DE569368C

DE569368C - Rolling bearings of axles and shafts, preferably for axle bearings of rail vehicles

Info

Publication number: DE569368C
Application number: DE1930569368D
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Kugellagerfabriken AG
Current assignee: Vereinigte Kugellagerfabriken AG
Priority date: 1930-09-07
Filing date: 1930-09-07
Publication date: 1933-02-02

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um die Art der seitlichen Abstützung von Wälzlagern. Sie bezieht sich auf solche Lagerungen, bei denen die Innenringe unmittelbar 5 oder durch Spannhülsen auf einem abgesetzten Teil der Welle axial verspannt sind. Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens wird auf eine Eisenbahnachsbuchse Bezug genommen. Die bisher übliche Konstruktion war so, daß in einem Achsbuchsgehäuse ein oder mehrere Wälzlager eingebaut waren, deren Innenringe sich mit ihren nach der Wagenmitte zu liegenden Stirnflächen unter Druck gegen den Labyrinthring bzw. die benachbarte Spannhülse anleg'.en. Die Erfahrung hat gezeigt, daß der durch die schweren, vielfach stoßweise erfolgenden Belastungen vorwiegend auf Biegung beanspruchte Achsschenkel an der dem Notlauf zunächst gelegenen Kante der Spannhülse oder des Innenringes selbst an der Oberfläche verletzt wird, z. B. durch kleine, aber scharf eingeriebene Absätze am Achsschenkel. Diese Oberflächenbeschädigungen, die die Ursache von Dauerbrüchen an Achsen sind, entstehen, weil die starre Verspannung der Spannhülsen, Innenlaufringe und des Labyrinthringes mit der Achse einerseits zusätzliche Zugspannungen im Achsschenkel zur Folge hat, anderseits dazu führt, daß der Achsschenkel sich erst nach Überwindung großer Reibungskräfte durchbiegen kann. Beide Einflüsse beanspruchen den Achsschenkel vorwiegend in den Randzonen.The present invention is the type of lateral support of Rolling bearings. It refers to those bearings in which the inner rings are directly 5 or axially clamped by clamping sleeves on a stepped part of the shaft. In order to explain of the inventive concept, reference is made to a railway axle socket. The usual construction up to now was such that one or more roller bearings were installed in an axle box housing, their inner rings with their end faces facing the center of the carriage under pressure against the labyrinth ring or put on the adjacent clamping sleeve. Experience has shown that through the heavy, often intermittent loads mainly stressed on bending The steering knuckle is injured on the edge of the clamping sleeve or the inner ring itself on the surface, which is closest to the emergency run will, e.g. B. by small but sharply rubbed heels on the steering knuckle. This surface damage, which are the cause of fatigue fractures on axles, arise because of the rigid tensioning of the clamping sleeves, inner races and the labyrinth ring with the axle on the one hand additional tensile stresses in the steering knuckle has the consequence, on the other hand, leads to the fact that the steering knuckle is only after overcoming large frictional forces can bend. Both influences put stress on the steering knuckle mainly in the peripheral areas.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Übelstand, und zwar dadurch, daß zwischen den Stirnflächen des dem Notlauf nächst gelegenen Innenlaufringes und des Labyrinthringes oder Achsschenkels ein nachgiebiges Zwischenglied eingeschaltet wird. Zwar ist der axiale Anpressungsdruck bei belasteter Achse unter der Wirkung der Durchbiegung des Achsschenkeis auf dem einen Umfangsteil bedeutend stärker als auf dem anderen. Jedoch wird durch die Einfügung des nachgiebigen Zwischengliedes der zu Einarbeitungen auf dem Schenkel führende Kraftschluß abgeschwächt. Die Ebene der Notlaufschulter kann sich trotz der kraftschlüssigen Verspannung gegenüber der Mittellinie der Gehäusebohrung und damit auch der Wälzlagerbohrungen selbsttätig spitzwinklig einstellen. Die gleiche Wirkung etwa mit einem starken Abrunden der Spannhülsenkanten am dünnen Ende oder der Innenringe zu erreichen ist nicht möglich, weil dadurch der Kraftschluß nicht-aufgehoben wird.The present invention overcomes this drawback, in that between the end faces of the inner race closest to emergency running and the labyrinth ring or steering knuckle a resilient intermediate link is switched on. It is true axial contact pressure with a loaded axle under the effect of the deflection of the steering knuckle significantly stronger on one part of the circumference than on the other. However, through the insertion of the flexible intermediate member leading to the indentations on the thigh Frictional connection weakened. The level of the emergency shoulder can change despite the frictional connection Automatically adjust the tension relative to the center line of the housing bore and thus also the roller bearing bores at an acute angle. The same effect can be achieved with a strong rounding of the clamping sleeve edges at the thin end or the inner rings is not possible because the frictional connection is not canceled.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtThe invention is shown in the drawing, for example, namely shows

Abb. ι einen Querschnitt einer im übrigen normalen Rollenlagerachsbuchse mit einer nachgiebigen Scheibe zwischen den Stirnflächen des inneren Lagerringes und des Labyrinthringes,Fig. Ι a cross section of an otherwise normal roller bearing axle socket with a flexible one Washer between the end faces of the inner bearing ring and the labyrinth ring,

Abb. 2 die Ausbildung des Labyrinthringes mit balliger nachgiebiger Seitenfläche, Abb. 3 die Einschaltung einer Anzahl vonFig. 2 the formation of the labyrinth ring with a spherical, flexible side surface, Fig. 3 the inclusion of a number of

Ringen mit balliger Oberfläche zwischen dem Lagerinnenring und dem Labyrinthring,Rings with a spherical surface between the bearing inner ring and the labyrinth ring,

Abb. 4 die Einschaltung einer Ringfeder mit trapezförmigem Querschnitt zwischen dem Innenring und dem Labyrinthring.Fig. 4 shows the inclusion of an annular spring with a trapezoidal cross-section between the inner ring and the labyrinth ring.

Die Wälzlager ι und 2 sind vermittels der ίο Spannhülsen 3 und 4 in bekannter Weise auf dem Achsschenkel 5 durch die Achsmutter 6 befestigt. Außen sitzen sie in dem Achslagergehäuse 7. Der Innenring 8 des inneren Rollenlagers (Führungsrollenlager) legt sich mit seiner χ 5 Stirnfläche gegen den Zwischenring 9, der sich gegen den Labyrinthring 10 stützt. Dieser wieder lehnt sich gegen die Notlaufschulter 11. Die nachgiebige Zwischenlage 9 besteht aus einem geeigneten metallischen oder organischen ao Werkstoff. Es besteht auch die Möglichkeit, diesen nachgiebigen Ring durch eine geeignete Flüssigkeit, wie z. B. Öl oder Glycerin, zu ersetzen. Wenn der Konus des Lagerinnenringes 8 auf der Spannhülse 3 selbstsperrend ist, genügt es, das Lager so zu montieren, daß zwischen den Stirnflächen 12 der Innenringe 8 und dem Labyrinthring 10 bzw. der Spannhülse 3 ein Luftspalt bleibt. Diese Möglichkeit ist in der unteren Hälfte der Abb. 1 dargestellt. In der Abb. 2 wird eine andere konstruktive Art der Möglichkeit des Ausgleiches des Einflusses der Achsschenkeldurchbiegung gezeigt. Hier legt sich die Stirnfläche 12 des Innenringes 8 gegen eine ballige Fläche 14 des Labyrinthringes 10. Durch die Erhöhung des Flächendruckes tritt eine größere elastische Formänderung an den Berührungsstellen zwischen 12 und 14 ein. Zweckmäßig ist es unter Umständen, die ballige Fläche 14 nicht auf dem ganzen Umfang anliegen zu lassen, sondern sie durch Aussparungen 15 zu unterbrechen.The roller bearings ι and 2 are by means of the ίο clamping sleeves 3 and 4 in a known manner attached to the steering knuckle 5 by the axle nut 6. Outside they sit in the axle box 7. The inner ring 8 of the inner roller bearing (guide roller bearing) lies with its χ 5 face against the intermediate ring 9, which is supported against the labyrinth ring 10. This again leans against the emergency shoulder 11. The flexible intermediate layer 9 consists of a suitable metallic or organic ao material. There is also the possibility this resilient ring by a suitable liquid, such as. B. oil or glycerine to replace. If the cone of the bearing inner ring 8 is self-locking on the adapter sleeve 3, it is sufficient to mount the bearing so that between the end faces 12 of the inner rings 8 and the labyrinth ring 10 or the clamping sleeve 3 an air gap remains. This possibility is shown in the lower half of Fig. 1. Fig. 2 shows another constructive way of balancing the influence the steering knuckle deflection shown. The end face 12 of the inner ring 8 lies here against a convex surface 14 of the labyrinth ring 10. By increasing the surface pressure there is a greater elastic change in shape at the points of contact between 12 and 14 a. Under certain circumstances, it is useful not to have the convex surface 14 over the entire circumference to be applied, but to interrupt them by recesses 15.

Nach Abb. 3 legt sich die Fläche 12 gegen einen Ring 16. Dieser wird mit einer kugeligen Fläche gegen einen entsprechend geformten Zwischenring 17 gedrückt, der sich ebenfalls mit einer kugeligen Fläche gegen den entsprechend ausgebildeten Labyrinthring 10 abstützt. Die Radien der einzelnen Kugelflächen oder die besonderen Formen der Flächen können nach den praktischen Erfahrungen verschieden gewählt werden.According to Fig. 3, the surface 12 lies against a ring 16. This is rounded with a Surface pressed against a correspondingly shaped intermediate ring 17, which is also is supported with a spherical surface against the correspondingly designed labyrinth ring 10. The radii of the individual spherical surfaces or the special shapes of the surfaces can be can be chosen differently according to practical experience.

In Abb. 4 ist eine andere konstruktive Möglichkeit dargestellt. Hier sind die Ringe mit balliger Oberfläche der Abb. 3 gegen einen Druckring 18 und eine Ringfeder 19 mit trapezförmigem Querschnitt, der zwischen dem Ring 18 und dem Labyrinthring 10 liegt, ersetzt. Bei Durchbiegung des Achsschenkels 5 ändert sich der Durchmesser der Ringfeder 19 bei gleichzeitiger Verschiebung der Feder senkrecht zur Achsschenkelmittellinie.Another constructive option is shown in Fig. 4. Here are the rings with spherical surface of Fig. 3 against a pressure ring 18 and an annular spring 19 with trapezoidal Cross section, which lies between the ring 18 and the labyrinth ring 10, replaced. at Deflection of the steering knuckle 5 changes the diameter of the annular spring 19 at the same time Displacement of the spring perpendicular to the steering knuckle center line.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Anwendung des Erfindungsgedankens in bezug auf eine Eisenbahnachsbuchse dargestellt. Es ist naturgemäß möglich, die gleiche Konstruktion auch bei anderen Achsschenkellagerungen, ζ. Β. bei schweren Straßenfahrzeugen oder überhaupt bei schwer beanspruchten Lagerungen irgendwelcher Maschinen zur Anwendung zu bringen. Im Prinzip ändert sich an der Anbringung des nachgiebigen Zwischengliedes und der Wirkungsweise nichts.In the embodiment, the application of the inventive concept is with respect to a railway axle socket shown. It is of course possible to have the same construction also with other steering knuckle bearings, ζ. Β. in heavy road vehicles or at all to be used for heavily loaded bearings of any machines. In principle, the way in which the flexible intermediate link is attached and how it works changes nothing.

Claims

Patent claims:

1. Rolling bearings of axles and shafts, whose center line always coincides with the center line the housing bore coincides and the inner races of which are axially braced on a stepped part of the shaft, preferably for axle bearings of rail vehicles, characterized in that the shoulder plane of the shaft as a result of the arrangement flexible intermediate links (9, x6,17,18,19) between the shaft shoulder and the inner race, which is force-locked against it automatically adjustable at an acute angle in relation to the center line of the housing bore

. is.

2. Rolling bearing according to claim i, characterized characterized in that the intermediate links are made of resilient material that automatically returns to the starting position exist (liquids, resilient metals or non-metals).

3. Rolling bearing according to claim 1, characterized characterized in that the intermediate links are flexible due to their design (wedge or spherical surfaces 18,19,16,17).

1 sheet of drawings

BfeRUN. GEDBUCKT IN bER BEtCHSbRÜCKfcüfciBfeRUN. PRINTED IN BER BEtCHSBRÜCKfcüfci