DE8519184U1 - Scheibenwälzlager - Google Patents
ScheibenwälzlagerInfo
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- F16C33/34—Rollers; Needles
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- F16C35/08—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles
- F16C35/12—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles with ball or roller bearings
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- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Scheibenwälzleger t bestehend
aus wenigstens drei kreisförmig angeordneten und dabei von einem Abstandshalter in gleichen Winkelabständen
voneinander gehaltenen und hinsichtlich ihrer Drehachsen geführten Scheiben mit balligen Laufflächen, die zwischen
dem inneren und dem äußeren Laufring laufen. Dabei betrifft die Erfindung eine Verbesserung der bekannten Rollenwälzlager
durch Maßnahmen, welche eine Verringerung der Reibung und damit eine Verringerung der Betriebserwärmung bewirken
und außerdem gestatten, Wälzkörper von geringer Masse zu verwenden, die trotzdem mit relativ geringer Drehzahl
laufen.
Unter den Wälzlagern verschiedenster Bauart sind Rollenwälzlager für viele Anwendungszwecke am besten geeignet. Auch
bei den Rollenwälzlagern sind verschiedene Bauarten wie etwa Zylinderrollenlager und Tonnenrollenlager bekannt. Alle
Rollenwälzlager unterscheiden sich von anderen Wälzlagern, z.B. Kugellagern, dadurch, daß die Wälzkörper sich stets
nur um ganz bestimmte Achsen drehen, welche durch die Konstruktion vorgegeben sind, indem di3 Rollendrehachsen durch
A * · * +« mit
deft die Rollen Umgreifenden Käfig eine konstante Orientierung
erhalten.
Daß im Freien zwischen dem Käfig und den Rollenaußenflächen
Reibung auftritt, ist unvermeidbar. Gleichwohl wird die mit
Reibung immer verbundene Wärmeentwicklung oft als nachteilig empfunden. Für eine prinzipiell mögliche Verringerung der
Erwärmung durch Verringerung der Rollendrehzahl t d.h. durch
Vergrößerung des Rollendurchmessers, muß jedoch eine mit der dritten Potenz der Durchmesseränderung wachsende und deshalb
«ehr erhebliche Vergrößerung der Rollenmasse in Kauf genommen
werden, die dann ihrerseits wieder nachteilig ist. Dem Konstrukteur sind deshalb beim Entwurf von Rollenwälzlagern
relativ enge Grenzen gesetzt, die er bei einer notwendigen Überschreitung in der einen Richtung mit Kompromissen in der
anderen Richtung bezahlen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein erwärmungsarmes Wälzlager mit Wälzkörpern zu schaffen, bei denen die Forderungen
nach großem Wälzkörperdurchmesser und gleichzeitig geringer Masse kompromißfrei realisierbar sind.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Scheibenwälzlager der eingangs beschriebenen Art die Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Scheiben mit zentralen Achsbohrungen versehen und auf am Abstandshalter angebrachten Lagerzapfen drehbar gelagert
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sind. Dadurch wird erreicht, daß für die Drehachsenführung
nur noch die infolge kleinen Durchmessers vergleichsweise , kleinen Relativgeschwindigkeiten zwischen Lagerzapfen und
Achsbohrung in Kauf genommen werden müssen, so daß nur noch eine sehr geringe Erwärmung auftritt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen t
daß der Scheibendurchmesser größer als die Scheibenbreite \ ist. Dadurch wird das bisher Unmögliche erreicht, daß einmal
der bei Rollenwälzlagern an sich bekannten Konstruktionsforderung entsprochen wird, die Wälzkörperdrehzahl nach Möglichkeit
durch größeren Durchmesser zu senken, zum anderen aber auch der an sich ebenfalls bekannten Konstruktionsforderung,
die Masse der Wälzkörper wegen der im Betrieb wirkenden Zentrifugalkräfte so gering wie möglich zu halten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Lagerzapfen leicht ballig ausgebildet sind. Dadurch
wird erreicht, daß die Scheibe bei unverändert guter Achsführung in engen Grenzen auf dem Lagerzapfen "pendeln" bzw.
"tanzen" kann, so daß etwaige im Betrieb auftretende leichte Verschwenkungen der Scheibenebene nicht vom Lagerzapfen
aufgenommen werden müssen. Es treten folglich keine Reaktionskräfte
auf, und es kann dann auch nicht zu unerv/ünschtem Anstieg von Reibung und Erwärmung kommen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Abstandshalter mit schräg auf die Scheibenwälzlager-Achse
gerichteten Lagerzapfen und darauf drehbaren Scheiben versehen ist. Dadurch wird erreicht, daß die
Scheiben eine Schräglage einnehmen, welche sowohl die Übertragung von Radialkräften als auch von Achsialkräften durch
das Lager sowie auf einfachste Weise das Bestimmen des Lagerspiels ermöglicht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß wenigstens einer der beiden Laufringe eine in der Scheibenmittelebene
geteilte Lauffläche aufweist, deren beide Laufflächenhälften zusammen eine im Prinzip V-förmige, die
Form eines gotischen Kirchenfensterbogens aufweisende Ringnut bilden, wobei die beiden Laufflächenhälften Krümmungsradien
aufweisen, die größer als der Krümmungsradius der balligen Scheibenlaufflächen sind, so daß die balligen
Scheibenlaufflächen den Laufring jeweils an zwei Abwälzpunkten berühren. Dadurch wird mit einfachsten Mitteln durch
das Zusammenwirken von Scheiben und Ringnut eine Selbstführung der Scheiben in der Ringnut erreicht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Abstandshalter auf beiden Seiten mit zur Scheibenwälzlagerachse
parallelen Lagerzapfen und mit Scheiben ver- I sehen ist. Dadurch wird in einer anderen Bauform erreicht, |
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daß sowohl Radialkräfte als auch Achsialkräfte vom Lager übertragen
werden. Diese Bauart ist zwar etwas aufwendiger, erlaubt aber einen bequemen Ein- und Ausbau und ist sicherlich
dann vorteilhafter, wenn sehr große Radialkräfte zu übertragen sind, weil die Verwendung von jeweils zwei Scheiben
statt einer die punktuelle Lagerbelastung an den nunmehr doppelt so vielen Abwälzpunkten verringert. Durch die erfindungsgemäße
Ausbildung des Wälzlagers sind auch wesentlich höhere Drehzahlen als bisher möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben: Darin zeigen:
Fig. 1 eine Spindeleinheit mit erfindungsgemäßen Lagern
im Schnitt (und zwar längs der Linie II-II
in Fig. 2) ,
Fig. 2 die Spindeleinheit gemäß Fig. 1 im Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 1,
Fig. 3 eine Rolle der in der Spindeleinheit gemäß Fig. 1 und 2 verwendeten erfindungsgemäßen
Scheibenwslzlager,
Fig4 4 eine Spindeleinheit im Schnitt Wie in Fig. 1,
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jedoch mit einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lager, und
Fig. 5 für die Ausführungsform gemäß Fig. 4 drei
Beispiele für die Ausbildung der inneren und äußeren Laufringe.
In Fig. 1, die in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 zu lesen ist, ist die Spindel 1 im Gestell 2 mittels der erfindungsgemäßen
Scheibenwälzlager drehbar gelagert.
Zunächst werten die in der Zeichnung links befindlichen
Scheibenwälzli-ger 3, 4 und 5 beschrieben. Am ringförmigen
Abstandshalter 6 sind, auf einem Teilkreis in Winkelabständen von je 120°, drei Lagerzapfen 7, 3, 9 befestigt, auf
denen Scheiben 10, 11, 12 laufen. Die Lagerzapfen 7, 8, 9
verlaufen parallel zur Scheibenwälzlagerachse 13, und die Scheibenebenen der Scheiben 10, 11, 12 rechtwinklig dazu.
Die Scheiben 10, 11, 12 laufen zwischen dem inneren Laufring 14 und dem äußeren Laufring 15 in V-förmigen Ringnuten,
die weiter unten in Verbindung mit Fig. 5 noch näher beschrieben werden. Die V-förmigen Ringnuten bewirken eine
selbstführende Einstellung der Scheiben 10, 11, 12, die
dann, wenn diese Einstellung zu einem leichten "Pendeln" führen sollte, auf den Lagerzapfen 7, 8, 9 "tanzen" können,
weil diese (in der Zeichnung nicht sichtbar) leicht ballig
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- 7
ausgebildet sind. Die Scheibenwälzlager 3, 4, 5 können
in dieser Bauart Radialkräfte übertragen, aber keine Achsialkräfte.
Zur Aufnahme von Radialkräften und von Achsialkräften sind
die in Fig. 1 rechts sichtbaren Scheibenwälzlager 16, 17
geeignet. Der Abstandshalter 18 ist mit auf beiden Seiten vorstehenden Lagerzapfen 19, 20 versehen, auf denen
Scheiben 21, 22 sitzen.
Die Scheiben 10, 11, 12 bzw. 21, 22 haben einen Scheibendurchmesser
23, der wesentlich größer als die Scheibenbreite 24 ist. Dadurch nehmen die Wälzkörper die eher scheiben-
als rollenförmige Gestalt an, welche die Bezeichnung
Scheibenwälzlager treffend erscheinen läßt. Die Scheibenlauffläche 25 ist ballig ausgebildet. Eine zentrale Achsbohrung
26 ist für die Durchführung des Lagerzapfens, z.B. 7, vorgesehen.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Scheibenwälzlager,
wobei die Lagerzapfen, z.B. 27, schräg auf die Scheibenwälzlagerachse 13 gerichtet sind. Dementsprechend
stehen auch die Scheibenebenen schräg, so daß das Scheiben·^ wälzlager zur Übertragung von Radialkräften und von Achsialkraften
geeignet ist.
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Fig. 5 zeigt drei Vergrößert und schematised) dargestellte |
Scheiben 10 in Verbindung mit unterschiedlichen Laufringen. |
Die Teilfiguf A hat in beiden Laufringen 141, 151 V-förmige |
Ringnuten, so daß sich zwischen Rolle 10 und den Laufringen 1
141, 151 zweimal zwei Abwälzpunkte (eingekreiste schwarze |
Punkts) sr^sben. Eins V—förnii^e Rin°nut und äemit eine Zv?ei— -
punktberührung kommt dadurch zustande, daß die beiden Lauf- |
flächenhälften der in der Scheibenebene geteilten Lauffläche 1
Krümmungsradien aufweisen, die, wie in Fig. 5 deutlich erkennbar, größer als der Krümmungsradius der balligen Schei- H
benlauffläche sind. Bei der Teilfigur B ist nur der äußere \
Laufring 152 mit einer V-förmigen Ringnut versehen, während ; der innere Laufring 142 eine Ringnut mit einem im Vergleich «
zur balligen Scheibenlauffläche größeren Kreisbogenquerschnitt | aufweist. Bei der Teilfigur C mit den Laufringen 143, 153 1
ist die Anordnung umgekehrt wie in der Teilfigur B getrof- ρ
fen. Bei allen drei Teilfiguren bewirkt das Vorhandensein \
von wenigstens einer V-förmigen Ringnut eine ausreichende \
Selbstführung der Rolle 10. Bei einer V-förmigen Ringnut '?
können die Krümmungsradien der beiden Laufflächenhälften |
im Grenzfall auch unendlich groß sein, so daß sich dann i
die beiden Laufflächenhälften (wie in Fig. 1, links) als ['
Kegelmantelflächen darstellen, die aneinanderstoßend ein
exaktes V bilden. I
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• * · ■ «II I I !■···
Claims (6)
1. Scheibenwälzlager, bestehend aus wenigstens drei kreisförmig angeordneten und dabei von einem Abstandshalter
in gleichen Winkelabständen voneinander gehaltenen und hinsichtlich der Scheibendrehachsen geführten Scheiben
mit balligen Laufflächen, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit zentralen Achsbohrungen (26) versehenen Scheiben (z.B. 1Ö) auf am Abstandshalter (6) angebrachten
Lagerzapfen (z.B. 7) drehbar gelagert sind.
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- 2
2. Scheibenwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Scheibendurchmesser (23)
größer als die Scheibenbreite (24) ist.
3. Scheibenwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerzapfen (z.B. 7)
ballig ausgebildet sind.
4. Scheibenwälzlager nach Anspruch 1 und gegebenenfalls
einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstandshalter (6) mit
schräg auf die Scheibenwälzlager-Achse (13) gerichteten Lagerzapfen (z.B. 27) und darauf drehbar gelagerten Scheiben
versehen ist.
5. Scheibenwälzlager nach Anspruch 1 und gegebenenfalls
einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der beiden
Lagerringe (z.B. 141, 151) eine in der Scheibenmittelebene geteilte Lauffläche aufweist, deren beide Laufflächenhälften
eine im Prinzip V-förmige (in der Art eines gotischen Kirchenfensters geformten) Ringnut bilden, wobei die beiden
Laufflächenhälften Krümmungsradien aufweisen, die größer
als der Krümmungsradius der balligen Scheibenlaufflächen (25) sind, so daß die balligen Scheibenlaufflächen (25)
den Lagerring (141 bzw. 151) jeweils an zwei Abwälzpunkten (eingereiste schwarze Punkte in Fig. 5) berühren.
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6. Scheibenwälzlager nach Anspruch 1 und gegebenenfalls einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß der Abstandshalter (18) auf beiden Seiten mit zur Scheibenwälzlager-Achse (13)
parallel und drehbar gelagerten Lagerzapfen (20) und dsrsuf fest Gitzsndsn Scheiben (21 22) versehen ists
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8519184U DE8519184U1 (de) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Scheibenwälzlager |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8519184U DE8519184U1 (de) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Scheibenwälzlager |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8519184U1 true DE8519184U1 (de) | 1986-11-06 |
Family
ID=6782757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8519184U Expired DE8519184U1 (de) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Scheibenwälzlager |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8519184U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006019984A1 (de) * | 2006-04-29 | 2007-10-31 | Schaeffler Kg | Radialwälzlager |
WO2009000235A2 (de) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Schaeffler Kg | Radialwälzlager, insbesondere einreihiges kugelrollenlager |
-
1985
- 1985-07-02 DE DE8519184U patent/DE8519184U1/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006019984A1 (de) * | 2006-04-29 | 2007-10-31 | Schaeffler Kg | Radialwälzlager |
DE102006019984B4 (de) * | 2006-04-29 | 2017-10-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radialwälzlager |
WO2009000235A2 (de) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Schaeffler Kg | Radialwälzlager, insbesondere einreihiges kugelrollenlager |
WO2009000235A3 (de) * | 2007-06-22 | 2009-05-07 | Schaeffler Kg | Radialwälzlager, insbesondere einreihiges kugelrollenlager |
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