DE1288373C2

DE1288373C2 - Vollrollenlager mit zylinderrollen fuer sternzapfen von kreuzgelenken od. dgl

Info

Publication number: DE1288373C2
Application number: DE19671288373
Authority: DE
Inventors: Ende Eberhard
Original assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 1967-02-03
Filing date: 1967-02-03
Publication date: 1974-04-11
Also published as: DE1288373B

Description

gen, daß der gesamte Umfang der Laufflächen gleichmäßig zum Tragen herangezogen und damit die Le-30 bensdauer des Lagers erhöht wird.

Die Erfindung bezieht sich auf Voürolieniager mit Diese Aufgabe ist erfinuuiigsgemäß dadurch gc-

Zylijiderrollen für Sternzapfen von Kreuzgelenken löst daß an dem anderen Ende des Vollrollenlagers

oder Lagerzapfen von Kardangelenken, die gegenüber ebenfalls ein am Lagergehäuse abgestützter elastisch

der Lagerbüchse nur' kleine hin und hergehende nachgiebiger Ring vorgesehen ist.

Drehbewegungen ausführen, bei dem die Lagerrollen 35 Mit dieser Maßnahme, von der nach den an. be-

mittels eines an dem der Drehachse des Gelenks zu- kannten gattungsgemäßen Rollenlagern durchgeführ

gewandten Ende des Vollrollenlagers am Lagerge- ten Versuchen eine Verbesserung nicht zu erwarten

häuse abgestützten elastisch nachgiebigen Ringes, ins- war, wird eine erstaunliche Verminderung des Ver-

bes-indere einer Tellerfeder, unter axialer Vorspan- schleißes an den Laufflächen des. Rollenlagers erzielt;

nung gehalten sind. 40 der noch auftretende Verschleiß verteilt sich im we-

Bei Kreuzgelenken führen die Sternzapfen nur sentlichen gleichmäßig über die gesamten Laufflächen,

kleine oszillierende, d. h. hin- und hergehende, Dreh· so daß die Lebensdauer des Lagers wesentlich erhöht

bewegungen in dem Lagergehäuse aus. Dabei rollen ist.

die Lagerrollen längs der Lauffläche von Zapfen und Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Lagerbüchse nur wenige Grad hin und zurück. Diese 45 Gestaltung eines Rollenlagers der eingangs beschrienur teilweise Benutzung der Laufflächen als Trag- benen Gattung kann folgendermaßen erklärt werden: flächen hat eine beachtliche Verringerung der Le- E>as Schmiermittel, mit dem gattungsgemäße Rollenbensdauer der Lager zur Folge. Man ist daher be- lager in jedem Fall für einen langen wartungsfreien strebt, eine zusätzliche Umlaufbewegung des Rollen- Zeitabschnitt, unter Umständen für ihre gesamte Lekranzes zu erzwingen. 50 bensdauer gefüllt werden, wird von den Rollen bei

Bei den normalen, zwischen zwei festen Borden _; aeren oszillierender Bewegung verdrängt und gelangt

geführten Rollenlagern kann sich zwar eine zusatz- unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte, denen,

liehe Umlaufbewegung des Rollenkranzes ergeben, Kreuzgelenke und ähnliche kardanartige Gelenke un-

doch ist dieser Effekt sehr von einem bestimmten Prä- teiwoifen sind, an das von der Drehachse des Ge-

zisionszustand des Lagers, d. h. vom zufälligen Zu- 55 lenks abgewandte Ende der Lagerbüchse. Bei be-

sammenwirken einer ganzen Reihe von Toleranzen, kannten gattungsgemäßen Rollenlagern sind nach

insbesondere des radialen und axialen Rollenspiels, mehr oder weniger kurzer Zeit nur noch die von der

abhängig. Drehachse des Gelenks abgewandten Rollenenden aus-

Es ist auch ein Vollrollenlager der eingangs be- reichend geschmiert; die nicht mehr ausreichend geschriebenen Gattung bekannt (deutsches Gebrauchs- 60 schmierten, der Drehachse des Gelenks zugewandten muster 1 931 031), bei dem zwei an einem Sternzap- Rollenenden arbeiten sich infolgedessen bei den osfen eines Kreuzgelenks axial nebeneinander angeord- zillierenden Drehbewegungen zunächst geringfügig in nete Rollenkränze zwischen einem festen Bord am ihre Lauffläche ein. Nach einiger Zeit wird dabei ein von der Drehachse des Kreuzgelenks abgewandten Zustand erreicht, bei dem die vom Axialdruck der Ende der Lagerbüchse und einem losen Bordring ge- 65 Feder hervorgerufene Bremswirkung einen Umlauf führt sind, Der lose Bordring steht unter dem axialen der Rollen nicht mehr erzwingen kann, so daß an den Druck einer Tellerfeder, die sich an einem festen von den Rollen nun ständig belasteten Stellen der Bord am der Drehachse des Kreuzgelenks zugewand- · Laufflächen erhöhter Verschleiß auftritt, so daß in

den. Laufflächen nach einer noch unbefriedigendefl Betriebsdauer wieder die bekannten Riefen festgestellt werden.

Die erhöhte Lebensdauer erondungsgeraäßer Rollenlager an Kreuzgelenken oder anderen kardanartigen Gelenken kann damit erklärt werden, daß die beim Drehen des Gelenks auf die Rollenkränze einwirkenden Zentrifugalkräfte die Feder, die am von der Drehachse abgewandten Ende der Lagerbüchse angeordnet ist, zusammendrücken und damit den Raum verkleinern, in dem sich infolge der Zentrifugalkräfte das Schmiermittel angesammelt hat. Das Schmiermittel wird infolgedessen bei zunehmender Drehzahl des Gelenks entgegen den Zentrifugalkräften verdrängt und füllt erneut die Räume, aus denen es durch die oszillierenden Bewegungen der Rollen verdrängt worden war. Somit wird eine ausreichende Schmierung auch in den der Drehachse des Gelenks nahen Bereichen der Rollen aufrechterhalten und einem übermäßigen Verschleiß in diesen Bereicher, von vornherein vorgebeugt. Infolgedessen kann die von den axialen Kräften der Federn art die Rollen ausgeübte Bremskraft während der gesamten Lebensdauer des Rollenlagers wirksam werden und den erwünschten Umlauf der Rollen erzwingen, wodurch eine weitgehend gleichmäßige, riefenfreie Abnutzung der Laufflächen für die Rollen erzielt wird.

Mit der Beibehaltung der bei dem bekannten gattungsgemäßen Rollenlager als einzige Feder vorgesehenen Feder am der Drehachse des Kreuz- oder Kardangelenks zugewandten Ende der Rollen wird erreicht, daß die Rollen bei ihrer von den Zentrifugalkräften hervorgerufenen Verschiebung zum äußeren Ende des Lagerzapfens hin sicher geführt bleiben und sich infolgedessen weder bei ihrer Verschiebung von der Drehachse weg noch bei ihrer gegenläufigen Verschiebung, die bei Abnehmen der Drehzahl auftritt, verkanten können.

Die Federn üben eine besonders zuverlässige Bremswirkung aus, wenn sie — im Gegensatz zu der beim bekannten gattungsgemäßen Rollenlager vorgesehenen einzigen Feder — nicht zwischen dem jeweiligen festen Bord und einem an den Rollen anliegenden beweglichen Bordring angeordnet sind, sondern jeweils an der benachbarten Stirnfläche des P.ollenkranzes anliegen.

Das erfindungsgemäße Rollenlager kann anstatt nur eines Rollenkranzes zwei Rollenkränze wie das bekannte Rollenlager oder mehrere Rollenkränze aufweisen; in diesem Fall ist zweckmäßigerweise zwisehen jeweils zwei Rollenkränzen eine Distanzscheibe in axialer Richtung frei schwimmend angeordnet. Die Bedeutung dei Distanzscheibe hängt ebenfalls mit der von der Drehzahl des Kreuz- oder Kardangelenks abbängigen Verlagerunjj der Rollen zusammen: Die Distanzscheibe gibt öen einzelnen Rollen der beiden ihr benachbarten RoUenkränze, denen infolge der beiderseitigen Anordnung von Federn eine feste Anlagefläche fehlt, eine gemeinsame BezugsuHche und sorgt somit dafür, daß sick die Rollen unter dem Einfluß der sich mit der Drehzahl des Gelenks ändernden Zentrifugalkräfte nur gemeinsam verlagern können. Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehe-ίο matischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Figur ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Vollrollenlager für den Sternzapfen eines Kreuzgelenkes bzw. Kardangelenkes gezeigt. Bei einem Kreuzgelenk bzw. Kardangelenk ist zwischen den um 90° versetzt zueinander stehenden Gabeln an den beiden durch das Gelenk zu verbindenden Wellen ein Kreuzstück mit vier in einer Ebene sternförmig, und zwar jeweils um 90° zueinao ander versetzt, radial wegragenden Sternzapfen angeordnet, die in den Gabeln der beiden durch das Gelenk miteinander zu verbindenden Wellen gelagert sind. In der Figur ist nur einer dieser Sternzapfen 1 _paK gezeigt. Zwischen diesem Sternzapfen 1 und einer Lagerbüchse 2, die in eine Bohrung eines der nicht gezeigten Gabelschenkel einpreßbar ist, sind zwei Rollenkränze 3 angeordnet. Zwischen den beiden Rollenkränzen liegt elce frei schwimmende Distanzscheibe 4. An den beiden Enden des Rollenlagers ist jeweils eine Scheibenfeder (Tellerfeder) 5 angeordnet, die jeweils mit Vorspannung zwischen dem festen Bord 6 und der Stirnfläche des Rollenkranzes 3 liegt, so daß die Rollenkränze 3 mit der Distanzscheibe 4 frei schwimmend angeordnet sind und wie eine schwimmende Büchse wirken. Die Rollenkiänze haben dadurch eine gewisse Unabhängigkeit in ihrer Lage zu den Laufbahnen, so daß kleinste Verlagerungstendenzen der Rollenkränze bei der Entlastung der Rollen durch die Scheibenfedern 5 wieder ausgeglichen werden.

Die axiale Vorspannung der Scheibenfedern ist so bemessen, daß die Rollen bei Belastung des Lagers ihre normale oszillierende Bewegung ausführen, die Rollen aber bei der Übertragung eines Leerlauf- oder geringen Drehmoments über das Gelenk etwas abgebremst werden, so daß die Rollen bei ihrer erneuten Belastung ihre Pendelbewegung von einer neuen Ausgangsstellung auf der Laufbahn beginnen. Dadurch wird der gesamte Umfang der Laufflächen von Zapfen und Lagerbuchse gleichmäßig zur Lastübertragung herangezogen. In Verbindung mit der schwimmenden A-nordnung der Rollenkränze ergibt sich dadurch eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer des Vollrollenlagers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 2

ten Ende der Lagerbüchse abstützt, Damit soll eic

Patemansprüche: WiUzkörperuralauf durch Abbremsen der Rollen herbeigeführt und infolgedessen eine Rtefenbudung an

!,VoUroUenlager mit ZylinderroUen für Stern- den Laufbahnen des Stemzapfens und der Lagerzapfen von Kreuzgelenken oder Lagerzapfen von 5 büchse verhütet werden,

Kardangelenken, die gegenüber der Lagerbüchse Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde,

nur kleine hin- und hergehende Drehbewegungen daß mit dieser bekannten Gestaltung eines Vollrol-

ausführen, bei dem die Lagerrollen mittels eines lenlagers, im Vergleich zu älteren Vollrollenlagern

an dem der Drehachse des Gelenks zugewandten mit zwischen zwei festen Borden geführten Rollen,

Ende des Vollrollenlagers am Lagergehäuse ab- io wider Erwarten allenfalls nur eine geringfügige Stei-

gestützten elastisch, nachgiebigen Ringes, insbe- gerung der Lebensdauer erzielbar ist. Versuche, bei

sondere einer Tellerfeder, unter axialer Vorspan- denen die Anpreßkraft der auf den Bordring einwir-

nung gehalten sind, dadurch gekennzeich- kenden Feder bis an die Grenze der zulässigen Flä-

net, daß an, dem anderen Ende des Vollrollen- chenpressung an den Rollenstirnseiten gesteigert wor-

lagers ebenfalls ein am Lagergehäuse abgestützter 15 den ist, haben vor allem bei Belastung bekannter

elastisch nachgiebiger Ring (S) vorgesehen ist. " Kreuz- oder Kardangelenke der eingangs beschrie-
2. Vollrollenlager nach Anspruch 1, dadurch benen Gattung mit hohen Drehmomenten nicht zu gekennzeichnet, daß die elastisch nachgiebigen der ei warteten Steigerung der Lebensdauer geführt, Ringe jeweils an der benachbarten Stirnfläche des wodurch die Annahme nahegelegt worden ist, daß die Rollenkranzes anliegen. 20 axiale Belastung der Rollen und die damit erzielte
3. VollroKcnlager nach Anspruch 1 oder 2 mit Bremswirkung grundsätzlich nicht geeignet ist, die erzwei oder mehreren Rollenkränzen, dadurch ge- wünschte Umlaufbewegung des Rollenkranzes zu erkennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Rollen- zwingen.

kränzen (3) eine Distanzscheibe (4) in axialer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

Richtung frei schwimmend angeordnet ist. 35 einem Vollrollenlager der eingangs beschriebenen

Gattung eine zusätzliche Umlaufbewegung des Rollenkranzes bzw. der Rollenkränze derart zu erzwin-