Rollen-Wälzlager. Die Erfindung betrifft ein Rollen-Wälz lager.
Es ist bereits bekannt, -dass bei Wälz lagern der Druck zwischen Rolle und der der Rollenerzeugenden angepassten Laufbahn gesetzmässig verläuft. Die durch den zu über tragenden Druck erzeugte Spannung auf der Laufbahn beginnt am einen Rollenende, ,steigt im Druckdiagramm sehr steil an, um kurz danach ebenso rasch auf einen Wert abzu fallen,
der über den grössten Teil der Rollen länge gleichbleibt und am andern Rollen ende bezüglich Anstieg und Abfallen der Spannung symmetrisch zum erstgenannten Rollenende verläuft. Diesen plötzlichen Span nungsanstieg und Spannungsabfall bewirkt die Randzone der Rolle - das ist der Über- gang von der Stirnseitenfläche der Rolle zum Mantel - und der dort vorhandene nicht stetige Übergang -der Krümmung der Be grenzungsflächen.
Diese beschriebene, als Kantenpressung bezeichnete hohe Spannung wurde frühzeitig erkannt, weil sie die -Ursache für charakte- ristische Zerstörungen an den Laufbahnen eines Rollenlagers ist. Gelingt es, diese Kan tenpressungen-zu beseitigen so kann die Le bensdauer der Läger ausserordentlich heiäuf- gesetzt werden.
Um diese Kantenpressung zu vermeiden, hat man bisher vorgeschlagen, die Rollen ab- zurunden.- Diese Abrundung des Rollenkör pers änderte jedoch nichts an -dem beschriebe- nen; Spannungsverlauf. Die Spannungsspitzen traten dabei an der Übergangsstelle zwischen Abrundung und Mantelerzeugenden auf.
Weiterhin hat Iman versucht; die Kanten- pressung dadurch zu verkleinern, dass man die Abrundung nicht unmittelbar' an den be lasteten Mantel angeschlossen hat, sondern zwischen den belasteten Rollenmantel und,der Rollenabrundung ein schwach kegelförmiges Mantelstück einschaltete. Die Spannung an den Auflageenden,
der Rolle ist hierbei jedoch immer noch viel grösser als im mittleren Teil der Rolle; anderseits wird nicht die ganze Rollenlänge zum Tragen ausgenutzt. Man kann .auf diesem Weg noch weitergehen und die Form jener Erzeugenden der Rolle berech nen, die eine gleichmässige Druckverteilung über die ganze Rollenlängeergibt. Die Herstel lung einer Rolle mit einer solchen Erzeugen den lässt sich praktisch kaum durchführen und wäre ausserordentlich teuer. Sie scheidet demnach für .die praktische Verwendung aus.
Mit vorliegender Erfindung soll ein Rol lenwälzlager geschaffen werden, mittels dem über die ganze Rollenlänge eine gleichmässige Kantenpressung erreicht werden kann.
Die Erfindung besteht darin, dass die Rol len auf ihrer ganzen Länge aufliegen und an den Stirnseitenflächen konzentrische Ausspa rungen haben, um zu erreichen, dass über die ganze Länge der Rolle eine gleichmässige Druckübertragung auf die Laufbahn statt findet.
Zwar wurden bereits Zylinder- und auch Kegelrollen vorgeschlagen, die an den Rollen stirnseiten konzentrische Aussparungen be sitzen; diese Aussparungen dienen jedoch lediglich dazu, die Rolle im Rollenkäfig zu halten oder die stirnseitige Anlage der Rolle an einem Bord zu verbessern. Gegenüber den bisher bekannten Rollen unterscheidet sich die nach der Erfindung gefertigte Rolle da durch, dass die zwischen belasteter Mantel fläche und Stirnseitenfläche der Rolle sonst immer vorgesehene Abrundung sowie sonstige Übergänge ganz wegfallen.
Treten bei der Herstellung zu scharfe Kanten oder Grate auf, dann genügtes, .diese abzustumpfen. Da durch trägt die Rolle auf ihrer ganzen Länge, was wiederum eine grössere Tragfähigkeit der Rolle und damit auch des ganzen Wälzlagers bedeutet. Vorteilhaft ist weiter, dass die Rolle nach den bisher üblichen und bekannten Verfahren ohne weiteres billig hergestellt und geprüft werden kann. Die Aussparung an der Stirnseite der Rolle wird zweckmässiger- weise gleich beim Pressen des Rollenrohlings erzeugt.
Für die seitliche Führung der Rolle bleibt ein genügend breiter Ring an der Stirn- seitenfläche der Rolle bestehen. Die Tiefe und der Durchmesser der Aussparung an der Stirnseitenfläche der Rolle sind nun insbe sondere vom Werkstoff und dessen elastischen Eigenschaften abhängig.
Die erfindungsgemässe Form einer Rolle kann ohne weiteres spannungsoptisch gefun den und mit Hilfe der Ähnlichkeitsmechanik die Form für die tatsächliche Ausführung be stimmt werden.
In der beigefügten Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer zylinderförmigen Rolle mit konzentrischen Aussparungen an den Rollenstirnseiten.
Die Fig. 2 ist die Seitenansicht zu Fig. 1. Die Rolle 1, der die sonst übliche Kanten abrundung fehlt, besitzt an ihren Stirnseiten Aussparungen 2, 2'. Die zwischen den Aus sparungen und dem äussern Rollenmantel ver bleibenden ringförmigen Teile 3 und 3' be- wirken die gleichmässige Übertragung des Druckes.
Die Erfindung ist. nicht an eine besondere Rollenform gebunden. Genau so wie an Zylinderrollen können diese konzentrischen Aussparunggen an den Stirnseiten von Ton neu- bezw. Kegelrollen angebracht sein.
Roller bearings. The invention relates to a roller bearing.
It is already known -that in the case of rolling bearings, the pressure between the roller and the raceway adapted to the roller generator runs according to law. The tension on the raceway generated by the pressure to be transmitted begins at one end of the roller, rises very steeply in the pressure diagram, and shortly afterwards drops just as quickly to a value,
which remains the same over most of the roll length and at the other end of the roll runs symmetrically to the first-mentioned roll end with regard to the rise and fall of the tension. The edge zone of the roller - that is, the transition from the end face of the roller to the shell - and the discontinuous transition there - the curvature of the boundary surfaces, causes this sudden increase in tension and voltage drop.
The high tension described, known as edge pressure, was recognized early because it is the cause of characteristic damage to the raceways of a roller bearing. If these edge pressures can be eliminated, the service life of the bearings can become extremely hot.
In order to avoid this edge pressure, it has hitherto been proposed to round off the rollers. However, this rounding of the roller body did not change anything about the described; Stress curve. The stress peaks occurred at the transition point between the rounding and the cladding.
Furthermore, Iman tried; to reduce the edge pressure by not connecting the rounding directly to the loaded jacket, but inserting a slightly conical jacket piece between the loaded roller jacket and the roller rounding. The tension at the ends of the supports
the role is still much larger here than in the middle part of the role; on the other hand, not the entire length of the roll is used for carrying. One can go further along this path and calculate the shape of those generators of the roll that produce an even pressure distribution over the entire length of the roll. The manufacture of a role with such a generation can hardly be carried out in practice and would be extremely expensive. It is therefore ruled out for practical use.
With the present invention, a roller roller bearing is to be created by means of which uniform edge pressure can be achieved over the entire length of the roller.
The invention consists in that the Rol len rest over their entire length and have concentric recesses on the end faces in order to ensure that a uniform pressure transfer takes place on the track over the entire length of the roller.
Cylindrical rollers and tapered rollers have already been proposed that sit on the front sides of the rollers with concentric recesses; However, these recesses only serve to hold the role in the roller cage or to improve the frontal contact of the role on a board. Compared to the previously known rollers, the roller manufactured according to the invention differs in that the rounding and other transitions that are otherwise always provided between the loaded jacket surface and the end face of the roller are completely eliminated.
If edges or burrs that are too sharp appear during production, it is sufficient to blunt them. Since the role carries through over its entire length, which in turn means a greater load-bearing capacity of the role and thus also of the entire rolling bearing. It is also advantageous that the roller can easily be manufactured and tested cheaply using the previously customary and known methods. The recess on the end face of the roll is expediently produced immediately when the roll blank is pressed.
A sufficiently wide ring remains on the end face of the roller for lateral guidance of the roller. The depth and the diameter of the recess on the end face of the roller are now in particular dependent on the material and its elastic properties.
The shape of a role according to the invention can easily be found optically and with the help of the similarity mechanism, the shape for the actual execution can be determined.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment is shown.
Fig. 1 shows the cross section of a cylindrical roller with concentric recesses on the roller end faces.
FIG. 2 is the side view of FIG. 1. The roller 1, which lacks the usual rounded edges, has recesses 2, 2 'on its end faces. The ring-shaped parts 3 and 3 'remaining between the recesses and the outer roller shell effect the uniform transmission of the pressure.
The invention is. not tied to a particular role form. Just like on cylindrical rollers, these concentric cutouts can be newly or Be attached tapered rollers.