CH555012A - Mehrreihiges waelzlager. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein mehrreihiges Wälzlager zur Aufnahme gleichzeitig auftretender Axial-, Radial- und Momentbelastung, bei dem die Laufbahnen für die Wälzkörper auf Drahtkörpern vorgesehen sind, mit einem äusseren und einem inneren Lagerring, wobei der äussere oder der innere der beiden Lagerringe geteilt ist und jeder Lagerring mit mindestens einer Eindrehung versehen ist.



   Es ist bekannt, Wälzlager mit Wälzkörpern, bei denen jeder Wälzkörperreihe mindestens je vier Drahtkörper, wenn es sich um Kugellager handelt, oder mindestens je zwei Drahtkörper beim Einsatz von Rollenlagern zugeordnet sind, auszustatten.



  Bei Verwendung von Kugeln kann das Lager einreihig sein, bei Verwendung von Rollen muss es mehrreihig sein, um Axialbelastungen aus den beiden Richtungen zugleich mit Radialbelastangen und Momentenbelastungen aufnehmen zu können.



   Die Tragfähigkeit jedes derartigen Wälzlagers ist abhängig von der Anzahl und von dem Durchmesser der Wälzkörper.



  Die Folge hiervon ist, dass, wenn Wälzlager mit höherer Tragfähigkeit zur Aufnahme der drei Belastungen (Axial-, Radialund Momentenkräfte) gefordert werden. die Bauhöhe und der Durchmesser der Wälzlager zwangsläufig grösser zu wählen sind. Andererseits sind Ausführungen für eine höhere Tragfähigkeit in dieser Richtung - grössere Durchmesser, grössere Bauhöhe - oft insofern Grenzen gesetzt, als es schwierig ist, derartige grosse Abmessungen in dem für die Konstruktion oft nur beengt zur Verfügung stehenden Raum unterzubringen.



  Man hat deshalb - allerdings bei Kugellagern, welche nur für die Aufnahme von Kräften in axialer Richtung geeignet sind vorgeschlagen, die Abmessungen eines zweireihigen Wälzlagers dadurch zu verringern, dass man anstelle von acht Drahtkörpern sechs Drahtkörper als Laufbahnen vorgesehen hat, und zwar derart, dass zwei Drahtkörper zwischen den benachbarten Kugelreihen angeordnet sind, so dass sie zugleich beiden Kugelreihen als Laufbahnen dienen.



   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Wälzlager der vorgenannten Gattung zu schaffen, welches bei gleicher Tragfähigkeit gegenüber anderen Ausführungen eine möglichst geringe Anzahl von Drahtkörpern benötigt, um die Abmessungen für den Einbau in möglichst engen Grenzen zu halten, den Drehwiderstand zu verringern und um beim Einsatz von Rollen als Wälzkörper zu vermeiden, dass die Rollen unter einem geringen Winkel gegenüber der Laufbahn lediglich mit einer, die Laufbahn berührenden Kante aufliegen. Das ist nicht erwünscht.



   Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass in dem geteilten Lagerring mindestens zwei Drahtkörper mit je einer Laufbahn und in dem ungeteilten Lagerring ein Drahtkörper mit zwei Laufbahnen angeordnet sind, wobei die zwischen ihnen befindlichen Wälzkörper sich auf die einander zugeordneten Laufbahnen abstützen und die Werte für die Stützwinkel von der Lagerebene aus gemessen im Bereich von   O    bis   90o    liegen.



   Die in den Eindrehungen anliegenden Rücken aller Drahtkörper können im Querschnitt kreisbogenförmig gewölbt und die Laufbahnen der Drahtkörper entsprechend der geometrischen Form des zugeordneten Wälzkörpers ausgebildet sein.



   Zweckmässigerweise kann bei einer anderen Ausführung der Querschnitt des im ungeteilten Lagerring befindlichen Drahtkörpers ein Vieleck sein, das mindestens vier gerade Seiten aufweist. Die Lagerringe können aus Stahl, Leichtmetall, Bronze oder Kunststoff gefertigt und gegebenenfalls, wenn sie mit einem Antrieb, beispielsweise über Zahnradritzel in Verbindung stehen, mit einer Verzahnung versehen sein, die je nach der Anordnung und Lage des Antriebs als Innen- oder Aussenverzahnung ausgeführt sein kann.



   Die Wälzkörper können entweder durch Käfige oder durch Distanzstücke in Abstand gehalten sein. Der Käfig kann einteilig oder zweiteilig ausgeführt sein. Es können auch Käfigsegmente eingesetzt sein. Dank des geteilten Lagerringes kann die Lagerluft mittels Abstimmbeilagen eingestellt, bzw. das Lagersystem vorgespannt werden.



   Entsprechend der Grösse der einzelnen auf das Wälzlager wirkenden Belastungen können die Wälzkörperdurchmesser für die beiden Wälzkörperreihen entweder gleich gross oder verschieden gross gewählt werden.



   Aus den gleichen Gründen können für die Haupttragreihe Rollen eingesetzt sein, während für die Sicherungsreihe lediglich Kugeln als Wälzkörper eingesetzt sein können. Bei Verwendung von Rollen in beiden Wälzkörperreihen können die Rollen in ihrem Durchmesser und in ihrer Länge gleich oder verschieden gross ausgeführt sein. Für Lastfälle, bei denen die Rollen zur Abstützung der axial wirkenden Hauptlast erforderlich sind, während die zweite Wälzkörperreihe nur zur Abstützung einer kleinen radialen Last dient, kann eine Kugel Rollen-Kombination verwendet werden, so dass ein Abheben des Wälzlagers vermieden werden kann. Weiter kann der Stützwinkel für jede der beiden Wälzkörperreihen unterschiedlich gross gewählt werden, wobei z.

  B. für die eine Wälzkörperreihe der Stützwinkel der Wert Oo und für die andere   Wäkkörperreihe    der Stützwinkel der Wert   90o    beträgt. Selbstverständlich können die Stützwinkel auch für sämtliche Zwischenwerte wie beispielsweise   300/600,      450/45    usw. vorgesehen werden, jeweils entsprechend der vorgesehenen Belastungsfälle.



   Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei gleicher, höchstmöglicher Tragfähigkeit anderer Ausführungen lediglich drei Drahtkörper erforderlich sind. Ausserdem können die Stützwinkel den auftretenden Axial-, Radial- und Momentenbelastungen genau angepasst werden. Bei vorwiegender Radiallast und geringer Axiallast aus beiden Richtungen ergibt sich ein kleiner Stützwinkel, der von der Lagerebene aus gemessen wird. Bei vorwiegender Axiallast und geringer Radiallast ergibt sich dagegen ein grosser Stützwinkel bis zu einem Wert von   900.    Eine erfindungsgemässe Ausführungsform kann sich ausserdem durch einen geringeren Lagerquerschnitt sowohl in seiner Höhe als auch in seiner Breite auszeichnen.



   Beim Einwirken aller drei Belastungskomponenten ändert sich bei einem einreihigen Kugellager die Drehachse der Kugel so, dass die grösste eingreifende Lastkomponente die Drehachse bestimmt, welche auf dem Umfang des Lagers unterschiedlich ist. Dagegen dreht sich beim Erfindungsgegenstand die Rolle stets um ihre eigene Drehachse, ganz gleich, welche Belastungskomponenten auf das Lager wirken, so dass das Klemmen vermieden ist, gleichgültig, ob als Wälzkörper Kugeln oder Rollen oder eine Kombination von beiden eingesetzt ist. Ausserdem ist der Drehwiderstand weitgehend vermindert; infolge der geringeren Anzahl von Drahtkörpern.



   Anhand von einigen Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fg. 1 ein doppelreihiges Wälzlager als Teilstück mit Rollen in einem geteilten Innenring im Schnitt,
Fig. 2 ein Wälzlager gemäss Fig. 1, jedoch mit einem geteilten Aussenring,
Fig. 3 ein doppelreihiges Wälzlager als Teilstück mit Kugelreihen in einem geteilten Innenring im Schnitt,
Fig. 4 ein doppelreihiges Wälzlager als Teilstück mit je einer Kugel- und Rollenreihe und einem geteilten Aussenring,
Fig. 5 ein doppelreihiges Wälzlager als Teilstück mit Rollen, bei dem der im   umgeteilten    Aussenring mit zwei Laufbahnen versehene Drahtkörper im Querschnitt als Vieleck ausgebildet ist und
Fig.

   6 ein mehrreihiges Wälzlager als Teilstück mit unter  schiedlichen Stützwinkeln für die über drei Drahtkörper sich abstützenden Rollen.



   Bei einem doppelreihigen Wälzlager, bestehend aus einem Aussenring und einem Innenring, von denen entweder der eine oder der andere der beiden Lagerringe entsprechend der geforderten Ausführung als geteilter Lagerring gestaltet ist, ist in den Darstellungen der jeweils als geteilte Ausführung wiedergegebene Lagerring als Lagerringeinheit mit der Bezugsziffer 10 versehen, so dass den beiden Lagerringhälften die Ziffern   101,102    zugeordnet sind, während der ungeteilte Lagerring die Bezugsziffer 11 trägt.



   In dem geteilten Lagerring 10 (Fig. 1) mit den beiden Lagerringhälften   101,102    sind je zwei Drahtkörper 12, 13 mit je einer Laufbahn 121, 131 eingesetzt, während in dem ungeteilten Lagerring 11 (Fg. 1) ein Drahtkörper 14 mit je zwei Laufbahnen   141,142    angeordnet ist. Je zwei einander zugeordnete Laufbahnen   141,121    bzw.   142,131    sind über zwischen ihnen angeordnete Wälzkörper 15 gegeneinander abgestützt. Die Stützwinkel 16, 17 der Wälzkörper 15 werden entsprechend den auftretenden Belastungskomponenten festgelegt und sind entweder gleich oder verschieden gross. Die Grösse der Stützwinkel 16, 17 mit den Werten von   Oo    bis   90o    wird von der Lagerebene aus gemessen.



   Die Rücken 122,   132,143    der Drahtkörper 12, 13, 14 sind kreisbogenförmig gewölbt. Die Laufbahnen 121, 131, 141, 142 der Drahtkörper 12, 13, 14 sind entsprechend der geometrischen Form der Wälzkörper 15 - Kugel oder Rolle - ausgebildet.



   Unter der Bezeichnung  Drahtkörper  sollen die in den Lagerringen eingebetteten Laufdrähte verstanden sein, von denen die Wälzkörper abrollen. Die Drahtkörper können im Querschnitt unterschiedlich sein, jenachdem, ob Kugeln oder Rollen als Wälzkörper für das Laufbahnsystem aufgrund der aufzunehmenden Belastungen gewählt werden.



   In Fig. 5 besitzt der Drahtkörper den Querschnitt eines Vielecks annähernd ein Quadraht mit den Laufbahnen 181, 182 für die Wälzkörper 15. Hierbei wird der Rücken des Drahtkörpers 18 durch die Flächen   183,184    gebildet, so dass eine als Drahtkörperbett dienende Eindrehung 111 im Lagerring 11 dementsprechend geformt ist. Die Wälzkörper 15 werden durch Käfige 19 oder durch Distanzstücke - nicht dargestellt - in Abstand gehalten.



   Bei der Anordnung von geteilten Lagerringen 10 wird die Lagerluft zwischen den Lagerringshälften   101,102    mittels Distanzbeilagen 20 eingestellt. Im Hinblick auf die für beide Wälzkörperreihen gleichen Stützwinkel von   45    wird hierbei das Axial- und Radialspiel gleichzeitig eingestellt.



   In Fig. 6, in der ein dreireihiges Wälzlager dargestellt ist, um zu zeigen, dass der Gedanke der Erfindung sich nicht ausschliesslich auf doppelreihige Wälzlager zu beschränken braucht, beträgt der Stützwinkel 16 für die Radialrollenreihe 21   Oo,    und der Stützwinkel 17 für die Axialrollenreihe 22 beträgt   90.    Eine   zusätzliche Rollenreihe    23 ist als Haltebahn angeordnet, die als Abhebesicherung dient. Von den beiden Distanzbeilagen 20 dienen die unteren zum Nachstellen des Radialsspiels über einen Konusring 24. Durch die oberen Distanzbeilagen 20 wird das Axialspiel eingestellt. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Mehrreihiges Wälzlager zur Aufnahme gleichzeitig auftretender Axial-, Radial- und Momentenbelastung, bei dem die Laufbahnen für die Wälzkörper auf Drahtkörpern vorgesehen sind, mit einem äusseren und einem inneren Lagerring, wobei der äussere oder der innere der beiden Lagerringe geteilt ist und jeder Lagerring mit mindestens einer Eindrehung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem geteilten Lagerring (10) mindestens zwei Drahtkörper (12, 13) mit je einer Laufbahn (121, 131) und in dem ungeteilten Lagerring (11) ein Drahtkörper (14, 18) mit zwei Laufbahnen (141, 142; 181, 182) angeordnet sind, wobei die zwischen ihnen befindlichen Wälzkörper (15, 21, 22, 23) sich auf die einander zugeordneten Laufbahnen (121, 141, 131, 142) abstützen und die Werte für die Stützwinkel (16, 17) von der Lagerebene aus gemessen im Bereich von 0 bis 90o liegen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Wälzlager nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücken (122, 132, 143) aller Drahtkörper (12, 13, 14) im Querschnitt kreisbogenförmig gewölbt und die Laufbahnen (121, 131, 141, 142) der Drahtkörper (12, 13, 14) entsprechend der geometrischen Form des zugeordneten Wälzkörpers (15) ausgebildet sind.

   2. Wälzlager nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücken (122, 132) der im geteilten Lagerring befindlichen Drahtkörper (12, 13) im Querschnitt kreisbogenförmig gewölbt sind und der Querschnitt des im ungeteilten Lagerring vorgesehenen Drahtkörpers (18) ein Vieleck ist.

   3. Wälzlager nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des im ungeteilten Lagerring befindlichen Drahtkörpers (18) ein Vieleck ist, das mindestens vier gerade Seiten aufweist.