-
Wälzlager Im Motorenbau ist für die Pleuellagerungen an gekröpften
Kurbelwellen die Verwendung von Wälzlagern bekannt, deren Laufringe geteilt sind.
Bei diesen Lagern stoßen die Enden der geteilten Ringhälften schräg über die Ringbreite
verlaufend zusammen oder im Kegelstumpfschnitt verlaufend. Bei nur schräg verlaufenden
Stoßstellen stellt sich, durch die Betri@ebs@belastung hervorgerufen, einseitliches
Abgleiten der Stoßstellen und daher ein Verschränken des Lagers ein. Beim Kegelstumpfschnittverlauf
verläuft die Stoßstelle parallel zur Längsachse, so daß gerade parallel zur Laufrolle
beim Überlaufen der Stoßstelle eine Erschütterung im Lager entsteht und ganz bald
die Kanten selbst und dazu noch die Umflächen der Laufrollen schadhaft werden.
-
Die Verbindung derartig ausgebildeter Ringe geschieht seitlich mit
in Schwalbenschwanzkeilführungen eingesetzten Zugkeilen oder auch seitlich angesetzten
Verschraubungen. Auf diese Weise ergibt sich eine unerwünschte Lagerbreite, die
für Pleuellager an Kurbelwellen baulich nicht untergebracht werden können.
-
Ferner sind Lager bekannt, bei denen einzelne Laufbahnteile mit einer
oder mehreren ineinandergreifenden Leisten oder Rippenpaaren versehen sind, um dem
Rollenilauf ein stoßfreies Überlaufen der Ringstöße zu erwirken. Derartig ausgebildete
Lager
sind in der Herstellung teuer und einem erheblichen Verschleiß
ausgesetzt, so claß sie unwirtschaftlich für die Massenfabrikationsherstellung geworden
sind.
-
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein neues Wälzlager in Vorschlag
gebracht, das auch bei derartigen Kurbelwellen u. dgl., beispielsweise zur Lagerung
der Pleuelstange, aber auch für sonstige Zwecke Verwendung finden kann:.
-
Das neue Lager ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt, und zwar veranschaulicht Fig. i eine Vorderansicht des zusammengesetzten
Lagers, Fig. 2 eine Seitenansicht des zusammengesetzten Lagers, teilweise aufgebrochen
und Fig. 3 in Vorderansicht die Einzelteile des Lagers; Fi.g. 4 zeigt in Seitenansicht
einen abgeänderten Zusammenbau der Lagerteile und Fig. 5 die Abkröpfung einer Kurbelwelle
und die Anbringung des Lagers auf dieser Abkröpfung sowie die Befestigung einer
Pleuelstange auf dem Lager.
-
Das Wälzlager gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem
zweiteiligen Lagera.ußenring i und einem@ zweiteiligen Lagerinnenring 2, zwischen
denen ein mit Kugeln; Rollen oder Walzen 3 bestückter Käfig 4 liegt. Der Zusammenschluß
der beiden Ringteile ja und ib zum Außenring i und der beiden Ringteile 2a und 2b
zum Innenring 2 (Fig. 3) erfolgt jedoch erfindungsgemäß nicht über zu den Seitenflächen
der Ringteile rechtwinklig stehende Auflageflächen, sondern über mit Schultern versehene
Keilflächen.
-
Man kann sich die beiden den Außenring bildenden Ringteile ja und
lb gemäß Fig. 2 durch Zerschneiden eines geschlossenen Ringes gebildet vofstellen,
.indem dieser Ring, ausgehend von seinen beiden Seitenflächen, mit beliebigem Abstand,
zweimal rechtwinklig eingeschnitten wird und die beiden Endpunkte dieser Einschnitte
dann durch einen Diagonalschnitt miteinander verbunden werden. Diese Schnitte werden
dann im Ring an, einer zweiten Stelle wiederholt, derart, daß der obere Querschnitt
der ersten Schnitte dem unteren Querschnitt fier zweiten Schnitte und der untere
Querschn:it,t der ersten Schnitte dem oberen Querschnitt der zweiten Schnitte radial
gegenüberliegt und ferner so, daß in jeweiliger Draufsicht auf die Mantelfläche
des Ringes die beiden Diagonalschnitte in gleicher Richtung verlaufen. Beim Zerlegen
des Ringes (Fig. 3) werden dann zwei Ringteile ja und, 1b er-halten, von denen jeder
Teil zwei rechtwinklige Schultern 5 und zwei Keilflächen 6 (gestrichelte Fläche)
mit abgcstumpfter Spitze 7 besitzt. Infolge der durchgeführten Schnitte liegt jedoch
in Draufsicht auf die Ringteile (Fig.3) im veranschaulichten Ausführungsbeispiel
bei dem Ringteil ja die linke Schulter 5 an der oberen Seitenfläche dieses Ringteiles
an, und die von dieser Schulter ausgehende Keilfläche 6 verjüngt seich nach fier
unteren Seitenfläche des Ringteiles; die rechte, in dieser Draufsicht nicht sichtbare
Schulter 5 liegt dagegen an der unteren Seitenfläche dieses Ringteiles an, und die
von dieser Schulter ausgehende, nicht sichtbare Keilfläche 6 verjüngt sich nach
der oberen, Seitenfläche dieses Ringteiles.
-
Bei dem Rinigteil 1b liegen die Verhältnisse umgekehrt. Hier liegt
die linke, nicht sichtbare Schulter 5 an der unteren Seitenfläche dieses Ringteiles
an, und die von hier ausgehende Keilfläche verjüngt sich nach- der oberen Seitenfläche
dieses Ringteiles, und die rechte Schulter 5 dieses Ringteiles legt sich an die
obere Seitenfläche an, und die von dieser Schulter ausgehende Keilfläche 6 verjüngt
sich nach der unteren Seitenfläche dieses Ringteiles.
-
Beim Zusammenbau -der beiden Teile ja und 1b zum Ring i legen
sich dann die Schultern 5 aufeinander und die Keilflächen 6 gegeneinander, so daß,
wie aus Fig. 2 hervorgeht, ein geschlossener Ring . erhalten wird.
-
Die vorstehenden Ausführungen gelten auch für die beiden den Innenring
2 bildenden Ringteile 2a und 2b, die man sich in der beschriebenen Weise aus einem
kleineren Ring geschnitten denken kann. Der Unterschied besteht nur darin, daß,
wenn, wie im veranschaulichten Beispiel de"r die .Keilfläche bildendb Diagonalsehnitt
beim Außenring in Draufsicht auf die Mantelfläche von rechts oben nach links unten
durchgeführt wird, dieser Diagonalschni-tt für den Innenring dann von links oben
nach rechts unten( vorgenommen werden muß, und umgekehrt. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, daß bei Ineinandersetzen der beiden Ringe i und 2 der Richtungsverlauf
der Verjüngungen in den beiden Ringen auch bei gegenseitiger Verdrehung derselben
sich in allen Stellungen der Ringe kreuzt.
-
Um beim Zusammenbau der Ringe ein genaues Zusammenpassen und sicheres
Zusammenhalten der beiden Ringteile. ja und 1b bzw. 2a und 2b zu gewährleisten,
sind auf den abgestumpften Spitzen 7 der Keilflächen 6 kleine Bolzen 8 oder Bohrungen
9 und in den Schulterflächen 5 entsprechende Bohrungen 9 oder Bolzen 8 vorgesehen,
in die die genannten Bolzen eingreifen.
-
Anstatt die Ringteile ja und 1b bzw. 2a und 2b mit gegeneinander versetzten,
sich je nur nach einer Seite verjüngenden Keil- und Auflageflächen zu versehen,
können diese auch an ihrem einen Ende mit sich beiderseitig verjüngenden Keilflächen
to und am anderen Ende mit einem entsprechenden Ausschnitt i i versehen werden,
so daß beim Zusammenbau der beiden Ringteile zum geschlossenen Ring die Keilfläche
dies einen Ringteiles in dien Ausschnitt des anderen Ringteiles eintritt (Fi:g.4).
Auch hier können für ein genaues Zusammenpassen! der beiden Ringteile an den Stoßstellen
Haltezapfen 12 und zugehörige Bohrungen vorgesehen werden. An Stelle der beschriebenen
Keilflächen können selbstverständlich auch anders ausgeführte Keilflächen für das
Zusammenpassen der Ringteile Verwendung finden. Erforderlich ist erfindungsgemäß
lediglich, d;aß die Stoßstellen der beiden einen geschlossenen Ring bildenden Ringteile
nicht recbtwinklig zu dien Seitenflächen der Ringe verlaufen, sondern in irgendeinem
spitzen Winkel zu diesen, wobei, um den Zusammenbau
der so ausgebildeten
Ringteile zu erleichtern und zu verbessern, an den Anpaß- oder Schlußflächen zweckmäßig
auch noch Schulterflächen vorgesehen werden, durch die ein Aneinandervorbeirutschen
der Ringteile verhindert wird.
-
Der Walzenkäfig besteht aus einem dünnen Stahlband, (las in einer
für cla.s Umgreifen des Innenringes erforderlichen Länge zugeschnitten wird. Die
in das mit entsprechenden Ausschnitten versehene Stahlband einzusetzenden Walzen
oder Rollen können an sich beliebigen Durchmesser haben; zweckmäßig werden bei dein
erfindungsgemäßen Lager jedoch Walzen mit möglichst geringem Durchmesser, sog. Nadelwalzen,
benutzt, wodurch eine! größere und gleichrnäßigere Wälzfläche erhalten wind. Die
Walzen bzw. -'adeln sind in dem Stahlband derart angehracht, daß die Käfige des
Bandes als Lager der Walzen bzw. Nadeln dienen.
-
Für die Lagerung einer Kurbelwelle od. dgl. in dem beschriebenen Lager
wird zunächst der Walzenkäfig auf den unteren Ringteil 26 des Innenringes aufgezogen,
und diese beiden Teile werden dann in dien unteren Ringteil i6 des Außenringes eingesetzt.
Die so zusammengebaute untere Lagerhälfte wird dann tun die zu lagernde Kröpfung
13 der Kurbelwelle 14 od. dg1. leerumgelegt, worauf der obere Ringteil
2a i11 der heschriehenen Weise auf den Ringteil 26 aufgesetzt, der Walzenkäfig
auch auf den Ringteil 2a aufgespannt und dann der Ringteil ja auf den Ringteil i6
aufgesetzt wird (Fis. 5).
-
Beim Zusammenziehen der dann um das Lager gelegten Lagerschalen 15
und-16 der Pleuelstange 20 werden auch die einzelnen Teile des Lagers in der gewünschten
Weise zuin Paßschluß gebracht. Um das Einpassen des Lagers in die Lagerschalen der
Pleuelstange zu erleichtern, kann der Außenring auch noc11 nlit zwei kleinen Zapfen
i9 und die Lagerschalen des Vleuels mit entsprechenden Ausbohrungen vcrsellen werden.
-
Anstatt die Walzen und. insbesondere die Nadeln in einem Kälig zu
lagern, könnten sie auch in Paraffin o(1. dgl. gelagert werden. Auch kann für den
Umlauf der Walzen die Innenfläche des Außenringes i mit einer entsl)reclleil(len
-Tut 17 und die Mantelfläche des Innenriilges mit einer Nut 18 versehen werden.
-
1:s ist offensichtlic11, daß bei allen Ausführungen des l)esclirielrctn;2ti
neuen Lagers die Walzen oder Nadeln in den Ringen niemals eine quer zur Umlaufrichtung
verlaufende Stoßstelle überlaufen!, sonldern immer nur Trennflächen, deren Stoßstelle
im spitzen Winkel zur Laufrichtung verläuft. Auf diese Weise wird beim Übergang
von der einen Lagerhälfte zur anderen Lagerhälfte ein gleichmäßiges Überlaufen der
Anschlußstellen erreicht und ein ruck- und erschütterungsfreier Umlauf der Kröpfung
im Lager unter Umwälzung des mit der Kröpfung sich verbindenden Innenringes auf
den Walzen erzielt,.
-
Anstatt die Ringe zweiteilig auszuführen, können sie auch aus noch
mehr Teilen aufgebaut werden.