DE515636C - Lagerung mit Waelzlager - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. JANUAR 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 515636 KLASSE 47b GRUPPE

Vereinigte Kugellagerfabriken Akt-Ges. in Berlin*)

Lagerung mit Wälzlager Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. November 1928 ab

Es ist bereits bekannt, in eine eine Einheit bildende Lagerstelle zur Vermeidung eines zu großen Wälzlagers deren mehrere kleinere Wälzlager nebeneinander einzubauen und auf diese die Gesamtbelastung der Lagerstelle zu verteilen.

Während nun bei den bekannten Lagerungen dieser Art die Lastenverteilung unmittelbar auf die Wälzlager erfolgt, liegt das Wesen einer

ίο Lagerung entsprechend der Erfindung darin, daß die Lastenverteilung auf das die Wälzlager aufnehmende Lagergehäuse erfolgt, das quer zur Lagerachse unterteilt ist, und von dem jeder Teil ein einziges oder einige Wälzlager enthält.

Durch die Ausbildung einer Lagerung entsprechend der Erfindung wird insbesondere, wenn es sich um große Belastungskräfte handelt, wie sie bei Walzwerken u. dgl. auftreten, der sehr

ao wesentliche Vorteil erreicht, daß bei der Lagerung eine Formänderung der Wälzlagerringe und hierdurch eine Überlastung der Wälzlager durch ungleiche Verteilung der Belastung auf die einzelnen Wälzkörper mit Sicherheit vermieden wird. Außerdem zeichnet sich eine Lagerung nach der Erfindung durch ihren einfachen Aufbau aus, da bei ihr die an sich viel Raum beanspruchende Lastverteilungseinrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet

Wesentlich für eine Lagerung nach der Erfindung ist schließlich, daß die einzelnen Lagergehäuseteile in der Längsrichtung des Lagers derart miteinander verbunden sind, daß eine gewisse Querverschiebbarkeit der einzelnen Lagergehäuseteile gegeneinander erhalten bleibt, damit die gewünschte Belastungsverteilung auf die einzelnen Lagergehäuseteile auch mit Sicherheit erreicht wird.

Die Art der Zerlegung des gesamten, auf das Lager wirkenden Gegendruckes in einzelne Teilkräfte, die gegen die einzelnen Lagergehäuseteile wirken, kann in verschiedener Art und Weise vorgenommen werden. Eine Lagerausbildung gemäß der Erfindung ist zwar mit besonderem Vorteil für sehr stark belastete Lager für Wellen von großem Durchmesser verwendbar, läßt sich aber auch mit Vorteil bei mittleren und selbst kleineren Lagerbelastungen anwenden.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer Lagerausbildung gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt das obere und untere Lager eines Triowalzwerkes im Schnitt bzw. im Teilschnitt.

Abb. 2 ist eine Stirnansicht auf die Lagerseite des Triowalzwerkes, und

Abb. 3 zeigt die obere Hälfte des oberen Walzwerkslagers nach Abb. 1 in größerem Maßstabe.

Abb. 4 zeigt im Teilschnitt eine abgeänderte Ausführungsform eines Walzwerkslagers, und

Abb. 5 und 6 zeigen in Seitenansicht und Stirnansicht ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Stehlager.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Erich Matuschke in Düsseldorf.

Abb. 7 zeigt eine Lagerausbildung im Schnitt, bei der die Belastung des Lagers durch eine Zugkraft erfolgt.

Abb. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Lagers nach der Erfindung, und zwar beispielsweise bei einem Walzwerkslager.

Die Abb. 9 und 10 zeigen im Schnitt und Stirnansicht eine Ausbildung eines Lagers nach der Erfindung, bei der der Gegendruck durch eine Preßflüssigkeit erzeugt wird, und

Abb. 11 und 12 zeigen im Schnitt und Stirnansicht eine ähnliche Ausbildung eines Lagers, bei der der Gegendruck mittels Druckkugeln erzeugt wird.

Wird die Erfindung bei den oberen und unteren Lagern eines Triowalzwerkes entsprechend Abb. 2 angewendet, so ist bei der Ausbildung der Lager darauf zu achten, daß das obere Walzwerkslager eine aufwärts gerichtete Lagerbelastung durch den Walzdruck und das untere Lager eine abwärts gerichtete Belastung durch den Walzdruck erfährt, während das mittlere Lager keine Walzdruckbelastung erfährt.

Bei den gezeichneten Lagerausführungsformen ist angenommen, daß sowohl das obere Walzwerkslager A wie das untere Walzwerkslager B je vier nebeneinander angeordnete Wälzlager, und zwar bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel Rollenlager 1 bis 4, besitzt. Das Lagergehäuse ist quer zur Lagerachse, wie dies am besten Abb. 3 erkennen läßt, in vier Gehäuseteile 1' bis 4/ zerlegt, die somit je ein Rollenlager 1 bis 4 erhalten. Die vier Lagergehäuseteile 1' bis 4' sind in Längsrichtung des Lagers durch Bolzen 5 miteinander verbunden, die aber mit gewissem Spiel in ihren Bohrungen angeordnet sind, so daß eine Querverschiebbarkeit der Lagergehauseteile ι' bis 4' erhalten bleibt. Zur möglichst guten Erreichung der Verschiebbarkeit der einzelnen Lagergehäuseteile bzw. Lagerglieder können die einander zugekehrten Stirnflächen der Gehäuseteile z. B. entweder mit Schmiernuten versehen oder ebenso wie auch die Wälzlager durch einen Abstand voneinander getrennt sein.

In die einzelnen Lagergehäuseteile 1 bis 4 sind Druckstücke 6 eingesetzt, die bei dem oberen Lager A sich auf der Oberseite der Lagergehäuseteile und bei dem unteren Lager B sieh auf der Unterseite der Lagergehäuseteile befinden. Die Druckstücke 6 sind vorteilhafterweise an ihren Oberflächen abgerundet, wie dies insbesondere Abb. 3 erkennen läßt. Über die Druckstücke 6 je zweier benachbarter Lagergehäuseteile, also der Lagergehäuseteile 1', 2' und 3', 4' sind brückenartige Zwischenstücke 7, 8 angeordnet, die bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine plattenförmige Gestalt besitzen. Die beiden brückenartigen Zwischenstücke jedes Lagers sind durch ein einziges, ebenfalls brückenartig ausgebildetes Druckstück 9 zusammengefaßt, das mit abgerundeten Grundflächen 9', 9' gegen die Brückenstücke 7, 8 anliegt. Das Brückenstück 9 des unteren Lagers B ruht in einem festen Widerlager 10, während auf das Brückenstüek 9 des oberen Lagers A eine Einstellgewindespindel 11 wirkt.

Bei der beschriebenen Ausbildung des Lagers wird der gesamte, dem Belastungsdruck des Lagers entgegenwirkende Gegendruck durch das Druckstück 9 zunächst auf die beiden Brückenstücke 7, 8 übertragen und von diesen brückenartigen Zwischenstücken 7 und 8 mit Sicherheit auf die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' und somit auf die einzelnen Wälzlager 1, 2, 3 und 4. Wenn die beiden Anlageflächen 9' des Druckstückes 9 gegen die brückenartigen Zwischenstücke 7 und 8 in den Mittelebenen zwischen den Druckklötzen 6 zur Anlage kommen, so erhält jeder Lagergehäuseteil 1' bis 4' den gleichen Teildruck. Wird aber durch Verschiebung des oberen Druck-Stückes 9 oder durch Anordnung eines größeren oder kleineren Abstandes zwischen den Berührungslinien der Flächen 9', 9' mit den Zwischenstücken 7 und 8 bewirkt, daß die Druckflächen 9', 9' nicht in den Mittelebenen der Zwischenstücke 7 und 8 angreifen, so werden die Hebelarme, mit denen die Kraft auf die Lagergehäuseteile 1' und 2' bzw. 3' und 4' angreift, verschieden groß, und es tritt demnach auch eine entsprechende Änderung der Belastungsverteilung auf die einzelnen Lagergehäuseteile bzw. Wälzlager 1, 2, 3 und 4 ein, so daß dann diese Wälzlager nicht mehr gleichmäßig, sondern in anderer Weise, wie dies gewünscht wird, belastet werden.

Enthält ein Lager mehr als vier Walzlager nebeneinander, so ergeben sich bei einem Aufbau eines Lagers entsprechend Abb. 3 zunächst mehr als zwei Brückenstücke 7 und 8, so daß eine oder mehrere weitere Reihen von brückenartigen Zwischenstücken angeordnet werden müssen, bevor das gemeinsame Druckstück 9 gegen die äußersten beiden brückenartigen Zwischenstücke zum Angriff kommt.

Enthält das Lager z.B. sechs Lagerglieder, so ergibt sich zunächst eine Reihe von drei Brückenstücken, die gegen die Lagergehäuseteile anliegen, alsdann eine Reihe von zwei Brückenstücken und schließlich das gemeinsame Druckstück 9. Bei einer derartigen Ausführungsform des Lagers ist es zweckmäßig, die beiden Brücken der zweiten Reihe mit ihren nach der Mitte des Lagers zu liegenden Füßen nicht unmittelbar auf der mittleren Brücke der drei Brücken der ersten Reihe, von den Lagergehäuseteilen an gerechnet, aufruhen zu lassen, iondern zwecks Erzielung einer einwandsfreien

Druckverteilung unter Vermittlung einer Art Waagebalkens, dessen Schneide in der Mitte der mittleren Brücke der ersten Brückenreihe aufruht.

Das in Abb. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem eben beschriebenen dadurch, daß das Lagergehäuse nur in zwei Teile 12 und 12' unterteilt ist, die je. zwei Wälzlager 1, 2 und 3, 4 enthalten. Bei

ίο einer derartigen Ausbildung des Lagers kommt dann das brückenartige Druckstück 9 unmittelbar zur Anlage gegen die beiden Lagergehäuse 12, 12' und verteilt auf diese die Belastung entweder wie bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel in gleichmäßiger oder auch, falls dies gewünscht wird, in ungleichmäßiger Weise. In den Abb. 5 und 6 ist ein Stehlager dargestellt, dessen Lagergehäuse ebenfalls wieder in vier Teile 1', 2', 3' und 4' unterteilt ist, auf die die auftretende Lagerbelastung durch das Druckstück 9 ebenfalls wieder mittels eines Brückensystems in der gewünschten Weise verteilt wird. Auch bei dieser Ausführungsform sind naturgemäß die Lagergehäuseteile in Längsrichtung des Lagers derart miteinander verbunden, daß sie eine gewisse Querverschiebbarkeit gegeneinander besitzen.

In Abb. 7 ist eine Lagerausbildung dargestellt, bei der die Lagerstclle der seitlich von der gezeichneten Lagerstelle unterstützten Welle 13 durch, eine aufgehängte Belastung in Richtung des Pfeiles 14, also auf Zug, beansprucht ist. Bei dieser Ausbildung des Lagers wird die an den Teil 15 angreifende Kraft mittels des Bolzens 16 zunächst in zwei Teilkräftc zerlegt, und diese beiden Toilkräfte werden durch die Laschen 17 auf die Bolzen 18 übertragen, so daß die gesamte Belastung nunmehr in vier Teilbelastungen zerlegt wird, die auf die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' und somit auf die in den einzelnen Lagergehäuseteilen angeordneten Wälzlager wirken. In Abb. 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines Lagers mit wieder vier Wälzlagern 1, 2, 3, 4 und vier Lagergehäuseteilcn 1', 2', 3', 4' dargestellt, bei welcher zur Verringerung der Bauhöhe die Zwischenbrückenstücke 7 und 8 fortgelassen sind.

Bei dieser Ausführungsform wirkt das einzige,

So brückenartig ausgebildete Druckstück 9 gegen Druckleisten 19, die in jedem Lagergehäuseteil vorgesehen sind, wobei aber zwischen diesen Druckleisten 19 und den Lagergehäuseteilen Zwischenstücke 20 aus verhältnismäßig nachgiebigem Metall, wie z. B. Kupfer, angeordnet sind, wodurch erreicht wird, daß durch die Nachgiebigkeit dieser Zwischenstücke die Verteilung der Gesamtbelastung auf die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' in der gewünschten

δο Weise erfolgt.

Bei der Ausführungsform eines Lagers nach ! den Abb. 9 und 10 dienen zur Druckverteilung auf die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' an Stelle des Brückensystems vier Druckkolben 21, die verschiebbar in einem Gehäuse 22 angeordnet sind und gegen die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' anliegen. Das Gehäuse 22 bildet einen Druckflüssigkeitsbehälter, dem die Druckflüssigkeit durch die Öffnung 23 zugeführt wird. Durch die Druckflüssigkeit werden dann die Kolben 21 gegen die einzelnen Lagergehäuseteile 1' bis 4' mit der erforderlichen Kraft angedrückt. Soll eine verschiedene Druckverteilung auf die einzelnen Gehäuseteile bzw. Wälzlager erfolgen, so ist es bei diesem Ausführungsbeispiel nur notwendig, die Querschnitte der Kolben 21 nicht gleich groß zu machen, sondern verschieden groß, entsprechend der gewünschten Belastungsverteilung auf die einzelnen Lagergehäuseteile. Eine derart verschiedene Druckverteilung auf die einzelnen Wälzlager einer Lagerstelle kann übrigens dann in Betracht kommen, wenn es aus räumlichen oder anderen Gründen erforderlich ist, in einer eine Einheit bildende Lagerstelle Wälzlager verschiedener Größe und Stärke anzuordnen, die demgemäß auch verschieden stark belastet werden müssen.

Die in den Abb. 11 und 12 dargestellte Lagerausbildung unterscheidet sich von der in Abb. 9 und 10 dargestellten nur dadurch, daß bei dieser Ausführungsform der Druckmittelbehälter 22 anstatt mit einer Druckflüssigkeit mit Druckkugeln 24 gefüllt ist, deren Druck durch einen Bolzen 25 einregelbar ist.

Bei beiden Ausführungsarten des Lagers mit Druckkolben läßt sich naturgemäß das Druckkolbensystem auch mit dem oben erläuterten Brückensystem vereinigen, indem man die Kolben nicht unmittelbar auf die Lagergehäuseteile bzw. Lagerglieder wirken läßt, sondern unter Zwischenanordnung von Brückenstücken, was je nach der Anzahl der zwischengeschalteten Brücken eine entsprechende Verminderung der Kolbenanzahl zur Folge hat.

Die Erfindung läßt sich auch bei Lagern mit wechselnder Angriffsrichtung des Lagerdruckes mit Vorteil anwenden. Bei derartigen Lagern werden dann zwei oder mehrere gegen die Lagergehäuseteile wirkende Druckkolbenreihen oder Brückensysteme entsprechend den verschiedenen Belastungseinrichtungen angeordnet. Derartige Lagerausbildungen kommen z. B. für die Lagerung von schweren Zahnrädergetrieben in Frage, deren Umlaufs- und damit Belastungsrichtungen wechseln.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Lagerung mit Verteilung der Belastung auf mehrere nebeneinander ange- 12a ordnete Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastenverteilung auf das die Wälz-

   lager aufnehmende Lagergehäuse erfolgt, das quer zur Lagerachse unterteilt ist.
2. 2. Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagergehäuseteile in der Längsrichtung des Lagers derart miteinander verbunden sind, daß eine gewisse Querverschiebbarkeit der einzelnen Lagergehäuseteile gegeneinander erhalten bleibt.
3. 3. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, bei der je zwei benachbarte Lagergehäuseteile durch brückenartige Zwischenstücke miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschiebung der Angriffspunkte der Gegendrücke auf die brückenartigen Zwischenstücke (7, 8) mit Bezug auf die Zwischenstückmitten die Belastungsverteilung auf die einzelnen Lagerglieder veränderbar ist.
4. 4. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die auf das Lager wirkende äußere Kraft einen Zug auf das Lager ausübt, die gesamte Zugkraft mittels brückenartiger Zwischenbolzen (16, 18) in die einzelnen Lagerglieder angreifende Teilzugkräfte zerlegt wird.
5. 5. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung der Lagerbelastung auf die einzelnen Lagerglieder verschiebbare, gegen die einzelnen Lagerglieder anliegende Druckkolben (21) dienen, die mit ihren freien Enden in einen ein Druckmittel (z. B. eine Preßflüssigkeit oder Druckkugeln) enthaltenden Behälter (22) eintauchen und durch das Druckmittel in diesem Behälter (22) gegen die einzelnen Lagerglieder (1, 1' bis 4, 4') angepreßt werden.
6. 6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch verschiedene Bemessung der Querschnittsgrößen der einzelnen Kolben (21) eine verschiedene Druckverteilung auf die einzelnen Lagerglieder zu erzielen ist.
7. 7. Lagerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei wechselnder Angriffsrichtung des Lagerdruckes zwei oder mehrere gegen die Lagergehäuseteile wirkende Druckkolbenreihen oder brückenartige Druckzerlegungss}'steme in einem dem Winkel der Angriffsrichtungen der Lagerbelastung entsprechenden Winkel zueinander angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen