Schlag- und spielfreie Wellen-Lagerung. Die Erfindung bezieht sich auf eine schlag- und spielfreie Wellenlagerung mit zwei Lager stellen, von denen mindestens eine ein- und nachstellbar ist. Diese Lagerung wird vor zugsweise für die genaue Lagerung von Wellen oder Spindeln für Feinstbearbeitungsmaschinen, beispielsweise zum Zentrieren von Linsen oder für Schleifspindeln und ähnliches angewandt.
Die bekannten Wellenlagerungen für der artige Einrichtungen hatten den Nachteil, dass sie nach verhältnismässig kurzer Lebensdauer ausgelaufen waren und auch nicht ohne weiteres nachgestellt werden konnten, was insbeson dere bei Kugellagern der Fall war. Bei den bisher bekannten Gleitlagern für diese Zwecke war es sowieso bereits ausserordentlich schwie rig, wenn nicht gar unmöglich, ein genaues Laufen der Welle oder Spindel zu erzielen. Auch war ein nach Einpassung gut tragendes Lager nach erfolgtem Einlaufen nicht mehr schlagfrei.
Die Lagerung gemäss der Erfindung be zweckt diese Nachteile zu beseitigen, und ist gekennzeichnet durch Lagerkörper, deren auf einander gleitende Flächen sphärisch gekrümmt sind, wobei die Krümmungsmittelpunkte der von den beiden Lagerstellen aufgewiesenen Gleitflächen nicht zusammenfallen.
Die beiliegende Zeichnung stellt zwei Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform im Längsschnitt, und Fig. 2 zeigt einen Teil der zweiten Aus führungsform ebenfalls im Längsschnitt.
Die schlag- und spielfrei zu lagernde Welle 1 ist im Innern eines Gehäuses 2 an geordnet, das seinerseits zum Beispiel in einem Tragarm, Maschinenrahmen, Gehäuse 3 be festigt ist. Mit dem einen Wellenende fest verbunden ist ein Lagerkörper 4 mit sphärisch gekrümmter Gleitfläche 5. Dieser Lagerkör per 4 stützt sich auf einen fest im Gehäuse 2 angeordneten Gegenkörper 6 ab, der eben falls eine sphärisch gekrümmte Gleitfläche aufweist. Das andere Wellenlänge trägt eben- falls einen Lagerkörper B. Dieser Lagerkörper 8 stützt sich ebenfalls gegen einen fest im Gehäuse 2 angeordneten Gegenkörper 9 ab.
Auch bei diesen Lagerkörpern sind die Gleit flächen sphärisch gekrümmt, wobei ihr Krüm mungsmittelpunkt mit demjenigen der Gleit fläche 5 nicht zusammenfällt. Die Lager körper 6 und 9 werden durch Verschraubun gen 10 bezw. 11 in dem Gehäuse 2 gehalten, wobei gegebenenfalls noch besondere, an sich bekannte Mittel zur öldichten Einschliessung vorgesehen sein können. Der Lagerkörper 4 ist ebenfalls mittels einer einfachen gekon terten Verschraubung 12 fest mit dem Wellen ende verbunden. Eine gleiche Befestigung kann auch für den andern Lagerkörper 8 vorgesehen sein, wobei die Nach- und Ein stellung der Lagerung dann durch blosses Nachstellen der Verschraubung erfolgt.
Eine bessere und feinfühligere Ein- und Nachstellung wird jedoch erzielt mittels eines Differentialgewindemechanismus. Zu diesem Zweck ist der Lagerkörper 8 auf einer Buchse 7 am Wellenende gelagert, wobei die Buchse 7 mit Gewinde 13 versehen ist. In dieses Gewinde einschraubbar ist eine Ringverschraubung 14, die mittels eines weiteren Gewindes 15 gleich zeitig mit der Welle 1 verschraubt ist. Dabei ist die Steigung des Gewindes 15 unterschied lich gegenüber der Steigung des Gewindes 13, so dass eine Verstellung der Buchse 7 und damit des Lagerkörpers 8 gegenüber der Welle 1 bezw. dem Lagerkörper 9 nur nach Massgabe dieser Steigungsdifferenz erfolgt. Eine Kontermutter 16 dient zur Sicherung der Einstellung.
Der Lagerkörper 8 ist mittels der gekonterten Verschraubung 17 auf der Buchse 7 befestigt. Die Übertragung des Dreh momentes von der Welle auf die Buchse 7 erfolgt durch einen Aktnehmer 18 und von der Buchse 7 auf den Lagerkörper 8 durch einen Mitnehmer 19.
Etwa in der Nähe des grössten Durch messers der Gleitfläche ist jeweils in den beiden feststehenden Lagerkörpern 6 und 9 eine Öl- nute 20, bezw. 21 vorgesehen, die zur Auf nahme und Abführung des in das Lager hinein gezogenen Öls dient. Je eine Aussparung 22 bezw. 23 dient zur Abführung des Öls in eine Vorratskammer 24, die beispielsweise durch den zwischen Gehäuse 2 und Welle 1 ver bleibenden Hohlraum gebildet wird, von wo aus das<B>01</B> wieder zur Eintrittsstelle in den Gleitkörper fliessen kann (Fis. 1).
Statt der unmittelbaren Zuführung des Öls in die Vor ratskammer, kann das Öl auch erst einer Kühl vorrichtung zugeführt werden, die beispiels weise ans einem durch eine Büchse 32 gegen den Vorratsraum abgeschlossenen Gewinde gang 25 besteht und nach dessen Durchlaufen das Öl erst wieder in die Vorratskammer gelangt (Fis. 2).
An Stelle der Ein- und Nachstellung mit tels einfacher Verschraubungs- oder Dif ferentialgewinde ist bei der Ausführung nach Fig. 2 eine selbsttätige Ein- und Nachstell vorrichtung vorgesehen, die eine im Innern des Gehäuses 2 angeordnete Torsionsfeder 26 aufweist, die sich mit ihrem einen Ende gegen das entsprechend ausgebildete Gehäuse 2 und mit ihrem andern Ende gegen den sich an der ständigen Drehbewegung nicht beteiligen den Lagerkörper 27 abstützt. Der eigentliche Lagerkörper 4 ist durch einfache, gegebenen falls gekonterte Verschraubung mit der Welle 1 fest verbunden, während der Gegenkörper 27 mittels eines Gewindes 28 im Gehäuse 2 dreh- und verstellbar gelagert ist.
Das andere auf der Zeichnung nicht dargestellte Wellenende ist in der aus der Einrichtung nach Fig. 1 bekannten Weise ohne besondere Einstell möglichkeiten gelagert. Die Einstellung und selbsttätige Nachstellung erfolgt dadurch, dass die Torsionsfeder, welcher beim Zusammen bauen eine gewisse Vorspannung gegeben worden ist, unter der Wirkung dieser Vor spannung den Lagerkörper 27, der sich eilt gegen der Laufrichtung der Welle im Ge winde 28 dreht, gegen den Gleitkörper 4 presst, wobei sich der Anpressdruck nach der g ew. iilllteii Vorspannung der Torsionsfeder bestimmt.
Durch die besondere Ausbildung der Lagerfläche wird aber durch diese An pressung stets die gewollte Zentrierung der Welle erreicht. Ein entstellendes Abnutzungs spiel gleicht sich unter der Wirkung der Torsionsfeder durch verschiebendes Drehen des Lagerkörpers selbsttätig aus, so dass die spiel- und schlagfreie Lagerung stets beibe halten wird.
Zur Entlastung der beschriebenen Lage rung von durch den Wellenantrieb bedingten Querkräften ist bei der Einrichtung gemäss Fig. 2 die Antriebsscheibe 29 mittels einer besonderen Kugellagerung 30 in einer Ver längerung des Gehäuses 2 gelagert. Die Über tragung des Drehmomentes auf die Welle 1 erfolgt in bekannter Weise mittels eines Keils 31. Damit wird das Drehmoment ohne Querkräfte vom Antrieb auf die Welle über tragen.
Die sphärische Krümmung der Lagerkör per lässt sich technisch einwandfrei mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit herstellen. Dabei ist ein besonderer Vorteil die Tatsache, dass sich die sphärisch gekrümmten Flächen einläppen lassen und so einen ausserordentlich hoch wertigen Sitz und gute Laufeigenschaften des Lagers gewährleisten. Die aufeinander gleiten den eingeläppten Flächen ermöglichen einen Schmierzustand des Lagers, der wohl als ideale Flüssigkeitsreibung bezeichnet werden kann. Die Wahl geeigneter Werkstoffe für die Lagerkörper, beispielsweise hochwertiger Stahl für einen oder beide Lagerkörper, der gegebenenfalls auch gehärtet ist, ergibt eine weitere Verbesserung der Lauf- und Ver schleisseigenschaft der so ausgebildeten Lage rung.
Für die genaue und hochwertige Her stellung derartiger Lager mit sphärisch ge krümmten Flächen lassen sich besonders vor teilhaft die bekannten optischen Kontrollmittel für den Einpass- und Läppvorgang verwenden.