DE532999C - Rollenlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft vornehmlich Rollenlager, bei denen zur Aufnahme sowohl eines axialen Schubes als auch zur Aufnahme radialer Drücke konische Rollen verwendet werden. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Vereinfachung der. Konstruktion und in der Verbilligung der Herstellungskosten eines Lagers der soeben angegebenen Art.

¹Q Eine weitere Aufgabe liegt in der Schaffung einer Konstruktion, bei welcher der Reibungswiderstand in der Drehung der Rollen sowie die Abnutzung bis auf ein Minimum sich reduziert und die Rollen stets voll-¹S kommen ausgerichtet gehalten werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Konstruktion zu schaffen, bei welcher das Schleifen der Laufspur und der zur Aufnahme des axialen Druckes dienenden Schulter sich vereinfacht. Die Rollen sollen flache oder doch im wesentlichen flache Stirnflächen zur Übertragung des axialen Schubes erhalten und können in dieser Form mit gleich guten .oder noch besseren Resultaten verwendet werden als Rollen, deren Herstellung in anderen Formen sich um vieles kostspieliger gestaltet.

Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung

eines Lagers, bei dem zur Aufnahme des axialen Schubes eine Berührung in zwei Punkten oder auf zwei Flächen erfolgt und hierdurch die Berührung zwischen den Rollen und der Kegelfläche, auf welcher die Rollen laufen sollen, immer auf einer Linie oder besser gesagt, genau auf einer Erzeugenden der kegligen Rolle und der kegligen Lauffläche der Rolle gehalten wird. Die Berührungspunkte sollen auf der Stirnfläche einer jeden Rolle weit auseinandergehalten und auch zur Lauffläche der Rollen radial weit nach außen gelegt werden, und ferner soll jede Rolle, abgesehen von diesen weit auseinanderliegenden Berührungspunkten oder Berührungsflächen, mit der zur Aufnahme des radialen Schubes bestimmten Fläche ohne jede weitere Berührung gehalten werden.

Eine noch andere Aufgabe liegt in der Schaffung einer Konstruktion, bei der diese Berührungspunkte oder Berührungsflächen auf der Druckschulter so gelegen sind, daß das Ausbrechen der Schulter in der Nähe der Tragstellen oder Berührungspunkte unmöglich ist. Des' weiteren soll eine Vorkehrung getroffen werden, um Fremdkörper oder Metallteilchen nicht zwischen die Lauf- und Trag- oder Berührungsflächen gelangen zu lassen, ein Fressen der Rollen zu verhüten und auch einen ringförmigen Schmiermittelraum zu schaffen, und zwar im Winkel da, wo die Fläche der Druckschulter mit der kegligen Fläche der Laufspur zusammenstößt.

Eine weitere Aufgabe ist, gewisse neue und zweckmäßige Verbesserungen in der Konstruktion, Anordnung und Kombination der

Rollen,. Laufflächen und der Druckschulter zu schaffen, so wie es im folgenden noch des nahereiubeschriebfin wird:;

Im Hinblick auf die oben angeführten Zwecke sowie im Hinblick auf noch andere Zwecke besteht die Erfindung in der Schaffung eines Lagers mit inneren und äußeren konischen Laufflächen mit dazwischengesetzten konischen Rollen mit einer ringförmigen Druckschulter, deren Ringfläehe den' Rollenenden gegenübergestellt ist und deren Ebene zur konischen Lauffläche der Rollen einen Winkel von 90 ° oder mehr bildet, wobei diese Fläche so geformt ist, daß mit den den axialen Druck übertragenden Stirnflächen der Rollen eine Berührung an zwei weit auseinanderliegenden und zur Lauffläche der Rollen radial weit auswärts gelegenen Punkten erfolgt, die genannte Schulter mit einer tiefen, ringsum laufenden, von jenen Berührungspunkten aus zum Lager sich radial einwärts erstreckenden Nut versehen ist, dadurch der axiale Schub die Rollen axial mit der Druckschulter in Berührung halten kann, die Nut dieser axialen Bewegung Raum gibt und die Schulter mit den Stirnflächen der — Rollen weit außerhalb der konischen Lauffläche des inneren Laufringes in Berührung treten läßt, die Nut des weiteren zwischen jener Schulter und den Rollenenden innerhalb der Berührungsstellen genügend freien Raum schafft und dadurch jede Rolle sich mit ihrem Umfang in der Nut vollkommen frei drehen . kann.

Die Erfindung besteht des weiteren in einer konischen Lauffläche mit einer mit ihr aus einem Stück geschaffenen Druckschulter, wobei die den axialen Schub übertragenden Stirnflächen der Rollen mit dieser Schulter weit innerhalb der äußeren Schulterkante in Berührung kommen und dadurch die Abnutzung und die Gefahr des Ausbrechens der Schulter bis auf ein Minimum reduziert wird und wobei auch die Schulter nahe dem Winkel, da, wo sie mit dem Laufkegel zusammentrifft, mit einer tiefen Ringnut versehen ist, um einen Ort zu schaffen, an welchem sich Fremdkörper und sonstige, den freien, reibungslosen Lauf der Rollen störende Dinge absetzen können.

Die Erfindung besteht des weiteren in einer Konstruktion, durch die die Herstellung des Lagers wesentlich vereinfacht wird .und auch die Kosten der Herstellung verbilligt werden, und im übrigen in einer Konstruktion, Anordnung und Kombination einzelner Dinge, so wie es im folgenden noch näher beschrieben wird.

Mit Bezug auf die Zeichnungen stellen dar: Abb. ι einen Teil eines gemäß dieser Erfindung konstruierten Lagers im Schnitt und im vergrößerten Maßstabe. Im Schnitt sind der innere und der äußere Laufring dargestellt, während die dazwischengelegene konische Rolle in Ansicht dargestellt ist. 6g

Abb. 2 ist eine Seitenansicht zu Abb. 1, jedoch ohne den äußeren Laufring.

Abb. 3 ist eine Draufsicht zu Abb. 1, ebenfalls ohne den äußeren Laufring.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. i.

Abb. S ist eine Seitenansicht eines Teiles des vollständigen Lagers.
Abb. 6 ist-ein Längsschnitt durch das Lager. Zur Aufnahme eines axialen Schubes bestimmte konische Rollenlager v/erden für gewöhnlich so konstruiert, daß der sich parallel zur Drehachse des Lagers auswirkende axiale Schub in zu den Achsen der konischen Rollen rechtwinklig gerichteten radialen Komponenten sich zerlegt und somit innerhalb des äußeren Laufringes oder der Lagerschale ein radialer Druck zustande kommt. Um diesen gewünschten radialen Schub oder Druck in die rechte Richtung zu bringen, müssen sich die Verlängerungen der Erzeugenden der konischen Flächen der inneren und äußeren Laufringe auf einer Verlängerung der Drehachse des Lagers in einem Punkte schneiden. Auch müssen die Rollen entsprechend konisch gestaltet werden, also so, daß, wenn das Lager fertig eingerichtet ist, die Erzeugenden aller konischen Rollen sich auf der Axiallinie des Lagers ebenfalls -in demselben Punkte schneiden. In einem so ausgeführten Lager werden die konischen Rollen unter der Reaktion, die auf sie durch den Kegel 1 und durch den Laufring oder die Lagerschale 2 ausgeübt wird, in einer Richtung weg vom Schnittpunkt der Erzeugenden ihrer konischen Flächen gedrückt, und um diese Rollen entgegen dieser in Richtung ihrer Achse erfolgenden seitlichen Verschiebung festzuhalten, wird gewöhnlich auf dem Kegel 1 in irgendeiner Form eine Schulter geschaffen, die mit den im Durchmesser größeren Rollenenden in Eingriff treten und so den axialen Schub der Rollen aufnehmen sollen.

In der vorliegenden Konstruktion liegt die Erfindung in der Kombination und Anordnuiig der Druckschulter, der konischen Rollen und der Laufflächen sowie in der Formung der Druckschulter. In vorliegender Konstruktion stellt die Druckschulter 3 einen mit dem Kegel ι ein Stück bildenden Teil dar. Die Fläche dieser Schulter, und zwar die den Enden der Rollen 4 zugekehrte Fläche, ist zur Kegelfläche 5 des Kegels 1 unter einem Winkel von 90 ° oder mehr angeordnet. Indem diese Fläche zur Kegelfläche unter einem Winkel von ungefähr 90 °' angeordnet wird, lassen sich beide Flächen in einem, Arbeits-

gang genauestens schleifen, d. h. es wird so die Herstellung des kegligen Körpers wesentlich vereinfacht. Speziell hierin liegt eines der Hauptkennzeichen vorliegender Erfindung.

Wo die Fläche 6 der Schulter zur Kegelfläche 5 unter einem Winkel von weniger als 9O^Ö angeordnet wird,· ist es, schwierig, die Fläche genauestens zu schleifen, und wo ein

ίο gleichzeitiges Schleifen nicht erfolgen kann, muß das Schleifen der Flächen einzeln vorgenommen werden. Wo ferner die Fläche 6 die Fläche 5 im Winkel trifft, ist es erforderlich, die anstoßenden Enden der Rollen besonders zu formen und wenigstens der Gestaltung dieser den Schub aufnehmenden_,Fläche der Schulter anzupassen, also beispielsweise jeder Rolle ein kegliges oder konisches Ende zu geben, da sonst die Kante der Rolle inner-

ao halb des Winkels, da, wo die Schulter und der Kegel zusammentreffen, eine Berührung zwischen Rolle und Schulter, ausgenommen in dem eben erwähnten Winkel, unmöglich machen würde und somit die Rolle gegenüber der Schulter in nur einem Punkte oder nur auf geringer Fläche tragen würde. Damit an den Enden flache Rollen oder Rollen verwendet werden können, deren Stirnflächen zur Rollenachse normal gerichtet sind und damit zwischen Rolle, Stirnfläche und Schulter eine Berührung in zwei Punkten möglich wird, ist die Schulter 3 im Winkel, da, wo die Flächen«. S und 6 aufeinanderstoßen, ausgeschnitten und mit einer tiefen, ringsum laufenden Nut 7 versehen, die der Rolle eine Bewegung längs gegen die Schulter ermöglicht und der Kante am Ende der Rolle so viel Raum gibt, daß sich diese Kante der Rolle in jener Nut frei drehen kann. Die ebene Stirnfläche der liotle ist demnach mit der Schulter, wie in Abb. 4 dargestellt, an weit auseinanderliegenden Punkten 8 in Berührung gebracht, und zwar an der Kante 9 der Schulter 3, da, wo im Querschnitt gesehen die Ringnut 7 von der Fläche 6 aus in die Schulter eingeschnitten ist. Da diese Schulter zur Achse des Lagers konzentrisch verläuft und da jede Rolle eine Stirnfläche rechtwinklig zur Rollenachse besitzt, wird jene Stirnfläche die Kante 9 der Schulter nahe dem Umfange der Rollenstirnfläche an weit auseinanderliegenden Punkten 8 berühren, also an Punkten, die auch niit Bezug auf diejenige Stelle, an welcher sich Rolle und Kegelfläche 5 miteinander berühren, auf dem Umfang der Rollenstirnfläche nach beiden Seiten der Rolle weit außen gelegen sind, -so daß jede Rolle vollkommen ausgerichtet gehalten wird, d. h. es wird ein etwaiges Schiefstellen der Rolle verhütet und gewährleistet, daß die Kegelfläche jeder Rolle gegenüber der Fläche 5 der konischen Laufspur genau auf einer Linie, und zwar auf einer Linie übereinstimmend mit den Erzeugenden, gehalten sowie auch die Rollen selbst untereinander außer Berührung und auf Abstand gehalten werden, derart, daß sie sich auf dem Kegel frei und unabhängig drehen können.

Da jede Rolle konisch gestaltet und mit einer den axialen Schub· übertragenden Stirnfläche normal zur Rollenachse versehen ist und da des weiteren die Fläche 6 der den Schub aufnehmenden Schulter zur konischen Oberfläche des Laufringes unter einen Winkel von 90 ° oder mehr gesetzt ist, ergibt sich zwischen der Stirnfläche der Rollen und jener Fläche 6 ein Zwischenraum, da ja die Winkelstellungen der sich gegenüberstehenden Flächen verschieden sind. Die flache Stirnfläche der Rolle überspannt einen gewissen Bogen der ringsum laufenden, zur Schulter gehörigen Kante 9, berührt also jene Schulter an jener Kante in nur zwei Punkten. Somit wird* der axiale Schub der Rollen von jener Schulter nur an jener Kante" aufgenommen, also an dem inneren Rande der Fläche 6. Die bewußte Kante ist stumpfwinklig, kann genauestens geschliffen werden und wird nicht ausbrechen können, da ihr durch den über die Kante in Richtung auswärts hinausstehenden Teil der' Schulter ein besonderer Halt geboten wird. Wenn somit die Tragkante 9 der Druckschulter sich im Gebrauch abnutzt, werden die beiden -Punkte, auf denen die Stirnfläche einer jeden Rolle trägt, zu kleinen Flächen, die eine noch bessere Ausrichtung der Rollen gewährleisten, ohne in der Drehung der Rollen den Reibungswiderstand in nennenswerter Weise zu vergrößern.

Indem bei dieser Konstruktion der Druckschulter eine tiefe Ringnut innerhalb ihrer Außenkante gegeben wird, wird zwischen den Rollen und der Druckschulter eine wirksame Berührung in zwei Punkten gesichert, eine übermäßige Abnutzung und Zerstörung der 105: Schulter verhütet, eine sehr wirksame Konstruktion geschaffen, die Reibung bis auf ein Minimum reduziert und somit die Überhitzung des Lagers vermieden. Diese Konstruktion der Druckschulter schafft nicht nur für jede Rolle eine Berührung in zwei Punkten, sondern bietet auch einen Ringkanal für Schmiermittel und zur Aufnahme etwa in das Lager hineingelangender Fremdkörper oder Metallteilchen, so daß solche Teile nicht mehr ng z\vischen die Laufflächen der Rollen und des Kegels gelangen können.

Selbstverständlich können die Endkanten der einzelnen Rollen, wenn es verlangt wird, ■ so wie es mit punktierten Linien eingezeichnet ist, abgerundet werden, um ein Ausbrechen dieser Kanten zu verhüten. So ge-

formte Rollen werden genau so arbeiten wie -solche mit schaffen Kanten.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Rollenlager mit Druckschulter und in

   den Winkel zwischen Druckschulter und konischer Lauffläche des Laufringes eingearbeiteter Ringnut, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterfläche zur ίο konischen Lauffläche des Laufringes unter einem Winkel von wenigstens 90 ° angeordnet und vollständig eben gehalten ist, um eine Bearbeitung mit der Lauffläche des Laufringes in einem einzigen Arbeitsgange zu ermöglichen un.d eine den Rollen die selbsttätige Ausrichtung ermöglichende Druckkante innerhalb des Umfanges der Druckschulter zu schaffen, da, wo der äußere Rand der Ringnut in die Fläche der Druckschulter übergeht. so

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen