Querrollenlager, insbesondere für hohe Beanspruchungen und hohe Drehzahlen. Die Erfindung betrifft ein Querrollen lager, insbesondere für hohe Beanspruchun gen und hohe Drehzahlen. Sie ist vor allem für solche Querrollenlager von Wert, die, wie Pleuellager für Brennkraftmaschinen, ausser ihrer normalen Umlaufbewegung noch eine Drehbewegung um einen andern Mittelpunkt ausführen (geschleudert werden).
Die üblichen, sämtliche (oder jedenfalls eine grosse Anzahl) Rollen eines derartigen Lagers aufnehmenden Käfige dieser Lager werden im Betrieb nur durch eine oder zwei Rollen getragen. Diese eine oder zwei Rollen müssen also die ganze infolge der Schleuder bewegung sich ergebende Fliehkraft des Käfigs aufnehmen. Es ist deshalb auch not wendig, diese Käfige an den übrigen Lager teilen (Innen- oder Aussenlaufringe, Kolben stange) besonders zu führen, um die bei den hohen Motordrehzahlen sehr grosse Werte an nehmende Fliehkraft aufzunehmen. Durch diese Fliehkraft werden ausserdem die Käfige verformt, .so dass die einzelnen Rollen gegen über ihren Anlaufflächen am Käfig dauernd verschoben und dadurch wiederum zusätzlich abgenützt werden.
Diese Nachteile werden nach der Erfin dung dadurch behoben, dass der Käfig zur Umfangsführung der Rollen in einzelne Ab schnitte unteilt ist, die sich an ihren Enden berühren. Die Käfigabschnitte werden da durch in gleicher Weise je durch zwei Rollen getragen. Zweckmässig sind höchstens drei Rollen für einen Käfigabschnitt vorgesehen. Eine Umfangsführung der Käfigabschnitte an den übrigen Lagerteilen ist nicht not wendig. Das Rollenlager wird dadurch we sentlich vereinfacht und verbilligt.
Vorteilhafterweise sind die Käfigab- schnitte so ausgebildet, dass die Rollen durch die Käfigabschnitte nur auf ausserhalb der Breite der Wälzbahnen befindlichen Stellen des Lagers geführt werden, so dass sich die durch die Reibung der Rollen an den Käfig- flächen auftretende Abnützung der Rollen nur auf die Enden derselben erstreckt.
Dieser Ausführung kommt im Zusammenhang mit der Verwendung von Käfigabschnitten, die nur wenige Rollen aufnehmen, besondere Be deutung zu, da einerseits die Ausschaltung der Belastung und der Abnützung infolge der Fliehkraft und anderseits die Verlegung der nicht ganz vermeidbaren Abnützung (infolge der Reibung, die durch das normale Anlaufen der Rollen am Käfig auftritt) an Stellen der Rollen, die mit der Wälzbahn nicht in Be rührung kommen, es ermöglichen, den Lauf der Rollen auf den Wälzbahnen des Innen- und Aussenlaufringes so zu gestalten. dass sie von den den Lagern sehr schädlichen Ver änderungen in der Oberfläche und den Ab messungen der Rollen im Laufe der Betriebs zeit befreit sind.
Die Betriebssicherheit der Querrollenlager für hohe Beanspruchungen kann durch die nach der Erfindung ausgebildeten Lager we sentlich erhöht werden bezw. die Auswechs lung von Rollen braucht erst nach wesentlich längerer Betriebszeit als bisher notwendig, vorgenommen zu werden.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 3 einerseits und 4 bis 6 anderseits je ein Aus führungsbeispiel der Erfindung schematisch, grösstenteils im Schnitt, dargestellt. Die Fig. 1 und 4 sind jeweils ein Querschnitt, 2 und 5 Längsschnitte durch ein Rollenlager für eine Pleuelstange, und zwar ist Fig. 1 ein Schnitt nach der Linie A- A der Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie E-E der Fig. 5. Der linke Teil der Fig. 2 zeigt eine Ansieht des Käfigs nach Fig. 1, nach Weg nahme. des Bordes am Aussenring, von links her gesehen; der rechte Teil der Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1. Der linke Teil der Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie F-F der Fig. 4; der rechte Teil der Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie H-H der Fig. 4.
Fig. 3 zeigt in der linken Hälfte einen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 2 ; in der rechten Hälfte eine Draufsicht auf die Käfigabschnitte in der Richtung D in Fig. 2 nach Wegnahme des Aussenlaufringes und der Pleuelstange. Fig. 6 zeigt in der linken Hälfte einen Schnitt nach der Linie G-G der Fig. 5, in der rechten Hälfte eine Drauf sicht auf die Käfigabschnitte in der Rich tung J der Fig. 5 nach Wegnahme der Pleuelstange. Die Fig. 3 und 6 sind Ab wicklungen.
In den Fig. 1 his 3 bedeuten: 1 eine Kol benstange, 2 einen Aussenlaufring mit der Wälzbahn 3. 4 sind seitliche Borde an dem Aussenlaufring 2 zur Führung der Rollen. 5, 6, 7, 8, 9 sind Rollen, welche auf der Laufbahn 11 des Innenlaufringes 10 sich ab wälzen. 13, 14, 15 sind Käfigabschnitte, welche jeweils drei Rollen enthalten, z. B. der Käfigabschnitt 14 die Rollen 6, 7 und B. Die Käfigabschnitte 13 und 14 stossen mit ihren Flächen 17 und 18, die Käfigabschnitte 14 und 15 mit ihren Flächen 19 und 20 an einander. Die Käfigabschnitte weisen je zwei Seitenstücke auf, z. B. der Käfigabschnitt 14 die Seitenstücke 21 und 22. Diese Seiten stücke sind durch Stege 23, 24 sowie End stücke 25, 26 miteinander verbunden.
Durch die Seitenstücke 21 und 22 wird der Käfig abschnitt 14 an dem Innenlaufring 10 seit lich geführt. Durch die Borde 4 des Aussen laufringes 2 werden die Rollen sowie die Käfigabschnitte ebenfalls seitlich geführt.
Wie aus den Abbildungen ohne weiteres hervorgeht, wird beim Schleudern des ge zeigten Pleuellagers die Fliehkraft eines jeden Käfigabschnittes, z. B. 14, durch zwei der Rollen (6, 7, 8) des Käfigabschnittes auf genommen. Lediglich die dritte Rolle muss eventuell sich der durch die beiden andern Rollen bestimmten Lage des Käfigabschnit tes anpassen. Dabei handelt es sich jedoch nur um kleine Unterschiede in der Lage des Käfigabschnittes bezw. der Rollen. Die Rol len behalten dadurch fast genau ihre vor gesehene Lage in dem Käfigabschnitt bei.
Wesentliche Verformungen des Käfigab- schnittes treten nicht auf und können also auch kein Verzwängen der Rollen ver anlassen. Bei dem in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Käfig abschnitte 31, 32 und 33 durch Seiten stücke, z. B. bei dem Käfig 32 durch die Seitenstücke 41 und 42 sowie Endstücke 34 und 35 gebildet. Die Käfigabschnitte entspre chen im übrigen denen des ersten Ausfüh rungsbeispiels. Es fehlen jedoch die Verbin dungsstücke, welche in den Fig. 2 und 3 mit 23 und 24 bezeichnet sind, zwischen den Sei tenstücken 41 und 42. Die .seitliche Führung der Käfigabschnitte geschieht durch die Sei tenstücke 41 und 42.
Durch den den einen Teil des Käfigs bildenden Ring 43 sind die Rollen gegen Herausfallen aus dem Käfig ge sichert, während sie anderseits durch den an dem Innenring angebrachten Bord 44 am Herausgehen nach rechts verhindert werden. Das Seitenstück 42 dient gleichzeitig auch zur Führung der Käfigabschnitte in der Pleuelstange, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Die Endstücke 34 und 35 sind in ihrem mittleren Teil 36 und 37 so zurückgenommen, dass sie die Rollen dort nicht berühren. Auf diese Weise ist erreicht, dass über die Breite 40 der Wälzbahnen des Aussen- und Innenlaufringes die Rollen nur mit den Wälzbahnen in Be rührung kommen.
Gleitende Reibung zwischen den Rollen und den Käfigabschnitten ist nur an den Laufflächen 45 bis 50 vorhanden. Die Rollen können .sich also nur an diesen Stellen ab nützen. Selbst wenn nach längerer Betriebs- zeit an den erwähnten Stellen schon ziem liche Abnützung vorliegt, sind doch die Wälzflächen der Rollen, welche mit den Wälzbahnen am Innen- und Aussenlaufring in Berührung kommen, dadurch nicht beein flusst.
Diese Eigenschaft in Verbindung mit der gegenseitigen einwandfreien Führung der Rollen durch die Käfigabschnitte ergibt ein Rollenlager, welches gegenüber -allen bis herigen für diesen Zweck verwendeten Lagern wesentlich längere Betriebszeiten er möglicht und frei von den bei solchen Lagern vielfach auftretenden Schwierigkeiten durch Zerstörungen der Laufbahnen ist.
Cross roller bearings, especially for high loads and high speeds. The invention relates to a transverse roller bearing, particularly for high demands and high speeds. It is of particular value for those transverse roller bearings which, like connecting rod bearings for internal combustion engines, in addition to their normal orbital movement, also perform a rotary movement around another center point (are thrown).
The usual cages of these bearings that accommodate all (or at least a large number) of the rollers of such a bearing are supported by only one or two rollers during operation. These one or two roles must therefore absorb the entire centrifugal force of the cage resulting from the centrifugal movement. It is therefore also necessary to guide these cages on the other bearing parts (inner or outer races, piston rod) in order to absorb the centrifugal force, which is very high at the high engine speeds. As a result of this centrifugal force, the cages are also deformed, so that the individual rollers are constantly displaced with respect to their contact surfaces on the cage and are therefore additionally worn out.
These disadvantages are remedied according to the inven tion in that the cage for circumferential guidance of the rollers is divided into individual sections that touch at their ends. The cage sections are there supported in the same way by two roles. A maximum of three rollers are expediently provided for a cage section. A circumferential guidance of the cage sections on the other bearing parts is not necessary. The roller bearing is thereby considerably simplified and cheaper.
The cage sections are advantageously designed in such a way that the rollers are guided through the cage sections only to locations of the bearing that are outside the width of the roller tracks, so that the wear of the rollers caused by the friction of the rollers on the cage surfaces is only applied to the Ends thereof extends.
This design is of particular importance in connection with the use of cage sections that take up only a few roles, since on the one hand the elimination of the load and wear due to the centrifugal force and on the other hand the relocation of the not entirely avoidable wear (due to the friction caused by the normal start-up of the rollers on the cage occurs) at points on the rollers that do not come into contact with the rolling track, making it possible to configure the running of the rollers on the rolling tracks of the inner and outer race. that they are freed from the changes in the surface and the dimensions of the rollers that are very damaging to the bearings in the course of operation.
The operational safety of the transverse roller bearings for high loads can be significantly increased respectively by the bearings formed according to the invention. the exchange of roles only needs to be carried out after a much longer operating time than was previously necessary.
In the drawing, in FIGS. 1 to 3 on the one hand and 4 to 6 on the other hand, an exemplary embodiment of the invention is shown schematically, mostly in section. 1 and 4 are each a cross section, 2 and 5 longitudinal sections through a roller bearing for a connecting rod, namely Fig. 1 is a section along the line A-A of Fig. 2, Fig. 4 is a section along the line EE 5. The left part of FIG. 2 shows a view of the cage of FIG. 1, after taking away. of the rim on the outer ring, seen from the left; the right part of Fig. 2 is a section along line B-B of Fig. 1. The left part of Fig. 5 is a section along line F-F of Fig. 4; the right part of FIG. 5 shows a section along the line H-H of FIG.
Fig. 3 shows in the left half a section along the line C-C in Fig. 2; in the right half a plan view of the cage sections in the direction D in FIG. 2 after removal of the outer race and the connecting rod. Fig. 6 shows in the left half a section along the line G-G of FIG. 5, in the right half a plan view of the cage sections in the direction J of FIG. 5 after removal of the connecting rod. 3 and 6 are from developments.
In Figs. 1 to 3 mean: 1 a piston rod, 2 an outer race with the rolling path 3. 4 are lateral rims on the outer race 2 for guiding the rollers. 5, 6, 7, 8, 9 are rollers which roll on the raceway 11 of the inner race 10 from. 13, 14, 15 are cage sections, each containing three rollers, e.g. B. the cage section 14 the rollers 6, 7 and B. The cage sections 13 and 14 abut with their surfaces 17 and 18, the cage sections 14 and 15 with their surfaces 19 and 20 on each other. The cage sections each have two side pieces, e.g. B. the cage section 14, the side pieces 21 and 22. These side pieces are connected by webs 23, 24 and end pieces 25, 26 together.
Through the side pieces 21 and 22 of the cage section 14 is performed on the inner race 10 since Lich. The rollers and the cage sections are also guided laterally through the rims 4 of the outer raceway 2.
As is readily apparent from the figures, the centrifugal force of each cage section, z. B. 14, taken by two of the rollers (6, 7, 8) of the cage section. Only the third role may have to adapt to the position of the cage section determined by the two other roles. However, these are only small differences in the position of the cage section BEZW. of the roles. The Rol len thereby retain almost exactly their position in front of the cage section.
Significant deformations of the cage section do not occur and therefore cannot cause the rollers to be forced. In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the cage sections 31, 32 and 33 are pieces by pages, for. B. formed in the cage 32 by the side pieces 41 and 42 and end pieces 34 and 35. The cage sections correspond to the rest of those of the first Ausfüh approximately example. However, the connecting pieces, which are denoted by 23 and 24 in FIGS. 2 and 3, are missing between the side pieces 41 and 42. The lateral guidance of the cage sections is done by the side pieces 41 and 42.
Through the ring 43 forming part of the cage, the roles are secured against falling out of the cage, while on the other hand they are prevented from going out to the right by the rim 44 attached to the inner ring. The side piece 42 also serves to guide the cage sections in the connecting rod, as can be seen from FIG. The end pieces 34 and 35 are withdrawn in their central part 36 and 37 so that they do not touch the rollers there. In this way it is achieved that over the width 40 of the roller tracks of the outer and inner race, the rollers only come into contact with the roller tracks.
Sliding friction between the rollers and the cage sections is only present on the running surfaces 45-50. The roles can only wear out in these places. Even if, after a long period of operation, there is already considerable wear and tear at the points mentioned, the rolling surfaces of the rollers, which come into contact with the rolling tracks on the inner and outer races, are not affected.
This property in conjunction with the mutual flawless guidance of the roles through the cage sections results in a roller bearing, which compared to -all previous bearings used for this purpose, it allows much longer operating times and is free from the difficulties often occurring in such bearings by destruction of the raceways.