DE3425801A1 - Radial-axial-waelzlager - Google Patents

Radial-axial-waelzlager

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DE3425801A1
DE3425801A1 DE19843425801 DE3425801A DE3425801A1 DE 3425801 A1 DE3425801 A1 DE 3425801A1 DE 19843425801 DE19843425801 DE 19843425801 DE 3425801 A DE3425801 A DE 3425801A DE 3425801 A1 DE3425801 A1 DE 3425801A1
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Helmut Dipl.-Ing. 8535 Emskirchen Bode
Jürgen Dipl.-Ing. 8522 Herzogenaurach Oetjen
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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    • F16C19/381—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with at least one row for radial load in combination with at least one row for axial load
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Description

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3 ο 4 Z O ö U I 8522 Herzogenaurach
ANR 17 17 332
. i-
PG 2056
Radial-Axial-Wälzlager
Die Erfindung betrifft ein Radial-Axial-Wälzlager, welches aus einem Laufring besteht, der eine an ihrem einen Ende durch einen Bord begrenzte zylindrische Lauffläche für -die Radialbelastung aufnehmende zylindrische Wälzkörper aufweist und auf dessen dem Bord benachbarter Stirnfläche ein die Axialbelastung aufnehmender Wälzkörperkranz abrollt, wobei zwischen der Lauffläche und dem Bord ein Freistich vorgesehen ist.
Ein derartiges Wälzlager ist durch die FR-PS 551 761 bekannt.
Bei solchen Wälzlagern, die sich durch hohe axiale Tragfähigkeit und Steifigkeit auszeichnen, besteht infolge der zunehmenden Verbreitung von elektronischen Einrichtungen zur Steuerung, Regelung und Überwachung von Fertigungsabläufen häufig das Bedürfnis, die von dem Wälzlager aufgenommene Axialbelastung meßtechnisch erfassen und einer elektronischen Einrichtung zuleiten zu können. Insbesondere besteht ein Bedarf nach Wälzlagern, die zur meßtechnischen Erfassung der übertragenen Axialkraft geeignet sind und gegen herkömmliche Lager in bereits bestehenden Maschinen im Zuge einer Umrüstung voll austauschbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager der oben angegebenen Art zu schaffen, das mit Mitteln zur meßtechnischen Erfassung der Axialkraft versehen ist, ohne daß dadurch zusätzlicher Bauraum benötigt wird und ohne daß dadurch Steifigkeit und Tragfähigkeit des Wälzlagers nachteilig beeinflußt werden.
PG 2056 '_£-_.
-f
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen auf der Wandung des Fre!stichs angebracht ist und daß sich der von dem Wälzkörperkranz überrollte 3ereich der Stirnfläche wenigstens mit einem Teil seiner Breite mit der Projektion des Freistiches und der Seitenfläche des Bordes radial überdeckt.
Durch die Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens als Mittel zur meßtechnischen Erfassung der Axialkraft, insbesondere aber dadurch, daß dieser auf der Wandung eines ohnehin vorhandenen Freistiches angebracht wird, tritt kein zusätzlicher Bauraumbedarf auf. Da es in Abhängigkeit von den Abmessungen des verwendeten Dehnungsmeßstreifens allenfalls erforderlich ist, den Freistich geringfügig zu vergrößern, tritt keine Verringerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit des Wälzlagers ein. Abgesehen davon, daß es aus den obengenannten Gründen vorteilhaft ist, einen Dehnungsmeßstreifen in dem Freistich anzubringen, oietet dies auch in meßtechnischer Hinsicht Vorteile, da die im Bereich des Freistiches an der Oberfläche des Laufringes auftretenden Dehnungen vergleichsweise groß und daher gut zu erfassen sind. Schließlich ist dadurch, daß sich der von dem Wälzkörperkranz überrollte Bereich der Stirnfläche wenigstens mit einem Teil seiner Breite mit der Projektion des Freistiches und der Seitenfläche des Bordes überdeckt, sicnergeste^lt, daß durch die übertragung einer Axialkraft unter allen umstäncen Dehnungen der Wandung des Freistiches bewirkt werden.
Eine besonders hohe Meßgenauigkeit kann erreicht werden, wenn nach einer Variante der Erfindung der Dehnungsmeßstreifen auf dem Umfang eines Kreises angeordnet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Teilkreisdurchmesser des die Axialbelastung aufnehmenden Wälzkörperkranzes entspricht.
Um mit Sicherheit eine Beeinflussung der Axialkraftmessung durch die Radialbelastung zu vermeiden, Kann es vorteilhaft sein, nach einer Ausführung der Erfindung den Dehnungsmeßstreifen auf demjenigen Bereich der Wandung des Freistiches anzubringen, der von der Stirnfläcne aes Lauf ringes abgewandt ist, wcoei nach einer weiteren Ausfürrungsform der Erfindung dieser Bereich der Wandung des Freistiches euren sine radial gerichtete -lache gebildet ist.
PG 2056 -·?·-
Eine letzte Variante der Erfindung sieht für Anwendungsfälle, in denen Axialkräfte in beiden Richtungen auftreten und gemessen werden sollen, vcr, daß die Lauffläche an ihrem anderen Ende durch einen zweiten Bord begrenzt ist, daß auf der dem zweiten Bord benachbarten Stirnfläche des Laufringes ein Wälzkörperkranz abrollt und daß zwischen dem zweiten Bord und der Lauffläche ein Freistich vorgesehen ist, auf dessen Wandung wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen angebracht ist.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung IC dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager und
Fig. 2 ebenfalls einen teilweisen Längsschnit durch ein erfin
dungsgemäßes Wälzlager.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Radial-Axial-Wälzlager, welches einen äußeren Laufring 1 aufweist, der in seiner Bohrung eine Lauffläche 2 für 2C die Radialbelastung aufnehmende Rollen 3 aufweist, die außerdem auf einem inneren Laufring 4 abrollen. Zwischen der einen Stirnfläche 5 des Laufringes 1- und einer Laufscheibe 6 rollen außerdem Rollen 7 ab, welche die Axialbelastung aufnehmen.
Die Lauffläche 2 ist an ihren beiden Enden durch Borde 8 und 9 begrenzt, an deren Seitenflächen 10 und 11 die Stirnflächen der Rollen 3 geführt sind. Zwischen den Borden 8 und 9 und der Lauffläche 2 sind Freistiche 12 und 13 vorgesehen.
Auf der Wandung des der Stirnfläche 5 benachbarten Freistiches 12 ist ein Dehnungsmeßstreifen 14 angebracht, mittels dessen die durch eine von den Rollen 7 übertragene Axialkraft hervorgerufenen Dehnungen der Wandung des Freistiches 12 erfaßt werden können. Da diese Dehnungen ein Maß für die vorhandene Axialkraft darstellen, ist es möglich, diese mittels einer mit den Dehnungsmeßstreifen verbundenen elektronischen Meßeinrichtung zu bestimmen.
PG 2056 -JC-
-C-
Um den Dehnungsmeßstreifen 14 ohne Schwierigkeiten anbringen zu können, weist der Freistich 12 einen im Vergleich zu dem herkömmlich ausgeführten Freistich 13 etwas vergrößerten Querschnitt auf. Außerdem ist der Freistich 12 von einer solchen Gestalt, daß seine Wandung eine von der Stirnfläche 5 abgewandte radial gerichtete Fläche 15 aufweist, auf der der Dehnungsmeßstreifen 14 auf dem Umfang eines Kreises angeordnet ist, dessen Durchmesser dem des Teilkreises entspricht, auf dem die Rollen 7 angeordnet sind. _
Ausgehend von dem Freistich 12 führt eine Bohrung 16 zu einer in cer äußeren Mantelfläche des Laufringes 1 angebrachten, axial verlaufenden Nut 17. In dem so gebildeten Kanal können die vcn der Meßeinrichtung zu dem Dehnungsmeßstreifen 14 führenden Leitungen verlegt werden.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Radial-Axial-Wälzlager mit einem äußeren Laufring 18, in dessen Bohrung eine Lauffläche 19 für die Radialbelastung aufnehmende Rollen 20 vorgesehen ist, die beiderseits durch Borde 21 und 22 mit Seitenflächen 23 und 24 begrenzt ist.
Um in beiden Richtungen wirkende Axialbelastungen übertragen i_nc messen zu können, rollen im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Wälzlager auf beiden Stirnflächen 25 und 26 des Laufringes 18 Rollen 27 und 28 ab, wobei außerdem an beiden Enden der Lauffläche 19 zwischen dieser und den Borden 21 und 22 Freistiche 29 und 30 vorgesehen sind, die in der im Zusammenhang mit dem Lager gemäß Fig. 1 beschriebenen Weise ausgebildet und mit Dehnungsmeßstreifen 31 und 32 versenen sind.
Aus den Figuren ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes Wälzlager im Vergleich zu einem herkömmlichen weder einen größeren Bauraum benötigt noch hinsichtlich seine Tragfähigkeit und Steifigkeit benachteiligt ist.
In Fällen, in denen dies wünschenswert sein sollte, kann selbstverständlich im Gegensatz zu den in den Figuren gezeigten Wälzlagern, bei denen jeweils der äußere Laufring in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet Ist, stattdessen der innere Laufring entsprechend ausgeführt werden.
PG 2056 - S--
Ebenso ist es selbstverständlich möglich, mehr als einen Dehnungsmeßstreifen auf der Wandung eines Freistiches anzubringen.
- S'
Leerseite -

Claims (5)

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3 8522 Herzogenaurach ANR 17 17 332 PG 2056 Ansprüche
1. Radial-Axial-Wälzlager, welches aus einem Laufring besteht, der eine an ihrem einen Ende durch einen Bord begrenzte zylindrische Lauffläche für die Radialbelastung aufnehmende zylindrische Wälzkörper aufweist und auf dessen dem Bord benachbarter Stirnfläche ein die Axialbelastung aufnehmender Wälzkörperkranz abrollt, wobei zwischen der Lauffläche und dem Bord ein Freistich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen (14, 31) auf der Wandung des Freistiches (12, 29) angebracht ist und daß sich der von dem Wälzkörperkranz (7, 27) überrollte Bereich der Stirnfläche (5, 25) wenigstens mit einem Teil seiner Breite mit der Projektion des Freistiches (12, 29) und der Seitenfläche (10, 23) des Bordes (8, 21) radial überdeckt.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (14, 31) auf dem Umfang eines Kreises angeordnet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Teilkreisdurchmesser des die Axialbelastung aufnehmenden Wälzkörperkranzes (7, 27) entspricht.
3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (14, 31) auf demjenigen Bereich der Wandung des Freistiches (12, 29) angebracht ist, der von der Stirnfläche (5, 25) des Lauf ringes (1, 18) abgewandt ist.
4. -Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Stirnfläche (5, 25) abgewandte Bereich der Wandung des Freistichs (12,
29) durch eine radial gerichtete Fläche (15) gebildet ist.
PG 2056 - 2 -
5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (19) an ihrem anderen Ende durch einen zweiten Bord (22) begrenzt ist, daß auf der dem zweiten Bord (22) benachbarten Stirnfläche (26) des Laufringes (18) ein Wälzkörperkranz (28) abrollt und daß zwischen dem zweiten Bord (22) und der Lauffläche (19) ein Freistich (30) vorgesehen ist, auf dessen Wandung wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen (32) angebracht ist.
DE19843425801 1984-07-13 1984-07-13 Radial-axial-waelzlager Withdrawn DE3425801A1 (de)

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