Nadelrollenlager. Bei Nadellagern der üblichen Bauart ist ein verhältnismässig grosser Spielraum in ra dialer Richtung vorgesehen. Dadurch wird vermieden; dass sich die Nadeln beim Schrän ken, d. h. Schrägstellen zwischen den Lauf flächen, festklemmen. Vielfach ist aber dieser Spielraum unerwünscht. Er hat beispielsweise bei der Lagerung der Pleuelstangen von Ver brennungsmotoren einen geräuschvollen Lauf zur Folge.
Werden die Nadelrollen durch besondere Massnahmen achsparallel gehalten und am Schränken verhindert, so kann der radiale Spielraum bis auf das bei gewöhnlichen Rol lenlagern übliche Mass verringert werden. Man hat vorgeschlagen, zu diesem Zweck zwischen je zwei Nadelrollen ein stabförmiges Abstandsstück einzulegen, dessen achsparallele Aussenkanten sich unter dem Einfluss der Fliehkraft an die äussere Laufbahn anlegen und dadurch sich und die benachbarten Nadel rollen achsparallel ausrichten, Diese Anord- nung setzt aber voraus, dass eine solche Flieh kraft wirksam wird und ist daher unbrauch bar in Fällen, in denen beispielsweise Innen- und Aussenlaufbahnen .in entgegengesetzten Richtungen umlaufen _ - können,
so dass die Nadeln und die Abstandsstücke langsam oder gar nicht umlaufen. Es hat sich nämlich ge zeigt, dass, wenn die Zentrifugalkraft weg fällt, ein so starkes Kippen oder Schränken der Abstandsstücke und der dazwischenliegen den Rollen eintreten kann, dass die Nadel rollen ihrer grossen Länge wegen sich zwischen den Laufbahnen festklemmen. Eine Schräg lage von wenigen Winkelgraden führt bereits zu Klemmungen, -wenn man nicht das ohne hin unerwünscht grosse radiale Spiel des Nadelrollenlagers noch mehr vergrössert. Bei dem Umlauf der Laufbahnen werden die sich klemmenden Rollen aneinander und an den Laufbahnen festgekeilt.
Es ist vorgeschlagen worden, diesen Nach teil durch seitliche Führung der Abstands,. stücke mit ihren Stirnflächen an seitlichen Borden zu beheben. Dieser Vorschlag hat sich aber als fruchtlos erwiesen. Denn wenn die Abstandsstücke so schmal im Verhältnis zu ihrer achsialen Länge ausgeführt sind, wie es bei Anordnung ebenso vieler Abstands stücke wie Nadelrollen notwendigerweise ge schehen muss, ist ein Ecken und Klemmen der Abstandsstücke zwischen den Borden un vermeidlich. Es ist ja bekannt, dass ein zwi schen parallelen Flächen gleitender Schieber nur dann klemmungsfrei und sicher geführt ist, wenn sein Verhältnis von Länge zur Breite in einer bestimmten Abhängigkeit von dem Reibungskoeffizienten steht.
Ein weiterer Nachteil der Verwendung zwischengelegter Abstandsstücke ist deren erforderliche grosse Anzahl. Hierdurch wird die Zahl der Nadel rollen entsprechend verringert und demgemäss die Tragfähigkeit des Lagers beeinträchtigt.
Nach der vorliegenden Erfindung liegt bei einem Nadelrollenlager, bei dem der grössere Teil der Nadelrollen einander längs ihrer Mantellinien berühren und alle Nadel rollen mit Spielraum zwischen den seitlichen Borden der Laufringe liegen, zwischen Nadel rollen mindestens ein Führungsstück, das sich über einen einem spitzen Zentriwinkel entsprechenden Umfangsteil erstreckt, sich an den Borden der Laufringe klemmungs- und kippfrei führt und die Nadelrollen achs- parallel ausgerichtet hält.
Gegenüber dein oben genannten Vorschlag bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass ein Lager von gegebenen Abmessungen eine grössere Anzahl von Rollen enthält und daher eine grössere Tragfähigkeit bat, weil sich der grössere Teil der Rollen längs ihrer Mantellinien berühren, während nach dem früheren Vorschlag die Nadelrollen durch die Abstandsstücke getrennt sind.
Es ist bereits ein gewöhnliches Rollen lager bekannt, bei welchem zwischen den Rollen ein Führungsstück liegt, das die Rol len achsparallel ausgerichtet halten soll. Hier bei handelt es sich aber nicht um Nadel rollen, die mit Spielraum zwischen den seit lichen Borden der Laufringe liegen, sondern um verhältnismässig dicke und kurze Rollen, die mit ihren Stirnflächen ohne Spielraum zwischen den seitlichen Borden der Laufringe eingepasst sind. Auch erstreckt sich hierbei das Führungsstück um den halben Umfang des Lagers, was den Nachteil hat, dass es sich im Betrieb leicht verbiegt und daher seiner Aufgabe einer genauen Ausrichtung der Rollen nicht zu genügen vermag.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Führungsstück mit Spielraum zwischen den gewölbten Rollen- Laufbahnen. Das hat den Vorteil, dass das Profil des Führungsstückes unabhängig von der Krümmung der Rollenlaufbahnen gewählt werden und sogar eben sein kann. Man kann das Führungsstück daher aus einem ebenen Blech ausstanzen und ein und dasselbe Füh rungsstück bei Lagern von verschiedenen Durchmessern einlegen, was nicht möglich ist, wenn das Führungsstück, wie bei einem bekannten Rollenlager, zwischen den gekrümm ten Laufbahnen ohne Spielraum gleiten soll.
In der beiliegenden Zeichnung sind bei spielsweise zwei Ausführungsformen des Er findungsgegenstandes dargestellt. Die Abb. 1 bis 4 zeigen die Anordnung bei Verwendung eines rahmenartigen Führungsstückes, wäh rend die Abb. 5 die Anordnung mit einem H-förmigen Führungsstück erkennen lässt.
Abb. 1 zeigt die Aufsicht auf ein Lager mit Nadelrollen. Oben und unten sind in Achsenrichtung geführte Schnitte durch die beiden Laufbahnen zu erkennen, im mittleren Teil ist die äussere Laufbahn eine Strecke weit weggeschnitten gedacht, so dass die darunter liegenden, auf der innern Laufbahn aufliegenden Nadelrollen finit dem dazwischen gelagerten Führungsrahmen sichtbar sind. Es handelt sich hier um ein Lager mit zwei Reihen von Rollen, einem Zwischenbord und zwei Aussenborden am Innenring. Je ein Füh rungsrahmen ist zwischen die Nadelrollen gelegt. Oben ist der Querschnitt durch diesen Rahmen ersichtlich, unten sind nur zwei Laufrollen zu erkennen, da an dieser Schnitt stelle keine Führungsrahmen zu denken sind.
Abb. 2 zeigt einen quer zur Achse ge führten Schnitt durch die beiden Laufbahnen nach der Linie 2-2 der Abb. 1. Es sind im Querschnitt eine Anzahl der Nadelrollen zu erkennen, und rechts und links von einer aus vier Rollen bestehenden Gruppe der dort ein gelegte Rahmen. Die Stege, die die Zwischen stäbe darstellen und parallel zur Lagerachse legen, sind im Schnitt zu erkennen, der quer dazu verlaufende Verbindungssteg gestrichelt dargestellt in Ansicht.
Abb. 3 zeigt die Oberansicht eines Füh rungsrahmens und- Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3.
Zwischen die äussere Laufbahn 1 und die innere Laufbahn 2 des Lagers sind, in zwei Reiben, die Nadelrollen 3 eingelegt. Die in nere Laufbahn ist mit zwei äusseren Borden 4 und einem Mittelbord 5 versehen. Zwischen die Nadelrollen 3a und 3b ist je ein Rahmen eingelegt, der aus zwei in Achsenrichtung liegenden Stegen 6 und zwei quer dazu ver laufenden Stegen 7 besteht. Der Abstand der beiden Stege 6, die den Zwischenstäben in der vorerwähnten bekannten Ausführungsart ungefähr entsprechen, ist so bemessen, dass eine gewisse Anzahl von Nadelrollen, im vorliegenden Fall deren vier, gerade in dem Zwischenraum untergebracht werden können. Diese vier Rollen sind entsprechend dem Ab stand der Verbindungs- und Führungsstege 7 verkürzt.
Die Stege 7 ihrerseits sind in der Breite so bemessen, dass sie genau, mit Pas sungsspiel, zwischen die Innenfläche der Borde 4 und 5 passen. Hierdurch wird im Betrieb der Rahmen so geführt, dass die Zwischen stäbe 6 in achsparalleler Lage festgehalten werden und dadurch das Schränken der Nadel rollen wirksam verhindern, ohne dass doch deren Zahl in nennenswerter Weise vermin dert werden müsste. Die Rahmenstege 7 sind zweckmässig an ihren beiden Enden, bei 10, abgeschrägt, Abb. 3, um zwischen den Gleit flächen der Stege und der Borde der Lauf ringe Räume für die Bildung wirksamer Schmierfilme zu schaffen.
Die Rahmenstege 6 können an ihren dem Aussenring zugekehrten Flächen ausgespart sein, so dass sie nur an den beiden äussern Enden am-äussern Laufring anliegen.
In der Ausführungsform nach Abb. 5 ist ein zwischen die Nadelrollen einzulegender Zwischenstab 8 so mit zwei Führungsstegen 9 fest verbunden, dass ein H-förmiger Führungs körper entsteht. Die Aussenflächen der Stege 9 führen sich an den Innenflächen der Borde 4, 5 wie bei der Ausführungsform der Abb. 1 bis 4, und dadurch wird das Schränken der Nadelrollen wirksam verhindert. Der Raum für die Unterbringung der Rollen in den Lauf bahnen wird bei dieser Ausführungsform noch weniger verkleinert als bei der Ausführungs form der Abb. 1 bis 4.
Die Länge der Stege 7 der Ausführungs form nach Fig. 1 bis 4 ist so bemessen, dass der von diesen umschlossene Zentriwinkel a ein spitzer Winkel ist, also ein Winkel, der sich auf weniger als<B>90'</B> beläuft. Infolge dessen können die Stege 7 verhältnismässig kurz bemessen sein, so dass sich eine starre und verbiegungsfeste Ausführung des Füh rungsstückes ergibt, was nicht möglich wäre, wenn die Stege 7 einen grösser als<B>90'</B> be messenen Zentriwinkel umschliessen würden.
Es handelt sich beim Erfindungsgegen stand um ein Lager, bei dem die einzelnen Rollen ständig eine Eigendrehung haben und nicht wie bei einem bekannten Nadellager gleichsam eine unterteilte Lagersebale bilden. In der Umfangsrichtung der Rollen kann ein kleiner Spielraum verbleiben, damit die Rollen durch das Führungsstück nicht abgebremst werden.
Als Werkstoff für die Herstellung des Füh rungsstückes kann Metall oder Stahl verwen det werden, jedoch sind auch andere in Kugel- undRollenlagernübliche Werkstoffe brauchbar.
Needle roller bearings. In needle roller bearings of the usual type, a relatively large margin is provided in ra dialer direction. This will avoid; that the needles are ken when setting, d. H. Clamp the inclines between the running surfaces. In many cases, however, this leeway is undesirable. For example, when the connecting rods of internal combustion engines are stored, they run noisily.
If the needle rollers are kept axially parallel by special measures and prevented from being locked, the radial clearance can be reduced to the extent customary with ordinary roller bearings. For this purpose, it has been proposed to insert a rod-shaped spacer between each two needle rollers, the axially parallel outer edges of which, under the influence of centrifugal force, lie against the outer raceway and thereby align themselves and the neighboring needle rollers axially parallel. However, this arrangement assumes that Such a centrifugal force becomes effective and is therefore unusable in cases where, for example, inner and outer raceways can run in opposite directions,
so that the needles and spacers rotate slowly or not at all. It has been shown that when the centrifugal force falls away, such a strong tilting or setting of the spacers and the rollers between them can occur that the needle roll because of its great length gets stuck between the raceways. An inclined position of a few degrees of angle already leads to jamming, if one does not increase the radial play of the needle roller bearing which is undesirably large. As the raceways revolve, the jammed rollers are wedged onto one another and onto the raceways.
It has been suggested that this after part by lateral guidance of the distance. to fix pieces with their faces on the side rims. However, this proposal has proven fruitless. Because if the spacers are made so narrow in relation to their axial length, as it must necessarily happen when arranging as many spacer pieces as needle rollers, corners and jamming of the spacers between the shelves is unavoidable. It is well known that a slide sliding between parallel surfaces is only guided jam-free and safely if its length to width ratio is dependent on the coefficient of friction.
Another disadvantage of using intermediate spacers is the large number they require. As a result, the number of needle rolls is reduced accordingly and the load-bearing capacity of the bearing is impaired accordingly.
According to the present invention, in a needle roller bearing, in which the greater part of the needle rollers touch each other along their surface lines and all needles roll with clearance between the lateral edges of the races, at least one guide piece rolls between the needles, which is at an acute central angle corresponding Extends circumferential part, leads to the edges of the races without jamming and tilting and keeps the needle rollers aligned axially parallel.
Compared to your above proposal, the present invention has the advantage that a bearing of given dimensions contains a larger number of rollers and therefore required a greater load capacity, because the greater part of the rollers touch along their surface lines, while according to the earlier proposal, the needle rollers separated by the spacers.
There is already an ordinary roller bearing known in which there is a guide piece between the rollers, which should keep the Rol len axially parallel. Here, however, it is not a question of needle rollers that are located with clearance between the lateral rims of the races, but rather relatively thick and short roles that are fitted with their end faces without clearance between the lateral rims of the races. Here, too, the guide piece extends around half the circumference of the bearing, which has the disadvantage that it bends slightly during operation and therefore cannot fulfill its task of accurately aligning the rollers.
In a preferred embodiment of the invention, the guide piece lies between the curved roller raceways with clearance. This has the advantage that the profile of the guide piece can be selected independently of the curvature of the roller tracks and can even be flat. You can therefore punch out the guide piece from a flat sheet metal and insert one and the same Füh approximately piece in bearings of different diameters, which is not possible if the guide piece, as in a known roller bearing, is to slide between the curved raceways without clearance.
In the accompanying drawings, two embodiments of the subject invention He are shown for example. Figs. 1 to 4 show the arrangement when using a frame-like guide piece, while Fig. 5 shows the arrangement with an H-shaped guide piece.
Fig. 1 shows a top view of a bearing with needle rollers. Above and below, axially guided cuts through the two raceways can be seen, in the middle part the outer raceway is intended to be cut away a certain distance so that the needle rollers lying underneath, resting on the inner raceway, are finite visible to the guide frame positioned between them. It is a bearing with two rows of rollers, an intermediate rim and two outer ribs on the inner ring. A guide frame is placed between the needle rollers. The cross-section through this frame can be seen at the top, only two rollers can be seen at the bottom, since no guide frames are to be thought of at this interface.
Fig. 2 shows a cross-section through the two tracks along the line 2-2 of Fig. 1. A number of needle rollers can be seen in cross-section, and to the right and left of a group of four rollers there a laid frame. The webs, which represent the intermediate bars and lay parallel to the bearing axis, can be seen in section, the connecting web running transversely thereto is shown in broken lines in the view.
Fig. 3 shows the top view of a guide frame and Fig. 4 shows a section along the line 4-4 of Fig. 3.
Between the outer raceway 1 and the inner raceway 2 of the bearing, the needle rollers 3 are inserted in two graters. The inner career is provided with two outer rims 4 and a central rim 5. Between the needle rollers 3a and 3b a frame is inserted, which consists of two webs 6 lying in the axial direction and two webs 7 running transversely thereto. The distance between the two webs 6, which approximately correspond to the intermediate rods in the aforementioned known embodiment, is dimensioned so that a certain number of needle rollers, four in the present case, can be accommodated in the space. These four roles are according to the From stood the connecting and guide webs 7 shortened.
The webs 7, for their part, are dimensioned in width so that they fit exactly between the inner surface of the shelves 4 and 5, with clearance. As a result, the frame is guided during operation in such a way that the intermediate rods 6 are held in an axially parallel position and thereby effectively prevent the setting of the needle from rolling without their number having to be significantly reduced. The frame webs 7 are useful at their two ends, at 10, beveled, Fig. 3, to create between the sliding surfaces of the webs and the rims of the running rings spaces for the formation of effective lubricating films.
The frame webs 6 can be recessed on their surfaces facing the outer ring so that they only bear against the outer race ring at the two outer ends.
In the embodiment according to FIG. 5, an intermediate rod 8 to be inserted between the needle rollers is firmly connected to two guide webs 9 so that an H-shaped guide body is formed. The outer surfaces of the webs 9 lead to the inner surfaces of the rims 4, 5 as in the embodiment of Figs. 1 to 4, and this effectively prevents the needle rollers from setting. The space for accommodating the rollers in the raceways is even less reduced in this embodiment than in the embodiment of Figs. 1 to 4.
The length of the webs 7 of the embodiment according to FIGS. 1 to 4 is dimensioned such that the central angle a enclosed by these is an acute angle, that is to say an angle which amounts to less than 90 '. As a result, the webs 7 can be relatively short, so that the guide piece is rigid and resistant to bending, which would not be possible if the webs 7 enclose a central angle larger than 90 ' .
The subject of the invention is a bearing in which the individual rollers constantly rotate by themselves and do not form a subdivided bearing shell as it were in a known needle bearing. A small amount of play can remain in the circumferential direction of the rollers so that the rollers are not braked by the guide piece.
Metal or steel can be used as the material for the manufacture of the guide piece, but other materials commonly used in ball and roller bearings can also be used.