DE3402522A1

DE3402522A1 - Waelzlager mit drehwinkelabhaengigem drehwiderstand

Info

Publication number: DE3402522A1
Application number: DE19843402522
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1985-08-01

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3

8522 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

Wälzlager mit drehwinkelabhänqigem Drehwiderstand

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, bestehend aus zwei Laufringen, zwischen diesen abrollenden Wäizkörpern, und einer den Drehwiderstand des Wälzlagers drehwinkelabhängig beeinflussenden Bremseinrichtung, welche aus einer mit einem der Laufringe drehfest verbundenen Bremsbacke besteht, die unter Einwirkung einer Anpreßkraft an einer mit dem anderen Laufring drehfest verbundenen Gegenfläche anliegt.

Ein derartiges Wälzlager ist durch die DE-PS 30 47 464 bekannt, wobei bei diesem Wälzlager der Drehwiderstand dadurch beeinflußt wird, daß die Bremseinrichtung durch einen Nocken nur in den Bereichen des Drehwinkels aktiviert wird, in denen ein erhöhter Drehwiderstand erwünscht ist.

Das bekannte Lager arbeitet zwar durchaus zufriedenstellend, jedoch ist die Bremsvorrichtung konstruktiv derart aufwendig, daß sie das Wälzlager erheblich verteuert.

Durch die DE-PS 30 47 464 ist es außerdem bekannt, anstelle der mechanischen Betätigung der Bremsvorrichtung hydraulische oder eiektrische Mittel zu verwenden, was zwar zu einer Vereinfachung der Bremsvorrichtung führt, aber zugleich mit aer Gefahr mangelnder Zuverlässigkeit verbunaen ist, da bei Störungen im hydraulischen bzw. elektrischen System der erhöhte Drehwiderstand nicht mehr realisierbar ist.

PG 2020 -A -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der oben angegebenen Art zu schaffen, bei dem die Bremseinrichtung konstruktiv möglichst einfach ausgebildet und das Wälzlager somit kostengünstig hergestellt werden kann, ohne die Zuverlässigkeit des Wälzlagers dadurch einzuschränken, daß externe Mittel zur Betätigung der Bremseinrichtung verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anpreßkraft konstant ist und die Gegenfläche sich in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitte mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten aufweist.

Da der Drehwiderstand bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager nicht durch die Veränderung der Anpreßkraft der Bremsbacke beeinflußt wird, sondern durch den Reibungskoeffizienten der mit der Bremsbacke zusammenwirkenden Gegenfläche, sind keinerlei externe Betätigungsmittel für die Bremsvorrichtung erforderlich. Hierdurch wird zum einen die Bremsvorrichtung konstruktiv ganz erheblich vereinfacht, zum anderen ist, unabhängig von externen Systemen, ein zuverlässiges Funktionieren des Wälzlagers sichergestellt.

Nach Varianten der Erfindung werden die unterschiedlichen Reibungskoeffizienten der Abschnitte der Gegenfläche dadurch erzielt, daß diese von unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit sind oder aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

Um einen ruckfreien Lauf des Wälzlagers im Übergangsbereich zwischen dem höheren und dem niedrigeren Drehwiderstand zu gewährleisten, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Trennlinien benachbarter Abschnitte der Gegenfläche unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Gleitrichtung der Bremsbacke verlaufen.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, daß die Gegenfläche auf einer Begrenzungsfläche eines Laufringes vorgesehen ist, wobei diese Begrenzungsfläche des Laufringes vorteilhafterweise dessen Bohrungswandung ist, und daß einer der Abschnitte der Gegenfläche unmittelbar durch die Oberfläche der Begrenzungsfläche des Laufringes gebildet ist.

PG 2020 -Z-

Nach weiteren Varianten der Erfindung ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Wälzlagers dadurch, daß die Bremsbacke rechtwinklig zu der Gegenfläche längsverschieblich gelagert ist und die Anpreßkraft aurcr. elastisch ^facernde Mittel erzeugt wird. 5

Gemäß einer letzten Ausführungsform der Erfindung ist der Betrag der Anpreßkraft einstellbar.

In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. X einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager,

Fig. 2 eine teilweise Ansicht entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Wälzlager und

Fig. 4 eine teilweise Ansicht der Bohrungswandung des Lagers

nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Wälzlager mit einem äußeren Laufring 1 einem inneren Laufring 2 und zwischen diesen abrollenden Kugeln 3.

Mit dem äußeren Laufring 1 ist eine Bremsbacke 4 drehfest mittels eines Tragbügels 5 verbunden, in den Bolzen 6 eingeschraubt sind, auf denen die mit Bohrungen 7 versehene Bremsbacke 4 senkrecht zur Bohrungswandung 8 des inneren Laufringes 2 längsverschieblich angeordnet ist.

Die Bremsbacke 4 liegt unter Einwirkung einer durch auf den Bolzen 6 unter Vorspannung angeordnete Tellerfederpakete 9 erzeugten Anpreßkraft an der Bohrungswandung 8 des inneren Laufringes 2 an, wobei die Anpreßkraft mittels auf den Bolzen 6 vorgesehener Muttern 10 einstellbar ist.

PG 2020

Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 weiter ersichtlich, ist die Bohrungswandung 8 des inneren Laufringes 2 durch einen Belag gebildet, der aus den Abschnitten 11, 12 und 13 gebildet ist, welche aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Reibuncskoefnziencsn bestehen.

Werden ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Position die Laufringe des Wälzlagers so weit relativ zueinander verdreht, daß die Bremsbacke 4 den Abschnitt 11 verläßt und auf einem der Abschnitte 12 oder 13 gleitet, verändert sich der Drehwiderstand des Wälzlagers entsprechend dem Verhältnis der Reibungskoeffizienten der entsprechenden Abschnitte.

Der Drehwinkelbereich in dem z. B. ein niedriger Drehwiderstand gegeben ist, läßt sich in einfacher Weise durch die Größe des Winkelbereichs, über den sich der Abschnitt mit einem geringen Reibungskoeffizienten erstreckt, beeinflussen. Das Verhältnis zwischen dem niedrigeren und dem höheren Drehwiderstand kann, wie schon angedeutet, durch das Verhältnis der Reibungskoeffizienten der entsprechenden Abschnitte beeinflußt werden.

Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Wälzlager unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenden dadurch, daß die Bohrungswandung 14 des inneren Laufringes 15 nicht durch einen Belag gebildet ist, sondern die Bremsbacke 16, welche mit einem Belag 17 versehen ist, unmittelbar an der Oberfläche des inneren Laufringes 15 anliegt. Die Abschnitte mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten werden bei diesem Lager durch die in Fig. 4 sichtbaren Abschnitte 18, 19 und 20 der Bohrungswandung 14 gebildet, die von unterschiedlicher Obsrflächenbeschaffenheit sind. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die gesamte Bohrungswandung 14 des inneren Laufringes 15 zunächt einer Feinstbearbeitung (z. B. Läppen) unterzogen wird und anschließend in den Bereichen 19 und 20 z. B. durch Sandstrahlen wieder aufgerauht wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, verlaufen die Trennlinien zwischen dem Abschnitt 18 und den Abschnitten 19 und 20 unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Gleitrichtung des Bremsbackens. Hierdurch wird ein ruckfreier Übergang des Lagers aus dem Bereich des niedrigeren in den des höheren Drehwiderstandes und umgekehrt gewährleistet.

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3

3522 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

Ansprüche

1." Wälzlager, bestehend aus zwei Lauf ringen, zwischen diesen abrollenden Wälzkörpern und einer den Drehwiderstand des Wälzlagers drehwinkelabhängig beeinflussenden Bremseinrichtung, welche aus einer mit einem der Laufringe drehfest verbundenen Bremsbacke besteht, die unter Einwirkung einer Anpreßkraft an einer mit dem anderen Laufring drehfest verbundenen Gegenfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft konstant ist und die Gegenfläche (8, 14) sich in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitte (11, 12, 13, 18, 19/20) mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten aufweist.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (18, 19, 20) der Gegenfläche (14) von unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit sind.

3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (11, 12, 13) der Gegenfläche (8) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennlinien benachbarter Abschnitte (18, 19) und (18, 20) der Gegenfläche (14) unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Gleitrichtung der Bremsbacke (16) verlaufen.

5. Wälzlager nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfiäche (8, 14) auf einer Eegrenzungsfläche eines Laufringes (2, 15) vorgesehen ist.

PG 2020 - 2 -

ο. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsfläche des Laufringes (2, 15) dessen Bohrungswandung (8, 14) ist.

7. Wälzlager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Abschnitte (18, 19, 20) der Gegenfläche unmittelbar durch die Oberfläche der Begrenzungsfläche (IA) des Laufringes (15) gebildet ist.

8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacke (4, 16) rechtwinklig zu der Gegenfläche (8, 14) längsverschieblich gelagert ist.

9. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft durch elastisch federnde Mittel (9) erzeugt wird.

10. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Anpreßkraft einstellbar ist.