DE2137225B2 - Druckmittel betaetigter nockenantrieb fuer ein grosswaelzlager - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigten Nockenantrieb für ein Großwälzlager als Zwischenglied für ein aus einem drehbaren und aus einem nicht drehbaren Teil bestehendes Gerät, gebildet aus einem Außen- und einem Innenring, von denen der eine an dem drehbaren und der andere an dem nicht drehbaren Teil des Gerätes angeschlossen ist unter Verwendung von druckmittelbeaufschlagbaren EIementen, die sich gegen eine wellenförmige Kurvenbahn abstützen.

Als Wälzlager kommen einreihige Kugelrollenlager, mehrreihige Kugel- oder Rollenlager wie auch ein- oder mehrreihige Drahtwälzlager in Betracht.

Druckmittelantriebe für Großwälzlager sind bekannt, z. B. aus dem schwedischen Patent 207 855 wie auch aus dem belgischen Patent 732 645.

Der Anordnung dieser in Verbindung mit Großwälzlagern bekannten Druckmittelantriebe haftet mitunter ein gewisser Nachteil an. Sie benötigen eine Anzahl von Zylindern und Kolben, die den Innenraum des Großwälzlagers und/oder den Raum oberhalb und unterhalb der Lagerebene beanspruchen, zumal diese Räume zum Unterbringen anderer Gerateteile oft dringend benötigt werden. Auch haben diese Antriebe im Vergleich zu dem eigentlichen Wälzlager ein nicht erwünschtes großes Gewicht und erfordern Bauelemente, die nicht immer als einfach in ihrer Ausführung zu bezeichnen sind.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, einen druckmittelbetätigten Nockenantrieb im Zusammenhang mit seinem Einbau in ein Großwälzlager bei gleicher Leistungsgröße zu verkleinern, zu vereinfachen, sicherer und verschleißarmer zu gestalten, so daß der Lagerquerschnitt einschließlich des Nockenantriebes so raumsparend wie möglich ausgebildet ist.

Nach der Erfindung wird eine Lösung vorgeschlagen, die darin gesehen wird, daß die von dem Druckmittel beaufschlagbaren Elemente im Außenring oder im Innenring untergebracht sind. Der Innenring oder der Außenring weist Bohrungen auf, in denen die als Kolben ausgebildeten beaufschlagbaren Elemente geführt sind. Einem weiteren Vorschlag zufolge sind die beaufschlagbaren Elemente als Wälzkörper (Rollen) ausgebildet und in Buchsen geführt. Darüber hinaus können die beaufschlagbaren Elemente auch als schwimmende, mit durchgehender Bohrung versehene, einen Wälzkörper aufnehmende Kolben gestaltet sein.

Die wellenförmige Kurvenbahn, gegen die sich die Elemente abstützen, ist entweder in dem jeweiligen Lagerring — Innen- oder Außenring — selbst eingearbeitet oder als ein in den jeweiligen Lagerring einsetzbarer Ring ausgeführt.

Die beaufschlagbaren Elemente finden je nach den Betriebsbedingungen und/oder den konstruktiven Anforderungen eine Anordnung, wobei sie sich entweder in axialer Richtung oder in radialer Richtung bewegen.

Die mit der nach der Erfindung vorgeschlagenen Lösung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der raumsparenden Bauweise. Diese Lösung kann daher überall dort zweckmäßig eingesetzt werden, wo der das Großwälzlager umgebende Raum für andere Geräte- und Konstruktionsteile benötigt wird. Im Hinblick auf die Ausnutzung des eigentlichen Querschnittes des Großwälzlagers für die Unterbringung des Druckmittelantriebes ist das besonders geringe Gewicht des Antriebes hervorzuheben. Gegenüber den mit Zahntrieb versehenen Großwälzlagern ergibt sich eine Erhöhung der Betriebssicherheit, da das Auftreten von Zahnschäden vermieden ist, wie auch Einbaufehler zwischen Antriebseinheit und Lagerung fortfallen. Hinzu kommt', daß die vorgeschlagene Bauform infolge der selbständigen Schmierung des Lagers mit Lecköl kaum gewartet zu werden braucht.

Die Erfindung ist beispielsweise und schematisch mit einem Ausführungsbeispiel in den Darstellungen wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 ein Großwälzlager mit einem druckmittelbetätigten Nockenantrieb als Teilausschnitt eines Längsschnittes,

F i g. 2 das Zusammenwirken von druckmittelbeaufschlagbaren Elementen mit einer wellenförmigen Kurvenbahn,

F i g. 3 das Großwälzlager der F i g. 1 in Draufsicht im verkleinerten Maßstab,

Fig. 4 ein Großwälzlager entsprechend der Fig. 1, jedoch mit radial wirkenden, beaufschlagbaren Elementen,

F i g. 5 ein Element, bestehend aus einem Wälzkörper hi Verbindung mit einem Kolben,

F i g. 6 ein lediglich aus einem Wälzkörper gebildetes Element und

F i g. 7 ein aus einer in einer Buchse geführten Rolle gebildetes Element.

Ein Großwälzlager, als Zwischenglied des aus einem drehbaren und aus einem nicht drehbaren Teil bestehenden Gerätes, gebildet aus einem Innenring 10 und aus einem Außenring 11, überträgt die auftretenden Drehmomente vom Innenring 10, welcher nach dem gewählten Ausführungsbeispiel an dem drehbaren Teil des Gerätes angeschlossen ist, mittels Wälzkörper 12 auf den Außenring 11, der mit dem feststehenden Teil des Gerätes verbunden ist.

Der Innenring 10 trägt eine wellenförmige Kurvenbahn 13, die entweder unmittelbar in den Innenring 10 eingearbeitet oder als ein mit dem Innenring 10 sich die Kolben 142 in den Bohrungen 15 führen, eingesetzt oder Wälzkörper 141 allein (F i g. 6) wie auch in der Verbindung diese Wälzkörper 141 (beispielsweise eine Rolle) mit einer Buchse 16 (F i g. 7). Beim Einsatz von Wälzkörpern 141 allein als beaufschlagbare Elemente 14 können die zugehörenden Bohrungen 15 einen beliebigen anderen, von einem Kreisquerschnitt verschiedenen, beispielsweise einen quadratischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Zur Steuerung des Druckes dient ein Steueraggregat 17, das beispielsweise als Plandrehschieber ausgebildet sein kann. Vom Druckölanschluß 18 des Steueraggregates 17 fließt das Drucköl durch die Ka-

verbindbarer, nicht dargestellter Ring ausgeführt ist. 15 näle 19 und die Ringkanäle 20 in die die beauf-

Diese Kurvenbahn 13 dient dem Abstützen für mit Druckmittel beaufschlagbare Elemente 14, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit den das Druckmittel, beispielsweise Öl, führenden Bohrungen 15 im Außenring 11 untergebracht sind.

Die Anzahl der beaufschlagbaren Elemente 14, ihre Grundfläche und ihr Hub sowie die Teilung der Kurvenbahn 13 richten sich nach dem Drehmoment, welches zu übertragen ist. Das Verhältnis der Zahl der beaufschlagbaren Elemente 14 zu der Teilung der Kurvenbahn 13 ist derart gewählt, daß in jeder beliebigen gegenseitigen Stellung zueinander des Außenringes 11 und des Innenringes 10 ein Wechsel in der Drehrichtung möglich ist.

Auf dem Umfang des Großwälzlagers sollten so viel als möglich beaufschlagbare Elemente 14 bei möglichst kleiner Teilung der Kurvenbahn 13 untergebracht werden, um ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit der Drehbewegung zu erreichen. Hierbei richtet sich die Anzahl der Kurventeilungen und die der Elemente 14 nach der Größe des geforderten Drehmomentes. Die geometrische Form der Einzelteilung der Kurvenbahn 13 ist eindeutig bestimmt durch die Forderung nach einem gleichen Drehmoment über den vollen Kreisumfang, einen Drehwinkel von 360°.

Der mit einer Kurvenbahn 13 ausgestattete Innenring 10 wird in Drehung versetzt, sobald die Elemente 14 von dem Druckmittel beaufschlagt werden. Als Elemente 14, die die Energie des Druckmittels schlagbaren Elemente 14 führenden Bohrungen 15 und wirkt auf die Elemente 14, während die auf dem Rückhub befindlichen Elemente 14 das Öl durch die entsprechenden Kanäle über den Ölrücklaufanschluß 21 wieder zurückfördern. Die Ringkanäle 20 sind durch einen Ring 26 verschlossen, der angeschweißt ist. Das Lecköl fließt durch eine Leckölbohrung 22 ab. Dem Ölablaß dient eine Ölablaßbohrung 23. Bei einem Drehrichtungswechsel werden Druckölanschluß 18 und Ölrücklaufanschluß 21 gegeneinander vertauscht.

Im Innenring 10 ist eine Verzahnung 24 angeordnet, in weiche ein Antriebszahnrad 25 des Steueraggregates 17 eingreift und den Drehschieber antreibt. Die Übersetzung der Verzahnung 24 zum Antriebszahnrad 25 richtet sich nach der Teilung der Kurvenbahn 13 und muß ein vielfaches Ganzes betragen. Die Lauffläche der wellenförmigen Kurvenbahn 13 kann je nach Beanspruchung gehärtet oder vergütet sein.

Der Innenring 10 und der Außenring 11 des Großwälzlagers werden meist in Stahl ausgeführt. Sie können zur Verringerung des Gewichtes aus Leichtmetall, zur Erzielung von Korrosionsbeständigkeit und zur Herabsetzung der Permeabilität aus Bronze oder aus Kunststoff gefertigt sein. Die Elemente 14 sind hierbei entweder in einem besonderen, mit einem der Lagerringe verbundenen Ring angeordnet oder mittels Buchsen in einem der Lagerringe eingesetzt.

Entsprechend den Betriebsbedingungen und/oder

übertragen und mit der Kurvenbahn 13 korrespon- 45 den konstruktiven Anforderungen sind die Elemente

dieren, sind beispielsweise Wälzkörper (Kugeln oder 14 sowie die zugehörige Kurvenbahn 13 entweder in

Rollen) 141, die in Kolben 142 mit durchgehender axialer (Fig. 1) oder in radialer (Fig. 4) Richtung

Bohrung 1421 hydrostatisch gelagert sind und wobei angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigter Nockenantrieb für ein Großwälzlager als Zwischenglied für ein aus einem drehbaren und aus einem nicht drehbaren Teil bestehendes Gerät, gebildet aus einem Außen- und einem Innenring, von denen der eine an dem drehbaren und der andere an dem nicht drehbaren Teil des Gerätes angeschlossen ist unter Verwendung von druckmittelbeaufschlagbaren Elementen, die sich gegen eine wellenförmige Kurvenbahn abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Druckmittel beaufschlagbaren Elemente (14) im Außenring (11) oder im Innenring (10) untergebracht sind.

2. Nockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (10) oder der Außenring (11) Bohrungen (15) aufweist, in denen die als Kolben (142) ausgebildeten beaufschlagbaren Elemente (14) geführt sind.

3. Nockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (10) oder der Außenring (11) Bohrungen (15) aufweist, in denen die als Wälzkörper (Rollen 141) ausgebildeten, beaufschlagbaren Elemente in Buchsen (16) geführt sind.

4. Nockenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beaufschlagbaren Elemente als schwimmende, mit durchgehender Bohrung (1421) versehene, einen Wälzkörper (141) aufnehmende Kolben (142) gestaltet sind.

5. Nockenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmige Kurvenbahn (13) als ein mit dem Lagerring verbindbarer Ring ausgeführt ist.