DE3216010A1

DE3216010A1 - Waelzlager mit um eine achse rotierenden waelzkoerpern

Info

Publication number: DE3216010A1
Application number: DE19823216010
Authority: DE
Inventors: Edgar Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Martin
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1982-04-29
Filing date: 1982-04-29
Publication date: 1983-11-10

Description

Wälzlager mit um eine Achse rotierenden Wälzkörpern
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit um eine Achse rotierenden Wälzkörpern, die zwischen einer inneren und einer äußeren Laufbahn abrollen, wobei die Wälzkörper gegen die eine und andere Laufbahn gedrückt sind.
Um ein einwandfreies Abrollen der Wälzkörper sicherzustellen ist es erforderlich, diese in allen Betriebszuständen in Kontakt mit beiden Laufbahnen zu halten. Insbesondere bei einem großen Wälzlager treten in der Praxis jedoch Belastungszustände auf, bei denen die Trägheitskräfte des Wälzkörpersatzes größer werden als die Reibung zwischen den Wälzkörpern und ihren Laufbahnen. Dies hat zur Folge, daß die Wälzkörper nicht mehr einwandfrei abrollen sondern in der weniger belasteten Zone gleiten, was nach relativ kurzer Laufzeit zu Beschädigungen und letztlich zum Ausfall des Wälzlagers führt.
Um ein Gleiten der Wälzkörper und die daraus resultierenden Nachteile zu vermeiden hat man bekannte Wälzlager so weit vorgespannt, daß das Laufspiel gleich Null oder sogar negativ war. Diese Maßnahme ist jedoch nicht für alle Anwendungsfälle geeignet, da hierdurch insbesondere bei großen Wälzlagern ohne Käfig die Lagerreibung wesentlich erhöht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und mit einfachen Mitteln eine Gleitreibung zwischen den Wälzkörpern einerseits und den Laufbahnen andererseits zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß axial außerhalb der Wälzkörperstirnflächen auf mit den Wälzkörpern verbundene Zapfen Druckmittel einwirken, die auf den einen Zapfen eines Wälzkörpers radial nach außen und auf den anderen Zapfen desselben Wälzkörpers radial nach innen wirken. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dabei die Ausbildung so getroffen sein, daß die Druckmittel durch elastische oder mit Federn vorgespannte Bänder gebildet sind, von denen je eines auf die Zapfen am einen und anderen Ende der Wälzkörper einwirkt.
Durch diese Maßnahme wird jeder Wälzkörper auch in der Lastfreien Zone auf der einen Seite an die innere und auf der anderen Seite an die äußere Laufbahn gedrückt und dadurch eine Gleitreibung verhindert. Selbst bei großen Wälzlagern in vollrolliger Ausführung laufen dadurch die Wälzkörper einwandfrei um, was zu einer wesentlichen Erhöhung der Gebrauchsdauer führt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß sich das Band wenigstens über einen Teilbereich des Lagerumfangs erstreckt und sich auf den Zapfen abstützt.
Eine solche Ausbildung kann insbesondere bei sehr großen Lagern von Vorteil sein, da durch die Unterteilung des Bandes in Teilbereiche die Montage erleichtert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Band auf die Zapfen aufeinanderfolgender Wälzkörper abwechselnd innerhalb und außerhalb des Teilkreises einwirkt. Durch diese Ausführung wird bei Verwendung eines im Ausgangszustand flachen federelastischen Bandes ohne zusätzliche Maßnahmen die erforderliche Federvorspannung erzielt.
Nach einer Variante der Erfindung ist es denkbar, daß die Wälzkörper an ihren Stirnflächen einstückig angeformte Zapfen aufweisen. Dabei kann es zur Vermeidung von Gleitreibung zweckmäßig sein, daß zwischen den Zapfen einerseits und den Druckmitteln andererseits Wälzlager angeordnet sind.
Es ist aber auch möglich, daß jeder Wälzkörper mit einer zentrischen Bohrung versehen ist, in die ein die Wälzkörperstirnflächen überragender Bolzen eingesetzt ist.
Mit Vorteil ist die Ausbildung dabei so getroffen, daß zwischen dem Bolzen einerseits und der zentrischen Bohrung jedes Wälzkörpers andererseits Wälzlager angeordnet sind.
Durch die Anordnung von Wälzlagern wird die Reibung wesentlich verringert, so daß auch bei großen vollrolligen Wälzlagern ein ruhiger Lauf erzielt wird.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden.
Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in Ansicht, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt nach Fig. 3, Fig. 5 eine Teilansicht einer weiteren Variante und Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel.
Das Wälzlager nach den Figuren 1 und 2 besteht aus der die Innenlaufbahn bildenden Welle 1 und dem die Außenlaufbahn tragenden Außenring 2 sowie den zwischen diesen abrollenden Wälzkörpern 3. Diese sind mit die Wälzkörperstirnflächen 4 überragenden, einstückig angeformten Zapfen 5 versehen, auf die je ein elastisches Band 6 einwirkt, dessen Enden 7 sich an den Zapfen 5 aufeinanderfolgender Wälzkörper 3 abstützen.
Wie Fig. 2 an übertrieben schräg dargestellten Wälzkörpern 3 zeigt, greift das eine Band 6 am einen Zapfen 5 radial innerhalb des Teilkreises T an und drückt den Wälzkörper 3 auf dieser Seite gegen den Außenring 2, während das Band 6 am anderen Zapfen 5 des gleichen Wälzkörpers 3 außerhalb des Teilkreises T angreift und den Wälzkörper 3 auf dieser Seite gegen die Welle 1 drückt. Bei dieser Anordnung wirkt das Band 6 auf die Zapfen 5 aufeinanderfolgender Wälzkörper 3 abwechselnd innerhalb und außerhalb des Teilkreises T ein. Dabei wird der eine Wälzkörper 3 auf der linken Seite an den Außenring 2 und an der rechten Seite an die Welle 1 gedrückt, während der nachfolgende Wälzkörper 3 in entgegengesetzter Richtung an die Laufbahnen angedrückt wird. Durch den gleichzeitigen Kontakt eines Wälzkörpers 3 mit beiden Laufbahnen wird auch in der lastfreien Zone ein Gleiten der Wälzkörper 3 verhindert.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4, das im wesentlichen dem der Fig. 1 und 2 entspricht, ist je ein Band 8 vorgesehen, daß selbst nicht elastisch ist. Die Enden dieser Bänder 8 sind deshalb mit Hilfe eines Schlosses 9 verbunden, in dem die Bänder 8 über Tellerfedern 10 vorgespannt werden. Zur Vermeidung der Reibung zwischen den Zapfen 5 und den Bändern 8 sind auf den Zapfen 5 Wälzlager 11 angeordnet, an denen die Bänder 8 befestigt sind.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Erfindung bei der sich ein elastisches Band 12 auf jeder Seite der Wälzkörper 3 nur über einen Teilbereich des Lagerumfanges erstreckt.
Die Bänder 12 stützen sich dabei in Ausnehmungen 13 der Zapfen 14 ab.
In Fig. 6 ist ein Wälzkörper 15 dargestellt, der mit einer zentrischen Bohrung 16 versehen ist, in die ein die Wälzkörperstirnflächen 17 überragender Bolzen 18 eingesetzt ist. Zwischen diesem und der zentrischen Bohrung 16 des Wälzkörpers 15 sind Wälzlager 11 eingesetzt.
Obwohl die beschriebenen Ausführungsbeispiele alle auf vollrollige Wälzlager abgestellt sind, ist es nicht ausgeschlossen, die vorgeschlagenen Maßnahmen auch dann anzuwenden, wenn das Wälzlager mit einem Käfig ausgestattet ist. Dabei ist es durchaus denkbar, daß die auf die Zapfen einwirkenden Druckmittel unmittelbar mit dem Käfig verbunden sind.
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Claims

Ansprüche 1. Wälzlager mit um eine Achse rotierenden Wälzkörpern, die zwischen einer inneren und einer äußeren Laufbahn abrollen, wobei die Wälzkörper gegen die eine und andere Laufbahn gedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß axial außerhalb der Wälzkörperstirnflächen (4, 17) auf mit den Wälzkörpern (3, 15) verbundene Zapfen (5, 14, 18) Druckmittel (6, 8, 12) einwirken, die auf den einen Zapfen (5, 14, 18) eines Wälzkörpers (3, 15) radial nach außen und auf den anderen Zapfen (5, 14, 18) desselben Wälzkörpers (3, 15) radial nach innen wirken.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel durch elastische oder mit Federn (10) vorgespannte Bänder (6, 8, 12) gebildet sind, von denen je eines auf die Zapfen (5, 14, 18) am einen und anderen Ende der Wälzkörper (3, 15) einwirkt.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Band (12) wenigstens über einen Teilbereich des Lagerumfanges erstreckt und sich auf den Zapfen (14) abstützt.
4. Wälzlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (6, 8, 12) auf die Zapfen (5) aufeinanderfolgender Wälzkörper (3) abwechselnd innerhalb und außerhalb des Teilkreises einwirkt.
5. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (3) an ihren Stirnflächen (4) einstückig angeformte Zapfen (5) aufweisen.
6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zapfen (5) einerseits und den Druckmitteln (6) andererseits Wälzlager (11) angeordnet sind.
7. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wälzkörper (15) mit einer zentrischen Bohrung (16) versehen ist, in die ein die Wälzkörperstirnflächen (17) überragender Bolzen (18) eingesetzt ist.
8. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bolzen (18) einerseits und der zentrischen Bohrung (16) jedes Wälzkörpers (15) andererseits Wälzlager (11) angeordnet sind.