DE1209816B

DE1209816B - Axial needle or roller bearings

Info

Publication number: DE1209816B
Application number: DEP26324A
Authority: DE
Inventors: Alfred Pitner
Original assignee: Roulements a Aiguilles SA
Current assignee: Roulements a Aiguilles SA
Priority date: 1960-01-13
Filing date: 1961-01-02
Publication date: 1966-01-27

Description

Axial-Nadel- oder Rollenlager Die Erfindung bezieht sich auf ein zwischen ebenen oder leicht gewölbten ringförmigen Rollbahnen anzuordnendes, einseitig wirkendes, zweireihiges Axial-Nadel- oder Rollenlager mit einem frei drehbaren Druckring zwischen den beiden axial nebeneinander und parallel zueinander liegenden, mit je einem Käfig versehenen Rollenreihen.Axial needle or roller bearing The invention relates to a single-sided, double-row axial needle or roller bearing with a freely rotatable pressure ring between the two axially adjacent and parallel to each other, each with a cage, to be arranged between flat or slightly curved annular roller tracks provided rows of rolls.

Die sogenannten selbstzentrierenden Axiallager garantieren eine große Montage- und Funktionsgenauigkeit und nehmen besonders dann hohe, auch stoßartige Axiallasten gut auf, wenn die Relativgeschwindigkeit der einen Rollbahn gegenüber der anderen einen kritischen Wert nicht übersteigt, der um so niedriger ist, je höher die axiale Belastung ist.The so-called self-centering axial bearings guarantee a high level of assembly and functional accuracy and are particularly good at absorbing high, even shock-like axial loads, if the relative speed of one roller conveyor in relation to the other does not exceed a critical value, the lower the higher the axial load .

Es ist bereits versucht worden, die maximal zulässige kritische Geschwindigkeit dadurch zu erhöhen, daß zwischen die Rollbahnen, welche mit dem sich drehenden Teil und dem festen Träger verbunden sind, zwei Reihen von Rollen oder Nadeln eingeschaltet werden, deren jede in einem Käfig angeordnet ist. Diese beiden Reihen von Wälzkörpern. sind durch einen Druckring voneinander getrennt, dessen Stimflächen die zwischengeschalteten Rollbahnen bilden. In einem solchen zweireihigen Axiallager dreht sich der Druckring im wesentlichen mit der halben Geschwindigkeit des sich drehenden Teiles, und die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Rollen oder Nadeln um sich selbst und um die Achse des Lagers werden im gleichen Umfange herabgesetzt.Attempts have already been made to increase the maximum permissible critical speed by inserting two rows of rollers or needles, each of which is arranged in a cage, between the runways connected to the rotating part and the fixed support. These two rows of rolling elements. are separated from each other by a pressure ring, the end faces of which form the intermediate roller tracks. In such a double row thrust bearing, the thrust ring rotates at substantially half the speed of the rotating part, and the speeds of rotation of the rollers or needles around themselves and around the axis of the bearing are reduced by the same amount.

Jedoch ist die praktische Durchführung einer derartigen Anordnung mit Problemen behaftet, die bis heute nicht zu einer zufriedenstellenden Lösung geführt werden konnten. Es ist wesentlich, daß der zwischen den Rollenreihen angeordnete Druckring radial festgelegt ist und daß seine Rollbahnen gegenüber den beiden Rollen- oder Nadelreihen :,enau zentriert sind. Die hierbei naheliegende Lösung ist, den Druckring entweder an dem drehenden oder dem feststehenden Maschinenelement zu zentrieren, je- doch bedingt dies bei Betrieb des Lagers einen nachteiligen Kontakt zwischen dem Druckring und einem der beiden genannten Maschinenelemente.However, the practical implementation of such an arrangement is afflicted with problems which up to now could not be brought to a satisfactory solution. It is essential that the pressure ring arranged between the rows of rollers is fixed radially and that its roller tracks are exactly centered with respect to the two rows of rollers or needles. The obvious solution here is to center the pressure ring either on the rotating or the stationary machine element, but this causes disadvantageous contact between the pressure ring and one of the two mentioned machine elements when the bearing is in operation.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein einseitig wirkendes Axiallager zu schaffen, bei dem der zwischen den Rollenreihen liegende Druckring auch ohne direkte Berührung mit dem feststehenden oder drehenden Maschinenelement zentriert wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Druckring über wenigstens eine der beiden eine Selbstzentrierung unterliegenden Rollenreihen zentriert ist. Vorzugsweise ist der Druckring über wenigstens 4D einen der beiden Käfige zentriert.It is the underlying task of the invention, a one-sided to create effective thrust bearing, in which the one lying between the rows of rollers Pressure ring also without direct contact with the stationary or rotating machine element is centered. This is achieved according to the invention in that the pressure ring via at least one of the two rows of rollers which are subject to self-centering is centered. Preferably the pressure ring is one of the two over at least 4D Cages centered.

Dabei kann der Druckring mit geringem Spiel den Käfig mit einem Ringansatz um-reifen oder in einen Ringansatz des Käfigs eingreifen. Der Ringansatz liegt vorzugsweise radial außerhalb der Rollen und ist als Auffangrinne für durch Zentrifugalkraft zur Zentrierstelle gelangendes Schmiermittel ausgebildet. Mit dem sieh drehenden Maschinenelement, gegen das das Lager in einer Richtung axial abgestützt ist, kann eine Druckplatte mit einem Ringansatz verbunden sein, der mit geringem Spiel den Käfig der anliegenden Rollenreihe umgibt.The pressure ring can encircle the cage with a ring attachment or engage in a ring attachment of the cage with little play. The ring attachment is preferably located radially outside of the rollers and is designed as a collecting channel for lubricant reaching the centering point by centrifugal force. With the rotating machine element, against which the bearing is axially supported in one direction, a pressure plate can be connected to an annular shoulder which surrounds the cage of the adjacent row of rollers with little play.

Durch diese erfindungsgemäßen Ausbildungen wird erreicht, daß der zwischen den Rollenreihen liegende Druckring frei angeordnet werden kann und selbsttätig zentriert wird.Through this inventive training it is achieved that the pressure ring lying between the rows of rollers can be arranged freely and automatically is centered.

Diese Art der Zentrierum, umoeht die Schwierigkeiten einer Zentrierung gegen das drehende oder das feststehende Maschinenelement. Das Zentrierorgan (d. h. eine der Rollenreihen oder vorzugsweise deren Käfig) ist selbst radial schwimmend angeordnet, und der Kontaktdruck kann daher zwischen dem Zentrierorgan und dem Druckring niemals eine bestimmte Grenze übersteigen, die eine Funktion der Selbstzentrierungskraft ist. Diese kann augenblicklich überhöht sein, wobei dann das Zentrierorgan augenblicklich einem Druck ausweicht, der überhöht sein kann, aber es übt trotzdem einen radialen Druck aus, welcher den Druckring zentrieren wird.This type of centering eliminates the difficulties of centering against the rotating or stationary machine element. The centering member (i.e. one of the rows of rollers or preferably its cage) is itself arranged to float radially, and the contact pressure between the centering member and the pressure ring can therefore never exceed a certain limit which is a function of the self-centering force. This can be instantaneously excessive, the centering element then instantly evading a pressure which can be excessive, but it nevertheless exerts a radial pressure which will center the pressure ring.

Unter der Wirkung dieses sehr weichen Vorgehens erfolgt die Selbstzentrierung des Käfigs und des Druckrings sehr schnell, ohne daß schädliche Drücke oder Spannungen entstehen, und dies um so weniger, wenn die Relativgeschwindigkeit des Zentrierorgans (Käfig) gegenüber dem Druckring gleich der Rotationsgeschwindigkeit der Rollen oder Nadeln um die Achse des Lagers ist, d. h. im wesentlichen die Hälfte der Relativgeschwindigkeit des Druckrings gegenüber dem drehenden Teil (Welle) oder dem feststehenden Teil (Lagergehäuse) beträgt.Under the effect of this very soft procedure, the self-centering of the cage and the pressure ring takes place very quickly without damaging pressures or tensions, and all the less if the relative speed of the centering element (cage) with respect to the pressure ring is equal to the speed of rotation of the rollers or needles is about the axis of the bearing, d. H. is essentially half the relative speed of the pressure ring with respect to the rotating part (shaft) or the stationary part (bearing housing).

In der Zeichnung sind Lager gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Axiallager im Diametralschnitt, F i g. 2 bis 6 jeweils halbe Diametralschnitte anderer Ausführungsformen.In the drawing, bearings according to the invention are shown. It shows F i g. 1 a thrust bearing in a diametrical section, F i g. 2 to 6 each half diametrical sections of other embodiments.

In F i g. 1 ist mit A beispielsweise eine Welle bezeichnet, die sich in einem in seinen Einzelheiten nicht dargestellten festen Stützlager B dreht und durch dieses zentriert ist. Die Welle A weist einen Schulteransatz a auf, und das Lager B einen Schulteransatz b, die Rollbahnen für zwei Reihen von Rollen oder Nadeln 1 und 2 bilden, zwischen denen ein Druckring 3 radial schwimmend eingeschaltet ist. Die Rollen oder Nadeln 1 und 2 sind jeweils in den Käfigen 4 und 5 gehalten.In Fig. 1 , A denotes, for example, a shaft which rotates in a fixed support bearing B, not shown in its details, and is centered by it. The shaft A has a shoulder approach a, and the bearing B a shoulder approach b, which form roller tracks for two rows of rollers or needles 1 and 2, between which a pressure ring 3 is switched on in a radially floating manner. The rollers or needles 1 and 2 are held in the cages 4 and 5 , respectively.

Der Druckring 3 ist mit einem vorbestimmten Spiel gegenüber einem der Käfige 4 oder 5 oder gegenüber diesen beiden zentriert. Bei der Ausführungsform gemäß der F i g. 1 weist der Käfig 5 zu diesem Zweck einen Ringansatz 6 auf, der den Druckring 3 mit einem geringen Spiel umgibt.The pressure ring 3 is centered with a predetermined play in relation to one of the cages 4 or 5 or in relation to these two. In the embodiment according to FIG. 1 , the cage 5 has an annular shoulder 6 for this purpose, which surrounds the pressure ring 3 with little play.

Im Betrieb unterliegen die Käfige 4 und 5 einer Selbstzentrierung, durch die gleichzeitig die Zentrierung des Druckringes 3 vorgenommen wird.In operation, the cages 4 and 5 are subject to self-centering through which the pressure ring 3 is centered at the same time.

Bei der Ausführungsform gemäß der F i g. 2 ist der Druckring 3 mit einem Ringansatz 7 verbunden, welcher mit einem geringen Spiel einen der Käfige, beispielsweise den Käfig 5 umgibt.In the embodiment according to FIG. 2, the pressure ring 3 is connected to a ring extension 7 which surrounds one of the cages, for example the cage 5, with a small amount of play.

In dem Beispiel gemäß der F i g. 3 besteht der Ringansatz 7 mit dem Druckring 3 aus einem Stück, und die Zentrierung erfolgt nicht auf dem Käflg 5, sondern unmittelbar über die Nadeln oder Rollen 2. Weiterhin sind die Rollbahnen a und b auf Rollplatten 8 und 9 vorgesehen, welche sich an den Ansätzen der Welle A und des Lagers B abstützen.In the example according to FIG. 3 , the ring extension 7 with the pressure ring 3 consists of one piece, and the centering does not take place on the Käflg 5, but directly via the needles or rollers 2. Furthermore, the roller tracks a and b are provided on roller plates 8 and 9 , which are located on the Support the shoulders of shaft A and bearing B.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 4 ist der Druckring 3 mit zwei Ringansätzen 7 und 7 a versehen, welche jeweils die Käfige 4 und 5 mit einem geringen Spiel umgeben, so daß der Druckring von dem Effekt der Selbstzentrierung der beiden Käfige beeinflußt wird. Die gleiche Wirkung tritt dann ein, wenn, vgl. die F i g. 5, beide Käfige 4 und 5 mit je einem Ringansatz 6, 6 a den Druckring 3 mit einem geringen Spiel umgreifen.In the embodiment according to FIG. 4, the pressure ring 3 with two annular projections 7 and 7a is provided, which in each case the cages 4 and 5 is surrounded with a small clearance, so that the pressure ring of the effect of self-centering of the two cages is affected. The same effect occurs when, see FIG. 5, both cages 4 and 5 each with a ring attachment 6, 6 a grip the pressure ring 3 with little play.

Die Ringansätze 6, 6 a und 7, 7 a können radial außerhalb oder innerhalb der Rollenreihen angeordnet sein. Die erste der beiden Lösungen aber ist für die Schmierung des Lagers vorteilhafter. Besondere "ünstig a ist es, vgl. die F i g. 4 bis 6, die Ringansätze als Auffangrinne für das Schmiermittel auszubilden. In diesen wird unter der Wirkung der Zentrifugalkraft eine Schmierinittelschicht aufrechterhalten, die eine gute Schmierung im Bereich der Zentrierflächen Crewährleistet und verhindert, daß die gegeneinander C zentrierten Lagerteile einander an der Zentrierstelle unmittelbar berühren.The ring lugs 6, 6 a and 7, 7 a can be arranged radially outside or inside the rows of rollers. The first of the two solutions is more advantageous for the lubrication of the bearing. It is particularly beneficial, see FIGS. 4 to 6, to design the ring projections as a collecting channel for the lubricant. In these, under the effect of centrifugal force, a lubricant layer is maintained, which ensures and prevents good lubrication in the area of the centering surfaces that the bearing parts centered against each other C touch each other directly at the centering point.

Bei dem in F i g. 6 dargestellten Beispiel wird die Selbstzentrierung des Käfigs 5 durch eine Schmiermittelschicht unterstützt, die sich durch Zentrifugalkraft in einem als Auffangrinne ausgebildeten Ringansatz 11 einer Druckplatte 8 ausbildet, die gegen die Schulter der Welle A axial abgestützt ist. Der Druckring weist einen ebenfalls als Auffangrinne ausgebildeten Ringansatz 10 auf, der seine Zentrierung über den Käfig 4 bewirkt. Die radiale Abstätzung des Käfigs 5 über eine Schmiermittelschicht unterstützt dabei die Selbstzentrierung der übrigen Lagerteile.In the case of the one shown in FIG. 6 , the self-centering of the cage 5 is supported by a lubricant layer which is formed by centrifugal force in an annular shoulder 11 of a pressure plate 8 which is designed as a collecting channel and which is axially supported against the shoulder of the shaft A. The pressure ring has a ring attachment 10 , which is also designed as a collecting channel and which causes it to be centered over the cage 4. The radial support of the cage 5 via a layer of lubricant supports the self-centering of the remaining bearing parts.

Es kann festgestellt werden, daß diese Anordnung selbsttätig die Zentrierung aller schwimmenden Elemente des Laoers um die augenblickliche Drehachse ermöglicht und daß, wenn sich ein Kontakt zwischen dem zentrierenden und dem zu zentrierenden Element einstellt, dieser zufällig und vorübergehend ist, und zwar mit begrenztem Druck und bei verringerter Geschwindigkeit. Dabei trägt jedes Element des Lagers praktisch die gleichen Belastungen wie die Teile eines einfachen Axiallagers, aber bei halber Umdrehungszahl.It can be seen that this arrangement automatically centering of all floating elements of the Laoer around the current axis of rotation and that when there is contact between the one to be centered and the one to be centered Item adjusts, this is random and transient, with limited Pressure and at reduced speed. Every element of the bearing carries practically the same loads as the parts of a simple thrust bearing, however at half the speed.

Selbstverständlich kann das Lager gemäß der Erfindung nicht nur zwischen ein drehendes Teil und ein feststehendes Tragteil eingesetzt werden, sondern auch zwischen zwei drehende Teile mit unterschiedlicher Drehzahl.Of course, the camp according to the invention can not only between a rotating part and a fixed support part are used, but also between two rotating parts at different speeds.

Claims

1. A to be arranged between flat or slightly curved annular rolling tracks, single-acting, double-row thrust needle or protocols bearing with a freely rotatable thrust ring between the two axial side by side and parallel to one another, rows of rollers provided with 'a respective cage, d a d u rch g e - indicates that the pressure ring (3) is centered over at least one of the two rows of rollers (1, 2) which are subject to self-centering.

2. Axial needle or roller bearing according to claim 1, characterized in that the pressure ring (3) is centered over at least one of the two cages (4, 5). 3. Axial needle or roller bearing according to claim 2, characterized in that the pressure ring (3) with little play around the cage (4 or 5) with an annular shoulder (7, 10) or in an annular shoulder (6) of the cage (4 or 5) intervenes. 4. Axial needle or roller bearing according to spoke 3, characterized in that the annular shoulder (6, 7, 10 ) lies radially outside of the rollers (1, 2) and is designed as a collecting channel for lubricant arriving at the centering point by centrifugal force. 5. Axial needle or roller bearing according to claim 3 or 4, characterized in that with the rotating machine element (A) against which the bearing is axially supported in one direction, a pressure plate (8) is connected to an annular shoulder (11) is, which surrounds the cage (5) of the adjacent row of rollers (2) with little play. C Publications considered: German Patent No. 107 885.