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Lagervorrichtung =============================== Die Erfindung betrifft
eine Lagervorrichtung zum Tragen einer Welle und insbesondere eine Nadellagervorrichtung,
deren äußere Lauffläche auf ihrer äußeren Oberfläche sphärisch ist und die gleitend
in eine Traglagerung bzw. ein Lagergehäuse so eingepaßt ist, daß sie eine selbstausrichtende
Bewegung ausführen und eine große Radialbelastung aushalten kann, obwohl die Vorrichtung
klein und leicht ist. Eine innere Lauffläche der Vorrichtung, die an ihrem Ende
einen Flansch hat, kann auf eine Welle entweder in Rechts- oder Linksrichtung aufgebracht
werden. Auf die Vorrichtung kann in irgendwelchen Richtungen eine Axial- bzw. Schubbelastung
ausgeübt werden, indem der Flansch der inneren Lauffläche in Berührung mit einer
Seite der äußeren Lauffläche kommt, wobei hier daswischenliegende Lager vorgesehen
sind.
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Es sind bereits viele Arten von Lagervorrichtungen bekannt. Die bekannten
Wälzlager können grob in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich in Kugellager und
Rollenlager. Bei den Kugellagern sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen
die äußere Lauffläche mit einer sphärischen äußeren Oberfläche in einem Lagergehäuse
gehalten ist, so daß die Vorrichtung eine selbsta-lsrichtende Bewegung ausführen
kann.
In diesem Fall verwendet man die Kugellager zwischen der inneren und äußeren Lauffläche.
Die Lager haben mit den beiden Laufflächen eine Punktberührung. Dementsprechend
wird der Teil des Lagergehäuses, wo die Last ausgeübt wird, entweder abhängig von
der inneren und äußeren Lauffläche, die auf übliche Weise in dem Lagergehäuse angeordnet
sind, verändert oder infolge der Selbstausrichtung des Lagers geneigt.
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Im letzteren Falle neigt das Lagergehäuse zu einer Uberlastung, da
die Lebensdauer des Lagergehäuses geeignet für die erstere Situation ausgelegt ist.
Unter bestimmten Umständen tritt in dem Lagergehäuse ein Knarren (Riß) auf oder
das Lagergehäuse bricht.
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Diese Nachteile werden hauptsächlich dadurch verursacht, daß die Kugellager,
die eine Punkt-zu-Punkt-Berührung ausführen, als Wälzmittel verwendet werden und
daß die Lagervorrichtung mit den darin untergebrachten Kugellagern dafür verwendet
wird, eine selbstausrichtende Bewegung auszuführen. Diese Nachteile sollen durch
die erfindungsgemäße Lagerung vermieden werden, indem ein, Rollanlaget veltendet
wird, das eine selbstausrichtende Bewegung ausführt.
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Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung
einer Lagervorrichtung für Radiallast bei welcher die äußere Lauffläche der Nadellagervorrichtung
kugelig bzw. sphärisch auf ihrer äußeren Oberfläche ausgebildet und in ein Lagergehäuse
so eingepaßt ist, daß es eine selbstausrichtende Bewegung ausführen kann.
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Weiterhin soll die erfindungsgemäße Lagervorrichtung so beschaffen
selen, daß sie nicht nur eine Radiallast sondern auch eine Axiallast aufnehmen kann.
Dies wird dadurch erreicht, daß ein Axialkul1ager maischen der äußeren Laufflächenseite
und
der Innenseite eines Flansches, der am Ende der inneren Lauffläche des Nadellagers
vorgesehen ist, angeordnet ist.
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Schließlich soll die erfindungsgemäße Lagervorrichtung mit ihrer
inneren Lauffläche, die einen Flansch aufweist, auf bzw. um eine Welle entweder
in Reohtsrichtung oder Linksrichtung aufgebracht werden können, damit auf die Vorrichtung
in Axialrichtung entweder nach rechts oder links Axialbelastungen aufgebracht werden
können. Die erfindangsgemäße Lagerung soll in ihrer Bauweise klein sein, ihr Gewicht
soll gering bleiben und sie soll außerdem eine große Belastung aushalten.
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Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lagervorrichtung Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. i.
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Fig. 3 und 4 sind Schnitte anderer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Lagervorrichtung.
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Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Nadellager 5 umfaßt eine äußere
Lauffläche 1, die auf ihrer-äußeren Oberfläche kugelig ist, und eine innere Lauffläche
3. Zwischen der äußeren Lauf~ fläche 1 und der inneren Lauffläche 3 sind eine Anzahl
von Lagernadeln 4 angeordnet, die von einem Käfig 41 gehalten sind. Dieses Nadellager
5 sitzt drehbar in einem entsprechenden kugeligen Teil 8 eines Lagergehäuses 7 mit
Befestigungs armen 6. In der inneren Oberfläche der äußeren Lauffläche sind als
Halterung des Käfigs 41 Seegerringe 51 befestigt. An jedem Ende der äußeren Lauffläche
sind Öldichtungen 52 vorgesehen, die mit der äußeren Oberfläche der inneren Lauffläche
3 in Berührung kommen.
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Die erfindungsgemäße Nadellagervorrichtung 5 ist in dem Lagergehäuse
gehalten, wobei die sphärische Oberfläche der äußeren Lauffläche 1 mit der sphärischen
inneren Oberfläche 8 des Lagergehäuses in Berührung steht. Wenn also in Richtung
der Welléna-chse a-a im Falle, daß eine Welle 9 gelagert ist, eine Neigung erfolgt,
muß die erfindungsgemäße Lager vorrichtung eine selbstausrichtende Bewegung ausführen
und nimmt die Last, die in einer Radialrichtung der Welle wirkt auf, wobei die sphärischen
Oberflächen 2 und 8 eusammenwir--ken.
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Auf diese Weise wird die auf die innere Lauffläche 3 ausgeübte Radiallast
gleichmäßig auf eine Anzahl von Nadeln 4 verteilt und auf die äußere Lauffläche
übertragen. Bei dieser Vorrichtung kann die konzentrierte Last keinesfalls auf das
Lagergehäuse wirken, was bei der Kugellager verwendenden Vorrichtung nicht der Fall
ist. Außerdem bleibt die auf die Vorrichtung ausgeübte Belastung ihrem Betrag nach
ohne Rücksicht auf die Lage des Nadellagers 5 in dem Lagergehäuse unverändert. Die.
Lagervorrichtung wird auf übliche Weise unter der Normalbelastung betrieben, so
daß die mechanische Festigkeit über der Gesamtvorrichtung gleichmäßig sein kann.
Die Lebensdauer der Vorrichtung kann beträchtlich erhöht werden.
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Bei der weiteren, in Fig. 3 gezeigten, Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die innere Lauffläche 3 gegenüber der vorhergehenden Ausführungsform
weitergebildet. Dabei ist um das Ende der inneren Lauffläche 3 ein Flansch lo ausgebildet.
Ein Lager mit einer Anzahl von Lagerkugeln, die von einem Käfig 11 gehalten werden1
ist zwischen der Innenseite des Flansches lo und der Seite der äußeren Lauffläche
1 angeordnet. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist zwischen der Innenseite
des Flansches lo und der Seite der
äußeren Lauffläche ein Gleitlager
i5, beispielsweise eine Nylonscheibe 14 angeordnet. Die innere Lauffläche 3' mit
dem Flansch 10, der in den beiden Ausführungsformen gezeigt ist, kann entweder in
Rechts- oder Linksrichtung der Wellenachse a-a eingesetzt werden. Die innere Lauffläche
3 ist weiterhin an der Welle 9 durch einen Schraubenbolzen 16 fest angebracht, der
durch die äußere Oberfläche des Flansches lo in die innere Oberfläche der inneren
Lauffläche geht. Zur Befestigung der Welle 9 an der inneren Lauffläche~3 kann für
die Übertragung der Axiallast der Welle 9 erforderlichenfalls die Welle 9 mit einem
abgestuften Teil für eine Anlaufverbindung versehen sein.
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Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen
kann die Axiallast auf die Vorrichtung entweder nach rechts oder links gerichtet
zusätzlich zu der selbstausrichtnden Wirkung und der Beibehaltung der Radialbelastung
gemäß der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 aufgebracht werden. Die Lager 13 und
15 für die Aufnahme der Axiallast sind lediglich zwischen der Innenseite des Flansches
1o und der Seite der äußeren Lauffläche angeordnet. Dadurch ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung hinsichtlich ihrer gonstruktion einfach, leicht zusammenzubauen, und
es können Belastungen sowohl in Radial- als auch in Axialrichtung auf die Lagervorrichtung
ausgeübt werden.