DE6901870U

DE6901870U - Kugellager zur aufnahme von kleinen axialbewegungen.

Info

Publication number: DE6901870U
Application number: DE6901870U
Authority: DE
Original assignee: A Friedrich Flender AG
Current assignee: A Friedrich Flender AG
Priority date: 1969-01-18
Filing date: 1969-01-18
Publication date: 1972-07-27

Description

A. Friede* Elender & Co.
B ο c h ο 1 t

PG 2508

Kugellager zur Aufnahm« von kleinen Axialbewegungen

Bei Arbeitsmaschinen ist; es immer wieder erforderlich, laufend auftretende kleine und kleinste Axiolbevegungen von irgendwelchen Lagerkörpern einwandfrei aufzunehmen.. Dabei sollten nach Möglichkeit Gleitreibungen vermieden werden» w&il bekanntlich, wegen des Entstehens von Passungsrost über kurz, oder lang ein Festfressen die Folge ware. Infolgedessen werden z. B- bei der Lagerung von Keilriemen-Verstellscheiben Kugellager verwendet» um die gleitende Reibung durch rollende Reibung zu ersetzen und die Bildung von Passungsrost zu vermindern-

Kugellager haben jedoch den Nachteil, daß d£*e einzelnen Kugeln immer nur entlang einer Linie auf der Oberfläche der Lagerung bewegt werden- Durch die dauernden Bewegungen tritt nämlich infolge von Abnutzungserscheinongen eine Riefenbildung auf, so daß sich die einzelnen Kugeln allmählich immer tiefer auf der Welle und/oder den Lagerkörper eingraben und die Linisiifaeruhrung schlechter wird-Diese unliebsame Erscheinung tritt bereits bei kleinsten axialen Bewegungen, die z- B- von den Breitendifferenzen eines aufgelegten Keilriemens und von dessen Laufsclnfingungen herrühren» auf.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich nun auf ein Kugellager zur Aufnahme von kleinen Axialbewegungen, bei ■welchen die oben genannten Nachteile vermieden werden sollen. Gegenüber den bekannten Ausführungen verlaufen die gleichmäßig über den Umfang verteilten Kugelreihen mit jeweils mehreren "hintereinander liegenden Kugeln mindestens teilweise schräg zur Achsrichtung der Lagerung. Da im allgemeinen die Kugeln der einzelnen Kugelreihen in einem Kugelkäfig untergebracht sind, ist der letztere mit Fübrungsschlitzen versehen, die mindestens teilweise unter einem Winkel (\ schräg zur Achsrichtung der Lagerung verlaufen.

Durch diese Anordnung und Führung der Kugeln in den einzelnen Kugelreihen legen auch bei den kleinsten Axialbewegungen die einzelnen Kugeln der schräg zur Achsrichtung verlaufenden Teile der Kugelreihen sowohl einen Weg parallel zu der Mittelachse der Lagerung als auch einen Weg in der hierzu senkrechten Umfangsrichtung zurück. Durch die Schräglage der Führungsschlitze wird also bewirkt, daß der Kugelkäfig und damit auch sämtliche Kugeln der schräg verlaufenden Kugelreihenteile laufend sowohl Längsbewegungen als auch Radialbewegungen ausführen und somit die ganze Oberfläche einer Lagerung, d. h. z. B. die Oberfläche einer Welle und die Innenfläche eines Lagerkörpers, zu den jeweiligen, punktförmigen Berührungen der Vielzahl der Kugeln benutzt wir d.

Die Abnutzung wird durch das dabei auftretende langsame Verdrehen des Lagerkäfigs auf ein Minimum herabgesetzt. Eine Hiefenbildung "wird einwandfrei und zuverlässig verhindert. Dies gilt z. B. auch für kleinste axiale Vibrationsbewe— gungen der verstellbaren Tellerscheiben von Keilriemengetrieben. Das axiale Verstellen der Tellerscheiben zur Einstellung einer anderen Drehzahl hat darauf keinen Einfluß und läßt sich vie üblich vornehmen, wobei sich bei solchen entsprechend im ein Vielfaches längeren Einstellbevegimgen der Kugeln diese auch gleitemd in der Lagerung fortbewegen können-

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Durch die Erfindung wird die Aufgabe* gelost, ohne zusätzlichp Einrichtungen auf einfachste Art und Weise Kugellager zur* Aufnahme von kleinen und kleinsten Axialbewegüngen wesentlich und entscheidend zu verbessern, wobei Vorsorge getroffen ist, daß dabei einzelne Kugeln nicht nur axiale sondern gleichzeitig auch radiale oder Umfangsbewegungen ausführen, so daß die Vielzahl der punktförmigen Auflagesteilen, herrührend von der Gesamtzahl der Kugeln, sich laufend? selbsttätig ändert und die gesamte Oberfläche eifier Welle und eines Lagerkörpers oder dgl- gleichmäßig erfaßt;

Die Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind den auf der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführxuigsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine Längsansicht eines Kugellagers, teilweise im Schnitt, mit schräg verlaufenden Führungsschlitzen,

Fig. 2 eine Längsansicht eines Kugellagers, teilweise im Schnitt, mit teilweise schräg verlaufenden Führungsschlitzen,

Fig. 3 eine vereinfachte Längsansicht eines gegenüber dem Beispiel nach Fig. 2 abgeänderten Ausführungsbeispiels, teilweise im Schnitt, und

Fig. k eine vereinfachte Längsansicht eines weiteren gegenüber dem Beispiel nach Fig. 3 abgeänderten Ausführungsbeispiels, teilweise im Schnitt -

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 sitzen, auf der Welle k unverdrehbar die längsverstellbare und unter Federdruck stehende Tellerscheibe IO und die Gegenscheibe 11, zwischen denen der Keilriemen aufliegt. In der Tellerscheibe IO ist der Lagerlcörper 1 unterjrebracht, der in radialer Richtung auf der einen Seite einen ringförnigen Ansatz 2 und auf der anderen

Seite einen eingesetzten Sprengring 3 aufweist. Zwischen dom Ansatz: 2 und dem Sprengring 5 ist ein Kugelkäfig: 6 untergebracht, und zwar mit axialem Längsspiel ß. Der Kugelkäfig 6 besitzt eine Anzahl von gleichinän-ig vorteilten Führungsschlitten 9f In denen dio einzelne« Kugeln 5 in Kugelreihen hintereinander angeordnet sind.

Gegenüber den bekannten Kugellagern dieser Art verlaufen nun die Führungsschlitz© 9 nicht parallel zu der Längsachse des LagerkSrpers 1 oder der srelie ά, sondern sefrrwg hierzu im Winkel (K. * Durch diese Schräglage rollen beim Auftreten von hin- und hergehenden Axialbewegungcn die einzelnen Kugeln 5 nicht nur in axialer Richtung A, sondern auch quer hierzu in Umfangsrichtung B ab. Dies bedeutet, daß die Punktberührung einer jeden einzelnen Kugel 5 auf der Welle k linienförmig nicht nur in Achsrichtung A, sondern auch senkrecht hierzu in Richtung B erfolgt. Durch die Schräglage wird also gleichzeitig eine Querbewegung hervorgerufen, so daß ein langsames Verdrehen des Kugelkäfigs stattfindet und somit die gesamte Oberfläche der Welle und der Innenfläche des Lagerkörpers zur i)be>?treigung der Lagerkräfte herangezogen wird. Eine Bildung von Riefen oder von anderen Abnutzungserscheinungen kann daher nicht mehr vorkommen, so daß ein Kugellager im Sinne der Erfindung praktisch vollkommen verschleißfest ist. Dabei spielt es keine Rolle, wie groß oder klein die einzelnen Bewegungen sind und in welcher Richtung und Häufigkeit sie auftreten.

Die axiale Beweglichkeit der einzelnen Kugelreihen wird 1>. χ dem Beispiel nach Fig. 1 durch das Spiel 8 des Kugclkäfigs in dem Lagerkörper 1 ermöglicht. Dasselbe ist auch gleichermaßen der Fall, wenn der Lagex-käfig 6 ohne Spiel in dem Lagerkörper 1 liegt und die einzelnen Führungsschiitze 9 langer sind als die Durchmesser der hintereinander aufgereihten Kugeln 5- Dabei entsteht das Spiel 7, so wie es in Figur 2 dargestellt, ist. Der gleiche Erfolg tritt auch ein,

■wenn sowohl das Spiel 8 als auch das Spiel 7 vorhanden ist. J Wesentlich ist jedoch stets, daß sich, die Kugeln einwandfrei I

abiollen !können.

Bei dem Beispiel nach Figur 2 verlaufen die einzelnen Füll— rungsschlitze 9 nicht nur schräg unter den: Kinkel οζ. „ sondern teilweise auch, parallel zu der Achse des Kugellagers. Da— durch werden ebenfalls außer den axialen Bewegungen auch Querbewegungen hervorgerufen. Im übrigen kann die Größe der Querbevegimgen in allen Fällen durch entsprechende üalil des ls ^. vQrbes+injnrfc werden.

Bei dem Beispiel nach Figur 3 verläuft jeder Fühnangsschlitz nach zwei Richtungen schräg zur Achse, und zwar ausgehend von etwa seiner Mitte nach der einen Seite axt dem VänScel Oo und nach der anderen Seite mit dem Kinkel /3 - Diese beiden Winkel müssen jedoch verschieden groß sein, denn sonst würden sich die Querbewegungen gegenseitig aufheben.

Ähnlich ist es bei dem Beispiel nach Figur h. Hier ist jedoch ira Gegensatz zu dem Beispiel nach Figur 3 ein Teil der Führungsschlitze 9 i*¹ jeweils ihrer Gesamtlänge unter dem Vinkel<j(, und der andere Teil der Führungsschlitze in at»veclis<*Inder Folge hiervon unter dem Winkel β anj£_°ordnet. Die Wirkung ist die gleiche wie bei dem Beispiel nach Figur 3·

Im übrigen können die einzelnen Kugelreihen verschieden lang sein. Schräge Kugelreihen oder schräg liegende Teile derselben lassen sich bis zur Aufnahme nur einer Kugel verkürzen, denn dies genügt bereits in vielen Fällen zur Steuerung des Kugelkäfigs mit den schrägen Kugeln. Außerdem richtet si.eh die Anzahl der schrägliegenden Kugeln nach der Anordnung der Kiigelreihen und nach dem Werkstoff des Kugellkäfigs* So sind ¹Z-... B. kurze schrägliegendes Führungsschlitze .be^t^cinerr^Aüs—^ führung ähnlich wie in Fig. k für Kugelkäfige aus Kunststoff bcsonderr vorteilhaft.

Claims

i. Kugellager zur Aufnahme von kleiaen Axialbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßig über den Umfang verteilten Kugelreilien mit jeweils mehreren hintereinander liegenden Kugeln mindestens teilweise schräg zur Achsrichtung der Lagerung verlaufen.
2- Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eugelreihen in Führungsschlitzen (9) des Kugelkäfigs (f?) geführt sind, die mindestens teilweise unter dem Vinkel CL schräg zur Achsrichtung verlaufen.
3- Kugellager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschlitze (9) zunächst parallel zur Achsrichtung und dann schräg zu dieser unter dem Winkel CC verlaufen.
k. Kugellager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsschlitz (9) etwa von seiner Mitte aus in entgegengesetzte Richtungen schräg zur Achsrichtung läuft und der Vinkel &- in der einen Richtung größer ist als der Vinkel β in der anderen Richt'ang.
5. Kugellager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Führungsschlitze (9) in der einen Rieh-* tung unter dem Vinkel (^C und in abwechselnder Folge hiervon der andere Teil der Führungsschlitze (9) in der anderen Richtung unter dem hiervon abweichenden Vinkel /J verlaufen.
6«= Kugellager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch, gekennzeichnet, daß bei in ihrer Richtung wechselndes! Führungsschlitzen (9) deren schräger Teil bis zur Aufnahme einer einzigen Kugel (5) verkleinerbar ist.
7- Kugellager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch, gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig (6) gegenüber dem Lagerkörper (l) ein Axialspiel (8) aufweist.
8. Kugellager sse» eises eder setir^r-ss der Assprüclie 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelreihen in ihren Führungsschlitzen (9) nd/t dem Spiel (7) eingelegt sind.

9· Kugellager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sovohl der Kugelkäfig (6) gegenüber dem Lagerkorper (l) ein Axialspiel (8) alsauch die einzelnen Kugelreihen in ihren Führungsschlitzen (9) je ein Spiel (7) aufweisen-