DE19534287C1

DE19534287C1 - Großwälzlager zur Aufnahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen

Info

Publication number: DE19534287C1
Application number: DE1995134287
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Hein
Original assignee: Bundesministerium der Verteidigung; Federal Government of Germany
Current assignee: Bundesministerium der Verteidigung; Federal Government of Germany
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2015-09-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Großwälzlager nach dem Oberbe griff des Patentanspruches 1.

Großwälzlager werden beispielsweise zur Lagerung von Ge schützlafetten auf Schiffen und Kranauslegern auf Berge panzern eingesetzt und dienen als Rotor-Verstellager für Windkraftanlagen.

Bei den vorgenannten Anwendungsgebieten besteht das Pro blem, daß hohe Kippmomente von Lagern mit relativ geringem Durchmesser aufgenommen werden müssen. Hierzu wurden soge nannte Kreuzrollenlager (Konstruktionspraxis 06/1991, An zeige auf S. 69) entwickelt, welche einem gattungsgemäßen Großwälzlager entsprechen. Hierbei werden zylindrische Wälzkörper eingesetzt, die zu den Rollenenden hin abgerun det sind. Derartige Lager sind jedoch ungeeignet, wenn labile Einbauverhältnisse verbunden mit Winkelfehler der Auflageflächen konstruktionsbedingt vorliegen. Hierbei sind große Drehwiderstände zu überwinden, was zu einem hohen Verschleiß führt. Für diese Fälle wurde das gat tungsgemäße Kreuzrollenlager als Drahtwälzlager (analog zur in der DE-PS 22 09 159 beschriebenen Ausbildung) ent wickelt. Dabei sind die Laufbahnen nicht unmittelbar am Innen- und Außenring, sondern an Drähten angeordnet. Diese Drähte gleichen Fehlstellungen aus, da sie um ihre Längs achse winkelverschieblich an dem Innen- und Außenring an liegen. Mit derartigen Lagern erzielt man gerade bei ,In günstigen Einbauverhältnissen hervorragende Laufeigen schaften. Andererseits verteuert sich die Herstellung durch die zusätzlichen Laufdrähte erheblich.

Aus der US-PS 4 023 869 ist ein weiteres einreihiges Groß wälzlager bekannt. Dieses Lager weist rollenförmige Wälz körper auf, deren Mantel jeweils im mittleren Bereich mit einer umlaufenden Nut versehen ist. Die umlaufenden Nuten dienen der besseren Führung der X-förmig versetzt angeord neten Wälzkörper, da keine Zwischenstücke als Abstandshal ter zwischen den Wälzkörpern vorgesehen sind.

In einer japanischen Zusammenfassung (JP 55 - 10 149 (A) in Pat. Abstr. of Jp., March 27, 1980, Vol. 4/No. 37) ist ein einzelner, rollenförmiger Wälzkörper beschrieben. Zum einen weist dieser Wälzkörper an seinen Stirnflächen je weils eine ringförmige Einstichnut auf. Zum anderen weist der Mantel zwei umlaufende, jeweils nahe der Stirnseite angeordnete Ballen auf. Das Ziel beider Maßnahmen besteht darin, bei höherer Belastung die sogenannte Eckenlast zu erniedrigen, so daß auch der mittlere Rollenbereich trägt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gat tungsgemäßes Großwälzlager derart weiterzubilden, daß es aufgrund von einfachen Modifikationen für mechanisch ungünstige Einbauverhältnisse geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei labilen Einbauverhältnissen die Laufeigenschaften des Lagers er heblich verbessert sind, ohne daß teure und aufwendige Zu satzmaßnahmen, wie die Ausbildung als Drahtwälzlager, er forderlich wären. Denn lediglich die Wälzkörper sind mit einer im Profil zweiballigen Mantelfläche zu versehen. Damit erzielt man eine 2-Punkt-Berührung beim Abwälzen auf einer Laufbahn, was zu einem sich stabilisierenden Lauf verhalten führt und ausgleichend auf Verkippungen der Laufflächen der Lagerringe wirkt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Großwälzlagers, in per spektivischer Darstellung;

Fig. 2 einen einzelnen Wälzkörper des in Fig. 1 darge stellten Großwälzlagers, vergrößert und mit Blickrichtung auf die Mantelfläche dargestellt;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestell te Großwälzlager entlang der dort eingezeichneten Schnittebene A-A, in vergrößerter Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt ein einreihiges Großwälzlager 1 zur Auf nahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen. Das Großwälzlager 1 stellt ein sogenanntes Kreuzrollenlager dar. Bei diesem Lagertyp weist der Innenring 10 und Außen ring 20 jeweils eine im Querschnitt geradlinige, unter einem Winkel von 90° angeordnete erste Laufbann 11 bzw. 21 und zweite Laufbahn 12 bzw. 22 auf. Ferner sind rollenför mige Wälzkörper 30 bezüglich ihrer Längs- bzw. Drehachse X-förmig versetzt angeordnet und durch Zwischenstücke 40 voneinander getrennt.

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Wälzkörper 30 eine besondere Formgebung auf, um die Lauf eigenschaften bei mechanisch ungünstigen Einbauverhältnis sen zu verbessern. Hierzu setzt sich die Mantelfläche jedes Wälzkörpers 30 aus zwei abgerundeten, endseitig angeordneten Verdickungen oder umlaufenden Ballen 32 und 33 zusammen. Wie in Fig. 3 zu sehen, führt die in einer Profilhälfte zweiballige Gestaltung der Mantelfläche der Wälzkörper 30 dazu, daß sie sich mit einer 2-Punkt-Be rührung gegenüber den beiden jeweils zugeordneten Lauf bahnen (11 und 21 bzw. 12 und 22 bei den versetzten Rol len) abwälzen. Die 2-Punkt-Berührung wirkt stabilisierend auf das Laufverhalten und wirkt ausgleichend auf Verkip pungen der Laufringe 10 und 20.

Zur Erzielung einer hohen Tragfähigkeit weist die Abrun dung jedes umlaufenden Ballens 32 und 33 im Bereich des Auflagepunktes im Profil einen logarithmischen Verlauf auf.

Diesbezüglich ist in Fig. 2 ein Koordinatensystem mit einer X- und Y-Achse eingezeichnet, wobei die Abrundungs kurve der Funktion y = ln x entspricht.

Um die Wälzkörper besser während ihrer Abrollbewegung zu führen und um ein höheres Kippmoment übertragen zu können, sind die Stirnflächen 31 (Fig. 3) der Wälzkörper 30 eben falls ballig ausgebildet und mit einem Minimalspiel zwi schen den zugeordneten Laufbahnen 12 und 22 (bzw. 11 und 21 bei den versetzten Rollen) angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 Großwälzlager
10 Innenring
11 Laufbahn
12 Laufbahn
20 Außenring
21 Laufbahn
22 Laufbahn
30 Wälzkörper
31 Stirnfläche
32 Ballen nahe der einen Stirnseite
33 Ballen nahe der anderen Stirnseite
40 Zwischenstück

Claims

1. Einreihiges Großwälzlager (1) zur Aufnahme von Axial-, Radial- und Momentenbelastungen, mit

- einem Innenring (10) und Außenring (20) mit jeweils einer im Querschnitt geradlinigen, unter einem Winkel von 90° angeordneten ersten (11, 21) und zweiten (12, 22) Laufbahn,
- von den Laufbahnen (11, 12, 21, 22) geführten, X-för mig versetzt angeordneten, rollenförmig ausgebildeten Wälzkörpern (30),
- zwischen den Wälzkörpern (30) angeordneten Zwischen stücken (40),

dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der rollenförmigen Wälzkörper (30) zwei umlaufende, jeweils nahe einer Stirnseite angeordnete Ballen (32, 33) aufweist, deren Außenkontur derart ab gerundet ist, daß sich die Wälzkörper (30) unter Last über eine 2-Punkt-Berührung auf den jeweils zugeordne ten Laufbahnen (11, 21 bzw. 12, 22) abrollen.

2. Großwälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrundung jedes Ballens (32, 33) der Mantel fläche der Wälzkörper (30) im Bereich des Auflagepunk tes im Profil einen logarithmischen Verlauf aufweist.

3. Großwälzlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (31) der Wälzkörper (30) ebenfalls ballig ausgebildet sind.

4. Großwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (30) stirnseitig mit einem Minimal spiel zu den jeweils zugeordneten Laufbahnen (11, 21 bzw. 12, 22) angeordnet sind.