Wälzlager und Verfahren zur Herstellung desselben Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Wälzlager mit zwischen gegenüberliegenden Abwälzfläehen von relativ zueinander beweg lichen Lagerteilen unter Vorspannung ein gesetzten Walzkörpern aus gummielastischem Material. Derartige Lager mit Wälzkörpern aus Metall sind seit langem verwendet worden, um die Behinderung der Bewegungen zwischen den zueinander zu bewegenden Teilen auf ein Minimum herabzusetzen.
Das erfindungsgemässe Lager ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwi schen der innern und der äussern Abwälzfläche der relativ zueinander beweglichen Lager teile kleiner als der Durchmesser der Wälz- körper vor dem Einsetzen ist, so dass die ein gesetzten Wälzkörper eine radial wirkende Vorspannung aufweisen.
Die Erfindung betrifft im weiteren ein Verfahren zur Herstellung derartiger Lager. Gemäss diesem Verfahren wird ein Hilfs körper verwendet, der geneigt zu seiner Längs achse verlaufende Längsnuten für die Füh rung und die Verteilung der Wälzkörper auf weist und der dem innern Lagerteil voraus in den äussern Lagerteil eingeführt wird, zum Zwecke, die Wälzkörper unter Vorspannung zwischen Innen- und Aussenteil anzubringen und zu verteilen.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfin dungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig.1 einen Querchnitt durch eine erste Ausführungsform, Fig. 2 einen zugehörigen Axialschnitt, Fig..3 eine zweite Ausführungsform im Querschnitt, Fig. 4 einen Längsschnitt zu Fig. 4, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform, Fig.6 eine vierte Ausführung im Quer schnitt,
Fig. 7 bis 10 erläutern das Verfahren zur Montage des Lagers und die hierbei zur Ver wendung gelangende Vorrichtung.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemässen La gers zeigt zwei zylindrische, koaxial angeord nete, in bezug aufeinander drehbare Teile 1, 2, von welchen der erstere als Welle, der letz tere als Rohr ausgebildet ist. Selbstverständ lich könnten beide Teile rohrförmig sein. Zwischen den Teilen 1 und 2 sind Wälzkörper 3 unter Vorspannung eingesetzt. Diese Wälz- körper weisen vor ihrer Einführung zwischen die Teile 1, 2 einen mindestens annähernd runden Querschnitt auf.
Je nach der den Wälz- körpern erteilten Vorspannung leisten sie zu folge molekularer Umlagerungen innerhalb derselben, die jedoch ohne weitere äussere Form änderung verlaufen, einer Verdrehung der Teile 1, 2 in bezug aufeinander einen grösseren oder kleineren Widerstand. Derartige Lager können daher bis zu einem gewissen Grade auch als Bewegungsdämpfer Verwendung finden.
Es ist bei einem Lager der beschriebenen Art von besonderem Vorteil, wenn sorgfältig darauf geachtet wird, dass die Wälzkörper sich auf den Abwälzflächen der Teile 1, 2 tatsäch lich abwälzen und nicht etwa gleiten. Zu die sem Zwecke können diese Abwälzflächen auf gerauht, geriffelt, gerillt usw. sein. Schon durch die Wahl geeigneter Materialien kann eine Oberflächenbeschaffenheit erhalten wer den, die ein Gleiten verhindert, indem Ma terialien mit hohem Reibungskoeffizienten zur Anwendung gelangen. Darüber hinaus kann den Abwälzflächen durch Bearbeitung im Sandstrahl, durch Randrieren usw. die Ober flächenbeschaffenheit gegeben werden, die ein Gleiten und Abwandern verhindert.
Ausser einer radialen Beanspruchung kann das Lager zusätzlich einer gewissen Axial belastung unterworfen werden, und es eignet sich deshalb beispielsweise als Drehzapfen-Ab- stützung in Eisenbahnfahrgestellen mit Zap fenbelastung.
Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, kann der Er findungsgedanke nicht nur auf Lagern zur Aufnahme rotierender Teile, sondern auch auf Lagern zur Abstützung von sich translatoriseh bewegenden Teilen angewandt werden.
Fig. 3 zeigt z. B. einen Querschnitt durch eine Lagerkonstruktion, bei welcher ein z. B. durch ein Flacheisen gebildeter Innenteil 4 mittels der Gummiwalzen 5 auf einen Aussen teil 6 abgestützt ist. Dieser Aussenteil kann z. B. durch ein kantiges Rohr oder durch Flacheisen gebildet werden, wobei letztere durch Schraubenbolzen in Abstand vonein ander gehalten sind. Wie aus Fig.4 ersieht lieh ist, sind auf jeder Seite des Innenteils 4 zwei Wälzkörper 5 unter Vorspannung einge setzt. Je nach den gegebenen Verhältnissen können mehr oder weniger Wälzkörper vor gesehen sein.
Die Fig. 5 zeigt eine ähnliche Konstruktion, bei welcher ein I-förmiger Innenteil 4 in einem vierkantigen Aussenteil 6 verschiebbar geführt und mittels der Wälzkörper in zwei Richtungen abgestützt ist. Auch hier können in der Längsrichtung der Teile 4 und 6 je nach den gegebenen Verhältnissen beliebig viele Wälzkörperpaare hintereinander ange ordnet werden.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit gekehlten Abwälzflächen, zwischen denen tonnenförmige Wälzkörper 3' liegen. Selbst verständlich ist auch bei dieser Ausführung darauf zu achten, dass die Abwälzflächen vom Innenteil 1 und Aussenteil 2 eine das Gleiten der Wälzkörper verhindernde Oberflächen beschaffenheit erhalten. Ein Abwandern der Wälzkörper in axialer Richtung ist nicht mög lich.
Je nach den Erfordernissen können die ela stischen Wälzkörper gleichmässig oder un gleichmässig verteilt sein.
Das Einbringen der Wälzkörper aus elasti sehem Material unter Vorspannung kann nun etwelche Schwierigkeiten verursachen. Um dieselben bei der Herstellung von Lagern mit zylindrischen Aussen- und Innenteilen zu um gehen, wird mit Vorteil ein Hilfskörper, ein sogenannter Verteiler verwendet. Sowohl das Verfahren zur Montage eines derartigen Lagers wie auch die dabei zur Verwendung gelangende Einrichtung sollen nun unter Be zugnahme auf die Fig. 7 bis 10 der Zeichnung erläutert werden.
Das Innenrohr ist. mit. 1, das Aussenrohr mit 2 und die Wälzkörper mit 3 bezeichnet. Diese letzteren werden in das Aussenrohr ge legt und hierauf der Hilfskörper 8 auf das Innenrohr 1 gesteckt oder geschraubt und hier auf letzteres, zusammen mit dem zweckmässig den gleichen Durchmesser wie der Innenteil aufweisenden Hilfskörper in das äussere Rohr geschoben. Der Hilfskörper weist an seinem Umfang Längsnuten 9 auf, was sich aus dem in Fig.9 dargestellten Querschnitt und aus dem Längsschnitt gemäss Fig. 7 ergibt. Diese Längsnuten 9 verlaufen in der Längsrichtung des Körpers 8 und konvergieren gegen das freie Ende desselben hin.
Beim Einführen des Hilfskörpers in den äussern Teil 2 kommen die Wälzkörper 3, die hinsichtlich ihrer An zahl mit der Anzahl der Nuten übereinstim- tuen, in die Nuten 9 zu liegen und infolge der Neigung derselben lassen sie sich, eventuell unter Zuhilfenahme eines nachträglich leicht entfernbaren Gleitmittels mühelos einführen, indem der Körper 8 in der Richtung des Pfeils (Fig.7) geschoben wird. Sobald der innere Teil 1 in die gewünschte Lage gebracht wurde, wird der Hilfskörper entfernt; er kann für die Montage des nächsten Lagers Verwendung finden.
Die Verteilung der Längsnuten 9 kann regelmässig oder unregelmässig sein, je nach dem beabsichtigt ist, die Wälzkörper 3 in regelmässige oder -unregelmässige Abstände voneinander zu bringen.
Es kann zweckmässig sein, zwischen den Wälzkörpern sogenannte Sperr- oder Trenn walzen anzuordnen, welche verhüten, dass be nachbarte Wälzkörper aus Gummi gegenseitig zum Berühren und zum Abreiben kommen könnten. Eine derartige Ausführung ist in Fig.11 irii Querschnitt dargestellt. Wie er sichtlich, befinden sieh zwischen den Wälz- körpern 3, die zwischen den Teilen 2, 3, die zylindrisch oder kegelig sein können, lose ein gelegte Walzen 7, die hohl oder massiv sein können und z. B. aus Metall, Holz, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
Die Walzen 7 kön nen auch zu einem Käfig vereinigt werden, vorausgesetzt, dass dabei ihre Drehung um sich selbst nicht beeinträchtigt wird. Die Anord nung derartiger Walzen 7 verhindert, dass be nachbarte Gummikörper 3 sich mit sich ent gegengesetzt bewegenden Oberflächenteilen be rühren und dabei beschädigt werden.
Rolling bearing and method for producing the same subject matter of the present invention is a rolling bearing with between opposite rolling surfaces of relatively movable bearing parts under bias a set rolling elements made of rubber-elastic material. Such bearings with rolling elements made of metal have been used for a long time in order to reduce the obstruction of the movements between the parts to be moved to a minimum.
The bearing according to the invention is characterized in that the space between the inner and outer rolling surfaces of the bearing parts that are movable relative to one another is smaller than the diameter of the rolling elements before insertion, so that the rolling elements used have a radially acting preload.
The invention also relates to a method for producing such bearings. According to this method, an auxiliary body is used, which has inclined to its longitudinal axis extending longitudinal grooves for the Füh tion and the distribution of the rolling elements and which is inserted ahead of the inner bearing part in the outer bearing part, for the purpose of preloading the rolling elements between the inside - and external part to be attached and distributed.
In the accompanying drawings, some exemplary embodiments of the subject of the invention are shown schematically. It shows: FIG. 1 a cross section through a first embodiment, FIG. 2 an associated axial section, FIG. 3 a second embodiment in cross section, FIG. 4 a longitudinal section to FIG. 4, FIG. 5 a cross section through a third embodiment, 6 a fourth embodiment in cross section,
7 to 10 explain the method for assembling the bearing and the device used here.
The exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2 of a bearing according to the invention shows two cylindrical, coaxially angeord designated, rotatable parts 1, 2 with respect to each other, of which the former is designed as a shaft, the latter as a tube. Of course, both parts could be tubular. Between the parts 1 and 2, rolling elements 3 are inserted under preload. Before they are introduced between the parts 1, 2, these rolling bodies have an at least approximately round cross section.
Depending on the preload applied to the rolling elements, as a result of molecular rearrangements within the same, which, however, proceed without any further external change in shape, a rotation of the parts 1, 2 with respect to one another creates a greater or lesser resistance. Such bearings can therefore also be used to a certain extent as motion dampers.
In the case of a bearing of the type described, it is of particular advantage if care is taken to ensure that the rolling elements actually roll on the rolling surfaces of the parts 1, 2 and do not slide. For this purpose, these rolling surfaces can be roughened, grooved, grooved, etc. Simply by choosing suitable materials, a surface quality can be obtained that prevents sliding by using materials with a high coefficient of friction. In addition, the surface quality can be given to the rolling surfaces by processing in the sandblasting, by edging, etc., which prevents sliding and wandering.
In addition to radial loading, the bearing can also be subjected to a certain axial load, and it is therefore suitable, for example, as a pivot support in railway chassis with pin loading.
As FIGS. 3 to 5 show, the concept of the invention He can be applied not only to bearings for receiving rotating parts, but also to bearings for supporting translationally moving parts.
Fig. 3 shows e.g. B. a cross section through a bearing structure in which a z. B. formed by a flat iron inner part 4 by means of the rubber rollers 5 on an outer part 6 is supported. This outer part can, for. B. formed by an angular tube or flat iron, the latter being held by bolts at a distance vonein other. As can be seen from Figure 4 borrowed, on each side of the inner part 4, two rolling elements 5 are set under bias. Depending on the given circumstances, more or less rolling elements can be seen before.
FIG. 5 shows a similar construction in which an I-shaped inner part 4 is guided displaceably in a square outer part 6 and is supported in two directions by means of the rolling elements. Here, too, any number of pairs of rolling elements can be arranged one behind the other in the longitudinal direction of the parts 4 and 6, depending on the given conditions.
Fig. 6 shows an embodiment with grooved rolling surfaces, between which barrel-shaped rolling elements 3 'are located. Of course, in this embodiment too, care must be taken that the rolling surfaces of the inner part 1 and outer part 2 have a surface quality that prevents the rolling elements from sliding. A migration of the rolling elements in the axial direction is not possible, please include.
Depending on the requirements, the elastic rolling elements can be evenly or unevenly distributed.
The introduction of the rolling elements made of elastic material under preload can now cause problems. To go around the same in the manufacture of bearings with cylindrical outer and inner parts, an auxiliary body, a so-called distributor, is used with advantage. Both the method for assembling such a bearing and the device used in this case will now be explained with reference to FIGS. 7 to 10 of the drawing.
The inner tube is. With. 1, the outer tube with 2 and the rolling elements with 3. These latter are placed in the outer tube and then the auxiliary body 8 is plugged or screwed onto the inner tube 1 and pushed onto the latter, together with the auxiliary body, which expediently has the same diameter as the inner part, into the outer tube. The auxiliary body has longitudinal grooves 9 on its circumference, which is evident from the cross section shown in FIG. 9 and from the longitudinal section according to FIG. These longitudinal grooves 9 run in the longitudinal direction of the body 8 and converge towards the free end of the same.
When the auxiliary body is inserted into the outer part 2, the rolling bodies 3, which in terms of their number match the number of grooves, come to lie in the grooves 9 and, due to their inclination, they can be easily removed later, possibly with the aid of a Insert lubricant effortlessly by pushing the body 8 in the direction of the arrow (Fig. 7). As soon as the inner part 1 has been brought into the desired position, the auxiliary body is removed; it can be used for the assembly of the next bearing.
The distribution of the longitudinal grooves 9 can be regular or irregular, depending on what is intended to bring the rolling elements 3 into regular or irregular distances from one another.
It can be useful to arrange so-called locking or separating rollers between the rolling elements, which prevent adjacent rubber rolling elements from coming into mutual contact and abrasion. Such an embodiment is shown in Fig.11 in cross section. As he can see, see between the rolling elements 3, which between the parts 2, 3, which can be cylindrical or conical, loosely a laid rollers 7, which can be hollow or solid and z. B. made of metal, wood, plastic or the like.
The rollers 7 can also be combined to form a cage, provided that their rotation about themselves is not impaired. The arrangement of such rollers 7 prevents adjacent rubber bodies 3 from touching with oppositely moving surface parts and being damaged in the process.