DE1188381B

DE1188381B - Double-acting axial roller bearing for shafts

Info

Publication number: DE1188381B
Application number: DEJ18932A
Authority: DE
Inventors: Albert Schneider
Original assignee: G & J Jaeger Ges Mit Beschraen
Current assignee: G & J Jaeger Ges Mit Beschraen
Priority date: 1960-10-27
Filing date: 1960-10-27
Publication date: 1965-03-04

Description

Zweiseitig wirkende Axialwälzlagerung für Wellen Die Erfindung bezieht sich auf zweiseitig wirkende Axialwälzlagerungen für Wellen. Es sind Lagerungen dieser Art bekannt, bei denen die axialen Kräfte von einem doppeltwirkenden Axialwälzlager aufgenommen werden. Ordnet man bei diesen Ausführungen mehrere Axiallager aneinanderliegend an, so wird hierdurch die Tragfähigkeit der gesamten Lagerung nicht erhöht, da auf jedes Lager die gesamte Belastung wirkt.Double-acting axial roller bearings for shafts The invention relates on double-acting axial roller bearings for shafts. They are bearings of this type known in which the axial forces from a double-acting axial roller bearing be included. If you arrange several axial bearings in these designs, one next to the other on, this does not increase the load-bearing capacity of the entire storage, since on each bearing acts the entire load.

Die Belastbarkeit der Lagerung ist dann zu erhöhen, wenn zwischen mehreren nebeneinander in einem Gehäuse angeordneten Wälzlagern Druckausgleichselemente vorgesehen sind. So ist es beispielsweise bekannt, Radial-Schrägkugellager hintereinander auf einer Welle anzuordnen und die Außenringe dieser Lager in einzelnen axial verschiebbaren Büchsen zu lagern, wobei die Büchsen hydraulisch gegeneinander abgestützt sind. Diese bekannte Lagerung aber ist nur einseitig wirksam. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist es bekannt, zwei einfache Ringrillenlager vorzusehen, die zwar in beiden axialen Richtungen Kräfte aufnehmen können, jedoch sind diese Kräfte verhältnismäßig gering. Zwischen den beiden Lagern sind als Druckausgleichselemente gegen die Lageraußenringe wirkende Schraubenfedern vorgesehen, die immer einen Teil der Kräfte übertragen, da stets beide Lager unabhängig von der Lastrichtung belastet sind.The load capacity of the storage must be increased if between several roller bearings arranged next to one another in a housing pressure compensation elements are provided. For example, it is known to use radial angular contact ball bearings one behind the other to be arranged on a shaft and the outer rings of these bearings in individual axially displaceable To store bushes, the bushes being hydraulically supported against each other. This known storage is only effective on one side. According to another embodiment it is known to provide two simple annular groove bearings, although they are axial in both Directions can absorb forces, but these forces are relatively small. Between the two bearings are as pressure compensation elements against the bearing outer rings acting coil springs are provided, which always transfer part of the forces, because both bearings are always loaded regardless of the load direction.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lagerung zu schaffen, bei der durch Aufteilung der Axialkräfte hohe Belastungen durch verhältnismäßig kleine Lager aufgenommen werden können. Dabei sollen die einzelnen Wälzlager bei wachsender Belastung nacheinander belastet werden und umgekehrt.The object of the invention is to create a storage in the case of high loads due to the distribution of the axial forces relatively small bearings can be included. The individual rolling bearings should be included increasing load are loaded one after the other and vice versa.

Erfindungsgemäß wird .deshalb bei einer zweiseitig wirkenden Axiällagerung für Wellen, bestehend aus mehreren nebeneinander in einem Gehäuse angeordneten doppeltwirkenden Wälzlagern, zwischen denen vorgespannte Federn zum Aufteilen der Axiallast auf die Wälzlager vorgesehen sind, vorgeschlagen, Wälzlager mit drei nebeneinanderliegenden Laufringen zu verwenden, von denen jeweils - der mittlere mit Schiebesitz auf der Welle zwischen zwei Anschlägen der Welle gehalten ist und die beiden äußeren mit Schiebesitz im Gehäuse zwischen zwei Gehäuseanschlägen angeordnet sind, deren Abstand etwas größer ist als die Länge des zwischen ihnen sitzenden Lagers, wobei als Anschläge der Welle für die einander zugekehrten Seiten der auf der Welle gehaltenen Laufringe zweier einander benachbarter Lager jeweils zwei nebeneinander auf der Welle mit Schiebesitz geführte Buchsen dienen, zwischen deren freien Enden die Federn eingespannt sind. Die Vorspannung der zwischengeschalteten Federn entspricht dabei etwa der Tragfähigkeit eines der Lager, so daß bei Vergrößern der Kräfte jeweils .das folgende Lager wirksam wird, wenn die zulässige Tragfähigkeit des vorhergehenden Lagers erreicht ist.According to the invention, therefore, with a double-acting axial bearing for shafts, consisting of several double-acting ones arranged side by side in a housing Rolling bearings, between which preloaded springs to distribute the axial load to the Rolling bearings are provided, proposed rolling bearings with three adjacent Use races, each of which - the middle with a sliding fit on the Shaft is held between two stops of the shaft and the two outer ones with Sliding seat are arranged in the housing between two housing stops, the distance between them is slightly larger than the length of the bearing seated between them, with as stops of the shaft for the mutually facing sides of the races held on the shaft two adjacent bearings each two side by side on the shaft with Sockets guided by sliding fit are used, between the free ends of which the springs are clamped are. The preload of the interposed springs corresponds approximately to the Load-bearing capacity of one of the bearings, so that when the forces increase, the following The bearing becomes effective when the permissible load-bearing capacity of the previous bearing is reached is.

Der zwischen zwei Wälzlagern liegende Anschlag besteht vorteilhaft aus einem Gewindering, der durch einen Stift im Lagergehäuse fixiert ist. Ein derartiger Ring behindert den Einbau der Lagerung in das Gehäuse nicht. Der Gewindering ist etwas kürzer als der Lagerabstand. Erst wenn die Axialkräfte so groß sind, daß sie die Federvorspannung überwinden, werden die Lager so verschoben, daß sie der jeweiligen Belastung entsprechend mit einem ihrer äußeren Laufringe an den im Gehäuse vorgesehenen Anschlägen anliegen.The stop located between two roller bearings is advantageous from a threaded ring, which is fixed by a pin in the bearing housing. One of those Ring does not hinder the installation of the bearing in the housing. The threaded ring is slightly shorter than the bearing distance. Only when the axial forces are so great that they overcome the spring preload, the bearings are moved so that they are of the respective Load corresponding to one of their outer races on the one provided in the housing Stops.

Vorzugsweise ist einer der Anschläge für die auf der Welle gehaltenen Laufringe der Wälzlager durch eine auf dem Wellenende angeordnete Mutter gebildet, die gleichzeitig zum Vorspannen der Federn dient. Diese Mutter spannt die Lager über die zwischengeschalteten Buchsen gegen einen Bund. der Welle. Als Federn verwendet man zweckmäßig Tellerfedern.Preferably one of the stops is for those held on the shaft Races of the rolling bearings formed by a nut arranged on the shaft end, which also serves to pretension the springs. This mother tensions the bearings via the intermediate sockets against a collar. the wave. Used as springs one expediently disc springs.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lagerung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt und F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-B in Fig. 1.In the drawing, an embodiment of the proposed according to the invention is Storage shown, namely shows F i g. 1 shows a longitudinal section and FIG. 2 one Cross section along the line A-B in Fig. 1.

In einem Gehäuse 1 ist eine Welle 2 gelagert, deren Axialschub von zwei nebeneinander angeordneten doppeltwirkenden Wälzlagern 3 und 4 mit drei nebeneinanderliegenden Laufringen aufgenommen wird. Die mittleren Ringe 3 cc und 4 a dieser Lager sitzen dabei mit Schiebesitz auf der Welle auf, während die äußeren Laufringe 3 b und 3 d, 4 b und 4 d mit Schiebesitz in die Bohrung des Gehäuses eingepaßt sind. Zwischen den beiden Lagern sind Tellerfedern 5 angeordnet, die auf zwei Buchsen 6 und 7 sitzen und diese in einem gewissen Abstand voneinander halten. Die axial verschiebbaren Buchsen 6 und 7 liegen mit ihrem anderen Ende an den mittleren Laufringen 3 a und 4 a der Lager 4 und 3 an. Auf dem Ende der Welle 2 ist eine Mutter 8 angeordnet, welche die mittleren Laufringe 3 a und 4 a der Wälzlager über die Buchsen 6 und 7 und die Tellerfedern 5 gegen einen Bund 9 der Welle 2 verspannt.A shaft 2 is mounted in a housing 1, the axial thrust of which is absorbed by two double-acting roller bearings 3 and 4 arranged next to one another with three races lying next to one another. The middle rings 3 cc and 4 a of these bearings sit with a sliding fit on the shaft, while the outer races 3 b and 3 d, 4 b and 4 d are fitted with a sliding fit in the bore of the housing. Between the two bearings, disc springs 5 are arranged, which sit on two bushes 6 and 7 and keep them at a certain distance from one another. The axially displaceable bushings 6 and 7 rest with their other end on the middle races 3 a and 4 a of the bearings 4 and 3. On the end of the shaft 2 there is a nut 8 which braces the middle races 3 a and 4 a of the roller bearings via the bushings 6 and 7 and the disc springs 5 against a collar 9 of the shaft 2.

Zwischen den beiden Lagern 3 und 4 ist in das Gehäuse 1 ein Gewindering 10 eingeschraubt, dessen Breite etwas geringer als der Abstand zwischen den beiden Lagern ist. Dieser Gewindering wird z. B. durch einen Stift 11 in seiner endgültigen Stellung fixiert.A threaded ring 10 is screwed into the housing 1 between the two bearings 3 and 4, the width of which is slightly less than the distance between the two bearings. This threaded ring is z. B. fixed by a pin 11 in its final position.

Die gesamte Lagerung ist beispielsweise durch einen einschraubbaren Deckel 12 nach außen abgedeckt.The entire storage can be screwed in, for example Cover 12 covered to the outside.

Die Wirkungsweise der Lagerung ist folgende: Treten in der Welle 2 Axialkräfte in Richtung auf die Mutter 8 auf, so werden diese vom Bund 9 über den mittleren Laufring 4 a, die Buchse 7, das Tellerfederpaket 5, die Buchse 6, den mittleren Laufring 3 a, die Rollen 3 c des Lagers 3 und dessen äußeren Laufring 3 b auf den Lagerdeckel 12 und damit auf das Lagergehäuse 1 übertragen. Dieser Kraftfiuß ist so lange gewährleistet, wie die Axialkräfte nicht die Vorspannung des Tellerfederpakets 5 und damit dieTragfähigkeit einesder Axiallager überschreiten. Sobald diese Axialkräfte jedoch die Federvorspannungüberschreiten, werden dieFedern5 zusammengedrückt, so daß gegenüber dem Gehäuse eine Verschiebung der Buchse 7 und damit des Lagers 4 nach links erfolgt, bis sein linker äußerer Laufring 4 b an dem als Anschlag dienenden Gewindering anliegt. Hierdurch wird nun der Kraftfluß in zwei Teile zerlegt. Das Lager 3 nimmt weiterhin in obenbeschriebener Weise einen Anteil der Axiallast in Höhe der Federvorspannung auf, während der verbleibende Teil der Belastung über den mittleren Laufring 4 a, die Rollen 4 c und den äußeren Laufring 4 b des Lagers 4 auf den Gewindering 10 und damit auf das Gehäuse 1 übertragen wird. Bei Anordnung einer größeren Anzahl von Lagern hintereinander, kann man entsprechend größere Axialkräfte aufnehmen, wobei zu bemerken ist, daß je nach Größe der Belastung ein Lager nach dem anderen in Tätigkeit tritt. Der Verschiebeweg der einzelnen Lager ist dabei sehr gering und beträgt etwa 0,2 mm. Treten die Axialkräfte jedoch in entgegengesetzter Richtung auf, so nimmt zunächst nur das Lager 4 diese Kräfte auf, das hierzu mit seinem rechten äußeren Laufring 4 d an einem Anschlag 13 im Gehäuse 1 anliegt. Bei höherer Belastung wird das Lager 3 nach rechts gegen den Ring 10 verschoben, so daß nunmehr beide Lager tragen.The mode of operation of the bearing is as follows: If axial forces occur in the shaft 2 in the direction of the nut 8 , they are released from the collar 9 via the middle race 4 a, the bush 7, the disc spring assembly 5, the bush 6, the middle race 3 a, the rollers 3 c of the bearing 3 and its outer race 3 b are transferred to the bearing cover 12 and thus to the bearing housing 1. This power flow is guaranteed as long as the axial forces do not exceed the preload of the disk spring assembly 5 and thus the load-bearing capacity of one of the axial bearings. Once these axial forces, however, the Federvorspannungüberschreiten be compressed dieFedern5 so that takes place relative to the housing, a displacement of the bushing 7 and the bearing 4 to the left until its left outer race 4 b at which serves as a stop nut is applied. As a result, the power flow is now divided into two parts. The bearing 3 continues to take on a portion of the axial load in the manner described above in the amount of the spring preload, while the remaining part of the load on the middle race 4 a, the rollers 4 c and the outer race 4 b of the bearing 4 on the threaded ring 10 and thus is transferred to the housing 1. If a larger number of bearings are arranged one behind the other, correspondingly larger axial forces can be absorbed, whereby it should be noted that, depending on the size of the load, one bearing after the other comes into operation. The displacement of the individual bearings is very small and amounts to about 0.2 mm. However, if the axial forces occur in the opposite direction, only the bearing 4 initially absorbs these forces, which for this purpose rests against a stop 13 in the housing 1 with its right outer race 4 d. At higher loads, the bearing 3 is shifted to the right against the ring 10, so that now both bearings bear.

Claims

Claims: 1. Double-acting axial bearing for shafts, consisting of several double-acting roller bearings arranged next to each other in a housing, between which preloaded springs are provided for dividing the axial load on the roller bearings, characterized in that roller bearings (3, 4) with three adjacent races Find use, of which the middle (3 a, 4 a) is held with a sliding fit on the shaft (2) between two stops (8, 6 or 9, 7) on the shaft and the two outer ones (3 b, 3 d or 4 b, 4 d) are arranged with a sliding fit in the housing between two housing stops (12, 10 and 13, 10), the distance between which is slightly greater than the length of the bearing seated between them, and that as stops of the shaft for the facing sides of the races of two adjacent bearings held on the shaft each serve two sockets (6, 7) guided side by side on the shaft with a sliding fit, between the free ends of which d ie springs (5) are clamped.

2. Storage according to claim 1, characterized in that the between two roller bearings (3, 4) horizontal stop consists of a threaded ring (10), which is secured by a pin (11) is fixed in the bearing housing (1).

3. Storage according to claims 1 and 2, characterized in that one of the stops for the races (3 a, 4 a) held on the shaft (2) is formed by a nut (8) arranged on the shaft end, which is simultaneously to The springs (5) are pretensioned.

4. Storage after Claims 1 to 3, characterized in that plate springs are provided as springs (5) are. Documents considered: German Patent No. 719 588; Swiss U.S. Patent No. 294,433.