DE1840715U

DE1840715U - Lageranordnung.

Info

Publication number: DE1840715U
Application number: DEM31109U
Authority: DE
Original assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Current assignee: Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date: 1959-03-09
Filing date: 1959-03-09
Publication date: 1961-11-02

Description

Gebrauchsmusteranmeldung ? 31 lo9/47b Gm Lage rangordnung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Lageranordnung für mittels Wälzkörper zapfengelagerte Drehteile, beispielsweise für eine Drehkurbel am gekröpften Lagerzapfen oder eine Pleuelstange an der kurbelwelle einer Brennkraftmaschine odgl., bei welcher Lageranordnung mindestens eine unmittelbar zwischen Zapfen und Drehteil angeordnete Nälzkörperreihe vorgesehen ist, deren Glieder in einem sie zusammenhaltenden sowie verteilenden käfig angeordnet sind und mittels mindestens zweier im Drehteil geführter Führungsringe in Betriebsstellung gesichert sind.
Der Erfindung liegt die Lösung der Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung zu schaffen, bei welcher die sonst übliche Benutzung von den Wälzkörpern zugeordneten Innen-und Aussenlaufringen entbehrlich ist, wodurch eine wesentliche Einsparung an Raumbedarf und demzufolge auch an Bauabmessungen der Anordnung erreicht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, diese Einsparung an Raum und Material auch bei gekröpften und einstückigen Lagerzapfen zu ermöglichen, z. B. bei einstückigen kurbelwellen an Brennkraftmaschinen. Durch Wegfall der für mehrteilige kurbelwellen erforderlichen Spannelemente soll sich darüberhinaus eine beträchtliche Verminderung der bewegten Massen und somit eine beachtliche Drehzahlsteigerung bei gleich guter Lagerung, Lebensdauer und Funktionssicherheit derselben ergeben. Schliesslich strebt die Erfindung an, eine Lageranordnung zu schaffen, deren Aufbauelemente bei der Montage in sehr einfacher leise und ohne Verwendung von Sondervorrichtungen zusammengebaut werden können, was besonders stark die Wirtschaftlichkeit der Herstellung und Montage steigert.
Gemäss der Erfindung sind die Führungsringe im Drehteil radial und axial geführt und bilden in ihrer Innenbohrung eine Rundführung für den zylindrischen Teil des Käfigs.
Bei Verwendung einer solchen Lageranordnung zwischen Pleuelstange und Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen ist es gemäss einem besonderen Merkmal der Erfindung von Vorteil, dass die Kurbelwelle einstückig ausgebildet ist und am Zapfen sowie hröpfstellen einen kleineren Querschnittsdurchmesser als der Innendurchmesser der Führungsringe aufweist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand einer Wälzlagerung der Pleuelstange an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine erläutert sein. Die einteilige, gekröpfte Kurbelwelle bekannter Art ist mit 1 bezeichnet und an ihren beiden Enden im nicht dargestellten Motorgehäuse gelagert. Ihr Kurbelzapfen la ist gehärtet und geschliffen, um als unmittelbare Rollbahn für die später noch erläuterten Wälzkörper zu dienen. Grössere Verrundungen lb verbinden den kurbelzapfen ja an beiden Seiten mit dem übrigen Kurbelkörper, um die Tragfähigkeit an den belastungsmässig kritischen Querschnitten der Kurbel zu erhöhen. Die am Kurbelzapfen la angreifende Pleuelstange ist mit 2 bezeichnet ; ihr den Lagerzapfen umgreifendes Lagerauge ist in der belastungsarmen Zone geteilt und die beiden Fleuelteile 2, 2' sind mit Hilfe von nicht dargestellten Spannelementen, z. B. Befestigungs-

W

schrauben, in bekannterweise miteinander verbunden. Die Tei-

lungsebene zwischen den Tleuelteilen 2,2' ist in der Abbildung

strichpunktiert angedeutet. Die zylindrische Innenfläche 2a des Lagerauges der Pleuelstange 2,2' ist ebenfalls gehärtet und geschliffen.
Zwischen den Zylinderflächen la und 2a der Kurbelwelle und der Pleuelstange sind zwei stirnseitig anstossende Reihen von wälzkörpern, beispielsweise Zylinderrollen 3,3' eingesetzt. Diese Zylinderrollen sind aus Zweckmässigkeitsgründen in einem Käfig 4 mit größerem spiel eingesetzt, der sie in bekannter Teise vor der Montage sowohl in axialer Richtung grob zueinander ausrichtet, als auch am Umfang des Zapfens verteilt. In je einer achsparallelen Ausnehmung 4a des Käfigs 4 sind stets zwei Rollen eingesetzt und gehalten.
Damit die Zylinderrollen 3, 3' während des Betriebes nicht in Achsrichtung wandern, sich schrägstellen und gegebenenfalls die Verrundungen Ib des Kurbelzapfens la beschädigen können, sind zwei Führungsringe 5,5' vorgesehen, welche in entsprechenden Rillen 2b, 2b' der. Pleuelstange drehbar eingesetzt sind. Da aie Pleuelstange 2,2' mit ihrem Lagerauge an den senkrechten Begrenzungsflächen lc, lc' der urbelwelle 1 geführt ist, wird sie gegen Bewegung in Achsrichtung des Zapfens la gesichert.
Dadurch sind auch die in ihr sitzenden Ringe 5,5' axial unbeweglich gehalten, die ihrerseits die Wälzrollen 3,3' an ihren äusseren Stirnseiten führen und somit verhindern, dass dieselben aus der zylindrischen Lauffläche des kurbelzapfens la herauslaufen können. Die Ringe geben ausserdem den Wälzkörpern eine solche Führung, dass die Rollbahn derselben stets genau senkrecht zur Zapfenachse verläuft. Ein unerwünschtes Vorschränken der Rollen kann somit nicht stattfinden. Damit ist eine hohe Laufgenauigkeit sichergestellt.
Der Käfig 4 ist aus Leichtmetallguss ausgeführt und achsparallel in zwei Hälften geteilt, wie gestrichelt in der Abbildung angedeutet ist. Auf diese Weise erfordert seine Herstellung keine besondere Bearbeitung. Er ist zugleich so bemessen, dass seine zylindrischen Randflächen 4b in die zylindrischen Innenflächen der Führungsringe 5, 5' eingreifen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die unter Fliehkraft stehende exzentrische Bewegung der Käfighälften 4 durch die Führungsringe 5,5' abgefangen und dadurch eine diesbezügliche Entlastung der Wälzkörper 3,3' erreicht wird. Ein auch stärkerer Abrieb bezw. Abnutzung des Leichtmetallkäfigs durch Verunreinigungen im Öl odgl. kann die Laufgenauigkeit nicht beeinträchtigen, weil der Käfig-wie bereits erläutert-die Rollen verteilt und die Montage erleichtert, nicht dagegen dieselben während des Betriebes auf Rundlauf führt.

Die Ringe 5,5' selbst sind vorzugsweise aus Stahl herge-

stellt, gehärtet und geschliffen. Im Darstellungsfalle sind sie einstückig, das heisst nicht in der Achsrichtung geteilt. Dies ist vorteilhaft, weil durch die bei geteilter Ausführung der Ringe entstehenden Stosskanten gegebenenfalls eine unerwünschte Hemmung in der Laufbewegung der Wälzrollen eintreten könnte, wel-

che die Laufgenauigkeit der Anordnung ungünstig beeinträchti-

genwürde.
Der Durchmesser der einteiligen Ringe 5, 5' ist bei der darstellungsgemässen Anordnung so bemessen, dass er gleich oder grösser ist als der grösste Querschnittsdurchmesser der Kurbelwelle 1. Dadurch lässt sich jeder der Ringe bei der Montage auch über die Kröpfstellen der Kurbelwelle einfädeln (wie in der Abb. angedeutet) und in die zugehörige Rille der Pleuelstange einführen. Sobald beide Ringe 5, 5' und die beiden Käfighälften 4 mit Wälzrollen 33'iR der Pleuelstange 2 eingesetzt sind, wird die Schale 2'an der Pleuelstange angesetzt und befestigt, wonach die Anordnung betriebsfertig ist.
Die Lageranordnung lässt sich im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch zur Lagerung anderer Drehteile verwenden und mit von der Darstellung abweichendem konstruktivem Aufbau verwirklichen. Man könnte beispielsweise bei nicht gekröpftem Lagerzapfen die Teilung des Lagerauges wegfallen lassen und die Führungsringe hierbei in beiderseits des Auges angebrachte stirnseitige Ansenkungen des Drehteils einschieben und hier durch je eine Überwurfmutter odgl. gegen axiale Bewegung sichern. Es könnte in Sonderfällen der Käfig einteilig sein.

Claims

Gebrauchsmusteranmeldung M 31109/47b Gm

"'i ü c h e : :

1.) Lageranordnung für mittels Wälzkörper zapfengelagerte Drehteile, bei welcher mindestens eine unmittelbar zwi-

schen Zapfen und Drehteil angeordnete Wälzkörperreihe vorgesehen ist, deren Glieder in einem sie zusammenhaltenden sowie verteilenden Käfig angeordnet sind und mittels mindestens zweier im Drehteil geführter Führungsringe in Betriebsstellung gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsringe im Drehteil radial und axial geführt sind und in ihrer Innenbohrung eine Rundführung für den zylindrischen Teil des Käfigs bilden.
2.) Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerauge des Drehteils und der Käfig in Achsrichtung des Zapfens geteilt und zusammen mit den Führungringen durch im Lagerauge angebrachte Befestigungsmittel in Betriebsstellung gehalten sind.
3.) Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung zwischen Pleuelstange und Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle einstückig ausgebildet und am Zapfen sowie Kröpfstellen einen kleineren Querschnittsdurchmesser als der Innendurchmesser der Führungsringe aufweist.