DE2726914C2

DE2726914C2 - Radiallager

Info

Publication number: DE2726914C2
Application number: DE2726914A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Amagasaki Kume
Original assignee: SUEHIRO SEIKO CO Ltd MIKI HYOGO JP
Current assignee: SUEHIRO SEIKO CO Ltd MIKI HYOGO JP
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1982-06-24
Also published as: DE2726914A1; US4133587A; JPS52156254A; JPS556775B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radiallager entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches I oder 2.

Bei einem derartigen bekannten Radiallager bildet ein Getriebe eine Verbindung zwischen den umlaufenden Teiles des Lagers. Dieses Getriebe kompliziert das Lager und macht es raumaufwendig (DE-PS 8 70 047).

Die Verwendung von nachgiebigen Hohlröllen bei einem Wälzlager ist an sich bekannt. Diese Hohlrollen dienen jedoch jeweils einem anderen Zweck. Bei dem Rollenlager nach der DE-OS 2123981 dienen die Hohlrollen zur Verringerung der Auslenkung der Welle aus ihrer Mitte. Bei dem Rollenlager nach der DE-OS 25 595 dienen die aus Kunststoff bestehenden Hohlrollen zur Schmierung des Lagers und sind mit radialem Spiel auf mit Metallendringen verbundenen Distanzbuchsen angeordnet Hohlrollen, die massive Rollen mit Spiel umgeben, dienen bei dem Rollkörperlager nach der DE-PS 5 07 577 dazu, die Berührungsfläche beim Auftreten größerer Kräfte zu vergrößern, um eine Zerstörung der Rollkörper zu verhindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antrieb des mit verminderter Drehzahl ίο umlaufenden Zwischenringes des gattungsgemäßen Lagers so zu verbessern, daß mit einfachen und raumsparenden Mitteln ein Antrieb des Zwischenringes mit etwa der Hälfte der Drehzahl des jeweils umlaufenden Ringes ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 bzw. Anspruches 2 erfindungsgemäß gelöst Aufgrund der Anordnung der unter Vorspannung stehenden Hohlroilen, die bei einem Wälzlager jeweils eine massive Rolle nut Spiel umgeben, kann erreicht werden, daß der Zwischenring · mit einer Drehzahl läuft, die etwa der Hälfte der Drehzahl des Innenringes oder des Außenringes entspricht. Hierdurch wird die Reibungswärme, die außerhalb oder innerhalb des Zwischenringes entsteht, etwa auf ein Viertel der Wärme reduziert welche in Abwesenheit eines solchen Zwischenringes erzeugt würde, wodurch die maximal zulässige Drehzahl der Welle oder eines umlaufenden Körpers vergrößert wird. Der Zeichnung sind zwei Radiallager als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

F i g. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles, bei dem Teile ausgeschnitten sind, Fig.4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.

Das erste in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Forir eines Rollenlagers hat einen mitlaufenden Zwischenring. Ein innerer Laufring 1 isi auf einer drehbaren Welle befestigt und ein äußerer Laufring 2 ist mit einem Lagerkörper oder einem Lagergehäuse verbunden. Em mitlaufender Zwischenring 3 ist zwischen den Laufnngen 1 und 2 vorgesehen. Eine Anzahl Rollen 4 ist in jedem freien Raum zwischen diesen Ringen verteilt angeordnet.

In einer solchen Anordnung üblicher Rollen 4 innerhalb und außerhalb des Zwischenringes 1 läuft der Zwischenring 3 mit einer Drehzahl, die beträchtlich niedriger als die Hälfte der Drehzahl der drehbaren Welle oder des Innenlaufringes 1 ist. da das Reibungsmoment innerhalb des Zwischenringes 3 geringer als auf der Außenseite dieses Zwischenringes ist. Es könnte deshalb erwogen werden, die Drehzahl des Zwischenringes entsprechend der sich drehenden Welle durch die Rollen mittels Durchmessern zu steuern, die auf der Außenseite und auf der Innenseite des Zwischenringes unterschiedlich sind. Dies genügt jedoch in der Praxis nicht, damit der Zwischenring mit der halben Drehzahl der Welle umläuft.

Wie im einzelnen in Fig.2 gezeigt ist, sind nachgiebige Hohlröllen 5 aus Stahl od. dgl. vorgesehen, weiche massive Rollen 6 umschließen. Der Durchmesser der Rollen 6 ist geringfügig kleiner als der innere Durchmesser dieser Hohlröllen 5. Die Summe aus dem Durchmesser der Rolle 6 und aus dem Doppelten der Dicke der Wand der Hohlrolle 5 entspricht dem

Durchmesser der Einzelrolle 4. Die Hohlrollen 5 werden beim Einsetzen zwischen den Laufringen radial so zusammengedrückt, daß sie in der Drehrichtung der Ringe expandieren, wobei die Rolle 6 die Hohlrolle 5 an zwei Stellen an die Laufringe anlegt. Da die Drehung der Laufringe 1 und 2 die Hohlrollen 5 unter federnder Anlage an den Rollen 6 und den Laufringen zu drehen zwingt, haben die Sätze der Hohlrollen 5 und der Rolle 6 einen größeren Rollwiderstand als die einstückigen Rollen 4.

Eine angemessene Zahl solcher Sätze von Rollen 6 und Hohlrollen 5 ist anstelle von einstückigen Rollen 4 innerhalb des Zwischenringes 3 oder sowohl innerhalb als auch außerhalb des Zwischenringes derart angeordnet, daß das Verhältnis der Zahl der Hohlrolle-Rollen-Sätze gegenüber der Zahl der einstückigen Rollen 4 auf der Außenseite des Zwischenringes 3 um einen vorbestimmten Betrag kleiner ist als auf der Innenseite des Zwischenringes 3. Durch eine solche Anordnung sind die Momente der rollenden Reibung zwischen dem inneren Laufring 1 und dem Zwischenring 3 und zwischen dem Zwischenring 3 und dem äußeren Laufring 2 in der Weise gesteuert, daß der Zwischenring 3 der sich drehenden Welle oder dem inneren I.aufring 1 mit einer Drehzahl folgt, die so nahe wie möglich der Hälfte der Drehzahl des inneren Laufringes 1 ist, d. h. die Relativdrehzahl des inneren Laufringes 1 und des Zwischenringes 3 wird so gleich wie möglich der Relativdrehzahl zwischen dem inneren Laufring 3 und dem äußeren Laufring 2 gemacht

Unter der Annahme, daß die den kleinen Durchmesser aufweisende Rolle 6 nicht innerhalb der Hohlrolle 5 untergebracht ist und daß die Reibflächen der Ringe 1,2 und 3 und der elastischen Hohlrollen 5 so fein bearbeitet sind, daß die Gleitreibungskraft der Hohlrolie 5 so klein ist, wie die Formel F = 0,001 bis 0,0005 χ W angibt, wobei F die Reibungskraft und W die Last bedeuten, und da der Rollreibwiderstand der Hohlrolle 5 beträchtlich größer als der Gleitwiderstand ist, so rollt die Hohlrolle 5 nicht sondern sie gleitet nur. Diese erzeugt dahjr keinen Reibwiderstand, mit dem die Relativdrehzahlen der Ringe gesteuert werden können. Um den Gleitreibungswiderstand an den Stellen der Berührung zwischen der Hohlrolle 5 und den Laufringen zu erhöhen, wird diese Rolle innerhalb der Hohlrolle 5 untergebracht. Weil bei dieser Anordnung ein Teil der Lagerlast aber die Hohlrolle 5 auf die Rolle 6 aufgebracht wird, wird die Reibungskraft an den Berührungsstellen der Hohlrolle 5 vergrößert, so daß die Hohlrolle rollen kann und die daraus resultierende rollende Bremskraft die Drehzahl des Zwischenringes 3 steuert.

Wenn natürlich die Lagerlast gering ist, müssen Hohlrollen entworfen und benutzt werden, die eine so dünne Wand haben, daß sich die Hohlrollen ohne zu gleiten drehen.

Die F i g. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Anwendung auf ein Gleitlager, das einen mitlaufenden Zwischenring hat, der in einer Weise und auf einer Grundlage betätigt wird, die im wesentlichen die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist. Ein Zwischenring 13 ist zwischen einem äußeren Laufring 12 und einem inneren Laufring 11 angeordnet, der mit einer Anpaßhülse 14 fest verbunden ist, wobei die einzelnen Lagerschichten 15 einander gegenüberliegen. Durch Nuten erzeugte rinförmige Räume, die zwischen den Ansätzen an den beiden Rändern r¹ .· Laufringe 11, 12 und 13 vorhanden sind, werden in eir.er vorbestimmten Anzahl mit nachgiebigen Hohlrollen 5a, wie in Fig.2 dargestellt, bestückt, welche einen geringfügig größeren Außendurchmesser aufweisen als dem Abstand zwischen den Sohlen der vorgenannten Nuten der einander benachbarten Laufringe entspricht Abstandstücke 16 sind vorzugsweise beidseitig zu jeder nachgiebigen Hohlrolle 5a angeordnet. Die Hohlrollen 5a und die Abstandstücke 16 können jedoch in bestimmten Fällen auch nur innerhalb des Zwischenringes 13 angeordnet sein. Beim Ausführungsbeispiel eines Gleitlagers sollen die Hohlrollen 5a keine im Durchmesser kleineren Rollen einschließen, wie in Fig. 2 dargestellt ist, da die Hohlrollen unterschiedlichen Lagerbelastungen ausgesetzt sind, wenn die Schichten 15 während eines längeren Betriebes abgenutzt werden. In diesem Falle ist es notwendig, einen Kunststoff mit der Handelsbezeichnung Bakelite oder andere Werkstoffe anruwenden, die einen großen Reibungskoeffizienten gegenüber den Teilen der Laufringe und Büchsen haben, auf denen die Hohlrollen 5a gleiten, wodurch die Gleitreibung vergrößert wird, so daß die Ringe ohne zu gleiten rollen können. Ölbohrungen sind mit 17 bezeichnet, eine Mutter zum Befestigen der Anpaßbüchse mit 18 und eine Mutternsicherung mit 19.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radiallager mit einem äußeren Laufring, mit einem inneren Laufring und mit einem dazwischen angeordneten umlaufenden Zwischenring, wobei eine solche Verbindung der drei konzentrisch angeordneten Laufringe vorgesehen ist, daß die Drehzahl des Zwischenringes in einem vorbestimmten Verhältnis zur Drehzahl des inneren oder äußeren Laufringes steht, und wobei massive Rollen zwischen den Laufringen und dem Zwischenring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung in Form von je eine massive Rolle (6) mit Spiel umgreifenden, radial nachgiebigen Hohlrollen (5) ausgebildet ist, die unter radialer Vorspannung stehen und die mindestens zwischen dem leerlaufenden Zwischenring (3) und dem inneren Laufring (1) angeordnet sind, und daß die Anzahl der Hohlrollen-Rollen-Sätze (5, 6) derart gewählt tu. daß, wenn einer der mit äußerem Laufring oder innerern Laufring bszeichnctsn Rin^e sich gegenüber dem anderen Ring dreht, der Zwischenring sich im wesentlichen mit der halben Drehzahl des umlaufenden inneren oder äußeren Laufringes dreht

2. Radiallager mit einem äußeren Laufring, mit einem inneren Laufring und mit einem dazwischen angeordneten umlaufenden Zwischenring, wobei eine solche Verbindung der drei konzentrisch angeordneten Laufringe vorgesehen ist, daß die Drehzahl de^r. Zwischenringes in einem vorbestimmten Verhältnis zur Drehzahl des inneren oder äußeren Laufringes steht, daourch gekennzeichnet, daß die Verbindung neben einer üblichen Gleitfläche (15) radial nachgiebige Hohlro..en (5a) aus einem Material mit großem Reibungskoeffizienten aufweist, die mindestens zwischen dem leerlaufenden Zwischenring (13) und dem inneren Laufring (11) unter radialer Vorspannung in Ringnuten angeordnet sind, und daß die Anzahl der Hohlrollen derart gewählt ist, daß. wenn einer der mit äußerem Laufring oder innerem Laufring bezeichneten Ringe sich gegenüber dem anderen Ring dreht, der Zwischenring (3) sich mit etwa der Hälfte der Drehzahl des sich drehenden inneren oder äußeren Laufringes dreht.

3. Radiallager nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß zu mindestens einer der Hohlrollen (5a) Abstandstücke (16) in Reihe angeordnet sind.