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@öll@nl.@.@er. Die Erfindung bezieht sich auf ein 'LLollenlager welches
zwei sich gegentiber liegende Lau-rinbe umfasst, die je: mit einer in der :,icht@czn.ö
quer zur 1#ortbewegungsrichtunb der j.-Lollen gerade Lauffläche versehen sind, wobei
zvrischen diesen loüf:lächen eine _Lnzahl von in einem Käfig gefassten, eine zylindrische
oder tonnenförmige laufläche aufweisenden, hohen vorhanden sind, und die äussere
Stirnfläche dieser slleti mit einem sich in der ='dh.e des .äfigunt@angs befindlichen
EIalteglied zusauimenarbeitet. Dergleichen Aollenlaöerarten sind als axiales und
-radiales Lager i?e @.aiult, wobei man immer i..'assnähinen zur möglichst guten
F`ührüng der:ollen getroffen hat, damit jede Äbweichung von der vorher bestiüiaten
Bahn verhütet wird.
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Die Erfindunö gründet sich auf die Erkenntnis, dass eine erhebliche
-Verringerung der 11LeibLL.gsverlust@e erreicht werden kann, wenn die @Lollen in
der Zage sind sich in beschr'ä,nktem Ilasze in "--bh°ängigkeit von den auf jede
ILolle ein@virkenden iräften; unter denen nicht nur die von dem Zager zu Ubertra,-enden
hrilfte sondern auch sowohl die Fliehkraft als die sogenannten Corioliskräfte zu
verzeichnen sind, einzustellen.
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Erfindungsgemäss wird-.dies dadurch erreicht, dass zwischen
der
-äusseren.Stirn;fläche jeder 'tolle und dem zugehörigen -Halteglied ein Element
vorgesehen ist, das in beschränktem Iviasze sowohl eine Kippung als auch eine seitliche
Bewegung der. Kolle hinsichtlich des Halteglieds erm°dglicht. Durch diese Massnahme
ist es bei einem axialen Zager mäglich die wegen des Coriolismoments exzentrisch
auf jede Rolle greifende resultierende izaft durch ein auf die Dolle einwirr,endes
@:oment auszugleichen, welcher i;.,oment dadurch erhalten wird, dass eine hesultante
der äeaktionskräfte der Laufflächen au:die beteiligte Kolle nicht länger in der
Verlängerung der anderen liegt.
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Der Umstand dass die eine '-Lesülta:nte der ,Leaktionskräfte nicht
in der Verlängerung der anderen liegt kann von einer geänderten Druckverteilung
in der üehmierölschicht zv@rischen' der Rolle und den Laufflächen oder von einer
geringen Winkelverdrehung der rolle herbeigeführt werden. Letzteres ist besonders
der !'all wenn die 1-Zolle eine geringe Stärke - in axialer hichtung aufweist, anders
gesagt als eine: Scheibe :ausgebildet ist. 'Infolge der :-invtendung der obenerwähnten
ZwischenstUcke können die :ollen sich im Betrieb im @Jälzen ganz frei- einstellen
und so da,-Gleichgewicht der l@zäfte erzielen.
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Es sei noch vermerkt, dass ein axiales _.olleniager bekannt ist in
deal jede tolle aus einer t:xlzahl von eine tonnenförmige Lauffläche aufweisenden
Gcheiben aufgebaut ist; :Giese -che-iben sind an ihren #tirnflächen leicht @-kugelig
ausgebildet: Im Betrieb werden diese 'or.Lnerischeiben sich schwer selbsteinstellen
können, weil zvrischen denselben auftretende i,räfte dies verhindern, der @i.#pun_tt
jeder Tonnenscheibe verschiebt sich ja beträchtlich bei deren relativen ,einkelverdrehu.ilg.
--:Die Erfindung bezieht sich besonders auf ein _Lollenlager in dem jede-Rolle aus
einer änzahl von vorzugsweise eine
. tonn,enförmge Lauffläche aufweisenden
äjcheiben aufgebaut ist. Erfindungsgemäss zeichnet:_ein derartiges Lager sich dadurch
aus, dass zwischen den einer olle zugehörigen Scheiben gleichfalls ein Element vorgesehen
ist das sowohl eine rüphung als auch eine seitliche Bewegung der ücheiben zueinander
ermöglicht. -Infolge der Tatsache, , dass die i,füglichkeit des @ippens der Dollen,
und besonders der Tonnenscheiben, beschränkt ist, kann. man beim Anlauf des Lagers
auf Schwierigkeiten stossen. @ ienn jedoch in federndes rndrückglied wie in der
zusammenhängenden Patentanmeldung H. 53.579 XII/47b beschrieben: ist, Anwendung
findet werden die ölollen auch nach Entlastung des Lagers in der richtigen Stellung
bleiben.
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Das federnde Andrückglied beseitigt auch das gegebenenfalle-vorhandene
Spiel.
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Erfindungsgemäss ist es weiter auch möglich, dass Tonnenscheiben:A:nwendung
finden deren flache Seiten nicht genau parallel zueinander sind und/oder nicht genau
senkrecht auf die Mittelachse der Tonnenscheibe stehen, ohne dass .dies eine gegenseitige
Störung beim Bollen veranlässt.
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Die Erfindung stützt, sich auch auf die von den üwischen= elementen
ausgeiibte drosselnde @lirlcang während der - unter dem Einfluss der obenerwähnte
Kräfte - eintretenden geringen Stellungsänderungen der Rollen.
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Nach einer AusfU1-.rungsweise eines radialen, eins oder mehrere der
obigen ".erkmale aufweisenden, sich durch eine geringe äeibung und gleichzeitig
eine einfache honstruktion auszeichnenden, Rollenlagers wird der -:#@ollenkäf.g
von zwei flachen, beidseitig der Tonnenscheiben liegenden, =ringen gebildrt, wobei
ein 'a.and j e dieser Ringe mit einer i@ut in einem der Laufringe zusammenarbeitet-,
während zwischen beiden flachen Ringen ebensoviel Verbindungsstege vorgesehen sind
als es rollen im
Zager gibt, Die Tonnenscheiben können sich hierbei
gegen die ihrerseits auf dem äusseren oder inneren Laufring des Lagers lagernden
Ringe abstützen.
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Figur 1 zeigt in Längsschnitt einen Teil einer ersten Ausführungsform
des axialen Pollenlagers, wobei jede Rolle sich aus fünf Scheiben zusammenaetzt.
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Figur 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsweise.
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Die Figuren 3 und 4 stellen zwei weitere Abwandlungen dieser vereinfachten
:Ausführungsform dar.
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Figur-5 zeigt eine dritte Abwandlung, wobei jede Rolle einstückig
ist: Die Figuren 6A und 6B zeigen zwei Ausführungsformen des in dem AusfUhrungsbeispi®1
nach den Figuren 2 oder 3 Anwendung findenden Zwischenelementes.
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Figur 7 ist eine Ansicht einer mit Spiralnuten versehenen, dünnen,
Platte.
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Figur 8 ist ein axialer Schnitt durch einen Teil eine. erfindungsgemässen
radialen kollenlagers gemäss einer ersten Ausführungsweise.
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Figur 9 zeigt eine Abwandlung einer Einzelheit des Lagers' nach Figur
B.
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Wie in Figur 1 ersichtlich ist, ist das Zager in üblicher Weise aus
zwei gegentiber liegenden, eine flache Lauffläche aufweisenden, Laufringen 1 und
2 aufgebaut. Zwischen den Ringen 1 und 2 befindet sich eine Anzahl
von
ein einem Käfig 4 gefasten Rollen 3, und zwar wie in der zusammenhängenden Patentanmeldung'H.
53.579 XII/47b beschrieben ist:*Jede Rolle weist eine zylindrische -oder leicht
tonnenförmige Lauffläche auf. In den Ausführungsweisen nach-den Figuren 1 bis 4
ist jede Holle 3` aus einer Anzahl von: eine tonnenförmige Lauffläche aufweisenden
Scheiben 5 aufgebaut. Die*äussere Tonnenscheibe 5 arbeitet mit einem Halteglied
6 zusammen, das in dieser Ausführung aus einer flachen Scheibe besteht welche sich
gegen einen in einer Nut 8 des äusseren, verbreiterten, Teiles des Käfigs 4 vorgesehenen
Ring 7 abstützt.
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Bei dieser Ausführung sind die Tonnenscheiben 5 in/der Mitte mit einer'kugeligen
Verdickung 9 versehen wogegen sich ein in Durchschnitt diaboloförmiges-Zwischenelement
10 abstützt das auf beiden .Seiten eine mit der konvexen Fläche 12 der Verdickung
9 zusammenarbeitende hohlrunde Fläche 11 aufweist. Der Krümmungsmittelpunkt der
Flächen 11: und 12 liegt in der 1;#iitte 'der Tonnenscheibe 5, An beiden Enden der
leihe nebeneinander liegender Tonnenscheiben-5 ist ein als eine Uatte ausgebildetes
Zwischenelement:13 vorgesehen welches in der Mitte eine hohlrunde Fläche aufweist
die mit der Fläche 12 der angrenzenden Scheibe 5 zusammenarbeiten kann. An dem inneren
:Ende der Reihe von Tonnenscheiben 5 befindet sich eine Schalenfeder 14 zum gegeneinander
Andrücken des aus den Tonnenscheinen 5 und den Zwischenelementen 10 und 13 bestehenden
Pakets: Infolge der Zusammenarbeit zwischen den Fl'a'chen 11 und 12 kann
jede Tonnenscheibe 5 in beschränktem Masze so" wohl eine hippung als auch :eine
seitliche Verschiebung ' erfahren Demnach ist eine freie Einstellbarkeit erzielt,
-.-sodass jede Rolle beziehungsweise Tonnenscheibe sich im:
Betrieb
bis in eine Stellung bewegen kann, 'in der ein Gleichgewicht zwischen den im wesentlichen
aus der zu übertragenden axialen Druckkraft, der Fliehkraft und-der Ccrioliskraft
bestehenden 1@räften erreicht ist. Die diaboloförmigen Zwischenelemente 10 können
aus einem Material mit selbstschmierenden Eigenschaften wie z.B. TEFZON hergestellt
sein.
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DieAusführungsweise : nach Figur 2 zeichnet sich gegen-Über der*nach
Figur 1 dadurch aus, dass die Tonnenscheiben 5 flache Stirnseiten aufweisen, von
denen eine mit: einer Aushöhlung 15 versehen ist. Jedes Zwischenelement 10 weist
eine flache Seite 16 und: eine mit der Aushöhlung 15 zusammenarbeitende kugelige
Seite 17 auf. Das.Halteglied 6 ist gleichfalls mit einer mit der konvexen Seite
17 des sich gegen den hing 7 abstützenden Zwischenelementes 10 zusammenarbeitenden
Aushöhlung 15 versehen. Zwischen der äusseren Stirnseite der äusseren Tonnenscheibe
5 und dem Halteglied 6 ist eine dünne, flache, Sj?ralnuten 19 aufweisende,
Platte 18 (siehe Figur 7) vorgesehen. Die Nuten 19 befinden sich auf beiden
Seiten der F1atte 13, wobei die Krümmung dieser-Nuten entgegengesetzt gerichtet
ist. Infolge der relativen Drehung der äusseren Tonnenscheibe 5 hinsichtlich: des
Halteglieds 6 wird auf einer der beiden Seiten der Platte 18 nach deren Mitte gepresst,
sodass auf dieser Seite eine vbllige hydrodynamische Schmierung entsteht. Derartige
platten 18 können auch zwischen den Tonnenscheiben 5 einerseits und den flachen
Seiten 16 des angrenzenden Zwischenelementes 10 angeordnet weräen, obwohl an dieaer
Stelle eine gQringere Differenz in Drehungsgeschwindigkeit zwischen zwei angrenzenden
Scheiben
als zwischen der äusseren Tonnenscheibe 5 und dem Halteglied
6- auftritt..
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In der Ausführungsweise nach Figur 3 ist eine Abwandlung angegeben'
wobei- das Zwischenelement 10, was die Form anbelangt' dem in Figur-2 dargestellten
Zwischenelement entspricht, jedoch mit dem Unterschied, dass der flache Teil 16
einen erheblich kleineren Durchmesser aufweist und dieses Zwischenelement einigermassen
in einer Aussparung 20 rundum die Höhlung 15 der Tonnenscheibe 5 eingelassen ist.
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Figur 4 zeigt eine zweite Abwandlung: wobei das Zwischenelement aus
einer T@ugelkalotte 21 besteht deren eine .Seite in Zusammenarbeit mit der
Hühlung 15 als @ugelgelenk dient und deren andere (flache) Seite eine relative Verschiebung
ermöglicht.
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Die Abwandlung nach Figur 5 zeigt ein axiales Rollenlager wobei jede
Rolle einstückig ist. Das Zwischenelement 10 wird hier von einer völligen Kugel.
22 gebildet die-einerseite in einer sieh gegen den Ring ? abstützenden Platte .
23 gefasst ist und andererseits in einer Aushöhlung 24 einer:-Platte 25 passt:,
welche Platte sich über eine dünne Platte 18 gegen die äussere Stirnfläche
der Rolle 3 abstützt. Die Einstellbarken dieser Rolle ist zwar gering, hat sich
jedoch genügend erwiesen zur !Erzielung einer derartigen Aenderung in der Druckverteilung
der Schmierölschioht zwischen dgr Holle und den Laufringen 1 und 2, dass ein Ausgleich
für die stbrenden 1@rä.fte, besonders für den Goriolismoment, geschaffen wird. Nach
einer abgewandelten Ausführungsweise sind Rollen vorgesehen die auf ihrer Stirnfläche
eine unmittelbar mit einem, wie' in Figur 2 dargestellten, Zwischenelement 10,
17 zusammenarbeitende
-kugelige @Aussparung aufweisen.
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Figur 6A zeigt ein loses, dem in der Ausführungsweise nach den Figuren
2 bis 4 angewendeten Typ entsprechendes, Zwischenelement-10. Das Teil 16 ist hier
ganz flach. Fig. 6B zeigt ein dergleiches Zwischenelements welches aus nachgiebigem
Material hergestellt ist, und wobei das Teil 16 leicht kegelg ausgeführt ist. Die
kegelspitze liegt innerhalb des kugeligen zentralen Teiles 17.
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Figur 7, zeigt eine in der Praxis bekannte, dünne, Spiralnuten 19
aufweisende Platte 18; die Anwendungund Wirkung dieser Nuten sind oben schon er
äutert..
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Das Radialrollenlager nach den Figuren 8 und 9 besteht gleichwie die-bisher
beschriebenen Ausführungen aus einem inneren Laufring 1 und einem äusseren Läufring
2 sowie einer Anzahl dazwischen in einem, Käfig 4 geführter Rollen 3. Die Lauffläche
ist zylindrisch, d.h, in axialer Richtung ist dieselbe gerade und deshalb nicht
gekrümmt. Nach Figur 8 besteht jede Rolle 3 aus fünf, los® nebeneinander liegenden,
einzelnen! Tonnenscheiben 5-Mit einer Lauffläche, deren Breite kleiner als der halbe
Durchmesser der Rolle 3 ist. Die äussere .Tonnenscheiben 5 sind auf ihren dem Rollenkäfig*4
gegenüber liegenden flachen Seiten mit einem Fü.hrungs--oder Stützelement 26 versehen,
welches ein be:schränktee Kippen dieser Scheiben um ihren Mittelpunkt ermbglicht.
Diese Stützelement 26 ist hier als eine flache, oder leicht kegelige, runde, Flatte
27 ausgebildet, welche eine zentrale, kugelartige, mit einer kugelartigen Kühlung
29 in den äusseren Tonnenscheiben zusammenarbeitende Verdickung 28 aufweist.
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Nach der Abwandlung gemäss Figur 9 ist beidseitig jeder
Tonnenscheibe
5 ein Führungs- oder Stützelement 26 vorgesehen, sodass in dieser Ausführung jede
Tonnenscheibe ihre Bahn: frei wählen- kann: Dies bringt eine bedeutende Verbesserung
der'Rolleneigenschaften mit sich, dadurch, dass jede Tonnenscheibe 5 ihre eigene
Bahn wählen kann. Ausserdem brauchen die flachen Stirnflächen der Tonnenscheiben
jetzt nicht länger fein bearbeitet zu werden und sauber . winkelrecht zü sein. Wenn
die Stützelemente 26 leicht kegelig ausgebildet sind wird zwangsläufig das Spiel
je der Rollen beseitigt.
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Der Rollenkäfig ¢ besteht aus zwei flachen. Ringen 32 und 33; wobei
der Ring 32 mit eine Einheit damit bildenden Verbindungsstegen versehen ist. Die
Glieder 32,und 33 eerden von Nieten zusammengehalten. Die flachen Ringe 32 und
33 arbeiten mit einer Nute -36 beziehungsweise 37 in dem äusseren Laufring
2 zusammen (siehe Figur 8). Selbst-" verständlich können diese Nuten auch in dem
inneren Laufring 1 vorgesehen: sein.