WO2008119598A1 - Laufrolle, insbesondere zur greiferwellensteuerung an bogen-offsetdruckmaschinen - Google Patents

Laufrolle, insbesondere zur greiferwellensteuerung an bogen-offsetdruckmaschinen Download PDF

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WO2008119598A1
WO2008119598A1 PCT/EP2008/052012 EP2008052012W WO2008119598A1 WO 2008119598 A1 WO2008119598 A1 WO 2008119598A1 EP 2008052012 W EP2008052012 W EP 2008052012W WO 2008119598 A1 WO2008119598 A1 WO 2008119598A1
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WO
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roller
rolling elements
rows
circumferential surface
outer ring
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PCT/EP2008/052012
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Inventor
Markus Haasler
Original Assignee
Schaeffler Kg
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    • F16C19/24—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 radial load mainly
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces

Definitions

  • the invention relates to a roller according to the preamble-forming features of claim 1, and they are particularly advantageous in rollers for gripper shaft control on sheet-fed offset printing machines or for control rollers in the folder of roll offset printing machines applicable.
  • Track rollers are proven, highly durable and versatile machine elements that are used in a wide variety of applications.
  • the most common embodiments are support rollers, cam rollers and standard rollers, which differ mostly by different rolling element sets and have either a conventional inner ring or a roller journal.
  • all embodiments are characterized mainly by their thick-walled outer rings, by which they are particularly well suited for direct rolling on cams or other flat or cylindrical mating counter tracks.
  • the outer lateral surface of this outer ring usually has a convex contour in cross-section, in order to reduce the edge load and the wear of the mating track during tilting of the roller.
  • rollers are suitable for absorbing high radial loads as well as axial forces in both directions
  • typical applications of rollers are, for example, the gripper shaft control on sheet offset printing machines or as control rollers in the folding unit of web offset printing machines or also their use in cam gears, Conveying systems or linear guidance systems.
  • Such rollers are known inter alia by the published by the applicant Catalog "Rolling" January 2006 and are shown and described on pages 822 to 892 in the aforementioned embodiments as support rollers, cam rollers and standard rollers.
  • the support rollers shown are formed by ready-to-install needle or cylindrical roller bearings with particularly thick-walled outer ring whose rolling elements are formed by full needle or cage-guided needle rims or by full complement or cage-guided single or double row cylindrical roller rings.
  • the support rollers can be designed sealed with or without axial guidance of the outer ring and open or by lip, gap or labyrinth seals and are mounted with or without inner ring on axles.
  • cam rollers essentially correspond to the support rollers with axial guidance, but instead of the inner ring have a solid roller journal with a fastening thread and a thrust washer.
  • the rolling elements are formed either by vollnadelige or cage-guided needle rims or by full complement or cage-guided single or double row cylindrical roller rings, which are sealed to the outside by lip, gap or labyrinth seals against dirt and spray.
  • rollers As a standard rollers finally rollers are still shown, the same in their construction single or multi-row groove or angular contact bearings and essentially consist of an outer ring an inner ring and a plurality of mostly two ball rings side by side arranged bearing balls, in two outer raceways Roll off the outer lateral surface of the inner ring or a roller pin and in two inner raceways on the inner circumferential surface of the thick-walled outer ring.
  • the ball and cage assemblies are guided in plastic cages and sealed to the outside by lip or gap seals against dirt and spray.
  • this object is achieved in a roller with the features of the preamble of claim 1 such that all rolling elements of the roller are formed as ball rollers, each having two axialsei- tig symmetrically flattened from their basic spherical shape, mutually parallel end faces.
  • the invention is thus based on the finding that it is already possible by replacing the previously trained as bearing balls or needles or as cylindrical rollers against trained as ball rollers and rolling elements adapted thereto track formation in the roller, while reducing the friction torque the Number of rolling elements and thus increase the carrying capacity of a roller so that it is also suitable for higher radial loads at high operating speeds, with no changes in the axial and radial dimensions of such a roller are required by the axially flattened and thus narrow design of the rolling elements.
  • Preferred embodiments and advantageous developments of the inventively designed roller are described in the subclaims.
  • roller provided that it preferably has four rows formed as ball rollers rolling elements, of which the two inner rows are formed with an identical pitch circle diameter, which is smaller than the also identical pitch circle diameter of the two outer rows.
  • the diameter of the ball basic shape of the rolling elements of the two outer rows compared to the diameter of the rolling elements of the two inner rows is larger, so that in each case an outer row and the adjacently arranged inner row of rolling elements a first and a second row pair, each with different Wälz stresses- and pitch circle diameters.
  • roller depending on the respective required load ratings with less or more than four rows trained as ball rolling elements with the same or different ball basic diameters.
  • ball rollers it is advantageous to additionally form the ball rollers on the edge parts of their treads or the edge parts of their raceways in the inner and outer ring with an expiring logarithmic profile to counteract occurring edge stresses between the ball rollers and their raceways.
  • the inventively designed roller according to claims 4 and 5 further characterized by the fact that the adjacent rolling elements of both pairs of rows are each arranged on a common axis of rotation and parallel to each other inclined Druckwinkelachsen and both pairs of rows of rolling elements in O Arrangement against each other are hired.
  • the rolling elements of each pair of rows are preferably guided in each case in a common, designed as a plastic cage cage bearing cage such that each arranged on a common axis of rotation rolling elements are arranged in a common cage window with their facing side surfaces adjacent to each other and thus in an advantageous One way one way lead each other.
  • This Hüllkegel bearing kinematics which is known per se from tapered roller bearings, represents an optimum for angular contact bearings of all types with regard to bearing load capacity, wear reduction and service life, and moreover, in the specific case, causes the respective adjacent ball rollers of two adjacent rows to roll synchronously with one another or that at different relative speeds between these ball rollers, the friction occurring is reduced.
  • roller An alternative embodiment of a roller according to the invention designed according to claim 6 beyond, the roller only with three rows trained as ball rollers rolling elements, all of which have an identical diameter of the ball base and the same pitch circle diameter.
  • the rolling elements formed in this way are arranged on mutually perpendicular pressure angle axes and are guided in rows in individual, preferably designed as Kunststoffschnappkarfige bearing cages.
  • Such an embodiment has proven to be particularly advantageous for applications in which the roller at high operating speeds higher radial loads but lower axial forces, such as in conveyor systems or linear guide systems, is exposed.
  • it is also possible in such trained rollers these trained with less or more than three rows designed as ball rollers rolling with the same ball basic diameters.
  • both the outer surface of the outer ring and the running surfaces of the rolling elements or their outer and inner races in the outer ring or inner ring or roller journal have a wear-reducing coating.
  • a wear-resistant layer of Triondur ® or Balinit ® or a thin layer chromium has proved, because each of these coatings protecting a up to 80% lower coefficient of friction compared to a pairing has steel-steel dry, so that both the utility life of the Roller in relation to the mating track and the service life of the rolling element set of the roller can be significantly increased.
  • the inventively designed roller thus compared to the rollers known from the prior art has the advantage that it has a higher load capacity and a lower frictional torque due to the use of multiple rows of ball rollers as rolling elements with the same or approximately the same axial and radial dimensions as known rollers.
  • the ball rollers allow by their point contact to the raceways a more favorable distribution of lubricant in the roller and their reduced Axialbauraum the formation of an enlarged lubricant deposits and the use of optimized seals through which a centrifugal force due to leakage of the lubricant from the roller is effectively avoided.
  • FIG. 1 shows an enlarged cross section through a first embodiment of an inventively designed roller
  • FIG. 2 shows an enlarged cross section through a second embodiment of an inventively designed roller.
  • From Figure 1 is clearly a suitable for the gripper shaft control of a sheet-fed offset printing machine roller 1, in which a plurality in four rows 2, 3, 4, 5 juxtaposed rolling elements 6, 7 in four outer races 8, 9, 10, 11 at the outer circumferential surface 12 of an inner ring 13 as well as in four inner raceways 14, 15, 16, 17 roll on the inner circumferential surface 18 of a thick-walled outer ring 19, the outer lateral surface 20 has a convex contour in cross-section and is provided for direct rolling on a cylindrical mating track.
  • All rolling elements 6, 7 of this roller 1 are inventively designed as ball rollers, each having two axial side symmetrically flattened from its basic spherical shape, parallel to each other arranged faces and thus characterized over conventional bearing balls with the same load capacity by such a narrow design that despite the in four rows 2, 3, 4, 5 juxtaposed rolling elements 6, 7 no changes in the axial and radial dimensions of the roller 1 are necessary.
  • the two inner rows 3, 4 are formed with an identical pitch diameter, which is smaller than the also identical pitch circle diameter of the two outer rows 2, 5 and that at the same time the diameter of the ball basic shape of the rolling elements 6 of the two outer rows 2, 5 is greater than the diameter of the rolling elements 7 of the two inner rows 3, 4 is formed.
  • a special feature of the roller 1 shown in Figure 1 is that each form an outer row 2, 5 and the adjacent inner row 3, 4, a first and a second row pair 21, 22 and the adjacent rolling elements 6, 7 of these two row pairs 21st , 22 each on a common axis of rotation 23, 24 and on mutually parallel oblique pressure angle axes 25, 26, 27, 28 are arranged.
  • Both pairs of rows 21, 22 of the rolling elements 6, 7 are in O arrangement against each other employed and are each guided in a common, designed as a plastic cage cage bearing cage 29, 30 such that each arranged on a common axis of rotation 23, 24 rolling elements , 7 are arranged in a common cage window and one another mutually lead or that the adjacent ball rollers of two adjacent rows 2, 3 and 4, 5 synchronously roll to each other.
  • FIG. 2 shows a roller 1 'which is particularly suitable for conveyor systems or linear guide systems, in which, unlike roller 1 described above, a multiplicity of rolling elements 6 arranged side by side in three rows 2, 3, 4 in three outer races 8, 9, 10 on the outer circumferential surface 12 of an inner ring 13 and in three inner races 14, 15, 16 roll on the inner circumferential surface 18 of a thick-walled outer ring 19, whose outer lateral surface 20 also has a convex contour in cross-section.
  • the rolling elements 6 are also formed as ball rollers, each having two axially symmetrical flattened from its basic spherical shape, parallel to each other arranged end faces and rows in three in individual, designed as Kunststoffschnappkarfige bearing cages 29, 30, 31 out.
  • the rolling elements 6 are also formed with an identical diameter of the ball basic shape and with the same pitch circle diameter and arranged parallel to each other vertically running Druckwinkelachsen 25, 26, 27, so that they can be loaded at high operating speeds and lower axial forces with higher radial forces ,
  • both the outer circumferential surface 20 of the outer ring 19 and the outer and inner races 8, 9, 10, 11 and 14, 15, 16, 17 in the outer ring 19 and in the inner ring 13 a wear-reducing coating of Triondur ® , in order to increase the service life of the roller 1, 1 'on.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine zur Greiferwellensteuerung an Bogen-Offsetdruckmaschinen geeignete Laufrolle (1), bei welcher eine Vielzahl in mehreren Reihen (2, 3, 4, 5) nebeneinander angeordneter Wälzkörper (6, 7) in mehreren Außenlaufbahnen (8, 9, 10, 11) an der äußeren Mantelfläche (12) eines Innenrings (13) sowie in mehreren Innenlaufbahnen (14, 15, 16, 17) an der innere Mantelfläche (18) eines dickwandigen Außenrings (19) abrollen, dessen äußere Mantelfläche (20) eine im Querschnitt konvexe Kontur aufweist und für das direkte Abrollen auf einer zylindrischen Gegenlaufbahn vorgesehen ist. Erfindungsgemäß sind sämtliche Wälzkörper (6, 7) der Laufrolle (1) als Kugelrollen ausgebildet, die jeweils zwei axialseitig symmetrisch von ihrer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen aufweisen und sich somit gegenüber herkömmlichen Lagerkugeln bei gleicher Tragfähigkeit durch eine derart schmale Bauweise auszeichnen, dass trotz der in vier Reihen (2, 3, 4, 5) nebeneinander angeordneten Wälzkörper (6, 7) keine Veränderungen der Axial- und Radialabmessungen der Laufrolle 1 notwendig sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Laufrolle, insbesondere zur Greiferwellensteuerung an Bogen-Offsetdruck- maschinen
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Laufrolle nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , und sie insbesondere vorteilhaft bei Laufrollen zur Greiferwellensteuerung an Bogen-Offsetdruckmaschinen oder für Steuerrollen im Falzwerk von Rollen-Offsetdruckmaschinen anwendbar.
Hintergrund der Erfindung
Laufrollen sind bewährte, hoch tragfähige und vielseitig verwendbare Maschinenelemente, die in unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz kommen. Die geläufigsten Ausführungsformen stellen dabei Stützrollen, Kurvenrollen und Standard-Laufrollen dar, die sich zumeist durch verschiedene Wälzkörpersätze unterscheiden und entweder einen herkömmlichen Innenring oder einen Rollenzapfen aufweisen. Alle Ausführungsformen zeichnen sich jedoch vor allem durch ihre dickwandigen Außenringe aus, durch die sie besonders gut für das direkte Abrollen auf Kurvenscheiben oder anderen ebenen oder zylindri- sehen Gegenlaufbahnen geeignet sind. Die äußere Mantelfläche dieses Außenrings weist dabei zumeist eine im Querschnitt konvexe Kontur auf, um bei Verkippung der Laufrolle deren Kantenbelastung und den Verschleiß der Gegenlaufbahn zu verringern. Da Laufrollen zur Aufnahme hoher radialer Belastungen sowie axialer Kräfte in beiden Richtungen geeignet sind, sind typische Anwendung von Laufrollen beispielsweise die Greiferwellensteuerung an Bo- gen-Off-setdruckmaschinen oder als Steuerrollen im Falzwerk von Rollen- Offsetdruck-maschinen oder auch deren Verwendung in Kurvengetrieben, Förderanlagen oder Linearführungssystemen. Derartige Laufrollen sind unter anderem durch den von der Anmelderin herausgegebenen Katalog „Wälzlager" vom Januar 2006 bekannt und werden auf den Seiten 822 bis 892 in den genannten Ausführungsformen als Stützrollen, Kurvenrollen und Standard-Laufrollen abgebildet und beschrieben.
Die gezeigten Stützrollen werden dabei durch einbaufertige Nadel- oder Zylinderrollenlager mit besonders dickwandigem Außenring gebildet, deren Wälzkörper durch vollnadelige oder käfiggeführte Nadelkränze oder durch vollrollige oder käfiggeführte ein- oder zweireihige Zylinderrollenkränze gebildet werden. Die Stützrollen können dabei mit oder ohne Axialführung des Außenrings sowie offen oder durch Lippen-, Spalt- oder Labyrinthdichtungen abgedichtet ausgebildet sein und werden mit oder ohne Innenring auf Achsen montiert.
Die dargestellten Kurvenrollen entsprechen dagegen im Wesentlichen den Stützrollen mit Axialführung, weisen jedoch anstelle des Innenrings einen massiven Rollenzapfen mit Befestigungsgewinde und eine Anlaufscheibe auf. Auch bei Kurvenrollen werden die Wälzkörper entweder durch vollnadelige oder käfiggeführte Nadelkränze oder durch vollrollige oder käfiggeführte ein- oder zweireihige Zylinderrollenkränze gebildet, die nach außen durch Lippen-, Spalt- oder Labyrinthdichtungen gegen Schmutz und Spritzwasser abgedichtet sind.
Als Standard-Laufrollen sind schließlich noch Laufrollen abgebildet, die in ih- rem Aufbau ein- oder mehrreihigen Rillen- oder Schrägkugellagern gleichen und im Wesentlichen aus einem Außenring einem Innenring sowie einer Vielzahl in zumeist zwei Kugelkränzen nebeneinander angeordneter Lagerkugeln bestehen, die in zwei Außenlaufbahnen an der äußeren Mantelfläche des Innenrings oder eines Rollenzapfens sowie in zwei Innenlaufbahnen an der inne- ren Mantelfläche des dickwandigen Außenrings abrollen. Die Kugelkränze werden dabei in Kunststoffkäfigen geführt und sind nach außen durch Lippenoder Spaltdichtungen gegen Schmutz und Spritzwasser abgedichtet. Als nachteilig bei den genannten Stütz- und Kurvenrollen hat es sich jedoch erwiesen, dass die als Lagernadeln oder Zylinderrollen ausgebildeten Wälzkörper einen Linienkontakt zu ihren Laufbahnen aufweisen, der ursächlich für ein relativ hohes Reibmoment und zusammen mit der hohen Walkarbeit des eingefüllten Schmierstoffes für eine erhöhte Wärmeentwicklung in der Laufrolle ist. Im Dauerbetrieb kann die erhöhte Wärmeentwicklung in der Laufrolle dabei zu einer Wärmeausdehnung ihrer Einzelteile führen, durch die das Reibmoment in der Laufrolle noch höher und deren Lebensdauer stark eingeschränkt wird. Ebenso ergibt sich durch den Linienkontakt der als Lagernadeln oder Zylinderrollen ausgebildeten Wälzkörper zu ihren Laufbahnen im Zusammenhang mit hohen Betriebsdrehzahlen und den dabei wirkenden Fliehkräften eine ungünstige Schmierstoffverteilung in der Laufrolle, durch die es zu Mangelschmierung zwischen den Wälzkörpern und deren Laufbahnen und zu einer weiteren Erhöhung des Reibmomentes kommen kann. Außerdem haben sich die bisherigen Dichtungskonzepte sowohl an Stütz- und Kurvenrollen als auch an Standard-Laufrollen als noch nicht ausreichend erwiesen, um das bei hohen Betriebsdrehzahlen fliehkraftbedingt auftretende Ansammeln des Schmierstoffes innerhalb der Laufrollen an der Innenseite ihres Außenringes und das dadurch bedingte Austreten des Schmierstoffes durch die Dichtungen hindurch aus der Laufrolle wirksam zu vermeiden. Bei Standard-Laufrollen hat es sich darüber hinaus noch gezeigt, dass sie bei hoher Radial- und Axialbelastung und bei hohen Betriebsdrehzahlen schnell an die Grenzen ihrer Tragfähigkeit stoßen und durch eintretenden Schmierstoffmangel und Lagerüberhitzung eine extrem verkürzte Gebrauchsdauer aufweisen. Eine naheliegende Maßnahme zur Vermeidung solcher vorzeitigen Laufrollenausfälle wäre es zwar, deren Tragfähigkeit durch größer dimensionierte Wälzkörper oder durch Anordnung zusätzlicher Wälzkörperreihen zu steigern, jedoch gehen solche Maßnahmen in aller Regel immer zu Lasten der radialen und axialen Abmessungen der Laufrolle und erfordern zumeist aufwändige Änderungen der Anschlusskon- struktion. Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten
Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Laufrolle, insbesondere zur Greiferwellensteuerung an Bogen-Offsetdruckma- schinen zu konzipieren, welche bei gleichen oder annähernd gleichen Axial- und Radialabmessungen wie bekannte Laufrollen eine höhere Tragfähigkeit, ein geringeres Reibmoment, eine günstigere Schmierstoffverteilung und eine längere Gebrauchsdauer aufweist und bei der ein fliehkraftbedingtes Austreten des Schmierstoffes aus deren Dichtungen wirksam vermieden wird.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Laufrolle mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 derart gelöst, dass sämtliche Wälzkörper der Laufrolle als Kugelrollen ausgebildet sind, die jeweils zwei axialsei- tig symmetrisch von ihrer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen aufweisen.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es allein durch den Austausch der bisher als Lagerkugeln oder -nadeln oder als Zylinderrollen ausgebildeten Wälzkörper gegen als Kugelrollen ausgebildete Wälzkörper sowie durch eine daran angepasste Laufbahnausbildung in der Laufrolle bereits möglich ist, bei gleichzeitiger Senkung des Reibmomentes die Wälzkörperanzahl und damit die Tragfähigkeit einer Laufrolle derart zu steigern, dass sie auch für höhere Radiallasten bei hohen Betriebsdrehzahlen geeignet ist, wobei durch die axialseitig abgeflachte und damit schmale Ausbildung der Wälzkörper keine Veränderungen der Axial- und Radialabmessungen für eine derartige Laufrolle notwendig sind. Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrolle werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß den Ansprüchen 2 und 3 bei der erfindungsgemäß aus- gebildeten Laufrolle vorgesehen, dass sie bevorzugt vier Reihen als Kugelrollen ausgebildeter Wälzkörper aufweist, von denen die beiden inneren Reihen mit einem identischen Teilkreisdurchmesser ausgebildet sind, der kleiner als der ebenfalls identische Teilkreisdurchmesser der beiden äußeren Reihen ist. Zusätzlich ist dabei der Durchmesser der Kugelgrundform der Wälzkörper der beiden äußeren Reihen gegenüber dem Durchmesser der Wälzkörper der beiden inneren Reihen größer ausgebildet, so dass jeweils eine äußere Reihe und die daneben angeordnete innere Reihe der Wälzkörper ein erstes und ein zweites Reihenpaar mit jeweils unterschiedlichen Wälzkörper- und Teilkreis- durchmessern bilden. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, bei unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern zwischen den inneren und den äußeren Wälzkörperreihen die Kugelrollen aller Reihen mit dem gleichen Durchmesser der Kugelgrundform auszubilden. Ebenso wäre es denkbar, die Laufrolle abhängig von den jeweils erforderlichen Tragzahlen mit weniger oder auch mehr als vier Reihen als Kugelrollen ausgebildeter Wälzkörper mit gleichen oder unterschiedlichen Kugelgrundformdurchmessern auszustatten. Unabhängig davon ist es jedoch von Vorteil, die Kugelrollen an den Randpartien ihrer Laufflächen oder die Randpartien ihrer Laufbahnen im Innen- und Außenring zusätzlich mit einem auslaufenden logarithmischen Profil auszubilden, um damit auftretenden Kantenspannungen zwischen den Kugelrollen und ihren Laufbahnen entgegen zu wirken.
Ausgehend von der zuvor beschriebenen Ausbildung zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Laufrolle nach den Ansprüchen 4 und 5 desweiteren dadurch aus, dass die benachbarten Wälzkörper beider Reihenpaare jeweils auf einer gemeinsamen Rotationsachse sowie auf parallel zueinander schräg verlaufenden Druckwinkelachsen angeordnet sind und beide Reihenpaare der Wälzkörper in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind. Die Wälzkörper jedes Reihenpaares werden dabei bevorzugt in jeweils einem gemeinsamen, als Kunststofffensterkäfig ausgebildeten Lagerkäfig derart geführt, dass die jeweils auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordneten Wälzkörper in einem gemeinsamen Käfigfenster mit ihren zueinander weisenden Seitenflächen aneinander anliegend angeordnet sind und sich somit in vorteilhafter Weise einseitig gegenseitig führen. Darüber hinaus hat es sich als kinematisch besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchmesser und die Breiten der benachbarten Wälzkörper beider Reihen jeweils derart bemessen werden, dass sämtliche die Wälzkörper an ihren Außenkonturen tangierende Hüllkegel mit ihren Kegelspitzen genau auf dem Schnittpunkt der gemeinsamen Rotationsachse dieser Wälzkörper mit der Rotationsachse des Axial- Schrägwälzlager angeordnet sind. Diese an sich von Kegelrollenlagern her bekannte Hüllkegel-Lagerkinematik stellt ein Optimum für Schrägwälzlager aller Art hinsichtlich Lagerbelastbarkeit, Verschleißminderung und Gebrauchs- dauer dar und bewirkt darüber hinaus im konkreten Fall, dass die jeweils aneinander anliegenden Kugelrollen zweier benachbarter Reihen synchron zueinander abrollen bzw. dass bei unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten zwischen diesen Kugelrollen die auftretende Reibung reduziert wird.
Eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrolle ist es nach Anspruch 6 darüber hinaus, die Laufrolle lediglich mit drei Reihen als Kugelrollen ausgebildeter Wälzkörper auszubilden, die alle einen identischen Durchmesser der Kugelgrundform sowie den gleichen Teilkreisdurchmesser aufweisen. Die derart ausgebildeten Wälzkörper sind dabei auf parallel zueinander senkrecht verlaufenden Druckwinkelachsen angeordnet und werden reihenweise in einzelnen, bevorzugt als Kunststoffschnappkäfige ausgebildeten Lagerkäfigen geführt. Eine solche Ausführungsform hat sich besonders vorteilhaft für Anwendungen erwiesen, bei denen die Laufrolle bei hohen Betriebsdrehzahlen höheren Radialbelastungen dafür aber geringeren Axial- kräften, wie beispielsweise bei Förderanlagen oder Linearführungssystemen, ausgesetzt ist. Abhängig von den jeweils erforderlichen Tragzahlen ist es jedoch auch bei derartig ausgebildeten Laufrollen möglich, diese mit weniger oder auch mehr als drei Reihen als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern mit gleichen Kugelgrundformdurchmessern auszubilden.
Unabhängig von ihrer Ausführungsform ist es gemäß den Ansprüchen 7 und 8 noch eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrolle, dass axial neben den beiden äußeren Reihen der Wälzkörper jeweils eine als armierte Lippendichtung ausgebildete Abdichtung angeordnet ist, mit welcher der als Schmierstoffdepot ausgebildete Zwischenraum zwischen dem Außenring und dem Innenring oder dem Rollenzapfen der Laufrolle abgedichtet ist. Diese Lippendichtungen sind jeweils in einer hartgedrehten Ringnut in der inneren Mantelfläche des Außenrings lagefixiert und stützen sich über eine oder mehrere elastische Dichtlippen schleifend in jeweils einer Umlaufnut oder an einer anderen Fläche in/an der äußeren Mantelfläche des Innenrings oder des Rollenzapfens der Laufrolle ab. Derartige, an sich bekannte Lippendichtungen sind hierbei durch den Einsatz von Kugelrollen als Wälzkörper für die Laufrolle und dem damit verbundenen reduzierten axialen Bauraumbedarf des Wälzkörpersatzes besonders vorteilhaft anwendbar und tragen im Vergleich zu den bisher zumeist eingesetzten Spalt- bzw. Labyrinthdichtungen wesentlich zur Optimierung der Dichtwirkung gegen in den Zwischenraum zwischen dem Innenring und dem Außenring der Laufrolle eindringende Verunreinigungen und Feuchtigkeit bei. Außerdem bewirkt das Hartdrehen der Ringnuten für die Dichtungsbefestigung eine Erhöhung der Genauigkeit des Dichtungssitzes, durch die ein fliehkraftbedingtes Austreten des Schmierstoffes durch die Dichtungen hindurch aus der Laufrolle bei hohen Betriebsdrehzahlen wirksam vermieden wird.
Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagers durch Anspruch 9 noch vorgeschlagen, dass sowohl die äußere Mantelfläche des Außenrings als auch die Laufflächen der Wälzkörper oder deren Außen- und Innenlaufbahnen im Außenring bzw. Innenring oder Rollenzapfen eine verschleißmindernde Beschichtung aufweisen. Als besonders geeignet hat sich dabei eine Verschleißschutzschicht aus Triondur® oder Balinit® oder auch eine Dünnschichtverchromung erwiesen, da jede dieser Be- schichtungen einen bis zu 80 % niedrigeren Reibungskoeffizienten gegenüber einer Paarung Stahl-Stahl trocken aufweist, so dass sowohl die Gebrauchs- dauer der Laufrolle in Bezug auf deren Gegenlaufbahn als auch die Gebrauchsdauer des Wälzkörpersatzes der Laufrolle erheblich gesteigert werden kann. Zusammenfassend weist die erfindungsgemäß ausgebildete Laufrolle somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Laufrollen den Vorteil auf, dass sie durch die Verwendung von mehreren Reihen Kugelrollen als Wälzkörper bei gleichen oder annähernd gleichen Axial- und Radialabmessungen wie bekannte Laufrollen eine höhere Tragfähigkeit und ein geringeres Reibmoment aufweist. Außerdem ermöglichen die Kugelrollen durch ihren Punktkontakt zu den Laufbahnen eine günstigere Schmierstoffverteilung in der Laufrolle und durch deren reduzierten Axialbauraum die Bildung eines vergrößerten Schmierstoffdepots sowie den Einsatz optimierter Dichtungen, durch die auch ein fliehkraftbedingtes Austreten des Schmierstoffes aus der Laufrolle wirksam vermieden wird. Dadurch und durch zusätzliche Verschleißschutzschichten an der äußeren Mantelfläche des Außenrings und an den Laufflächen der Wälzkörper oder an deren Außen- und Innenlaufbahnen im Außenring bzw. Innenring oder Rollenzapfen kann die Gebrauchsdauer der Laufrolle wesentlich erhöht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die erfindungsgemäß ausgebildete Laufrolle wird nachfolgend in zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun- gen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen vergrößerten Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrolle;
Figur 2 einen vergrößerten Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrolle.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus Figur 1 geht deutlich eine für die Greiferwellensteuerung einer Bogen- Offsetdruckmaschine geeignete Laufrolle 1 hervor, bei der eine Vielzahl in vier Reihen 2, 3, 4, 5 nebeneinander angeordneter Wälzkörper 6, 7 in vier Außenlaufbahnen 8, 9, 10, 11 an der äußeren Mantelfläche 12 eines Innenrings 13 sowie in vier Innenlaufbahnen 14, 15, 16, 17 an der innere Mantelfläche 18 eines dickwandigen Außenrings 19 abrollen, dessen äußere Mantelfläche 20 eine im Querschnitt konvexe Kontur aufweist und für das direkte Abrollen auf einer zylindrischen Gegenlaufbahn vorgesehen ist. Sämtliche Wälzkörper 6, 7 dieser Laufrolle 1 sind dabei erfindungsgemäß als Kugelrollen ausgebildet, die jeweils zwei axialseitig symmetrisch von ihrer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen aufweisen und sich somit gegenüber herkömmlichen Lagerkugeln bei gleicher Tragfähigkeit durch eine derart schmale Bauweise auszeichnen, dass trotz der in vier Reihen 2, 3, 4, 5 neben- einander angeordneten Wälzkörper 6, 7 keine Veränderungen der Axial- und Radialabmessungen für die Laufrolle 1 notwendig sind.
Desweiteren ist in Figur 1 zu sehen, dass von den vier Reihen 2, 3, 4, 5 als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern 6, 7 die beiden inneren Reihen 3, 4 mit einem identischen Teilkreisdurchmesser ausgebildet sind, der kleiner als der ebenfalls identische Teilkreisdurchmesser der beiden äußeren Reihen 2, 5 ist und dass gleichzeitig der Durchmesser der Kugelgrundform der Wälzkörper 6 der beiden äußeren Reihen 2, 5 größer als der Durchmesser der Wälzkörper 7 der beiden inneren Reihen 3, 4 ausgebildet ist.
Eine Besonderheit der in Figur 1 gezeigten Laufrolle 1 ist es, dass jeweils eine äußere Reihe 2, 5 und die daneben angeordnete innere Reihe 3, 4 ein erstes und ein zweites Reihenpaar 21 , 22 bilden und die benachbarten Wälzkörper 6, 7 dieser beiden Reihenpaare 21 , 22 jeweils auf einer gemeinsamen Rotations- achse 23, 24 sowie auf parallel zueinander schräg verlaufenden Druckwinkelachsen 25, 26, 27, 28 angeordnet sind. Beide Reihenpaare 21 , 22 der Wälzkörper 6, 7 sind dabei in O-Anordnung gegeneinander angestellt und werden jeweils in einem gemeinsamen, als Kunststofffensterkäfig ausgebildeten Lagerkäfig 29, 30 derart geführt, dass die jeweils auf einer gemeinsamen Rotations- achse 23, 24 angeordneten Wälzkörper 6, 7 in einem gemeinsamen Käfigfenster angeordnet sind und sich einseitig gegenseitig führen bzw. dass die aneinander anliegenden Kugelrollen zweier benachbarter Reihen 2, 3 und 4, 5 synchron zueinander abrollen. In Figur 2 ist dagegen eine besonders für Förderanlagen oder Linearführungs- systeme geeignete Laufrolle 1 ' dargestellt, bei der im Unterschied zur zuvor beschriebenen Laufrolle 1 eine Vielzahl in drei Reihen 2, 3, 4 nebeneinander angeordneter Wälzkörper 6 in drei Außenlaufbahnen 8, 9, 10 an der äußeren Mantelfläche 12 eines Innenrings 13 sowie in drei Innenlaufbahnen 14, 15, 16 an der innere Mantelfläche 18 eines dickwandigen Außenrings 19 abrollen, dessen äußere Mantelfläche 20 ebenfalls eine im Querschnitt konvexe Kontur aufweist. Die Wälzkörper 6 sind dabei ebenfalls als Kugelrollen ausgebildet, die jeweils zwei axialseitig symmetrisch von ihrer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen aufweisen und reihenweise in drei in einzelnen, als Kunststoffschnappkäfige ausgebildeten Lagerkäfigen 29, 30, 31 geführt werden. Deutlich sichtbar sind die Wälzkörper 6 darüber hinaus mit einem identischen Durchmesser der Kugelgrundform und mit dem gleichen Teilkreisdurchmesser ausgebildet sowie auf parallel zueinander senkrecht ver- laufenden Druckwinkelachsen 25, 26, 27 angeordnet, so dass sie bei hohen Betriebsdrehzahlen sowie geringeren Axialkräften mit höheren Radialkräften belastbar sind.
Schließlich ist in den Figuren 1 und 2 noch zu sehen, dass bei beiden gezeig- ten Ausführungsformen der Laufrolle 1 , 1 ' axial neben den beiden äußeren Reihen 2 und 5 bzw. 2 und 4 der Wälzkörper 6 jeweils eine als armierte Lippendichtung 32, 33 ausgebildete Abdichtung angeordnet ist, mit welcher der als Schmierstoffdepot ausgebildete, nicht näher bezeichnete Zwischenraum zwischen dem Außenring 19 und dem Innenring 13 der Laufrolle 1 , 1 ' abge- dichtet ist. Diese, durch den Einsatz von Kugelrollen als Wälzkörper 6, 7 und dem damit verbundenen reduzierten axialen Bauraumbedarf des Wälzkörpersatzes bauraumoptimiert anwendbaren Lippendichtungen 32, 33 sind deutlich sichtbar jeweils in einer hartgedrehten Ringnut 34, 35 in der inneren Mantelfläche 18 des Außenrings 19 lagefixiert und stützen sich über eine elastische Dichtlippe schleifend in jeweils einer Umlaufnut 36, 37 in der äußeren Mantelfläche 20 des Innenrings 13 der Laufrolle 1 , 1 ' ab. Darüber hinaus weisen sowohl die äußere Mantelfläche 20 des Außenrings 19 als auch die Außen- und Innenlaufbahnen 8, 9, 10, 11 und 14, 15, 16, 17 im Außenring 19 und im Innen- ring 13 eine verschleißmindernde Beschichtung aus Triondur® auf, um die Gebrauchsdauer der Laufrolle 1, 1' weiter zu erhöhen.
Bezugszahlenliste
i , r Laufrolle 19 äußere Mantelfläche von 19
1 Reihe von 6 20 Reihenpaar von 2 und 3
2 Reihe von 7 bzw. 6 21 Reihenpaar von 4 und 5
3 Reihe von 7 bzw. 6 22 Rotationsachse von 21
4 Reihe von 6 23 Rotationsachse von 22
5 Wälzkörper 24 Druckwinkelachse von 2
6 Wälzkörper 25 Druckwinkelachse von 3
7 Außenlaufbahn in 12 26 Druckwinkelachse von 4
8 Außenlaufbahn in 12 27 Druckwinkelachse von 5
9 Außenlaufbahn in 12 28 Lagerkäfig von 21 bzw. 2
10 Außenlaufbahn in 12 29 Lagerkäfig von 22 bzw. 3
11 äußere Mantelfläche von 13 30 Lagerkäfig von 4
12 Innenring von 1 , 1 ' 31 Lippendichtung
13 Innenlaufbahn in 18 32 Lippendichtung
14 Innenlaufbahn in 18 33 Ringnut für 32
15 Innenlaufbahn in 18 34 Ringnut für 33
16 Innenlaufbahn in 18 35 Umlaufnut für 32
17 innere Mantelfläche von 19 36 Umlaufnut für 33
18 Außenring von 1 , 1 '

Claims

Patentansprüche
1. Laufrolle (1 ), insbesondere zur Greiferwellensteuerung an Bogen-Offset- druckmaschinen, bei welcher eine Vielzahl in mehreren Reihen (2, 3, 4, 5) nebeneinander angeordneter Wälzkörper (6, 7) in mehreren Außenlaufbahnen (8, 9, 10, 11 ) an der äußeren Mantelfläche (12) eines Innenrings (13) oder Rollenzapfens sowie in mehreren Innenlaufbahnen (14, 15, 16, 17) an der innere Mantelfläche (18) eines dickwandigen Außenrings (19) abrollen, dessen äußere Mantelfläche (20) eine im Querschnitt ebene oder konvexe Kontur aufweist und für das direkte Abrollen auf einer ebenen oder zylindrischen Gegenlaufbahn vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Wälzkörper (6, 7) der Laufrolle (1 ) als Kugelrollen ausgebildet sind, die jeweils zwei axialseitig symmetrisch von ihrer Kugelgrundform abgeflachte, parallel zueinander angeordnete Stirnflächen aufweisen.
2. Laufrolle (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie bevorzugt vier Reihen (2, 3, 4, 5) als Kugelrollen ausgebildeter Wälzkörper (6, 7) aufweist, von denen die beiden inneren Reihen (3, 4) mit einem identischen Teilkreisdurchmesser ausgebildet sind, der kleiner als der ebenfalls identi- sehe Teilkreisdurchmesser der beiden äußeren Reihen (2, 5) ist.
3. Laufrolle (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kugelgrundform der Wälzkörper (6) der beiden äußeren Reihen (2, 5) gegenüber dem Durchmesser der Wälzkörper (7) der beiden inneren Reihen (3, 4) größer ausgebildet ist und jeweils eine äußere Reihe (2, 5) und die daneben angeordnete innere Reihe (3, 4) ein erstes und ein zweites Reihenpaar (21 , 22) bilden.
4. Laufrolle (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die be- nachbarten Wälzkörper (6, 7) beider Reihenpaare (21 , 22) jeweils auf einer gemeinsamen Rotationsachse (23, 24) sowie auf parallel zueinander schräg verlaufenden Druckwinkelachsen (25, 26, 27, 28) angeordnet sind und beide Reihenpaare (21 , 22) der Wälzkörper (6, 7) in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind.
5. Laufrolle (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- körper (6, 7) jedes Reihenpaares (21 , 22) bevorzugt in einem gemeinsamen, als Kunststofffensterkäfig ausgebildeten Lagerkäfig (29, 30) geführt werden und dabei die jeweils auf einer gemeinsamen Rotationsachse (23, 24) angeordneten Wälzkörper (6, 7) einseitig sich gegenseitig führend in einem gemeinsamen Käfigfenster angeordnet sind.
6. Laufrolle (1 ') nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie bevorzugt drei in einzelnen Lagerkäfigen (29, 30, 31 ) geführte Reihen (2, 3, 4) als Kugelrollen ausgebildeter Wälzkörper (6) aufweist, die mit einem identischen Durchmesser der Kugelgrundform sowie mit dem gleichen Teilkreis- durchmesser ausgebildet sowie auf parallel zueinander senkrecht verlaufenden Druckwinkelachsen (25, 26, 27) angeordnet sind.
7. Laufrolle (1 , 1 ') nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass axial neben den beiden äußeren Reihen (2, 5 bzw. 4) der Wälzkörper (6) jeweils eine als armierte Lippendichtung (32, 33) ausgebildete Abdichtung angeordnet ist, mit welcher der als Schmierstoffdepot ausgebildete Zwischenraum zwischen dem Außenring (19) und dem Innenring (13) oder Wellenzapfen der Laufrolle (1 , 1 ') abgedichtet ist.
8. Laufrolle (1 , 1 ') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippendichtungen (32, 33) jeweils in einer hartgedrehten Ringnut (34, 35) in der inneren Mantelfläche (18) des Außenrings (19) lagefixiert sind und sich über eine oder mehrere elastische Dichtlippen schleifend in jeweils einer Umlaufnut (36, 37) in der äußeren Mantelfläche (20) des Innenrings (13) oder Rollenzapfens der Laufrolle (1 , V) abstützend angeordnet sind.
9. Laufrolle (1 , 1 ') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die äußere Mantelfläche (20) des Außenrings (19) als auch die Laufflächen der Wälzkörper (6, 7) oder deren Außen- und Innenlaufbahnen (8, 9, 10, 11 und 14, 15, 16, 17) im Außenring (19) bzw. im Innenring (13) oder im Rollenzapfen eine verschleißmindernde Beschichtung, beispielsweise aus Tri- ondur oder eine Dünnschichtverchromung, aufweisen.
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