DE1002993B

DE1002993B - Zweireihiges Ring-Tonnenlager

Info

Publication number: DE1002993B
Application number: DEK13764A
Authority: DE
Inventors: Niko Koemm
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1952-04-03
Filing date: 1952-04-03
Publication date: 1957-02-21

Description

Zweireihiges Ring-Tonnenlager Es sind bereits zweireihige Ringtonnenlager bekannt, bei welchen die symmetrisch ausgebildeten Rollen der beiden Reihen entgegengesetzt geneigt zur Lagerhauptachse liegen und einerseits in einer beiden Reihen gemeinsamen sphärischen Bahn im Außenring sowie andererseits in jeder Reihe eigenen sphärischen Bahnen im Innenring laufen und bei welchen eine Käfiganordnung mit offenen Taschen als Abstandhalter für die Rollen dient. Bei diesen Lagern sind stets feste Borde oder lose Ringe zur Führung der Rollen vorgesehen worden. Hierdurch gelang es nicht, diese Lager besonders schmal auszubilden, ohne eine geringere Tragfähigkeit in Kauf zu nehmen. Darüber hinaus ist die Fertigung von Lagern mit Borden oder Führungsringen wegen der durch sie verursachten Bearbeitungsmaßnahmen verhältnismäßig unwirtschaftlich.
Bei anderen Tonnenlagern ähnlicher Bauart ist es auch schon bekannt, die Käfige zweiteilig derart zu gestalten, daß zu jeder Rollenreihe ein selbständiger Käfigteil gehört, wobei beide Käfigteile sich unabhängig voneinander bewegen können.
Ferner gehört bereits zum Stand der Technik ein zweireihiges, sich selbst einstellendes Pendelrollenlager mit tonnenförmigen Rollen und sphärischer Laufbahn im Außenring, bei welchem die sich ihren Rollbahnen eng anschmiegenden Rollen symmetrische Mantelflächen haben und durch einen Fensterkäfig geführt werden. Obwohl ein Fensterkäfig bekanntlich z. B. mit seinen Taschenböden erhebliche Führungskräfte auf die Rollen ausübt, hat sich dieses Lager jedoch praktisch nicht bewährt, da die im Käfig mögliche Rollenschränkung viel zu groß war. Hieraus resultiert das auch druckschriftlich belegte Vorurteil, es sei unmöglich, bei doppelreihigen Rollenlagern mit ein gekrümmtes Profil aufweisenden Rollen durch entsprechende Ausbildung der Rollen und Laufbahn auf eine besondere seitliche Rollenführung ganz verzichten zu können. Dieses Vorurteil hat die Entwicklung auf dem Gebiete der Pendelrollenlager in die eingangs erwähnten Bahnen gelenkt, indem man versuchte, die Rückführung der Rollen bei eintretender Schränkung in die richtige Lage nicht durch den Rollenkörper, sondern durch einen zwischen die Rollenreihen eingelegten losen Führungsring vorzunehmen.
Durch die Erfindung ist mit diesem Vorurteil gebrochen worden und sind die den bekannten Lagern mit festen Borden oder losen Ringen zur Führung der Rollen anhaftenden Nachteile behoben worden, indem zweireihige Ringtonnenlager der eingangs bezeichneten Gattung sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnen, daß jeder Rollenreihe in an sich bekannter Weise ein Teil einer zweiteiligen Käfiganordnung zugeordnet ist und die Rollenschmiegung derart der Laufbahnschmiegung angepaßt ist, daß die Rollenführung ausschließlich durch sie erfolgt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung eines zweireihigen Ringtonnenlagers führen sich die symmetrischen Rollen auf ihren Laufbahnen von selbst. Bei Belastung sind sie bestrebt, sich genau in Richtung der am Innen- und Außenring angreifenden Normalkräfte (in der Zeichnung mit 1 und 2 bezeichnet) einzustellen. Auf alle zusätzlichen Führungsmittel, insbesondere also auf feste oder lose Borde oder Fensterkäfige, kann deshalb völlig verzichtet werden. Denn es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Führung der Rollen in der belasteten Zone ausschließlich durch die Rollenlaufbahn vermittelt wird, weil alle von anderen Elementen ausgehenden Führungskräfte von Nachteil sind. Ein derartiges Lager arbeitet durchaus betriebssicher und weist günstigere Reibungsverhältnisse auf als alle bekannten Konstruktionen. Da jeder Rollenreihe ein Teil eines zweiteiligen Käfigs der bereits erwähnten Art zugeordnet ist, so kann jede Rollenreihe für sich laufen, wenn die beiden Reihen verschiedene Geschwindigkeiten haben.. Dies ist bei axialer Belastung vorteilhaft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können sich die beiden Teile der Käfiganordnung mit ihren Rückenflächen gegeneinander abstützen und auf die Rümpfe der Käfigteile kraft- oder formschlüssige Schleudersicherungen einwirken, welche die beiden Käfigteile an den Stirnseiten der Rollen führen. Während also bei den bekannten Lagern die Käfige die Rollen führen, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung umgekehrt der Käfig durch die Rollen geführt. Hierdurch kann jeder Teil der Käfiganordnung der jeweiligen Einstellung der zugeordneten Rollen folgen, ohne daß die natürliche Einstellungsmöglichkeit der Rollen durch die Käfiganordnung beeinträchtigt wäre. Der Käfig dient somit erfindungsgemäß ausschließlich dazu, den Abstand der Wälzkörper voneinander zu sichern. Er wird durch die Schleudersicherungen an den Stirnseiten der Rollen geführt, um sein Schleudern im Betrieb zu vermeiden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist somit den Rollen die Möglichkeit einer ungehinderten Einstellfreiheit gelassen. Die inneren Ablaufbedingungen des Lagers werden durch keinerlei Zwang gestört. Infolgedessen ist ein Minimum an Reibung und Erwärmung gewährleistet.
Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich. In ihr sind in den Abb. 1 bis 6 und 8 Ausführungsbeispiele der Erfindung im Querschnitt wiedergegeben. Die Abb. 7 läßt eine Einzelheit der Anordnung nach Abb. 6 erkennen.
Nach Abb. 1 besteht das zweireihige Ringtonnenlager aus dem Außenring 3, dem Innenring 4, den symmetrischen, tonnenförmigen Rollen 5 und den Käfigteilen 6 und 7 einer sphärischen Laufbahn, in der beide Reihen der symmetrischen Rollen laufen. Im Innenring 4 befinden sich zwei Laufbahnen, von denen jede für eine Rollenreihe vorgesehen ist. Jeder der beiden Käfigteile greift mit Fingern über die tonnenförmigen Mantelflächen der Rollen und läßt so offene Käfigtaschen zustande kommen. Die Rümpfe der Käfigteile 6 und 7 weisen Zungen auf, die sich, wie es aus der schraffierten Querschnittsdarstellung der Käfigrümpfe ersichtlich ist, an die Stirnflächen der Rollen 5 legen. Als kraftschlüssige Schleudersicherung für die Käfigteile 6 und 7 dient der nach außen federnde Ring 8, der auf die Rümpfe der Käfigteile einwirkt.
Der Aufbau des Lagers nach den Abb. 2 bis 5 und 8 stimmt bis auf die Gestaltung der jeweiligen Schleudersicherung des Käfigs mit der Anordnung nach Abb. 1 überein. Nach Abb. 2 wird die Schleudersicherung durch den nach innen federnden Ring 9 gebildet, der von außen auf die Rümpfe der Käfigteile 6 und 7 einwirkt. Die Anordnung nach Abb. 3 zeigt ebenfalls einen nach innen wirkenden Federring, der jedoch kreisförmigen Querschnitt besitzt. Bei der Ausführung, die in der Abb.4 gezeigt ist, wird der federnde Kugelführungsring 11 auf eine Anzahl über den Käfigumfang gleichmäßig verteilter Kugeln 12 aufgesetzt. Die Einrichtung nach Abb. 5 läßt eine formschlüssige Schleudersicherung erkennen, die durch eine Anzahl einerseits im Außenring 3 und andererseits auf den Rümpfen der Käfigteile 6 und 7 abrollender Kugeln gebildet ist. Der Rumpf des Käfigteils 7 dient dabei als Rollbahn 14, während der Rumpf des Käfigteils 6 mit Kugelpfannen 15 zur Aufnahme der Kugeln 13 ausgestattet ist. Nach Abb. 8 besteht die Schleudersicherung des zweiteiligen Blechkäfigs aus kammförmigen, zwischen den Rollen nach außen stehenden Ansätzen 17. Zwischen den kammförmigen Ansätzen 17 und dem Außenring 3 besteht in der Praxis ein geringer Abstand, der sich jedoch zeichnerisch nicht mehr darstellen läßt.
Bei der Anordnung nach Abb. 6 ist die Schleudersicherung durch einen zwischen dem Rücken der Käfigteile 6 und 7 angeordneten plangewellten, federnden Blechring 16 herbeigeführt. Diese Ausgestaltung ist in der Abb. 7 im teilweisen Grundriß wiedergegeben, wobei der Außenring 3 weggelassen ist:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zweireihiges Ringtonnenlager, bei welchem die symmetrisch ausgebildeten Rollen der beiden Reihen entgegengesetzt geneigt zur Lagerhauptachse liegen und einerseits in einer beiden Reihen gemeinsamen sphärischen Bahn im Außenring sowie andererseits in jeder Reihe eigenen sphärischen Bahnen im Innenring laufen und bei welchem eine Käfiganordnung mit offenen Taschen als Abstandhalter für die Rollen dient, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollenreihe in an sich bekannter Weise ein Teil einer zweiteiligen Käfiganordnung zugeordnet ist und daß die Rollenschmiegung derart der Laufbahnschmiegung angepaßt ist, daß die Rollenführung ausschließlich durch sie erfolgt.
2. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Teile (6 und 7) der Käfiganordnung mit ihren Rückenflächen gegeneinander abstützen und auf die Rümpfe der Käfigteile kraft- oder formschlüssige Schleudersicherungen (z. B. 8) einwirken, welche die beiden Käfigteile an den Stirnseiten der Rollen führen.
3. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rümpfe der Käfigteile (6, 7) Zungen aufweisen, die sich zwischen die Stirnflächen der Rollen (5) legen und deren Rollentaschenböden durch rückwärtiges Prägen die Laufwinkelstellung der Rollen einnehmen.
4. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudersicherung durch einen Spannring (z. B. 8) erfolgt, der nach außen oder nach innen federnd ausgebildet ist.
5. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spannring (11) und den mit ihren Rücken aneinanderliegenden Rümpfen der Käfigteile (6,7) über den Umfang gleichmäßig verteilte Kugeln (12) vorgesehen sind.
6. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudersicherung durch Kugeln (13) erfolgt, die zwischen den Rümpfen der Käfigteile (6, 7) und der Innenlaufbahn des Außenringes (3) abrollen und über den Umfang gleichmäßig verteilt sind.
7. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf des einen Käfigteiles als Rollbahn (7) ausgebildet ist und der Rumpf des anderen Käfigteiles (6) Kugelpfannen (15) aufweist. B.
Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudersicherung durch einen zwischen den Rücken der Käfigteile (6, 7) angeordneten plangewellten, federnden Blechring (16) erfolgt.
9. Zweireihiges Ringtonnenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudersicherung durch kammförmige Ansätze (17) an den Rümpfen der Käfigteile (6, 7) vermittelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 862 387, 413 474; britische Patentschrift Nr. 659 692; österreichische Patentschrift Nr. 101837; schweizerische Patentschrift Nr. 172457; französische Patentschriften Nr. 998 867, 5(16 701, 482748.