DE582828C - Quer- oder Laengslager mit kegelfoermigen Flachkopfrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Quer- oder Längslager mit kegelförmigen Flachkopfrollen, die zur Aufnahme der infolge der Kegelform der Rollen und der bezüglichen Laufbahn entstehenden seitlichen Belastungskomponente mit Schultern in geeigneter Stellung versehen werden. Die Beschaffenheit der diese Komponente übertragenden Berührungsstelle beeinflußt in hohem Maße den Ver- schleiß des Rollenlagers. Andererseits ist die Möglichkeit der Beseitigung des Gleitwiderstandes durch diesen Verschleiß bedingt.

Es wurde festgestellt, daß die Rollen unter der Wirkung der Belastung geneigt sind, eine schräge Stellung zur Lagerachse anzunehmen. Diese Schränkung der Rollen kann nur infolge einer sehr schädlichen und äußerst umfangreichen gleitenden Reibung der kleineren Rollenenden in den betreffenden Sitzen und an den Rändern der Käfigaussparung erfolgen, wobei diese Reibung nicht nur während der Schränkung, sondern auch bei dem späteren Geraderichten auftritt.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei den Rollenlagern, in denen die Rollenköpfe und die druckaufnehmenden Schultern kegelförmig • ausgebildet sind, die ersten Abnutzungserscheinungen an den Rändern der Käfigaus sparungen auftreten, da der Käfig gegenüber den übrigen Bestandteilen des Kugellagers aus weniger widerstandsfähigem Werkstoff hergestellt ist. Bevor eine solche Abnutzung zum Vorschein tritt, müssen die Rollen in den betreffenden Sitzen eine lange Zeit gleiten. Dieses Gleiten tritt auch dann auf, wenn die Rollen später eine parallele Stellung zur Lagerachse annehmen. Andererseits hat man festgestellt, daß der Verschleiß der Ränder der Käfigaussparungen ausbleibt, falls Flachkopfrollen die Druckschulter an zwei zu der Ebene durch die Rollen- und Lagerachse symmetrisch gelagerten Punkten berühren. Dies beweist, daß keine Schränkung in solchem Fall eintritt, wodurch das übermäßige und höchst schädliche Gleiten vermieden wird. Daraus folgt, daß die Beschaffenheit der Berührungsstelle zwischen dem Rollenkopf und der Druckschulter einen entscheidenden Einfluß auf die Beseitigung der äußerst schädlichen inneren Reibungen ausübt und somit die Widerstandsfähigkeit des Lagers gegen Abnutzung der die seitliche Belastungskomponente aufnehmenden Stellen, wie auch den Verschleiß der eigentlichen Laufläche beeinflußt. Unter Berücksichtigung dieser Gesichts-

punkte erhalten die Rollenköpfe erfindungsgemäß eine kreisbogenförmige Berührungsstelle an der Druckschulter, wodurch die Rollenköpfe äußerst gut geführt und die RoI-len in der theoretisch vorgeschriebenen Achse eingehalten werden. Dies vermindert den allgemeinen Verschleiß des Lagers, insbesondere den der druckaufnehmenden Flächen.

Es sind bereits Rollenlager vorgeschlagen

ίο worden, bei denen die Walzen an ihren Enden sphärisch ausgebildet werden, wodurch, wenn der Mittelpunkt der balligen Walzenseitenfläche mit dem Scheitelpunkt der Lauf ringe zusammenfiel, eine linienförmige Berührung erzielt wurde.

Den bekannten ' Ausführungen gegenüber kennzeichnet sich das Lager nach der Erfindung dadurch, daß die kugelige Innenfläche der druckaufnehmenden Schulter ihren Mittelpunkt auf der Lagerachse in dem gemeinsamen Scheitel der Laufringe und des geometrischen Ortes der Rollenachsen oder in der Nähe dieses Punktes hat, so daß die Berührung der kugeligen Schulterfläche mit dem Rollenkopf längs eines am Rollenumfang liegenden Kreisbogens stattfindet.

Diese Ausbildung hat außer einer besseren Schmierung unter anderen eine geringere Druckbeanspruchung, da die Linienberührung den Entgegenhaltungen gegenüber verhältnismäßig groß und die Führung der Rollen gegenüber seitlichen Verschiebungen bedeutend besser ist. Ferner gestaltet sich das Balligschleifen eines Lagerteils einfacher und billiger als das der Rollen.

Auf der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsformen des Lagers nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Abb. ι einen Axialschnitt durch ein Radiallager,

Abb. 2 und 3 die Berührungslinie an der Schulter und dem Rollenkopf als Projektion auf eine zur Lagerachse bzw. zur Rollenachse senkrechte Ebene,

Abb. 4 einen Axialschnitt eines Längslagers und

Abb. 5 die Projektion der Berührungslinie der Rolle mit der Schulter wie auch eine Projektion des Rollenkopfes. Beide Projektionen sind auf eine zur Rollenachse senkrecht stehende Ebene ausgeführt.

ι und 2 bedeuten den inneren bzw. äußeren Laufring, 3 eine der Kegelrollen. In dieser Ausführung befindet sich die Schulter am Außenring 2.

Die Achsen OX der Rollen 3 bilden zur Erzielung eines vollkommenen Rollens eine Kegelfläche mit dem Scheitel in X auf der Lagerachse OXj wo sich auch der gemeinsame Scheitel der Kegelflächen der betreffenden Lauf ringe befindet.

Die Rollenköpfe 4 und 5 sind flach ausgearbeitet und stehen senkrecht auf der Rollenachse. Die Rollenköpfe sind an den Stellen, wo sie in die Kegelfläche übergehen, mit Abrundungen 0. dgl. versehen.

Die Innenfläche der Schulter 6 besteht aus einem Kugelteil, dessen geometrischer Mittelpunkt in X liegt. Der Schnitt der Schulterinnenfläche mit der Ebene (Abb. 1) geht durch die Punkte A', B' 'des Rollenflachkopfes.

Der geometrische Ort der Berührungspunkte des Rollenflachkopfes mit der druckaufnehmenden Fläche 6 liegt längs eines Kreisbogens, der in den Abb. 2 und 3 in z\vei verschiedenen Projektionen als C, A', D' dargestellt ist.

Der Mittelpunkt der Schulterkugel kann in der Praxis auch in der Nähe des Punktes X liegen, jedenfalls aber auf der Lagerachse.

In den Abb. 4 und 5 ist ein Längslager mit kegelförmigen Rollen beispielsweise dargestellt. In diesen- Abbildungen ist mit 3 eine der Kegelrollen gekennzeichnet. 2' ist der Laufring mit kugeliger Schulter 6. Die Berührungslinie der Rolle mit der Schulterfläehe 6 ist in Abb. 5 als Projektion auf eine zur Rollenachse OX senkrechte Ebene dargestellt und besteht aus dem Kreisbogen C, A', D'.

Einer der Vorzüge der Erfindung liegt darin, daß die Rolle unter Mitwirkung des sich aus der Lage der Punkte C, D' ergebenden Maximalhebelarmes in der richtigen Stellung gehalten wird, und zwar in dem größtmöglichen Abstand von der Rollenachse und von den entgegengesetzt gelagerten Teilen der Ebene, die durch die Rollen- und Lagerachse geht.

Ein weiterer Vorzug ist, daß die Berührung längs des ganzen Kreisbogens C, A', D' stattfindet, wodurch der spezifische, von der seitlichen Komponente herrührende Druck bedeutung niedriger ausfällt als dort, wo die Berührung an ein oder zwei Punkten oder auch längs einer Geraden stattfindet, wie es in den bis jetzt bekannten Ausführungen der Fall ist.

Andererseits ist auch das schädliche Gleiten bei der Berührung längs eines Maximal- ,110 kreisbogens, worin eben der Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt, viel geringer als dort, wo die Berührung eine ganze Zone umfaßt. Das letztere geschieht, falls der Rollenkopf kegelförmig konvex ist und auch, wenn die Rolle zur Übertragung des Druckes einen halbringförmigen Rand erhält.

Die dargestellten Ausführungsarten sind nur als Beispiel angeführt worden. Die Erfindung kann auf alle Rollenlagerarten angewendet werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (1)

1. Patentanspruch :
   Quer- oder Längslager mit kegelförmigen Flachkopfrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelige Innenfläche der druckaufnehmenden Schulter ihren Mittelpunkt auf der Lagerachse in dem gemeinsamen Scheitel der Laufringe und des geometrischen Ortes der Rollenachsen oder in der Nähe dieses Punktes hat, so daß die Berührung der kugeligen Schulterfläche mit dem Rollenkopf längs eines am Rollenumfang liegenden Kreisbogens stattfindet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen