DE4308578C2 - Housing equipped with a radial bearing - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem Radiallager ausgerüstetes, auf Betriebstemperatur erwärmbares Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a radial bearing equipped Housing heated to operating temperature according to the generic term of claim 1.

Gehäuse, die mit einem Wälz- oder Gleitlager als Radiallager aus­ gerüstet sind, werden herkömmlicherweise aus einem mehr oder weniger elastischen Werkstoff gefertigt. Bei Radsatzlagerungen in Fahrzeugen und bei Walzenlagerungen in Walzwerken werden diese Gehäuse auf einem zentralen oder auf zwei seitlich im Abstand voneinander angeordneten Auflagerleisten nach oben abgestützt. Die Gehäusewand soll dabei möglichst dünn sein, damit teurer Werkstoff gespart wird und damit das Gehäuse ein vorteilhaft kleines Gewicht aufweist.Housing made with a roller or plain bearing as a radial bearing are traditionally armed from a more or less made of elastic material. For wheel set bearings in vehicles and with roller bearings in rolling mills these housings on a central or on two laterally spaced apart arranged support strips supported upwards. The housing wall should be as thin as possible so that expensive material is saved and thus the housing has an advantageously small weight.

Bei einem dünnwandigen Gehäuse der angegebenen Art ist ein Streifen aus einem Werkstoff mit einem unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten als der Werkstoff des Gehäuses in einem Abschnitt der Gehäusewandung befestigt, der bei Erwärmen der Wandung des Gehäuses eine bestimmte kleine thermische Umfangskrümmung dieses Abschnitts bewirkt, welche der durch die Kontaktbelastungen des Radiallagers an diesem Abschnitt hervorgerufenen elastischen Umfangs­ krümmungsänderung entgegengesetzt ist (DE 31 35 683 A1). For a thin-walled housing of the type specified is a Strips of one material with a different Thermal expansion coefficient as the material of the housing attached in a section of the housing wall, which at Heating the wall of the housing a certain small thermal circumferential curvature of this section causes which of the contact loads on the radial bearing elastic section caused in this section Change in curvature is opposite (DE 31 35 683 A1).  

Dieser Streifen ist jedoch in der Wandung des Gehäuses eingegossen, so daß die Wärme zum Einstellen der Betriebstemperatur und der entsprechenden Umfangs­ krümmung des Radiallagers nur zum Teil zum Streifen hin strömen kann. Beim bekannten Gehäuse strömt nämlich ein Großteil der von der Wärmequelle in der Zeiteinheit erzeugten Wärmemenge in Umfangsrichtung über die seitlich am Streifen anschließenden Abschnitte der Gehäusewand ab, so daß nur ein kleiner Teil der Wärmemenge den in der Wandung des Gehäuses eingegossenen Streifen erreicht und erwärmt. Die Folge davon ist, daß die vom Streifen erzeugte thermische Umfangskrümmungsänderung der Gehäusewand bei sich ändernder Wärmemenge der Wärme­ quelle innerhalb einer größeren Verzögerungszeit erfolgen kann. Eine solche Verzögerungszeit ist aber unerwünscht, weil während dieser Zeit das Radiallager bei ungünstiger Gehäusewandkrümmung mit entsprechend hohen Kontaktbelastungen - steile und hohe Spitze der Kontaktbelastungen - funktioniert und deshalb sogar wegen Oberlastung ausfallen kann. Hinzu kommt, daß das bekannte Gehäuse aus einem Gießwerkstoff gefertigt werden muß, obwohl man besonders feste dünnwandige Gehäuse vielfach aus Schmiedestahl fertigen will.However, this strip is in the wall of the housing poured so that the heat to adjust the Operating temperature and the corresponding scope Curvature of the radial bearing only partially towards the strip can flow. In the known housing flows in Most of that generated by the heat source in the unit of time Amount of heat in the circumferential direction over the side sections of the housing wall adjoining the strip, so that only a small part of the amount of heat in the Wall of the housing cast strips reached and warmed. The consequence of this is that of the strip generated thermal circumferential curvature change Housing wall with changing amount of heat source can take place within a longer delay time. Such a delay time is undesirable because during this time the radial bearing with an unfavorable curvature of the housing wall with correspondingly high contact loads - steep and high peak of contact loads - works and therefore because of Overload can fail. Add to that the familiar Housing must be made from a cast material, though one often makes particularly strong thin-walled housings Wants to manufacture forged steel.

Auch kann die Fertigung des bekannten Gehäuses schwierig sein, wenn der Streifen in einer bestimmten Stellung und eventuell auch mit einer bestimmten elastischen Vorspannung in das Gehäuse eingegossen werden muß.The manufacture of the known housing can also be difficult be when the strip is in a certain position and possibly also with a certain elastic preload in the housing must be poured.

Der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Radiallager ausgerüstetes Gehäuse der genannten Art zu schaffen, bei dem die gewünschte Größe der thermischen Umfangskrümmungsänderung am Gehäuse außergewöhnlich sicher erfolgt. Außerdem soll das Gehäuse besonders wirtschaftlich herstellbar sein. The invention characterized in claim 1 is therefore the Task based, a equipped with a radial bearing To create housing of the type mentioned, in which the desired Size of the thermal circumferential curvature change on the housing done exceptionally safely. In addition, the housing be particularly economical to manufacture.  

Mit dem Gehäuse der Erfindung wird erreicht, daß die lastbedingte elastische Umfangskrümmungsänderung des oberen Umfangsabschnittes der Gehäusewand, deren Größe und Richtung von der Anordnung des bzw. der die Gehäuse - wand örtlich versteifenden Auflagerabschnitte des Gehäuses abhängig ist, infolge einer dieser Anordnung entsprechend eingestellten Thermobiwerkstoffwirkung des Streifens mit dem oberen Umfangsabschnitt sowie desselben Streifens mit dem zugehörigen Zusatzstreifens rückgängig gemacht werden kann, wenn sich das Gehäuse auf Betriebstemperatur erwärmt. Da die beiden zylinderabschnittförmigen Streifen am Rand des oberen Umfangsabschnitts der Gehäusewand befestigt sind, kann die Wärmequelle leicht in eine wärmeleitungsmäßig günstige Nähe der Streifen angeordnet werden. Änderungen der von der Wärmequelle in der Zeiteinheit erzeugten Wärmemenge gelangen dann unverzüglich zu beiden Streifen und rufen damit die gewünschte Korrektur der Umfangskrümmung des oberen Umfangsabschnitts hervor. Dadurch können schädliche Spitzen von Kontaktbelastungen bereits während der Erwärmung des Gehäuses auf Betriebs­ temperatur schnell und sicher abgebaut werden.With the housing of the invention it is achieved that the load-related elastic circumferential curvature change of upper peripheral portion of the housing wall, the size and direction of the arrangement of the housing (s) wall locally stiffening support sections of the housing is dependent, as a result of this arrangement set thermal material effect of the strip with the upper peripheral portion and the same strip with the associated additional strip can be undone, when the housing warms up to operating temperature. Since the two cylindrical section-shaped strips on the edge of the are attached to the upper peripheral section of the housing wall, the heat source can easily be converted into a favorable thermal conductor Be placed near the strips. Changes from the Heat source in the unit of time generated amount of heat then immediately to both strips and call the desired one Correction of the peripheral curvature of the upper peripheral portion forth. This can cause harmful spikes of contact stress already while the housing is warming up to operation temperature can be reduced quickly and safely.

Das Radiallager kann deshalb auch bei Erwärmungsschwankungen mit verhältnismäßig niedrigen Kontaktbelastungen funktionieren und somit eine vorteilhaft lange Lebensdauer aufweisen.The radial bearing can therefore also with fluctuations in warming work with relatively low contact loads and thus have an advantageously long service life.

Für den Fall, daß das Gehäuse eine große Breite aufweist, kann es vorteilhaft sein, mehrere schmale Streifen und Zusatzstreifen mit dem oberen Umfangsabschnitt der Gehäusewand thermobiwerkstoffmäßig zu verbinden. Dadurch wird nämlich verhindert, daß ein einzelner Streifen zu breit ist und bei seiner Erwärmung zusätzlich zur Umfangskrümmungsänderung in der Bohrung des Gehäuses noch eine Krümmungsänderung in axialer Richtung hervorruft. Eine solche Krümmungsänderung in axialer Richtung ist in den meisten Fällen nicht erwünscht. In the event that the housing has a large width, it may be beneficial to have several narrow strips and additional strips the upper peripheral portion of the housing wall thermoplastic connect to. This prevents an individual Strip is too wide and in addition to heating it Circumferential curvature change in the bore of the housing still causes a change in curvature in the axial direction. Such The change in curvature in the axial direction is in most cases not wanted.  

Die Streifenpaare bestehend aus Streifen und Zusatzstreifen können übrigens eine unterschiedliche Breite und Dicke aufweisen und außerdem aus einem unterschiedlichen Werkstoff hergestellt sein.The pairs of strips consisting of strips and additional strips can incidentally have a different width and thickness and also be made of a different material.

Durch Anpassen der elastischen und wärmedehnungsmäßigen Eigenschaften der Streifen an die entsprechenden Eigenschaften des zugehörigen Gehäuses kann sichergestellt werden, daß die Bohrung des Gehäuses nach der Erwärmung des Gehäuses auf Beharrungs­ temperatur in axialer Richtung auch dann keine Verwölbung erfährt, wenn die Gehäusewand in axialer Richtung unterschiedliche Dicken und unterschiedliche elastische Widerstände aufweist.By adjusting the elastic and thermal expansion Properties of the strips to the corresponding properties of the associated housing can be ensured that the bore of the case after the case has warmed up to persistence temperature does not warp in the axial direction, if the housing wall has different thicknesses in the axial direction and has different elastic resistances.

Die Erwärmung des oberen Abschnittes der Gehäusewand erfolgt im allgemeinen durch Reibungswärme, die in der Lastzone des laufenden Radiallagers entwickelt und von den kontaktstellen der belasteten Wälz- bzw. Gleitkörper nach außen zur Gehäusewand weitergeleitet wird (Diss. "Berechnung des Temperaturzustandes von in Stehlagergehäusen eingebauten Wälzlagern" (1980), Friedr.-Wilhelm von Hackewitz, Universität Stuttgart).The upper section of the housing wall is heated in general due to frictional heat that is in the load zone of the current Radial bearings developed and by the contact points of the loaded rolling or sliding body is forwarded to the outside of the housing wall (Diss. "Calculation of the temperature state of in plummer block housings built-in roller bearings "(1980), Friedr.-Wilhelm von Hackewitz, University of Stuttgart).

Eine bestimmte Wärmezufuhr kann aber auch durch herkömmliche elektrische Heizspiralen erfolgen, die in der Nähe des bzw. der Streifen im Gehäuse eingebaut sind und mittels eines Thermostates die Größe der Betriebstemperatur der Gehäusewand steuern.A certain amount of heat can also be provided by conventional ones Electric heating coils are made close to the Strips are built into the housing and by means of a thermostat control the size of the operating temperature of the housing wall.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the subclaims 2 to 9 marked.

In Anspruch 2 ist eine Weiterbildung gekennzeichnet, bei der ein einziger Auflagerabschnitt über einer Mitte der Lastzone des Radiallagers am Gehäuse angeordnet ist. Im kalten Zustand des Gehäuses entsteht im Radiallager eine relativ steile und hohe Spitze der Kontaktbelastungen unter dem Auflagerabschnitt.In claim 2, a further development is characterized in which a only support section over a center of the load zone of the Radial bearing is arranged on the housing. In the cold state of the The housing has a relatively steep and high peak in the radial bearing the contact loads under the support section.

Beim Erwärmen des Gehäuses wölben sich zwei auf beiden Seiten des Auflagerabschnittes angeordnete Abschnitte der oberen Gehäuse­ wand radial nach innen. Auf diese Weise vergrößert sich die Lastzone des Radiallagers in Umfangsrichtung. Demgemäß nimmt der unter den beiden Abschnitten liegende Bereich der Bohrung des Gehäuses einen größeren Teil der Radiallast auf. Gleichzeitig erniedrigt sich die Spitze der Kontaktbelastungen unter dem Auflagerabschnitt.When the case is heated, two bulge on both sides of the support section arranged sections of the upper housing  wall radially inwards. This increases the load zone of the radial bearing in the circumferential direction. Accordingly, the under the area of the bore of the housing lying in both sections a larger part of the radial load. Degraded at the same time the tip of the contact loads under the support section.

Mit der zusätzlichen Weiterbildung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß jeder Streifen des Gehäuses zu einem einstückigen Thermo­ biwerkstoffring ergänzt ist, der bei seiner Erwärmung eine zylindrische Bohrung des Gehäuses eiförmig zu verformen versucht. Dadurch werden gute dynamische Laufeigenschaften des Radiallagers erzielt, und zwar besonders dann, wenn es sich um ein hydro­ dynamisches Gleitlager handelt.With the additional training according to claim 5 it is achieved that each strip of the housing into a one-piece thermo bi-material ring is added, which when heated up attempts to deform the cylindrical bore of the housing into an egg shape. This ensures good dynamic running properties of the radial bearing achieved, especially when it is a hydro dynamic slide bearing.

Die weitere zusätzliche Ausbildung nach Anspruch 7 hat zur Folge, daß jeder Thermobiwerkstoffring mit Hilfe eigener elastischer klein in­ kraft in der Bohrung des Gehäuses reibschlüssig festgesetzt werden kann.The further additional training according to claim 7 has the consequence that each thermal material ring with the help of its own elastic small in can be frictionally fixed in the bore of the housing can.

Das erfindungsgemäße mit einem Radiallager ausgerüstete Gehäuse wird nachfolgend anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen:The one equipped with a radial bearing according to the invention Housing is shown below using the drawings represent an embodiment, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Frontansicht eines Gehäuses mit in diesem gelagerter Radachse und Fig. 1 is a front view of a housing with the wheel axle mounted in it

Fig. 2 die perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Streifens mit zugehörigem Komplementärstreifen sowie Zusatzstreifen und Komplementärzusatzstreifen. Fig. 2 is a perspective view of the strip shown in Fig. 1 with an associated complementary strip and additional strips and complementary additional strips.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 26 dargestellt, das aus einem elastischen Werkstoff gefertigt ist. Es hat einen konstanten Querschnitt und ist zu einer in Axialrichtung verlaufenden vertikalen Mittenebene 11 seiten­ symmetrisch ausgebildet. In Fig. 1, a housing 26 is shown, which is made of an elastic material. It has a constant cross section and is symmetrical on the sides in relation to a vertical center plane 11 running in the axial direction.

Im vorliegenden Fall ist das Gehäuse 26 mit einem hydrodynamischen zylindrischen Gleitlager als Radiallager ausgerüstet.In the present case, the housing 26 is equipped with a hydrodynamic cylindrical slide bearing as a radial bearing.

Das Gehäuse 26 besitzt einen einzigen, auf einem Gegenstück 27A nach oben abgestützten Auflagerabschnitt 27, der über einer Mitte der Lastzone 8, 9 des Radiallagers angeordnet ist.The housing 26 has a single support section 27 , which is supported upwards on a counterpart 27 A and is arranged above a center of the load zone 8 , 9 of the radial bearing.

In der Lastzone 8, 9 entstehen flächenpressungsmäßige Kontakt­ belastungen 28, die in axialer Richtung über die Breite der durch­ gehenden zylindrischen Bohrung 7 des Gehäuses 26 ungefähr konstant sind.In the load zone 8 , 9 there are surface pressure contact loads 28 which are approximately constant in the axial direction over the width of the through cylindrical bore 7 of the housing 26 .

Die Bohrung 7 ist von einer gleichmäßig dicken biegeelastischen Gehäusewand 29 umgeben. Aufgrund der Kontaktbelastungen 28 wird die Umfangskrümmung der Bohrung 7 zumindest im Bereich der Lastzone 8, 9 verändert, und zwar wird der Krümmungsradius der Bohrung 7 dort geringfügig elastisch vergrößert.The bore 7 is surrounded by a uniformly thick, flexible housing wall 29 . Due to the contact loads 28, the circumferential curvature of the bore 7 at least in the area of the load zone 8 is changed 9, namely, the radius of curvature of the bore 7 there is increased slightly elastic.

Im noch nicht erwärmten Zustand des Gehäuses 26 entsteht somit die Lastzone 8 mit einer steilen hohen Spitze der Kontakt­ belastungen 28 unter dem Auflagerabschnitt 27 (Fig. 1).In the not yet heated state of the housing 26 , the load zone 8 thus arises with a steep, high peak of the contact loads 28 under the support section 27 ( FIG. 1).

Ein Streifen 30 erstreckt sich in Umfangsrichtung über mindestens einen Teil der Lastzone 8, 9. Dieser Streifen 30 ist aus einem Werkstoff mit einem gegenüber dem Werkstoff des Gehäuses 26 entsprechend unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten gefertigt. Im vorliegenden Fall besteht der Streifen 30 aus einem Werkstoff mit einem kleineren Wärmedehnungskoeffizienten, zum Beispiel Nickel-Stahl.A strip 30 extends in the circumferential direction over at least part of the load zone 8 , 9 . This strip 30 is made of a material with a different coefficient of thermal expansion than the material of the housing 26 . In the present case, the strip 30 consists of a material with a smaller coefficient of thermal expansion, for example nickel steel.

Der Streifen 30 ist zylinderringabschnittförmig ausgebildet. Er besitzt eine nach oben weisende zylinderabschnittförmige Verbindungsfläche 31, die in der Bohrung 26 des Gehäuses 26 angeordnet und mit dem oberen Umfangsabschnitt 17 der Gehäusewand 29 fest verbunden ist. Außerdem hat der Streifen 30 eine nach unten weisende zylinderabschnittförmige Lagerfläche 32, welche am Umfang biegeweich nachgiebig ist und die Kontakt­ belastungen 28 des Radiallagers trägt. The strip 30 is in the form of a cylindrical ring section. It has an upwardly facing connection section 31 in the form of a cylindrical section, which is arranged in the bore 26 of the housing 26 and is fixedly connected to the upper peripheral section 17 of the housing wall 29 . In addition, the strip 30 has a downwardly facing cylindrical-section-shaped bearing surface 32 which is flexible and flexible on the circumference and which bears the contact loads 28 of the radial bearing.

Im Betrieb wird das Radiallager durch die Radiallast F einer Radachse 33 als Maschinenwelle belastet. Während der Drehung des belasteten Radiallagers wird an den Gleitkontakten der Lastzone 8, 9 eine bestimmte Lagerreibungswärme je Zeiteinheit entwickelt. Diese Wärmemenge wird zum Teil vom Streifen 30 zum oberen Umfangsabschnitt 17 der Gehäusewand 29 geleitet. Dadurch erwärmen sich der Streifen 30 und der Umfangsabschnitt 17 auf eine gemeinsame Betriebstemperatur, die zwischen 40 und 70°C liegen kann.In operation, the radial bearing is loaded by the radial load F of a wheel axle 33 as a machine shaft. During the rotation of the loaded radial bearing, a certain bearing frictional heat per unit time is developed on the sliding contacts of the load zone 8 , 9 . This amount of heat is conducted in part from the strip 30 to the upper peripheral portion 17 of the housing wall 29 . As a result, the strip 30 and the peripheral section 17 heat up to a common operating temperature, which can be between 40 and 70 ° C.

Die Bohrung 7 des Gehäuses 26 erhält somit eine kleine thermische Umfangskrümmungsänderung im Bereich der Lastzone 8, 9, welche der durch die Kontaktbelastungen 28 hervorgerufenen elastischen Umfangskrümmungsänderung in diesem Bereich entgegengesetzt ist. Im auf Betriebstemperatur erwärmten Gehäuse 26 entsteht unter dem oberen Umfangsabschnitt 17 der Gehäusewand 29 die geänderte Lastzone 9, bei der die in der Lastzone 8 vorhandene steile hohe Spitze der Kontakt­ belastungen 28 verschwunden ist (Fig. 1).The bore 7 of the housing 26 thus receives a small thermal circumferential curvature change in the area of the load zone 8 , 9 , which is opposite to the elastic circumferential curvature change in this area caused by the contact loads 28 . In the heated to operating temperature housing 26 arises under the upper peripheral portion 17 of the housing wall 29, the modified load zone 9 , in which the steep high peak of the contact loads 28 in the load zone 8 has disappeared ( Fig. 1).

Die nach oben weisende Verbindungsfläche 31 des Streifens 30 ist über einen konformen zylinderringabschnittförmigen Zusatz­ streifen 34 mit dem oberen Umfangsabschnitt 17 der Gehäuse­ wand 29 fest verbunden.The upward-facing connecting surface 31 of the strip 30 is via a conformal cylindrical ring-shaped additional strip 34 with the upper peripheral portion 17 of the housing wall 29 firmly connected.

Dieser Zusatzstreifen 34 ist aus einem Werkstoff mit einem größeren Wärmedehnungskoeffizienten als der des Werkstoffs des Streifens 30 gefertigt. Im vorliegenden Fall hat der Werkstoff des Zusatzstreifens 34 einen Wärmedehnungskoeffizienten und eine Wärmeleitzahl, die genauso groß wie der Wärmedehnungs­ koeffizient und die Wärmeleitzahl des Werkstoffs des Gehäuses 26 ist. This additional strip 34 is made of a material with a greater coefficient of thermal expansion than that of the material of the strip 30 . In the present case, the material of the additional strip 34 has a coefficient of thermal expansion and a coefficient of thermal conductivity which is the same as the coefficient of thermal expansion and the coefficient of thermal conductivity of the material of the housing 26 .

Der Streifen 30 weist zwei gegenseitige Enden am Umfang auf, die jeweils über einen schmalen, elastisch besonders weichen Laschenabschnitt 35 mit einem zylinderringabschnittförmigen Komplementärstreifen 36 verbunden sind, so daß dieser zu einem einstückigen Ring ergänzt ist (Fig. 2).The strip 30 has two opposite ends on the circumference, each of which is connected to a complementary strip 36 in the form of a cylindrical ring section via a narrow, elastically particularly flexible tab section 35 , so that this is supplemented to form an integral ring ( FIG. 2).

Analog dazu besitzt der Zusatzstreifen 34 zwei gegenseitige Enden, die jeweils über einen Laschenabschnitt 37 mit einem zylinderringabschnittförmigen Komplementärzusatzstreifen 38 verbunden sind, so daß dieser ebenfalls zu einem einstückigen Ring ergänzt ist (Fig. 2).Analogously, the additional strip 34 has two opposite ends, each of which is connected via a tab section 37 to a complementary additional strip 38 in the form of a cylindrical ring section, so that this is also supplemented to form a one-piece ring ( FIG. 2).

Der Komplementärstreifen 36 hat eine nach oben weisende zylinderringabschnittförmige Verbindungsfläche 39, die mit einer nach unten weisenden konformen Verbindungsfläche 40 des Komplementärzusatzstreifens 38 fest verbunden ist.The complementary strip 36 has an upward-facing, cylindrical-ring-shaped connecting surface 39 which is firmly connected to a downward-facing, conformal connecting surface 40 of the complementary additional strip 38 .

Sowohl der Streifen 30 und der zugehörige Komplementär­ streifen 36 als auch der Zusatzstreifen 34 und der zugehörige Komplementärzusatzstreifen 38 sind aus einem elastischen Werkstoff, zum Beispiel Stahl mit entsprechend unterschiedlichem Wärmedehnungskoeffizienten, gefertigt. Ein Kombinationsring kann mit radialer Preßpassung zwischen den einzelnen Streifen 30 und 34, 36 und 38 zusammengesetzt werden (Fig. 2). Dieser Kombinationsring stellt das als zylindrisches Gleitlager ausgebildete Radiallager dar, in dem die Radachse 33 drehbeweglich gelagert ist.Both the strip 30 and the associated complementary strip 36 as well as the additional strip 34 and the associated complementary additional strip 38 are made of an elastic material, for example steel with a correspondingly different coefficient of thermal expansion. A combination ring can be assembled with a radial interference fit between the individual strips 30 and 34 , 36 and 38 ( Fig. 2). This combination ring represents the radial bearing designed as a cylindrical slide bearing, in which the wheel axle 33 is rotatably mounted.

Der Kombinationsring kann als vormontiertes Bauelement mit hoher Preßpassung in die Bohrung 7 des Gehäuses 26 eingesetzt werden. Dabei wird eine radiale Klemmkraft zwischen den Ver­ bindungsflächen 39 und 40 sowie zwischen der Bohrung 7 und der Verbindungsfläche 41 hervorgerufen, die einen festen Reibschluß an diesen Flächen 39, 40 bzw. 7, 41 herstellt. Durch Aufrauhen dieser Flächen 7, 39, 40 und 41 kann die gegenseitige reibschlüssige Verbindung noch verbessert werden.The combination ring can be used as a pre-assembled component with a high interference fit in the bore 7 of the housing 26 . In this case, a radial clamping force between the Ver bonding areas 39 and 40 and between the bore 7 and the joining surface 41 caused, which produces a firm frictional engagement of these surfaces 39, 40 and 7, 41st By roughening these surfaces 7 , 39 , 40 and 41 , the mutual frictional connection can be improved.

Beim Erwärmen des Gehäuses 26 auf Betriebstemperatur entstehen in der Bohrung 7 des Gehäuses 26 Änderungen der Sitzpressungen des Kombinationsringes. Der Streifen 30 zusammen mit dem Zusatzstreifen 34 versucht dann nämlich sich so zu wölben, daß seine beiden Enden in Richtung der Pfeile 42 radial nach innen zusammengehen (Fig. 1).When the housing 26 is heated to operating temperature, changes in the seat pressures of the combination ring occur in the bore 7 of the housing 26 . The strip 30 together with the additional strip 34 then tries to curve so that its two ends go radially inwards in the direction of the arrows 42 ( FIG. 1).

Dagegen versucht der Komplementärstreifen 36 zusammen mit dem Komplementärzusatzstreifen 38 sich in der Bohrung 7 so zu wölben, daß seine beiden Enden in Richtung der Pfeile 43 radial nach außen auseinandergehen. Diesen Wölbungstendenzen des Kombinationsringes begegnen die relativ schmalen Laschen­ abschnitte 35 und 37 mit einem kleinen elastischen Widerstand.In contrast, the complementary strip 36 together with the complementary additional strip 38 attempts to bulge in the bore 7 in such a way that its two ends diverge radially outward in the direction of the arrows 43 . These curvature tendencies of the combination ring meet the relatively narrow tab sections 35 and 37 with a small elastic resistance.

Aufgrund dieser thermischen Wölbung des Kombinationsringes wird die zylindrische Bohrung 7 des Gehäuses 26 etwas elastisch verformt, so daß diese eine gewisse "Eiform" annimmt.Due to this thermal curvature of the combination ring, the cylindrical bore 7 of the housing 26 is deformed somewhat elastically so that it assumes a certain "egg shape".

Die Spitze der Eiform mit dem kleinen Hauptkrümmungsradius kommt dabei im Bereich der Lastzone 9 des Radiallagers zu liegen.The tip of the egg shape with the small main radius of curvature comes to rest in the area of the load zone 9 of the radial bearing.

In der Mitte einer nicht-belasteten Zone des Radiallagers, die der Lastzone 9 diametral gegenüberliegt, besitzt das Radial­ lager ein Radialspiel 44. Dieses Radialspiel 44 ändert sich beim Erwärmen des Gehäuses 26 auf Betriebstemperatur nur geringfügig, weil die Bohrung 7 beim Erwärmen eiförmig geformt wird. Das Radiallager hat somit immer ein gutes dynamisches Laufver­ halten und besitzt eine hohe Lagersteifigkeit. In the middle of a non-loaded zone of the radial bearing, which is diametrically opposite the load zone 9 , the radial bearing has a radial clearance 44 . This radial clearance 44 changes only slightly when the housing 26 is heated to the operating temperature because the bore 7 is shaped like an egg when it is heated. The radial bearing therefore always has a good dynamic Laufver and has a high bearing rigidity.

Im vorliegenden Fall sind die Breite des Streifens 30 und des und des Zusatzstreifens 34 sowie die Breite des Komplementär­ streifens 36 und des Komplementärzusatzstreifens 38 gleichgroß und außerdem so gewählt, daß außer der Wölbung in Umfangs­ richtung noch eine kleine Wölbung in axialer Richtung erfolgt. Dabei wölbt sich die Lagerfläche 32 des Streifens 30 geringfügig konkav, so daß ein Schmiermittel, Öl oder Fett, aus dem belasteten Schmierspalt zwischen der Lagerfläche 32 und einer zylindrischen Mantelfläche 46 der Radachse 33 nicht so leicht seitlich nach außen entweichen kann.In the present case, the width of the strip 30 and the and the additional strip 34 and the width of the complementary strip 36 and the complementary additional strip 38 are the same size and also selected so that in addition to the curvature in the circumferential direction, a small curvature occurs in the axial direction. The bearing surface 32 of the strip 30 bulges slightly concave, so that a lubricant, oil or fat, from the loaded lubrication gap between the bearing surface 32 and a cylindrical outer surface 46 of the wheel axle 33 cannot escape so easily laterally to the outside.

In umgekehrter Weise wölbt sich eine nicht oder wenig belastete Lagerfläche 45 des Komplementärzusatzstreifens 38 geringfügig konvex, so daß in der unbelasteten Zone des Radiallagers neues Schmiermittel zwischen der Lagerfläche 45 und der Mantelfläche 46 der Radachse 33 seitlich einströmen kann.Conversely, a bearing surface 45 of the complementary additional strip 38 which is not or only slightly loaded bulges slightly convexly, so that new lubricant can flow in laterally between the bearing surface 45 and the lateral surface 46 of the wheel axle 33 in the unloaded zone of the radial bearing.

Im Rahmen der Erfindung läßt sich das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel konstruktiv abändern.In the context of the invention, this can be done above Modify the described embodiment constructively.

Aus diesem Grund können in der Bohrung des Gehäuses auch mehrere Kombinationsringe nebeneinander eingebaut sein. Mindestens einer dieser Kombinationsringe kann dann eine besonders kleine Breite aufweisen, so daß an seiner Lagerfläche eine vernachlässigbar kleine Wölbung in Axialrichtung auftritt, wenn das Gehäuse seine Betriebstemperatur erreicht.For this reason, you can also in the bore of the housing several combination rings can be installed side by side. At least one of these combination rings can then have a particularly small width, so that on its bearing surface there is a negligible curvature in the axial direction, when the housing reaches its operating temperature.

Im übrigen braucht die Betriebstemperatur des Gehäuses nicht über der Temperatur der Umgebung des Gehäuses zu liegen. Vielmehr kann die Betriebstemperatur auch genauso groß wie die Temperatur der Umgebung, die zum Beispiel 20°C betragen kann, sein. In diesem Fall werden Streifen und gegebenenfalls Komplementärstreifen und Zusatzstreifen mit Komplementär­ zusatzstreifen in einer Kältekammer fertigbearbeitet und mit dem Gehäuse durch Kleben, Schweißen oder reibschlüssiges Klemmen fest verbunden. Beim anschließenden Erwärmen des Gehäuses mit den Streifen auf Umgebungstemperatur entsteht am Umfang der Gehäusewand die gewünschte thermische Umfangskrümmungsänderung mit der entsprechenden Änderung der Lastzone des Radiallagers.Otherwise the operating temperature of the housing is not required to be above the temperature of the surroundings of the housing. Rather, the operating temperature can be the same as that Temperature of the environment, which can be, for example, 20 ° C. be. In this case, strips and if necessary Complementary strips and additional strips with complementary  Additional strips finished in a cold chamber and with the housing by gluing, welding or friction locking Terminals firmly connected. When heating the Housing with the strips to ambient temperature is created the desired thermal on the circumference of the housing wall Change in circumferential curvature with the corresponding change the load zone of the radial bearing.

Schließlich kann das Gehäuse anstatt mit nur einem Auflagerabschnitt auch mit zwei nach oben abgestützten Auflager­ abschnitten versehen sein, die seitensymmetrisch zur Mittenebene angeordnet sind und zwischen denen der obere Umfangsabschnitt begrenzt ist.After all, instead of using just one Support section also with two supports supported upwards be provided sections that are symmetrical to the center plane are arranged and between which the upper peripheral portion is limited.

In diesem Fall wird der obere Umfangsabschnitt durch die Kontaktbelastungen des Radiallagers besonders in der Mitte zwischen den beiden Auflagerabschnitten etwas radial nach außen elastisch verformt.In this case, the upper peripheral portion is covered by the Contact loads on the radial bearing, especially in the middle between the two support sections somewhat radially elastically deformed on the outside.

Analog zum vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht dann der Streifen aus einem Werkstoff mit einem größeren Wärmedehnungskoeffizienten als der des Werkstoffes des Gehäuses, wobei der Wärmedehnungskoeffizient des Werkstoffes des Zusatzstreifens genauso groß oder etwas größer als der des Werkstoffs des Gehäuses ist.Analogous to the previously described embodiment then the strip consists of a material with a thermal expansion coefficient greater than that of Material of the housing, the coefficient of thermal expansion the material of the additional strip is the same size or something is larger than that of the material of the housing.

Bei Erwärmen des Umfangsabschnitts auf Betriebstemperatur erhält der obere Umfangsabschnitt eine kleine thermische Umfangskrümmungsänderung, welche der durch die Kontakt­ belastungen hervorgerufenen elastischen Umfangskrümmungs­ änderung entgegengesetzt ist. Die beiden thermobimetallisch wirkenden Streifen versuchen nämlich dann sich entgegen den in Fig. 1 gezeigten Pfeilen 42 radial nach außen zu wölben. Für den Fall, daß sowohl der Streifen als auch der Zusatzstreifen durch einen Komplementärstreifen bzw. einen Komplementär­ zusatzstreifen zu einem gemeinsamen einstückigen Ring ergänzt sind, versucht dieser Ring sich bei Erwärmung eiförmig zu wölben. Dabei kommt der größere Hauptkrümmungsradius der Eiform im Bereich der Lastzone des Radiallagers zu liegen.When the peripheral portion is heated to operating temperature, the upper peripheral portion receives a small thermal peripheral curvature change which is opposite to the elastic peripheral curvature change caused by the contact loads. The two thermobimetallic strips then try to curve radially outwards contrary to the arrows 42 shown in FIG. 1. In the event that both the strip and the additional strip are supplemented by a complementary strip or a complementary additional strip to form a common, one-piece ring, this ring attempts to curve in an egg-shaped manner when heated. The larger main radius of curvature of the egg shape lies in the area of the load zone of the radial bearing.

Claims (10)

1. Mit einem Radiallager ausgerüstetes, auf Betriebstemperatur erwärmbares, zu einer in Axialrichtung verlaufenden, vertikalen Mittenebene (11) seitensymmetrisch ausgebildetes Gehäuse (26) aus elastischem Werkstoff mit

• - mindestens einem Auflagerabschnitt (27) zur Abstützung einer in der Mittenebene (11) liegenden, nach oben gerichteten Radiallast (F) einer Maschinenwelle (33) auf das Radiallager und
• - einer von einer Gehäusewand (29) umgebenen, axial durchgehenden Bohrung (7), in der Kontakt­ belastungen (28) einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Lastzone (8, 9) des Radiallagers abgestützt sind, so daß die Umfangskrümmung der Bohrung (7) im Bereich der Lastzone (8, 9) etwas elastisch verändert wird,

1. Equipped with a radial bearing, heatable to the operating temperature, with an axially running, vertical center plane ( 11 ) side-symmetrically formed housing ( 26 ) made of elastic material

• - At least one support section ( 27 ) for supporting an upward radial load (F) of a machine shaft ( 33 ) lying in the center plane ( 11 ) on the radial bearing and
• - One of a housing wall ( 29 ), axially continuous bore ( 7 ) in the contact loads ( 28 ) of a circumferentially extending load zone ( 8 , 9 ) of the radial bearing are supported, so that the circumferential curvature of the bore ( 7 ) in Area of the load zone ( 8 , 9 ) is changed somewhat elastically,

wobei ein aus einem Werkstoff mit einem gegenüber dem Werkstoff des Gehäuses (26) entsprechend unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten gefertigter Streifen (30) mit einem über mindestens einem Teil der Lastzone (8, 9) des Radiallagers sich erstreckenden oberen Umfangs­ abschnitt (17) der Gehäusewand (29) fest verbunden ist, so daß bei Erwärmen des oberen Umfangsabschnitts (17) auf Betriebstemperatur ein Wärmeübergang zwischen dem oberen Umfangsabschnitt (17) und dem Streifen (30) stattfindet und der obere Umfangsabschnitt (17) infolge unterschiedlicher Wärmedehnung des Streifens (30) eine kleine thermische Umfangskrümmung erhält, welche der durch die Kontaktbelastungen (28) an diesem Umfangsabschnitt (17) hervorgerufenen elastischen Umfangs­ krümmungsänderung entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (30) zylinderringabschnittförmig ausge­ bildet ist und mit seiner nach oben weisenden Verbindungs­ fläche (31) über einen konformen zylinderringabschnittförmigen Zusatzstreifen (34) aus einem Werkstoff mit einem entsprechend unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten als der Wärmedehnungskoeffizient des Werkstoffs des Streifens (30) mit dem oberen Umfangsabschnitt (17) der Gehäusewand (29) fest verbunden ist, so daß die in unmittelbarer Nähe des bzw. der Auflagerabschnitte (27) von den Kontaktbelastungen (28) verursachte elastische Umfangskrümmungsänderung des oberen Umfangsabschnittes (17) der Gehäusewand (29) zusammen mit den beiden thermobimetallisch wirkenden Streifen (30, 34) rückgängig gemacht wird.A housing section ( 17 ) of the housing wall ( 29 ) is made from a material with a strip ( 30 ) which is different from the material of the housing ( 26 ) and which has different thermal expansion coefficients and which extends over at least part of the load zone ( 8 , 9 ) of the radial bearing ) is firmly connected, so that when the upper peripheral portion ( 17 ) is heated to operating temperature, heat transfer takes place between the upper peripheral portion ( 17 ) and the strip ( 30 ) and the upper peripheral portion ( 17 ) due to different thermal expansion of the strip ( 30 ) a small one Receives thermal circumferential curvature, which is opposite to the change in curvature caused by the contact loads ( 28 ) on this circumferential section ( 17 ), characterized in that the strip ( 30 ) is formed as a cylindrical ring section and with its upwardly facing connection surface ( 31 ) a n conformal cylindrical ring-section-shaped additional strips ( 34 ) made of a material with a correspondingly different thermal expansion coefficient than the thermal expansion coefficient of the material of the strip ( 30 ) are firmly connected to the upper peripheral section ( 17 ) of the housing wall ( 29 ) so that the or the support portions ( 27 ) caused by the contact loads ( 28 ) caused by the elastic change in the circumferential curvature of the upper peripheral portion ( 17 ) of the housing wall ( 29 ) together with the two thermobimetallic strips ( 30 , 34 ). 2. Gehäuse nach Anspruch 1 mit einem einzigen nach oben abgestützten Auflagerabschnitt (27), der über einer Mitte der Lastzone (8, 9) des Radiallagers auf der Gehäusewand (29) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (30) aus einem Werkstoff mit einem kleineren Wärmedehnungskoeffizienten als der Wärmedehnungskoeffizient des Werkstoffs des Gehäuses (26) und der Wärmedehnungs­ koeffizient des Werkstoffs des Zusatzstreifens (34) besteht; wobei der Wärmedehnungskoeffizient des Werkstoffs des Zusatzstreifens (34) genauso groß oder etwas kleiner als der Wärmedehnungskoeffizient des Werkstoffs des Gehäuses (26) ist. 2. Housing according to claim 1 with a single upwardly supported support portion ( 27 ) which is arranged above a center of the load zone ( 8 , 9 ) of the radial bearing on the housing wall ( 29 ), characterized in that the strip ( 30 ) from one Material with a smaller coefficient of thermal expansion than the thermal expansion coefficient of the material of the housing ( 26 ) and the thermal expansion coefficient of the material of the additional strip ( 34 ); wherein the coefficient of thermal expansion of the material of the additional strip ( 34 ) is the same or slightly less than the coefficient of thermal expansion of the material of the housing ( 26 ). 3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (30) zwei gegenseitige umfangsseitige Enden aufweist, die über einen Laschenabschnitt (35) mit einem zylinderringabschnittförmigen Komplementärstreifen (36) verbunden sind, so daß der Streifen (30) zu einem einstückigen Ring ergänzt ist.3. Housing according to claim 2, characterized in that the strip ( 30 ) has two mutually circumferential ends which are connected via a tab section ( 35 ) with a cylindrical ring-shaped complementary strip ( 36 ), so that the strip ( 30 ) to form an integral ring is added. 4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstreifen (34) zwei gegenseitige umfangsseitige Enden aufweist, die über einen Laschenabschnitt (37) mit einem zylinderringabschnittförmigen Komplementär­ zusatzstreifen (38) verbunden sind, so daß der Zusatzstreifen (34) zu einem einstückigen Ring ergänzt ist.4. Housing according to claim 3, characterized in that the additional strip ( 34 ) has two mutually circumferential ends which are connected via a tab section ( 37 ) with a cylindrical ring-shaped complementary complementary strip ( 38 ), so that the additional strip ( 34 ) in one piece Ring is supplemented. 5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplementärstreifen (36) eine nach oben weisende Verbindungsfläche (39) aufweist, die mit einer nach unten weisenden Verbindungsfläche (40) des Komplementär­ zusatzstreifens (38) fest verbunden ist.5. Housing according to claim 4, characterized in that the complementary strip ( 36 ) has an upwardly facing connecting surface ( 39 ) which is firmly connected to a downwardly facing connecting surface ( 40 ) of the complementary additional strip ( 38 ). 6. Gehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplementärstreifen (36) eine nach unten weisende Verbindungsfläche (41) aufweist, die mit der Bohrung (7) des Gehäuses (26) fest verbunden ist.6. Housing according to claim 4 or 5, characterized in that the complementary strip ( 36 ) has a downwardly facing connecting surface ( 41 ) which is fixed to the bore ( 7 ) of the housing ( 26 ). 7. Gehäuse nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer radialen Klemmkraft in den Verbindungs­ flächen (31, 39, 40 und 41) der Streifen (30, 34, 36 und 38) sowohl der Streifen (30) und zugehöriger Komplentär­ streifen (36) als auch der Zusatzstreifen (34) und zugehörige Komplementärzusatzstreifen (38) aus einem biegeelastischen Werkstoff, zum Beispiel Stahl mit entsprechend unterschiedlichem Wärmedehnungskoeffizienten, gefertigt sind.7. Housing according to claim 4, 5 or 6, characterized in that to achieve a radial clamping force in the connecting surfaces ( 31 , 39 , 40 and 41 ) of the strips ( 30 , 34 , 36 and 38 ) both the strips ( 30 ) and associated complementary strips ( 36 ) as well as the additional strips ( 34 ) and associated complementary additional strips ( 38 ) are made of a flexible material, for example steel with correspondingly different thermal expansion coefficients. 8. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (30) zusammen mit dem Zusatzstreifen (34) durch kleben Schweißen oder reibschlüssiges Klemmen mit dem oberen Umfangsabschnitt (17) fest verbunden ist.8. Housing according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the strip ( 30 ) together with the additional strip ( 34 ) is firmly connected by adhesive welding or frictional clamping to the upper peripheral portion ( 17 ). 9. Gehäuse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (30) eine nach unten weisende Lagerfläche (32) aufweist, welche die Kontaktbelastungen (28) trägt.9. Housing according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the strip ( 30 ) has a downwardly facing bearing surface ( 32 ) which bears the contact loads ( 28 ).