DE922094C

DE922094C - Gleitlager oder Waelzlager

Info

Publication number: DE922094C
Application number: DEK6414D
Authority: DE
Inventors: Hermann Moeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-07-25
Filing date: 1940-07-25
Publication date: 1955-01-07

Description

Gleitlager oder Wälzlager Die Erfindung bezieht sich auf kugelig geführte Gleitlager oder Wälzlager. Sie löst die Aufgabe, Kantenpressungen des Lagers bei geringen Neigungen, die z. B. bei einer elastischen Durchbiegung der Welle entstehen, zu vermeiden und damit die Belastbarkeit des Lagers zu erhöhen.
Die Erfindung geht von der Feststellung aus, daß die bisher üblichen Wälzlager mit kugeliger Lauffläche oder einem besonderen Stützring mit kugeligen Gleitflächen in den meisten Fällen eine vielfach größere Schrägstellung des Lagers zulassen, als für den Betrieb der Maschine notwendig ist. Die durch Querkräfte auf die Welle verursachten geringen Durchbiegungen verhindern aber einen einwandfreien Betrieb; insbesondere bei größerer Länge des Lagers, wenn dieses nicht die Pendelungen der Welle mitmachen kann. Pendelrollenlager und solche mit einem kugelig geführten Stützring sind jedoch wegen der erforderlichen hohen Genauigkeit der Kugelflächen in der Herstellung teuer.
Zum Ausgleich von Ungenauigkeiten der Fertigung wurde schon vorgeschlagen, einen außen kugelig bearbeiteten Lagerkörper in einer mit Schmiermitteln getränkten Faserstoffschicht einzuspannen. Die Zwischenschicht kann die Lagerkräfte nur nach einer geeigneten Vorspannung aufnehmen. Für hohe Belastungen und dauernde Pendelungen ist die Zwischenschicht nicht geeignet.
Um unzulässige Kantenpressungen in Gleitlagern zu vermeiden, hat man schon vorgeschlagen, die Dicke der Lagermetallschicht nach den Lagerenden hin zunehmen zu lassen. Eine nennenswerte Nachgiebigkeit des Lagers bei einer Schrägstellung der Welle ist damit nicht erreichbar, abgesehen davon, daß das Lager dabei nicht über die ganze Fläche tragen kann.
Ferner hat man versucht, geringe Schrägstellungen von Lagern dadurch zu ermöglichen, daß der Lagerkörper über einen ringförmigen elastischen Steg mit einem weiteren, das Lager im Abstand umgebenden Ring verbunden wird. Die Ausführung ist sperrig und kostspielig. Auch dürfte es kaum gelingen, eine ausreichende Elastizität bei Aufrechterhaltung der erforderlichen Belastbarkeit des Lagers zu erreichen.
Es ist schließlich auch bekannt, Lager in dickwandige Gummiringe oder eine das Lager mehrfach umgebende spiralförmige Gummischicht einzubetten. Damit erhält man aber eine hohe Elastizität in Richtung der Lagerbelastung quer zur Wellenachse.
Die Erfindung vermeidet die Mängel bekannter Lagerungen und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine das Lager in einer dünnen Kugelzone umgebende elastische Schicht vorgesehen ist, die infolge ihrer geringen Dicke unter einer Druckbelastung nicht nennenswert nachgibt, aber Pendelbewegungen um das Lager rechtwinklig kreuzender Achsen unter Schubverformung zuläßt. Die Erfindung geht hierbei von der Feststellung aus, daß verhältnismäßig dünne elastische Schichten ein ungewöhnlich großes Verhältnis von Drucksteifigkeit zu Schubsteifigkeit besitzen. Die bei einer Pendelung des Lagers in der elastischen Schicht auftretenden Schubspannungen ergeben demnach nur geringe auf das Lager rückwirkende Kräfte, so daß eine über die Breite des Lagers annähernd gleichmäßige Druckbelastung erhalten bleibt. Die elastische Schicht dämpft zugleich die Schallübertragung durch das Lager.
Man hat schon eine Verdrehungsfeder dadurch geschaffen, daß ein Gummiring von rechteckigem Querschnitt zwischen zwei gleichachsigen zylindrischen Metallhülsen in radialer Richtung auf Druck stark vorgespannt ist. Die äußere Hülse kann dabei auch nach den Enden kegelig verjüngt sein. In jedem Falle ist die axiale Länge der elastischen Gummischicht im Verhältnis zu ihrem Durchmesser jedoch so groß, daß keine nur auf Schub beanspruchte Kugelschicht mit freien Stirnflächen innerhalb der Gummischicht liegt und daß daher bei einer gegenseitigen Verdrehung der Metallhülsen um eine Querachse wesentlich größere Druck- als Schubverformungen in den Randzonen der Gummischicht eintreten. Solche Druckverformungen, bei denen der Gummi großenteils in Umfangsrichtung zwischen den Hülsen herumfließt, sind anderseits dadurch ermöglicht, daß die Gummischicht gegenüber ihrem Durchmesser verhältnismäßig dick ist. Sie ist daher auch bei einer reinen Druckbelastung durch eine Querkraft nachgiebig. Die erfindungsgemäße Anwendung einer ringförmigen Gummischicht zur Beseitigung von Kantenpressungen bei Gleit- und Wälzlagern beruht demgegenüber auf der Erkenntnis, daß die gestellte Aufgabe nur dann gelöst ist, wenn auf Grund der Gestalt der dünnen Gummischicht Druckverformungen bei einer Neigung der Welle vermieden werden.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes die Anwendung auf ein Wälzlager in einem Teilschnitt wiedergegeben.
Zwischen den äußeren Laufring a des Rollenlagers und einen besonderen Stützring b ist eine verhältnismäßig dünne Schicht c eines elastischen Werkstoffes eingebracht. Die Dicke dieser Schicht wird, wenn eine natürliche Größe des gezeichneten Lagers vorausgesetzt wird, schätzungsweise o,5 bis 1,5 mm betragen. Die Abmessungen werden jedoch durch Versuche genauer zu ermitteln sein. Falls der Spalt zwischen den Ringen a und b mit Rücksicht auf die erforderliche Unnachgiebigkeit der elastischen Schicht in Richtung der Belastung genügend weit sein :darf, können die Ringe vor dem Einbringen der elastischen Schicht einfach in Achsrichtung übereinandergeschoben werden. Andernfalls werden an zwei gegenüberliegenden Stellen des Umfanges Kerben im Ring b oder Abflachungen am Ring ca für die Einführung notwendig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kugelig geführtes Gleitlager oder Wälzlager, gekennzeichnet durch eine das Lager in einer dünnen I,',-ugelzone umgebende elastische Schicht (c), die infolge ihrer geringen Dicke unter einer Druckbelastung nicht nennenswert nachgibt, aber Pendelbewegungen um das Lager rechtwinklig kreuzender Achsen unter Schubverformung zuläßt. z. Lager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (c) zwischen dem Lager (a) und einem besonderen Ring (b) eingebettet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5o9 996, 5i8 254 676 174, 7 2- 8 557, 523 735; französische Patentschrift Nr. 786485; österreichische Patentschrift Nr. ioi 85a; USA.-Patentschrift Nr. 1476 355.