Lagerstelle mit geringem, zeitlich konstantem Reibmoment und hoher Lebensdauer für Lagerungen mit Pendelbewegung Die Erfindung betrifft eine Lagerstelle mit geringem, zeitlich konstantem Reibmoment und hoher Lebens dauer für Lagerungen mit Pendelbewegung.
Für die konstruktive Gestaltung von Lagerungen mit Pendelbewegung wurden bisher die normalen Lage rungen mit Gleit- oder Wälzlagern verwendet.
Es ist bekannt, dass mit Gleitlagern auf Kunststoff basis den besonderen Ansprüchen der genannten Lager stellen teilweise Rechnung getragen werden kann.
Bei Verwendung von Wälzlagern kann durch Ver ringerung der Lagerluft in einigen Anwendungsfällen eine befriedigende Lösung erzielt werden. Der Erfolg ist jedoch trotz des hohen Aufwandes (Vorrichtung zum Dehnen des Innenringes oder zum Stauchen des Aussen ringes des Wälzlagers) nicht sicher, da die Praxis in nahezu gleichen Anwendungsfällen positive und negative Ergebnisse izeigt.
Bei Verwendung von Gleitlagern für Lagerstellen mit Pendelbewegung baut sich bei den bisher bekannten Konstruktionen infolge Fehlens gleichförmiger Gleitge schwindigkeit kein Schmierfiten auf. Das Lager setzt sich und gelangt dadurch in das Gebiet der trockenen Reibung. Infolgedessen steigen das Reibmoment und der Verschleiss an.
Bei Verwendung von Wälzlagern für die genannten Lagerstellen treten bei den bisher bekannten Konstruk tionen nach relativ kurzer Betriebszeit Schäden an den Rollbahnen der Wälzlager und an den Wälzkörpern auf. Die Wälzkörper graben sich in die Rollbahnen ein.
Der Zweck, der durch die Erfindung erreicht wer den soll, ist die Beseitigung der im Stand der Technik aufgezeigten Mängel.
Für viele Maschinen, insbesondere Werkstoffprüf- maschinen, sind Lagerstellen, die Pendelbewegungen ausführen, erforderlich, die eine hohe Lebensdauer und ein geringes, über die Betriebszeit konstantes Reibmo ment aufweisen, da sonst die Messergebnisse von der Maschine stark beeinflusst werden (Reproduzierbarkeit). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerstelle zu schaffen, die hauptsächlich bei Pendelbe wegung eine um ein Vielfaches höhere Lebensdauer als bisher bekannte Lagerausführungen erreicht.
Das Reib moment soll gering sein und über die Betriebszeit nahezu unverändert bleiben, damit die speziell bei Werkstoff prüfmaschinen und Messmaschinen erforderliche Repro- duzierbarkeit der Belastungs- und Messwerte garantiert werden kann.
Erfindungsgemäss werden die Nachteile der bisher bekannten Lagerkonstruktionen beseitigt durch die Anordnung einer durch Sekundärantrieb eine ständige Drehbewegung ausführenden Zwischenwelle oder Zwi schenhülse zwischen dem zu lagernden Teil und der Lagerbefestigung.
Da bei den bisher bekannten Lagerungen für Pendel bewegung bei jeder Umkehrung der Drehrichtung die Annäherung an die Reibung der Ruhe erfolgt, ergeben sich ständig ändernde relativ hohe Reibmomente, wo gegen sich durch die nahezu konstante Bewegung der Zwischenwelle oder Zwischenhülse geringe, nahezu kon stante Reibmomente ergeben. Genau wie bei der nor malen Lagerkonstruktion ergibt sich pro Lagerstelle als Rückwirkung auf das Maschinenteil mit der Pendelbe wegung lediglich das Reibmoment eines Lagers, das sich auf der Zwischenwelle abstützt. Das Reibmoment des zweiten Lagers stützt sich nur auf der Zwischenwelle ab.
Für die Maschinen, die minimales Reibmoment und während der Betriebszeit konstante Betriebsverhältnisse erfordern, ist bei Pendelbewegung die vorgesehene Ge staltung der Lagerstelle unbedingt erforderlich, da nur so die Reproduzierbarkeit vorgegebener Belastungs- oder Messwerte garantiert werden kann.
Dadurch ergeben sich für Produktions-. sowie Prüf anlagen geringere Kosten für die Reparatur und ge ringere Ausfallzeiten.
Darüberhinaus ergeben sich bei Verwendung in Prüf- und Messanlagen Möglichkeiten der Verringerung der Prüfanzahl auf Grund höherer Prüfgenauigkeit. Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.
In der zuge hörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 Radiallager mit Zwischenwelle bei Verwen dung von Gleitlagern, Fig. 2 Radiallager mit Zwischenhülse bei Verwen dung von Gleitlagern, Fig. 3 Axiallager bei Verwendung von Gleitlagern, Fig. 4 Radiallager mit Zwischenwelle bei Verwen dung von Wälzlagern, Fig. 5 Radiallager mit Zwischenhülse bei Verwen dung von Wälzlagern,
Fig. 6 Radiallager bei Verwendung von Wälzlagern in Sonderkonstruktion, Fig. 7 Axiallager bei Verwendung von Wälzlagern. Die Welle 1 (Fig. 1) wird angetrieben und rotiert. Die mit dem Widerlager verbundene Lagerstelle 3 ist mit Lagerstelle 2 passender Paarung zur Welle 1 aus gerüstet. Das Mschinenteil 5 führt die vorzugsweise Pendelbewegung aus und ist auf Welle 1 mit der geeigne ten Lagermetallpaarung 4 drehbar gelagert.
Auf der mit dem Widerlager fest verbundenen Achse 1 (Fig. 2) rotiert die angetriebene Hülse 3 mit der ge eigneten Lagermetallpaarung 2. Das Maschinenteil 5 führt die Pendelbewegung aus und ist auf der rotieren den Hülse 3 mit der geeigneten Lagermetallpaarung 4 drehbar gelagert.
Die Lagerstelle 2 (Fig. 3) ist mit dem Widerlager fest verbunden. Die Zwischenscheibe 3 wird angetrieben. Die Lagerstelle 4 ist fest mit dem Maschinenteil 5 verbunden, das die Pendelbewegung ausführt.
Die mit dem Widerlager 3 (Fig. 4) über das Lager 2 gehaltene Welle 1 wird angetrieben und rotiert ständig. Das Maschinenteil 5, das die Pendelbewegung aus führt, ist durch das Lager 4 auf der Welle 1 fixiert.
Auf der mit dem Widerlager fest verbundenen Achse 1 (Fig. 5) ist die angetriebene, ständig umlau fende Hülse 3 durch Lager 2 drehbar gelagert.
Das Maschinenteil 5, das die vorzugsweise Pendel bewegung ausführt, ist durch Lager 4 drehbar auf der Hülse 3 gelagert.
Das Wälzlager in Sonderkonstruktion (Fig. 6) ist .auf der fest mit dem Widerlager verbundenen Achse 1 mit dem Innenring 2 befestigt. Der Aussenring 4 des Wälzlagers ist mit dem die Pendelbewegung ausführen den Maschinenteil 5 fest verbunden. Der Zwischenring 3 wird angetrieben und rotiert ständig.
Die Lagerschale 2 (Fig. 7) ist mit dem Widerlager fest verbunden. Die Lagerschale 4 ist mit dem die Pen delbewegung ausführenden Maschinenteil 5 verbunden. Der Zwischenring 3 wird angetrieben und rotiert ständig.
Mit der beschriebenen Ausbildung kann die Lebens dauer gegenüber normalen Lagerkonstruktionen ver- achtfacht bis verfünfzehnfacht werden.
Bearing point with low, temporally constant frictional torque and long service life for bearings with pendulum motion. The invention relates to a bearing point with low, temporally constant frictional torque and long life for bearings with pendulum motion.
For the structural design of bearings with pendulum motion, the normal position ments with plain or roller bearings were previously used.
It is known that sliding bearings based on plastic can partially meet the special requirements of the bearings mentioned.
When using roller bearings, a satisfactory solution can be achieved in some applications by reducing the bearing clearance. However, the success is not certain despite the high effort (device for stretching the inner ring or for upsetting the outer ring of the roller bearing), since practice shows positive and negative results in almost the same application cases.
When using plain bearings for bearings with pendulum motion, no lubricant builds up in the previously known constructions due to the lack of uniform Gleitge speed. The bearing settles and gets into the area of dry friction. As a result, the frictional torque and wear increase.
When using roller bearings for the bearing points mentioned occur in the previously known constructions after a relatively short period of operation damage to the runways of the roller bearings and to the rolling elements. The rolling elements dig into the runways.
The purpose that is to be achieved by the invention is to eliminate the shortcomings identified in the prior art.
For many machines, especially materials testing machines, bearings that perform pendulum movements are required that have a long service life and a low friction torque that is constant over the operating time, as otherwise the measurement results are strongly influenced by the machine (reproducibility). The invention is based on the object of creating a bearing point which, mainly with pendulum movement, achieves a service life many times longer than previously known bearing designs.
The frictional torque should be low and remain almost unchanged over the operating time so that the reproducibility of the load and measured values, which is particularly necessary for materials testing machines and measuring machines, can be guaranteed.
According to the invention, the disadvantages of the previously known bearing designs are eliminated by the arrangement of a secondary drive executing a constant rotary movement intermediate shaft or inter mediate sleeve between the part to be supported and the bearing mounting.
Since in the previously known bearings for pendulum movement at each reversal of the direction of rotation, the approach to the friction of the rest takes place, there are constantly changing relatively high frictional torques, where the almost constant movement of the intermediate shaft or intermediate sleeve results in low, almost constant frictional torques . Exactly as with the normal bearing design, the only effect on the machine part with the pendulum movement is the frictional torque of a bearing supported on the intermediate shaft for each bearing point. The frictional torque of the second bearing is only supported on the intermediate shaft.
For machines that require minimum frictional torque and constant operating conditions during the operating time, the intended design of the bearing point is essential for pendulum motion, as this is the only way to guarantee the reproducibility of specified load or measured values.
This results in production. and test systems lower repair costs and less downtime.
In addition, when used in testing and measuring systems, there are possibilities of reducing the number of tests due to higher test accuracy. The subject matter of the invention is explained below using several exemplary embodiments.
In the accompanying drawing: Fig. 1 radial bearing with intermediate shaft when using plain bearings, Fig. 2 radial bearing with intermediate sleeve when using plain bearings, Fig. 3 axial bearings when using plain bearings, Fig. 4 radial bearings with intermediate shaft when using Rolling bearings, Fig. 5 Radial bearings with an intermediate sleeve when using rolling bearings,
Fig. 6 radial bearings when using roller bearings in a special design, Fig. 7 axial bearings when using roller bearings. The shaft 1 (Fig. 1) is driven and rotated. The bearing point 3 connected to the abutment is equipped with bearing point 2 matching pairing to shaft 1. The machine part 5 performs the preferably pendulum motion and is rotatably mounted on shaft 1 with the appro priate bearing metal pairing 4.
On the axis 1 firmly connected to the abutment (Fig. 2), the driven sleeve 3 rotates with the ge suitable bearing metal pairing 2. The machine part 5 performs the pendulum motion and is rotatably mounted on the rotating sleeve 3 with the suitable bearing metal pairing 4.
The bearing point 2 (Fig. 3) is firmly connected to the abutment. The intermediate disk 3 is driven. The bearing point 4 is firmly connected to the machine part 5 that performs the pendulum movement.
The shaft 1 held by the abutment 3 (FIG. 4) via the bearing 2 is driven and rotates continuously. The machine part 5, which carries out the pendulum movement, is fixed on the shaft 1 by the bearing 4.
On the fixedly connected to the abutment axis 1 (Fig. 5), the driven, constantly umlau Fende sleeve 3 is rotatably supported by bearings 2. Die Axle 1 (Fig. 5)
The machine part 5, which preferably performs the pendulum movement, is rotatably mounted on the sleeve 3 by bearings 4.
The roller bearing in special design (Fig. 6) is attached to the inner ring 2 on the axis 1, which is firmly connected to the abutment. The outer ring 4 of the roller bearing is firmly connected to the machine part 5 with which the pendulum movement is performed. The intermediate ring 3 is driven and rotates continuously.
The bearing shell 2 (Fig. 7) is firmly connected to the abutment. The bearing shell 4 is connected to the machine part 5 executing the pendulum movement. The intermediate ring 3 is driven and rotates continuously.
With the design described, the service life can be increased eightfold to fifteenfold compared to normal bearing constructions.