Rollendrucklager für schwer belastete, umstellbare Wellen, insbesondere
in Schiffsantrieben Die Erfindung bezieht sich auf ein Rollendrucklager für schwer
belastete, umstellbare Wellen, insbesondere in Schiffsantrieben, unter Einschaltung
eines Kugelgelenkes zwischen die festen und die umlaufenden Bestandteile des Lagers.Roller thrust bearings for heavily loaded, convertible shafts, in particular
in ship drives The invention relates to a roller thrust bearing for heavy
loaded, convertible shafts, especially in ship drives, with activation
a ball joint between the fixed and the rotating components of the bearing.
Es ist bereits ein Lager dieser grundsätzlichen Bauart, wenn auch
nicht für obigen Sonderzweck, bekannt, bei dem den inneren Teil des Kugelgelenkes
bildende, mit konvexer Anlagefläche versehene Ringe sich gegen entsprechend gestaltete
Außenringe legen und die gesamte Ringanordnung starr in ein kastenartiges Gehäuse
eingespannt ist; ein auf das Gehäuse aufschraubbarer Deckelring hält die Außenringe
in dem Gehäuse fest gegen dessen Boden gepreßt. Bei einem ähnlichen Lager sind die
den inneren Teil eines Kugelgelenkes bildenden Ringe in einem einstückigen doppelten
Außenring festgelegt und dieser selbst zwischen zwei Backenpaaren eingespannt. Auch
weitere bereits bekannte Lager zeigen ähnliche Gelenkausbildungen mit raumbeweglich
gelagerten Innenringen und einstückigen oder starr zueinander festgelegten Außenringen.
Allen diesen bekannten Lagern fehlt die Nachstellmöglichkeit. Eine solche ist an
sich zwar bei einer bekannten Wälzlagerung einer Reitstockspitze für Drehbänke vorhanden,
bei der ein Tragrollenlager, ein Kugellager zur Aufnahme des Axialdruckes und ein
drittes Lager mit schwach zur Reitstockachse geneigten zylindrischen Tragrollen
vorgesehen sind; lediglich bei dem letzteren Lager kann der äußere Käfigring mittels
eines Druckringes axial im Gehäuse zwecks Regelung des Spieles nachgestellt werden,
während das den Axialdruck aufnehmende Kugellager ohne jede
Nachstellmöglichkeit
und ebenso wie das dritte Wälzlager starr im Gehäuse der Reitstockspitze eingeschlossen
ist. Schließlich ist auch schon ein nach zwei Seiten wirksames Stützkugellager bekanntgeworden;
bei dem die Laufringe zwar in Achsrichtung nachstellbar gelagert, aber nur mit kugelähnlich
gewölbten Flächen ausgebildet sind, so daß hier die freie axiale Einstellbarkeit
fehlt; außerdem bekommt dieses Lager beim Nachstellen Spiel, so daß bei Umkehr der
Drehrichtung ein Schlag unvermeidbar ist.It is already a camp of this basic type, albeit
not known for the above special purpose, in which the inner part of the ball joint
forming rings provided with a convex contact surface are designed against correspondingly
Put outer rings and the entire ring assembly rigidly in a box-like housing
is clamped; a cover ring that can be screwed onto the housing holds the outer rings
pressed firmly against the bottom of the housing. In a similar camp they are
the inner part of a ball joint forming rings in a one-piece double
Outer ring set and this clamped itself between two pairs of jaws. Even
other already known bearings show similar joint designs with spatially movable
mounted inner rings and one-piece or rigidly fixed outer rings.
All of these known bearings lack the ability to adjust. One is on
a tailstock center for lathes is present in a known roller bearing,
in which a support roller bearing, a ball bearing for absorbing the axial pressure and a
third bearing with cylindrical support rollers slightly inclined to the tailstock axis
are provided; only in the latter case, the outer cage ring can by means of
a pressure ring can be readjusted axially in the housing to regulate the play,
while the thrust bearing without any
Adjustment option
and, like the third roller bearing, is rigidly enclosed in the housing of the tailstock tip
is. Finally, a support ball bearing that is effective on both sides has also become known;
in which the races are adjustable in the axial direction, but only with a ball-like shape
curved surfaces are formed, so that here the free axial adjustability
is missing; In addition, this bearing gets play when readjusting, so that when reversing the
Direction of rotation a blow is unavoidable.
Alle diese Lager werden aber selbst bei beliebiger Vereinigung ihrer
einzelnen Elemente nicht den Anforderungen gerecht, wie sie beispielsweise an ein
Rollendrucklager für eine Schiffsschraubenwelle gestellt werden. Vielmehr schlägt
die Erfindung hierfür ein mit dem eingangs umrissenen Kugelgelenk versehenes Druckrollenlager
mit nachstehenden Merkmalen vor; zunächst bilden zur Aufnahme der Axialkräfte dienende
Ringe, welche die Wälzbahnen für die Druckrollen tragen, den konvexen inneren Teil
eines Kugelgelenkes, dessen Anlageflächen auf dem Mantel einer geometrischen Kugel
liegen; sodann sind mit konkaven Anlageflächen versehene Druckringe, die den äußeren
Teil des Kugelgelenkes bilden, durch je einen auf sie aufschraubbaren Ring im Lagergehäuse
in Achsrichtung einstellbar gelagert, und schließlich ist zwischen dem Kugelgelenk
und der Welle in an sich bekannter Weise radiales Spiel vorgesehen, wobei die Anordnung
derart getroffen ist, daß beim etwaigen Schlagen der Welle die Kugelgelenkwirkung
des Lagers bei unverändert gleichmäßig bleibender Aufnahme der Axialkräfte über
den ganzen Lagerumfang ermöglicht wird. Ferner können nach der Erfindung die Druckringe
durch Einlegen von Federn auf die aufschraubbaren Ringe gegen Verdrehen im Lagergehäuse
gesichert werden, und weiterhin schlägt die Erfindung vor, die Druckringe durch
je eine an der Gehäusestirnwand anliegende Gegenmutter in ihrer axialen Lage zu
sichern. Infolge dieser Ausbildung besitzt das Lager nach der Erfindung einerseits
eine ausreichende freie Raumbeweglichkeit, die es der Welle ohne Zwängung und ohne
Unterbrechung der Schubübertragung gestattet, eine gewisse Schräglage einzunehmen,
wie sie im Betrieb vorkommen kann. Andererseits hat das Lager nach der Erfindung
als besonderen Vorzug die Möglichkeit der bequemen axialen Nachstellung, die sogar
während des Laufes des Lagers durchgeführt werden kann; hierzu braucht überdies
nur ein Schraubring, der von außen leicht zugänglich ist, angezogen zu werden; während
das Lagergehäuse überhaupt geschlossen bleibt. Dadurch kann das Lager im Betrieb
mühelos so eingestellt werden, daß es spielfrei läuft und daß beim Richtungswechsel
des Axialdruckes, wie er z. B. im Schiffsantrieb häufig vorkommt, jeglicher Schlag
oder Stoß vermieden wird. Diese Einstellung des Lagers kann unter Beobachtung durch
eine verschließbare Öffnung im Lagergehäusedeckel mit größter Sorgfalt und Genauigkeit
ausgeführt werden. Außerdem führt die Erfindung zu einer leistungsfähigen Lagerbauart
mit verringerten Abmessungen und vor allem einer wesentlichen Verkürzung in axialer
Richtung. Alle diese Eigenschaften machen das Lager nach der Erfindung neben anderen
Verwendungszwecken vor allem zum Einbau auf Schiffen als Drucklager insbesondere
für schwer belastete umsteuerbare Schraubenwellen geeignet.But all these camps become theirs even if they are arbitrarily combined
individual elements do not meet the requirements, such as those of a
Roller thrust bearings are provided for a propeller shaft. Rather, it beats
the invention for this purpose a pressure roller bearing provided with the ball joint outlined at the beginning
with the following features; initially form serving to absorb the axial forces
Rings, which carry the rolling tracks for the pressure rollers, the convex inner part
a ball joint, the contact surfaces of which are on the mantle of a geometric sphere
lie; then are provided with concave contact surfaces pressure rings, which the outer
Form part of the ball-and-socket joint, each with a ring in the bearing housing that can be screwed onto it
mounted adjustable in the axial direction, and finally is between the ball joint
and the shaft provided radial play in a manner known per se, the arrangement
is made such that if the shaft hits the ball joint effect
of the bearing with unchanged and constant absorption of the axial forces
the entire scope of storage is made possible. Furthermore, according to the invention, the pressure rings
by inserting springs on the screw-on rings to prevent twisting in the bearing housing
be secured, and the invention also proposes the pressure rings by
one lock nut each resting against the housing end wall in its axial position
to back up. As a result of this training, the bearing according to the invention has on the one hand
sufficient freedom of movement in space that allows the wave to be unconstrained and without
Interruption of the thrust transmission allows to assume a certain inclined position,
how it can occur in the company. On the other hand, the camp according to the invention
as a special advantage the possibility of easy axial adjustment, which even
can be carried out during the course of the camp; this also needs
just a screw ring that is easily accessible from the outside to be tightened; while
the bearing housing remains closed at all. This allows the warehouse in operation
can be easily adjusted so that it runs free of play and that when changing direction
of the axial pressure, as it is, for. B. often occurs in ship propulsion, any blow
or shock is avoided. This setting of the camp can be observed by
a closable opening in the bearing housing cover with the greatest care and accuracy
are executed. In addition, the invention leads to an efficient bearing design
with reduced dimensions and, above all, a substantial shortening in the axial direction
Direction. All these properties make the bearing according to the invention among others
Uses especially for installation on ships as a pressure bearing in particular
suitable for heavily loaded reversible propeller shafts.
Der Erfindungsgegenstand ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das in der Zeichnung in Fig. I in einer im oberen Teil im Längsschnitt
gehaltenen Seitenansicht und in Fig.2 teils im Querschnitt und teils in Stirnansicht
des Lagers dargestellt-ist.The subject of the invention is in the following on the basis of an exemplary embodiment
Explained in more detail, that in the drawing in Fig. I in a in the upper part in longitudinal section
held side view and in Figure 2 partly in cross section and partly in front view
of the camp is shown.
Die Welle 3 trägt eine mit ihr aus einem Stück bestehende Druckscheibe
4, die auf jeder Seite eine ringförmige Wälzbahn I6 bzw. I7 aus Stahl trägt. Auf
jeder Bahn I6 bzw. I7 wälzt sich eine Anzahl von Rollengruppen I9 bzw. 2o ab, die
in der aus Fig. 2 ersichtlichen Umfangsverteilung angeordnet und deren Achsen in
den die Welle umschließenden Führungsringen 9 bzw. Io gelagert sind. Auf den der
Druckscheibe 4 abgewandten Seiten wälzen sich die Rollen I9, 2o auf Stahlbahnen
I5 bzw. I8 ab, deren jede auf einem Bahnring I bzw. 2 angebracht ist. Die Bahnringe
I, 2 umschließen die Welle 3 mit größerem Spielraum und liegen mit einer kugelig
gewölbten Stirnfläche an der mit gleichem Radius konkav gewölbten Stirnfläche je
eines die Welle 3 gleichfalls mit Spiel umfassenden Druckringes 5 bzw. 6 an. Jeder
Druckring 5 bzw. 6 wird durch einen auf ihn aufgeschraubten Stahlring II bzw. I2,
den j e eine Feder I3 bzw. I4 gegen Verdrehen sichert, im zweiteiligen Lagergehäuse
7, 8 in radialer wie vor allem in axialer Richtung form- und kraftschlüssig gehalten.
An der Außenseite werden die Druckringe 5, 6 durch je eine Gegenmutter 27, 28 gegenüber
dem Gehäuse 7, 8 verspannt. An jeder Stirnseite des Lagers wird ein Dichtungsring
2i bzw. 22 aus Filz durch einen Ring 23 bzw. 24 am Lagergehäuse 7, 8 gehalten. Zur
Beobachtung des Bahnringes i während der Einstellung des Lagers für den Rückwärtsgang
der Welle sowie zur Einfüllung des Schmieröls ist im Gehäusedeckel 7 eine Bohrung
25 angeordnet, während zum Ablassen des Öls eine Öffnung 26 im Boden des Gehäuseunterteiles
8 dient. Die Bahnringe 1, 2 sind an ihrem äußeren Umfang ballig gestaltet (Fig.
i) und werden an diesen Flächen von der Innenwandung des Gehäuses 7, 8 mit gleichem
Halbmesser umschlossen.The shaft 3 carries a one-piece thrust washer with it
4, which carries an annular roller track I6 or I7 made of steel on each side. on
each web I6 or I7 rolls a number of roller groups I9 or 2o, the
arranged in the circumferential distribution shown in FIG. 2 and their axes in
the guide rings 9 and Io surrounding the shaft are mounted. On the the
On the sides facing away from the thrust washer 4, the rollers I9, 2o roll on steel tracks
I5 and I8, each of which is attached to a track ring I and 2, respectively. The railway rings
I, 2 enclose the shaft 3 with greater leeway and are spherical with a
curved end face on the end face concave with the same radius
a pressure ring 5 or 6 that also encompasses the shaft 3 with play. Everyone
Pressure ring 5 or 6 is screwed onto it by a steel ring II or I2,
each secures a spring I3 or I4 against rotation, in the two-part bearing housing
7, 8 held positively and non-positively in the radial and especially in the axial direction.
On the outside, the pressure rings 5, 6 are each opposed by a lock nut 27, 28
the housing 7, 8 clamped. There is a sealing ring on each face of the bearing
2i or 22 made of felt held by a ring 23 or 24 on the bearing housing 7, 8. To the
Observation of the track ring i while setting the bearing for reverse gear
the shaft and for filling in the lubricating oil is a hole in the housing cover 7
25 arranged, while an opening 26 in the bottom of the lower housing part for draining the oil
8 serves. The track rings 1, 2 are convex on their outer circumference (Fig.
i) and are on these surfaces of the inner wall of the housing 7, 8 with the same
Radius enclosed.
Wie aus Fig. i hervorgeht, ist das Nachstellen des Lagers in einfacher
Weise und sogar ohne'Be triebsunterbrechung dadurch möglich,. daß nach Lösen der
Gegenmutter 27 bzw. 28 der Druckring 5 bzw. 6 an der Stirnseite des Lagers nachgezogen
und danach die Mutter 27 bzw. 28 in der neuen Lagereinstellung wieder festgezogen
wird.As can be seen from Fig. I, the readjustment of the bearing is easier
Wise and even possible without interrupting operations. that after solving the
Lock nut 27 or 28 of the pressure ring 5 or 6 on the face of the bearing tightened
and then tightened the nut 27 or 28 again in the new bearing setting
will.
Im Verein mit dem radialen Spielraum zwischen Welle und Lager machen
die gewölbten Anlageflächen der Bahnringe 1, 2 die Kugelgelenkwirkung
des
neuen Rollenlagers bei etwaigem Schlagen der Welle und damit auch in solchen Fällen
die über den gesamten Lagerumfang gleichmäßige Aufnahme der Axialkräfte möglich.
Wie insbesondere Fig. I erkennen läßt, verursacht die Herstellung der Einzelteile
des neuen Lagers und insbesondere diejenige der gewölbten Anlageflächen seines kugelgelenkartigen
Teiles infolge ihrer günstigen Anordnung und geringen Ausdehnung keine fertigungstechnischen
Schwierigkeiten.Do this in conjunction with the radial clearance between shaft and bearing
the curved contact surfaces of the track rings 1, 2 the ball-and-socket joint effect
of
new roller bearing in the event of a shaft hitting and thus also in such cases
the even absorption of axial forces over the entire circumference of the bearing is possible.
As can be seen in particular in FIG. I, the production of the individual parts causes
of the new bearing and in particular that of the curved contact surfaces of its ball joint-like
Part due to their favorable arrangement and low expansion no manufacturing technology
Trouble.