DE6920874U - COMBINED RADIAL-AXIAL SINGLE-TRACK ROLLING BEARING WITHOUT PLAY - Google Patents
COMBINED RADIAL-AXIAL SINGLE-TRACK ROLLING BEARING WITHOUT PLAYInfo
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Description
Ingenieur
Karl Burgsmüller
335 Kreiensen
Postfach 5engineer
Karl Burgsmüller
335 Kreiensen
P.O. Box 5
Spielfrei stellbares, kombiniertes Radial-Axial-.üinspur-Y/älzlagerBacklash-free adjustable, combined radial-axial-track Y / roller bearing
Wälzlager, welche neben radialen Kräften auch axiale Kräfte aufnehmen sollen, sind, bekannt. Im allgemeinen enthalten sie in 3 Spuren drei ;7älzlagerreihen, wovon die eine die radialen Komponenten, die anderen zwei die axialen Komponenten aufnehmen sollen.Rolling bearings, which are intended to absorb axial forces in addition to radial forces, are known. Generally they contain three in 3 tracks; 7 roller bearing rows, one of which is radial Components to accommodate the other two of the axial components.
Solche bekann-an Y/älzlager bauen nicht nur wegen des größeren Raumbedarfs der drei Y/älzlagerreihen sondern auch wegen der dazwischen anzuordnenden Laststege sehr breit.Such well-known bearings are not only built because of the larger size Space requirements of the three Y / älzlagerreihen but also because of the Load bars to be arranged in between are very wide.
Auch die feine Spieljustierung solcher bekannten Wälzlager gestaltet sich dadurch außerordentlich schwierig, daß diese Arbeit in mehreren Etappen durchgeführt werden muß, nämlich einmal aie radiale Spieljustierung und zum andern die zwei unabhängigen axialen Spielfreistellungen nach rechts und links. Das führt stets zu Kompromissen in der Güte der er= zielbaren Spieljustierung. Die Elemente zur Erlangung dieser Spielfreistellung, die durch Konen, Muttern, Kontermuttern, Beilegscheiben usw. gebildet v/eruen, führen zu der oben schon erwähnten raumverschwendenden Unterbringung·Also the fine clearance adjustment of such known rolling bearings turns out to be extremely difficult because this work has to be carried out in several stages, namely on the one hand a radial clearance adjustment and on the other hand the two independent axial clearance clearances to the right and Left. This always leads to compromises in the quality of the achievable clearance adjustment. The elements to obtain this Backlash exemptions formed by cones, nuts, lock nuts, washers, etc. lead to the above already mentioned space-wasting accommodation
xiiner Besserung dieser ungünstigen Verhältnisse zustrebend, ist das in JjI0*. 1-3 dargesxell-ce .ainspurlager in vielen Variaxxonen in die Patentliteratur eingegangen, wobei allgemein zwischen 4 menr ouer weniger symmetrisch zueinander verwinkelten Laufmulden oder Laufflächen Kugeln als wälzkörper angeordnet sina, deren Umlaufachsen im Idealfall parallel zur Seeienachse des Lagers liegen, nämlich dann, wenn ausscriließlich radiale Kräfte aufzunehmen sind (siehe j'i,2· 1)·With the aim of improving these unfavorable conditions, that is in JjI 0 *. 1-3 dargesxell-ce .ainspurlager in many variaxxons entered the patent literature, whereby generally between 4 menr or less symmetrically angled troughs or running surfaces balls are arranged as rolling elements, whose circumferential axes are ideally parallel to the axis of the bearing, namely when only radial forces are to be absorbed (see j'i, 2 1)
bind intermittierend axiale Kräfte beispielsweise von rechts aufzunehmen, so verlagern sich die Umlaufachsen der Kugeln in clie auf -B'ig. 2 dargestellte Lage. Sind Axialkräfte vonintermittently bind axial forces, for example from the right take up, the axes of rotation of the balls shift in clie on -B'ig. 2 position shown. Are axial forces of
links aufzunehmen, so legen sich die Umlaufachsen in die auf Pig. 5 dargestellte Position, bringt schließlich eine Antriebsleistung oder eine ruckweise abzugebende Leistung beim intermittierenden vi/irb el schnitt den Innenring aus der gemeinsamen Plan-Umlaui'ebene mit den Außenringen nur leicht heraus, so kreisen alle Kugein in ununterbrochener Unruhe um eine sich in ihrer Position stets wandelnde Umlaufachse, wodurch das geräuschvolle "Zwirbeln" der Ku-ein - v/ie der Praktiker es nennt"'^ entsteht, was obendrein zu großer Betriebswärme und ebenso zu großer Abnutzung der Rollbahnen führt. Die aufgenommene Rotationsenergie in den Kugeln wird dabei fortwährend abgebremst und in anderer Umlaufrichtung wieder neu aufgenommen, se daß nicht nur ein großer Teil der zu übertragenden Energie eingebüßt wird, sondern das Lager dadurch stark verschleißt und niemals größeren Zeitraum hindurch das erwünschte ideale, geringe Spiel beibehalte on the left, the axes of rotation are in the on Pig. 5 position finally brings a drive power or a jerky power output with intermittent vi / irb el cut the inner ring from the common plan-surrounding area with the outer rings only slightly out, so all spheres revolve in uninterrupted restlessness around one in their position constantly changing revolving axis, whereby the noisy "Twisting" the Ku-a - as the practitioner calls it "'^ arises, which on top of that leads to high operating heat and also to great wear and tear on the runways. the The rotational energy absorbed in the balls is continually slowed down and in a different direction of rotation again taken up, not only a large part of it the energy to be transmitted is forfeited, but the bearing wears heavily as a result and never for a longer period of time maintain the desired ideal low clearance throughout
So hat dieses theoretisch zwar sympathische Einspurlager, welches an sich den Vorteil der in der Breite platzsparenden Bauweise in sich einschließt, bisher als Allein-Lager keine praktische Verwendung finden können und wird sie mit Sicherheit bei schneilaufendeη Werkzeugmaschinen auch künftig nicht erlangen.So this theoretically friendly single-track bearing, which in itself includes the advantage of the space-saving design in terms of width, has not been able to find practical use as a sole bearing up to now and will certainly not be used in the future with fast-paced machine tools.
Das erfindungsgemäße, in i'ig. 4, 5 und 6 dargestellte, spielfrei stellbare iVälzlager für radiale und beidseitig axiale Beanspruchung unterreneidet sich zunächst dadurch vorteilhaft von den bereits bekannten oder vorgeschlagenen Einspurlagern, αaß es anstelle der Kugeln mit Zylinderrollen ausgerüstet ist, aie - gegenüber konischen Rollenkeine lästige Ausweichkomponente und daher SpielSchwankungen hervorbringen, deren Umiaufachsen sich auch ständig in einem unveränderlichen Kinkel wechselweise kreuzen und ihre Position gegenüber der Seelenachse des Lagers bei allen Beanspruchungsrichtunjen stets beibehalten, wodurch die gefürchtete "zwirbelnde" Bewegung der Wälzkörper unterbleibt, eine mehr tragende Berührung zwischen den gemeinsamen Lagerspuren und den ",7LIl zk ör par η und dadurch auch beiThe invention, in i'ig. 4, 5 and 6 illustrated, backlash-free adjustable roller bearings for radial and bilateral axial stress initially differ advantageously from the already known or proposed single-track bearings, because it is equipped with cylinder rollers instead of balls, aie - compared to conical rollers, there is no annoying evasive component and therefore fluctuations in play produce whose circumferential axes alternately cross each other at an unchangeable angle and always maintain their position in relation to the core axis of the bearing in all directions of stress, whereby the dreaded "twirling" movement of the rolling elements does not occur, a more load-bearing contact between the common bearing tracks and the ", 7LIl zk ör par η and therefore also with
ind daduren auciind daduren auci
2087420874
weitem höhere radiale sowie axiale Tragfähigkeit erzielt wird.far higher radial and axial load-bearing capacity is achieved.
Es ist eine weitere erfinderische Erkenntnis, die zueinandergeordneten Laufbahnen für die Zylinderroilen zwar zueinander streng parallel zu erstellen, sie jedoch gegenüber dem anderen Laufbahnpaar in einem (je nach Verhältnis zwischen Rollendurchmesser und Laufbahndurchmesser) größerem Y/inkel als yO° anzuordnen. Dadurch liegen die Rolienstirnflächen nur mit ihrer entsprechend ausgebildeten Abfasung 14 Figo 9 infolge der Zentrifugalkraft so an den Laufbahnkanten an, dab die Kanten-Umfangsgeschwindigkeit der Rollen mit der Abrollgeschwindigkeit aer gefasten Rollenbahnkanten übereinstimmt und so einer wärmeerzeugenden flächigen ötützreibung unkompliziert vorgebeugt ist. öo kann aucn auf einen die Zentrifugalkräfte der Rollen aufnehmenden Rolien-btützkäfig verzichtet werden.There is another inventive finding that is related to each other To create raceways for the cylinder rolls strictly parallel to one another, however, they are opposite the other pair of raceways in a larger one (depending on the relationship between roller diameter and raceway diameter) Y / angle to be arranged as yO °. As a result, the roller end faces lie only with their appropriately designed chamfer 14 Figo 9 as a result of the centrifugal force so to the The edge of the track, the peripheral speed of the edge of the rollers bevelled at the unwinding speed aer The roller conveyor edges coincide, thus easily preventing a heat-generating surface friction is. A roller support cage that absorbs the centrifugal forces of the rollers can also be dispensed with.
Aus der erfindungsgemätfen kreuzweisen Zueinanderordnung der Rollenachsen um mehr als 90 ergibt sich weiter, daß die .Berührungs-Reibgeschwindigkeit der Rollen untereinander gegenüber gebräuchlichen korbfreien Wälzlagern um ra. die Hälfte geringer ist, so daß man bei richtiger Abstimmung von Rollenzahl bm. Rollen-^ zum Teilkreis-^ des Lagers, auch bezüglich der korrekten Lage der Rollenachsen, auf den Rollenkäfig ganz verzichten kann, dadurch nämlich, daß die mit ihrer Achse aus der idealen Abrolllage etwa herausstrebende Rolle infolge ihres dann größer werdenden Anteiles an der i'eilkreislänge zwischen den beiden benachbarten ihr gegenüber verschränkt liegenden Rollen, größeren Kontaktdruck erhält und infolge der Reibrichtung der beiden benachbarten Rollen in die Iaeallage zurückgezwungen wird (Fig. 9a).From the crosswise arrangement according to the invention of the roller axes by more than 90 it results further that the .Beührungs-Reib Speed of the rollers with each other compared to conventional basket-free roller bearings by roughly half is less, so that with correct coordination of number of rolls bm. Roles- ^ to the pitch circle- ^ des Bearing, also with regard to the correct position of the roller axles, can do without the roller cage entirely namely, that the role that stretches out with its axis from the ideal rolling position is then larger as a result of it increasing proportion of the pitch circle length between the two adjacent to her opposite interlaced roles, receives greater contact pressure and as a result of the direction of friction of the two adjacent rollers is forced back into the Iaeallage (Fig. 9a).
Es ist schließlich eine weitere erfinderische Erkenntnis, die in zwei Teile geteilte Lagerhälfte - gleichgültig, ob die Innen- oder die Außen-Lagerhälfte geteilt ausgeführt worden ist - an ihren gemeinsamen Berührungsflächen mit einem dem anderen Teil zugeordneten Piangewinde selbsthemmender Plankenschräge zu versehen, um die Spielfreistellung des Lagers allein durch Verdrehe)It is, after all, another inventive finding the bearing half divided into two parts - regardless of whether the inner or outer bearing half is divided has been - self-locking at their common contact surfaces with a pin thread assigned to the other part Plank slope to provide clearance for play of the camp by twisting it alone)
erdrehen riaa R-i^n m turn riaa Ri ^ n m
Ringes gegenüber dem anderen zu erzielen Fig. 7 u. 8. Die sichere Axialführung der beiden Ringe zueinander ist dabei durch den Ring 13 gegeben.Ring to achieve compared to the other Fig. 7 and 8. The safe axial guidance of the two rings to each other is given by the ring 13.
Sine vorteilhafte Verwendung findet aas neue Lager auch als ,välzelement zwischen einer Leitspindel, ζ. Β. einer Präsmaschine oder einer Steuerspindel, z.B. eines Kraftwagens, und der zugehörigen Mutter.The new bearings are also used advantageously as, välzelement between a lead screw, ζ. Β. a pre-machine or a control spindle, e.g. a motor vehicle, and the associated mother.
Die Erfindung ist an nana der Zeichnungen beispielsweise erläutert.The invention is exemplified by nana of the drawings explained.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform des neuen Lagers ohne Käfig. In an sich benannter V/eise umschließt ein Außenring 1 einen Innenring 2 unter Bildung eines Ringraumes, der aus zwei Laufbahnpaaren 3, 4;.5, 6 gebildet ist. Die beiden Bahnen jedes dieser Paare laufen parallel zueinander. Beide Paare 3, 4 und 5, 6 bilden jedoch zusammen einen Winkel, der gröüSer ist als yO° ο In der Zeichnung ist dieser Zusatzwinkel ß mit etwa 4 dargestellt. J^r richtet sich jedoch nach den jeweiligen Verhältnissen, also insbesondere nach dem Durchmesser des Lagers, nach jenem der Rollen und nach der Art der zu übertragenden Beanspruchungen sowie nach deren Aufteilung in axialer und radialer Richtung· Unter normaxen Voraussetzungen liegt dieser Winkel in den Grenzen zwischen 1° und 20°.Figures 4, 5 and 6 show an embodiment of the new one Bearing without cage. In what is known per se, an outer ring 1 encloses an inner ring 2 to form a Annular space, which is formed from two pairs of tracks 3, 4; 5, 6. The two lanes of each of these pairs run parallel to each other. Both pairs 3, 4 and 5, 6, however, together form an angle that is greater than yO ° ο In the drawing shows this additional angle β at approximately 4. J ^ r depends on the respective circumstances, so in particular according to the diameter of the bearing, according to that of the rollers and the type of to transferring loads as well as according to their division in the axial and radial direction · under normaxes The prerequisites for this angle are between 1 ° and 20 °.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind in diesem Ri n-;.· raum 3> 4; 5, ö.Rollen 7> 8 eingelegt, deren Umlaufachsen 9, in stetigem Wechsel gegeneinander geneigt sind. Dabei kann jedoch bei Verwendung eines geteilten Pührun,-skäfigs nach der weiteren Erfindung die Anzahl der Rollen mit nach beiden Seiten weisenden Achsen unterschiedlich sein. So können also beispielsweise nach Belastung zwischen zwei Rollen mit nach der einen Seite weisenden Achsen 3. 4 oder mehr Rollen mit nach der anderen Seite weisenden Achsen vorgesehen sein»As the drawing shows, there are n - ;. · spaces in this ri 3> 4; 5, Ö.Rollen 7> 8 inserted, whose axes of rotation 9 are inclined to each other in constant alternation. Here can but when using a split Pührun, cage according to According to the further invention, the number of rollers with axes pointing to both sides can be different. So can for example, after loading between two rollers with axes 3, 4 or pointing to one side more rollers with axles pointing to the other side should be provided »
sind in der käfigloser. Ausführungsform so gewählt, daß die Rollen mit einem denkbar geringen, praktisch lediglich der knappen Schmierfilmstärke entsprechenden Spiel aufeinander folgen.are in the cageless. Embodiment chosen so that the Rolls with a very small amount of play on one another, practically only corresponding to the thin film thickness Follow.
Der äußere Ringteil 1 ist gemäß Pig. 7 und 8 in seiner Mittelebene geteilt, und die aneinanderliegenden Teilringflächen greifen mit Planjewinde 11 ineinander ein. Im übrigen sind sie durch Schraubenbolzen 12 aneinander gehalten und ihre sichere Axialführung durch einen sie gemeinsam umschließenden Ring 13 gegeben.The outer ring part 1 is according to Pig. 7 and 8 in its median plane divided, and the adjacent partial ring surfaces engage with Planjewinde 11 in one another. Furthermore they are held together by screw bolts 12 and their safe axial guidance by a jointly enclosing them Ring 13 given.
Ein solches Lager läßt sich stets und einfach spielfrei einstellen. Es ist hervorragend zur Aufnahme von radialen und beidseitigen axialen Beanspruchungen geeignet. Die Umlaufacnsen der hier verwendeten Zylinder-Rollen kreuzen sich ständig unter einem unveränderlichen Winkel. Sie behalten ihre Lage gegenüber der Seelenachse des Lagers bei allen Beanspruchungen bei.Such a bearing can always and easily be set free of play. It is ideally suited for absorbing radial and axial loads on both sides. The circulation points of the cylinder rollers used here constantly cross at an unchangeable angle. You keep their position in relation to the soul axis of the bearing under all stresses.
Die neuartige Zueinanderordnung der Rollenachsen bedingt außerdem eine Herabsetzung der Reibgeschwindigkeit der Wälzkörper untereinander bei ihren gelegentlichen Berührungen gegenüber gebräuchlichen käfigireien Wälzlagern um etwa die Hälfte. Deshalb kann man bei richtiger Abstimmung von Rollenzahl, Rollendurchmesser und Teilkreisdurchmesser auf einen Käfig verzichten. Der Grund hierfür liegt darin, daß die mit ihrer Achse et\va aus der Ideallage herausstrebenden Rollen infolge ihres dann größer v/erdenden Anteils an der Teilkreislänge zwischen den beiden benachbarten, gegen sie geneigten Rollen einenThe new arrangement of the roller axles also causes a reduction in the friction speed of the rolling elements each other with their occasional contact compared to common cage-free roller bearings by about half. Therefore you can do without a cage if the number of rollers, roller diameter and pitch circle diameter are correctly coordinated. The reason for this lies in the fact that the roles which strive with their axis et \ va out of the ideal position as a result of their then a greater proportion of the pitch circle length between the two adjacent rollers inclined towards them
druck
größeren Kontakt/erhalten und durch die Reibrichtung der Nachbarrollen
in ihre Ideallage zurückgezwungen werden (Pig. 9a). press
greater contact / obtained and forced back into their ideal position by the rubbing direction of the neighboring rollers (Pig. 9a).
In ilig. 10 ist die Steuerspindel 15 eines Kraftwagens dargestellt, die unter Bildung eines Gewindeganges 16 von ihrer Mutter 17 umgeben ist. In dem Gewindegang, dessen Enden durch eine Umleitung 18 überbrückt sind, laufen Rollen 7» 8 mit gegeneinander geneigten Achsen gemäß der Erfindung.In i l ig. 10 shows the control spindle 15 of a motor vehicle, which is surrounded by its nut 17 while forming a thread 16. In the thread turn, the ends of which are bridged by a diversion 18, rollers 7 »8 run with mutually inclined axes according to the invention.
In ähnlicher Darstellung ist in i?ig. 11 die Leitspindel 19 einer Fräsmaschine gezeigt. Auch sie ist unter Bildung eines Gewinde gang s 16 von einer Llutter 17 umschlossen. Im Gewinde-A similar representation is i? Ig. 11 the lead screw 19 a milling machine shown. It is also enclosed by a Llutter 17, forming a thread passage 16. In the thread
gang, der durch, eine Umleitung 18 überbrückt ist, sind die Rollen 7, 8 gemäß der Erfindung angeordnet.gang, which is bridged by a detour 18, are the Rollers 7, 8 arranged according to the invention.
Diese Art der Verwendung des neuen Rollen-Walzlagers stellt gegenüber den bekannten Ausführungsformen, die mit Kugeln ausgestattet sind, einen erheblichen Portschritt dar. Die Betätigung der in der neuen Art gelagerten Steuerspindel läßt sich unter einem nur denkbar geringen Kraftaufwand durchführen. Die neuartigen Wälzkörper in dem Leitspindelsystem verhindern mit Sicherheit den gefürchteten sog. "stik-slip", wie dieser bislang mit Kugeln an derartigen Maschinen niemals ganz vermieden werden konnteοThis type of use of the new roller bearing represents compared to the known embodiments with balls are equipped, represent a significant port step. The actuation of the control spindle mounted in the new type can be carried out with only a very small amount of force. The new rolling elements in the lead screw system certainly prevent the dreaded so-called "stik-slip", as has been the case with bullets on such a thing up to now Machines could never be completely avoided
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE6920874U DE6920874U (en) | 1969-03-23 | 1969-03-23 | COMBINED RADIAL-AXIAL SINGLE-TRACK ROLLING BEARING WITHOUT PLAY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE6920874U DE6920874U (en) | 1969-03-23 | 1969-03-23 | COMBINED RADIAL-AXIAL SINGLE-TRACK ROLLING BEARING WITHOUT PLAY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE6920874U true DE6920874U (en) | 1969-12-04 |
Family
ID=34110851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE6920874U Expired DE6920874U (en) | 1969-03-23 | 1969-03-23 | COMBINED RADIAL-AXIAL SINGLE-TRACK ROLLING BEARING WITHOUT PLAY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE6920874U (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3108658A1 (en) * | 1981-03-07 | 1982-09-23 | Industriewerk Schaeffler Ohg, 8522 Herzogenaurach | Rolling contact bearing |
| DE3540322A1 (en) * | 1985-11-11 | 1987-05-21 | Georg Dipl Ing Gugel | Rolling-contact bearing |
| US6382836B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-05-07 | Nsk, Ltd. | Rolling bearing |
| US6575631B2 (en) | 1999-05-31 | 2003-06-10 | Nsk Ltd. | Rolling bearing and rolling bearing device |
| DE10149070B4 (en) * | 2000-10-05 | 2004-07-08 | Nsk Ltd. | Rolling bearings and rolling bearing device |
| DE10164848B4 (en) * | 2000-10-05 | 2006-02-02 | Nsk Ltd. | Rolling bearing, has mutually adjoining rolling elements crossing each other alternately, and the outside diameters of the respective rolling elements always contacted at two points with the raceway surfaces of the first and second race |
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1969
- 1969-03-23 DE DE6920874U patent/DE6920874U/en not_active Expired
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