DE537156C - Selbsteinstellendes Rollenlager - Google Patents
Selbsteinstellendes RollenlagerInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
- F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—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
- F16C19/24—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 radial load mainly
- F16C19/28—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 radial load mainly with two or more rows of rollers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Rollenlager mit selbsteinstellenden Rollensystemen sind bereits bekannt. Der Zweck
solcher Ausführungen ist, Durchbiegungen der Welle bzw. des Zapfens, auf dem die Lager
angeordnet sind, oder Montageungenauigkeiten auszugleichen. Die Rollen haben hierbei statt
einer zylindrischen 'eine gewölbte Form oder
die Form einer Tonne und werden in einer Rollenreihe angeordnet; für den gleichen
Zweck werden auch zweireihige Pendelrollenlager hergestellt, d. h. solche Lager, bei denen
sich die Innenringe mit Rollen in den kugelförmigen Laufbahnen der Außenringe selbst
einstellen können.
Diese Rollenlagerarten weisen erhebliche Konstruktionsschwierigkeiten auf, und sie besitzen
im Vergleich zu den üblichen Lagern mit zylindrischen Rollen eine geringere Tragfähigkeit.
Es ist nun schon äußerst schwierig, mit den üblichen technischen Hilfsmitteln einreihige
Rollenlager derart herzustellen, daß die Achsen der Rollen mit der Lagerachse genau
parallel laufen, um eine annähernd gleichmäßige Berührung auf der ganzen Rollenmantellinie
herbeizuführen; auf noch größere Schwierigkeiten stößt man bei der Bearbeitung, wenn man von der Ausführung eines
einreihigen Rollenlagers zu einem zweireihigen Lager übergehen will, besonders wenn es sich
um Herstellung in großen Mengen zu niedrigen Preisen handelt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein einreihiges, selbsteinstellendes Rollenlager, dessen
Fabrikation sich in einer normalen Rollenlagerfabrik ohne Schwierigkeiten durchführen,
läßt und das erhöhte Lebensdauer und Be-triebssicherheit auch unter schwierigsten Arbeitsbedingungen
gewährleistet.
Nach der Erfindung besitzen die durch einen geeigneten Käfig getrennten Rollen im
wesentlichen die Form einer Tonne; sie be-• stehen aus zwei zueinander gleichachsigen
Hälften mit gekrümmten Erzeugenden, deren Gleichachsigkeit entweder durch den bereits
erwähnten Käfig oder durch einen Mittelbolzen gewährleistet wird. Die Berührung zwischen den Mantelflächen der Rollenhälften
und den Laiifbahnen der Ringe erfolgt an vier Stellen, die auf den Erzeugenden der gekrümmten
Flächen liegen, und zwar ungefähr in der Mitte jeder Rollenhälfte. Die Tangenten
in den Berührungsstellen sind zur Rollenachse etwas geneigt, so daß die von außen
auf das Lager wirkende Belastung eine geringe axiale Komponente erzeugt, die bestrebt
ist, die beiden Rollenhälften einander zu nähern.
Zwischen den Hälften jeder Rolle ist ein nachgiebiges Zwischenstück eingeschaltet, das
die geringe, durch die Lagerbelastung erzeugte Komponente aufnimmt; hierdurch werden
etwaige Ungenauigkeiten in der Ausführung in der Weise ausgeglichen, daß die
Lagerbelastung sich auf sämtliche Rollen der belasteten Zone in entsprechender Weise verteilt,
also auf jede belastete Rolle stets genau der entsprechende Belastungsanteil entfällt.
In der Praxis kann das nachgiebige Zwischenstück aus einer dauernd deformierbaren
Scheibe, ζ. B. einer Kupferscheibe, oder aus einer federnd deformierbaren Scheibe, ζ. Β
einer Gummischeibe, oder auch, aus geeigneten Federn bestehen, wobei diese Organe einzeln
oder auch kombiniert verwendet werden können. Das zwischen den beiden Rollenhälften
eingeschaltete nachgiebige Organ ermöglicht unter dem Einfluß der auf das Rollenlager
wirkenden Belastung die Annäherung der ίο Rollenhälften, bis die vorher angeführte Verteilung
der Belastung erreicht wird. Infolge dieser Annäherung wirken auch die Beanspruchungen
des Materials auf verschiedene und veränderliche Abwälzdurchmesser; demnach
wird nicht nur die Lauffläche des Außenringes durch die Verschiebung und Verteilung
der Rollenberührungsstellen auf verschiedene Kugelkreise, sondern auch die Lauffläche des
Innenringes in veränderlichen Abschnitten beansprucht; denn die axiale Komponente der
Radialbelastung deformiert das zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden
Rollenhälften eingeschaltete nachgiebige Organ so, daß die dem Höchstdruck unterworfenen
Rollen sich in Richtung der Rollenachse zusammenschieben, wodurch sich die Rollenhälften der Mittelebene des Lagers
nähern.
Die ,Größe dieser Axialkomponente wird selbstverständlich in engen Grenzen gehalten,
indem man den Winkel, der durch eine Tangente zur Rollenmantellinie an der Berührungsstelle
mit der Rollenmittelachse gebildet wird, in zweckmäßiger Weise beschränkt. Die 35' Größe des Winkels muß den Abmessungen
der Rollen und des Lagers angepaßt werden. Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Lager strebt die am meisten beanspruchte
Rolle danach, sich unter Belastung in dem durch die Nachgiebigkeit des zwischen
den Rollenstirnflächen eingeschalteten Organs zulässigem Maße zu verschieben, wenn auf
diese Rollen ein größerer Anteil der Lagerbelastung entfällt, als es durch ihre geometrische
Stellung zur Belastungsrichtung bedingt wäre. Mit anderen Worten: Es ist eine
Annäherung in der Längsrichtung der beiden Rollenhälften infolge der Belastungsverteilung
gleichwertig einer Verringerung des tatsächliehen Abwälzdurchmessers der im Scheitel
(d. h. an der am meisten beanspruchten Stelle) des Lagers liegenden Rolle und demnach
gleichwertig einer Erhöhung des axialen Anpressungsdruckes der Rollenstirnflächen. Bei
Unrundhcit der Laufringe sowie bei geringen Unterschieden in den Rollendurchmessern wird
somit durch das Nachgeben der Zwischenorgane ein Ausgleich geschaffen.
Die vorliegende Erfindung ergibt demnach die folgenden wesentlichen Vorteile: billige
Herstellung in Anbetracht der Möglichkeit weiterer Toleranzgrenzen, ferner erhöhte
Lebensdauer des Lagers infolge der selbsttätigen Belastungsverteilung und schließlich
die Möglichkeit einer Wiederverwendung der im Betrieb abgenutzten Lager durch Nachschleifen
deT Laufbahnen sowie Wiederanpassung der nachgiebigen Zwischenstücke.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildenden Rollenlagers beispielsweise dargestellt.
Abb. ι stellt einen Schnitt einer Ausführungsform
des Lagers dar.
Abb. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt einer anderen Ausführungsform, bei der das nachgiebige,
zwischen den beiden Rollenteilen eingeschaltete Organ aus einer federnden gewellten
Scheibe besteht.
Abb. 3 zeigt den Schnitt einer weiteren Ausführungsform, bei der die Verbindung der
beiden Rollenhälften durch eine Schraubenfeder hergestellt ist, die auch als nachgiebiges
Organ zwischen den beiden Rollenstücken wirkt. .
Abb. 4 veranschaulicht einen Schnitt der Ausführungsform, bei der der Rollenkäfig zwischen
den beiden Hälften einer jeden Rolle hindurchgeht und von dem. die Rpllenteile zusammenhaltenden Bolzen durchquert wird,
während . die nachgiebigen Organe zwischen dem Käfig und den entsprechenden gegenüberliegenden
Stirnflächen der beiden Rollenhälften angeordnet sind.
In Abb. ι bezeichnet 1 den Außenring des
Lagers, dessen Lauffläche 1' durch eine Kugelfläche, deren Mittelpunkt mit dem Punkte!
des Lagers zusammenfällt, gebildet wird. 2 bezeichnet den Innenring, dessen Lauffläche
2' ehe Rotationsfläche ist; die Erzeugende dieser Fläche ist ein Bogen, dessen
Radius dem der Kugelfläche 1' des Außenringes gleich ist. 4 bezeichnet die beiden
Rollenhälften, deren Erzeugende gekrümmte Linien sind; die Mittelpunkte liegen in B
bzw. B' und sind so gewählt, daß die Stellen der Berührung zwischen Rollen und Laufbahnen
auf den Erzeugenden der Laufflächen des Innen- bzw. des Außenringes liegen. Die zusammengesetzten Rollenhälften weisen annähernd
die Form einer Tonne auf.
Die Rollenhälften werden durch den Bolzen s gleichachsig erhalten; der Bolzen wird
in die axialen Aussparungen 6 der Rollenteile, wie dargestellt, eingeführt.
Das gleiche Ergebnis läßt sich auch durch geeignete Vertiefungen in dem Käfig 7 zur
Aufnahme der Rollciitcüe erzielen. Zwischen
den beiden gegenüberliegenden Enden der beiden Rollenteile ist die Scheibe 8 eingeschaltet,
die aus einem Material hergestellt ist, das sich unter Belastung entweder dauernd
deformiert (z. B. Kupfer) oder federt (Gummi o. dgl.)·
Auf der Zeichnung ist der Innenring 2 mit seitlichen Schultern (Borden) versehen, die
ausschließlich als Führung zum Zentrieren des Käfigs dienen und deshalb bei der Aufnahme
der Belastung keine Rolle spielen.
Bei der Ausführung nach Abb. 2 besteht dieses nachgiebige Organ aus einer gewellten
Metallscheibe, deren Wellungen das Nachgeben unter Belastung und das elastische Rückfedern gestatten.
Bei der Ausführung nach Abb. 3 erfolgt die axiale Verbindung der beiden Rollenteile
anstatt durch den Bolzen 5 durch eine Schraubenfeder 5', die auch als nachgiebiges Zwischenstück
wirkt. Hler kann auch noch eine Scheibe 8' aus nachgiebigem Material (z. B.
Kupfer) verwendet werden, die jedoch erst nach einem bestimmten elastischen Nachgeben
der Schraubenfeder in Wirkung tritt.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist der Käfig 7, in dem die Vertiefungen zur Aufnahme
der Rollenteile 4 vorgesehen sind, zwischen diesen Rollen angeordnet; er wird am
axialen Verbindungsbolzen 5 der zweiteiligen Rollen durchquert.
Zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Rollenteile und dem Käfig ist das z. B.
durch eine Schalenfeder gebildete nachgiebige ' Organ eingeschaltet.
Die Form und die baulichen Einzelheiten des Lagers können selbstverständlich innerhalb
weiter Grenzen von dem beschriebenen und dargestellten Beispiel abweichen, ohne
deshalb den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
Claims (4)
- Patentansprüche:I. Einreihiges, selbsteinstellendes Rollenlager, bei welchem jede Rolle in zwei Hälften mit Tonnenprofil geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle in zwei mit Bezug auf die mittlere Querebene symmetrische Teile geteilt ist, zwischen die in an sich bekannter Weise ein nachgiebiges Organ eingeschaltet wird, wobei ferner das Profil dieser beiden Teile so gewählt ist, daß die radiale Außenbelastung eine Komponente erzeugt, die bestrebt ist, die beiden Hälften entgegen der Wirkung des nachgiebigen Organs einander zu nahem.
- 2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen den Mantelflächen der beiden Rollenhälften und den Laufflächen der Ringe an vier Stellen der betreffenden Erzeugenden erfolgt und die sich berührenden Bögen ungefähr in der Mitte einer jeden Rollenhälfte liegen und die Tangenten in den Berührungspunkten etwas zur Rollenachse geneigt sind, so daß eine geringe axiale Komponente der Lagerbelastung entstehen kann, die die Annäherung der beiden Rollenhälften derart bewirkt, daß das elastische Organ zusammengedrückt wird.
- 3. Rollenlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rollenhälften durch einen Bolzen, auf dem sie sich verschieben können, axial verbunden sind.
- 4. Rollenlager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen durch eine Schraubenfeder ersetzt ist, die das Bestreben hat, die Rollenmantelflächen mit den Laufbahnen am Außen- und Innenring stets in Berührung zu halten, und die unter der Wirkung der Komponente der Lagerbelastung zusammengedrückt wird, so daß die Annäherung der beiden Rollenhälften ermöglicht wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE537156T | 1930-10-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE537156C true DE537156C (de) | 1931-10-30 |
Family
ID=6557601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930537156D Expired DE537156C (de) | 1930-10-15 | 1930-10-15 | Selbsteinstellendes Rollenlager |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE537156C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1009862B (de) * | 1955-01-28 | 1957-06-06 | Hanomag Ag | Vorrichtung zum Festspannen von auf eine Welle aufgeschobenen Buechsen, Ringen, Raedern, Lagern od. dgl. |
DE3904456A1 (de) * | 1989-02-15 | 1990-08-16 | Werner Jacob | Gelenklager |
EP0926369A3 (de) * | 1997-12-22 | 2000-07-19 | SKF Nova AB | Rollenlager |
-
1930
- 1930-10-15 DE DE1930537156D patent/DE537156C/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1009862B (de) * | 1955-01-28 | 1957-06-06 | Hanomag Ag | Vorrichtung zum Festspannen von auf eine Welle aufgeschobenen Buechsen, Ringen, Raedern, Lagern od. dgl. |
DE3904456A1 (de) * | 1989-02-15 | 1990-08-16 | Werner Jacob | Gelenklager |
EP0383027A1 (de) * | 1989-02-15 | 1990-08-22 | JACOB, Werner | Gelenklager |
EP0926369A3 (de) * | 1997-12-22 | 2000-07-19 | SKF Nova AB | Rollenlager |
US6149312A (en) * | 1997-12-22 | 2000-11-21 | Skf Nova Ab | Roller bearing |
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