DD153614A1

DD153614A1 - DRUM BEARING, ESPECIALLY FOR DRUM MACHINES AND CENTRIFUGES

Info

Publication number: DD153614A1
Application number: DD80224568A
Authority: DD
Inventors: Erich Barth; Henry Bochmann; Harald Fischer; Harry Kempe; Guntram Solbrig; Volkmar Solbrig; Goetz Voidel; Hans Wellner
Original assignee: Erich Barth; Henry Bochmann; Harald Fischer; Harry Kempe; Guntram Solbrig; Volkmar Solbrig; Goetz Voidel; Hans Wellner
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-01-20
Also published as: DE3134633A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommellagerung fuer Trommelwaschmaschinen und Zentrifugen, die unterschiedlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt und mit Waelzlagern ausgestattet sind. Durch die Erfindung soll die Aufgabe geloest werden, einen hinsichtlich der mechanischen Belastungen und verwendeten Werkstoffe entsprechenden optimalen Lagersitz mit je einem Waelzlager zu erreichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Lagersitze sowohl in der Nabe als auch auf der Welle nur in den Randzonen harte Presssitze darstellen und dazwischen Freisparungen aufweisen, so dass zwei Auflageringflaechen vorhanden sind, wobei die montageseitig zuerst gepresste breiter ist als die zweite Auflageringflaeche und dass die Freisparungen in ihrer Breite in Abhaengigkeit vom Werkstoff der Welle bzw. Nabe und Breite des Waelzlagers so bemessen sind, dass bei der gewaehlten Passung infolge geringer Stauchung und Glaettung im Pressbereich etwa gleiche elastische Flaechenvorspannung und Oberflaechenverdichtung besteht. Moegliche Anwendungsgebiete sind Trommellagerungen fuer Trommelwaschmaschinen und Zentrifugen sowie Lagerungen, bei denen der Werkstoff des Lagersitzes wesentlich weicher als der des Lagers ist.The invention relates to a drum storage for drum washing machines and centrifuges, which are exposed to different mechanical loads and equipped with rolling bearings. The object of the invention is to achieve an optimum bearing seat with one rolling bearing, corresponding to the mechanical loads and materials used. According to the invention, the object is achieved in that the bearing seats in both the hub and on the shaft only in the edge zones hard press seats and have recesses therebetween, so that two Auflageringflaechen are present, the assembly side is first pressed wider than the second Auflageringflaeche and that the recesses are dimensioned in their width as a function of the material of the shaft or hub and width of the rolling bearing so that in the selected fit due to low compression and Glaettung in the pressing area about the same elastic surface preload and surface compression exists. Possible fields of application are drum bearings for drum washing machines and centrifuges as well as bearings in which the material of the bearing seat is much softer than that of the bearing.

Description

Trommellagerung, insbesondere für Trommelwaschmaschinen . und ZentrifugenDrum storage, especially for drum washing machines. and centrifuges

Anwendungsgebiet.der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommellagerung für Trommelwaschmaschinen und Zentrifugen, die unterschied™ liehen mechanischen Belastungen ausgesetzt und mit Wälzlagern ausgestattet sind«The invention relates to a drum storage for drum washing machines and centrifuges which are subjected to different mechanical loads and equipped with roller bearings. "

Trommellagerungη für beidseitig horizontal gelagerte Trommeln sind in der Form bekannt, daß 'jedes Lager mit zwei in. einem axialen Abstand zueinander angeordneten Wälzlagern angeordnet ist (DD-PS 137 809)οTrommellagerη for both sides horizontally mounted drums are known in the form that 'each bearing with two arranged in. An axial distance from one another arranged rolling bearings (DD-PS 137 809) o

Diese Lagerungen besitzen gegenüber allen Belastungen eine sehr hohe Stabilität und Sicherheit, erfordern jedoch hohe Aufwendungen, insbesondere hinsichtlich der Fertigungstoleranzen zur genauen koaxialen Fluchtung der Wälzlager· Des weiteren sind diese Lagerungen in bezug auf Eadialbelastungen um das Vielfache überdimensioniert und erfordern ein relativ großes Lagergehäuse_e Insgesamt sind diese Lagerungen für eine Massenproduktion in der Perspektive ökonomisch nicht mehr vertretbar und wurden, bereits durch weitere bekannte Lagerungen mit nur je einem Wälzlager teilweise substituierte Bei diesen Lagerungen ist jedoch an die Stelle von hohen Aufwendungen, der Nachteil von geringer Sicherheit und Lebensdauer getreten, wobei im wesentlichen nicht das Wälzlager, sondern dessen Sitz aufThese bearings have over all loads a very high stability and safety, but require high expenses, especially in terms of manufacturing tolerances for accurate coaxial alignment of the bearings · Furthermore, these bearings are oversized with respect to Eadialbelastungen by many times and require a relatively large bearing housing _e Overall are these bearings for mass production in perspective economically no longer justifiable and were already partially replaced by other known bearings with only one bearing each In these bearings, however, the disadvantage of low security and life has taken the place of high expenses, with essentially not the rolling bearing, but its seat on

der Welle und Habe die·Schwachstellen sind* Die Ursachen hierfür liegen darin, daß die meist genormten Sitze zwar den Radialbelastungen standhalten, jedoch bei den auftretenden Quermomentenbelastungen, insbesondere im Schleuderr· prozeß, die Kantenbelastung der elastischen Vorspannung -und zulässigen Flächenpressung überwiegt, da Habe und Welle in der Regel aus -weicherem Werkstoff als das Lager sind» Unter diesen dynamischen Belastungen kommt es zu Bewegungen in den Lagersitzen, was bei den meist verwendeten üu~Werkstoffen.zu Verschleiß· und iufWeitungen in den Lagersitaen führt© Bei der Realisierung härterer Preßsitze der Wälzlager zur Erzeugung höherer Flächenvorspannung erfolgt jedoch ein Überdrücken der Wälzlagerringe, was wiederum. jSchwe.rgängigkeit und Erwärmung iß dea-Wäls-The causes for this are that the most standardized seats withstand the radial loads, but in the occurring transverse moments loads, especially in Schleuderr process, the edge load of the elastic preload and permissible surface pressure outweighs because there and shaft are usually made of a softer material than the bearing. Under these dynamic loads, there are movements in the bearing seats, which leads to wear and tear in the bearing surfaces of the most commonly used materials. In the realization of harder press fits However, the rolling bearing for generating higher surface preload is an overpressing of the rolling bearing rings, which in turn. Young people and warming eat dea forest

^5 lagern und damit vorzeitigen Verschleiß hervorrufte Des weiteren ergibt sich, insbesondere bei Haben aus weichen Werkstoffen wie Aluminium, ein etwas konischer Lagersitz beim Einpressen, da während des Einpreßvorganges die spezifische Flächenpressung mit der Bindrücktiefe des Wälzlagers abnimmt als Folge, .daß die elastische Aufweitung der Passung zunimmt_e Furthermore, there is a somewhat conical bearing seat during pressing in, especially when having soft materials such as aluminum, since during the pressing process the specific surface pressure decreases with the bonding depth of the rolling bearing as a consequence .the elastic expansion the fit increases _e

_<Zijej_:_Jar__Erfindung _< Zijej _: _Jar__Erfindung

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, einen über die 2j? gesamte Lebensdauer allen mechanischen Belastungen entsprechenden festen Lagersitz mit je einem Wälzlager zu erreichen, ohne daß infolge eines harten Preßsitzes das Wälzlager in sich überdrückt und somit schwergängig wird»With the invention, the goal is pursued, one over the 2j? entire lifetime all mechanical loads corresponding solid bearing seat, each with a roller bearing to achieve without as a result of a hard interference fit the rolling bearing in itself and thus becomes stiff "

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, den Lagersits in seinen 'Äbmes sungen hinsichtlich der vorliegenden Belastungen und der verwendeten Werkstoffe optimal zu gestalten*, Im allgemeinen sind in !Trommelwaschmaschinen und Zentrifugen die mit der Lagerung belastungsseitig in Verbindung stehendenThe technical problem to be solved by the invention is to make the bearing in his' Äübmes solutions with regard to the existing loads and the materials used optimally *, In general in! Drum washing machines and centrifuges on the loading side in connection with the storage standing

~ 3 - · «4. 360~ 3 - · «4. 360

Bauelemente, wie Wasch- und Schleudertrommel und Laugenbehälter biegeelastische Blechteile, wodurch sowohl Radialbelastungen als auch Quermomentenbelastungen auf die Lager einwirken» Die in Folge der Eadialbelastungen auf die Wälzlager und die Lagersitze einwirkenden Belastungen liegen vielfach unter den zulässigen Werten· Die jedoch für die Wälzlager noch zulässigen axial·™· und quermomentseitigen Belastungen weisen in den Lagersitzen in Form von Kantenpressung Spitzenspannungen auf, welche größer als die vorhandenen Flächenvorspannungen, mitunter sogar größer als die zulässigen Flächenpressungen,, insbesondere bei Alu-V/er kst of fen, sind, wenn ein herkömmlicher Lager» • sitz vorliegt© Mit der Erfindung soll mittels einer größeren Flächenvorspannung als die auftretenden Kanten-Components such as washing and centrifugal drum and tub biegeelastische sheet metal parts, whereby both radial loads and transverse moments loads on the bearings act »The loads acting as a result of Eadialbelastungen on the bearings and the bearing seats loads are often below the permissible values · However, the still permissible for the bearings axial and lateral torque loads have peak stresses in the bearing seats in the form of edge pressure, which are greater than the existing surface biases, sometimes even greater than the allowable surface pressures, especially for aluminum wafers, if conventional Bearing »• seat present © With the invention, by means of a larger surface preload than the occurring edge

Ί5 pressungen ein sicherer Sitz erzielt werden, ohne daß die Wälzlagerring?) überspannt und die Wälzlager geklemmt werden»Ί5 squeezing a secure fit can be achieved without the rolling bearing ring?) Spans and the bearings are clamped »

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lagersitze sowohl in der Habe als auch auf der Welle nur in den Band zone η harte Preßsi'tze darstellen und dazwischen periphere Freisparungen aufweisen, so daß zwei in einen .Abstand vone.inanderliegende Auflageringflachen vorhanden sincL According to the invention, this object is achieved in that the bearing seats in both the Habe and on the shaft zone η hard Prßsi'tze represent only in the band and have between them peripheral recesses, so that two in a .Abstand vone.leanderliegende Auflagingflachen present sincL

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Freisparungen in ihrer Breite in Abhängigkeit vom Werkstoff der Welle bzw«» der Nabe und der Breite des Wälzlagers so bemessen sind, daß im Zusammenwirken mit der gewählten Passung infolge geringer Stauchung und Glättung im Preßbereich bei allen Fertigungstoleranzen in etwa gleiche elastische Flächeavorspannung und Oberflächenverdichtung bestehtβAnother feature of the invention is that the recesses are dimensioned in width, depending on the material of the shaft or the hub and the width of the bearing so that in cooperation with the selected fit due to low compression and smoothing in the pressing area at all Manufacturing tolerances in approximately the same elastic surface preload and surface compression consistsβ

Erfinderisch ist ferner, daß die mcntageseitig zuerst gepreßte Auf lager ingf lache breit ei· ist als die zweite Auflageringfläche, '·.'It is also inventive that the bearing surface pressed first on the first side is wide than the second bearing surface.

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden« ^The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment "^

. In den Zeichnungen zeigen ·, In the drawings,

Fig« 1 s eine Prinzipdarstellung eines'Waschvollautomaten " mit einer zweiseitig gelagerten Trommel und je einem Wälzlager . ·1 is a schematic diagram of a "fully automatic washing machine" with a drum mounted on both sides and one rolling bearing each.

Figs 2 s einen Querschnitt eines Lagereinsatzes mit einemFigs 2 s a cross section of a bearing insert with a

WälzlagerRolling

Figo 3 g eine konstruktive Darstellung eines erfindungsgemäß dimensionierten Lagersitzes«,FIG. 3 g shows a constructional illustration of a bearing seat dimensioned according to the invention.

In dem in Figur 1 dargestelltes Waschvollautomaten ist die Trommel 1 beidseitig gelagert und die Lager-steilen δ nur mit einem Wälzlager 2 versehen« Die in der Trommel 1 entstehenden TJntfuchtkräfte F^- werden durch die Lagerung auf die Ausgleichsmassen 3 über die Federungselemente 4 und Dämpfuügselemente 5 auf die Stellfläche 6 übertragen An den Lagerstellen 8 entstehen die Radialkräfte lg außerhalb der Lagermitte und erzeugen mit den Umrachtkräften F-g insbesondere Biegemomente Mg.quer zur Lagerachse 7* Ist nur ein Wälzlager 2 vorhanden, muß dieses, im Verhältnis zum Durchmesser relativ schmale Lager,- in seinem Sits diese Kräfte von der Welle 9 auf die labe 10 und umgekehrt übertragen«, In Figur 2 sind die Lagersitze und die sich einstellenden Belastungsverhältnisse dargestellte Die bei einem herkömmlichen Lagereinsatz auftretenden Spannungen erreichen Spitzenwerte an den Randzonen 11 und führen zur sogenannten Santenpressung und somit zur Ausarbeitung in den Kantenbereichen und in der Folge zur Lockerung dos Lagersitzes« Ein extrem harter Lagersits würde unter Voraussetzung einer geringen Oberflächenrauheit einen festeren Lagersitz schaffen, verursacht jedoch eine Überdrückung der Wälzlagerringe und macht das-Lager schwergängig und kurzlebig* Mit einer mittigen Freisparung 14 in Abstimmung mit dem Werkstoff der Welle 9 und Habe 10, mit der Größe des Wälzlagers 2 und den Temperatur- undIn the washing machine shown in Figure 1, the drum 1 is mounted on both sides and the bearing steep δ only provided with a roller bearing 2. The resulting in the drum 1 TJntfuchtkräfte F ^ - are by the storage on the balancing masses 3 via the suspension elements 4 and Dämpfuügselemente 5 transferred to the footprint 6 At the bearings 8, the radial forces lg arise outside the center of the bearing and generate with the Umrachtkräften Fg particular bending moments Mg.quer to the bearing axis 7 * If only one roller bearing 2 is present, this, in relation to the diameter relatively narrow bearing, The forces acting on a conventional bearing insert reach peak values at the edge zones 11 and lead to the so-called squeezing pressure and thus for elaboration in the Ka An extremely hard bearing seat would create a firmer bearing seat assuming a low surface roughness, but would cause the bearing rings to overshoot and make the bearing stiff and short-lived * With a central cut-out 14 in concert with the material the shaft 9 and 10, with the size of the rolling bearing 2 and the temperature and

Lastverhältnissen ist dank der verringerten Auflageringflächen 12 und 13 ein zuverlässiger Lagersitz in den hoch beanspruchten Handzonen 11 gewährleistet, ohne daß es zu einer Übardrückung der Wälzlagerringe kommt» Die tragenden Bereiche der Passung werden in Abhängigkeit von der jeweiligen !Eoleranzlage beim Eindrücken des Wälzlagers 2 mehr oder weniger stark kalibriert bis bei jeder vorgesehenen ÜJoleranzlage ein bestimmter elastisch vorgespannter Lagersita und eine absolut glatte und verdichtete Oberfläche 'entsteht· In Figur 3 sind die Flächenverhältnisso und die Anordnung der Auflageringflächen 12 und 13 dargestellt*, Die Passung, insbesondere an der Habe 10, bringt in Abhängigkeit von der lindrücktiefe des Wälzlagers 2 eine zunehmende Aufwertung des Durchmessers mit sich und bediügt dadurch eine Flächenpressung an der montageseitig zuerst gepreßten Auflageringfläche 12 nach Montage des Wälzlagers 2, die geringer ist als an der zweiten Auflageringfläche 13, Zur Erzielung gleicher Preßkräfte an beiden AuflageringfIacheη 12 und I3 wird deshalb die Auflagebreite 2^ * X₂ ^¹³ Korrekturfaktor für die Flächenpressung unterschiedlich gehalteneLoad conditions is thanks to the reduced Auflageringflächen 12 and 13 ensures a reliable bearing seat in the high-stress hand zones 11, without causing a Übardrückung the roller bearing rings »The bearing areas of the fit depending on the respective! Eoleranzlage when pressing the roller bearing 2 more or less strongly calibrated until at each intended tolerance position a certain elastically preloaded bearing surface and an absolutely smooth and compacted surface is formed. In FIG. 3, the area ratios and the arrangement of the bearing ring surfaces 12 and 13 are shown. The fitting, in particular on the housing 10, brings depending on the lindrücktiefe of the rolling bearing 2, an increasing appreciation of the diameter with it and thereby occupies a surface pressure on the mounting side first pressed Auflageringfläche 12 after mounting of the rolling bearing 2, which is less than at the second Auflageringfläche 13, To achieve the same pressing forces on both Auflageringfiacheη 12 and I3 therefore the support width 2 ^ * X ₂ ^ ¹³ correction factor for the surface pressure held different

Claims

Inventions claims ^!

1 _e drum storage, especially for drum washing machines and centrifuges, characterized characterized »that the bearing seats both in the hub (10) and on the shaft (9) only in the Eandzonen (11) formed as hard press fits and between them peripheral price savings (14) so that two spaced-apart by a distance bearing annular surfaces _(12? 13) are present "

2e Drum bearing according to item 1, characterized in that the price savings (14-) in their width (c) depending on the material'der.Welle (9) or · the hub (10) and the width (b) d- Rolling bearing (2) are dimensioned so that in cooperation with the selected fit, as a result of low compression and smoothing in the pressing area at all manufacturing tolerances in about the same elastic surface preload and surface compression "stands.

3 <5 Drum storage according to item 1, characterized in that the assembly side first pressed Auflageringfläche (12) is wider than the second. Support surface 03) ·

Seitsn Zeia