DE558410C - Mehrreihiges Kugellager - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung und Verbesserung eines mehrreihigen Kugellagers nach Patent 496 283 mit gerillten Laufbahnen und zwischen den Tragkugelreihen angeordneten Trennkugeln, die von einem Stütz- oder Führungsring umgeben sind, der zur Verhinderung einer exzentrischen Verlagerung des Ringes mit seitlichen Schultern bis nahe an die Tragkugelreihen heranreicht.

Bei einer Ausbildung eines Kugellagers entsprechend dem Patent 496 283 tritt also die Möglichkeit auf, daß bei dem Betrieb des Lagers mindestens zeitweise eine oder beide Schultern des Führungsringes für die Trennkugeln gegen die Tragkugeln zur Anlage kommen, insbesondere wenn der normale Abstand zwischen den Schultern des Führungsringes für die Trennkugeln und den Trag- kugeln, wie dies erforderlich ist, sehr gering gehalten wird. Bei einer Berührung zwischen den Tragkugeln und den Schultern des Führungsringes für die Trennkugeln ergibt sich nun insbesondere bei hoher Belastung des Lagers die Gefahr, daß bei der bei einer solchen Berührung auftretenden gleitenden Reibung zwischen dem Führungsring für die Trennkugeln und den Tragkugeln ein Zerkratzen der Tragkugeln bzw. ein sogenanntes Fressen zwischen den Schultern desFührungsringes für die Trennkugeln und den Tragkugeln erfolgt.

Der Zweck der Zusatzerfindung ist daher, ein Kugellager nach dem Patent 496 283 so auszubilden, daß auch, wenn die Schultern des Führungsringes für die Trennkugeln mit den Tragkugeln in Berührung kommen, keine Beschädigung der Tragkugeln hierdurch erfolgt.

Dies wird nach der Zusatzerfindung dadurch erreicht, daß der Führungsring für die Trennkugeln nicht mehr wie bisher aus wenigstens annähernd dem gleichen Stahl wie die Kugeln des Lagers hergestellt wird, sondern entweder vollständig oder zum mindesten ein die Zentrierungsschultern des Führungsringes enthaltender Teil aus einem Baustoff hergestellt wird, der gegenüber dem Stahl, aus dem die Kugeln bestehen, also im allgemeinen gegenüber Kugelstahl mit etwa ι % Chromgehalt, einen wesentlich geringeren Gleitwiderstand besitzt als der bisher für die Herstellung des Führungsringes verwendete Stahl von ähnlicher Zusammensetzung wie Kugellagerstahl.

Als zweckentsprechende Baustoffe für den Führungsring der Trennkugeln bzw. den die Zentrierungsschultern enthaltenden Teil des

Führungsringes haben sich Stahl mit hohem Chromgehalt oder hohem Wolf ramgehalt, z.B. mit 13% Chrom, nitrierter Stahl, d.h. in einer Stickstoff atmosphäre gehärteter Stahl, Nickelbronze, Berylliumbronze ergeben. Stahl mit hohem Chromgehalt oder Wolframgehalt bzw. nitrierter Stahl ist insbesondere aus dem Grunde mit Vorteil zu verwenden, weil derartiger Stahl sehr hart ist und ein sehr dichtes Gefüge besitzt, so daß man die Stirnflächen der aus einem solchen Stahl hergestellten Führungsringe für die Trennkugeln sehr stark auf Hochglanz polieren kann, was dann zur Folge hat, daß der Gleitwiderstand zwischen den Schultern des Führungsringes und den Tragkugeln so gering ist, daß kein Fressen zwischen den Anlageflächen der Schultern des Führungsringes und den Tragkugeln eintreten kann.

Anstatt daß man den Führungsring für die Trennkugeln aus einem anderen Baustoff als Kugellagerstahl herstellt, könnte man entsprechend der Erfindung auch den Führungsring wie bisher aus Kugellagerstahl oder einem ähnlichen Stahl herstellen und dann die . Kugeln, insbesondere die Tragkugeln, aus einem anderen Baustoff als Kugelstahl, der derart gewählt ist. daß zwischen dem Führungsring für die Trennkugeln und den Tragkugeln wieder nur ein geringer Gleitwiderstand vorhanden ist. Die Tragkugeln könnten in diesem Falle insbesondere aus Stahl mit hohem Chromgehalt oder hohem Wolframgehalt oder nitriertem Stahl bestehen. Bei der Verwendung von geeigneter Bronze für den Führungsring der Trennkugeln wird die gewünschte Wirkung dadurch erzielt, daß Bronze gegenüber dem Kugellagerstahl einen sehr geringen Gleitwiderstand besitzt, so daß bei einer Berührung zwischen den Anlageflächen aus Bronze und den Tragkugeln die Tragkugeln nicht beschädigt werden können. Die Tragkugeln polieren vielmehr ihrerseits die Anlageflächen der Schultern des Führungsringes, wenn diese aus Bronze bestehen, derart, daß sich die Form der Schulteranlägellächen der Kugelgestalt anpaßt und die Anlageflächen eine Hochglanzpolitur annehmen. Auf der Zeichnung sind verschiedene Aus-So führungsformen von Führungsringen nach der Erfindung dargestellt, sofern diese Führungsringe nicht \^rollständig aus einem Baustoff bestehen, der einen geringen Gleitwiderstand gegenüber dem Stahl der Tragkugeln besitzt. Besteht nämlich der Führungsring eines mehrreihigen Kugellagers nach der Erfindung vollständig aus einem derartigen Baustoff, so entspricht die Ausbildung des Kugellagers der in dem Patent 496 283 dargestellten mit der Maßgabe, daß der Führungsring für die Trennkugeln nicht wie bisher ebenfalls aus Kugellagerstahl, sondern z. B. aus Stahl mit hohem Chromgehalt, nitriertem Stahl oder Xickelbronze besteht.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch ein mehr-" reihiges Kugellager mit aus zwei verschiedenen Baustoffen bestehendem Führungsring für die Trennkugeln.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des , Führungsringes.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein Kugellager mit einer anderen Ausbildung des Führungsringes für die Trennkugeln.

Fig. 4 zeigt den Führungsring eines Lagers nach Fig. 3 in Seitenansicht für sich und Fig. 5 eine Stirnansicht auf Fig. 4. Bei sämtlichen dargestellten Lagern ist der innere Laufring mit α bezeichnet und ist einteilig, während der äußere Laufring mit b bezeichnet ist und sich aus zwei Teilen zusammensetzt, die in irgendeiner geeigneten Weise miteinander verbunden sind. Zwischen den Laufringen α und b, die mit Laufrillen von irgendeiner geeigneten Ausbildung versehen sind, sind die beiden Reihen Tragkugeln c angeordnet. Zwischen den beiden Tragkugelreihen sind in an sich bekannter Weise die Trennkugeln d angeordnet, die einen kleineren Durchmesser als die Tragkugeln c besitzen und von einem äußeren Führungsring umgeben sind. Dieser Führungsring oder Stützring für die Trennkugeln d besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 1 aus einem die Laufrillen für die Trennkugeln d enthaltenden Tnnenteil e aus üblichem Kugellagerstahl und einer den Innenteil e umgebenden Ringhülse /, die mit ihren Seitenwänden bis nahe an die Reihen der Tragkugeln c heranreicht und deren gegebenenfalls gegen die Tragkugeln c zur Anlage kommenden Schulterflächen mit g bezeichnet sind. Diese Schulterflächen g dienen zur Zentrierung des Führungsringes in dem Lager und können von vornherein konkav entsprechend der Form der Kugeln c ausgebildet sein. Die Ringhülse / kann in irgendeiner geeigneten Weise über den Teil e des Führungsringes hinübergepreßt sein und besteht z. B. aus Bronze oder auch aus einem Stahl, wie einem Stahl mit hohem Chromgehalt, der gegenüber dem Kugelstahl, aus dem die Kugeln c bestehen, einen wesentlich geringeren Gleitwiderstand besitzt als Kugellagerstahl. Bei einer Ausbildung des Führungsringes entsprechend Fig. 1 ist also in jedem Falle erreicht, daß der Gleitwiderstand zwischen den Schulterflächen g und den Kugeln" c, wenn die Flächen g gegen die Kugeln c zur Anlage kommen, wesentlich geringer ist, als wenn auch der Führungsring vollständig aus Kugellagerstahl bestehen würde.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des Lagers unterscheidet sich von der eben beschriebenen nur dadurch, daß im wesentlichen nur die beiden Stirnwände f, f des Führungsringes für die Trennkugeln d aus Bronze oder einem Stahl mit hohem Chromgehalt oder einem entsprechenden Baustoff bestehen. Die beiden Stirnwände /, /' greifen um die äußere Umfangsfläche des Innenteiles e des Führungsringes herum und greifen in eine mittlere Einbuchtung des Teiles e hinein, in die sie eingebördelt, eingedrückt oder eingewalzt sind.

Die Wirkungsweise bei der Ausbildung eines Lagers entsprechend Fig. 2 ist genau die gleiche wie bei einem Lager nach Fig. 1.

Bei der Ausführung eines mehrreihigen Kugellagers entsprechend Fig. 3 besteht der Führungsring für die Trennkugeln d nicht mehr aus einem einheitlichen Stück, das gegebenenfalls aus mehreren starr miteinander verbundenen Teilen bestehen kann, sondern der Führungsring ist längs seiner Mittelebene geteilt, und die beiden Teile Ji, h' des Führungsringes sind durch federnde oder elastische Verbindungsglieder miteinander verbunden. Bei der gezeichneten Ausführungsform bestehen die federnden oder elastischen Verbindungsglieder aus einigen Blattfedern i, die über den äußeren Umfang des Führungsringes Ii verteilt angeordnet sind und in Xuten des äußeren Umfanges des Führungsringes liegen, wie dies insbesondere Fig. 4 erkennen läßt. An ihren beiden Enden sind die Blattfedern i abwärts gebogen und greifen in die Seitenwände der Führungsringteile Jt, //' ein. Durch entsprechende Bemessung der Blattfedern i kann mit Sicherheit erreicht werden, daß die beiden Teile Ji, Ji mit einer ganz bestimmten Kraft oder Spannung gegen die Trennkugeln d angepreßt werden, die ausreicht, daß die Trennkugeln d auch auf der unbelasteten Seite des Lagers ohne Spiel in dem Führungsring Ji, Ji' liegen.

Weiterhin kann bei einer Ausführung des Führungsringes für die Trennkugeln entsprechend den Fig. 3, 4 und 5 auch vermieden werden, daß die Spannung, mit der der Führungsring die Trennkugeln d umgibt, zu groß wird, was dann zur Folge hat, daß die Gefahr bzw. die Möglichkeit des Anliegens der Schulterflächen g gegen die Tragkugeln c zunimmt. Überschreitet nämlich bei einer Ausführungsform des Führungsringes nach den Fig. 3 und 4 die Spannung, mit der der Führungsring die Trennkugeln d umgibt, die gewünschte Größe, so spreizen sich die Teilen,//' des Führungsringes naturgemäß um ein ganz geringes Maß entgegen der Wirkung der Fedem auseinander und gehen dann wieder zusammen, sobald der Anpreßdruck gegen die Trennkugeln d wieder auf das gewünschte Maß zurückgegangen ist.

Eine geteilte Ausbildung des Führungsringes hat auch den Vorteil, daß mit Sicherheit erreicht wird, daß stets beide Schulterflächeng· gegen die Tragkugeln c zur Anlage kommen, wenn dies zur Vermeidung einer exzentrischen Verlagerung des Führungsringes notwendig ist, und dementsprechend ist dann der Anpreßdruck pro Flächeneinheit, mit dem die Schultern des Füh rungs ringes gegen die Tragkugeln zur Anlage kommen, nur halb so groß, als wenn jeweils nur eine Schulter des Führungsringes gegen die Tragkugeln zur Anlage gelangen würde.

Auch bei einer Ausführungsform des Führungsringes nach den Fig. 3 und 4 können die beiden Teile des Führungsringes ebenfalls wieder ganz oder teilweise aus einem Baustoit bestehen, der gegenüber dem Stahl, aus dem die Kugeln c bestehen, einen geringeren Gleitwiderstand aufweist.

Schließlich läßt sich auch z. B. bei einer Ausführungsform des Füh rungs ringes für die Trennkugeln entsprechend Fig. 1 der Innenteil e des Führungsringes zweiteilig, also in der Mitte geteilt, ausführen, indem dann die Hülse / für den Zusammenhalt der beiden Teile des Innenteils des Führungsringes sorgt, und zwar, wenn die Ringhülse / genügend dünn ist, in elastischer Art und Weise, so daß die oben mit Bezug auf die Fig. 3, 4 und 5 erläuterten Wirkungen eintreten können.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mehrreihiges Kugellager nach Patent 496 283 mit gerillten Laufbahnen und zwischen den Tragkugel reihen angeordneten Trennkugeln, die von einem Führungsring umgeben sind, der mit seitlichen Schultern bis nahe an die Tragkugelreihen heranreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Führungsring oder ein die Zentrierungsschultern enthaltender Teil des Führungsringes aus einem Baustoff .(z. B. Stahl mit hohem Chromgehalt oder hohem Wolframgehalt, nitrierter Stahl, Nickelbronze, Berylliumbronze) besteht, der gegenüber dem Stahl, aus dem die Kugeln bestehen, einen geringen Gleitwiderstand besitzt.

2. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring ganz oder teilweise aus einem Stahl mit etwa 13 ⁰Z₀ Chromgehalt besteht.

3. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring ganz oder teilweise aus Bervlliumbronze besteht.

4. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring für die Trennkugeln aus einem inneren Teil aus Kugellagerstahl oder einem Stahl mit ähnlichen Eigenschaften und zwei mit dem Innenteil starr verbundenen, die Zentrierungsschultern bildenden Stirnwänden aus einem Baustoff besteht, der gegenüber dem Stahl, aus dem die Kugeln bestehen, einen geringen Gleitwiderstand besitzt.

5. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirnwände des Führungsringes aus einem Baustoff von geringem Gleitwiderstand gegenüber dem Stahl der Tragkugeln um die äußere Umfangsfläche des Führungsringes für die Trennkugeln herumgreifen und in eine mittlere Einbuchtung in der äußeren Umfangsfläche des Führungsringes hineingreifen.

6. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über den aus Stahl bestehenden Führungsring eine die Zentrierungsschultern enthaltende Ringhülse aus einem Stahl von geringem Gleitwiderstand gegenüber dem Stahl der Tragkugeln hinübergepreßt ist.

7. Mehrreihiges Kugellager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring längs seiner Mittelebene geteilt ist und die beiden Teile des Führungsringes durch federnde oder elastische Verbindungsglieder mit einer bestimmten Kraft gegen die Trennkugeln angepreßt werden, so daß, wenn die Trennkugeln den Führungsring unter Überschreiten des Druckes, mit dem der Führungsring gegen die Trennkugeln gepreßt wird, in eine exzentrische Lage zu verschieben suchen, die beiden Teile des Führungsringes sich um ein geringes Maß auseinanderspreizen, wodurch der Anpreßdruck auf sein normales Maß zurückgeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen