DE1135247B - Laengslager mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Waelzlagern - Google Patents

Description

• Längslager mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Wälzlagern Die Erfindung bezieht sich auf ein Längslager mit mehreren axial nebeneinander und voneinander unabhängig angeordneten, über Vorsprünge zweier Stützkörper belasteten Wälzlagern, vornehmlich für hohe axiale Belastung.
• Hohe Axialdrücke erfordern mehrreihige Kugellager. Werden alle Kugelreihen in einer Ebene angeordnet, tritt in der radialen Ausdehnung des Lagers ein großer Platzbedarf auf. Dadurch ist die Anwendung mehrreihiger Kugellager dieser Art erschwert und in manchen Fällen sogar unmöglich.
• Es ist schon versucht worden, durch axiale übereinanderanordnung von gewöhnlichen Kugellagern in radialer Richtung Platz zu sparen. Um jedoch nur eine einigermaßen gleiche Belastung aller Kugelreihen zu erreichen, wurden dabei die verschiedensten Hilfsvorrichtungen benötigt. Unter anderem wurden ineinandergeschachtelte Büchsen eingesetzt, die sich auf waagebalkenartigen Ringkörpern oder kippbaren Ausgleichsstücken od. dgl. abstützen. Auch Tragringe mit Schrägflächen und Kugelreihen dienten zur Abstützung. Ferner sind für den Belastungsausgleich hydraulische Vorrichtungen mit elastischen Ringkörpern, konzentrischen Büchsen und Fixiereinrichtungen bekannt. Auch zusammendrückbare Zwischenscheiben wurden zwischen Kugellaufbahn und die einzelnen Lagerringe eingelegt; sie sollen sich mit zunehmender Belastung zusammendrücken, um so den Belastungsausgleich zu erwirken. Abgesehen davon, daß der Zusammenbau dieser Lager auch in Hinblick auf Reparaturen kompliziert und zeitraubend ist, bringt die Vielzahl der Teile eine große Zahl von Reibungsflächen mit sich, die alle als Störungsquellen auftreten können. Ob überhaupt infolge dieser Vielzahl von Reibungsflächen eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Kugelreihen erzielt werden kann, bleibt fraglich. Auch erschwert und beschränkt die Vielzahl von Teilen die Einhaltung der Genauigkeit und stört die Gleichmäßigkeit des Laufes. Die bekannten Arten, die Belastungen auszugleichen zu versuchen, bringen es außerdem mit sich, daß alle Lager verhältnismäßig großen relativen Axialverschiebungen unterliegen.
• Bekannt ist auch ein als Drahtkugellager ausgebildeter Kugeldrehkranz mit axial nebeneinander angeordneten Kugelreihen, bei dem ohne zusätzliche Hilfsmittel durch Einwalzen der Kugeln in die Laufdrähte eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Kugelreihen erzielt wird. Das Lager weist zwei zueinander konzentrische Stützkörper auf, in die die Laufdrähte der Kugelreihen eingesetzt sind. Bei radialer Belastung sind deshalb alle vier Laufdrähte aller Kugelreihen belastet, bei axialer Belastung dagegen nur zwei je Kugelreihe, nämlich zwei jeweils einander diametral gegenüberliegende Laufdrähte. Diese Bauform ist daher zur Aufnahme hoher Radiallasten besser geeignet als zur Aufnahme hoher Axiallasten.
• Die Erfindungsaufgabe besteht darin, durch eine besondere Anwendung von Drahtkugellagern ein Längslager zu schaffen, das schon bei gleicher Zahl von Kugelreihen und nicht nennenswert anderen radialen Abmessungen axial höher belastbar ist als der bekannte, als Drahtkugellager ausgebildete Drehkranz. Das Längslager soll, wie der bekannte Drehkranz, keine besonderen Hilfsmittel zur gleichmäßigen Übertragung der Last von den Stützkörpern auf alle Kugelreihen erfordern und damit im Aufbau einfacher sein als die übrigen als bekannt vorausgesetzten Längslager. Dadurch soll die Möglichkeit geschaffen werden, auch Einrichtungen, bei denen eine Drehung unter schwerem und schwerstem Axialdruck vor sich gehen muß, z. B. Tiefbohrgestänge, mit Drahtkugellagern zu versehen.
• Dies wird gemäß der Erfindung durch die Anwendung an sich bekannter, ein- oder mehrreihiger, als Axiallager ausgebildeter, mit Tragringen versehener Drahtkugellager erreicht, deren Tragringe unmittelbar und in an sich bekannter Weise abwechselnd über stufenartig abgesetzte Ringschultern des einen bzw. anderen Stützkörpers belastet sind. Bei Anwendung mehrreihiger Drahtkugellager sind die Kugelreihen der einander benachbarten Lager von einem Ende des Längslagers aus beginnend nach dem anderen Längslagerende hin fortlaufend im Sinne einer Durchmesserverkleinerung gegeneinander versetzt. Die Gesamtbelastung wird durch das an sich bekannte Einwalzen der Kugellaufbahnen in die Laufdrähte selbsttätig auf alle Lager gleichmäßig verteilt, irgendwelche besonderen Hilfsmittel zur gleichmäßigen Lästverteilung sind also nicht erforderlich.
• Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt Abb.1 einen lotrechten Schnitt durch eine Hälfte eines Längslagers mit einreihigen Kugellagern z. B. für ein Bohrgestänge, Abb. 2 einen gleichen Schnitt wie Abb. 1 durch eine Hälfte eines Längslagers mit dreireihigen Drahtkugellagern für besonders hohe Axiallasten.
• In den Abbildungen sind mit 1 die Kugeln bezeichnet, die auf den Laufdrähten 2 entlangrollen. In Abb.1 sind vier Drahtkugellager 4, 5, 6, 7 übereinander angeordnet, wobei die Lager 4 und 5 als Wechsellager ausgebildet sind. Das Lager 4 übernimmt die in der Zeichnung nach oben wirkenden Kräfte, während die mit Tragringen 3 versehenen Lager 5, 6 und 7 die nach unten wirkenden Belastungen gleichmäßig verteilt aufnehmen. Von dem das Bohrgestänge aufnehmenden inneren Stützkörper 8 wird die Last über die Ringschultern 9 und 10 sowie über den an dem Stützkörper 8 angeordneten, als Tragring dienenden Ringflansch 8' auf die Drahtkugellager 6, 5 und 7 in Richtung der Auflage 14 übertragen. Bei der dargestellten Ausführung können außer den reinen Axiallasten in beiden Richtungen auch Radialkräfte und Momentbelastungen aufgenommen werden. Die Lager übertragen die Last über die Ringschulter 12 und den Unterring 13 auf den zur Aufnahme der Belastung dienenden äußeren Stützkörper 15.
• In Abb. 2 ist jede Stufe durch ein dreireihiges Drahtkugellager gebildet. Die Belastung wird über den mit Ringschultern 9' und 10' ausgerüsteten inneren Stützkörper 8" auf die jeweiligen Tragringe 16,17,18 übertragen. Die Gegenaufnahme bildet der äußere Stützkörper 15", der ebenfalls mit Ringschultern 12' versehen ist und über die Tragringe 19, 20, 21 die Belastung aufnimmt. Durch Nachsetzen der Schultern 9 und 10 bzw. 9' und 10' ist eine Voreinstellung der gleichmäßigen Verteilung der Last bei der Montage möglich. Die Feineinstellung erfolgt selbsttätig durch das Einwalzen der Kugeln in ihre Laufdrähte.
• Zum Transport und zum Einbau ist ein Flanschring 22 vorgesehen, der an den inneren Stützkörper 8" angeschraubt wird und das Lager gegen Abheben sichert und dadurch das Herausfallen der Kugeln verhindert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Längslager mit mehreren axial nebeneinander und voneinander unabhängig angeordneten, über Vorsprünge zweier Stützkörper belasteten Wälzlagern, vornehmilch für hohe axiale Belastung, gekennezichnet durch die Anwendung an sich bekannter, ein- oder mehrreihiger, als Axiällager ausgebildeter, mit Tragringen versehener Drahtkugellager, deren Tragringe unmittelbar und in an sich bekannter Weise abwechselnd über stufenartig abgesetzte Ringschultern des einen bzw. anderen Stutzkörpers belastet sind.
2. 2. Längslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung mehrreihiger Drahtkugellager die Kugelreihen der einander benachbarten Lager von einem Ende des Längslagers aus beginnend nach dem anderen Längslagerende hin fortlaufend im Sinne einer Durchmesserverkleinerung gegeneinander versetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1004 435, 927 780, 846 646, 719 588, 517161, 274 401; USA.-Patentschriften Nr. 2 499 651, 2 399 847, 1510 814, 1424 640; britische Patentschrift Nr. 517 418.