Zitat... die liefen auf der Innenkante des Ringes ...
... Fertig ist die Laube …
Meine Überlegung macht die Sache ja nicht komplizierter. Ich hatte ja nur Überlegungen zur Ursache gemacht, wenn es hakelig wird. Passende Neigung der Laufrollen ... fertig und sie rollen im Kreis und nicht nur "auf der Kante des Rings".
Angenommen, ich habe einen Holzring unten und einen oben. An beiden Ringen sind nun kreisförmig Gartenschläuche aufgeschraubt, in einem vernünftigen Abstand zueinander. Also sagen wir einfach mal 44mm, das wären etwa 1.3mm mehr als ein Golfball Durchmesser hat.
Nun füllen wir diese "Laufbahn" zwischen den Gartenschläuchen auf dem unteren Ring mit Golfbällen. Sodann setzen wir den oberen Ring darauf, die Golfbälle sind nun oben und unten zwischen den Gartenschläuchen gefangen. Im Prinzip also nichts anderes, als hätten man eine Nut in die Holzringe gefräst.
Dann reiben die Bälle mit Sicherheit am Außenschlauch, während sie auf dem Ring rollen. Die Drehachse ergibt sich aus meinen obigen Überlegungen, was dazu führt, dass eine Schleifbewegung entlang des Außenschlauchs auftritt.
Faktisch haben die Kugeln zwei Kontaktpunkte mit einem der Ringe: Lauffläche, Schlauchrand; im Grunde eine Art V-Nut für die Kugeln. Damit ist die Rollachse der Kugeln vorgegeben. Aber sie entspricht nicht der idealen Rollachse zwischen den Laufflächen.
... und ... die Drehachse B+C ist schon nicht optimal, weil die nicht für einen Kreislauf sorgt. Man müsste eine Lauffläche zur Mitte neigen (siehe meine Überlegungen oben zum Thema Kegel). Kugellagerhersteller lösen das, durch Optimierung ihrer Laufkuhlen in Axiallagern, so dass die Kugeln reine Rollbewegungen entlang der Kuhlen ausführen. Ich vermute durch zwei Kontaktpunkte symmetrisch zur idealen Drehachse der Kugel. Nagle mich da nicht fest, bin kein Maschinenbau-Ingenieur.
Da sich die Bälle gleichzeitig um Hoch- und Querachse drehen können
In zwei sich zueinander drehenden Kuhlen drehen die Kugeln am Ende genau über eine Achse, die meinen Überlegungen zum Kegelanschnitt der Laufflächen entsprechen. Du hast halt das Problem mit dem "Käfig".
Bei Rollen macht es keinen Unterschied, ob die Lauffläche flächig plan auf der Ebene rollt, oder, ob die Lauffläche selbst rund ist. Die Achsneigung sorgt bei letzterem für den Kreislauf.
PS: Bei einem Kugellager hat man zwei Laufflächen, die Geometrie der Achsneigung muss zusätzlich die Radien der Kontaktlinien auf den Laufflächen mit ins Kalkül nehmen.
Wie schwer wird das Kuppeldach?
Und von mir ein paar grundsätzliche Überlegungen ...
Wenn man da mit Kugeln oder Golfbällen ein Axiallager realisieren möchte, ist das eigentliche Problem die "Rundizität" des Rings der Seitenwand und das Gegenstück vom Dach. Die beiden Kuhlen, in denen die Kugeln rollen sollen, müssen perfekt konzentrisch sein.
Mit Rollen dürfte das einfacher gehen. Und deren Widerstand lässt sich verringern, wenn man die Laufflächen der Rollen dann kegelförmig rund abdreht und die Rollen leicht schräg montiert, so dass sie von allein im Kreis auf der Ebene rollen. Der Kegelwinkel ergibt sich aus dem Durchmesser der Kuppel. Eine gedachte Rolle mit einer Rollenbreite = Radius Kuppel würde spitz in der Mitte enden.***
Das Thema bekommt eine besondere Bedeutung, weil die Kuppel keine zentrale Nabe hat. Wollen die Rollen nicht von allein im Kreis laufen, verhakelt sich die Drehkuppel ständig. Gerade Rollen wollen halt immer geradeaus. Und man zieht oder schiebt ja immer auch nur einer Stelle am Rand (von Hand oder motorgetrieben), d.h. die Kraft zum Drehen enthält immer eine Komponete zum Verhakeln.
Die Rollen fest auf der Seitenwand und die Lauffläche als Teil des Daches hat den Vorteil, dass die Lauffläche nach unten zeigt und nicht so schnell verdreckt.
Reinhold: Das Problem mit dem Kreislauf lässt sich nicht mit dem Eisenbahnprofil lösen. Deren Räderlaufflächen sind auch kegelförmig, aber ... überleg mal ... in welche Richtung?
*** ballige Laufflächen bei im passenden Kegelwinkel schräg gestellten Rollen erfüllen ebenfalls die Bedingungen zum Kreisrollen.
