DE1060670B

DE1060670B - Waelzlager mit Freilaufgesperre

Info

Publication number: DE1060670B
Application number: DEK34292A
Authority: DE
Inventors: Hans Gassner
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1958-03-11
Filing date: 1958-03-11
Publication date: 1959-07-02

Description

Wälzlager mit Freilaufgesperre Das Hauptpatent betrifft ein Wälzlager mit Freilaufgesperre, bei welchem in einer oder mehreren Käfigtaschen des Lagers von sonst üblicher Bauart je eine gegebenenfalls die Sperrung mit Hilfe einer Sperrolle herbeiführende Vorrichtung untergebracht ist. Nach der Lehre des Hauptpatents kann jedes normale Wälzlager durch Entnahme einiger Rollkörper und Einsetzung der die Sperrung herbeiführenden Vorrichtungen in die frei gewordenen Käfigtaschen ohne weitere Änderungen als Freilaufgesperre verwendet werden.
Durch die Erfindung sind Wälzlager der vorstehenden Art dadurch weiter vervollkommnet, daß mindestens eine bei der Sperrung mit einem der Lagerlaufringe zusammenwirkende Auflaufkurve spiralenähnlich über die sonst zylindrische Mantelfläche der Sperrolle hervortritt. Bei der Herstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen Sperrvorrichtungen kann also von Sperrollen ausgegangen werden, die lediglich einen etwas kleineren Durchmesser als die Tragrollen aufweisen und bei welchen die Auflaufkurven entweder an einem mit der Sperrolle zu einer Einbaueinheit vereinigten Bauteil oder an der Sperrolle selbst vorgesehen ist. Die Sperrollen können also entweder aus gewöhnlichen Wälzlagerrollen bestehen, in welchen geeignete Ausfräsungen für die Aufnahme des die Auflaufkurve tragenden Bauteils vorgesehen sind, oder aber in einfacher Weise als Preßteile hergestellt und mit einer entsprechenden Auflaufkurve vorgesehen sein. Sie können auch als rollenbreiter Abschnitt von einer entsprechend dem Querschnitt der Rolle geformten, gezogenen Stange abgetrennt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Auflaufkurve an einem in einer Aussparung der Mantelfläche der Sperrolle gleitend geführten Bremsstein vorgesehen sein. Dabei kann der Bremsstein erfindungsgemäß in Richtung auf den mit der Auflaufkurve zusammenwirkenden Wälzlagerlaufring unter der Wirkung eines Kraftspeichers stehen. Der Kraftspeicher kann dabei aus einer beliebig gestalteten Feder bestehen. Nach der Erfindung kann der Durchmesser der Sperrollen nur geringfügig kleiner sein als derjenige der Tragrollen. Ferner ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die den Bremsstein führende Ausnehmung als sich über die ganze Länge der Sperrrolle erstreckende radiale Nut ausgebildet ist.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Auflaufkurve an der Sperrolle selbst als spiralenähnliche Erweiterung eines Teils der sonst zylindrischen Mantelfläche ausgebildet sein. Dabei ist der Radius des zylindrischen Teils der Sperrolle nach der Erfindung nur geringfügig kleiner als der Radius der Tragrollen. Die Auflaufkurve kann erfindungsgemäß durch einen Kraftspeicher gegen -die mit ihr zusammenwirkende Lauffläche gedrückt werden. Der Kraftspeicher ist vorzugsweise als U-förmiger Federbügel ausgebildet, dessen Schenkel in je einer Nut an beiden Stirnseiten der Sperrolle verlaufen und dessen Querbogen gegen die innere Mantelfläche des Wälzlagerkäfigs anliegt, wobei die Federschenkel derart gebogen sind, daß sie unter Vorspannung gegen die der Auflaufkurve zugekehrten Seitenflächen der Nuten anliegen. Die Enden der Federschenkel können erfindungsgemäß nach innen gebogen sein und in je einer Bohrung der Sperrolle Aufnahme finden. Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, wenn zwei einander gegenüberliegende spiralenähnliche Erweiterungen der Mantelfläche der Sperrolle vorgesehen sind, von welchen je eine mit dem Außen- und dem Innenlaufring des Wälzlagers zusammenwirkt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert,- in welchen sie im Schnitt dargestellt sind.
Der Käfig 1 (Fig..1) dient in bekannter Weise zur Führung der Rollkörper 2 des Lagers, die am Innenring 3 und am Außenring 4 ablaufen. Die in den Käfigtaschen 5 über den Umfang des Lagers verteilt untergebrachten Sperrvorrichtungen bestehen bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus der Sperrolle 6 und dem Bremsstein 7, -der in einer sich über die ganze Länge der Sperrolle 6 erstreckenden, im Querschnitt rechteckigen Aussparung 8 gleitend geführt ist. Die Sperrollen 6 weisen einen etwas geringeren Durchmesser auf als die Tragrollen 2 des Lagers. Der Bremsstein 7 ist an seiner der Innenringlaufbahn 10 zugekehrten Seite mit einer Auflaufkurve 11 versehen und wird durch -eine beliebig gestaltete Feder 9 stets gegen den Innenring 3 angedrückt.
Dreht sich der Außenring 4 im Uhrzeigersinn bei feststehendem Innenring 3 oder bewegt sich auch der Innenring in gleicher Richtung, jedoch mit geringerer Winkelgeschwindigkeit, so kommt nur die Wälzlagerwirkung, nicht aber die Sperrwirkung der Lageranordnung zur Geltung. Überholt aber der Innenring 3 den Außenring 4 oder ändert der Außenring 4 seine Drehrichtung, so tritt sofort die Sperrwirkung ein. Mit Hilfe seiner Auflaufkurve 11 wird der Bremsstein 7 entgegen dem Uhrzeigersinn verschoben, wobei er in der Ausnehmung 8 in Richtung auf den Außenring 4 gleitet, die Sperrolle 6 gegen die Außenringlaufbahn 12 preßt und so die beiden Ringe 3 und 4 gegeneinander verkeilt, wodurch die Sperrwirkung vermittelt wird. Die beiden Ringe drehen sich von diesem Augenblick an mit gleicher Winkelgeschwindigkeit. Sind die obenerwähnten Bedingungen, die die Sperrwirkung zustande kommen lassen, nicht mehr vorhanden, eilt der Außenring 4 dem Innenring 3 also im Uhrzeigersinn voraus, so kehrt die Sperrvorrichtung in ihre Anfangslage zurück und die Freilaufwirkung des Lagers stellt sich wieder ein. Die Wirkung des durch die Feder 9 gebildeten Kraftspeichers auf den Bremsstein 7 gewährleistet, daß dieser in jeder Lage mit seiner Auflaufkurve 11, die spiralenähnlich über die zylindrische Mantelfläche der Sperrrolle6 hervortritt, mit dem Innenring 3 in Verbindung ist und von diesem dann sicher erfaßt wird, wenn die Voraussetzungen gegeben sind, die eine Sperrung des Lagers erforderlich machen.
Zwei weitere Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Ausbildung der Sperrvorrichtungen sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die in der Fig. 2 dargestellte Sperrolle 13 weist in ihrem der Innenringlaufbahn 10 zugekehrten Teil eine spiralenähnliche Erweiterung 14 ihrer sonst zylindrischen Mantelfläche auf. Dabei kann die zylindrische Mantelfläche, wie in der Zeichnung dargestellt, stufenlos oder auch durch Bildung einer Stufe in die spiralenähnliche Erweiterung übergehen. Die Sperrolle 13 weist an ihren beiden Stirnflächen je eine Nut 15 auf, die etwa in der Richtung einer die spiralenähnliche Erweiterung 14 auf dem zylindrischen Mantelteil abtrennenden Sehne verläuft. Der Federbügel 16 findet mit seinen einwärts gebogenen Schenkelenden 17 in Bohrungen 18 der Sperrolle Aufnahme, liegt mit seiner Basis 19 an der Innenmantelfläche des Käfigs 1 und drückt mit seinen gebogenen Federschenkeln gegen die der spiralenähnlichen Erweiterung 14 zugekehrte Seitenfläche der Nut 15. Die an der spiralenähnlichen Erweiterung 14 vorgesehene Auflaufkurve 11 wird also durch den Federbügel 16 stets gegen die Innenringlaufbahn 10 gedrückt. Treten die obenerwähnten Bedingungen für die Sperrwirkung der Vorrichtung ein, so läuft die Auflaufkurve 11 auf der Innenringlauffläche 10 ab, wodurch die Sperrolle 13 gegen die Lauffläche 12 des Außenrings 4 gepreßt und so die Verkeilung der beiden Ringe 3 und 4 herbeigeführt wird. Wird sodann der Innenring 3 wieder vom Außenring 4 überholt. so dreht sich die Sperrolle 13 in entgegengesetzter Richtung in ihre Ausgangsstellung zurück und läßt die Freilaufwirkung des Lagers wieder eintreten.
Die in der Fig. 2 unten dargestellte Sperrolle 20 unterscheidet sich von der soeben beschriebenen nur dadurch, daß neben der dem Innenring 3 zugekehrten spiralenähnlichen Erweiterung 14 eine dieser gegenüberliegende, mit dem Außenring 4 zusammenwirkende weitere spiralenähnliche Erweiterung 21 vorgesehen ist. Dabei sind wieder die zwischen den spiralenähnlichen Erweiterungen liegenden Teile der Mantelfläche der Sperrolle 20 zylinderförmig gestaltet. Dir Wirkungsweise der Sperrolle 20 entspricht derjenigen der Sperrolle 13, wobei jedoch beim Eintritt der die Sperrwirkung der Vorrichtung erforderlich machenden Voraussetzungen sowohl die spiralenähnliche Erweiterung 14 als auch die Erweiterung 21 auf der ihr jeweils zugeordneten Ringlaufbahn abläuft und die Verkeilung der beiden Ringe 3 und 4 miteinander bewirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wälzlager mit Freilaufgesperre, bei welchem in einer oder mehreren Käfigtaschen des Lagers von sonst üblicher Bauart je eine mit Hilfe einer Sperrolle gegebenenfalls die Sperrung herbeiführende Vorrichtung untergebracht ist, nach Patent 838 844, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine bei der Sperrung mit einem der Lagerlaufringe (3, 4) zusammenwirkende Auflaufkurve (11) spiralenähnlich über die sonst zylindrische Mantelfläche der Sperrolle (6, 13, 20) hervortritt.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflaufkurve (11) an einem in einer Aussparung (8) der Mantelfläche der Sperrrolle (6) gleitend geführten Bremsstein (7) vorgesehen ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsstein (7) in Richtung auf den mit der Auflaufkurve (11) zusammenwirkenden Wälzlagerlaufring (3) unter der Wirkung eines Kraftspeichers (9) steht.
4. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher aus einer beliebig gestalteten Feder (9) besteht.
5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Sperrolle (6) nur geringfügig kleiner ist als derjenige der Tragrolle (2).
6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Bremsstein (7) führende Ausnehmung (8) als sich über die ganze Länge der Sperrolle (6) erstreckende radiale Nut ausgebildet ist.
7. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflaufkurve (11) an der Sperrrolle (13, 20) selbst als spiralenähnliche Erweiterung (14, 21) eines Teils der sonst zylindrischen Mantelfläche ausgebildet ist. B.
Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des zylindrischen Teils der Sperrolle (13,20) nur geringfügig kleiner ist als der Radius der Tragrollen (2).
9. Wälzlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflaufkurve (11) durch einen Kraftspeicher (16) gegen die mit ihr zusammenwirkende Lauffläche (10. 12) gedrückt wird.
10. Wälzlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (16) als U-förmiger Federbügel ausgebildet ist, dessen Schenkel in je einer Nut (15) an beiden Stirnseiten der Sperrolle (13, 20) verlaufen und dessen Querbogen (19) gegen die Innenmantelfläche des Wälzlagerkäflgs (1) anliegt, wobei die Federschenkel derart gebogen sind, daß sie unter Vorspannung gegen die der Auflaufkurve zugekehrten Seitenflächen der Nuten (15) anliegen.
11. Wälzlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (17) der Federschenkel nach innen gebogen sind und in je einer Bohrung (18) der Sperrolle (13, 20) Aufnahme finden.
12. Wälzlager nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende spiralenähnliche Erweiterungen (14, 21) der Mantelfläche der Sperrolle (20) vorgesehen sind, von welcher je eine mit dem Außen-und dem Innenlaufring (3, 4) des Lagers zusammenwirkt.