DE1034931B - Axialrollenlager - Google Patents

Description

• Axialrollenlager Es sind seit langem Axialrollenlager bekannt, welche zylindrische, verhältnismäßig lange Rollen aufweisen, die jeweils für sich annähernd radial in einer Öffnung eines plattenförmigen Käfigs geführt sind. Man hat versucht, diesen Lagern dadurch eine größere Tragfähigkeit zu geben, daß man ihre ebenen Laufbahnen recht dünn ausführt und mit einer nachgiebigen Unterlage, etwa aus Faserstoff, gegen die auflagernden Maschinenteile abstützt. Hierbei wird aber kein nennenswerter Erfolg hinsichtlich einer größeren Tragfähigkeit erzielt, es ergibt sich vielmehr nur eine Erhöhung der bei gegebener Belastung und Drehzahl sonst auftretenden Betriebstemperaturen. Dies ist außerordentlich nachteilig, weil hierdurch leicht ein Fressen der Rollen in dem Käfig und damit eine völlige und plötzliche Zerstörung des Lagers eintritt. Diese schädliche Wirkung elastischer Laufbahnen bei langen, einteiligen Tragrollen der Axiallager beruht zum Teil darauf, daß die nachgiebigen Unterlagen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzen und infolgedessen die bei langen Rollen erhebliche Reibungswärme nur unzureichend an die Maschinenteile ableiten. Zum anderen Teil wird jedoch die Mehrerwärmung der langen, einteiligen und zylindrischen Laufrollen bei Axiallagern mit ebener Laufbahn dadurch hervorgerufen, daß die nachgiebigen Unterlagen eine innigere Anschmiegung der dünnen elastischen Laufbahnen an die Tragrollen bewerkstelligen, und zwar auch dann, wenn infolge der Gleitvorgänge die Tragrollen, wenn auch in geringem Maße, eine tonnenförmige oder mindestens an einem Ende etwas zugespitzte oder verjüngte Gestalt annehmen. Die Untersuchung zeigt, daß zylindrische Rollen auf den ebenen Laufflächen der Axiallager nach kurzer Zeit etwas ballig oder tonnenförmig ablaufen und daß damit auch eine gewisse Herabsetzung der Betriebstemperatur verbunden ist.
• Man hat daher auf die in diesem Sinne schädlichen nachgiebigen Unterlagen unter den elastischen Laufringen bei den früher allein üblichen langen zylindrischen Rollen der Axiallager mit ebenen Laufbahnen verzichtet. Eine Steigerung der Tragfähigkeit wurde aber dadurch erreicht, daß man unter Beibehaltung der starren Laufbahnen die langen Rollen in Einzelrollen aufgeteilt hat. In jeder annähernd radial angeordneten Führungsöffnung des Käfigs sind also hierbei mehrere verhältnismäßig kurze Teilrollen aneinandergereiht.
• Es ist auch eine Lagerausführung bekanntgeworden, bei welcher die elastischen Laufbahnen an einzelnen Stellen durch Rippen unterstützt werden. Diese brückenkopfartige Unterstützung hat aber die nachteilige Folge, daß an den Rippen eine besonders starke Konzentration der Belastung für die dort jeweils durchlaufenden Rollen eintritt und eine Vergleichmäßigung der Belastung der zahlreichen Teilrollen nicht erreicht wird.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Axialrollenlager, bei dem dünne elastische Laufbahnen in Verbindung mit zylindrischen, annähernd radial geführten und aus aneinandergereihten, verhältnismäßig kurzen Teilrollen zusammengesetzten Rollen zur Anwendung kommen. Bei dieser Ausführung schadet die auf Grund der nachgiebigen Unterlagen auftretende bessere Anschmiegung der elastischen Laufbahnen an die Rollenoberfläche nicht, weil die Gleitgeschwindigkeiten der kurzen Teilrollen wesentlich geringer sind als die der ungeteilten Rolle. Damit entfallen bei den kurzen Rollen die bei den langen Rollen auftretenden starken Reibungserscheinungen. Die Folge ist, daß bei den ersteren keine unzulässige Erwärmung auftritt, so daß man auch beim Einlauf sehr schnell laufender Lager keine Schwierigkeiten hat. Obwohl bei der Verwendung mehrerer nebeneinanderliegender kurzer Teilrollen die Ungleichmäßigkeit des Durchmessers größer ist als bei einer einzigen langen Rolle, tritt infolge der Abstützung der elastischen Laufbahnen auf nachgiebigen Unterlagen eine Vergleichmäßigung der Belastung auf. Damit ist als bemerkenswerter Fortschritt der erfindungsgemäßen Lagerausführung eine Steigerung der Tragfähigkeit um mindestens ein Drittel möglich. Natürlich ist es notwendig, daß man die Herstellung der einzelnen Teile mit der Genauigkeit vornimmt, welche bei Serienfertigung in der Wälzlagertechnik üblich ist. Zur Erreichung des Zieles der Erfindung ist es allerdings wichtig, die elastischen Laufbahnen nicht brückenkopfartig, sondern auf ihrer ganzen Lauffläche durchgehend frei auf nachgiebigen Unterlagen aufzulegen. Um die Wirkung dieser Unterlagen, die nicht wie Gummi in der Hauptsache mit konstantem Volumen, sondern wie Faserstoffe oder gelochte poröse Gummiteile in ihrer ganzen Masse federn sollen, während des Dauerbetriebes zu erhalten, ist es außerdem noch erforderlich, sie in vollkommen geschlossene Kammern einzulegen. Nur auf diese Weise wird vermieden, daß die Faserbestandteile an ihren begrenzenden Enden herausquellen und durch Walkwirkung zerstört werden.
• Die Abb. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. 1 und 2 sind die beiden ebenen Laufringe eines Axiallagers für Zylinderrollen. Mindestens einer dieser Laufringe ist dünn und elastisch, z. B. bei 100 mm Durchmesser nur 2 bis 5 mm stark und auf der nachgiebigen Unterlage 3 aufgelagert, welche aus Pappe, Papier, Filz, Tuch, Faserstoff, gelochtem oder schaumartigem Gummi, elastischen Kunststoffen oder auch aus mehreren Stahlfedern 5, z. B. Stahlfedern in Tellerform (vgl. Abb. 3), besteht. Jede Einzelrolle ist dabei in mehrere Teile unterteilt, welche koaxial nebeneinander in einem geeigneten Käfig liegen (vgl. Abb.2). Dabei können auch in der bei Lagern mit starren Laufbahnen bekannten Weise durch Anwendung verschieden langer Teilrollen die Fugen zwischen den einzelnen Rollen auf verschiedenen Durchmessern des Käfigs liegen. wie dies aus Abb. 1 und 2 ersichtlich ist.
• In der Abb. 1 werden die Laufringe 1 und 2 durch die Borde 4 geführt. Die nachgiebigen Unterlagen 3 sind vollkommen eingeschlossen. Man kann z. B. auch einen oder beide Borde 4 als gesonderten Ring abnehmbar gestalten, weil hierdurch bei manchen Konstruktionen die Herstellung vereinfacht wird (vgl. Abb. 1 rechts oben). Es ist auch möglich, an den Laufbahnen außen und innen der Laufseite abgekehrte Rippen anzubringen, wodurch ebenfalls die nachgiebige Unterlage 3 am seitlichen Herausquellen gehindert werden kann, wenn die dazugehörigen sonstigen Bestandteile des Lagers zweckmäßig ausgeführt werden. Derartige Rippen müssen jedoch so klein gehalten werden, daß durch sie nicht die Elastizität der Laufbahn beeinträchtigt wird.
• Da für die Wirkung eines Rollenlagers und insbesondere der Zylinderrollen-Axiallager nicht nur die ursprüngliche, sondern vor allem die durch Verschleißerscheinungen abgewandelte Gestalt der Rollen und der Laufbahnen wichtig ist, sind auch die Reibungserscheinungen zwischen den Rollenbestandteilen und dem Käfig, insbesondere aber auch die gegenseitige, durch Fliehkraftwirkung ausgelöste Reibung der Rollen aneinander zu beachten. Es können daher, wie bereits bei Axialrollenlagern mit dicken, starren Laufbahnen bekannt, die Enden der einzelnen Rollen ballig ausgeführt und zwischen die einzelnen Rollen in Vertiefungen kleine Kugeln teilweise eingebettet werden. Besonders an den außenliegenden Enden der äußersten Rollen ist dies von Bedeutung (vgl. Abb. 4), weil hierdurch der sonst auftretende, nach außen kegelförmig verjüngte Verschleiß der Rollen verhindert wird. An Stelle der Kugeln können auch andere die Reibung vermindernde Teile, wie z. B. Buntmetallplättchen, eingelegt werden. Es ist in an sich bekannter Weise auch möglich, die Rollen mit koaxialen Bohrungen zu versehen und auf durchlaufenden Stiften zu führen (vgl. Abb. 5).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Axialrollenlager mit zylindrischen, annähernd radial geführten und aus aneinandergereihten, verhältnismäßig kurzen Teilrollen zusammengesetzten Rollen, welche auf dünnen, elastischen Laufbahnen laufen, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen, elastischen Laufbahnen ohne jede zusätzliche Abstützung auf ihrer ganzen Lauffläche durchgehend frei auf nachgiebigen Unterlagen aufliegen, die zweckmäßig in vollkommen geschlossenen Kammern angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 746 982. 507 577, 505 836, 184 405, 107 026; britische Patentschriften Nr. 677 687. 471967, 151705; USA.-Patentschriften Nr. 2 369 926, 1 169150; französische Patentschriften Nr. 842 382, 582 781, 567 239; schweizerische Patentschrift Nr. 250984.