DE729885C - Verfahren und Vorrichtung zur feinsten Fertigbearbeitung der Kantenabrundungen bei Waelzlagerrollen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtungen zur feinsten Fertigbearbeitung der Kantenabrundungen bei Wälzlagerrollen Bei hochbeanspruchten Wälzlggexn treten häufig Beschädigungen der Laufbahnen der Laufringe auf, die im unmittelbaren Zusammenhang mit der Kantenabrundung der Rollen stehen.
• Durch die Belastung drücken sich die in die Laufbahn sein. Die Abb. i zeigt schematisch die elastischen Formänderungen der Laufbahn 2 Untereiner belasteten Rolle i mit kreisförmiger Kantenabrundung. Brei letzterer ist dex Punkt 3 eine Unstetigkeitsstellle in der Umfangslinie der Rolle, weil in diesem Punkt die Gerade q. mit dem Krümmungsradius R = oo in die Abrundung mit dem endlichen Radius y übergeht. Daraus ergibt sich weiterhin eine sehr umgünstige Beanspruchung des Werkstoffies der Laufbahn 2. Es entstehen sehr scharfe Krümmungen am Übergang der Eindruckstelle zu den übrigen. Flächenteilen der Laufbahnoberfläche. Diese Krümmungen haben beträchtliche Zugspannungen im Laufbahnwerkstoff zur Folge. Da außerdem bei Bewegung der Rolle diese Zugspannungen fortwährenden Änderungen unterliegen, steigt ihre Gefährlichkeit für die Dauerhaltbarkeit der Laufbahn.
• Bei bestimmten: Rollenbelastungen treten infolge ,der Zugspanmungen an diesen Stellen Beschädigungen der Laufbahn ein, die iuirichtigerwese häufig auf Kantenpressungen, d. h. auf zu hohe Druckbeanspruchungen zurückgeführt werden. Die kreisförmige, Abrundung verursacht übrigens auch an den Rollen selbst Beine sehr ungünstige Spannungsverteilung.
• Man hat versucht, .diese Erscheinungen dadurch zu beheben, daß man der ganzen Rolle eine schwach gekrümmte (ballige) Form gab. In letzter Zeit versucht man, aus, den gleichen Gründen bei den. sog. Z-K-Rollen Rollen) de Rollenenden so, auszubilden, daß zwischen der kreisförmigen. Abrundung und der zylindrischen Lauffläche der Rolle eine Kegelfläche: ,eingeschaltet wird. Die Tragfähigkeit einer Rolle ist unmittelbar abhängig von ihrer tragenden länge i. samtlänge L der Kolle. Damit wird aber die theoretische Belastbarkeit gleich großer Lager, die mit solchen Rollen ausgerüstet sind, geringer.
• Man hat demnach mit diesen Rollen wohl die Beanspruchungen der Laufbahn an den Rollenkanten verbessert, gleichzeitig aber die theoretische Belastbarkeit durch Veykleinerung der tragenden Rollenlänge herabgesetzt, was für hochbeanspruchte Lager z. B. im Flugmotorenbau nachteilig ist.
• Die Z-K-Rollett haben auch den weiteren Nachteil, daß der Übergang vom Zylinder zu den Kegeln mit den bisherigen Mitteln praktisch kaum als stetiger Cbergan.g ausgeführt werden kann. Die Erfahrung mit Z-K-Rol.len zeigt auch tatsächlich, daß Laufbahtlbeschädi-gungen an den Rollenenden nicht restlos vermieden werden können.
• Die vorliegende Erfindung beschreibt ein einfaches und sicheres Verfahren, nach dem eine stetige Kantenabrundung bei möglichst geringem Verlust an tragender Rollenlänge hergestellt «-erden kann. -Wird eine Rolle mit ihren Kanten in ein elastisches Mittel 5, z. B. Gummi. eingedrückt, so entsteht an der Berühru gsfläche etwa die in Abb. a und 3 dargestellte Druckverteilung. Die Flächenpressung im mittleren Längsschnitt beginnt demnach an der zylindrischen Laufüäch;e mit Null und steigt gegen das Rollenende zu an. An der Kante erreicht sie ihren Größtwert, um an der Stirnfläche rasch auf Null abzusinken.
• Führt die Rolle in dieser Eindruckfläche gleitende Bewegungen durch Drehung um ihre Achse. aus und bringt man zwischen Rolle und Unterlage ein geeignetes Schleifmittel, so wird eine Spanabnahme (ein Abschleifen oder Läppe:j eintreten. Die in gleichen Zeiten abges.chliitene Spanmenge ist unter sonst gleichen Umständen von der Flächenpressung abhängig. Die Spanabnahme wird daher entsprechend der Druckverteilung nach Abb.2, punktierte Linie 6, vor sich gehen. Damit ist erreicht, daß die geometrische Form des Rollenendes weitgehends,t den Betriebsbedingungen entspricht. Die Form geht von der zylindrischen Laufbahn unter stetiger Zunahme der Krümmung in die Stirnflächenabrundung über.
• Eine Rolle, deren Kante nach dem hier beschriebenen Verfahren abgerundet ist, ist in Abb. io dargestellt. Sie drückt sich unter der Bctriehsbelastung um das -Nlaß i in ihre Laufli2ihi@ 2-ein, deren äußerste-Faser etwa so verformt -wird, wie .gezeichnet. Im Achsenschnitt doch hat der unmittelbar an ; anschließende Kurventeil ei=nen sehr großen Radius r. Die Durchbiegungslinie der Randfaser verläuft sehr flach und geht ganz allmählich in die Gerade .l über.
• Von der Krümmung des Eindruckes hängt aber unter sonst gleichen Bedingungen die Beanspruchung des Laufbahmverkstoifes an dieser Stelle ab; je größer der Krümmungsradius an der Übergangsstelle ist, desto geringer wird diese Beanspruchung.
• In den Ahb.4 bis 9 sind einige. Vorrichtungen dargestellt, die zur Durchfiihrun.- de:s Verfahrens geeignet sind.
• Die Vorrichtung nach Abb. 4. arbeitet «wie eine Rundschleifmaschine. Die Rolle i ist in einer Einspannvorrichtung; festgespannt und dreht sich. Die Scheibe 8 trägt eine entsprechende Gummiauflage 9 und dreht sich entgegenges,etzt um ihre Achse: io. Die Scheibe 8 wird gegen die Rolle i gepre.ßt. Da die U mfangsgeschwindigkeiteii verschieden sind, tritt Gleiten zwischen. i und 9 auf.
• Abb..l -neigt eine Schleifscheibe in kegeliger Form. Nach Abb. 5 kann aber auch eine zylindrische Scheibe verwendet -werden; dann muß ihre Drehachse io aber so schräg gestellt -werden., daß die Gummiauflage 9 ihre St.elluing zur Rolle i beibehält. Das Schleifmittel wird an der Berührungsstelle nvisclien der Rolle und der Gummiauflage zugeführt. Es kann aber ,auch die Gummiauflage als Träger für das Schleifmittel dienen oder letzteres in fein verteilter Form in der Gummimasse eingebettet sein, nach Art eines harten Radiergummis.
• Die Einrichtung nach Abb. F und 7 benutzt zwei geradlinige Schienen i i, die mit Gumrniaufl.agen 12 versehen sind. Diesebildenwieder mit der Rollenachse den Winkel von 15°. Die eine der Schienen i i steht fest, die andere -wird sehr schnell hin und her bewegt; die Rollen, i werden an einem Ende zwischen die Schienen gebracht und -wandern in -Liaunterbrochener Reihe hindurch. Sie erhalten durch die bewegliche Schiene einen Anstoß, der sie in Drehung versetzt. Diese Drehung setzt sich auch noch eine Zeitlang fort, wenn die bewegliche Schiene bereits wieder ihre Bewegung umgekehrt hat. Es entsteht also eine Gleitung zwischen den Rollen und den Schienenauflagen, wodurch mit Hilfe des aufgebrachten Schleifmittels die Spanabnahme erfolgt. In den Abb. 8 und 9 wird die Ralle i durch einen Schieber 13 zwischen zwei mit Gummi 15 und 17 belegte Scheiben 1q. und 16 gebracht. Die Scheiben 1q. und 16 haben verschiedene Durchmesser und. Umfangsgeschwindigkeiten; die Rolle gleitet daher an diesen Scheiben und wird abgeschliffen.
• Die Neigung der Gummiauflage zur Rollenachse beträgt im allgemeinen etwa i5°; der Druck zwischen Rolle und Gummiauflage wird durch die Erfahrung bestimmt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur feinsten Fertigbearbeitung der Kantenabrundungen, bei Wä.lzlagerrollen, dadurch gekennzeichnet, @daß die weitgehend vorgearbeitete Rollenkante in eine zur Rollendrehachse um etwa 15' geneigte elastische Unterlagsfläche eingedrückt wird und, unter Zugabie eines Schleifmittels sich drehend, eine Gleitbewegung gegen die Unterlage ausführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ,daß die elastische Unterlage :als Träger für das: Schleifmittel dient.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Fläche als Gummiauflage auf :einer Schl:eifsche:ib:e ausgebildet ist.
4. 4.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gummibelegte Schleifscheibe kegelig gestaltet ist und .eine zur Rollenachse parallele Drehachse hat.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gummib:elegte Schleifscheibe zylindrisch ausgebildet und ihre Drehachse etwa unter i5° zur Rollenachse geneigt ist.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei parallel zueinander angeordnet,e Schienen mit V-förmiger Gummiauflage, ,an denen die eine feststeht, die andere sich parallel hin und her schiebt, und zwischen. welche die zu schleifenden Rollen eingeführt werden.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei .einander gegenüber gelagerte, mit V-förmiger Gummiauflage vers:ehene Scheiben ungleichen Durchmessers, aber :gleichen, Drehsinnes:, zwischen denen ein Führungsschieber für die zu schleifende Rolle angebracht ist.