DE3341866A1

DE3341866A1 - Mehrreihiges rollenlager

Info

Publication number: DE3341866A1
Application number: DE19833341866
Authority: DE
Inventors: Håkan 46300 Askim Stackling
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE3341866C2; US4530610A; IT8323795V0; IT1173682B; IT8324107A0; SE8207114L; FR2537675B1; GB8332907D0; JPS59117916A; SE439046B; GB2131894B; FR2537675A1; SE8207114D0; GB2131894A

Description

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH ·, Schweinfurt, 08.11.1983

SE 82 041 DE TPA/vh.fk

Mehrreihiges Rollenlager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrreihiges Rollenlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein zweireihiges Pendelrollenlager ist bekannt_/bei dem ein Führungsring zwischen den zwei Reihen von Rollen angeordnet ist (US-PS 1 914 548). Der Führungsring ist auf der Außenlaufbahn des Lageraußenringes gleitend geführt, so daß die Rollen der zwei Reihen auf den Stirnflächen des Führungsringes in einem bestimmten seitlichen Abstand voneinander gehalten und endseitig geführt werden. Diese Führung der Rollen ist besonders dann wichtig, wenn das Pendelrollenlager stoßartigen Belastungen ausgesetzt ist, welche die Rollen aus ihrer ordentlichen Stellung herauszubringen versuchen. Solche st.oßartigen Belastungen können z. B. bei schnellen schwingenden Verlagerungen des

Pendelrollenlagers auftreten, weil dann durch Schwingbeschleunigungen und Schwingverzögerungen hervorgerufene Massenkräfte an den Rollen im Pendelrollenlager angreifen. Da der Führungsring nach seinem Einbau die Außenlaufbahn direkt berührt,muß dieser einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser der Bohrungsränder der Außenlaufbahn ist. Der Führungsring des bekannten Rollenlagers muß aus einem biegsamen Werkstoff gefertigt sein, damit dieser bei seinem Einbau in den Lageraußenring radial elastisch zusammengedrückt, elliptisch verformt und dann in die Bohrung des Lageraußenringes eingeschnappt werden kann. Die größere Achse der Ellipse des verformten Führungsringes ist beim Einführen des Führungsringes in die Bohrung des Lageraußenringes so auszurichten, daß diese etwa parallel zur Achse des Pendelrollenlagers verläuft. Wegen dieser großen Einbauverformung muß der Führungsring des bekannten Rollenlagers aus einem Werkstoff gefertigt sein, der eine verhältnismäßig große elastische Biegung zuläßt. Derartige Werkstoffe haben jedoch im allgemeinen eine geringe Verschleißfestigkeit und verursachen außerdem im Kontakt an den Stirnflächen der Rollen eine größere Gleitreibung.

Bei einem anderen bekannten mehrreihigen Rollenlager ist der Führungsring mehrteilig ausgeführt (SE-PS 173 973).

Die einzelnen Segmente des Führungsringes werden bei ihrem Einbau in die Bohrung des Lageraußenringes gebracht und dort zum Herstellen eines vollständigen Führungsringes in Umfangsrichtung aneinander befestigt. Die Segmente des Führungsringes dieses Rollenlagers müssen also bei ihrem Einbau in den Lageraußenring nicht verformt werden. Nachteilig ist jedoch, daß der Führungsring aufgrund unvermeidlicher Fertigungstoleranzen und Befestigungsungenauigkeiten eine größere Unwucht und einen schädlichen Seiten-

schlag auf seinen Stirnflächen aufweist. Die Segmente des Führungsringes sind nämlich schwierig aneinander so zu befestigen, daß die umfangsseitigen Anlageflächen der Segmente des Führungsringes auf den Stirnflächen keine Absätze oder Stufen hervorrufen.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrreihiges Rollenlager der genannten Gattung zu schaffen, bei dem durch einen Führungsring mit äußerst formgenauen und verschleißfesten Stirnflächen eine einwandfreie endseitige Führung der Rollen gegeben ist.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Rollenlager muß der Innenteil des Führungsringes bei seinem Einbau in die Bohrung des Lageraußenringes nicht oder nur geringfügig verformt werden. Dieser kann also ohne weiteres aus einem harten und relativ unnachgiebigen Werkstoff hergestellt werden, der im allgemeinen eine kleine Gleitreibung und einen geringen Gleitverschleiß aufweist. Der Innenteil besitzt eine ringförmige Gestalt, die einfach herzustellen ist und die sich auch im schweren Betrieb des Rollenlagers nicht ändert. Der Führungsring hat also immer eine vorteilhaft kleine Unwucht. Da überdies die beiden seitliehen Stirnflächen des Innenteils des Führungsringes durch Paßfugen oder dgl. nicht unterbrochen sind, werden die Rollen auf diesen Flächen stoßfrei geführt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den ünteransprüchen beschrieben.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch den Lageraußenring eines Pendelrollenlagers mit eingebautem Führungsring,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Führungsringes im ausgebauten Zustand,

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeile A auf das in Fig. 2 gezeigte Außenteil (ohne Innenteil) des Führungsringes und

Fig. 4 eine teilweise Seitenansicht eines abgeänderten Führungsringes, der in den in Fig. 1 gezeigten Lageraußenring eines Pendelrollenlagers eingebaut sein kann.

In Fig. 1 ist der Lageraußenring 1 eines zweireihigen Pendelrollenlagers in einer Längsschnittebene gezeigt, die durch die Achse des Pendelrollenlagers geht. Die Außenlaufbahn 2 der Bohrung des Lageraußenringes 1 ist durchgehend kugelig konkav ausgebildet, so daß der an den beiden ebenen Stirnflächen 3, 4 des Lageraußenringes 1 vorhandene Durchmesser des kreisförmigen Bohrungsrandes kleiner als der Durchmesser im dazwischenliegenden mittleren Bereich der Außenlaufbahn ist.

Zwecks Schaffung einer besseren Übersicht ist in Fig. der Lagerinnenring des Pendelrollenlagers nicht dargestellt.

Zwischen balligen (kugelig konvexen) Rollen der beiden Reihen (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 1) ist ein Führungsring 5 eingebaut, der in der Mitte zwischen den beiden Stirnflächen 3 und 4 des Lageraußenringes 1 liegend angeordnet ist. Dieser Führungsring 5 hat zwei seitlich gegenüberliegende kegelige Stirnflächen 6, 7, auf denen die gegenüberliegenden Stirnflächen der Rollen der betreffenden Reihe im Betrieb gleitend geführt werden. Der Führungsring 5 ist auf der Außenlaufbahn 2 des Lageraußenringes 1 zentrisch und gleitend beweglich gehalten, so daß die Kugelmitte der kugeligen Außenlaufbahn immer mit der Mitte des Führungsringes 5 zusammenfällt.

Der Führungsring 5 besteht aus einem Innenteil 8 und einem auf der Mantelfläche des Innenteils 8 aufgesetzten Außenteil 9.

Der Innenteil 8 ist rotationssymmetrisch und massiv ausgebildet und am Umfang ringförmig geschlossen. Auf jeder Seite des Innenteils 8 ist die kegelige Stirnfläche 6, angeformt. Der Durchmesser der Mantelfläche des Innenteils 8 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der beiden Bohrungsränder der Außenlaufbahn 2. Auf diese Weise kann der Innenteil 8 bei seiner Montage ohne weiteres von einer der beiden Seiten des Lageraußenringes 1 in die Bohrung des Lageraußenringes 1 eingeführt werden. Das in Mittenstellung zwischen die beiden Stirnflächen 3 und 4 gebrachte Innenteil 8 weist ein relativ großes Radialspiel gegenüber der Bohrung des Lageraußenringes 1 auf. Deshalb wird anschließend der Außenteil 9 bei quergestelltem (geschwenktem) Innenteil 8 auf die Mantelfläche des Innenteils 8 aufgesetzt. Schließlich wird der Innenteil

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8 zusammen mit dem Außenteil 9 koaxial zur Achse des Pendelrollenlagers geschwenkt und ausgerichtet. Der Außenteil 9 überbrückt dann den radialen Zwischenraum zwischem dem Innenteil 8 und der Außenlaufbahn 2 entlang dem gesamten Umfang des Lageraußenringes 1.

Der Innenteil 8 des Führungsringes 5 ist aus hartem Grauguß hergestellt, welcher verschleißhindernde Eigenschaften aufweist und außerdem eine kleine Gleitreibung im Kontakt mit den Stirnflächen der Rollen aus Wälzlagerstahl verursacht. Der Außenteil 9 des Führungsringes 5 kann dabei aus einem beliebigen Werkstoff, also auch aus einem weichen, reibungsungünstigen Stahl, gefertigt sein, denn dieser berührt an keiner Stelle die Rollen.

Im vorliegenden Fall ist im Pendelrollenlager ein Führungsring 5 eingebaut, dessen Außenteil 9 an einer Stelle seines Umfanges getrennt ist und dort gegenseitig überlappende Endabschnitte aufweist (siehe Fig. 3). Ein Niet 9A greift in axialer Richtung durch ein in die Endabschnitte der Trennstelle eingearbeitetes Loch und verbindet diese Endabschnitte fest miteinander.

In Fig. 4 ist ein abgeänderter Führungsring 5 eines Pendelrollenlagers gezeigt, der einen elastisch biegsamen Außenteil 10 besitzt. Dieser Außenteil 10 ist auf einem Innenteil 8 festgesetzt, welcher genauso wie der in Fig. 1 und 2 dargestellte Innenteil 8 gestaltet ist. An einer Stelle seines Umfanges ist der Außenteil 10 geschlitzt, so daß die gegenüberliegenden Enden des Schlitzes sich nicht berühren. Der Außenteil 10 besitzt die Form einer mit Querwellen versehenen Bandfeder. Die radial nach außen weisenden Berge der Querwellen des Außenteils 10 berühren die Außenlaufbahn 2 des Lageraußenringes 1 und die

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radial nach innen weisenden Täler die Mantelfläche des Innenteil 8 des Führungsringes 5. Auf diese Weise überbrückt der Außenteil den radialen Zwischenraum zwischen dem Innenteil 8 und der Außenlaufbahn 2 an vielen Stellen des Umfangs des Lageraußenringes 1. Auf der Mantelfläche des Innenteils 8 ist eine Ringnut eingearbeitet. In diese Ringnut wird der Außenteil 10 eingesetzt, wenn der zugehörige Innenteil 8 in die Bohrung des Lageraußenringes 1 eingebaut und zum Einsetzen des Außenteils 10 quergestellt worden ist. Der Außenteil 10 ist somit in der Ringnut des Innenteils 8 seitlich festgehalten, er erstreckt sich über den größten Teil des Umfanges der Mantelfläche des Innenteils 8 und spannt aufgrund seiner Federeigenschaften radial nach innen gegen den Grund der Ringnut.

1.5 Im Rahmen der Erfindung können die beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele konstruktiv abgeändert werden. Der Außenteil des Führungsringes kann z. B. mit einer Ringnut in seiner Bohrung versehen sein, wobei dann radial vorspringende Abschnitte des zugehörigen Innenteiles in die Ringnut eingreifen. Der Außenteil kann auch aus mehreren am Umfang angeordneten Segmenten bestehen. Diese Segmente brauchen nicht unbedingt durch Nieten, Schrauben oder andere Befestigungsmittel zu einem vollständigen Ring verbunden zu sein, vielmehr können diese auch einzeln auf der Mantelfläche des Innenteils befestigt sein, so daß zwischen den Segmenten ein größerer umfangsseitiger Abstand vorhanden ist.

Der Außenteil 9 kann als ein ringförmiges, am Umfang geschlossenes Element ausgeführt sein und dann durch Ovaldrücken in den Lageraußenring eingebracht werden.

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AO

Er muß zu diesem Zweck aus einem genügend biegsamen Werkstoff hergestellt sein.

Die Stirnflächen 6, 7 des Innenteils 8 brauchen nicht kegelig ausgebildet zu sein, diese können auch eine den Stirnflächen der Pendelrollen angepaßte konkav gewölbte Kontur haben.

Das Rollenlager kann mehr als zwei Reihen von Rollen aufweisen, wobei dann jeweils ein Führungsring zwischen zwei benachbarten Reihen von Rollen in der Bohrung des Lageraußenringes eingebaut ist.

Die Außenlaufbahn der Rollen braucht nicht durchgehend kugelig geformt zu sein, sondern sie kann für jede einzelne Reihe von Rollen eine kugelabschnittförmige Fläche haben, wobei dann dazwischen eine Fläche in der Bohrung des Lageraußenringes vorhanden ist, auf der der Außenteil des Führungsringes gleitet und zentrisch gehalten ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Mehrreihiges Rollenlager mit einem Lageraußenring, der in seiner Bohrung eine im wesentlichen kugelig ausgebildete Außenlaufbahn für die Rollen, bei der an beiden seitlichen Enden je ein Bohrungsrand mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser im dazwischen liegenden Bereich vorhanden ist, und einen zwischen den Rollen zweier benachbarter Reihen angeordneten, auf dem dazwischen liegenden Bereich der Außenlaufbahn gleitend gehaltenen, mit seinen beiden seitlichen Stirnflächen die betreffenden Rollen endseitig berührenden Führungsring aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring

(5) aus einem die seitlichen Stirnflächen (6, 7) aufweisenden, unter mindestens einen der beiden Bohrungsränder in die Bohrung des Lageraußenringes (1) einführbaren, ringförmig geschlossenen, rotationssymmetrischen Innenteil (8) und einem nach dem Einführen des Innenteils (8) auf einer Mantelfläche des Innenteils (8) festsetzbaren, den radialen Zwischenraum zwischen dem Innenteil (8) und der Außenlaufbahn

(2) des Lageraußenringes (1) zumindest an einigen Stellen des Umfangs des Lageraußenringes (1) überbrückend angeordneten Außenteil (9, 10) besteht.

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2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (9, 10) des Führungsringes (5) aus mehreren, am Umfang des Innenteiles (8) angeordneten, durch Befestigungsmittel miteinander verbundenen Segmenten besteht.
3. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (9, 10) des Führungsringes (5) auf zumindest einem Teil seines Umfanges elastisch biegsam ausgebildet ist.
4. Rollenlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (9, 10) sich über den größten Teil des Umfanges der Mantelfläche des Innenteils sich erstreckend und radial nach innen gegen diese Mantelfläche elastisch spannend angeordnet ist.
5. Rollenlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil (10) des Führungsringes
(5) aus mehreren, am Umfang des Innenteils (8) angeordneten, nicht miteinander verbundenen Segmenten
besteht.
6. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil bzw. die
Segmente des Außenteils (10) als eine in Umfangsrichtung des Innenteils (8) verlaufende, mit Querwellen versehene Bandfeder ausgebildet ist (sind).
7. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (8) des
Führungsringes (5) auf seiner Mantelfläche eine
Ringnut trägt und der zugehörige Außenteil (9, 10)
auf dem Grund dieser Ringnut sitzend angeordnet ist.