WO2005028888A1 - Lagerung zur aufnahme axialer belastungen - Google Patents

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WO2005028888A1
WO2005028888A1 PCT/EP2004/009290 EP2004009290W WO2005028888A1 WO 2005028888 A1 WO2005028888 A1 WO 2005028888A1 EP 2004009290 W EP2004009290 W EP 2004009290W WO 2005028888 A1 WO2005028888 A1 WO 2005028888A1
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washer
shaft
housing
axial
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PCT/EP2004/009290
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriel Dambaugh
Jim Ingerslew
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Ina-Schaeffler Kg
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    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/08—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement primarily for axial load, e.g. for vertically-arranged shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • 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
    • F16C19/30—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 axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/02—Arrangements for equalising the load on a plurality of bearings or their elements

Definitions

  • the invention relates to a bearing for receiving axial loads, consisting of a plurality of roller bearings arranged one behind the other, each with a housing washer, a shaft washer and roller body sets arranged between these running disks, the shaft washers and the housing washers being axially supported by spacer rings arranged between them.
  • a known design for a bearing for receiving axial loads is referred to as a "tandem bearing".
  • Several, mostly two to four axial bearings are connected to one unit, in which the disks on the shaft (shaft disks) and the disks in the housing (housing disks)
  • a uniform load on all sets of rolling elements is achieved in that the running disks and the cages are all designed differently from one another in the sense of a uniform deflection.
  • edge support which is well known in rolling bearing technology and in which the rolling elements only transmit loads over a part of its length, therefore also plays an important role in the case of a plurality of rolling bearings arranged one behind the other. If this was not solved, this would lead to an overload on both the rolling elements and the associated points on the raceways, which could lead to premature failure of the entire rolling bearing arrangement.
  • the attempts described above to solve this problem in the case of a plurality of roller bearings arranged one behind the other in the axial direction are too complex. Summary of the invention
  • the invention is therefore based on the object, on the one hand, to significantly simplify the design and manufacture of a bearing for receiving axial loads, and, on the other hand, to increase the service life and the functional reliability of the bearing by uniformly distributing the load on the individual axial rolling bearings.
  • this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with its preamble in that the housing washers and the shaft washers in the area of the rolling element sets have the same axial thickness over their entire radial extent and at least one of the shaft washers on its inner circumference with an annular shape , is provided in the radial direction inward open exemption.
  • the lower wave washer should be provided with an annular exemption, while according to claim 3, the upper wave washer should have this exemption.
  • the arrangement of the exemption in the lower shaft washer is the normal case if the force acting on the bearing arrangement is allowed to run from top to bottom, ie in the direction of gravity. This is the case, for example, with deep drilling rigs if the force towards the center of the earth comes from a motor that has to move a drill towards the center of the earth.
  • the force exerted on the bearing acts in the horizontal direction.
  • the lower wave washer is the wave washer that is furthest away from the point of application of the force.
  • a safety ring is arranged in at least one of the exemptions.
  • This safety ring prevents excessive deformation or even breaking of the wave washer, which would otherwise be caused by excessive force acting on it.
  • the system is thus much stiffer, since the safety ring can absorb an additional part of the acting force without damaging the shaft washer.
  • the safety ring must be designed individually for each application. This applies, for example, to the material used, which is said to be elastic according to claim 5. But the size and cross-sectional shape of the safety ring also have an influence on the stiffness of the shaft washer.
  • the safety ring should have a slot. This is primarily necessary to make assembly easier.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an axial bearing arrangement according to the prior art
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an axial bearing arrangement with an exemption according to the invention
  • FIG. 3 shows the course of the lines of force through a wave washer provided according to the invention with an exemption
  • FIG. 4 shows the load distribution over a rolling element, the shaft washer of which is provided with or without the release according to the invention
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through a bearing arrangement according to the invention with an exemption and a safety ring
  • Figure 6 is an enlarged view of the section marked in Figure 5 and
  • FIG. 7 is a plan view of a slotted security ring. Detailed description of the drawings
  • the bearing shown in Figure 1 for absorbing axial loads consists of four axial roller bearings arranged one behind the other. These each consist of a housing washer 1.1, 1.2, 1.3, a shaft washer 2.1, 2.2 and roller sets 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 arranged between these washers. These consist of cylindrical cages 3.1.1, 3.2.1, 3.3.1, 3.4.1 see rolling elements 3.1.2, 3.2.2, 3.3.2, 3.4.2 together.
  • the housing washers 1.1, 1.2, 1.3 are each axially supported by spacer rings 4.1, 4.2 and the shaft washers 2.1, 2.2 by the spacer ring 5.1.
  • the force F is broken down into two partial forces F1, F2, a force flow F1 taking place via the upper shaft washer 2.2, the rolling element set 3.3, the housing washer 1.2, the spacer ring 4.1 up to the housing washer 1.1.
  • the second associated power flow F2 also starts from the upper shaft washer 2.2, continues via the spacer ring 5.1, reaches the lower shaft washer 2.1 before the housing washer 1.1 is reached again via the roller body set 3.1.
  • the lower wave washer 2.1 provided with an annular, in the radial direction open inward exemption 6.
  • the partial force F2 which is transmitted from the spacer ring 5.1 to the lower shaft washer 2.1, is deflected by the relief 6 in such a way that the rolling elements 3.1.2 of the rolling element set 3.1 are subjected to the force F2 evenly over their entire length ,
  • the force curve shown in FIG. 4 according to curve b over the axial extent of the rolling elements 3.1.2 results.
  • Curve b in Figure 4 shows that an almost equal surface pressure of about
  • FIGS. 5, 6 and 7 show a bearing arrangement according to the invention for absorbing axial loads, in which a safety ring 7 provided with a slot 7.1 is inserted in the clearance 6. It can be seen that through this safety ring 7 the rigidity of the wave washer

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, bestehend aus mehreren hintereinander angeordneten Axialwälzlagern mit jeweils einer Gehäusescheibe (1.1, 1.2, 1.3), einer Wellenscheibe (2.1, 2.2) und zwischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4), wobei die Wellenscheiben (2.1, 2.2) und die Gehäusescheiben (1.1, 1.2, 1.3) über jeweils zwischen ihnen angeordnete Abstandsringe (5.1, 4.1, 4.2) axial abgestützt sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Gehäusescheiben (1.1, 1.2, 1.3) und die Wellenscheiben (2.1, 2.2) im Bereich der Wälzkörpersätze (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) über ihre gesamte radiale Ausdehnung eine gleiche axiale Stärke aufweisen und wenigstens eine der Wellenscheiben (2.1, 2.2) an ihrem Innenumfang mit einer kreisringförmigen, in radialer Richtung nach innen offenen Freistellung (6) versehen ist.

Description

Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, bestehend aus mehreren hintereinander angeordneten Wälzlagern mit jeweils einer Gehäusescheibe, einer Wellenscheibe und zwischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen, wobei die Wellenscheiben und die Gehäuse- Scheiben über jeweils zwischen ihnen angeordnete Abstandsringe axial abgestützt sind.
Hintergrund der Erfindung
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit von Axiallagerungen werden mehrere Axiallager räumlich hintereinander eingebaut. Dabei sind Maßnahmen erforderlich, durch die die Gesamtbelastung der Lagerung möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Axiallager verteilt wird.
Eine bekannte Bauart für eine Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen wird als „Tandemlager" bezeichnet. Mehrere, zumeist zwei bis vier Axiallager sind zu einer Einheit verbunden, bei der die auf der Welle sitzenden Scheiben (Wellenscheiben) und die im Gehäuse sitzenden Scheiben (Gehäusescheiben) durch jeweils zwischen ihnen angeordnete Abstandsringe abgestützt sind. Eine gleichmäßige Belastung sämtlicher Wälzkörpersätze wird dadurch erreicht, daß die Laufscheiben und die Käfige sämtlich voneinander verschieden ausgeführt werden im Sinne einer gleichmäßigen Durchfederung.
Es ist auch bekannt, die Laufscheiben und Käfige gleich auszubilden und die Laufscheiben über unterschiedlich ausgebildete federnde Element axial abzustützen. So ist es üblich, innerhalb einer Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen die Wellenlaufscheiben und die Gehäuselaufscheiben mit aufeinander abgestimmten Federkonstanten zu versehen. Dies wird dadurch erreicht, indem die Laufscheiben einen nicht rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, so daß sie sich bei Axialbelastung durchbiegen können. Eine derartige Lageranordnung geht aus der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE 71 40 687 hervor. Eine solche Lageranordnung ist jedoch aufgrund der nicht rechteckförmigen Gestaltung der Laufscheiben in ihrer Herstellung sehr aufwendig.
Eine andere Möglichkeit, bei mehreren axial hintereinander angeordneten Axialwälzlagern eine Überlastung der Wälzkörper durch deren einseitige Belastung zu verhindern, liegt gemäß der DE 21 14 698 darin, daß die Gehäusescheiben an ihrer zylindrischen Umfangsfläche und die Wellenscheibe in ihrer Bohrung derart freigestellt sind, daß an der Welle bzw. am Gehäuse jeweils nur ringförmige Sitzflächen unmittelbar anliegen, deren axiale Höhe wesentlich kleiner ist als die Höhe der Laufscheiben in diesem Bereich. Bei dieser Lageranordnung ist von Nachteil, daß die Laufscheiben einerseits eine nicht rechteckigen Querschnitt aufweisen und andererseits die vorstehend beschrie- benen Freistellungen erforderlich sind, die beide zu einer Verteuerung der Lageranordnung beitragen.
Das in der Wälzlagertechnik altbekannte Probleme des Kantentragens, bei dem die Wälzkörper nur noch über einen Teilbereich ihrer Länge Belastungen übertragen, spielt demnach auch beim mehreren hintereinander angeordneten Wälzlagern eine bedeutsame Rolle. Würde dieses nämlich nicht gelöst, führt dies zu einer Überbelastung sowohl an den Wälzkörpern als auch an den zugehörigen Stellen der Laufbahnen, was zum vorzeitigen Ausfall der Gesamtwälzlageranordnung führen kann. Die vorstehend beschriebenen Versuche zur Lösung dieses Problemes bei mehreren in axialer Richtung hintereinander angeordneten Wälzlagern sind jedoch zu aufwendig. Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einerseits Konstruktion und Fertigung einer Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen wesentlich zu vereinfachen und andererseits durch eine gleichmäßige Verteilung der Belastung auf die einzelnen Axialwälzlager die Lebensdauer und die Funktionssicherheit der Lagerung zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, daß die Gehäusescheiben und die Wellenscheiben im Bereich der Wälzkörpersätze über ihre gesamte radiale Ausdehnung eine gleiche axiale Stärke aufweisen und wenigstens eine der Wellenscheiben an ihrem Innenumfang mit einer kreisringförmigen, in radialer Richtung nach innen offenen Freistellung versehen ist.
Der Vorteil dieser Freistellung liegt darin, daß die Wellenscheiben über ihren Querschnitt gesehen eine variable Steifigkeit aufweisen, so daß der von der Belastung herrührende Kraftlinienverlauf von einer der Laufscheiben in einen der Wälzkörpersätze auf direktem Wege in die Wälzkörper gelenkt wird. Die Wälzkörper übertragen somit Kräfte nicht mehr nur über einen Teilbereich ihrer axialen Länge, sondern nahezu über ihre gesamte axiale Länge. Auf diese Weise sind Überlastungsspitzen an Wälzkörpern und Laufbahnen vermieden, was sich wiederum positiv auf Funktion und Lebensdauer der Lageranordnung auswirkt.
Ein weiterer Vorteil der nach innen offenen Freistellung liegt darin, daß durch Herabsetzen der Steifigkeit der Wellenscheiben eine Federwirkung erreicht wird, die einen erhöhten Widerstand gegen Versagen unter stoßartigen Belastungen der Lageranordnung bewirkt. Bei auftretenden großen Stoßbelastungen wird also die Wellenscheibe in axialer Richtung verformt und wirkt somit ausgleichend auf die gesamte Lageranordnung. Die Fertigung des Lagers wird insbesondere durch die rechteckförmige Ausgestaltung der Laufscheiben vereinfacht und somit kostengünstiger. Aufwendige spanabhebende Bearbeitungsverfahren zur Herstellung von konisch verlaufenden Laufscheiben sind somit entbehrlich. Im Vergleich zu diesen nach den bisherigen Stand der Technik erforderlichen spanabhebenden Bearbeitungsverfahren spielt das Einbringen der nach innen offenen Freistellung in die Wellenscheibe nur eine kostenmäßig untergeordnete Rolle.
Die Form und die räumliche Ausdehnung der in der Wellenscheibe angeordne- ten Freistellung ist von untergeordneter Bedeutung. Diese Freistellung ist für jeden Lagerungsfall einzeln in Abhängigkeit von den herrschenden Größen- Belastungsverhältnissen neu auszulegen.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach soll gemäß Anspruch 2 die untere Wellenscheibe mit einer kreisringförmigen Freistellung versehen sein, während gemäß Anspruch 3 die obere Wellenscheibe diese Freistellung aufweisen soll.
Die Anordnung der Freistellung in der unteren Wellenscheibe ist der Normalfall, wenn man die auf die Lageranordnung einwirkende Kraft von oben nach unten, d.h., in Richtung Schwerkraft verlaufen läßt. Dies ist beispielsweise bei Tiefbohrgeräten der Fall, wenn die Kraft in Richtung Erdmittelpunkt von einem Motor ausgeht, der einen Bohrer in Richtung Erdmittelpunkt zu bewegen hat. Werden hingegen derartige Tandemlager in Getrieben für Schneckenextruder in der Gummi- oder Kunststoffindustrie eingesetzt, so wirkt die auf das Lager aufgebrachte Kraft in horizontaler Richtung . Als untere Wellenscheibe ist in diesem Fall jene Wellenscheibe zu betrachten, die am weitesten vom Angriffs- punkt der Kraft entfernt liegt. Die Ausstattung der oberen Wellenscheibe mit der kreisringförmigen Freistellung wird in vorteilhafter Weise immer dann vorgenommen werden, wenn, um beim Beispiel des Tiefbohrgerätes zu bleiben, zur von oben nach unten wirkenden Kraft des Motors eine von unten nach oben wirkende Gegenkraft aus- gelöst wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der vom Motor angetriebene Bohrer sehr harte Gesteinsschichten durchdringen muß.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Lagerung ist in Anspruch 4 beschrieben. Danach ist vorgesehen, daß wenigstens in einer der Freistellungen ein Sicherheitsring angeordnet ist. Dieser Sicherheitsring verhindert ein zu starkes Deformieren bzw. sogar ein Brechen der Wellenscheibe, das ansonsten durch eine übermäßige Krafteinwirkung auf diese verursacht würde. Das System wird also wesentlich steifer, da der Sicherheitsring durch seine Verformung einen zusätzlichen Teil der wirkenden Kraft aufnehmen kann, ohne daß die Wellenscheibe Schaden nimmt. Ebenso wie bei der kreisringförmigen Ausnehmung ist beim Sicherheitsring zu beachten, daß dieser für jeden Anwendungsfall einzeln auszulegen ist. Dies betrifft beispielsweise das verwendete Material, das gemäß Anspruch 5 elastisch sein soll. Aber auch die Größe und die Querschnittsform des Sicherheitsringes haben Einfluß auf die Steifheit der Wellenscheibe.
Schließlich ist nach einem letzten Merkmal gemäß Anspruch 6 vorgesehen, daß der Sicherheitsring einen Schlitz aufweisen soll. Dieser ist in erster Linie zur Montageerleichterung erforderlich.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Axiallageranordnung nach den bisherigen Stand der Technik,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Axiallageranordnung mit erfindungsgemäßer Freistellung,
Figur 3 den Verlauf der Kraftlinien durch eine erfindungsgemäß mit einer Freistellung versehene Wellenscheibe,
Figur 4 die Lastverteilung über einen Wälzkörper, dessen Wellenscheibe mit bzw. ohne erfindungsgemäßer Freistellung versehen ist,
Figur 5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Lageranordnung mit Freistellung und Sicherheitsring,
Figur 6 eine vergrößerte Darstellung des in Figur 5 gekennzeichneten Ausschnittes und
Figur 7 eine Draufsicht auf einen geschlitzten Sicherheitsring. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in Figur 1 dargestellte Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen besteht aus vier hintereinander angeordneten Axialwälzlagern. Diese bestehen jeweils aus einer Gehäusescheibe 1.1, 1.2, 1.3, einer Wellenscheibe 2.1, 2.2 und zwi- sehen diesen Laufscheiben anordneten Wälzkörpersätzen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4. Diese setzen sich aus in Käfigen 3.1.1 , 3.2.1 , 3.3.1, 3.4.1 geführten zylindri- sehen Wälzkörpern 3.1.2, 3.2.2, 3.3.2, 3.4.2 zusammen. Die Gehäusescheiben 1.1 , 1.2, 1.3 sind jeweils durch Abstandsringe 4.1 , 4.2 und die Wellenscheiben 2.1 , 2.2 durch den Abstandsring 5.1 axial abgestützt.
Wird nun, wie aus Figur 1 weiter ersichtlich, auf die obere Wellenscheibe 2.2 eine mit F bezeichnete Kraft eingeleitet, so stellt sich der Kraftfluß wie folgt dar:
Die Kraft F wird in zwei Teilkräfte F1 , F2 zerlegt, wobei ein Kraftfluß F1 über die obere Wellenscheibe 2.2, den Wälzkörpersatz 3.3, die Gehäusescheibe 1.2, den Abstandsring 4.1 bis hin zur Gehäusescheibe 1.1 erfolgt. Der zweite zugehörige Kraftfluß F2 geht ebenfalls von der oberen Wellenscheibe 2.2 aus, setzt sich über den Abstandsring 5.1 fort, erreicht die untere Wellenscheibe 2.1 , bevor über den Wälzkörpersatz 3.1 wiederum die Gehäusescheibe 1.1 erreicht ist.
Wie Figur 1 auch erkennen läßt, kann es durch fertigungsbedingte Ungenauig- keiten dazu kommen, daß beim Kraftfluß gemäß der Teilkraft F2 im Übergang zwischen der Wellenscheibe 2.1 und dem Wälzkörpersatz 3.1 Probleme auftreten. D.h., die von der Wellenscheibe 2.1 ausgehende axiale Last F2 wird von den Wälzkörpern 3.1.2 des Wälzkörpersatzes 3.1 nur noch über einen Teilbereich ihrer axialen Länge aufgenommen. Mit anderen Worten, es kommt im innenliegenden Bereich der Wälzkörper 3.1.2 zu Überlastungen, die sich negativ auf die gesamte Lageranordnung auswirken. Ein solch ungünstiger Verlauf der Flächenpressung über die axiale Länge der Wälzkörper 3.1.2 ist in Figur 4 dargestellt. Es ist erkennbar, daß gemäß der Kurve a im innenliegenden Bereich der Wälzkörper 3.1.2 Lastspitzen von bis zu über 6.000 N/mm2 auftreten können, während das radial außen liegende Ende der Wälzkörper 3.1.2 praktisch lastfrei ist. An diesem, in der Wälzlagertechnik auch als Kantentragen bezeichneten Problem setzt nun die Erfindung an.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die untere Wellenscheibe 2.1 mit einer kreisringförmigen, in radialer Richtung nach innen offenen Freistellung 6 versehen. Wie aus Figur 3 erkennbar, wird die Teilkraft F2, die vom Abstandsring 5.1 auf die untere Wellenscheibe 2.1 übertragen wird, durch die Freistellung 6 so umgelenkt, daß die Wälzkörper 3.1.2 des Wälzkörpersatzes 3.1 über ihre gesamte Längenausdehnung gleichmäßig mit der Kraft F2 beaufschlagt werden. Auf diese Weise ergibt sich der in Figur 4 gemäß Kurve b gezeigte Kraftverlauf über die axiale Ausdehnung der Wälzkörper 3.1.2. Kurve b in Figur 4 läßt erkennen, daß eine nahezu gleiche Flächenpressung von etwa
3.000 N pro mm2 über die gesamte axiale Ausdehnung des oder der zylindri- sehen Wälzkörper 3.1.2 gegeben ist. Die Hauptspannungen im Bereich der nach innen offenen Freistellungen sind Druckspannungen. Dies bietet ein erhöhtes Maß an Sicherheit gegen Ermüdung im Vergleich zu Zugbeanspruchungen.
Schließlich ist in den Figuren 5, 6 und 7 eine erfindungsgemäße Lageranordnung zur Aufnahme axialer Belastungen gezeigt, bei der in der Freistellung 6 ein mit einem Schlitz 7.1 versehener Sicherheitsring 7 eingesetzt ist. Es ist zu erkennen, daß durch diesen Sicherheitsring 7 die Steifigkeit der Wellenscheibe
2.1 erhöht ist, da ein Zusammenfedern der Wellenscheibe 2.1 in axialer Rich- tung erschwert ist. Dieses Federn der Wellenscheibe 2.1 ist nur möglich, wenn erstens die Steifigkeit der Wellenscheibe 2.1 überwunden und zweitens zusätzlich der Sicherungsring 7 in axialer Richtung verformt, d.h., in seiner Form verändert wird. Bezugszahlenliste
1.1 Gehäusescheibe 1.2 Gehäusescheibe
1.3 Gehäusescheibe
2.1 Wellenscheibe
2.2 Wellenscheibe
3.1 Wälzkörpersatz 3.2 Wälzkörpersatz
3.3 Wälzkörpersatz
3.4 Wälzkörpersatz
3.1.1 Käfig
3.2.1 Käfig 3.3.1 Käfig
3.4.1 Käfig
3.1.2 Wälzkörper
3.2.2 Wälzkörper
3.3.2 Wälzkörper 3.4.2 Wälzkörper
4.1 Abstandsring
4.2. Abstandsring
5.1 Abstandsring
6 Freistellung 7 Sicherungsring
7.1 Schlitz

Claims

Patentansprüche
1. Lagerung zur Aufnahme axialer Belastungen, bestehend aus mehreren hin- tereinander angeordneten Axialwälzlagern mit jeweils einer Gehäusescheibe
(1.1, 1.2, 1.3), einer Wellenscheibe (2.1, 2.2) und zwischen diesen Laufscheiben angeordneten Wälzkörpersätzen (3.1 , 3.2, 3.3, 3.4), wobei die Wellenscheiben (2.1, 2.2) und die Gehäusescheiben (1.1 , 1.2, 1.3) über jeweils zwischen ihnen angeordnete Abstandsringe (5.1, 4.1 , 4.2) axial abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusescheiben (1.1 , 1.2, 1.3) und die Wellenscheiben (2.1, 2.2) im Bereich der Wälzkörpersätze (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) über ihre gesamte radiale Ausdehnung eine gleiche axiale Stärke aufweisen und wenigstens eine der Wellenscheiben (2.1, 2.2) an ihrem Innenumfang mit einer kreisringförmigen, in radialer Richtung nach innen offenen Freistellung (6) versehen ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wellenscheibe (2.1) mit der kreisringförmigen Freistellung (6) versehen ist.
3. Lagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wellenscheibe (2.2) mit der kreisringförmigen Freistellung (6) versehen ist.
4. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einer der Freistellungen (6) ein Sicherheitsring (7) angeordnet ist.
5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsring (7) aus einem elastischen Material besteht.
6. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheits- ring (7) einen Schlitz (7.1) aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011000769A1 (de) * 2011-02-16 2012-08-16 Rothe Erde Gmbh Axial-Radialwälzlager, insbesondere für die Lagerung von Rotorblättern an einer Windkraftanlage

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3120053A4 (de) * 2014-03-21 2017-11-29 Halliburton Energy Services, Inc. Lageranordnung mit einem fokalen lager und lastverteilungsdrucklager
US9453530B2 (en) * 2014-06-12 2016-09-27 Thinkom Solutions, Inc. Compact integrated perimeter thrust bearing
US9915097B2 (en) * 2015-02-25 2018-03-13 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Bearing section of a downhole drilling motor
JP6896938B2 (ja) * 2017-09-22 2021-06-30 ボブスト メックス ソシエテ アノニムＢｏｂｓｔ Ｍｅｘ ＳＡ 特に紙加工用具用の予荷重軸受を含む３つの軸受を備えた軸受ユニット
JP7224260B2 (ja) * 2019-08-26 2023-02-17 三菱重工業株式会社 荷重検出装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1188381B (de) * 1960-10-27 1965-03-04 G & J Jaeger Ges Mit Beschraen Zweiseitig wirkende Axialwaelzlagerung fuer Wellen
DE7140687U (de) * 1971-04-22 1973-04-05 Rollway Bearing Co Inc Mehrstufiges Axiallager
US5690434A (en) * 1994-08-02 1997-11-25 Bafco International Incorporated Downhole tool bearing assembly
WO2000046478A1 (en) * 1999-02-03 2000-08-10 Rotech Holdings Limited Thrust bearing for down-hole tool

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374820A (en) * 1943-09-29 1945-05-01 Rollway Bearing Co Inc Thrust bearing
GB777620A (en) * 1954-03-09 1957-06-26 Daimler Benz Ag Improvements relating to axial thrust bearings
DE1170717B (de) * 1958-06-28 1964-05-21 Krauss Maffei Ag Laengslager fuer hohe Druecke
FR2043893A5 (de) * 1969-05-05 1971-02-19 Alsthom
US3652140A (en) * 1969-10-30 1972-03-28 Maris Bruno Thrust bearings
DE2114696C2 (de) * 1971-03-26 1982-08-19 Industriewerk Schaeffler Ohg, 8522 Herzogenaurach Wälzlagerung zur Aufnahme axialer Belastungen
DE2114698C2 (de) * 1971-03-26 1983-09-15 INA Wälzlager Schaeffler KG, 8522 Herzogenaurach Axialwälzlagerung
DE2636048C3 (de) * 1976-08-11 1979-08-16 Voith Getriebe Kg, 7920 Heidenheim Lagerstuhl für Bohrturbinen zum Bohren Un Erdreich
DE2718861A1 (de) * 1977-04-28 1978-11-02 Josef Jasper Mehrfache drucklagerung
JPS5614219U (de) * 1979-07-13 1981-02-06
CH674060A5 (de) * 1987-01-26 1990-04-30 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag
JP2000337391A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Minebea Co Ltd 軸受装置
US6579187B2 (en) * 2001-04-30 2003-06-17 Gkn Automotive, Inc. Shield for use in a constant velocity joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1188381B (de) * 1960-10-27 1965-03-04 G & J Jaeger Ges Mit Beschraen Zweiseitig wirkende Axialwaelzlagerung fuer Wellen
DE7140687U (de) * 1971-04-22 1973-04-05 Rollway Bearing Co Inc Mehrstufiges Axiallager
US5690434A (en) * 1994-08-02 1997-11-25 Bafco International Incorporated Downhole tool bearing assembly
WO2000046478A1 (en) * 1999-02-03 2000-08-10 Rotech Holdings Limited Thrust bearing for down-hole tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011000769A1 (de) * 2011-02-16 2012-08-16 Rothe Erde Gmbh Axial-Radialwälzlager, insbesondere für die Lagerung von Rotorblättern an einer Windkraftanlage

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