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Lager
Es ist, bekannt, ein aus einem selbsteinstellenden kugelförmigen Körper (bestehendes Lager gemäss Fig. 1 der Zeichnung auszubilden. In dieser Figur, welche einen Querschnitt eines solchen bekannten Lagers darstellt, bezeichnet 1 einen kugelförmigen Körper, der meist aus einem porösen selbstschmierenden Material besteht und mit einer Bohrung 2 für die Lagerung der Welle versehen ist. Diese Kugel wird einerseits von einem Gehäuse 3 unterstützt, dessen kegelmantel- oder kugeloberflächenförmiger Teil an der Kugel anliegt, und anderseits von einem tellerförmigen Lager 5 unterstützt, das einen gleichfalls kegelmantel- oder kugeloberflächenförmigen Teil 6 und einen Teller 7 aufweist. Das Gehäuse 3 ist durch Zungen mit einer Deckplatte 9 verbunden.
Zwischen der Deckplatte 9 und dem tellerförmigen Lager 5 befindet sich eine Druckfeder 10, die einerseits an dem Teller 7 und anderseits an der Deckplatte 9 anliegt. Ferner ist noch ein mit öl getränkter Filzring 11 vorgesehen, wobei das öl durch das poröse Material der Kugel 1 hindurch aufgesaugt wird und eine Schmierung bewirkt. Die Praxis hat gezeigt, dass der beschriebenen Bauart, die insbesondere für Spindeln kleiner Elektromotoren mit einem Durchmesser von höchstens 15 mm bestimmt ist, Nachteile anhaften.
Wird nämlich auf die Spindel ein Druck in radialer Richtung ausgeübt, wie es bei kleinen Motoren zum Antrieb von Drehtellern der Fall ist, bei denen zwischen der Motorwelle und dem Drehteller ein axial mit Abstufungen versehenes einstellbares Zwischenrad benutzt wird, dann kann infolge des Radialdruckes auf, die Welle die Kugel zu rotierenden und schiebenden Bewegungen auf der Oberfläche 4 veranlasst werden, was bei jeder radialen Belastung der Welle auftreten kann. Dabei ist es möglich, dass das Lager 5 gleichfalls verschoben und die Feder 10 zusätzlich gespannt wird. Die Rückkehr der Welle in die richtige Lage ist dann mit Schwierigkeiten verbunden und die Kugel übt einen bremsenden Einfluss auf die Welle aus, da die Bohrung der Kugel selten in eine völlig konzentrische Lage bezüglich der Welle zurückkehrt.
Gerade im Zusammenhang mit dem Umstand, dass solche kleine Motoren eine nur geringe Leistung haben, nimmt dann die Drehzahl mit den bekannten unangenehmen Folgen ab. Es kommt sogar vor, dass ein geringer Stoss schon ausreicht, der Welle mit der Kugel ? eine mehr oder weniger schiefe Lage zu erteilen und dass dann die Welle nach einem solchen Stoss auf die oben beschriebene Weise gebremst wird. Ausserdem gelangt das tellerförmige Lager durch das Zusammendrücken der Feder in eine schiefe Lage, so dass die Möglichkeit einer Bremswirkung der Kugel infolge einer falschen Lage zunimmt, da das Lager in seiner schiefen Lage verbleibt, also nicht in die ursprüngliche Lage zurückkehrt.
Nach der Erfindung werden die erwähnten Nachteile bei einem nach Fig. 1 ausgebildeten Lager dadurch beseitigt, dass die nicht an der Kugel , anliegende Fläche des Gehäuses, an der sich das Federelement abstützt, einen Anschlag besitzt, der die Bewegung des tellerförmigen Lagers in dei Achsrichtung begrenzt, wobei das Federelement eine nahezu konstante Verstellkraft besitzt und durch zumindest angenäherte radialsymmetrische Ausbildung auf das tellerförmige Lager nur in axialer Richtung eine Richtkraft ausübt.
Nach der Erfindung wird somit die Bewegung des tellerförmigen Lagers begrenzt, wodurch dieses nur eine geringere Bewegung in der Achsrichtung ausführen kann. Dadurch kann das Federelement nur wenig eingedrückt und nicht überlastet werden und keinesfalls einen unsymmetrischen, stärkeren Druck auf den Teller ausüben.
Ausserdem muss das Federelement im Bereich, in dem das Eindrücken möglich ist, eine nahezu konstante Verstellkraft besitzen, so dass der Druck auf den Teller konstant ist und schliesslich darf
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inGrunde auch eine Verschiebung dieses Lagers in. radialer Richtung ausgeschlossen ist. Es ist einleuchtend, dass die Verschiebung des tellerförmigen Lagers innerhalb enger Grenzen parallel zu sich selbst erfolgt und, insoweit noch eine geringe Verdrehung auftritt,, diese, beim Anstossen des Tellers an den Anschlag korrigiert wird.
Der Anschlag kann naturgemäss aus dem Teil des Gehäuses bestehen, an dem das Federelement
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anliegt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Anlagefläche des Federelementes mit dem Anschlag jedoch von einem getrennten tellerförmigen Teil gebildet, so dass das eigentliche Gehäuse möglichst geschlossen bleiben kann.
Das nach der Erfindung anzuwendende Federelement kann verschiedene Formen haben ; nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist das Federelement eine Wellenfeder. Eine Wellenfeder hat keine Knickneigungen und ergibt in zusammengedrücktem Zustand keine unsymme- trische Belastung, so dass auf das tellerförmige Lager keine radiale Kraft ausgeübt wird und dieses Lager in keiner einzigen radialen Richtung einen Widerstand erfährt, der vom Widerstand in andern radialen Richtungen abweicht, oder mit andern Worten : das Lager kann in allen Richtungen über die Feder in zusammengedrücktem Zustand gleiten, ohne dass es darin eine Vorzugs- richtung aufweist.
Die Erfindung wird an Hand der ein Ausflhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 2 einen Schnitt durch ein Lager mit einem selbsteinstellenden kugelförmigen Körper darstellt, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Wellenfeder und Fig. 4 eine Vorderansicht der Wel- lenfeder nach Fig. 3 ist.
In Fig. 2 haben diejenigen Einzelteile, die den Teilen nach Fig. 1 entsprechen, gleiche Bezugszeichen. In Fig. 2 ist aber zwischen dem tellerförmigen Lager 5 und der Deckplatte 9 ein zweiter tellerförmiger Teil 12 angeordnet. Zwischen dem zweiten tellerförmigen Teil 12 und dem tellerförmigen Lager 5 befindet sich eine Wellen- feder 13. Der Teil 12 besitzt einen Kragen 14, der einen Anschlag für das Lager 5 darstellt. Bei nur leicht zusammengedrückter Feder 13 ist ein geringer Raum zwischen der Anschlagfläche des Kragens 14 und dem Teller 7 vorhanden.
Es ist einleuchtend, dass der Teller 7 eine nur geringe Bewegung in Richtung des tellerförmigen Teiles 14 ausführen kann ; bei dieser kleinen Bewegung wird die Wellenfeder 13 bereits weiter eingedrückt, doch hat dieses Eindrücken nicht zur Folge, dass auf das tellerförmige Lager 5 eine Kraft in radialer Richtung ausgeübt wird. Das Lager 5 kann im Gegenteil ohne Widerstand in allen Richtungen über die Feder 13 gleiten, so dass die Kugel in schiefer Lage nicht festgehalten wird oder in diese Lage zurückgleitet und die Welle nicht klemmen oder bremsen kann. Da die Wellenfeder keinen Richteffekt in einer besonderen Achsrichtung hat, ist der Teller 7 vollkommen frei in seiner Bewegung und kehrt also automatisch in diejenige Richtung zurück, die dem tellerförmigen Lager 5 von der Kugel aufgezwungen wird.
Bei grösserer radialer Belastung wird die Kugel 1 so stark gegen den kegelmantel-oder kugel- oberflächenförmigen Teil 4 gedrückt, dass sich die Kugel 1 nicht nur radial, sondern auch axial ver- schiebt. Durch diese axiale Verschiebung wird die Wellenfeder 13 eingedrückt, wodurch sie sich radial ausdehnt, wobei jeder Kontaktpunkt r. i- dial sowohl über den Teller 7 als auch aber den tellerförmigen Teil 12 weggleitet. Die Folge hievon ist, dass von Seiten der Wellenfeder 13 auf den Teller 7 keinerlei Radialkraft ausgeübt wird, wodurch sich dieser ohne irgendwelchen Aufwand bewegen kann.
Nach Wegfall der radialen auf die Welle ausgeübten Kraft kehrt die Welle in ihre ursprüngliche Lage zurück, wobei der Teller praktisch reibungslos wieder die richtige Lage einnimmt, wodurch ein Klemmen der Welle infolge einer schiefen Kugellage vermieden wird.
Man kann den getrennten tellerförmigen Teil 12 bzw. den Kragen 14 auch durch eine Ausstül- pung in der Verschlussplatte 9 ersetzen, doch besteht dann eine grössere Möglichkeit einer Verschmutzung des Lagers durch eindringenden Staub.
Schliesslich ist es auch möglich, an Stelle einer Wellen feder z. B. eine Gummifeder zu verwenden, welche aus einem geschlossenen Ring besteht. Dabei muss dann aber dafür Sorge getragen werden, dass das Ctl nicht zur Gummifeder gelangen kann und die Temperatur hinreichend niedrig bleibt. Der Gleitwiderstand für Gummi ist auch anders als für eine Wellenfeder.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lager, das aus einem selbsteinstellenden kugelförmigen Körper besteht, der mit einer Bohrung für die Lagerung der Welle versehen ist, wobei der Körper einerseits von einem Teil des Gehäuses des Lagers unterstützt wird, welcher Teil die Form eines Kegelmantels oder einer Kugeloberfläche hat, und die Unterstützung anderseits aus einem allseitig beweglichen, tellerförmigen Lager besteht, das aus einem Teil, der gleichfalls ein Teil eines Kegelmantels oder einer Ku- gelaberfläche ist, und einem Teller aufgebaut ist, wobei das Lager einem gegenüber der Welle axial gerichteten Druck eines Federelementes unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht an der Kugel anliegende Fläche des Gehäuses, an der das Federelement sich abstützt, einen Anschlag besitzt,
der die Bewegung des tellerförmi- gen Lagers in der Achsrichtung begrenzt, wobei das Federelement eine nahezu konstante Verstel- kraft besitzt und durch zumindest angenäherte radial-symmetrische Ausbildung auf das tellerförmige Lager nur in axialer Richtung eine Richtkraft ausübt.