DE3713402A1

DE3713402A1 - Zweireihiges zylindrisches dehnungslager

Info

Publication number: DE3713402A1
Application number: DE19873713402
Authority: DE
Inventors: Albert L Larou
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1988-01-07
Anticipated expiration: 2007-04-22
Also published as: GB8708850D0; US4673302A; DE3713402C2; GB2192435A; CA1244074A; GB2192435B; JPS639718A; JPH0461970B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager und betrifft insbesondere Rollenlager, die so aufgebaut sind, daß sie eine begrenzte axiale Ausdehnung der Welle zulassen, die in dem Lager gelagert ist, und selbstausrichtend sind, d.h. eine gewisse Fehlausrichtung der Welle bezüglich des Lagers zulassen. Solche Dehnungslager sind besonders geeignet zur Verwendung in Umgebungen, wo die Lagervorrichtungen extremen Temperaturen ausgesetzt sind.

Die US-PS 38 07 819, 38 45 999 und 38 50 485 beschreiben verschiedene Strukturen, die eine relative axiale Bewegung zwischen dem äußeren Laufring der Lagervorrichtung und der in dem Lager gelagerten Welle gestatten. Die darin beschriebenen Lagerstrukturen sind selbstausrichtend, um eine gewisse Wellenfehlausrichtung relativ zu dem Lager und seinem Träger zuzulassen.

Die US-PS 23 24 676 bezieht sich auf ein Rollenlager (Fig. 1), dessen innerer Laufring A (Kurbelwelle) einen Teil kleineren Durchmessers hat, dessen Länge nicht angegeben ist. Der Zweck der in dieser US-Patentschrift beschriebenen Erfindung ist es, Materialien für die Büchse D und den Becher C so zu wählen, daß die Spalte unter veränderlichen Temperaturbedingungen kontrolliert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein zweireihiges zylindrisches Lager ein Gehäuse oder einen Lagerbock auf, der an einem Träger befestigbar und so aufgebaut ist, daß er eine Lagervorrichtung aufnehmen kann. Die Lagervorrichtung weist einen spanabhebend bearbeiteten äußeren Laufring, einen spanabhebend bearbeiteten inneren Laufring und zwei Reihen von zylindrischen Rollen zwischen denselben auf, wobei die Rollen jeder Reihe durch einen Rollenhalter in gegenseitigem Abstand gehalten werden, der im allgemeinen aus Nylon o. dgl. besteht. Der Lagerbock besteht im allgemeinen aus Metallguß und hat eine spanabhebend bearbeitete, insgesamt sphärische innere Oberfläche, die der Form der äußeren Oberfläche des äußeren Laufringes angepaßt ist, oder umgekehrt. Der äußere Laufring ist im wesentlichen zylindrisch und hat innen eine zylindrische äußere Laufbahn, wobei die äußere Laufbahn eine axiale Länge hat, die gleich der axialen Länge oder etwas größer als die axiale Länge der zwei Rollenreihen ist, so daß zwischen den Rollen und den Laufbahnen kein Verklemmen erfolgen kann. Der innere Laufring ist ebenfalls zylindrisch und dient zum Aufnehmen einer Welle, mit der er verbunden wird. Der innere Laufring ist mit einer inneren Laufbahn versehen, deren axiale Länge größer ist als die axiale Länge der äußeren Laufbahn und der Rollen, um eine begrenzte relative Axialbewegung zwischen dem äußeren Laufring und den Rollen einerseits und dem inneren Laufring und der Welle, mit der der innere Laufring verbunden ist, andererseits zu gestatten.

Der innere Laufring wird mit der Welle mittels Feststellschrauben verbunden, die durch Öffnungen in dem inneren Laufring hindurchgeführt und in Ringteile eingeschraubt werden, welche den inneren Laufring umgeben. Die Verbindungen zwischen dem inneren Laufring und der Welle können an einem Ende oder an beiden Enden des inneren Laufrings vorgesehen werden. Eine weitere Verbindungseinrichtung kann benutzt werden, beispielsweise die sogenannte SKWEZLOC-Verbindungseinrichtung, die in den US-PS 32 76 828 und 45 37 519 beschrieben ist.

Die Lagervorrichtung nach der Erfindung ist mit Dichteinrichtungen zwischen den Laufringen und außerdem mit Einrichtungen zum Einleiten von Schmiermittel in den Zwischenraum oder Rollenhohlraum zwischen den Laufringen versehen. Dieses Schmiersystem weist außerdem einen Arretierstift auf, der die Relativbewegung zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse oder Lagerbock begrenzt, aber einen gewissen Grad an Selbstausrichtung gestattet, d.h. ein begrenztes Ausmaß an Fehlausrichtung zwischen der Welle und dem Lagerträger zuläßt.

Der Lagereinsatz, d.h. der innere und der äußere Laufring sowie die Rollen werden üblicherweise als ein Baustein ausgebildet, so daß sie leicht ausgetauscht werden können, ohne daß das vollständige Auseinanderbauen der Bauteile zur Reparatur erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Endansicht eines Lagers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Typs einer Lagerdichtung, und

Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer weiteren Lagerdichtung.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Lager 10, das einen Lagerbock oder ein Gehäuse 12 aufweist, das wie dargestellt aus zwei Teilen 12 A und 12 B besteht, die durch Schrauben 14 miteinander verbunden sind, einem äußeren Laufring 16, einem inneren Laufring 18 und einer Verriegelungseinrichtung 20, durch die das Lager 10 mit einer Welle 22 verbunden ist. Der Lagerbock 12 ist mit Schraubenlöchern 24 zum Aufnehmen von nicht dargestellten Schrauben zur Befestigung des Lagers 10 an einem ebenfalls nicht dargestellten Träger versehen. Die Einzelheiten des Lagers 10 werden unter Bezugnahme auf die übrigen Figuren der Zeichnung unter Verwendung derselben Bezugszahlen für entsprechende Teile beschrieben.

Gemäß Fig. 2 ist der Lagerbock 12 mit einer inneren sphärischen Oberfläche 26 versehen, die eine komplementär geformte Oberfläche 28 an dem äußeren Laufring 16 erfaßt. Der äußere Laufring 16 ist mit einer zylindrischen äußeren Laufbahn 30 versehen, welche der axialen Ausdehnung von zwei gegenseitigen Abstand aufweisenden Reihen von Rollen 36 entspricht, welch letztere durch einen Rollenhalter 38 radial und axial auf Abstand gehalten sind.

Der innere Laufring 18 ist mit einer Bohrung 32 zur Aufnahme der Welle 22 und mit einer zylindrischen inneren Laufbahn 40, deren axiale Länge größer als die axiale Länge der äußeren Laufbahn 30 ist, versehen. Der äußere Laufring 16 besteht aus zwei Teilen 16 A, 16 B, die beim Zusammenbauen des Lagers miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen. Der innere Laufring 18 ist mit einer und üblicherweise mit mehreren gegenseitigen radialen Abstand aufweisenden Öffnungen 46 an jedem Ende versehen. Zum Verriegeln des Lagers 10 auf der Welle 22 werden Verriegelungsringe 48 benutzt, die jeweils Feststellschrauben 50 zum Hindurchführen durch die Öffnungen 46 und zum Ausüben von Druck auf die Welle 22 aufweisen. Die Feststellschrauben 50 werden in Öffnungen 51 eingeschraubt.

An jedem Ende des Lagers 10 ist eine Dichteinrichtung 52 vorgesehen, deren Einzelheiten in den Fig. 3 und 4 gezeigt und im folgenden beschrieben sind. Die Dichtungen 52 verhindern das Entweichen des Schmiermittels aus dem Raum oder Hohlraum 54 zwischen dem äußeren und dem inneren Laufring, in welchem die Rollen 36 angeordnet sind. Die Dichtungen 52 verhindern außerdem im wesentlichen das Eindringen von Schmutz und Teilchen in den Hohlraum 54 und können so aufgebaut sein, daß sie ein kontrolliertes Entweichen des Schmiermittels aus dem Hohlraum 54 gestatten.

Zum Einleiten des Schmiermittels, üblicherweise Schmierfett, in den Hohlraum 54 sind Schmiermittelkanäle 56 und 58 in dem Lagerbock bzw. dem äußeren Laufring 16 vorgesehen. Ein Schmiernippel 60 ist in den Kanal 56 eingeschraubt, und eine vergrößerte Aussparung 62 ist in der äußeren Oberfläche 28 des äußeren Laufrings 16 vorgesehen. Ein Arretierstift 64 ist in dem Kanal 56 aufgenommen und erstreckt sich in die Aussparung 62. Der Arretierstift 64 gestattet, daß Schmiermittel an ihm vorbei in den Hohlraum 54 gelangt, verhindert aber im wesentlichen eine Relativdrehung zwischen dem Lagerbock 12 und dem äußeren Laufring 16, wobei er aber dem Lager 10 gestattet, eine begrenzte Fehlausrichtung der Welle 22 relativ zu dem Lagerträger zuzulassen.

Die Dichteinrichtungen 52 können wenigstens eine der Ausgestaltungen haben, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Fig. 3 zeigt eine Filzdichtung aus zwei Schleuderringen 66 und 68 mit einem dazwischen angeordneten Filzring 70, wobei es sich um eine bekannte Konstruktion handelt. Fig. 4 zeigt eine Lippenkontaktdichtung, die ein gehaltertes elastisches Lippenteil 72 aufweist, das den drehbaren inneren Laufring 18 berührt. Falls zu großer Schmiermitteldruck ausgeübt wird, wird das Schmiermittel an den Lippendichtungen vorbei axial nach außen gedrückt und so der Hohlraum 54 gereinigt oder entleert.

Das Lager 10 nach der Erfindung ist besonders zum Einbau geeignet, wenn (a) die Lagerträger nicht starr sind; (b) beträchtliche Temperaturdifferenzen zwischen den Wellen und den Befestigungskonstruktionen zu erwarten sind; und (c) die Welle ungewöhnlich lang ist.

Claims

1. Zweireihiges zylindrisches Dehnungslager, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse oder einen Lagerbock (12);
einen äußeren Laufring (16), der einige insgesamt zylindrische äußere Laufbahn (30) mit einer ersten axialen Länge enthält;
einen inneren Laufring (18), der außen eine insgesamt zylindrische innere Laufbahn (40) mit einer zweiten axialen Länge aufweist, wobei die innere Laufbahn (40) axial länger als die äußere Laufbahn (30) ist; wobei der innere Laufring (18) eine insgesamt zylindrische Bohrung (32) zur Aufnahme einer Welle (22) hat, mit der er zur gemeinsamen Drehung verbindbar ist;
zwei Reihen insgesamt zylindrischer Rollen (36) zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn (30, 40) und in Berührung mit denselben; und
einen Halter (38) zum Halten der Rollen (36) in jeder Reihe in radialem Abstand voneinander und jeder Reihe in axialem Abstand von der anderen Reihe;
wobei die axiale Länge der Rollen (36) in den zwei Reihen im wesentlichen gleich der axialen Länge der äußeren Laufbahn (30) und kleiner als die axiale Länge der inneren Laufbahn (40) ist, wodurch eine axiale Ausdehnung der Welle (22) relativ zu den Rollen (36) und dem äußeren Laufring (16) sowie dem Lagerbock (12) zugelassen wird.

2. Dehnungslager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (64), die eine Relativdrehung zwischen dem äußeren Laufring (16) und dem Lagerbock (12) im wesentlichen verhindert und eine kontrollierte Selbstausrichtung relativ zu der Welle (22) gestattet.

3. Dehnungslager nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (48, 50, 51) zum Verbinden des inneren Laufrings (18) mit der Welle (22).

4. Dehnungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Dichteinrichtung (52), die zwischen den Laufringen (16, 18) außerhalb der Rollen (36) angeordnet ist, um Schmiermittel zwischen den Laufringen (16, 18) einzuschließen und das Eindringen von Schmutz und Teilchen zwischen dieselben zu verhindern.

5. Dehnungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (56, 58), die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie eine Einrichtung und einen Weg zum Einleiten von Schmiermittel zwischen die Laufringe (16, 18) und um die Rollen (36) bildet.