DE210156C - - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 210156 ~ KLASSE 47b. GRUPPE

ERNST SACHS in SCHWEINFURTa. M. Mehrreihiges Kugellager mit ungeteilten Laufringen. Patentiert im Deutschen Reiche Vom 14. August 1906 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein mehrreihiges Kugellager mit ungeteilten Laufringetij bei welchem die Kugeln in besonderen Lauf rillen angeordnet sind. Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Ausführung dieser Rillen, daß das Einfüllen einet möglichst großen Zahl Kugeln ermöglicht ist, daß aber auch das Lager achsiale Drücke nach beiden Richtungen aufzunehmen vermag.

ίο Bereits bei einreihigen Lauf ringlagern mit seitlichen Stützschultern entstehen aus der unteilbaren Ausführung der Lauf ringe recht fühlbare Schwierigkeiten in bezug auf das Einfüllen der Kugeln, und es mußten besondere Hilfsmittel, wie exzentrische Einstellung der Ringe oder Einfüllöffnungen, angewendet werden , um das Einbringen der Kugeln zwischen die Laufringe zu gestatten. Weit größer sind natürlich diese Schwierigkeiten bei mehrreihigen Kugellagern, da die Kugelreihen beim Einfüllen gegenseitig störend wirken und auch die Einbringung der Käfigringe zwischen die Kugelreihen umständliche Maßnahmen nötig macht. ■

«5 Diese Schwierigkeiten des Zusammenbaues mehrreihiger Kugellaufringlager werden nach der Erfindung durch eine solche Gestaltung der Laufrillen behoben, daß erst die eine Kugelreihe unabhängig und für sich allein eingeführt werden kann, und hierauf die andere mittels besonderer, gegebenenfalls bekannter Hilfsmittel sich einfüllen, läßt, und zwar wird auf diese Weise das Einfüllen in solchem Grade erleichtert, daß eine größere Zahl Kugeln eingefüllt werden kann, als mittels des bekannten, exzentrischen Verstellens der Laufringe, unter Umständen sogar beide Rillen vollständig mit Kugeln ausgefüllt werden können., Dabei ergibt sich durch die Erfindung der weitere Vorteil, daß die Laufrirtge sich ohne jede Unterbrechung in ihrem glatteri Verlaufe (durch welche Unterbrechungen bisweilen schädliche Spannungen im Material hervorgerufen werden können) ausführen lassen, und selbst wenn Einfüllöffnurigen angewendet werden, so genügt eine einzige, wenig erhebliche Einkerbung auf einer Seite nur eines der Ringe, um das Einfüllen der vollen Kugelzahl in zwei Laufrillen zu ermöglichen, wobei sich überdies dieser Einschnitt an solcher Stelle anbringen läßt, daß bei einem achsialen Druck die Kugeln der betreffenden Reihe nicht in diese Aussparung hineingetrieben, sondern nach der entgegengesetzten Seite gedrückt werden. Ein weiterer Vorzug dieser Anordnung besteht darin, daß ein achsialer Druck immer von der einen Kugelreihe aufgenommen wird," indem die Drehungsachsen der Kugeln sich geneigt zur Achse der Ringe einstellen, während die andere Reihe davon nicht berührt wird und nur den Lästdruck auszuhalten hat, so daß durch diese Verteilung eine große Sicherheit gegeben ist. In jedem Falle laufen die Kugeln in Rillen, weshalb das Lager eine hohe Belastung verträgt.

Auf der Zeichnung ist diese Anordnung des Lagers beispielsweise in mehreren Ausführuiigsformen dargestellt. '" Fig. ι zeigt ein Lager teilweise in Seitenansicht und Schnitt durch die eine Kugelreihe; Fig. 2 ist ein Quer-

schnitt durch das Lager nach der Linie 2-2 der Fig. ι; ; Fig. 3 und 4 zeigen Schnitte durch andere Ausführungsformen; Fig. 5 und 6 stellen eine weitere Ausführung des Lagers im Schnitt in verschiedenen Stellungen dar; Fig. 7 veranschaulicht das Einfüllen der Kugeln der ersten Kugelreihe; Fig. 8 ist die Seitenansicht und ein teilweiser Schnitt einer weiteren Ausführungsform und Fig. 9 ein Querschnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 8; Fig. 10 bis 12 stellen, in Seitenansicht bzw. Vorderansichten mit teilweisem Schnitt zwei verschiedene Ausführungen eines Kugelführungskorbes für das Lager dar; Fig. 13 veranschaulicht eine weitere Art des Einfüllens der Kugeln an einer besonderen Ausführungsform des Lagers.

Bei dem neuen Lager wird der Achsialdruck nur von einer Kugelreihe aufgenommen, wäh-

ao rend die andere jeweils.nur den Tragdruck aufnimmt, so daß in jedem Falle und bei jeder Arbeitsweise eine selbsttätige Einstellung der beiden Kugelreihen'stattfindet und die Kräfte günstig verteilt ' worden! Zu diesem Ende werden von den für ein doppelreihiges Rillenlager sonst mindestens erforderlichen sechs seitlichen Stützschuitern oder Anläufen die überflüssigen und häufig die genaue Einstellung der beiden Kugelreihen sogar störenden

weggelassen, was. aber gleichzeitig die oben . angegebene Möglichkeit des Einfüllens der Kugeln für die beiden Reihen nacheinander und unabhängig voneinander mit sich bringt-Im allgemeinen wird man mit drei in geeigneter Weise angeordneten derartigen Schultern oder Rippen auskommen, doch kann man deren auch bis zu fünf anwenden, ohne mehr als eine Einfüllöffnung und diese nur an einer Seite herstellen zu müssen. Hieraus ergibt sich, daß diese Schultern in der verschiedenartigsten Weise zueinander angeordnet werden können, wie auch die wenigen Ausführungsbeispiele der Zeichnung erkennen lassen. In dem Kugellager nach Fig. 1 und 2 sind im ganzen vier Schultern angewendet, und zwar am äußeren Laufring 20 eine mittlere Rippe 21, gegen die die Kugeln der beiden Reinen beiderseits anliegen, wogegen am inneren Laufring 22 zwei seitliche ausspringende Ränder 23 und eine mittlere Rippe 24 ausgebildet sind, so daß zwei die Kugeln aufnehmende Rillen entstehen. Die erwähnte Rippe 24 ist für die Wirkung des Lagers, nicht unbedingt erforderlich und dient hier nur zur Verstärkung der Bauart und zur Führung der Kugeln, denn zur Aufnahme des Achsialdruckes in beiden Richtungen genügen die drei Schultern 21 und 23, wie bereits erwähnt, und wie aus den,Ausführungsbeispielen nach Fig. 3

bis 9 des weiteren hervorgeht. Man kann dagegen diese Schultern an dem äußeren und inneren Laufring beliebig vertauschen (Fig. 3) und gegebenenfalls ihnen solche Gestalt und Lage geben, daß die Kugeln der beiden Reihen versetzt zueinander, eingelagert sind (Fig. 4). Indessen lassen sich auch mehr Schultern unter Umständen anwenden, wenn die besonderen Verhältnisse dies wünschenswert machen (Fig. 13), und zwar symmetrisch oder auch nur an der einen Reihe.

Das Einfüllen der Kugeln geschieht für die eine Reihe durch achsiale Verschiebung oder schräge Einstellung der beiden Lauf ringe 20 und.22 zueinander, bei der zweiten Reihe entweder ebenfalls durch schräges Einstellen oder mit Hilfe besonderer Einfüllöffnungen 25 (Fig. 7 und 13). Falls das Lager vollständig mit Kugeln gefüllt werden soll, wird beispielsweise zuerst der eine Ring 22 aus dem anderen : teilweise seitlich herausgezogen (Fig. 7) oder sehräggestellt (Fig. 13), so daß der eine Rand 23 völlig oder teilweise heraustritt und den Kugeln den Durchtritt gestattet. Nach Vervollständigung der Kugelreihe werden- die Ringe 20 und 22 wieder in ihre richtige gegenseitige Lage-gebracht und die Kugeln der anderen Reihe durch die aehsiale oder schraubenförmige Füllöffnung 25 eingeführt, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck in üblicher Weise, wenn diese Öffnung nicht an so die Laufbahn heranreichen soll. Es können zwar in beiden Lauf ringen auf der gleichen Seite je eine Füllöffnung vorgesehen sein, die sich ergänzen, es ist jedoch ausreichend, wie aus der Zeichnung ersichtlich; eine einzige Füllöffnung 25 nur an einem der Ringe anzubringen, und zwar in dem die Rippe 21 enthaltenden, was vor einer zwar ebenfalls möglichen Unterbrechung des Randes 23 den Vorzug voraus hat, daß bei einem auf diese Reihe wirkenden achsialen Druck die Kugeln von der öffnung weggedrängt werden. Das teilweise Füllen fies Lagers mit Kugeln läßt sich in der gleichen Weise ausführen. In Fig. 5 und 6 bzw. 8 und 9 sind dagegen Mittel veran--105 schaulicht, die die teilweise Füllung auf etwas abweichende Art gestatten, indem auch beim Füllen der zweiten Reihe ein gegenseitiges schräges Einstellen der Lauf ringe benutzt wird, einen Durchlaß für die Kugeln zu no schaffen. Zu diesem Zwecke wird der Laufring 20 etwas schmaler ausgeführt oder an seinen inneren Seitenkatiten mit einer Abrundung 26; o. dgl. versehen, oder es werden, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, beide Maßnahmen gleichzeitig angewendet. Das Einfüllen geschieht dadurch, daß nach dem teilweisen Füllen der einen Reihe, z. B. wie oben beschrieben, und Zusammenschieben der Kugeln die beiden Ringe 20 und 22 gegeneinander verdreht werden, so daß ihre Achsen einen spitzen Winkel einschließen (Fig. 6), wodurch auf

der.. den Kugeln entgegengesetzten Seite der änderen Laufrille der Abstand zwischen dem Rand 23 und der Abflachung 26 vergrößert und damit ein genügender Durchlaß für die einzuführenden Kugeln geschaffen wird. Nach dem teilweisen Füllen der zweiten Kugelreihe werden die Ringe wieder in ihre richtige Gebrauchsstellung gebracht, worauf die Kugeln verteilt und durch einen darüber befestigten

»o Käfigring, von geeigneter Bauart in dem erforderlichen Abstand gehalten werden. Die während dieses Einfüllens auf entgegengesetzten Seiten der beiden Laufrillen zusam-. rnengeschobenen Kugeln können etwas mehr

»5 als den halben Umfang der betfeffenden Laufrille einnehmen, wodurch das Einfüllen einer verhältnismäßig großen Anzahl Kugeln ermöglicht ist, die diejenige Zahl um mehrere übertrifft, welche mittels des hier zwar eborifalls möglichen exzentrischen Einstellens der Ringe eingefüllt werden können. Zum Teil wird dies dadurch begünstigt, daß bei dem angegebenen Verdrehen der Ringe an den erweiterten Stellen gleichzeitig Raum in achsialer

»5 Richtung gewonnen wird, infolgedessen die Kugeln eine versetzte oder Zickzäckstellung einnehmen können, während beim Wiedergerader ich'ten der Ringe die Kugelreihen sich strecken und um die andere Hälfte der Rille zum Teil herumdrängen. Will" man den Ring 20 nicht verschwächen, so. läßt sich an Stelle oder neben der Abrundung 26 auch eine seitliche Ausdrehung 27 benutzen (Fig. 8 und 9), um das gleiche Einfüllverfahren ■ zu ermögliehen. Man könnte dieses Verfahren auch mit Hilfe der mehrfach erwähnten Einfüllöffnung 25, die dann nur von geringerer Tiefe zu sein braucht, oder einer nur auf einem Teil des Umfanges ausgebildeten Ausnehmung. 26 oder 27 ausführen, da die Kugeln eine nach der anderen eingeführt· werden, doch besitzen die Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 bzw. 8 und 9 den Vorteil, daß die Ringe an keiner

:; Stelle unterbrochen sind und in ihrer ganzen Ausdehnung keine Änderung in den Abmessungen aufweisen, und deshalb ungleiche Spannungen beim Härten kaum entstehen können.

In einer etwas abweichenden Weise werden die Kugeln bei der Ausführungsform nach Fig. 13 eihgefüllt,;.die den besonderen Fall der Anwendung von fünf Stütz'schultern betrifft. Der äußere Laufring 20 besitzt hierbei außer der Rippe 21 zwei äußere, zweckmäßig etwas niederigere Ränder 28, während der innere Ring 22 in der Mitte eine Rille 29 oder andere Vertiefung enthält, die den Kugeln beim Einfüllen den Vorbeigang an dem Rand 28 gestattet. ^

Man kann selbstverständlich in allen diesen Fällen nach Bedarf die beiden Reihen mit gleicher oder mit verschiedener Anzahl Kugeln füllen. Durch geeignete Vereinigung der vorstehend beschriebenen Mittel lassen sich auf diese Weise auch drei- und vierreihige Lager ausführen.

Um die Einstellung desLagers in solcher Weise zu ermöglichen, daß der Druck sich auf beide Kugelreihen gleichmäßig verteilt, andererseits aber auch ächsiale Drücke auf ge-- nommen werden, muß die Führung der Kugeln diesen eine gewisse freie Einstellbarkeit gestatten, namentlich eine Lageänderung der Drehungsachse der Kugeln zulassen. Dies wird bei dem in -Fig. 8 bis 12 dargestellten Kugelführungskorb durch eine Verschmälerung des mittleren Teiles in radialer Richtung erzielt, weil hierdurch den Kugeln die Freiheit gegeben ist,, ihre Drehachsen mehr oder weniger geneigt zur Achse des Lagers einzustellen, wenn infolge Achsialdruck ein stärkeres Andrücken an die Rippe 21 oder die Schulter 23 stattfindet und daher die Kugeln an anderen Stellen, zur Anlage kommen. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 besteht, der Korb aus drei Teilen, einem mittleren, in der angedeuteten Weise ver$chmälerten Ring 32 und zwe'i äußeren, an ersterem mittels Schrauben oder auf andere Weise befestigten breiteren Ringen 30 und 31, die sämtlich halbkugelförmige Vertiefungen in .der erforderlichen Anzahl enthalten und mit diesen nach der Vereinigung die Kugeln teilweise umschließen. Der .mittlere Ring 32 ^ann auch Vor dem Füllen in das Lager eingelegt werden, ohne die Verschiebung der Ringe, zu behindern. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind nur zwei Ringe 30 und 31 angewendet, ;die von entgegengesetzten Seiten . in das gefüllte Lager eingeführt und in geeigneter Weise ver- ">o einigt, werden. Sie enthalten Längsschlitze, in denen je eine Kugel der beiden Reihen paarweise geführt werden. 'Diese Anordnung begünstigt wegen der freien Beweglichkeit in achsialer Richtung die gegenseitige Einstel- *°5 lung der beiden Kugelreihen in besonderem Grade. ·■··· '·:,·. -' -

Bei versetzter Anordnung der Kugelreihen wird dem Führungsring zweckmäßig eine wellenförmige Gestalt gegeben. no

Claims (9)

1. Patent- Ansprüche:

   i. Mehrreihiges Kugellager mit ungeteilten Laufringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellaufrillen des einen oder beider Ringe in solcher Weise einseitig mehr oder wenigeroffen ausgebildet sind, daß erst die eine Kugelreihe, deren Rille ohne Füllöffnung sein kann, unabhängig'i*o von der anderen eingefüllt und alsdann die andere mittels geeigneter Hilfsmittel (Füll-

   Öffnung, Abschrägungen, Schrägstellen der Ringe usw.) eingeführt werden kann, während das gefüllte Lager durch beide achsial entgegengesetzt wirkenden Kugelreihen zusammengehalten wird.
2. 2. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern, die für. Aufnahme des achsialen Druckes bei der betreffenden Kugelreihe

   ίο nicht erforderlich sind, weggelassen sind, um das Einfüllen der Kugeln durch gegenseitige Verstellung der Laufringe und die selbsttätige Einstellbarkeit der beiden Kugelreihen unter den in verschiedener Riehtung wirkenden Drücken zu ei'möglichen.
3. 3. Mehrreihiges -Kugellager nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschultern an den beiden Laufringen so verteilt sind, daß beim achsialen oder schrägen Verstellen der Ringe gegeneinander ein seitlicher Durchlaß für die eine Kugelreihe entsteht, während zum Einführen der zweiten Kugelreihe besondere Hilfsmittel, wie E in füllöffnung, Abrundung der Kanten, Ausnehmungen u. dgl., vorgesehen sind, die auch unter Schrägstellen der Ringe zur Anwendung gelangen können.
4. 4. Mehrreihiges Kugellager nach An-Spruch ι bis 3,. dadurch gekennzeichnet, daß der eine Laufring in der Mitte eine Rippe, gegen die sich die Kugelreihen von beiden Seiten führen, und der andere Laufring zwei äußere Führungsränder für die Kugeln mindestens besitzt.
5. 5. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von vollständigen Laufrillen an dem einen Ring der mit seitlichen Schultern versehene Laufring in der Mitte vertieft ist, um beim Einfüllen der ersten Kugelreihe einen Durchlaß für die Kugeln zu schaffen.
6. 6. Verfahren zum Füllen mehrreihiger Kugellager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Füllen der beiden Reihen unter Schrägstellen der Ringe die Kugeln der beiden Reihen auf entgegengesetzte Seiten des Lagers zusammengeschoben werden.
7. 7. Kugelführungskorb für ein mehrreihiges Kugellager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er in seinem mittleren Teil verschmälert ist, zum Zwecke, eine Lageänderung der Drehungsachse der Kugeln unter in verschiedenen Richtungen wirkenden Drücken zu ermöglichen.
8. 8. Kugelführungskorb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus drei aneinander befestigten, mit halbkugelförmigen Ausnehmungen versehenen Ringen besteht, von denen der mittlere zwischen den Kugelreihen liegt.
9. 9. Kugelführungskorb nadh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei aneinander befestigten Ringen mit achsialen Schlitzen besteht, in denen je eine Kugel der beiden Reihen paarweise geführt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.