DE19856319A1 - Distanzstück für ein Kreuzrollenlager - Google Patents
Distanzstück für ein KreuzrollenlagerInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Distanzstück (1) für ein Kreuzrollenlager, dessen Grundkörper (2) gegenüberliegende, den Wälzflächen benachbart angeordneter Zylinderrollen (7, 9) zugewandte plane Kontaktflächen (3, 4) aufweist, wobei die Zylinderrollen (7, 9) um 90 DEG zueinander versetzt angeordnete Drehachsen (8, 10) besitzen und jede Kontaktfläche (3, 4) in Umfangsrichtung zeigende Vorsprünge hat. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind auf jeder Kontaktfläche (3, 4) vier voneinander beabstandete kegelstumpfartige Führungsnoppen (5, 6) angeordnet, deren Abstand (A, B) voneinander sowohl in Richtung der ersten Drehachse (8) als auch in Richtung der zweiten Drehachse (10) gleich ist. DOLLAR A Ein solch erfindungsgemäß hergestelltes Distanzstück (1) läßt sich erstens wirtschaftlich herstellen und kann zweitens ungerichtet, d. h. beliebig zwischen zwei benachbart angeordneten Zylinderrollen (7, 9) in das Lager eingeführt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Distanzstück für ein Kreuzrollenlager, dessen Grund
körper gegenüberliegende, den Wälzflächen benachbart angeordneter Zylin
derrollen zugewandte plane Kontaktflächen aufweist, wobei die Zylinderrollen
um 90° zueinander versetzt angeordnete Drehachsen besitzen und jede Kon
taktfläche in Umfangsrichtung zeigende Vorsprünge hat.
Ein derart gattungsgemäßes Distanzstück für ein Kreuzrollenlager ist aus der
französischen Patentanmeldung FR 20 71 234 vorbekannt. Das in den Fig. 2
und 3 dargestellte Distanzstück besteht aus einem Grundkörper, der platten
förmig ausgebildet ist, wobei an den gegenüberliegenden planen Kontaktflä
chen Zylinderrollen eines Kreuzrollenlagers anliegen, deren Drehachsen um
90° zueinander versetzt angeordnet sind. Dieser plattenförmige Grundkörper
weist auf einer Seite in Richtung der ersten Drehachse gegenüberliegende am
Ende angeordnete streifenartige Vorsprünge auf, die einen Teil der Mantelflä
che der Zylinderrollen umfassen. Auf der anderen Seite weist der Grundkörper
wiederum in Richtung der zweiten Drehachse gegenüberliegende, am Ende
angeordnete streifenartige Vorsprünge auf, die einen Teil der Mantelfläche der
versetzt angeordneten Zylinderrollen umfassen. Dabei verläuft ein erster strei
fenartiger Vorsprung der ersten Kontaktfläche zunächst von einem Ende zum
anderen Ende des Grundkörpers und geht dann in einen zweiten streifenarti
gen Vorsprung der zweiten Kontaktfläche über. Dieser verläuft wiederum von
einem zum anderen Ende des Grundkörpers und geht in einen dritten streifen
artigen Vorsprung der ersten Kontaktfläche über, der parallel, aber beabstan
det vom ersten streifenartigen Vorsprung verläuft. Dieser dritte streifenartige
Vorsprung der ersten Kontaktfläche verläuft wiederum von einem zum anderen
Ende des Grundkörpers und geht dann in einen vierten streifenförmigen Vor
sprung der zweiten Kontaktfläche über. Wie erster und dritter Vorsprung der
ersten Kontaktfläche sind auch zweiter und vierter Vorsprung der zweiten
Kontaktfläche parallel, aber zueinander beabstandet angeordnet. Erster und
dritter bzw. zweiter und vierter Vorsprung zeigen dabei in je eine entgegenge
setzt liegende Umfangsrichtung des Kreuzrollenlagers.
Dabei ist von Nachteil, daß diese gattungsgemäßen Distanzstücke aufgrund
ihrer streifenartigen Vorsprünge und deren Übergänge ineinander nur in sehr
aufwendiger Weise gefertigt werden können, d. h. es sind kompliziert aufge
baute Formwerkzeuge erforderlich. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß solche
Distanzstücke aufgrund der Anordnung ihrer streifenartigen Vorsprünge nur
gerichtet, d. h. nur in einer Richtung in das Kreuzrollenlager einsetzbar sind.
Ein solch gerichtetes Einsetzen verteuert aber die Montage eines Kreuzrollen
lagers erheblich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der bisherigen Nachteile
ein gattungsgemäßes Distanzstück für ein Kreuzrollenlager zu entwickeln, daß
sich einerseits wesentlich einfacher fertigen läßt und daß andererseits eine
vereinfachte Montage des Gesamtlagers erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 dadurch gelöst, daß auf jeder Kontaktfläche vier voneinander be
abstandete kegelstumpfartige Führungsnoppen angeordnet sind, deren Ab
stand voneinander sowohl in Richtung der ersten Drehachse als auch in Rich
tung der zweiten Drehachse gleich groß ist.
Ein derartiges Distanzstück mit plattenartigem Grundkörper und auf jeder
Kontaktfläche vorhandenen Führungsnoppen läßt sich zum einen in einfacher
Weise fertigen, da die Führungsnoppen der ersten Kontaktfläche nicht mit den
Führungsnoppen der zweiten Kontaktfläche in irgendeiner Weise verbunden
sind, d. h. sie sind unabhängig voneinander. Zum anderen ist aufgrund der
gleichen Abstände der Führungsnoppen in beiden Richtungen untereinander
eine wesentlich vereinfachte Montage des Kreuzrollenlagers möglich, da die
erfindungsgemäßen Distanzstücke in jeder beliebigen Lage zwischen die Zy
linderrollen eingefügt werden können.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2
bis 8 beschrieben.
So ist beispielsweise nach Anspruch 2 vorgesehen, daß der Grundkörper
rechteckig ausgebildet und die Führungsnoppen jeweils an dessen Ecken an
geordnet sind. Dieses Distanzstück läßt sich aufgrund seiner unkomplizierten
geometrischen Form in besonders einfacher Weise herstellen.
Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll das
Distanzstück einen Berührüngswinkel α von 45° aufweisen, der ausgehend von
der Drehachse einer Zylinderrolle von zwei Geraden eingeschlossen ist, wobei
die erste Gerade die Drehachse und einen Berührungspunkt von Führungs
noppe und Wälzfläche der Zylinderrolle verbindet und die zweite Gerade eine
vom Grundkörper in Richtung Drehachse gefällte Lotrechte ist.
Bei dem genannten Winkelmaß sind Abstand der Führungsnoppen und
Durchmesser der Zylinderrollen so aufeinander abgestimmt, daß die Zylinder
rollen die Kontaktfläche des Grundkörpers beidseitig über ihre gesamte Aus
dehnung linienförmig berühren, während zwischen Führungsnoppen und
Wälzfläche der Zylinderrollen eine punktförmige Berührung gegeben ist. Diese
geringe Kontakte zwischen Distanzstück und Zylinderrollen sorgen für eine
sehr reibungsarme Arbeitsweise des Kreuzrollenlagers. Wird bei gleichblei
bendem Durchmesser der Zylinderrollen der Abstand zwischen den Führungs
noppen verringert, so verkleinert sich in diesem Fall der Berührungswinkel α, in
dessen Folge zwischen Kontaktfläche und Wälzfläche der Zylinderrolle ein
Spalt verbleibt. In diesem Fall ist ein solches Kreuzrollenlager vorspannbar, da
es federelastische Eigenschaften besitzt. Durch diese federelastischen Eigen
schaften der Distanzstücke kann ein Spiel zwischen den einzelnen Zylinder
rollen vermieden werden.
Aus Anspruch 4 geht hervor, daß die Führungsnoppen einen Neigungswinkel β
aufweisen, der von zwei Geraden eingeschlossen ist, wobei die erste Gerade
eine Verbindungslinie zwischen Fuß der Führungsnoppe und einem Berüh
rungspunkt zwischen Führungsnoppe und Wälzfläche der Zylinderrolle ist und
die zweite Gerade eine vom Fuß ausgehende Lotrechte des Grundkörpers ist.
Dieser erfindungsgemäß definierte Neigungswinkel β zeichnet für die Steifig
keit der einzelnen Führungsnoppen verantwortlich. Je größer der Neigungs
winkel β, desto kompakter sind die Führungsnoppen ausgebildet und desto
größer ist ihre Steifigkeit.
Nach einem anderen weiteren Merkmal gemäß Anspruch 5 sollen im Bereich
des Grundkörpers eine oder mehrere durchgehende Aussparungen angeordnet
sein. Diese Freiräume innerhalb des Distanzstückes dienen als zusätzliche
Schmiermittelvorratsräume und sorgen dafür, daß bei der ersten Befettung eine
relativ große Schmiermittelmenge im Lager untergebracht werden kann. Eine
große Füllmenge bei der Erstbefettung ist besonders für langsam umlaufende
Lager wie Kreuzrollenlager von Bedeutung, da angestrebt wird, dieses Lager
mit möglichst viel Fett zu füllen, da die dabei auftretende Walkreibung unbe
deutend ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn, wie im Anspruch 6 be
schrieben, im Bereich des Grundkörpers vier kreisrunde Aussparungen ange
ordnet sind, wobei in Richtung einer jeden Drehachse je zwei Aussparungen
voneinander beabstandet angeordnet sind, deren Mittelpunkte in einem Kreis
einbeschrieben sind, dessen Radius etwa die Hälfte des Radiuses der Zylin
derrollen beträgt.
Schließlich geht aus Anspruch 7 hervor, daß das Distanzstück aus einem ela
stischen Kunststoff hergestellt sein soll, wobei es nach Anspruch 8 aus einem
Polyurethan-Elastomer besteht.
Polyurethan-Elastomere gibt es im Shore-Härte von ca. 10 A bis 70 D. Sie sind
gekennzeichnet durch hohe Elastizität im gesamten Härtebereich, Flexibilität
über einen weiten Temperaturbereich und sind mechanisch hoch belastbar.
Außerdem besitzen Polyurethan-Elastomere eine gute Beständigkeit gegen
viele Fette und Öle.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä
ßen Distanzstückes;
Fig. 2 ein Distanzstück mit zwei benachbart angeordneten Zylin
derrollen;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Distanzstückes;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Distanzstück.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte und mit 1 bezeichnete Distanzstück
besteht aus einem Grundkörper 2, der beidseitig je eine Kontaktfläche 3 und 4
aufweist, an der, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, Zylinderrollen 7 und 9 anlie
gen. Der plattenförmige Grundkörper 2 des Distanzstückes 1 weist auf der
Seite der Kontaktfläche 3 vier voneinander beabstandete Führungsnoppen 5
und auf der Seite der Kontaktfläche 4 ebenfalls vier voneinander beabstandete
Führungsnoppen 6 auf. Die Führungsnoppen 5 und 6 sind kegelstumpfartig
ausgebildet, d. h. sie nehmen in ihrem Durchmesser in Richtung der Zylinder
rollen 7 und 9 ab. Im eingebauten Zustand innerhalb eines Kreuzrollenlagers
weisen die Führungsnoppen 5 in die eine Umfangsrichtung und die Führungs
noppen 6 in die entgegengesetzte.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 weiter zeigen, ist der Abstand A zwischen den Füh
rungsnoppen 5 in Richtung der ersten Drehachse 8 der Zylinderrolle 7 gleich
dem Abstand B in Richtung der zweiten Drehachse 10 der Zylinderrolle 9. Das
gleiche trifft für die Führungsnoppen 6 zu. Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß das Distanzstück 1 beim Montieren ungerichtet zwischen die benachbart
angeordneten Zylinderrollen 7 und 9 eingeschoben werden kann, d. h. es gibt
acht verschiedene Möglichkeiten das Distanzstück 1 einzufügen.
Den Fig. 2 und 3 ist darüber hinaus ein Berührungswinkel α zwischen den
Zylinderrollen 7 und 9 und den Führungsnoppen 5 und 6 und ein Neigungswin
kel β der Führungsnoppen 5 und 6 entnehmbar. Der Berührungswinkel α ist
von zwei Geraden 13 und 14 eingeschlossen, wobei die erste Gerade 13 die
Drehachse 8 und einen Berührungspunkt von Führungsnoppen 5 und Wälzflä
che der Zylinderrolle 7 verbindet und die zweite Gerade 14 eine vom Grund
körper 2 in Richtung Drehachse 8 geschlagene Lotrechte ist. Umfang der Zy
linderrollen 7 und 9 und Abstand der Führungsnoppen 5 und 6 voneinander
sind dabei so abgestimmt, daß bei einem Berührungswinkel α von 45° eine
linienförmige Berührung zwischen Zylinderrolle 7 und Kontaktfläche 3 bzw.
zwischen Zylinderrolle 9 und Kontaktfläche 4 gegeben ist. Zwischen Mantelflä
che der Zylinderrollen 7 und 9 und den Führungsnoppen 5 und 6 hingegen ist
eine Punktberührung gegeben. Nimmt nun der Berührungswinkel α Werte klei
ner 45° an, so ist zwischen Kontaktfläche 3 und Zylinderrolle 7 bzw. zwischen
Kontaktfläche 4 und Zylinderrolle 9 ein Spalt gebildet, so daß das Wälzkörper
paket vorspannbar ist. In den genannten Figuren ist weiterhin der Neigungs
winkel β der Führungsnoppen 5 und 6 erkennbar. Dieser Neigungswinkel β
wird von zwei Geraden 15 und 16 eingeschlossen, wobei die erste Gerade 15
eine Verbindungslinie zwischen Fuß der Führungsnoppe 5 und einem Berüh
rungspunkt zwischen Führungsnoppe 5 und Wälzfläche der Zylinderrolle 7 ist
und die zweite Gerade 16 eine vom Fuß der Führungsnoppe 5 ausgehende
Lotrechte des Grundkörpers 2 ist. Ein vergrößerter Neigungswinkel β heißt,
daß die Steifigkeit der Führungsnoppen 5 und 6 zunimmt, da sie ausgehend
von einem oberen Berührungspunkt einen größer dimensionierten Fuß erhal
ten.
Die in Fig. 4 gezeigte Draufsicht auf das Distanzstück 1 zeigt vier kreisförmi
ge durchgehende Aussparungen 11 und 12, die als zusätzliche Schmiermittel
vorratsräume dienen. Diese sind so angeordnet, daß in Richtung der Drehach
se 8 zwei Aussparungen 11 voneinander beabstandet angeordnet liegen, wäh
rend in Richtung der Drehachse 10 wiederum voneinander beabstandet zwei
Aussparungen 12 angeordnet sind. Die Mittelpunkte der Aussparungen 11 und
12 sind dabei in einem Kreis einbeschrieben, dessen Radius r etwa die Hälfte
des Radiuses R der Zylinderrollen 7 und 9 beträgt.
1
Distanzstück
2
Grundkörper
3
Kontaktfläche
4
Kontaktfläche
5
Führungsnoppe
6
Führungsnoppe
7
Zylinderrolle
8
Drehachse
9
Zylinderrolle
10
Drehachse
11
Aussparung
12
Aussparung
13
erste Gerade
14
zweite Gerade
15
erste Gerade
16
zweite Gerade
A Abstand der Führungsnoppen voneinander
B Abstand der Führungsnoppen voneinander
R Radius der Zylinderrollen
r Radius des einbeschriebenen Kreises
α Berührungswinkel
β Neigungswinkel
A Abstand der Führungsnoppen voneinander
B Abstand der Führungsnoppen voneinander
R Radius der Zylinderrollen
r Radius des einbeschriebenen Kreises
α Berührungswinkel
β Neigungswinkel
Claims (8)
1. Distanzstück (1) für ein Kreuzrollenlager, dessen Grundkörper (2) ge
genüberliegende, den Wälzflächen benachbart angeordneter Zylinder
rollen (7, 9) zugewandte plane Kontaktflächen (3, 4) aufweist, wobei die Zy
linderrollen (7, 9) um 90° zueinander versetzt angeordnete Drehachsen
(8, 10) besitzen und jede Kontaktfläche (3, 4) in Umfangsrichtung zeigende
Vorsprünge hat, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Kontaktfläche
(3, 4) vier voneinander beabstandete kegelstumpfartige Führungsnoppen
(5, 6) angeordnet sind, deren Abstand (A, B) voneinander sowohl in Rich
tung der ersten Drehachse (8) als auch in Richtung der zweiten Drehachse
(10) gleich groß ist.
2. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Grundkörper (2) rechteckig ausgebildet ist und die Führungsnoppen (5, 6)
jeweils an dessen Ecken angeordnet sind.
3. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen
Berührungswinkel α von 45° aufweist, der ausgehend von der Drehach
se (8, 10) der Zylinderrolle (7, 9) von zwei Geraden (13, 14) eingeschlossen
ist, wobei die erste Gerade (13) die Drehachse (8, 10) und einen Berüh
rungspunkt von Führungsnoppe (5, 6) und Wälzfläche der Zylinderrolle (7,
9) verbindet und die zweite Gerade (14) eine vom Grundkörper (2) in
Richtung Drehachse (8, 10) gefällte Lotrechte ist.
4. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh
rungsnoppen (5, 6) einen Neigungswinkel β aufweisen, der von zwei Gera
den (15, 16) eingeschlossen ist, wobei die erste Gerade (15) eine Verbin
dungslinie zwischen Fuß der Führungsnoppe (5, 6) und einem Berührungs
punkt zwischen Führungsnoppe (5, 6) und Wälzfläche der Zylinderrolle
(7, 9) ist und die zweite Gerade (16) eine vom Fuß ausgehende Lotrechte
des Grundkörpers (2) ist.
5. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Be
reich des Grundkörpers (2) eine oder mehrere durchgehende Aussparun
gen (11, 12) angeordnet sind.
6. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Be
reich des Grundkörpers (2) vier kreisrunde Aussparungen (11, 12) ange
ordnet sind, wobei in Richtung einer jeden Drehachse (8, 10) je zwei Aus
sparungen (11, 12) voneinander beabstandet angeordnet sind, deren Mit
telpunkte in einem Kreis einbeschrieben sind, dessen Radius r etwa die
Hälfte des Radiuses R der Zylinderrollen (7, 9) beträgt.
7. Distanzstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
einem elastischen Kunststoff hergestellt ist.
8. Distanzstück (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
einem Polyurethan-Elastomer besteht.
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