DE2327625A1

DE2327625A1 - Rollenlageraufbau

Info

Publication number: DE2327625A1
Application number: DE2327625A
Authority: DE
Inventors: Charles B Hurd; Gerald W Richmond; Leo E Richmond; Earl F Tidholm
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1972-06-29
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1974-01-17
Also published as: IT989482B; US3794393A; AU5678473A; JPS5310226B2; CA979057A; FR2191649A5; GB1385834A; JPS4963845A; AU464316B2

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank ^"

Dipl. Ing. H. Hauck - Dipl. Phys. W. Schmitt

DIpI. Ing. E. Graalfs - Dipl. Ing. W. Wehnert

8 München 2, Mozartstraße 25

Telefon 5380586

Borg-Warner Corporation

200 South Michigan Ave.

Chicago, 111. 60604,USA 29. Mai 1973

Anwaltsakte M-2677

Rollenlageraufbau Die Erfindung betrifft Gehäuse für Rollenlageraufbauten.

Gehäuse, etwa Zapfenlager und Flanschböcke mit Ro-llenlagereins ätz en, sind in der Technik allgemein bekannt. Es gibt grund-, .. sätzlich zwei Arten von Lageraufbauten. Der eine ist ein Lageraufbau mit feststehender Lage und der andere ist als selbsteinstellender Lageraufbau bekannt. Der Lageraufbau mit feststehender Lage kann nur mit geringen Wellenfluchtungsfehlern umgehen, während er-im allgemeinen kompakt ist und verhältnismäßig wenig Teile hat. Der selbsteinstellende Lageraufbau ist im allgemeinen komplizierter, größer und ist aus einer großen Anzahl von Teilen hergestellt. Für gewöhnlich kann ein selbsteinstellender Lageraufbau nicht an die räumlichen Bedingungen eines feststehenden Lagers 'angepaßt werden.

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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rollenlageraufbau vorgesehen mit einem Gehäuse,etwa einem Gußlagerbock,und mit einem auswechselbaren, abgedichteten, mit Dauerschmierung versehenen Rollenlager. Der Aufbau ist klein, einfach und hat verhältnismäßig wenig Teile. Der Aufbau ist in der Lage, übliche Anordnungen mit fester Einstellung wie sie zur Zeit'verwendet werden zu ersetzen, ohne zusätzlichen Platz einzunehmen. Während das Lager im allgemeinen mit einer Dauerschmierung versehen ist, gestattet sein Aufbau bei Bedarf dessen Nachschmierung.

Der Lagerbock besteht aus einem Guß mit einer Tasche oder einem Hohlraum, der durch eine innen bearbeitete Kugelfläche begrenzt ist, die mit einer äußeren Kugelfläche am Lager in Eingriff steht, so daß sich das Lager gegenüber dem Gußteil bewegen kann und.die selbsteinstellende Eigenschaft des Aufbaus vorsieht. Die äußere Kugelfläche ist auf einem oder einem ersten Element eines zweiteiligen, äußeren Laufkranzaufbaus vorgesehen. Der äußere Laufkranzaufbau besteht aus dem Glied mit der äußeren Kugelfläche, das mit einer Laufbahn oder inneren Fläche für eine theoretische Linienberührung mit einem Rollensatz und einer zylindrischen Fläche zur Aufnahme eines ringförmigen Glieds mit einer die andere Laufbahn bildenden, inneren Fläche versehen ist, Das Lager weist zusätzlich zum äußeren Laufkranzaufbau einen inneren Laufkranz auf, Kegelrollensätze, einen Rollenhalter oder Käfig für jeden Rollensatz, eine Einrichtung, durch die der" Aufbau als Einheit gehalten wird, und Schmiermitteldichtungen am Ende der Einheit. Die Halteeinrichtung des Aufbaus kann

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verschiedene Formen annehmen und ist mit dem ersten Element des äußeren Laufkranzaufbaus zusammengebaut und gestattet ein Vorspannen des Aufbaus entsprechend den Angaben des Bestellers. Es ist eine"Öffnung vorgesehen für das Einführen von Schmiermittel, wodurch die Einheit von der Fabrik geschmiert und bei Bedarf nachgeschmiert werden kann.

Es können verschiedene Bauarten von Gußlagerböcken verwendet werden. Eine Bauart ist mit einem Ladeschlitz· versehen, durch den das Lager eingesetzt werden kann. Eine andere Bauart ist der aufgeteilte Gußbock, der aus einer Basis und einem Oberteil aufgebaut ist und durch die Lageraufnähmezone geteilt wird. Eine dritte Bauart des.Gußbocks ist eine solche-, bei der ein Haltering verwendet wird zum Halten des Lagers in der Betriebslage. Während irgendeine Bauart eines Gußlagerbocks verwendet werden kann zur Aufnahme eines Lagers nach der vorliegenden Lehre, ist daran zu erinnern, daß das Lager eine solche Größe hat, daß es die Anordnungen mit fester Einstellung ersetzt. Der Gußlagerbock ist mit anderen Worten auch kompakt. '.

Die Erfindung kann auch bei Flanschböcken zur Bildung eines Lageraufbaus verwendet werden. Bei dieser Verwendung werden die gleichen Vorteile erzielt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Lagerbocks mit einem

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Lager nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 einen-Schnitt entlang der'Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt einer Abänderung des Lagers.

In Fig. 1 ist ein Gußlagerbock 10 mit einer Tasche oder einem Hohlraum IU dargestellt, der zur Aufnahme eines Lagers 16 von einer inneren Kugelfläche 14 begrenzt wird. Die Mitte des Radius¹ des die Fläche 14 erzeugenden Bogens ist an der geometrischen Mitte des Aufbaus angeordnet. Die Basis des Gußteils 10 ist zur Aufnahme von nicht gezeigten Schrauben mit Langlöchern 18 versehen, durch die der Bock für eine seitliche Einstellung"auf einem Träger angebaut wird.

Der Bock 10 hat einen Ladeschlitz 20 zur Aufnahme des Lagers Der Ladeschlitz hat zylindrische Enden 22 mit einem Radius, der wenigstens so groß ist wie der Kugelradius des Lagers 16, und mit einer Breite, die wenigstens so breit ist wie der äußere Lagerkranzaufbau des Lagers 16. Der Ladeschlitz 20 erstreckt sich von der Mittelebene des Bocks axial zu einem offenen Ende der Lagerpfanne 12. Das Lager 16 wird durch Drehen eingesetzt, so daß seine Achse senkrecht zur Achse des Bocks und der Ebene des Lagers steht. Nach dem Einsetzen des Lagers in die Pfanne 12, wird es in die Gebrauchslage gedreht. Das Entfernen des Lagers

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erfordert die Umkehrung dieser Schritte. Eine übliche Schmiervorrichtung 24 wird in eine Gewindebohrung 2 6 im Gußteil eingeschraubt und sieht eine Vorrichtung vor, durch die ein Schmiermittel zwischen den Bock und das Lager eingeführt werden kann.

In einigen Fällen wird das Lager zusammengebaut, nachdem der äußere Laufkranz in den Gußlagerbock eingesetzt ist. Während oben der Zusammenbau in einem Gußbock mit einem Ladeschlitz beschrieben wurde, ist es auch zu beachten, daß das Lager auch bei anderen Bauarten von Gußböcken verwendet werden kann.

Das' Lager 16 besteht aus einem zylindrischen, inneren Laufkranz 30, einem zweiteiligen, äußeren Laufkranzaufbau 32, Rollenpaaren 34-, 36 und Rollenhaltegliedern oder Käfigen 38.

Der inner Laufkranz 30 hat einen Innendurchmesser JtO, der eine Welle von im wesentlichen dem gleichen Durchmesser aufnehmen kann, und eine äußere Ausbildung "aus zwei konischen Laufbahnen 4-6, 48, die miteinander und mit der Achse des inneren Durchmessers zusammenfallen. Die Laufbahnen sind so angeordnet, daß sie die Kegelrollen 34A, 36A der Rollengruppen aufnehmen, die bei ihrer Ausrichtung im Betrieb in theoretischer Linienberührung stehen. Fortsätze 50 des inneren Laufkranzes sind etwa bei 52 geschlitzt zum Aufnehmen einer Wellenfeststellvorrichtung 5^, durch die die Welle in ihrer Lage festgestellt wird. Während Fig. 1 und 2 der Zeichnung eine Wellenfeststellvorrichtung 54 an einem Ende der Hülse zeigen, ist es ersichtlich, daß in eini-

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gen Fällen der innere Laufkranz zwei Fortsätze 50 hat, so daß Feststelleinrichtungen 54 an,beiden Enden benötigt werden oder verwendet werden können.

Der äußere·Laufkranzaufbau 32 enthält ein Glied 56 mit der äußeren Kugelfläche 5 7 und einer konischen Laufbahn 5 8 für theoretische Linienberührung mit einer Rollengruppe. Das Glied 56 hat eine zylindrische Bohrung 60 zur Aufnahme eines Halterings 62 mit einer äußeren, zylindrischen Fläche 64- mit einem Durchmesser, der in die Bohrung 60 paßt. Der Ring 6 2 ist mit einer konischen Laufbahn 66 versehen für theoretische Linienberührung mit der anderen Rollenlagergruppe. Es können verschiedene Einrichtungen verwendet werden zum Zusammengebauthalten des Rings 62 und des Glieds 56. Eine solche Einrichtung sieht auch eine geeignete Methode vor zum Vorsehen eines kontrollierten Endspiels und eine. Methode zum Vorspannen der Anordnung gemäß den Angaben eines Bestellers. Das Glied 56 kann z.B. bei 6 8 geschlitzt sein zur'Aufnähme eines geteilten Feststellrings 70. Es können verschiedene Breiten der Feststellringe verwendet werden. Die Glieder können mit Gewinde versehen sein, so daß der Ring 62 in das Glied 56 eingeschraubt werden kann. Der Ring 62 und das Glied können durch Preßsitz verbunden oder sogar verschweißt werden.

Dichtungen 72 sind an den Enden zwischen den inneren und äußeren Laufkränzen vorgesehen, um den Austritt von Schmiermittel zu verhindern und die Lager gegen das Eindringen von Schmutz oder

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anderem Fremdmaterial abzudichten. Die Dichtungen sind so beschaffen, daß sie eine gegenseitige Bewegung zwischen den inneren und äußeren Laufkränzen zulassen.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung des erfindungsgemäßen Lagers. Der Hauptunterschied zwischen dem Lager in Fig. 2 und 3 ist der , daß die Mitte C des Radius¹ der Umlauffläche der äußeren Kugelfläche 28 der Ausführungsform von Fig. 3 gegenüber der geometrischen Mitte G des Lagers versetzt ist.

Das Merkmal der "versetzten Mitte" gestattet ein Gußteil mit verminderter Größe mit im wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke und mit im wesentlichen gleichmäßiger Gußfestigkeit. Gleichmäßige Wände gestatten eine gleichmäßige Wärmebehandlung. Die Konstruktion ergibt wegen der Gleichmäßigkeit der Wandstärke volle Belastungsfähigkeit bei jedem Ausrichtungsfehler. Das.Lager ist so beschaffen, daß es in Abhängigkeit von der Schubbelastung nach Wahl eingestellt werden kann. Die Anordnung wird so eingestellt j daß extreme Schubbelastungen auf die rechte Seite der Anordnung ausgeübt werden wie in Fig. 3 zu sehen. Alle übrigen Teile sind die gleichen wie bei der Beschreibung von Fig. 2 und haben die gleichen Bezugszeichen, so daß für die Beschreibung der verschiedenen Teile auf die obige Beschreibung hingewiesen wird. Es sind hier Feststellringe BH an jedem Ende des Lagers dargestellt.

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Jedes beschriebene Lager hat eine bei 76 angesenkte, radiale Öffnung 7M-. Schmiermittel wird durch die öffnung 74 und die Ansenkung 76 eingeführt. Ein im Bock enthaltener Bolzen 78 paßt in die Ausnehmung 76 zum Einstellen des Lagers im Bock. Der Bolzen 78 beseitigt eine Drehbewegung .des äußeren Laufkranzes, ohne die Fähigkeit der Anordnung zum Selbstausfluchten zu beeinflussen. Der Bolzen kann zum Nachschmieren der Anordnung entfernt werden.

Während die Erfindung im Hinblick auf einen Gußlagerbock beschrieben wurde, kann der Aufbau der Lagerhülse in gleicher Weise bei einem Flanschbock verwendet werden. Während das Lager vorzugsweise vorher zusammengebaut und in der Fabrik abgedichtet wird» kann es an Ort und Stelle zusammengebaut und gleichzeitig abgedichtet werden.

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Claims

Patentansprüche

i.) Rollenlageraufbau, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Hohlraum zum Aufnehmen eines Rollenlagers, wobei' der Hohlraum durch eine innere Kugelfläche begrenzt wird, und bestehend aus einem Rollenlager im Hohlraum, das innere und äußere Laufkränze und zwei Rollenlageraufbauten zwischen inneren und äußeren Laufkränzen aufweist, wobei der innere Laufkranz in Abstand angeordnete, konische Laufbahnen für eine theo-. retische Linienberührung mit Rollen des Aufbaus und eine
konzentrische Bohrung zum Aufnehmen einer Welle aufweist, und wobei der.äußere Laufkranz gekennzeichnet ist durch
ein erstes Gli.ed (56) mit einer äußeren Kugelfläche (57), die der inneren Kugelfläche (I¹+) des Bockhohlraums (12)
entspricht, mit einer Laufbahn (58) für eine theoretische Linienberührung mit einem Rollensatz (36A) eines Rollenlageraufbaus und mit einer zylindrischen Bohrung (60), die sich von der Laufbahn nach außen erstreckt, und .durch ein Ringglied (62) mit einer äußeren, zylindrischen, der Bohrung (60) entsprechenden Ausbildung, die in einer Bohrung aufgenommen wird, mit einer inneren Laufbahn (66) für eine theoretische Linienberührung mit den Rollen der anderen
Rollenanordnung (34-A) und mit einer Halteeinrichtung (68, 70) zum Halten des Lagers -und des Ringglieds (62) des äußeren Laufkranzes (32) in der Betriebslage.

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2. Rollenlageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

. daß die Halteeinrichtung (68, 70) so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie ein'kontrolliertes Endspiel und eine kontrollier-. te Vorspannung des Aufbaus zuläßt.
3. Rollenlageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (68, 70) einen geteilten Feststellring (70) aufweist, der in einer Nut im äußeren Laufkranz (56) aufgenommen wird.
4. Rollenlageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, " daß der Radius des erzeugenden Bogens der zylindrischen Fläche (64) des äußeren Laufkranzes einen Mittelpunkt am geometrischen Mittelpunkt des Lagers hat.
5. Rollenlageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des erzeugenden Bogens der zylindrischen Fläche (64) des äußeren Laufkranzes einen Mittelpunkt hat, der gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt des Lagers versetzt ist.
6. Rollenlageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Laufkranz am Drehen im Gehäuse (10) gehindert wird.

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