DD248634A1

DD248634A1 - DEVICE FOR GAME REDUCED STORAGE

Info

Publication number: DD248634A1
Application number: DD28951786A
Authority: DD
Inventors: Hubertus Reimann
Original assignee: Pentacon Dresden Veb
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-08-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur spielreduzierten Lagerung von Achsen in Lagerbuchsen, vorzugsweise in der Feinwerktechnik. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Beruehrungsstellen der Achse hauptsaechlich in der Lagerung weitgehend zu verringern und damit die Reibungsbereiche zu vermindern. Zur Loesung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass Achse und Lagerbuchse in einer definierten Richtung von einer Kraft aneinander gedrueckt werden, die von einem Magnet ausgeht und auf ein Gegenstueck aus ferromagnetischem Material wirkt. Die Erfindung ist sowohl bei der Lagerung rotierender als auch transversierender Bauteile anwendbar. Fig. 1The invention relates to a device for reduced-play storage of axles in bearing bushes, preferably in precision engineering. It is based on the object, the contact points of the axis mainly in storage largely reduce and thus reduce the friction ranges. To solve this problem, the invention provides that axis and bearing bush are pressed in a defined direction by a force against each other, which starts from a magnet and acts on a counterpart of ferromagnetic material. The invention is applicable both to the storage of rotating and transversing components. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur spielreduzierten Lagerung von Achsen in Lägerbuchsen und findet vorzugsweise in der Feinmechanik Anwendung.The invention relates to a device for reduced-play storage of axes in Lägerbuchsen and is preferably used in precision engineering.

Characteristic of the known technical solutions

In der Feinmechanik bestehen häufig hohe Anforderungen an die Führungsgenauigkeit bei Achsen. Wesentliche Bedeutung kommt dabei der Lagerung zu, wobei die Größe des Spieles zwischen Achse und Lagerbuchse maßgeblich die Führungsgenauigkeit mitbestimmt. Dieses Spiel resultiert insbesondere aus technologisch bedingten Passungstoleranzen. Zu seiner Reduzierung ist es bekannt, verschiedene Maßnahmen anzuwenden. So ist in Hildebrand: „Feinmechanische Bauelemente", VT Berlin 1967, beschrieben, daß mittels Federelemente oder Stellschrauben ein zusätzlicher Andruck in eine oder mehrere durch Segmente definierte Lagerichtungen ausgeübt wird. Aus der gleichen Quelle ist auch entnehmbar, daß das Spiel mittels geteilter und gegeneinander versetzter Lagerbuchsenhälften einstellbar ist. Weiterhin ist in der DE-OS 2 657 838 eine in einer Haltung drehbare Laufbuchse beschrieben, wobei die Bohrung so ausgestaltet ist, daß sich in einer Drehrichtung der Laufdurchmesser zusammenzieht, während er sich in der anderen vergrößert.In precision mechanics, there are often high demands on the guidance accuracy for axes. Significant importance is attached to the storage, wherein the size of the game between the axis and bearing bush significantly determines the leadership accuracy. This game results in particular from technologically related fitting tolerances. To reduce it is known to apply various measures. Thus, in Hildebrand: "precision mechanical components", VT Berlin 1967, described that by means of spring elements or screws an additional pressure in one or more defined by segments bearing directions is exercised.From the same source is also removable that the game by means of divided and against each other Furthermore, DE-OS 2 657 838 describes a bush rotatable in an attitude, wherein the bore is designed such that the running diameter contracts in one direction of rotation while increasing in the other.

All diesen Lösungen haftet der Nachteil an, daß es zu einem ständigen Kontakt zwischen Achse und Buchse an mehreren Umfangsstellen kommt. Dadurch ergeben sich verstärkt Reibungserscheinungen, der Verschleiß erhöht sich und die Störanfälligkeit nimmt zu.All these solutions have the disadvantage that there is a constant contact between the axis and socket at several circumferential locations. This results in increased friction, the wear increases and the susceptibility increases.

Object of the invention

Die Erfindung bezweckt eine Verminderung von Störgrößen bei spielreduzierter Lagerung von Achsen und Lagerbuchsen.The invention aims at a reduction of disturbances in game-reduced storage of axles and bushings.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei Gewährleistung einer weitestgehenden Spielreduzierung die Berührungsstellen der Achse in der Lagerung verringert und damit die Reibungsbereiche vermindert, ohne den Raumbedarf wesentlich zu erhöhen.The invention has for its object to provide a device which reduces the contact points of the axle in the storage while ensuring a largely reduced game and thus reduces the friction areas without increasing the space requirements significantly.

Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgaben ist vorgesehen, daß für den Ausdruck zwischen Lagerbuchse und Achse ein Magnetfeld vorgesehen ist, das sich von mindestens einem Magneten, vorzugsweise einem Permanentmagneten, ausgehend auf ein Gegenstück aus ferromagnetischem Material erstreckt, wobei das Magnetfeld entweder zwischen einem Bereich der Lagerbuchse und der Achse oder zwischen einem Bereich der Lagerbuchse und einer außerhalb befindlichen Gegenlage ausgebildet ist.To solve this problem according to the invention it is provided that for the expression between the bearing bush and the axis, a magnetic field is provided which extends from at least one magnet, preferably a permanent magnet, starting on a counterpart of ferromagnetic material, wherein the magnetic field either between a portion of the bearing bush and the axis or between a region of the bearing bush and an outer counter-surface is formed.

In den Punkten 2 bis 6 des Erfindungsanspruches sind hierzu Varianten der Anordnung und Ausbildung von Magnet und Gegenstück herausgestellt.In the points 2 to 6 of the invention claim variants of the arrangement and design of magnet and counterpart are highlighted.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt und beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention is illustrated and described in detail with reference to an embodiment. In the drawing show:

Fig. 1: eine erste Variante der Ausbildung der Erfindung im QuerschnittFig. 1: a first variant of the embodiment of the invention in cross section

Fig.2: eine zweite Variante im Querschnitt2 shows a second variant in cross section

Fig.3: eine dritte Variante im Längsschnitt3 shows a third variant in longitudinal section

Fig.4: eine vierte Variante im Längsschnitt4 shows a fourth variant in longitudinal section

Fig. 5: eine fünfte Variante im LängsschnittFig. 5: a fifth variant in longitudinal section

Hierzu liegt prinzipiell in allen Fällen eine Achse 1 vor, die sich in einer Lagerbuchse 2 befindet, wobei zwischen beiden eine Rotations - oder Translationsbewegung ablaufen kann. Die Achse 1 und der Aufnahmedurchbruch der Lagerbuchse 2 weisen immer ein Spiel zueinander auf.In principle, in all cases, there is an axis 1 which is located in a bearing bush 2, wherein a rotational or translational movement can take place between the two. The axis 1 and the receiving opening of the bearing bush 2 always have a play on each other.

In einer ersten Variante gemäß Fig. 1 ist ein Magnet 3 als segmentartiger Einsatzkörper so in die Lagerbuchse 2 fest aufgeführt, daß er die Kontur der Aufnahmebohrung in einem Teilbereich bildet. Die Aufnahmebuchse 2 selbst besteht aus nichtmagnetischem, die wellenförmige Achse 1 hingegen aus ferromagnetischem Material. Am zweckmäßigsten ist es, wenn der Magnet 3 so polarisiert ist, daß die Pole umlaufseitig entgegen und damit auf gekrümmtem Weg angeordnet sind.In a first variant of FIG. 1, a magnet 3 is listed as a segmented insert body so firmly in the bearing bush 2, that it forms the contour of the receiving bore in a partial area. The receiving socket 2 itself consists of non-magnetic, the wave-shaped axis 1, however, made of ferromagnetic material. It is most expedient if the magnet 3 is polarized so that the poles are arranged on the opposite side and thus on a curved path.

Gemäß Fig. 2 ist eine zweite Variante dargestellt. Hierbei ist die räumliche Anordnung analog der ersten Variante, nur daß die Materialien zwischen Achse 1, die nunmehr zugleich zumindest im Lagerbereich den Magneten 3 bildet, und einem ferromagnetischen Einsatzstück 4 anstelle des zuvor dort plazierten Magneten 3 vertauscht sind. Die Achse 1 als Magnet 3 ist in Achsrichtung polarisiert.2, a second variant is shown. Here, the spatial arrangement is analogous to the first variant, except that the materials between axis 1, which now at the same time at least in the storage area forms the magnet 3, and a ferromagnetic insert 4 instead of the previously placed there 3 magnets are reversed. The axis 1 as a magnet 3 is polarized in the axial direction.

Eine dritte Variante gemäß Fig. 3 sieht vor, daß die aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehenden Lagerbuchse 2 an der Außenseite mit einem an einer Stelle befestigten in Achsrichtung polarisierten Magnet 3 versehen ist. Diesem Magneten 3 gegenüber in geringem Abstand befindet sich außerhalb der Lagerbuchse 2 eine gehäusefeste Gegenlage 5 aus ferromagnetischem Material. Die Lagerbuchse 2 ist auf nicht näher dargestellte Weise in radialer Richtung begrenzt ausweichbar. Dies ist beispielsweise dadurch zu erreichen, daß sie von Federelementen gehalten wird. Es besteht auch noch zusätzlich die Möglichkeit, diese Federelemente nicht gehäusefest zu lagern sondern in einer Gleitführung, so daß die Lagerbuchse 2 noch in axialer Richtung bewegt werden kann.A third variant according to FIG. 3 provides that the bearing bush 2 consisting of non-magnetic material is provided on the outside with a magnet 3, which is fixed in one position and fixed in one axial direction. This magnet 3 opposite at a small distance is outside the bearing bush 2, a housing-fixed counter-layer 5 made of ferromagnetic material. The bearing bush 2 is limited in a manner not shown in the radial direction evasive. This can be achieved, for example, in that it is held by spring elements. It is also possible in addition to store these spring elements not fixed to the housing but in a sliding, so that the bearing bush 2 can still be moved in the axial direction.

In einer vierten Variante ist hierzu vorgesehen, daß sich die Lagerbuchse gemäß Fig. 4 aus ferromagnetischem Material zusammensetzt, während der Magnet 3 auf der aus nicht magnetischem Material bestehenden Gegenlage 5 befestigt ist.In a fourth variant is provided for this purpose, that the bearing bush according to FIG. 4 composed of ferromagnetic material, while the magnet 3 is mounted on the existing non-magnetic material counter-5.

Eine fünfte Variante schließlich, wie in Fig. 5 dargestellt, beinhaltet die Ausführung des Magneten 3 als prismatischen Körper, der in Achsrichtung polarisiert und fest in die aus nichtmagnetischem Material bestehende Lagerbuchse 2 so eingefügt ist, daß er beidseitig aus den Stirnseiten der Lagerbuchse 2 ragt. Dabei ist er in einem geringen Abstand zur Wandung der Aufnahmebohrung der Lagerbuchse 2 für die Achse 1 und parallel dazu angeordnet. Die Achse 1 selbst besteht wieder aus ferromagnetischem Material.Finally, a fifth variant, as shown in Fig. 5, includes the embodiment of the magnet 3 as a prismatic body, which is polarized in the axial direction and fixedly inserted into the existing non-magnetic material bearing bush 2 so that it protrudes on both sides of the end faces of the bearing bush 2 , He is at a small distance from the wall of the receiving bore of the bearing bush 2 for the axis 1 and arranged parallel thereto. The axis 1 itself consists again of ferromagnetic material.

Die Erfindung funktioniert wie folgt.The invention works as follows.

Zwischen den Polen des Magneten 3 bildet sich ein Magnetfeld aus. Aus dem Rückschluß des Magnetflusses auf das ferrogmagnetische Material des Gegenstückes wird eine magnetische Kraft erzeugt, die den Magneten 3 und das Gegenstück in die durch die Anordnung beider zueinander vorgegebene Richtung aneinander heranzieht.Between the poles of the magnet 3, a magnetic field is formed. From the inference of the magnetic flux on the ferromagnetic material of the counterpart, a magnetic force is generated, which attracts the magnet 3 and the counterpart in the arrangement of the two mutually predetermined direction to each other.

Im Anwendungsfall der ersten Variante wird dabei die Achse 1 an den Magneten 3 herangezogen, so daß es dort an der einzigen Stelle zur Berührung zwischen Achse 1 und Lagerbuchse 2 kommt. Dabei wird das Bestreben der magnetischen Kraftlinien ausgenutzt, sich maximal zu verkürzen. Die Reibung ist nur auf die einzige Berührungsstelle konzentriert. Dies gilt sowohl für Drehung der Achse 1 als Welle in der Lagerbuchse 2 als auch für eine Längsverschiebung der Achse 1 in der Lagerbuchse 2 oder der Lagerbuchse 2 auf der Achse 1. Seitenkräfte kompensieren sich bei symmetrischen Aufbau des Magnetflusses. Erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten zwischen den Polen des Magneten 3 und dem Rückschluß können Wirbelströme auftreten, durch deren Kraftwirkung im Magnetfeld eine geringfügige zusätzliche Reibung auftritt, die jedoch nicht mit der bei mehreren Berührungsstellen vergleichbar ist. Die Achse 1 verbleibt also in genau definierter Lage an der Lagerbuchse 2, so daß eine hohe Führungsgenauigkeit gewährleistet ist, die nicht so schnell durch Verschleiß verloren geht.In the application of the first variant while the axis 1 is used on the magnet 3 so that it comes at the single point to the contact between the axis 1 and bushing 2. The tendency of the magnetic lines of force is exploited to shorten maximum. The friction is concentrated only on the single point of contact. This applies both to rotation of the axis 1 as a shaft in the bearing bush 2 and for a longitudinal displacement of the axis 1 in the bearing bush 2 or the bearing bush 2 on the axis 1. Side forces compensate for symmetrical structure of the magnetic flux. Only at very high speeds between the poles of the magnet 3 and the yoke can eddy currents occur by the force in the magnetic field, a slight additional friction occurs, which is not comparable to that at several points of contact. The axis 1 thus remains in a precisely defined position on the bearing bush 2, so that a high accuracy of guidance is ensured, which is not lost so quickly by wear.

Diese Wirkung wird analog auch bei der zweiten Variante erzielt, nur daß dabei der Magnetfluß von der Achse 1 ausgeht und der Rückschluß auf den ferromagnetischen Einsatz 4 in der Lagerbuchse ausgeübt wird.This effect is achieved analogously in the second variant, except that the magnetic flux originates from the axis 1 and the inference is exerted on the ferromagnetic insert 4 in the bearing bush.

Bei der dritten und vierten Variante wird der Rückschluß nicht zwischen Achse 1 und Lagerbuchse 2 ausgeübt, sondern zwischen Lagerbuchse 2 und einer in geringem Abstand dazu außerhalb angeordneten Gegenlage 5 oder umgekehrt, je nach dem, an welchem der beiden Teile der Magnet 3 angeordnet ist bei Ausbildung des anderen als ferromagnetisches Gegenstück. In beiden Fällen gleichermaßen wird jedoch durch die zwischen Lagerbuchse 2 und Gegenlage 5 wirkende magnetische Kraft die nachgiebig gelagerte Lagerbuchse 2 an die Achse 1 herangezogen, wobei sich auch nur an einer einzigen Stelle der Lagerbuchse 2 eine Berührung mit der Achse 1 ergibt. Bei Längsverschiebung der Lagerachse 2 auf der Achse 1 kommt es dabei nicht zu einer Berührung im Bereich zwischen Lagerbuchse 2 und Gegenlage 5.In the third and fourth variant, the inference is not exerted between the axis 1 and bearing bush 2, but between bushing 2 and a small distance outside arranged counter-5 or vice versa, depending on which of the two parts of the magnet 3 is arranged at Training the other as a ferromagnetic counterpart. In both cases alike, however, by the force acting between the bearing bush 2 and 5 counteracting magnetic force, the resiliently mounted bearing bush 2 is used to the axis 1, which results in a contact with the axis 1 only at a single point of the bearing bush 2. When longitudinal displacement of the bearing axis 2 on the axis 1, there is no contact in the area between bearing bush 2 and counter-5.

In der fünften Variante schließlich verbleibt zwischen Magnet 3 und Achse 1 ein geringer Spalt aus Luft und im mittleren Bereich aus nichtmagnetischem Material. Hierbei wird das Magnetfeld über einen größeren Bereich ausgedehnt und damit die Führungsstabilität ohne Vergrößerung der Reibung noch zusätzlich erhöht.Finally, in the fifth variant, a small gap of air remains between magnet 3 and axis 1 and in the middle region of non-magnetic material. In this case, the magnetic field is expanded over a larger area, thereby further increasing the guiding stability without increasing the friction.

Claims

1. A device for reduced-play storage of axles in bearing bushes, preferably in precision mechanics, wherein axis and bearing bush are radially pressed against each other in a predetermined direction, characterized in that for the pressure between the bearing bush (2) and at least the inside of the bearing bush (2) located region of the axis (1) is provided a magnetic field extending from at least one magnet (3), starting on a counterpart of ferromagnetic material, wherein the magnetic field either between a portion of the bearing bush (2) and the axis (1) or between the bearing bush (2) and an outer counter-position (5) is formed.

2. Device according to item 1, characterized in that the magnet (3) is a preferably segrnentartig inserted component of the bearing bush (2), which otherwise consists of non-magnetic material while the axis (1) at least in the region of the bearing bush (2) made of ferromagnetic Material is formed.

3. Device according to item 1, characterized in that the axis (1) itself formed at least in the region of the bearing bush (2) as a magnet (3) and the counterpart segmented ferromagnetic insert (4) in the otherwise non-magnetic material bearing bush ( 2).

4. Device according to item 1, characterized in that the non-magnetic material consisting of bearing bush (2) is fixedly connected to the outside with a magnet (3), the outside of a small distance to a housing-fixed counter-layer (5) made of ferromagnetic material is arranged.

5. A device according to item 1, characterized in that the bearing bush (2) consists of ferromagnetic material at least in an outer portion and a magnet (3) is fixed on a housing-fixed abutment (5) arranged outside thereof.

6. Device according to item 1, characterized in that the magnet (3) as a prismatic body fixed in the existing non-magnetic material bearing bush (2) is inserted so that it protrudes on both sides of the end faces of the bearing bush (2) and in a small distance parallel to the wall of the receiving opening of the bearing bush (2) for the axis (1), wherein the axis (1) at least in the region of the longitudinal extent of the magnet (3) consists of ferromagnetic material.