Die Ringe b, b sind durch Bolzen c miteinander verbunden, doch so ; dass eine Verschiebung der Rii) ge-b, b in
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Schraubenfedern e, e, welche die Ringe b, b gegeneinander ziehen, erreicht. Die Spannung der Federn darf nur so stark sein, dass die Kugeln leicht gefasst aber nicht festgeklemmt werden, damit sie sich nach allen Richtungen drehen, d. h. ihren Durchmesser als Drehachse wechseln können.
Nach Fig. 3-5 lauft die Kugel a in einem Käfig, der durch Anbohrung eines vollen Metallringes gebildet wird. Der einfach oder doppelt gegeneinander gefügte Metallring ist radial und von einer Seite angebohrt. Radial, um Durchtrittsöffnungen für die Kugeln. a, und seitlich, um Öffnungen zum Einfügen der Kugeln zu schaffen. Die eine Seitenwand des Käfigs, gegen die die Kugel mit ihrem einen Pol anliegt, kann unelastisch sein, die andere aber muss federnd gegen die Kugel drücken, um dieselbe nachgiebig zu
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Stoffes. Fig. 6,7, 8 zeigen eine solche Anordnung, die sich durch grosse Einfachheit auszeichnet. Es wird ein Band f mit Öffnungen 9 im Abstande der Kugeln voneinander und mit seitlichen Lappen h ausgestanzt und nach erfolgter Umbiegung der Lappen" zu einem Ringe gebogen.
Die Umbiegung der Lappen h muss soweit geschehen, dass die Kugeln zwischen dieselben gedrückt werden müssen, indem die Lappen 11 auseinander federn. Die die Kugeln a haltenden Seitenwinde können auch ringförmig sein und durch federnde Zungen miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck wird ein kreisförmiges Blech i mit innen radial verlaufenden Zungen k und mittlerer Öffnung ausgestanzt, wie Fig. 9 zeigt. Die Zungen k erhalten an ihren Enden winklige Biegungen und werden dann rechtwinklig zu dem äusseren ringförmigen Teile umgebogen.
Diese Körper werden paarweise so hergestellt, dass die Zungen k des Ringes i entsprechend umgebogen werden. Sobald die Kugeln a zwischen den Laufringen des Lagers eingefügt sind, werden die beiden Körper i, k von beiden Seiten mit den Zungen zwischen den Kugeln a eingeschoben. Die winkligen Biegungen der Zungen k schnappen übereinander und die Kugeln sind gefasst und werden in ihrer Lage gehalten.
Der Riogteil t kann durch flanschenartige Umbiegung des oberen Randes (Fig. 10) verstärkt und durch Ausbiegung m der Zungen k an der Verbindungsstelle mit dem Ringe i in seiner Elastizität erhöht werden.
Die Fig. 11 zeigt eine Anwendungsform des neuen Käfigs bei einem Wellenlager und Fig. 12 eine solche bei einem Zapfenlager.
In den Fig. 11 und 12 laufen die Kugeln a zwischen den Ringen n, 0 und werden von dem Käfgnr. f mit federnden Lappen h gefasst und geführt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kugellagerkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig die Kugeln in deren
Achse oder Drehpunkten federnd fasst und führt.