DE1229342B

DE1229342B - Nachstellbare Radiallagerung, insbesondere Waelzlagerung

Info

Publication number: DE1229342B
Application number: DES76524A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Georg Hentschel
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1961-11-02
Filing date: 1961-11-02
Publication date: 1966-11-24

Description

Nachstellbare Radiallagerung, insbesondere Wälzlagerung Die vorliegende Erfindung betrifft eine nachstellbare Radiallagerung, insbesondere Wälzlagerung, mit mehreren in einem Gehäuse nebeneinander angeordneten Lagern, deren Außenfinge an ihrem Außenmantel exzentrisch abgedreht und bezüglich der Exzentrizität gegeneinander winkelversetzt eingebaut sind.
Vor allem im Werkzeugmaschinenbau, aber nicht nur dort, taucht infolge der ständig wachsenden Anforderungen an die Maß- und Formgenauigkeit und die Oberflächengüte der zu bearbeitenden Flächen immer wieder die Frage auf, wie man die Starrheit der Lagerungen noch erhöhen kann. Unter Starrheit ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, daß die Welle oder die Spindel selbst unter Belastung keine oder nur geringe Verschiebungen, sei es in radialer oder axialer Richtung, erfährt. Die spielfreie Führung der Teile ist also in diesem Fall für die Anwendung von Wälzlagern Voraussetzung.
Eine der Möglichkeiten zur Erzielung einer großen Starrheit bei Wälzlagern ist die Vorspannung im Betriebszustand. Vorspannung entsteht durch Verminderung der Lagerluft unter den Wert »Null«. Die Verminderung der Lagerluft kann auf verschiedene Arten erzielt werden, so z. B. durch Auftreiben des Wälzlagers mit kegeliger Bohrung auf einen kegeligen Zapfen, allseitiges Zusammendrücken des Außenringes durch Drucköl od. dgl., bei Schräglagem durch gegenseitiges Anstellen zweier Lager u. ä. Bekannt sind weiterhin Wälzlager, bei denen mindestens ein Laufring längs seines inneren und äußeren Umfanges mit gegeneinander versetzten radialen Ausnehmungen versehen ist, durch die tellerfederartige Stützringe und Schlußringe gebildet werden, so daß sich bei Einwirkung einer axialen Kraft gleichzeitig die Stützflächen erweitern und die Laufflächen verengen, wodurch die Lagerluft eingestellt wird.
Bei diesem bekannten Lager liegt der verspannte Lagerring am ganzen Umfang satt in der Gehäusebohrung an. Das bedeutet einmal, daß am ganzen Umfang des Lagers die gleichen Luft- oder Vorspannungsverhältnisse herrschen. Weiterhin ist es, bedingt durch die große Reibung der überall in der Gehäusebohrung anliegenden und sich dort abstützenden Stützflächen und den dadurch hervorgerufenen Kräfteabfall, nicht möglich, bei der Anordnung mehrerer Wälzkörperreihen hintereinander in allen Reihen eine gleichmäßige Einstellung der Lagerluft zu erreichen.
Ziel aller vorgenannten Verfahren ist es, möglichst viele Wälzkörper des Lagers zum Tragen zu bringen, d. h. die äußere Belastung auf möglichst viele Wälzkörper zu verteilen. Dadurch wird einmal die Belastung jedes einzelnen Wälzkörpers vermindert und daraus resultierend auch die elastischen Verformungen an den Berührungsstellen. Eine Verringerung der elastischen Verformungen bedeutet eine Verringerung der Verlagerung der Welle.
Nun ist es jedoch nicht möglich, die Vorspannung sehr weit zu treiben, denn Lager, die unter Vorspannung laufen, erwärmen sich besonders bei hohen Drehzahlen sehr rasch und stark, eine Eigenschaft, die sehr bald zum Ausfall des Lagers führen kann. Diese Tatsache muß deshalb bei der Montage bzw. Einstellung der Lager berücksichtigt werden, d. h., die Lager müssen deshalb meist im kalten Zustand entsprechend der Betriebsdrehzahl eine gewisse, wenn auch geringe Lagerluft erhalten.
Es hat sich auch als günstig erwiesen, die Wälzkörper in einem Lager nicht ständig unter Belastung oder Vorspannung umlaufen zu lassen, sondern sie ab und zu zu entlasten. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Wälzkörper abwechselnd eine belastete und eine entlastete Zone durchlaufen sollen.
Es ist nun eine einstellbare Lagerung mit mehreren nebeneinander angeordneten Wälzlagern, insbesondere Rollenlagern, bekanntgeworden, deren Außenlaufbahnen in verschiedenen radialen Richtungen verstellbar sind. Die Außenringe sind am Außenmantel, dessen Durchmesser, abgesehen von den eine freie Verschiebbarkeit bzw. Verdrehbarkeit gewährleistenden Toleranzen, dem der Bohrung entspricht, exzentrisch abgedreht, so daß ihre Laufbahnen bei einer Verdrehung der Ringe seitlich verlagert werden. Werden die Laufringe in entgegengesetzten Richtungen verdreht, so wird der Mittelpunkt der einen Laufbahn in einer anderen Richtung verlagert als der Mittelpunkt der anderen Laufbahn, wodurch eine spielfreie Lagerung der Welle erzielt werden kann, ohne daß jedes einzelne Lager über geiiien ganzen Umfang vorgespannt werden muß. Die Wälzkörper jedes Lagers durchlaufen also abwechselnd eine entlastete und eine belastete Zone.
Bei dieser bekannten Ausführung bestellt jedoch der Nachteil, daß sich normalerweise nur bei der Montage, d. h. im Stillstand, Spielfreiheit einstellen läßt. Änderungen, die durch irgendwelche Einflüsse notwendig werden, bedingeii jedoch häufig eine schnelle Regulierung des Lagerspiels bzw. der Vorspannung, unter Umständen auch bei laufender Maschine.

Der Erfindungsgedailke besteht also hier dariii, mehrere Lager, deren Aüßenringe am Mantel exzentrisch abgedreht und mit mindestens einer radialen Ausnehmung in Form von Ringnuten versehen sind, Wobei der Malitel der Außenringe Im t)üfchiüesger kleiner als der entsprechende Bohrufiggdütchniggs d-r gehalten ist, nebeneinander anzuordnen. Durch Verdrehen der Lageraußenringe in entgegengesetzter Richtutig Wifd dann in bekannter Weise die Spielfreiheit der Welle eingestellt. Ändern sich die Betriebsverhältnisse, so werden die Lageraußenringe durch Einwirkung einer axialen Kraft zusammengepreßt, wodurch eine Verengung der Laufbahnen erfolgt und damit der ursprüngliche Zustand wieder erreicht wird. Es kann aber auch schon von voraherein, d. h. z. B. bei der Montage, durch gemeinsame Anwendung der beiden Verfahren die Spielfireiheit der Welle eingestellt werden. Wird nun im Betrieb die Vorspannung zu groß, so kann durch Nachlassen der axialen Kraft auf die Lageraußen# ringe eine Erweiterung der Laufbahnen erzielt und damit die Vörgpatinung verringert werden. Auch kann die Grobeinstellung durch Verdrehen der Ringe, die Feineinstellung durch axiale Verspannung erfolgen.

Claims

Patentansprüche-1. Nachstellbare Radiallagerung, insbegöiiddr-d Wälzlagerung, mit mehreten in einem Gehäüsc nebeneinander angeordneten Lagern, deren Außeliringe an ihrem Außemnantel exzentrisch abgedreht und bezüglich der Exzentrizität gegeneinander winkelversetzt eingebaut sind, d a - durch gekennzeichnet, daß die Lageraußenringe (5 bis 7), die am Außenmantel mit an sich bekannten Ausnehmungen (8 bis 10) in Form von Ringnuten versehen und so durch Einwirkung einer axialen Kraft im Bereich der Laufbahn radial nach innen zu verspannen sind, auch im verspannten Zustand im Außendurchmesser kleiner sind als der Durchmesser der Gehäusebohrung.
2. Nachstellbare Radiallagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Außenmantel exzentrisch abgedrehten Außenringe in exzentrisch abgedrehten überringen sitzen, die mit radialen Ausnehmungen versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 965 671, 803 735; britische Patentschrift Nr. 174 942; französische Patentschrift Nr. 581015.