DE1065674B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Lager, die das Kreisbewegungsprinzip benutzen, und hat die Aufgabe, ein Lager zu schaffen, das einem sich bewegenden Körper einen äußerst geringen Reibungswiderstand entgegensetzt, das eine Lagereinheit bildet und schnell und leicht hergestellt, zusammengesetzt und auseinandergenommen werden kann.

Bei Wälzlagern einschließlich Kugellagern, Rollenlagern u. dgl. ist ein jeder Wälzkörper, d. h. Kugeln, Rollen od. dgl., dazu bestimmt, sich um seine eigene Achse sowie um eine gemeinsame Achse zu drehen, die durch einen einzelnen imaginären Scheitelpunkt für alle Wälzkörper hindurchgeht. Wenn kein feststehender Scheitelpunkt für alle Wälzkörper vorhanden sind, so ist jeder einzelne Wälzkörper gezwungen, wenigstens teilweise zu gleiten, anstatt zu rollen. Tatsächlich kann kein feststehender Scheitelpunkt während des Arbeitens der Lager infolge der mechanischen Beanspruchungen der Herstellungstoleranzen sowie einer Durchbiegung der Welle und ao infolge eines Spiels usw. vorhanden sein, und es entsteht unvermeidbar ein teilweise auftretendes Gleiten, wodurch ein wesentlicher Reibungswiderstand bedingt ist. Dies ist einer der Gründe, weswegen ein Kugellager sich nach einer längeren Betriebsdauer zu as ovaler Gestalt abnutzt.

Zur Verringerung der Reibungswiderstände bei Kugellagern ist es in Verbindung mit Anordnungen zum Führen gestreckter Körper auf einer geraden oder gekrümmten Bahn zur Hin- und Herbewegung bekannt, die unmittelbar den Körper berührenden Kugeln auf mehreren kleineren Kugeln laufen zu lassen, die mit der erstgenannten Kugel in in einem festen Lagerkörper gleichmäßig verteilt am Umfang angeordneten zylindrischen Aussparungen untergebracht sind. Die Längsachsen dieser zylindrischen Aussparungen sind hierbei gegen die Mittelebene der geführten Körper geneigt bzw. verlaufen, wenn diese Körper einen kreisrunden Querschnitt besitzen, in einer von der radialen Richtung abweichenden Riehtung. Für sich drehende Wellen ist diese bekannte Anordnung jedoch nicht geeignet.

Die Erfindung richtet sich auf Lager für eine sich drehende Welle, die von mehreren Kugeln gehalten wird, von denen jede wiederum auf mehreren kleineren Kugeln läuft und mit diesen in in einem festen Lagerkörper gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten und zur Welle hin offenen zylindrischen Aussparungen geführt wird. Sie besteht darin, daß die Längsachsen der zylindrischen Aussparungen zu einer zur Drehachse der Welle senkrechten Ebene um etwa 30° geneigt ist und das während des Betriebs jede große Kugel in an sich bekannter Weise mit sämtlichen kleineren Kugeln des Lager für eine sich drehende Welle, die von mehreren Kugeln gehalten wird, von denen jede wiederum auf mehreren kleineren Kugeln läuft

Anmelder:

Amagasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha, Amagasaki City, Hyogo (Japan)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt, München 2, Rosental 7

Takeo Nojima₁ Tokio, ist als Erfinder genannt worden

zugehörigen Kugelringes in tragender Berührung steht.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Kreisebene der kleineren Kugeln um einen geeigneten Winkel in bezug auf die Richtung der Belastungskraft in einer Ebene senkrecht der Bewegungsrichtung des Berührungspunktes auf der Wellenoberfläche geneigt verläuft und wenn sich die Welle dreht, sich die kleineren Kugeln so drehen, daß ein Abwälzen am Berührungspunkt eintritt, während die größere Kugel eine Kreisbewegung ausführt und somit kein Gleiten mehr auftritt.

Die Berührungspunkte bewegen sich hierbei ständig über die Kugeloberflächen.

Vom theoretischen Standpunkt gesehen, wird die Kreisbewegung der größeren Kugel an einem festen geometrischen Ort des Berührungspunktes bewirkt, aber vom tatsächlichen Gesichtspunkt aus gesehen, ist der Berührungspunkt eine kleine Fläche. Außerdem hat der Punkt auf der größeren Kugel die Neigung, sich in der Bewegungsrichtung des Berührungspunktes auf der Welle zu bewegen. Aus diesen Gründen bewegt sich somit der Berührungspunkt gleichförmig über die Oberfläche der größeren Kugel. Die Berührungspunkte der kleineren Kugel bewegen sich ebenfalls gleichförmig über die Kugeloberflächen.

Im Gegensatz hierzu haben für die Kugeln von gewöhnlichen Kugellagern die geometrischen Orte der Berührungspunkte mit ihren Laufbahnen die Neigung, auf den Kugeloberflächen feststehend zu sein. An den Berührungspunkten ist eine rollende Reibung vor-

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Claims (2)

i UDO D IA inden. Wenn auch eine solche Reibung im Vergleich ' ι der gleitenden äußerst klein ist, so muß doch gendeine Abnutzung auftreten, welche eine ovale iformation der Kugeln zur Folge hat. Gemäß der rfindung nutzen sich die Kugeln alle über ihre Oberiche gleichförmig ab und werden stets in im wesentchen richtiger Kugelgestalt gehalten. In Verbindung it diesem Merkmal bedingt die Tatsache des Nichteitens bei der vorliegenden Erfindung'ein im wesentchen reibungsloses Lager.. to Versuche haben gezeigt, daß der Reibungswiderand bei den neuen Lagern weit geringer ist als bei ai gewöhnlichen Kugellagern und lediglich nur ein ehntel oder weniger des Reibungswiderstandes der ^kannten Kugellager beträgt, Kr läuterung der Erfindung dient die Zeichjng, in der Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbei-)ieles der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt in der Linie III-III der Fig. 1 -'igt. In den Fig. 1 und 2 weist das Lager eine Mehrzahl >n Lagerteilen 5 von segtnentförmiger Gestalt auf, ie zusammen einen Ring bilden, welcher innerhalb nes Außenringes 6 gehalten und von ihm getragen ird, der einen feststehenden Teil einer Rotationsaschine bildet. Jedes Segment 5 ist mit einer zylinrischen Aussparung 7 versehen, welche nach dem mern des Ringes zu offen ist, während ihre Längs- ;hse um etwa 30° mit Bezug auf eine lotrechte Ebene jneigt verläuft, die senkrecht zu der Längsachse der ch drehenden Welle 8 in einer radialen. Ebene gechtet ist, die durch die Achse hindurchgeht. Eine Reihe kleiner Kugeln 3 ist in einer Ringreihe if der Bodennaohe einer jeden Aussparung 7 an- ^ordnet. Die Kugeln 3 stützen sich auf der Bodeniche sowie auf der zylindrischen Seitenfläche einer den Aussparung 7 ab. Auf der ringförmigen Reihe ϊγ Kugeln 3 liegt eine größere Kugel 1, die teilweise ι den inneren zylindrischen Raum des Ringes 5 .neinragt. Die sich drehende Welle 8 der Maschine »ht durch den inneren zylindrischen Raum des inges 5 hindurch und stützt sich auf die hervoretenden Oberflächen der Kugeln 1 ab. Die Kugelanordnungen werden durch geeignete Mittel, wie beispielsweise durch Kranzteile 9, in ihrer Lage zurückgehalten, welche an den Segmenten 5 befestigt sind und teilweise mit den hervortretenden Flächen der Kugeln 1 in Eingriff treten. Ein jedes Segment ist mit einer Bohrung 10 versehen, in die ein geeignetes Werkzeug eingeschraubt werden kann, und das Segment 5 kann in axialer Richtung aus dem Ring 6 zwecks Besichtung, einer Reparatur usw. herausgenommen oder in diesen wieder eingesetzt werden. DieseAnordnung erleichtert die Herstellung sowie das Zusammensetzen und Auseinandernehmen des Lagers. Patentansprüche:

1. Lager für eine sich drehende Welle, die von mehreren Kugeln gehalten "wird, von denen jede wiederum auf mehreren kleineren Kugeln läuft und mit diesen in in einem festen Lagerkörper gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten und zur Welle hin offenen zylindrischen Aussparungen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der zylindrischen Aussparungen (7) zu einer zur Drehachse der Welle senkrechten Ebene um etwa 30° geneigt ist und daß während des Betriebes jede große Kugel (1) in an sich bekannter Weise mit sämtlichen kleineren Kugeln (3) des zugehörigen Kugelringes in tragender Berührung steht.

2. Lager nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der die Welle .umgebende Lagerkörper aus mehreren Segmenten^-.(5) und einem Außenring (6) besteht, der die Segmente ringförmig zusammenhält, und daß jedes Segment (5) zylindrische und zum Innern des Ringes hin offene Aussparungen (7) und außerdem Vorrichtungen (10) zum Herausziehen aus dem Außenring (6) enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 465 082, 178 256;
schweizerische Patentschriften Nr. 107 575, 12 294; französische Patentschriften Nr. 586 615, 579 260, 635.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen