DE139940C

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Publication number: DE139940C
Application number: DENDAT139940D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bekannt, daß Kugel- oder Rollenlager, die eine oder mehrere Reihen aneinander laufende Kugeln oder Rollen haben, nicht so günstige Reibungsverhältnisse aufweisen als solche, deren Kugeln oder Rollen durch Zwischenstücke getrennt sind. Insbesondere gilt dies für Spurlager,

Bei Zapfenlagern liegen die Verhältnisse von vornherein nicht so günstig.

Angenommen, die drei Kugelreihen in Fig. 1 wären nicht in der Achsenrichtung gegeneinander versetzt, sondern deckten sich, und der Lagerkörper α zeigte statt der eckigen Bohrung eine runde, genau den Kugeln angepaßte Öffnung, so würden die drei Kugeln oder Rollen _c\ _c% _C3 gegen Zapfen und Lagerschale anliegen.

Dasselbe gilt für die beiden anderen Reihen. Unter der Voraussetzung genau gleicher Kugeln oder Rollen und genau gearbeiteter, vollständig unnachgiebiger Zapfen und Lagerflächen erhalten die Kugeln c¹ und c³ ziemlich bedeutende Drucke. Diese Drucke werden nur zum Teil zwischen Lager und Zapfen unmittelbar übertragen. Ein großer Teil geht in die die Kugeln auseinander haltenden Ringe und äußert sich bei Bewegung des Lagers in gleitender Reibung zwischen Kugeln und Ring. Die gleitende Reibung zwischen Ring- und Kugelkörper wird noch vergrößert, wenn die Kugeln c¹ und c² genau gleiche Drucke erhalten.

In Wirklichkeit haben Kugeln oder Rollen von vornherein ungleichen Durchmesser; auch ist Lager und Achse weder vollständig unnachgiebig, noch mathematisch genau bearbeitet, so daß die Kugeln unter allen Umständen ungleiche Belastungen erfahren. Hierdurch wird der Nutzeffekt ebenfalls beeinträchtigt. Es kann außerdem der Pail sein, daß nur eine oder zwei Kugeln zum Anliegen kommen, so daß die wirkliche Beanspruchung derselben rechnerisch nicht genau ermittelt werden kann.

Um diesem Übelstande abzuhelfen, wurden, wie bereits in früheren Ausführungen bekannt geworden, die Kugeln oder Rollen gegeneinander versetzt.

Durch diese Maßnähme wird die Reibung zwischen Ring und Rollkörper wesentlich vermindert. Es ließ sich jedoch noch immer nicht genau feststellen, welche Drucke die einzelnen Rollkörper erfahren. Zu diesem Zweck wird das Lagerauge α bezw. der Zapfen d so ausgebildet, daß die in höchster Stellung sich befindende Kugel c² allein trägt. .

Wird der Kugelring weiter bewegt, kommt entweder die Kugel c¹ oder c³ zunächst in Angriff, so daß entweder eine Kugel den ganzen Druck erhält oder aber zwei Kugeln beansprucht werden. Die höchsten Kräfte, welche bei jeder einzelnen Kugel zu übertragen sind, können nunmehr genau bestimmt werden und ist die Abmessung der Rollkörper infolgedessen nicht von Wahrscheinlichkeitsberechnungen abhängig, die durch Ungenauig- keiten in der Ausführung noch dazu wertlos werden.

Die zulässige Beanspruchung und Lebensdauer einer gehärteten Kugel hängt nicht allein von der Belastung, sondern hauptsächlich von

der Geschwindigkeit, der Dauer des Druckes und den Pausen zwischen den einzelnen Belastungen ab.

Die Dauer des Eingriffs und der Höchstbelastung jeder einzelnen Kugel ist äußerst gering. Die Zeit zur Abkühlung bei etwaiger Erwärmung ist dagegen unverhältnismäßig groß, so daß Lager vorliegender Bauart nicht nur den Vorzug genau bestimmbarer Kugelbeanspruchung, sondern auch Anspruch auf größte Haltbarkeit haben.

Auf den Zeichnungen Fig. ι bis 8 sind die Lager in der Mitte geschnitten dargestellt; die strichpunktierten Kugeln oder Rollen liegen vor und die punktierten Kugeln hinter dem Schnitt.

Ist die Welle d stark genug, können die drei nebeneinander liegenden Kugelreihen theoretisch als in einer Ebene liegend betrachtet werden.

Als besonderer Vorteil dieser Bauart gilt die Unempfindlichkeit des Lagers gegen nicht allzu große Ungenauigkeiten in der Ausführung.
Liegt nur die Kugel oder Rolle c¹ an, ist gleitende Reibung nicht vorhanden. Geringfügige gleitende Reibung tritt erst auf, wenn z. B. die Kugel c¹ in Eingriff kommt. Die größte gleitende Reibung zwischen Kugel und Kugelring entsteht erst dann, wenn die Kugeln c¹ und c² gleichen Abstand von der senkrechten Achse des Lagers haben. Da diese Abstände äußerst gering sind, ist auch der vom fraglichen Ring aufzunehmende Druck gering. Die dadurch verursachte Reibung hat auf den Nutzeffekt des Lagers nur unmerklichen Einfluß.

Der Nutzeffekt dieser Lager ist also bedeutend höher als der anderer Bauarten. Mit der Anzahl der gegeneinander versetzten Kugelreihen steigt der Nutzeffekt.

In Fig. ι und 2 ist ein Kugellager dargestellt. Zapfen d beansprucht das Lager in Richtung des Pfeiles. In dem Lagerkörper a ist eine gehärtete Platte e eingelegt. Die Kugeln c, c^l, c² und c³ usf. sind in dem Ringe b geführt.

Zur Vereinfachung des Zusammenbaues ist der Kugelring b an der Innen- und Außenseite der Kugellöcher etwas verjüngt, so daß die Kugeln nicht herausfallen können.

Fig. 3 und 4 stellen ein Rollenlager, sonst wie vorstehend, dar. Auf der Zeichnung sind in diesem Falle die Verjüngungen der einzelnen Walzenlöcher zum Schütze gegen das Herausfallen der Walzen nicht gezeichnet.

Nach Fig. 5 und 6 dreht sich ein Lager a um die feste Achse d. Die Achse d erhält eine solche Form, daß in der gezeichneten Stellung nur eine Kugel zum Anliegen kommt. Rückt der Kugelring b etwas weiter vor, kommen zwei Kugeln zum Anliegen. Das Lager drückt auf den Zapfen d in Richtung des Pfeiles.

In Fig. 7 und 8 ist unter sonst gleichen Bedingungen ein Rollenlager dargestellt.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Kugel- oder Rollenlager, deren Kugeln oder Rollen entweder aneinander laufen oder durch Zwischenstücke voneinander getrennt sind, und bei denen eine oder mehr Reihen Kugeln oder Walzen nebeneinander laufen, die in der Achsenrichtung entweder gegeneinander versetzt sind oder einander decken, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine oder zwei Kugeln oder Rollen in ein und derselben Reihe zur Anlage kommen.

2. Kugel- oder Rollenlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Hälfte des Lagers (a) nicht rund, sondern so ausgebildet ist, daß gleichzeitig nicht mehr als zwei Kugeln oder Rollen in ein und derselben Reihe an der oberen Lagerhälfte zur Anlage kommen.

3. Kugel- oder Rollenlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Welle (d) in der Druckrichtung so ausgebildet ist, daß nicht mehr als eine oder zwei Kugeln oder Rollen in ein und derselben Reihe in Eingriff kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen;