DE1625601A1

DE1625601A1 - Nadel- oder Rollenlager

Info

Publication number: DE1625601A1
Application number: DE19671625601
Authority: DE
Inventors: Alfred Pitner
Original assignee: Nadella SA
Current assignee: Timken France SAS
Priority date: 1966-12-28
Filing date: 1967-12-08
Publication date: 1970-07-30
Also published as: GB1206799A; CH480558A; US3469896A; BE704538A; FR1512514A; AT283831B

Description

PATENTANWÄLTE DIPL..ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

8 MUnchen2,Rotsontal7, 2.Aufg.

Tei.-Adr. leSnpat München Telefon (§«1)2i1flf

^den *A Feh, 1970

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A. Pitner u.

Nadella

Nadel- oder Rollenlager

Die Erfindung betrifft Nadel- oder Rollenlager mit zwei ringförmigen Rollplatten, an denen sich Maschinenteile in radial versetzten Auflagebereichen unter Druck abstützen, wobei die Rollplatten bei axialer Beanspruchung durch Biegung konisch verformt werden.

Es sind Nadel- oder Rollenlager bekannt, die zwei ringförmige Rollbahnen aufweisen, die an den Maschinenteilen selbst mit gleichen Radialabständen ausgebildet sind und die bei axialer Beanspruchung keinerlei Verformung erfahren. Bei derartigen Axiallagern ist es bekannt, die Taschen des Wälzkörperkäfigs so auszubilden, daß ihre im Bereich der Diametralebene liegenden Endabschnitte ebene Wände aufweisen und daß sie einen Mittelabschnitt besitzen, der hinsichtlich dieser Ebene axial versetzt ist. Ferner ist bekannt, die Sndabschnitte der Wandflächen der Taschen gegenüber der Diametralebene axial versetzt anzuordnen und die Wälzkörper dabei im Käfig an vier paarweise einander gegenüberliegenden Schrägflächen zu führen. Nach einem weiteren Vorschlag kann bei einem

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zwei Serien von Wälzkörpern beiderseits eines schwimmend angeordneten ringförmigen Zwischenteiles aufweisenden Axiallager der Zwischenteil mit einem Drehform aufweisenden Teil ausgebildet sein, welch letzterer den als Zentrierorgan dienenden Käfig mit geringem Spiel umgibt.

Ein Nadel- oder Rollenlager mit der eingangs erwähnten Ausbildung entspricht nun entweder einer in einem bestimmten Einzelfall bestehenden baulichen Notwendigkeit oder einer Planung, mit der der Konstrukteur eine axiale Vorspannung erhalten will. Die Platten des lagers haben dann die gleiche Wirkung wie die sogenannten Belleville-Scheiben.

Bei den bekannten Lagern besteht ein Käfig, der Wälzkörper enthält und führt, aus zwei miteinander verbundenen Ringen, die Taschen bilden und beiderseits der Diametralebene der Wälzkörper angeordnet sind. Wenn die Rollplatten unter der Axialkraft eine konische Form einnehmen, bleibt der Käfig eben. Er kann nämlich nur von den Wälzkörpern beansprucht werden. Wenn letztere ihm nun eine konische Form erteilen würden, wären die Beanspruchungen zwischen den Wälzkörpern und dem Käfig so groß, daß das Lager nicht mehr arbeiten könnte. Die zwischen den beiden konischen Rollbahnen festgehaltenen Wälzkörper stellen sich also in bezug auf die Taschen ies Käfigs schräg. Dadurch liegen die Wälzkörper auf den Rändern der Taschen bildenden, den Käfig darstellenden Scheiben - die, wenn die Rollplatten nicht verformt werden, längs der Mantellinien der Wälzkörper anliegen nur an wenigen Punkten auf. Die Führung der Wälzkörper wird somit mangelhaft. Damit bei Schräglage der Wälzkörper die vorstehend erwähnten, gefährlichen Beanspruchungen nicht auftreten,

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muß andererseits zwischen den Wälzkörpern und den Rändern ein verhältnismäßig großes Spiel vorhanden sein.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile. Ein erfindungsgemäßes Nadel- oder Rollenlager zeichnet sich dadurch aus, daß durch die radiale Abmessung der Auflagebereiche und ihres Radialabstandes untereinander in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Dicke der Rollplatten und von der Länge und Stellung der Nadeln die Rollplatten bei ihrer Durchbiegung zwei Konusse mit parallelen Manteilinien bilden, wobei sie mit zwei einander gegenüberliegenden Erzeugenden jeder einzelnen Nadel in Berührung bleiben und dab der Käfig aus einem einzigen Stück besteht, wobei die seine Taschen bestimmenden Stege durch ebene und parallele Seitenwände begrenzt sind, die in an sich bekannter Weise im Bereich der Diametralebene der Rollkörper liegende Endabschnitte sowie einen Mittelaoschnitt haben, der axial in bezug auf diese Ebene versetzt ist.

Aufgrund dieser Anordnung wird die Führung der Wälzkörper durch Kontakt der En&abschnitte der Seitenwände der Taschen mit den in der Diametralebene der Wälzkörper liegenden Manteliinien der Wälzkörper bewirkt. Diese lineare Führung ist auch dann gewährleistet, wenn die Wälzkörper in bezug auf die Taschen aufgrund der Verformung der Rollplatten schräg stehen, wobei die diametralen Mantellinien in Berührung mit den ebenen Seiten der einer Tasche gegenüberliegenden Seitenwand laufen. Andererseits ist die Winkelbewegung der Wälzkörper zwischen diesen zwei ebenen Seiten möglich, ohne daß sich das normalerweise vorhandene Spiel für Nadeln veränderlicher Ausrichtung ändert und folglich erhöht werden muß.

Der versetzte Mittelteil der Seitenwände der Taschen nimmt bekannte Mittel zum Festhalten der Wälzkörper vor dem

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ordnen des Lagers auf, z.B. Vorsprünge für eine Umfangsausrichtung. Aufgrund ihrer Mittelstellung können diese bei relativen Abwärtsbewegungen nicht mit den Wälzkörpern in Berührung kommen. Vorzugsweise hat das Profil der die Taschen begrenzenden Stege in an sich bekannter Weise in Radialrichtung eine gewölbte oder eine in ähnlicher Weise wirksame vieleckige Form.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Btschreibung, In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein bekanntes Lager mit verformbaren Platten und mit Nadelkäfig,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lager, Fig. 3 einen Schnitt in einer Ebene 3-3 der Fig. 2,.und Fig. 4 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform· des Käfigs gemäß Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 hat ein Drucklager mit einem bekannten Käfig Rollplatten 1, 2, die verhältnismäßig dünn sind und mit ihrem ! Innenrand 1a und ihrem Außenrand 2b auf Maschinenteilen A und B i aufliegen. Diese befinden sich beispielsweise außerhalb des Bingjraums, der durch den Kranz der Nadeln 3 bestimmt ist, die auf > die Rollplatten 1, 2 gedrückt werden. Zur Vereinfachung der Zeüinung ist angenommen, daß die Radialauslegung der die Auflager j bildenden Maschinenteile A und B derart bemessen ist, daß durch ' die Verformung der beiden Rollplatten die Nadeln längs zweier diametral entgegengesetzter Mantellinien mit den Rollplatten in ■ Berührung stehen. Die Nadeln befinden sich im Inneren der Taschen eines Käfigs 4, der aus zwei ringförmig zugeschnittenen Scheiben 4a, 4b besteht, die miteinander vereinigt und bei feh-

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lender Axialkraft beiderseits der Diametralebene der Nadeln 3 ; angeordnet sind. Wird das Lager mit einer Axialkraft F beaufschlagt, werden die Bollplatten 1, 2 zu einer konischen Form verbogen, die auf der Zeichnung übertrieben dargestellt ist. Folglich werden die Nadeln nicht mehr in den beiden Mantellinien 6, 6 als Kontaktlinien mit eiisprechenden Rändern 7,· 7 der Scheiben 4a, 4b geführt, sondern in den Schnittpunkten 8, 8 der beispiels-■ weise diametralen Mantellinien 9 mit den Rändern 7, 7. Andererseits ist bei Annäherung der diametralen Mantellinien 9 an die Ränder 7, 7 durch die Schrägstellung der Nadeln an den Enden der Taschen die Tendenz vorhanden, daß sich das normalerweise vorgesehene Arbeitsspiel aufhebt.

. In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Lager dargestellt, bei dem diese während des Betriebes auftretenden Nachteile ausgeschaltet sind. ;

: Einerseits sind die Radialabmessungen der Auflage der Rollplatten 1 und 2 auf den Maschinenteilen A und B derart bemessen, daß sich die Rollplatten unter Berücksichtigung ihrer Durchmesser, ihrer Dicke und der Länge der Nadeln so verformen, daß sie im wesentlichen mit zwei Mantellinien jeder einzelnen Nadel in Berührung bleiben. Falls die Größe der Auflage auf \ ; Maschinenteilen A und B nicht zu ändern ist, können Zwischen-

die ringe verwendet oder auf den Rollplatten 1 und 2 ^gemnsohte Ver-_;

j formung gewährleistende Schultern vorgesehen werden, um den Kontakt zwischen den beiden Rollplatten und den Nadeln über deren gesamte Länge zu erhalten.

Andererseits hat der durch Tiefziehen und Stanzen eines ,

j Blechteiles geformte Käfig 11 des Lagers Taschen, die durch ^f Stege 12 begrenzt sind. Das Profil"der Stege 12 hat in Rich-■ ' ■ ' -6-

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tung der Nadeln 3 in an sich bekannter Weise die Form eines Vielecks, das in gleichfalls an sich bekannter Weise für die ebenen und parallelen Seitenwände der. Tasche Endabschnitte 13, 13 bestimmt, die im Bereich der theoretischen Diametralebene 14 der Nadeln liegen und zur Führung der Nadeln dienen, sowie einen Mittelteil 15, der in bezug auf diese Ebene versetzt ist und auf dem ein Vorsprung oder eine Nase 16 (Fig. 3) gebildet ist. Der Vorsprung dient zum Festhalten der Nadeln vor dem Zusammenbau des Lagers, zusammen mit einem Mittel, wie einem Reifen 17, der auf die Rollplatte 2 aufgesetzt ist und den Käfig 11 in bezug auf die Rollplatte 2 axial und radial festhält.

Die Endabschnitte 13, 13 der Seitenwände der 'faschen bieten bei jeder beliebigen Schrägstellung der Nadeln während des Betriebs eine ebene Fläche, die mit dem entsprechenden Endbereich der diametralen Mantellinien 9 der Nadeln in Berührung steht, wodurch die Nadeln geführt werden. Das Arbeitsspiel ist trotz dieser Schrägstellung gewahrt.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Käfigs 11, bei welcher das Profil der Stege eine gleichförmige Krümmung besitzt und der Mittelteil 115 in bezug auf die theoretische Diametralebene 14 der Nadeln versetzt ist. Die Endabschnitte 113· liegen dagegen im Bereich eJUoer Ebene.

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Claims

Patentansprüche :

Nadel- oder Rollenlager mit zwei ringförmigen Rollplatten, an denen sich Maschinenteile in radial versetzten Auflagebereichen unter Druck abstützen, wobei die Rollplatten bei axialer Beanspruchung durch Biegung konisch verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die radiale Abmessung der Auf-■ lagebereiche und ihres Radialabstandes untereinander in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Dicke der Rollplatten (1, 2) und von der Länge und Stellung der Nadeln (3) die Rollplatten (1,2) | bei ihrer Durchbiegung zwei Konusse mit parallelen Mantellinien bilden, wobei sie mit zwei einander gegenüberliegenden Erzeugenden jeder einzelnen Nadel in Berührung bleiben und daß der Käfig (11) aus einem einzigen Stück besteht, wobei die seine Taschen bestimmenden Stege (12) duch ebene und parallele Seitenwände begrenzt sind, die in an sich bekannter Weise im Bereich der Diametralebene (14) der Rollkörper liegende Endabschnitte (13, 113) sowie einen Mittelabschnitt (15, 115) haben, der axial in bezug auf diese Ebene versetzt ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die = die Taschen bestimmenden Stege (12) in an sich bekannter Weise ! in Badialrichtung ein vieleckiges Profil haben.
3· Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ι die Stege (12) in an sich bekannter Weise ein gewölbtes Proj fil haben.

_; 4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der versetzte Mittelteil (15, 115) in an sich bekannter Weise . an seinem Umfang Vorsprünge (16) als Halterungen für die Nadeln J (3) hat.

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Hm> Unterlagen
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5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (12) in an sich bekannter Weise
radial und axial durch ein Element (17) gehalten ist, das auf einer (2) der Eollplatten befestigt oder daran angeformt isti

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