DE816328C - Roller bearing arrangement for automatic compensation of the bearing play - Google Patents

Description

Walzlageranordnung zum selbsttätigen Ausgleich des Lagerspieles Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager, und zwar auf Kugellager in Form von Radiallagern, die so ausgebildet sind, daß durch einen axial auf die Laufkugeln des Lagers ausgeübten Beistelldruck das Lagerspiel und die Abnutzung der Lagerelemente ausgeglichen werden können. Zu diesem Zweck weisen diese Lager mindestens eine als Kegelmantel ausgebildete Lauffläche und ferner Mittel auf, durch die der axiale Beistelldruck beispielsweise durch eine Federkraft auf die Laufkugeln des Lagers übertragen wird. Derartige Lager werden zur Lagerung von Wellen verwendet, die praktisch schlagfrei laufen müssen, wie beispielsweise die Wellen von Innenschleifspindeln und von anderen Präzisionswerkzeugmaschinen.Roller bearing arrangement for automatic compensation of the bearing play Die Invention relates to rolling bearings, specifically to ball bearings in the form of radial bearings, which are designed so that axially exerted on the running balls of the bearing by one Additional pressure the bearing play and the wear of the bearing elements are compensated can. For this purpose, these bearings have at least one designed as a conical surface Running surface and also means through which the axial supply pressure, for example is transmitted by a spring force to the running balls of the bearing. Such camps are used to support shafts that have to run practically without impact, such as the shafts of internal grinding spindles and other precision machine tools.

Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung im Aufbau der beschriebenen Lager, die zugleich eine billige Herstellung der Lager gestattet. Die Erfindung geht von einer Lageranordnung aus, bei der der axial gerichtete Beistelldruck über ein Axiallager auf die Laufkugeln des Radiallagers übertragen wird. Erfindungsgemäß ist die Anordnung beider Wälzlager so ausgebildet, daß der Beistelldruck durch den Lagerkäfig des Radiallagers auf die Laufkugeln übertragen wird, wobei entweder der Beistelldruck durch den Käfig selbst oder durch Mittel übertragen wird, die im Käfig fest oder beweglich gelagert sind. Im ersteren Falle ist erfindungsgemäß der Käfig selbst als Laufring für die Druckkugeln des Axiallagers und andererseits so ausgebildet, daß er den Axialdruck auf die Laufkugeln übertragen kann. Im zweiten Fall sind im Wälzlagerkäfig Ringe, insbesondere Federringe oder Stifte oder andere Elemente, gelagert, durch die der Druck von den Druckkugeln auf die Laufkugeln übertragen werden kann, ohne daß der Käfig selbst hierbei durch den Beistelldruck mechanisch beansprucht wird.The invention aims to simplify the structure of the one described Bearings, which at the same time allow the bearings to be manufactured cheaply. The invention is based on a bearing arrangement in which the axially directed additional pressure is transferred an axial bearing is transferred to the bearing balls of the radial bearing. According to the invention the arrangement of the two bearings is designed so that the pressure provided by the Bearing cage of the radial bearing is transferred to the running balls, with either the Additional pressure is transmitted through the cage itself or by means in the cage are fixed or moveable. In the first case, the cage is according to the invention itself designed as a raceway for the thrust balls of the axial bearing and on the other hand so, that he can transmit the axial pressure to the running balls. In the second case, im Rolling bearing cage rings, in particular spring washers or pins or other elements, stored, through which the pressure from the pressure balls is transferred to the running balls without the cage itself here by the additional print is mechanically stressed.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der Wälzlagerkäfig des Radiallagers gleichzeitig als Käfig für die Kugeln des Axiallagers, d. h. als Doppelkäfig ausgebildet.According to a further proposal of the invention, the rolling bearing cage the radial bearing at the same time as a cage for the balls of the axial bearing, d. H. as Double cage designed.

Die Erfindung sowie weitere Merkmale der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt Abb. i einen Schnitt durch eine Lageranordnung gemäß der Erfindung, bei der der Käfig des Radiallagers gleichzeitig als Laufring für das Axiallager ausgebildet ist, Abb. 2 eine Teilansicht des in Abb. i dargestellten Lagerkäfigs, Abb. 3 einen Schnitt durch eine Lageranordnung, bei der im Lagerkäfig des Radiallagers ein druckübertragendes Element in Form eines Ringes gelagert und der Käfig selbst als Doppelkäfig ausgebildet ist, Abb. ,4 eine Teilansicht des in Abb. 3 dargestellten Käfigs, Abb. 5 einen Schnitt durch eine Lageranordnung, bei dem im Käfig für die Übertragung des Beistelldruckes axial verschiebbare Stifte gelagert sind, Abb. 6 eine Teilansicht des Käfigs nach Abb.4 und Abb. 7 und 8 besondere Ausführungsformen des druckübertragenden Ringes nach Abb. 3.The invention as well as other features of the invention are as follows described on the basis of the drawing; in this Fig. i shows a section through a Bearing arrangement according to the invention, in which the cage of the radial bearing at the same time is designed as a race for the axial bearing, Fig. 2 is a partial view of the in Fig. I shown bearing cage, Fig. 3 a section through a bearing arrangement, in the case of a pressure-transmitting element in the form of a in the bearing cage of the radial bearing Ring and the cage itself is designed as a double cage, Fig., 4 a Partial view of the cage shown in Fig. 3, Fig. 5 is a section through a Bearing arrangement in which axially displaceable in the cage for the transmission of the auxiliary pressure Pins are stored, Fig. 6 a partial view of the cage according to Fig.4 and Fig. 7 and 8 special embodiments of the pressure-transmitting ring according to Fig. 3.

Die zu lagernde Welle ist bei allen Ausführungsbeispielen mit i, die Laufkugeln des Radiallagers sind mit 2, der äußere Lagerring ist mit 3 und die Aufnahme für den Lagerring mit 4 bezeichnet. Die Laufflächen 5 des Lagerringes 3 bilden den Teil eines Kegelmantels, so daß die Kugeln :2 bei Abnutzung durch axiales Beistellen der Laufkugeln stets an neuen Teilen der Lauffläche 5 zum Anliegen kommen. Der beispielsweise durch eine Feder ausgeübte Beistelldruck ist in der Zeichnung durch einen Pfeil 6 angedeutet.In all the exemplary embodiments, the shaft to be supported is marked with i, the The bearing balls of the radial bearing are marked with 2, the outer bearing ring is marked with 3 and the receptacle denoted by 4 for the bearing ring. The running surfaces 5 of the bearing ring 3 form the Part of a cone shell so that the balls: 2 when worn due to axial provision the running balls always come to rest on new parts of the running surface 5. The example Pressure provided by a spring is indicated by an arrow in the drawing 6 indicated.

Der Lagerkäfig 7 des Radiallagers (Abb. i) ist als massiver Käfig ausgebildet, wobei seine außenliegende Stirnfläche 8 als Laufring für die Druckkugeln 9 des Axiallagers io dient. Der äußere Laufring dieses Lagers ist mit i i und der Lagerkäfig mit 12 bezeichnet.The bearing cage 7 of the radial bearing (Fig. I) is a solid cage formed, with its outer end face 8 as a race for the pressure balls 9 of the axial bearing io is used. The outer race of this bearing is marked with i i and the Bearing cage labeled 12.

Durch die gezeigte Ausbildung des Lagerkäfigs 7 kann der Beistelldruck durch den Käfig selbst unmittelbar auf die Laufkugeln übertragen werden, wobei die Ausschnitte 13 im Käfig 7 für die Aufnahme der Laufkugeln 2 so ausgebildet sind, daß der Druck in Richtung der Drehachse der Kugeln auf diese übertragen wird, d. h. theoretisch in dem Punkt, der an der Drehung der Kugeln nicht teilnimmt, soweit es sich um die Drehung der Kugeln um eine Kugelachse handelt.Due to the design of the bearing cage 7 shown, the auxiliary pressure are transmitted directly to the running balls through the cage itself, with the Cutouts 13 in the cage 7 for receiving the running balls 2 are designed in such a way that that the pressure is transmitted to the balls in the direction of the axis of rotation, d. H. theoretically in the point that does not take part in the rotation of the balls, so far it is the rotation of the balls around a ball axis.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4 ist der Käfig 15 als Doppelkäfig ausgebildet und besteht aus einem rohrförmig gebogenen Blech mit Ausschnitten 16 und 17 zur Aufnahme der Laufkugeln 2 und der Druckkugeln 18 des Axiallagers i9, dessen äußerer Laufring mit 20 bezeichnet ist. Der Käfig 15 bildet in seiner Mittelebene ein Lager 21 zur Aufnahme eines Ringes 22, der als Federring ausgebildet ist. Dieser Ring dient als Laufring für die Druckkugeln 18, und durch diesen Ring wird der Beistelldruck unmittelbar auf die Laufkugeln 2 übertragen. Der Wälzlagerkäfig selbst wird durch den Beistelldruck mechanisch nicht beansprucht. Im übrigen wird der Ring 22 nur auf Druck beansprucht, da die Kugeln 2 und 18 gegenüberliegend angeordnet sind.In the embodiment according to Figs. 3 and 4, the cage 15 is a double cage and consists of a tubular sheet metal with cutouts 16 and 17 for receiving the running balls 2 and the pressure balls 18 of the axial bearing i9, the outer race of which is denoted by 20. The cage 15 forms in its central plane a bearing 21 for receiving a ring 22 which is designed as a spring ring. This The ring serves as a running ring for the pressure balls 18, and this ring is used to apply the auxiliary pressure transferred directly to the balls 2. The roller bearing cage itself is through the additional printing is not mechanically stressed. Otherwise, the ring 22 is only subjected to pressure, since the balls 2 and 18 are arranged opposite one another.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 und 6 sind im Wälzlagerkäfig 25 axial verschiebbar Stifte 26 gelagert, die den Beistelldruck von den Druckkugeln 27 des Axiallagers 28 auf die Laufkugeln 2 übertragen. Die Mittellinie der Stifte 26 liegt in der Verbindungslinie der Kugelmitten, d. h. Radiallager und Axiallager weisen die gleiche Kugelzahl auf. Ebenso wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird der Lagerkäfig 25 durch den Beistelldruck mechanisch nicht beansprucht. Er ist ebenfalls als Doppelkäfig ausgebildet. Die Ausschnitte für die Aufnahme der Laufkugeln bzw. Druckkugeln sind mit 29 und 3o bezeichnet.In the embodiment according to Fig. 5 and 6 are in the roller bearing cage 25 axially displaceable pins 26, which take the pressure from the pressure balls 27 of the axial bearing 28 transferred to the running balls 2. The center line of the pins 26 lies in the line connecting the centers of the spheres, i.e. H. Radial bearings and thrust bearings have the same number of balls. As in the previous embodiment the bearing cage 25 is not mechanically stressed by the pressure provided. He is also designed as a double cage. The cutouts for the inclusion of the Running balls or pressure balls are denoted by 29 and 3o.

Die Abb. 7 bis 9 stellen Abänderungen des Federringes 22 bzw. des Käfigs 15 nach Abb. 3 und 4 dar. Gleiche Teile in diesen Abbildungen tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Abb. 3 und 4. Der Lagerkäfig in Abb. 7 ist mit 35 bezeichnet, er bildet zwischen zwei aufeinandertolgenden Ausschnitten zur Aufnahme der Kugeln einen brückenartigen Teil 36, der als Lager für einen geteilten, radial nach außen drückenden Federring 37 dient.Figs. 7 to 9 represent modifications of the spring ring 22 and the Cage 15 according to Fig. 3 and 4. The same parts in these figures carry the the same reference numerals as in Fig. 3 and 4. The bearing cage in Fig. 7 is numbered 35 referred to, it forms between two successive cutouts for recording of the balls a bridge-like part 36, which acts as a bearing for a split, radial outwardly pressing spring ring 37 is used.

Die Lagerkäfige 38 und 39 in Abb. 8 und 9 sind ähnlich wie der Lagerkäfig 35 ausgebildet. Die brückenartigen Teile 40 und 41 bilden Widerlager für die im Querschnitt T-förmigen Federringe 42 und 43, wobei der Federring 42 radial nach außen und der Federring 43 radial nach innen drückt.The bearing cages 38 and 39 in Figures 8 and 9 are similar to the bearing cage 35 formed. The bridge-like parts 40 and 41 form abutments for the im Cross-section of T-shaped spring rings 42 and 43, the spring ring 42 radially inward outside and the spring ring 43 pushes radially inwards.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Wälzlageranordnung zum selbsttätigen Ausgleich des Lagerspieles, bestehend aus einem Radiallager mit Laufkugeln und mit mindestens einer einen Kegelmantel bildenden Lauffläche und aus einem Axiallager mit Druckkugeln für die Übertragung eines axialen Beistelldruckes auf die Laufkugeln des Radiallagers, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkäfig (7, 15, 25) des Radiallagers entweder selbst so ausgebildet ist, daß er den Beistelldruck auf die Laufkugeln (2) überträgt, oder daß mit ihm fest oder beweglich Mittel (22, 26) verbunden sind, die zur Übertragung des Beistelldruckes dienen. PATENT CLAIMS: i. Rolling bearing arrangement for the automatic compensation of the bearing play, consisting of a radial bearing with running balls and with at least one running surface forming a conical casing and of an axial bearing with pressure balls for the transmission of an axial auxiliary pressure to the running balls of the radial bearing, characterized in that the bearing cage (7, 15, 25) of the radial bearing is either itself designed so that it transfers the auxiliary pressure to the ball bearings (2), or that means (22, 26) are connected to it in a fixed or movable manner and serve to transmit the auxiliary pressure. 2. Lagerkäfig für Lageranordnungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er gleichzeitig als Laufring (7) für die Druckkugeln (9) des Axiallagers ausgebildet ist. 2. bearing cage for bearing arrangements according to claim i, characterized in that it also functions as a raceway (7) for the pressure balls (9) of the axial bearing is formed. 3. Lagerkäfig für Lageranordnungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er (15) gleichzeitig zur Lagerung von Ringen (22) dient, die als Laufring für die Druckkugeln (18) und zur Übertragung des Beistelldruckes auf die Laufkugeln (2) dienen. 3. bearing cage for bearing arrangements according to claim i, characterized in that it (15) at the same time for the storage of rings (22) serves as a raceway for the pressure balls (18) and for transmitting the auxiliary pressure serve on the running balls (2). 4. Lagerkäfig für Lageranordnungen nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm (25) axial verschiebbar Stifte (26) gelagert sind, die zur Übertragung des Beistelldruckes dienen. 4. bearing cage for bearing arrangements according to claim t, characterized in that axially displaceable pins (26) are mounted in it (25) that are used to transfer the additional print. 5. Lagerkäfig nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß er gleichzeitig als Lagerkäfig (i5) für die Druckkugeln (i8) ausgebildet ist. 5. Bearing cage according to claim 3 and 4, characterized in that it is used as a bearing cage (i5) for the Pressure balls (i8) is formed. 6. Lagerkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem rohrförmig gebogenen Blech besteht, dessen brückenartige Teile (36, 40, 41) zwischen den Ausschnitten zur Aufnahme der Lauf- und Druckkugeln als Lagersitze für radial nach außen oder nach innen drückende Federringe (37, 42, 41) ausgebildet sind.6. Bearing cage according to claim 4, characterized in that that it consists of a tubular sheet metal, the bridge-like parts of which (36, 40, 41) between the cutouts for receiving the running and pressure balls as Bearing seats for spring washers that press radially outwards or inwards (37, 42, 41) are trained.