DE70071C - Kugelstützlager mit sich drehenden Zwischenscheiben - Google Patents

Description

HJM-

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. August 1892 ab.

Bei den bekannten Schleifvorrichtungen mit Fufsbetrieb, welche eine rotirende Welle mit Schleifscheibe besitzen, läuft diese Welle mit an den Enden befindlichen Zapfen in Lagerschalen. Diese Art der Lagerung erfordert für Fufsbetrieb infolge der Zapfenreibung viel. Kraft und ermöglicht keine hohe Umdrehungszahl der Schmirgelscheibe. Die Leistungen der durch Motoren angetriebenen und mit grofser Geschwindigkeit laufenden Schmirgelscheiben sind bekannt, es macht sich demzufolge das Bestreben geltend, auch bei Schleifmaschinen mit Fufsbetrieb schnell laufende Schleifscheiben anzuwenden, um dieselben leistungsfähig zu machen. Es existiren bereits Schleifmaschinen, bei welchen zwecks Erreichung .grofser Umdrehungsgeschwindigkeit die gleitende Reibung in rollende umzuwandeln versucht worden ist, und zwar mittels einreihiger Kugellagerung. Allein die Anwendung einer Reihe Kugeln ergab das Resultat, dafs die Laufbahnen der Kugeln starken Verschleifs zeigten und die damit erzielte Geschwindigkeit der Schleifscheiben den Anforderungen noch nicht genügte. Der erwähnte Verschleifs hat nach eingehenden Beobachtungen darin seinen Grund, dafs die • Kugeln nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit annehmen, welche dem Abrollen ihres Umfanges auf der Lauffläche der Nuth ohne Gleitung entspricht, sondern wesentlich gleiten. Es findet bei einem Kugellager nicht nur rollende Reibung der Kugeln auf ihrer Laufbahn, sondern auch gleitende Reibung benachbarter Kugeln an einander statt, da die Kugeln sich gegenseitig berühren. Die hierdurch bedingte Reibungsarbeit wächst bei zunehmender Geschwindigkeit der Welle schnell an, weil ein Factor derselben, die relative Geschwindigkeit zweier benachbarter Kugeln, sich beispielsweise bei doppelter Geschwindigkeit der Welle nicht verdoppelt, sondern vervierfacht. Die Geschwindigkeitszunahmen zweier benachbarter Kugeln summiren sich. Es wird demzufolge naturgemäfs ein Zustand eintreten, bei dem die die Bewegung einleitende Reibung zwischen Kugeln und ihrer angetriebenen Lauffläche nicht mehr die Reibungsarbeit der Kugeln unter einander zu leisten im Stande ist, d. h. die Maximalumdrehungsgeschwindigkeit der Kugeln ■— der Beharrungszustand — erreicht ist. Dieses Stadium bedingt den Verschleifs der Lagertheile und vermehrt die Antriebskraft unverhältnifsmäfsig.

Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Vorrichtung in der Lagerung der Welle, welche diese Uebelstände bis auf ein erträgliches Mafs verringert, d. h. den Verschleifs auf ein -Minimum reducirt und den sehr grofsen Vortheil höherer Umdrehungszahl der Schleifwelle bietet. Diese Leistung ist bisher noch mit keiner Schleifmaschine für Fufsbetrieb erreicht worden.

Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Hinteransicht und Fig. 3 den Grundrifs der Maschine, während Fig. 4 einen Zapfen mit der Kugellagerung zeigt.

Das Gestell, welches aus zwei durch eine Grundplatte vereinigten Ständern besteht, trägt unten die Tretvbrrichtung mit Schwungrad d. Oben läuft in Arbeitshöhe die Schleifwelle c auf den Stellschrauben b, welche in den Augen a durch Gewinde und Gegenmutter befestigt sind.

Die Welle c, welche ihren Antrieb vom Schwungrad direct erhält, trägt in den beiden Enden ff die eigenartige Kugellagerung, dient aufserdem bei g als Riemscheibe und trägt die durch Mutter h befestigte Schmirgelscheibe. In den hohlen Kopf/, Fig. 4, ist eine Stahlbuchse i eingeschraubt, welche eine zur Aufnahme eines Kranzes Kugeln passende Ausfräsung besitzt. Den weiteren Theil des Kugellagers bilden die Teller m n. Diese Teller sind aufsen und innen mit Ausfräsungen versehen, um einem Kugelkranz als Gegenlager zu dienen und auch zugleich einen Kugelkranz aufnehmen zu können. Die Zusammensetzung des Kugellagers erfolgt in der Weise, dafs sich auf den Kugelkranz der Stahlbüchse i die untere Ausfräsung eines Tellers setzt, die obere Ausfräsung dieses Tellers aber ebenfalls einen Kugelkranz erhält, in welchen wiederum ein weiterer Teller in der gleichen Weise sich hineinsetzt und auch einen Kugelkranz erhält. In den letzten Kugelkranz setzt sich die mit Kugelrinne 0 versehene Stellschraube b und hält das Lager zusammen. Die Teller m η liegen also bei diesem Lager zwischen je einem Kranz Kugeln ohne sonstige weitere Verbindung und können deshalb diese Teller bezw. die einzelnen Kugelkränze unter sich yerschiedene Bewegungen ausführen, je nachdem die Durchmesser der einzelnen Kugelkränze und die Durchmesser der Kugeln selbst verschieden gewählt werden, weil die Reibung in jedem einzelnen Kugellager abhängig ist von dem Durchmesser der Kugeln und der Kugelkränze.

Die Wirkung dieses Kugellagers ist folgende: Bei einer gewissen Geschwindigkeit der Welle tritt auch hier der oben erwähnte und erklärte Zustand einer einreihigen Kugellagerung ein.

Die durch die gegenseitige Reibung gebremsten Kugeln in i nehmen in gewissem Sinne den Zustand eines starren Ringes an und übertragen nun durch die Reibung in ihren Lanfnuthen einen Theil der Umfangskraft der Welle-auf den losen umdrehungsfähigen Teller m. Dieser Teller m ist nun vermöge seiner Kugellagerung im Stande, ohne erhebliche Reibung an der' Rotation theilzunehmen, und wird demzufolge die Geschwindigkeit der Welle um seinen Geschwindigkeitsbetrag vermehren. Dies wird stattfinden bis zum oben erwähnten Beharrungszustande seiner inneren Kugelreihe, welche nun ihrerseits aus früher angeführtem Grunde. die -Rotationsbewegung dem beweglichen Teller η mittheilt. Um den Betrag von η wird sich die Schleifwelle wiederum ohne erheblichen Widerstand schneller drehen können.

Die Eigenthümlichkeit des oben beschriebenen Kugellagers gestattet demgemäfs die Summe der Umdrehungsgeschwindigkeiten dreier einfacher Kugellager bis zum Eintritt " des Beharrungszustandes jeder Kugelreihe, d. h. bis zum Eintritt unverhältnifsmäfsiger Reibungszunahme und Verschleifses.

Die Aufeinanderfolge der beschriebenen Bewegungszustände kann auch im umgekehrten Sinne stattfinden, je nachdem die Durchmesser der Laufbahnen für die Kugeln und die Gröfse der letzteren selbst gewählt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Kugelstützlager, bestehend aus mehreren zwischen Kugeln gelagerten Scheiben verschiedenen Durchmessers, um die Drehgeschwindigkeit der einzelnen Scheiben allmälig abnehmen zu lassen und so eine geringere Relativgeschwindigkeit und Abnutzung zu erzielen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.