CH629576A5

CH629576A5 - Bearing arrangement for the shaft of a machine

Info

Publication number: CH629576A5
Application number: CH95978A
Authority: CH
Inventors: Erich Gruber
Original assignee: Zug Verzinkerei Ag
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1982-04-30
Also published as: DE2902841A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für die Welle einer Maschine, insbesondere für die Trommelwelle einer Waschmaschine. The present invention relates to a bearing arrangement for the shaft of a machine, in particular for the drum shaft of a washing machine.

Während des Betriebes einer Waschmaschine, bei welcher die Wäschetrommel beidseitig gelagert ist, führt die in dieser gelagerten Welle eine taumelnde Bewegung aus, welche durch hohe Belastungen de Wäschetrommel sowie durch Form- und Lagerfehler der Trommelwelle bewirkt wird. During the operation of a washing machine in which the washing drum is supported on both sides, the shaft which is supported in this carries out a wobbling movement which is caused by high loads on the washing drum and by shape and bearing errors in the drum shaft.

Im allgemeinen kann man solche taumelnde Bewegungen der Welle mit Hilfe eines Pendellagers aufnehmen. Wenn jedoch eine Welle gelagert werden soll, die sich in einer Flüssigkeit befindet, muss man auch für eine Abdichtung eines solchen Lagers sorgen. Eine derartige Abdichtung bereitet oft wesentliche Schwierigkeiten. In general, such wobbling movements of the shaft can be absorbed with the help of a self-aligning bearing. However, if a shaft is to be stored that is in a liquid, then such a bearing must also be sealed. Such a seal often presents significant difficulties.

Es ist auch bekannt, in solchen Fällen ein gewöhnliches radiales Lagerzu nehmen und in seinem Aussenring eine Zwischenschicht aus Gummi auszuführen. Ein solches Lager mit eingebautem Gummiring kann jedoch das Pendellager nicht in allen Fällen ersetzen. Dies vor allem dann nicht, wenn es sich um die Trommelwelle einer Waschmaschine handelt, in welcher auch mit heisser Lauge gearbeitet wird, und in welcher beim It is also known in such cases to take an ordinary radial bearing and to carry out an intermediate layer of rubber in its outer ring. Such a bearing with a built-in rubber ring cannot replace the self-aligning bearing in all cases. This is especially not the case when it comes to the drum shaft of a washing machine, in which hot lye is also used, and in which the

Schleudern der Wäsche hohe Belastungen der Welle durch Unwuchtkräfte auftreten. Spin the laundry high loads on the shaft due to unbalance forces occur.

Diese und noch weitere Nachteile der vorbekannten Lageranordnung en werden durch die erfindungsgemässe Lageranordnung beseitigt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine ein Lager enthaltende Hülse aufweist, dass diese Hülse in einem aus einem elastischen Material bestehenden Ring eingebettet ist und dass dieser Ring von einem Gehäuse umgeben ist. These and still further disadvantages of the known bearing arrangement are eliminated by the bearing arrangement according to the invention, which is characterized in that it has a sleeve containing a bearing, that sleeve is embedded in a ring made of an elastic material and that this ring is enclosed by a housing is surrounded.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. An embodiment of the present invention is described below with reference to the accompanying drawings.

Die vorliegende Lageranordnung weist eine dünnwandige Hülse 1 auf, in welcher sich ein Lager 2 befindet. Im dargestellten Beispiel ist dies ein einreihiges Kugellager. Es versteht sich jedoch, dass dies auch ein Gleitlager sein kann. The present bearing arrangement has a thin-walled sleeve 1, in which a bearing 2 is located. In the example shown, this is a single-row ball bearing. However, it goes without saying that this can also be a plain bearing.

Die Hülse 1 ist vorteilhaft aus einem medienbeständigen Material, z. B. rostfreien Stahl und sie ist in einem aus einem elastischen Material bestehenden Ring 3 eingebettet. Die Hülse 1 kann durch Tief- oder Streckziehen hergestellt werden. Der elastische Ring 3, der vorteilhaft aus Gummi ist, ist von einem Gehäuse 4 wenigstens teilweise umgeben, wobei erzwischen diesem Gehäuse 4 und der dünnwandigen Hülse 1 einvulkanisiert ist. Das Gehäuse 4, welches vorteilhaft auch aus rostfreiem Stahl ist, ist mit einem Flansch 5 mit Öffnungen 6 versehen. Durch diese Öffnungen 6 können Schrauben (nicht dargestellt) hindurchgeführt werden, mit deren Hilfe diese Lageranordnung am Hauptteil, z. B. an einem Behälter 7, der Maschine befestigt werden kann. Falls die Maschine eine Waschmaschine ist, kann dies der Bottich derselben sein, in welchem sich die Lauge befindet. The sleeve 1 is advantageously made of a media-resistant material, for. B. stainless steel and it is embedded in a ring 3 made of an elastic material. The sleeve 1 can be produced by deep drawing or stretch drawing. The elastic ring 3, which is advantageously made of rubber, is at least partially surrounded by a housing 4, wherein it is vulcanized between this housing 4 and the thin-walled sleeve 1. The housing 4, which is advantageously also made of stainless steel, is provided with a flange 5 with openings 6. Through these openings 6 screws (not shown) can be passed, with the help of this bearing arrangement on the main part, for. B. on a container 7, the machine can be attached. If the machine is a washing machine, this can be the tub of the washing machine in which the lye is located.

Der Rand der Öffnung in der Wand des Behälters 7 weist einen nach aussen abgebogenen Kragen 8 auf, welcher in eine Rille 9 passt, die in einer vorstehenden Partie 10 des elastischen Ringes 3 ausgeführt ist. The edge of the opening in the wall of the container 7 has a collar 8 which is bent outwards and which fits into a groove 9 which is made in a projecting part 10 of the elastic ring 3.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, trennt der elastische Ring 3 die Hülse 1 vom Gehäuse 4 vollständig, so dass die Hülse 1 das Gehäuse 4 nicht berühren kann. Die zwischen der Hülse 1 und dem Gehäuse 4 frei liegenden Stirnflächen des elastischen Ringes 3 weisen umlaufende Nuten 11 auf, mit deren Hilfe die Nachgiebigkeit dieses Ringes 3 weiter gesteuert werden kann. As can be seen from the drawing, the elastic ring 3 completely separates the sleeve 1 from the housing 4, so that the sleeve 1 cannot touch the housing 4. The exposed between the sleeve 1 and the housing 4 end faces of the elastic ring 3 have circumferential grooves 11, with the help of which the flexibility of this ring 3 can be further controlled.

Im Lager 2 ist ein Ende einer Welle 12 eingesetzt, auf welcher, falls die Maschine eine Waschmaschine ist, eine Trommel (nicht dargestellt) zur Aufnahme von Wäsche befestigt ist. Das abgesetzte Ende 13 der Welle 12 sitzt fest im Innenring 14 des Lagers 2. Zwischen dem Lager 2 und dem anderen Ende der Hülse 1 ist in dieser Hülse 1 eine Dichtungsvorrichtung angeordnet. Diese Dichtungsvorrichtung verhindert, dass die im Behälter 7 der Maschine enthaltene Flüssigkeit bis zum Lager 2 durchdringt. In einfachster Form kann diese Dichtungsvorrichtung durch eine Lippendichtung gebildet werden. In the bearing 2, one end of a shaft 12 is inserted, on which, if the machine is a washing machine, a drum (not shown) for holding laundry is fastened. The stepped end 13 of the shaft 12 is firmly seated in the inner ring 14 of the bearing 2. Between the bearing 2 and the other end of the sleeve 1, a sealing device is arranged in this sleeve 1. This sealing device prevents the liquid contained in the container 7 of the machine from penetrating to the bearing 2. In the simplest form, this sealing device can be formed by a lip seal.

Die in der Zeichnung dargestellte Dichtungsvorrichtung enthält eine Gleitringdichtung 15 aus Gummi, welche mittels einer Feder 16 gegen die nicht abgesetzte Partie der Welle 12 ange-presst wird. Der Gleitringdichtung 15 ist ein Stützring 17 zugeordnet, wobei diese zwei Teile mittels eines Formstückes 18 aus Blech zusammengehalten sind. Der Durchmesser des inneren Teiles des Stützringes 17 ist grösser als der Durchmesser der nicht abgesetzten Partie der Welle 12. Der Stützring 17 dient daher vor allem zur Festlegung der Lage der auf der Welle 12 dicht aufliegenden Gleitringdichtung, welche mit der Welle 12 dreht. Da der Stützring über das Formstück 18 mit der Gleitringdichtung 15 verbunden ist, dreht er mit dieser Gleitringdichtung 15 zusammen. Die achsiale Lage dieses Aggregates 15,16,17 und 18 ist durch einen Gleitring 19 festgelegt, welcher an einer nach innen gebogenen Partie 20 der Hülse 1 achsial aufliegt. In radialer Richtung ist dieser Gleitring 19 mittels eines Gummiringes 21 in der Hülse 1 gelagert. Infolge dessen steht der Gleitring 19 während des Betriebes der Maschine still. Auf der dem The sealing device shown in the drawing contains a mechanical seal 15 made of rubber, which is pressed by means of a spring 16 against the non-offset part of the shaft 12. The mechanical seal 15 is assigned a support ring 17, these two parts being held together by means of a shaped piece 18 made of sheet metal. The diameter of the inner part of the support ring 17 is larger than the diameter of the non-offset part of the shaft 12. The support ring 17 is therefore primarily used to determine the position of the mechanical seal which lies tightly on the shaft 12 and rotates with the shaft 12. Since the support ring is connected to the mechanical seal 15 via the shaped piece 18, it rotates together with this mechanical seal 15. The axial position of this unit 15, 16, 17 and 18 is defined by a slide ring 19 which lies axially on a portion 20 of the sleeve 1 which is bent inwards. In the radial direction, this slide ring 19 is mounted in the sleeve 1 by means of a rubber ring 21. As a result, the slide ring 19 stands still during the operation of the machine. On the

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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65 65

Stützring 17 zugekehrten Stirnfläche des Gleitringes 19 gleitet die dieser zugekehrten Stirnfläche des Stützringes 17. Die Reibung zwischen diesen aufeinander aufliegenden Flächen des Stützringes 17 und des Gleitringes 19 wird durch die Flüssigkeit vermindert, welche sich im Behälter 7 befindet und welche bis zur Gleitringdichtung 15 durchdringen kann. Support ring 17 facing the end face of the slide ring 19 slides the face of the support ring 17 facing this. The friction between these surfaces of the support ring 17 and the slide ring 19 lying on one another is reduced by the liquid which is in the container 7 and which can penetrate as far as the mechanical seal 15 .

Um zu verhindern, dass die Flüssigkeit, welche allfällig bis hinter die Gleitringdichtung 15 gelangt, nicht bis zum Lager 2 durchdringt, ist zwischen der Gleitringdichtung 15 und dem Lager 2 ein Spritzring 22 angeordnet. Es ist eine Bohrung 23 für Leckwasser vorgesehen, welche durch die Hülse 1, den elastischen Ring 3 und das Gehäuse 4 führt. Durch diese Leckwasser-bohrung 23 kann jene Flüssigkeit wegfliessen, welche zwischen dem Gleitring 19 und dem Stützring 17 durchsickert. In order to prevent the liquid, which possibly reaches behind the mechanical seal 15, from penetrating as far as the bearing 2, a splash ring 22 is arranged between the mechanical seal 15 and the bearing 2. A bore 23 for leakage water is provided, which leads through the sleeve 1, the elastic ring 3 and the housing 4. Through this leakage water bore 23, the liquid which seeps between the slide ring 19 and the support ring 17 can flow away.

Während des Betriebes der Maschine wird das Lager 2 taumelnden Bewegungen ausgesetzt, welche die Welle 12 ausführt. Um zu verhindern, dass das Lager 2 in der Hülse 1 unter Umständen locker werden könnte, weist das das Lager 2 aufnehmende Ende der Hülse 1 einen grösseren Durchmesser auf. An der Übergangsstelle zwischen dem Ende mit grösserem Durchmesser und jener Partie der Hülse 1, welche einen kleineren Durchmesser aufweist, ist infolgedessen eine umlaufende Schulter 24 vorhanden, an welcher die äussere Randpartie einer inneren Stützscheibe 25 aufliegt. Zwischen dieser inneren Stützscheibe 25 und einer ähnlich ausgeführten äusseren Stützscheibe 26 befindet sich das Lager 2, welches mit Schmierfett gefüllt werden kann. Die äussere Stützscheibe 26 wird gegen das Lager 2 angepresst. Dies wird dadurch erreicht, dass der Rand der Hülse 1 mit Pressnocken 27 versehen ist. Eine ähnliche Wirkung kann During operation of the machine, the bearing 2 is subjected to wobbling movements which the shaft 12 executes. In order to prevent the bearing 2 in the sleeve 1 from becoming loose under certain circumstances, the end of the sleeve 1 receiving the bearing 2 has a larger diameter. At the transition point between the end with the larger diameter and that part of the sleeve 1 which has a smaller diameter, there is consequently a circumferential shoulder 24 on which the outer edge part of an inner support disk 25 rests. Between this inner support plate 25 and a similarly designed outer support plate 26 is the bearing 2, which can be filled with grease. The outer support disk 26 is pressed against the bearing 2. This is achieved in that the edge of the sleeve 1 is provided with press cams 27. Can have a similar effect

3 629 576 3,629,576

man erreichen, indem der Rand der Hülse 1 angebördelt wird, anstatt ihn mit den genannten Pressnocken 27 zu versehen. Die Stützscheiben 25, 26 sind vorteilhaft aus rostfreiem Stahl. can be achieved by crimping the edge of the sleeve 1 instead of providing it with the press cams 27 mentioned. The support disks 25, 26 are advantageously made of stainless steel.

Wenn sich die eine derartige Lageranordnung aufweisende 5 Maschine im Betriebe befindet, kann die so gelagerte Welle 12 dieser Maschine eine taumelnde Bewegung ausführen, und zwar ohne Gefahr einer Beschädigung des Lagers 2. Denn das Lager 2 ist über die Hülse 1 und den elastischen Ring 3 nachgiebig gelagert, so dass es die taumelnden Bewegungen der Welle 12 io mitmachen kann. Der elastische Ring 3 nimmt die taumelnden Bewegungen der Hülse 1 auf und ausserdem verhindert er weitgehend, dass eine Übertragung von Geräuschen vom Lager zum Behälter der Maschine erfolgt, welche sich aus dem Betrieb des Lagers 2 ergeben. When the 5 machine having such a bearing arrangement is in operation, the shaft 12 of this machine mounted in this way can wobble without any risk of damage to the bearing 2. Because the bearing 2 is via the sleeve 1 and the elastic ring 3 resiliently mounted so that it can take part in the tumbling movements of the shaft 12. The elastic ring 3 absorbs the wobbling movements of the sleeve 1 and, moreover, it largely prevents the transmission of noises from the bearing to the machine container, which result from the operation of the bearing 2.

15 Die vorliegende Lageranordnung ist infolgedessen unempfindlich gegen Form- und Lagerfehler der Welle 12, weil die sich daraus ergebenden taumelnden Bewegungen der Welle durch die vorliegende Lageranordnung aufgenommen werden, ähnlich wie dem bei einem Pendelkugellager der Fall ist. 20 Die vorliegende Lageranordnung ist ausserdem schallisolierend und sie ist auch elektrisch isolierend. 15 The present bearing arrangement is consequently insensitive to shape and bearing errors of the shaft 12, because the resulting wobbling movements of the shaft are absorbed by the present bearing arrangement, similar to the case with a self-aligning ball bearing. 20 The present bearing arrangement is also sound-insulating and it is also electrically insulating.

Wie sich dies aus dem vorangehenden ergibt, ist die vorliegende Anordnung universell verwendbar, sie ist betriebssicher, sie hat wenig Teile und sie reduziert Fabrikations-, Montage- und 25 Austauschkosten. As can be seen from the foregoing, the present arrangement can be used universally, is reliable, has few parts and reduces manufacturing, assembly and replacement costs.

Die Bohrung 23 dient nicht nur zur Leckwasserableitung, sondern sie ermöglicht auch eine Belüftung des Innenraumes der Hülse 1. Infolgedessen erfolgt auch eine Kühlung der in der Hülse 1 befindlichen Bestandteile der vorliegenden Anordnung. The bore 23 not only serves to drain off leakage water, but also enables the interior of the sleeve 1 to be ventilated. As a result, the components of the present arrangement located in the sleeve 1 are also cooled.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

629 576 PATENT CLAIMS

1. Bearing arrangement for the shaft of a machine, in particular for the drum shaft of a washing machine, characterized in that it has a sleeve (1) containing a bearing (2), that this sleeve (1) in a ring (3) made of an elastic material is embedded and that this ring (3) is surrounded by a housing (4).

2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the housing (4) is provided with a flange (5) which is intended for fastening this arrangement to the main part (7) of the machine, and that the ring (3) is a projecting part (10).

3. Bearing arrangement according to claim 2, characterized in that the projecting part (10) of the ring (3) has a groove (9).

4. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that a sealing device is arranged between the bearing (2) and the other end of the sleeve (1).

5. Bearing arrangement according to claim 4, characterized in that the sealing device has a lip seal.

6. Bearing arrangement according to claim 4, characterized in that the sealing device has a mechanical seal (15) that between the mechanical seal (15) and the bearing (2) there is a splash ring (22) that the other side of the seal (15) is supported on a support ring (17) and that this support ring (17) can slide on a slide ring (19) which is elastically yieldingly mounted in the sleeve (1).

7. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that on both sides of the bearing (2) support disks (25, 26) are arranged in the sleeve (1) and that the position of these support disks (25, 26) due to the shape of the sleeve ( 1) is set.

8. Bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the sleeve (1) has a gradation that the outer edge of the inner support disk (25) is supported on the shoulder (24) formed thereby and that the outer edge part of the sleeve (1) is deformed, this deformation (27) of the sleeve (1) pressing the outer support disk (26) against the bearing (2).

9. A method for producing the bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the ring (3) is made of rubber and that it is connected by vulcanization to the sleeve (1) and the housing (4).