Titel: | Kugel- und Rollenlager, ihre Konstruktion und Anwendung. |
Autor: | Dierfeld |
Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 308 |
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Kugel- und Rollenlager, ihre Konstruktion und
Anwendung.
Von Regierungsbaumeister Dierfeld.
(Fortsetzung von S. 295 d. Bd.)
Kugel- und Rollenlager, ihre Konstruktion und
Anwendung.
Textabbildung Bd. 326, S. 308
Fig. 49.Doppeldrucklager der Deutschen Kugellagerfabrik
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Fig. 50.Doppeldrucklager der Auto Machinery Co.
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Fig. 51.Doppeldrucklager von Schäfer & Cie.
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Fig. 52.Doppeldrucklager der Maschinenfabrik Rheinland.
Den Einbau von Doppeldrucklagern an Wellenenden sehen wir in Fig. 49 und 50. Das
Lager der Deutschen Kugellagerjabrik (Fig. 49) kann nach Lösen des äußeren Schraubdeckels
und der Muttern ganz nach rechts herausgezogen werden; auch eine Nachstellung des
Lagers ist möglich durch Anziehen der inneren Schraubplatte, die kleine Schraube
dient als Sicherung. Die Umkehrung dieser Konstruktion bildet das Lager der Auto Machinery Co. (Fig.
50); das Lager bleibt hier auf der Welle, während nach Lösen der
Schrauben das ganze äußere Gehäuse vom Lager abgezogen werden kann. Eine
Nachstellung ist hier nicht vorgesehen, beide Lager können ganz mit Oel gefüllt
werden.
Textabbildung Bd. 326, S. 308
Fig. 53.Kombiniertes Lager von Schäfer & Cie.
Textabbildung Bd. 326, S. 308
Fig. 54.Doppelt-kombiniertes Kugellager der Deutschen
Kugellagerfabrik.
Diesezweireihigen Doppeldrucklager sind ziemlich kompliziert und teuer, nehmen auch
viel Platz ein, daher strebten die Konstrukteure dahin, ein einreihiges Lager zu
bauen, das ebenfalls allen Ansprüchen genügte. So baut Schäfer in Schweinfurt ein Lager nach Fig.
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a ist die sich drehende Welle, b das stillstehende Gehäuse. Die beiden Kugeldruckscheiben c, d sind in den vier Buchsen e, f, g, h leicht drehbar und achsial einige Zehntel Millimeter
verschiebbar angeordnet. Erfolgt der Druck in Richtung i, dann drückt die Fläche q an die Scheibe d, und die Teile f, d
werden etwas nach rechts verschoben, bis Fläche n an
Fläche o anliegt; nunmehr werden sich die Teile f, d, g mit der Welle a
drehen, während die Teile b, c, e, h stillstehen, die
dazwischenliegende Kugelreihe aber sich abrollt. Erfolgt umgekehrt der Druck in
Richtung k, dann liegt Fläche p an der i Scheibe c an und c und g drehen sich mit
der Welle α, wobei die Fläche m an der Fläche l anliegt, die Teile b, d, e aber stillstehen. Ganz ähnlich wirkt das
Doppeldrucklager der Maschinenfabrik Rheinland (Fig. 52), so daß sich eine Erläuterung erübrigt. Die
Kugelflächen der Laufringe haben bei beiden Lagern den Zweck, den Druck gleichmäßig
auf alle Kugeln zu übertragen; auch bewirken sie, daß sich das ganze Lager bei
Druckwechsel zentriert, und zwar infolge der rotierenden Bewegung um so schneller
und sicherer. Nach Mitteilungen der betr. Firmen haben sich diese Lager im Betriebe
sehr gut bewährt und werden auch nach Normalien gebaut.
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Fig. 55.Kombiniertes Lager der Norma-Gesellschaft
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Fig. 56.Wellenlagerung von Gebr. Wetzel
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Fig. 57.Lager von Malicet et Blin.
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Fig. 58.Zweiteiliges Lager der Peniger Maschinenfabrik.
Es ist nicht zulässig, Druckkugellager radial zu beanspruchen, da sie hierdurch bald
zerstört werden würden. Da nun sehr oft mit radialer und achsialer Beanspruchung zu
rechnen ist, wird man dann neben einem Drucklager noch ein Ringlager einbauen
müssen; viele Firmen nehmen bei Ausbildung der Gehäuse für Drucklager gleich hierauf
Rücksicht. Fig. 53 zeigt ein derartig
zusammengestelltes Lager für Radial- und Achsialdruck von Schäfer & Cie.; a ist der Oelzufluß, b der Abfluß des Oeles. Viele Firmen bauen aber auch
normal einbaufertige kombinierte Lager; z.B. zeigt Fig.
54 ein komplettes Lager für Radial- und zweiseitige Achsialbeanspruchung
der Deutschen Kugellagerfabrik in Leipzig, dessen
Drucklager nachstellbar ist; die Laufbahnen für alle vier Lager befinden sich auf
einer auf der Welle befestigten Stahlbuchse. Das Lager der Norma-Gesellschajt (Fig.
55) ist für einseitigen Achsial- und für Radialdruck bestimmt und wird
auch normal gebaut; der Laufring ist hierbei mit einem Spurkranz zur Aufnahme der
Druckkugeln versehen. Die genaue Bearbeitung der beiden Rillen für Ring- und
Drucklager in einem Arbeitsstück wird aber wohl ziemlich schwierig sein.
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Fig. 59.Transmissionslager von Fichtel & Sachs.
Für die Montage der Radiallager gelten folgende Vorschriften: Die inneren Laufringe
sollen auf die Welle mit mäßigem Preßdruck aufgezogen werden und sind seitlich
einzuspannen, in der Regel zwischen einem Wellenansatz und einer Mutter oder
zwischen geeignete Rohrstücke. Die Außenringe sind saugend (verschiebbar) ohne
weitere Befestigung (Keile usw.) in die Gehäuse einzupassen; bei dieser Befestigung
der beiden Laufringe dreht sich der Außenring langsam mit, d.h. er wandert. Dieses
Wandern ist aber unbedenklich; die langsame Aenderung der belasteten Stellen
bedeutet sogar einen Vorteil. Sollen Wellen auf Kugellagern laufen, so muß der
Ausdehnung durch die Wärme Rechnung getragen werden. Deshalb und um bei
Arbeitsfehlern ein Verspannen der Kugelreihen zu verhindern, darf für jede
Wellenleitung nur ein Lager am Außenring seitlich eingespannt werden. Fig. 56 zeigt die Lagerung einer kurzen Welle nach
Ausführung von Gebr. Wetzel, Leipzig; die Außenringe
der Kugellager sind hierbei kugelig gedreht und ruhen in besonderen federnden Einstellringen, so
daß sich die Lager selbsttätig senkrecht zur Wellenachse einstellen können. Wäre die
Welle länger, so müßten zwischen die beiden gez. Lager (Fig. 56) mehrere Lager mit Spannhülse (Fig.
57) (Ausführung von Malicet et Blin,
Aubervilliers) gesetzt werden, deren äußere Laufringe verschiebbar wären. Dies Lager
ist einteilig und die Schmierung erfolgt durch Tropföler; leichter zu montieren sind
zweiteilige Lager nach Fig. 58 bis 60. Fig. 58
veranschaulicht eine Konstruktion der Peniger
Maschinenfabrik mit Oelniveaustand und selbsthätiger Schmierung; der
Kugelkäfig wirkt, ähnlich wie bei Ringschmierlagern der Schmierring, als Oelschöpfer
und Oelverteiler. Das Lager von Fichtel & Sachs (Fig. 59) hat
Kugelbewegung der Lagerschale und ist für glatte Wellen geeignet, während die
Ausführung von Fischer in Schweinfurt (Fig. 60) für abgesetzte Wellen bestimmt ist.
Textabbildung Bd. 326, S. 310
Fig. 60.Transmissionslager von Fischer.
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Fig. 61.Oelhaltendes Lager von Schäfer & Cie.
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Fig. 62.Lager von Fichtel & Sachs.
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Fig. 63.Zweireihenlager der Schwedischen Kugellagerfabrik.
Textabbildung Bd. 326, S. 310
Fig. 64.Transmissionslager von Fischer
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Fig. 65.Hängelager der D. W. F.
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Fig. 66.Wandkonsollager von Gebr. Wetzet.
Gegen Eindringen von Staub und Austreten von Oel sind diese Lager durch sogen.
Labyrinthdichtungen (Nuten mit eingelegten Filzringen) gesichert; in jenen Fällen,
wo Austreten des Oeles aus den Lagern unter allen Umständen verhindert werden muß,
z.B. bei Färbereimaschinen, sind nach der Bauart von Schäfer mehrfache Labyrinthdichtungen a, b
(Fig. 61) und Oelabschleuderrillen c, d anzubringen. Wenn sich die Welle stets nach einer
Richtung dreht, ist es auch vorteilhaft, die Rillen c,
d als Gewindegänge auszubilden und die Gangrichtung derselben so
anzuordnen, daß das anhaftende Oel stets nach der Lagermitte, dem Kugellager zu,
geleitet wird. Wo doppelseitige Achsialdrücke auftreten und das Lager nach allen
Richtungen hin beweglich sein muß, ist das Lager von Fichtel
& Sachs (Fig. 62) mit vollkommener
Kugelbewegung empfehlenswert, zwecks leichterer Revision und Montage ist dies Lager
geteilt. Für stärkere Radialbelastungen kommen zweireihige Lager in Betracht; wir
erwähnen hier nur das Lager der Schwedischen
Kugellagerfabrik (Fig. 63) mit
Selbsteinstellung und das Lager von Fischer (Fig. 64). Beide Lager sind geteilt und für
durchgehende Wellen bestimmt; bemerkenswert sind in Fig.
64 die Labyrinthdichtung sowie die Oelfangnuten mit Ablaßschrauben. Außer der doppelten
Tragfähigkeit haben Lager mit zwei Laufringsystemen nach Fig. 65 (Hängelager der D. W. F.) auch den
Vorteil, daß die Verwendung vorhandener Gleitlagerböcke nach Bauart Seilers möglich ist; es scheinen aber Lager mit einem
zweireihigen Laufringsystem, wie Fig. 23 oder 63, dieselben Vorteile zu haben, außerdem ist der
Platzbedarf geringer und der Preis niedriger.
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Fig. 67.Halslager der Peniger Maschinenfabrik.
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Fig. 68.Lautbuchse von Polysius.
Textabbildung Bd. 326, S. 311
Fig. 69.Oelkammerkugellager der Peniger Maschinenfabrik.
Wie verbreitet die Anwendung von Kugellagern im Transmissionsbau ist, erhellt aus der
Tatsache, daß auch Schon Spezialkonstruktionen wie Fig.
66, Wandkonsollager mit geringer Maulweite von Gebr. Wetzet, Leipzig, und Halslager für senkrechte Wellen (Fig. 67) der Peniger
Maschinenfabrik normalisiert in Serien von 5 zu 5 mm Wellendurchmesser
hergestellt werden. Besonders geeignet sind Kugellager für die Losscheiben von
Riemenantrieben usw., wo Gleitlager häufig warm laufen und viel Oel verbrauchen. So
sehen wir in Fig. 68 eine sogen.
Oelkammerkugellagerlaufbuchse von G. Polysius in
Dessau, die aus zwei zu einem Oelbehälter verschraubten Muffen mit zwei
Kugellaufringen besteht. Zwischen beiden Kugelringen wird ein mit Schöpfern
versehener Stellring auf die Welle gesetzt, welcher die Laufbuchse gegen seitliches
Verschieben sichert und das erforderliche Oel auf die Laufbahnen der Kugeln führt.
Die Losscheibe wird entweder zweiteilig ausgeführt und auf die Laufbuchse
aufgeklemmt oder bei einteiliger Ausführung mittels Flachkeil auf der Laufbuchse
befestigt. Fig. 69 zeigt eine etwas andere
Ausführung der Peniger Maschinenfabrik; hier ist die
Nabe der Losscheibe zur Aufnahme der Kugellager ausgebildet, die inneren Laufringe
sind durch Halterohre gestützt.
Textabbildung Bd. 326, S. 311
Fig. 70.Wellenlagerung einer Kreissäge von Gebr. Wetzel.
Textabbildung Bd. 326, S. 311
Fig. 71.Wellenlagerung für Holzhobelmaschinen von Gebr. Wetzel.
Textabbildung Bd. 326, S. 311
Fig. 72.Spindellagerung einer Bohrmaschine der Kugellagerfabrik
Wien.
Auch im Werkzeugmaschinenbau haben die Kugellager Eingang gefunden; besonders für
schnellaufende Maschinen der Holzbearbeitung sowie Metallbohr-, Fräs- und
Schleifmaschinen, neuerdings auch Drehbänken, wie die D. W.
F. mitteilen. Fig. 70 stellt z.B. die
Lagerung der Welle einer Kreissäge in zwei Spezialkugelstehlagern von Gebr. Wetzet, Leipzig, dar. Um die Baumaße der
Stehlager denen der früher verwendeten Gleitlager möglichst anzu passen, sind zur
Aufnahme des starken radialen Druckes anstelle eines großen Ringlagers in jedem
Stehlagerjezwei kleine Ringlager ohne Spannhülse eingebaut. Für
Abrichthobelmaschinen, wo große seitliche Drücke auftreten, wendet man eine Lagerung
nach Fig. 71 von derselben Firma an. Das linke
Stehlager ist zur gleichzeitigen Aufrahme des radialen und starken seitlichen
Druckes ausgebildet, während das andere Lager nur radialen Druck aufnimmt. Fig. 12 zeigt die Spindellagerung einer
Metallbohrmaschine nach Ausführung der Kugellagerfabrik
Wien, bei der besonders der kurze Bau bemerkenswert ist. Schäfer in Schweinfurt verwendet für senkrechte Bohr-
und Fräsmaschinen eine Lagerung nach Fig. 73.
Textabbildung Bd. 326, S. 312
Fig. 73.Lagerung von Schäfer & Cie.
Die obere wagerechte Welle i ist
mit einem Laufringlager f zur Aufnahme des radialen
Druckes und mit einem Drucklager e zur Aufnahme des
achsialen Kegelraddruckes versehen. Bei der senkrechten Welle nimmt das Drucklager
b den Druck des Kegelrades c auf. Schmierung erfolgt für die obere Welle durch den Oeler g und für die senkrechte Welle nach Lösen der Schraube
H. Nachstellbare Konuslager sind dort vorteilhaft anzuwenden, wo bei hohen
Tourenzahlen und geringen Drücken unter allen Umständen die Lagerung sowohl radial,
als auch achsial ohne jedes Spiel erfolgen muß, z.B. bei kleinen
Schleifmaschinenspindeln und dergl. Jedoch ist auf peinlichste Sorgfalt bei
Einstellen der Lager zu achten. In Fig. 74 sehen wir
eine solche Lagerung von Schäfer & Cie.; der
Außenring a des einen Konuslagers wird mittels Mutter
b seitlich festgespannt. Die genaue Einstellung des
Lagers bezw. des Außenringes f erfolgt durch
entsprechendes Verdrehen der Stellmuttern c d; e ist
eine Sicherungsmutter, die nach Justierung des Lagers fest angezogen wird.
Textabbildung Bd. 326, S. 312
Fig. 74.Spindellagerung für Schleifmaschinen von Schäfer &
Cie.
(Fortsetzung folgt.)