DD286402A5 - ADJUSTABLE WAFER STORAGE FOR WAVES - Google Patents
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Abstract
Eine einstellbare Waelzlagerung fuer Wellen, insbesondere eine Zweipunktanordnung zur hochgenauen Lagerung von Wellen feinmechanischer Geraete, umfaszt ein erstes und zweites Waelzlager A und B, die je einen im Gehaeuse 2 fest angeordneten Auszenring 3; 4 und je einen auf der Welle 1 angeordneten Innenring 5; 6 mit dazwischen angeordneten Kugeln 7; 8 umfassen, wobei die Kugellaufflaeche 9 bzw. 10 eines jeden Auszenringes 3; 4 eine konkave sphaerische Flaeche ist. Einem jeden Innenring 5; 6 ist ein auf der Welle 1 angeordneter Wellenflansch 12; 13 zugeordnet, der mit dem jeweiligen Innenring 5; 6 in Wirkverbindung steht. Jeder Wellenflansch 12; 13 liegt mit seiner konischen Anlageflaeche 14; 15 an einer sphaerischen Justierflaeche 16; 17 des ihm zugeordneten Innenringes 5; 6 an. Der Kruemmungsmittelpunkt der Kugellaufflaeche 9 des Auszenringes 3 des Waelzlagers A und der Kruemmungsmittelpunkt der Justierflaeche 17 des Innenringes 4 des Waelzlagers B fallen zusammen in einem Punkt M1, und der Kruemmungsmittelpunkt der Kugellaufflaeche 16 des Auszenringes 4 des Waelzlagers B und der Kruemmungsmittelpunkt der Justierflaeche 16 des Innenringes 5 des Waelzlagers A fallen in einem Punkt M2 zusammen. M1 und M2 liegen auf der Mittelachse 11 der Welle 1. Figur{Waelzlagerung, einstellbar; Waelzlager; Welle; Zweilageranordnung; Doppelkalottenlager, hochgenau; Justierung; Drehachse, geometrisch, kinematisch; Exzentrizitaet}An adjustable roll bearing for waves, in particular a two-point arrangement for the highly accurate storage of waves precision mechanical devices, includes a first and second rolling bearings A and B, each one in the housing 2 fixed Auszenring 3; 4 and one arranged on the shaft 1 inner ring 5; 6 with interposed balls 7; 8, wherein the ball surface 9 and 10 of each Auszenringes 3; 4 is a concave spherical surface. Each inner ring 5; 6 is a shaft flange 12 arranged on the shaft 1; Assigned to 13, with the respective inner ring 5; 6 is in operative connection. Each shaft flange 12; 13 lies with its conical Anlageflaeche 14; 15 at a spherical adjustment surface 16; 17 of its associated inner ring 5; 6 on. The Kruemmungspunkt the Kugellaufflaeche 9 of Auszenringes 3 of the rolling bearing A and the Kruemmungsmittelpunkt the Justierflaeche 17 of the inner ring 4 of the rolling bearing B coincide at a point M1, and the Kruemmungsmittelpunkt the Kugellaufflaeche 16 of the Auszenringes 4 of the rolling bearing B and the Kruemmungsmittelpunkt the Justierflaeche 16 of the inner ring 5 of the rolling bearing A coincide at a point M2. M1 and M2 are located on the central axis 11 of the shaft 1. Figure {Waelzlagerung, adjustable; Bearings; Wave; Two bearing arrangement; Double dome bearings, high precision; Adjustment; Rotary axis, geometric, kinematical; Eccentricity}
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Die Erfindung betrifft eine einstellbare Wälzlagerung für Wellen, insbesondere ein als Zweilageranordnung ausgebildetes, einstellbares Doppelkalottenlager zur hochgena'jen Lagerung von Wellen, insbesondere für feinmechanische Geräte.The invention relates to an adjustable rolling bearing for waves, in particular designed as a two-bearing assembly, adjustable Doppelkalottenlager hochgena'jen storage of waves, especially for precision mechanical devices.
in Übereinstimmung zu bringen.to bring into line.
nach Qualität der beteiligten Lagerelemente und der bestehenden Funktionsanforderungen verschiedenster Art sein können. Soumläuft die geometrische die kinematische Achse und verschreibt durch die dabei entstehenden Hüllkurven zur kinematischencan be of the most varied quality according to the quality of the bearing elements involved and the existing functional requirements. Thus, the geometric runs around the kinematic axis and prescribes through the resulting envelopes to the kinematic
mit ihrer Deckfläche zueinander liegende Kegelstümpfe.with their top surface facing each other truncated cones.
werden. Besteht jedoch diese Forderung lediglich für einen Punkt der geometrischen Drehachse bzw. für die dazu senkrechtstehende Ebene, so entfällt zwar der große technologische Aufwand für die Herstellung der Lagerr>'«mente, es sind jedochbecome. However, if this requirement only exists for one point of the geometric axis of rotation or for the plane perpendicular thereto, then the great technological expenditure for the production of the bearing elements is eliminated, but it is
dem zu lagernden Bauelement erforderlich.required to be stored component.
mittels Kegelexzenter sind allgemein bekannt. Eine räumliche Kippung der gelagerten Welle ist durch diese Lösung nichtkompensier- oder einstellbar.By means of cone eccentric are well known. Spatial tilting of the mounted shaft can not be compensated or adjusted by this solution.
worden, bei welcher jedes der beiden Lager einen Außen· und einen Innenring mit dazwischen angeordneten Kugeln besitzt.in which each of the two bearings has an outer and an inner ring with balls arranged therebetween.
innenring, der auf der zu lagernden Welle sitzt, besitzt als Lauffläche zwei Anwälzschultern. Der Außenring sitzt mit einerinner ring, which sits on the shaft to be stored, has as tread two Anwälzschultern. The outer ring sits with one
eine vorteilhafte räumliche Verstellmöglichkeit der kinematischen Achse erreicht, es bleibt jedoch immer noch dieachieved an advantageous spatial adjustment of the kinematic axis, but it still remains the
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, d.h. den hohen technologischen Aufwand bei hochgenauen Lagerungen durch einstellbare Wälzlager zu beseitigen.It is the object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, i. to eliminate the high technological effort with highly accurate bearings by adjustable bearings.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einstellbare Wälzlagerung für Wellen zu schaffen, bei der mit geringem technologischen Aufwand Rund· und Stirnlauffehler nahezu vollständig kompensierbar sind, d. h. Übereinstimmung der geometrischen mit der kinematischen Drehachse oder eine gezielte Einstellung beliebiger Taumelbewegungen bzw. Exzentrizitäten innerhalb des vorhandenen Verstellbereiches erreicht werden können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer einstellbaren Wälzlagerung für Wellen, insbesondere eine Zweipunktlageranordnung, mit einem ersten und einem zweiten Wälzlager, welche in einem Abstand entlang der Längserstreckung der zu lagernden Welle vorgesehen sind und welche je einen im Gehäuse des Gerätes fest angeordneten Außenring und einen auf der Welle angeordneten Innenring mit dazwischen vorgesehenen Kugeln umfassen, wobei die Kugellauffläche eines jeden Außenringes eine konkave sphärische Fläche ist und der Innenring als Lauffläche zwei Abwälzschultern besitzt und mittels Verstell· und Befestigungsmittel auf der Welle verstellbar ist, dadurch gelöst, daß einem jeden der Innenringe ein auf der Welle angeordneter Wellenflansch zugeordnet ist, welcher eine dem jeweils zugeordneten Innenring zugewandte konische Anlagefläche besitzt, die mit einer am benachbarten Innenring befindlichen sphärischen Justierfläche in Wirkverbindung steht, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Kugellauffläche des Außenringes des ersten Wälzlagers A mit dem Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Justierfläche des Innenringes des zweiten Wälzlagers B in einem Punkt M1 und der Krümmungsmittelpunkt der Kugellauffläche 9 des Außenringes des zweiten Wälzlagers B mit dem Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Justrierfläche des Innenringes des ersten Wälzlagers A in einem Punkt Mj zusammenfallen und wobei die beiden Krümmungsmittelpunkte auf der Mittelachse der Welle liegen, und daß an jedem der beiden Wellenflansche In radialer Richtung auf den jeweiligen Innenring wirkende, als Justierschrauben ausgebildete Verstellelemente vorgesehen sind.The invention has for its object to provide an adjustable rolling bearing for waves, in which with little technological effort round and Stirnlauffehler are almost completely compensated, ie match the geometric with the kinematic axis or a targeted adjustment of any tumbling or eccentricities within the existing Adjustment range can be achieved. According to the invention this object is achieved in an adjustable rolling bearing for waves, in particular a two-point bearing arrangement, with a first and a second rolling bearing, which are provided at a distance along the longitudinal extent of the shaft to be supported and which depending on a fixed housing in the housing outer ring and on the shaft arranged inner ring with balls provided therebetween, wherein the ball raceway surface of each outer ring is a concave spherical surface and the inner ring as a running surface has two Abwälzschultern and by means of adjustment and fastening means on the shaft is adjustable, achieved by each of the inner rings a Assigned to the shaft arranged shaft flange, which has a respective associated inner ring facing conical contact surface, which is in operative connection with a located on the adjacent inner ring spherical adjusting surface, wherein the curvature means Point of the ball raceway surface of the outer ring of the first rolling bearing A with the center of curvature of the spherical alignment surface of the inner ring of the second bearing B at a point M 1 and the center of curvature of the ball raceway 9 of the outer ring of the second bearing B with the center of curvature of the spherical Justrierfläche the inner ring of the first bearing A. coincide at a point Mj and wherein the two centers of curvature lie on the central axis of the shaft, and that on each of the two shaft flanges in the radial direction acting on the respective inner ring, designed as adjustment screws adjusting elements are provided.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein Wellenflansch fest und der andere Wellenflansch in axialer Richtung gefedert auf der Welle angeordnet sind.It is advantageous if a shaft flange fixed and the other shaft flange are arranged sprung in the axial direction on the shaft.
Durch die erfindungsgemäße einstellbare Wälzlagerung wird mit ?em technologischen Aufwand erreicht, daß schnell und unkompliziert zwecks Herstellung einer hochgenauen Achslager 9 Übereinstimmung der geometrischen mit derThe inventive adjustable rolling bearing is achieved with? Em technological effort that quickly and easily for the purpose of producing a high-precision axle bearing 9 match the geometric with the
kinematischen Achse hergestellt werden kann. Durch das Vorhan. >in der Einstellmittel an den Wellenflanschen sind unter der Bedingung der Fehlerreproduzierbarkeit nur noch geringe qut dve Anforderungen an die zur Realisierung der Wälzlagerung verwendeten Bauteile zu stellen. Des weiteren bietet diese Wälzlagerung die Möglichkeit, innerhalb des Justierbereiches gewünschte Exzenter- bzw. Taumelbewegunghen an beliebiger Stelle der kinematischen Drehachse gezielt einzustellen. Dabei bleibt die Wälzgeometrie in den Wälzlagern konstant.kinematic axis can be produced. By the presence of. > In the adjustment means on the shaft flanges are under the condition of error reproducibility only small qut dve requirements to be placed on the components used to realize the rolling bearing. Furthermore, this roller bearing offers the possibility within the adjustment range desired eccentric or tumbling motion set at any point of the kinematic axis of rotation targeted. The rolling geometry in the rolling bearings remains constant.
AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Wälzlagerung dargestellt.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing, a section through a roller bearing according to the invention is shown.
Die als Zweilageranordnung ausgebildete einstellbare Wälzlagerung für eine Welle 1 umfaßt ein erstes Wälzlager A und ein zweites Wälzlager B, welche in einem Abstand in Richtung der Längserstreckung der zu lagernden Welle 1 im Gehäuse 2 des Gerätes angeordnet sind. Dabei sind die Außenringe 3 und 4 des Wälzlager A und B fest in Gehäuse 2 eingebaut und die Innenringe 5 und 6 der Wälzlager A und B befinden sich der Welle 1 benachbart und umschließen diese mit einem entsprechenden Spiel. Sie sitzen also nicht direkt auf der Welle 1. Zwischen den Außenringen 3 bzw.4 und den dazugehörenden Innenringen 5 bzw. β befinden sich Kugeln 7; 8 als Wälzkörper. Ein jeder der Außenringe 3 und 4 besitzt eine konkave sphärische Kugellauffläche 9 und 10, deren Krümmungsmittelpunkte in einem Abstand voneinander auf der Mittelachse 11 der Welle 1 liegen und die Lagerbasislänge 1 festlegen. Die Innenringe 5 und 6 besitzen jeweils als Lauffläche für die Kugeln 7; 8 zwei symmetrisch zum Kugelmittelpunkt angeordnete Abwälzschultern. Einem jeden der Innenringe 5 bzw. β ist ein auf der Welle aufgeschobener Wellenflansch 12 bzw. 13zugeordnet, wobei ein jeder Wellenflansch 12; 13 eine dem jeweilig zugeordneten Innenring 5 bzw. 6 zugewandte konische Anlagefläche 14; 15 besitzt. Dabei stehen die konische Anlagefläche 14 des Wellenflansches 12 mit einer konvexen sphärischen Justierfläche 16 des Innenringes 5 und die konische Anlagefläche 15 des Wellenflansches 13 mit einer konvexen sphärische Justierfläche 17 des Innenringes β in Wirkverbindung. Im Ausführungsbeispiel Ist z. B. der Wellenflansch 12 des Wälzlagers A mittels einer auf der Welle 1 aufgeschraubten Befestigungsmutter 18festmitderWelie 1 verbunden. DerWellentlansch 13desW*.!*idgers Bistauf der Welle 1 verschiebbar angeordnet und wird durch federnde Elemente 19, die mit ihrem einen Ende an eher Befestigungsmutter 20 anliegen, gegen den Innenring öder Wälzlagerung B gedrückt. Auf diese Weise wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Innenringen 5; 6 und den ihnen zugeordneten Wellenflanschen 12; 13 hergestellt und der kraftschlüssige Zusammenhalt der gesamten Wälzlagerung In eingebautem Zustand gewährleistet.The designed as a two-bearing arrangement adjustable rolling bearing for a shaft 1 comprises a first roller bearing A and a second roller bearing B, which are arranged at a distance in the direction of the longitudinal extent of the shaft 1 to be supported in the housing 2 of the device. The outer rings 3 and 4 of the rolling bearing A and B are firmly installed in the housing 2 and the inner rings 5 and 6 of the rolling bearings A and B are adjacent to the shaft 1 and enclose them with a corresponding game. So you are not sitting directly on the shaft 1. Between the outer rings 3 and 4 and the associated inner rings 5 and β are balls 7; 8 as rolling elements. Each of the outer rings 3 and 4 has a concave spherical ball tread 9 and 10, whose centers of curvature are at a distance from each other on the central axis 11 of the shaft 1 and define the bearing base length 1. The inner rings 5 and 6 each have a running surface for the balls 7; 8 two symmetrically arranged to the ball center Abwälzschultern. Each of the inner rings 5 and β, respectively, is associated with a shaft flange 12 or 13 pushed onto the shaft, each shaft flange 12; 13 a the respective associated inner ring 5 and 6 facing conical contact surface 14; 15 owns. Here are the conical contact surface 14 of the shaft flange 12 with a convex spherical adjustment surface 16 of the inner ring 5 and the conical contact surface 15 of the shaft flange 13 with a convex spherical alignment surface 17 of the inner ring β in operative connection. In the exemplary embodiment is z. B. the shaft flange 12 of the rolling bearing A by means of a screwed onto the shaft 1 mounting nut 18festmitderWelie 1 connected. The shaft flange 13 of the rotor is displaceably arranged on the shaft 1 and is pressed against the inner ring or roller bearing B by resilient elements 19, which rest with their one end on the fastening nut 20. In this way, the frictional connection between the inner rings 5; 6 and their associated shaft flanges 12; 13 produced and ensured the non-positive cohesion of the entire rolling bearing In the installed state.
Um die in der Aufgabenstellung angeführten Bedingungen zu erfüllen, fallen bei der einstellbaren Wälzlagerung der Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Kugellauffläche 9 des Außenringes 3 des ersten Wälzlagers A mit dem Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Justierfläche 17 des Innenringes 6 des Wälzlagers B in einem Punkt M, und der Krümmungsmittelpunkt der spährischen Kugellauffläche 10 des Außenringes 4 des zweiten Wälzlagers B mit dem Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Justierfläche 16 des Innenringes 5 des ersten Wälzlagers A in einem Punkt M2 zusammen.In order to meet the conditions stated in the task fall in the adjustable rolling bearing center of curvature of the spherical ball raceway 9 of the outer ring 3 of the first bearing A with the center of curvature of the spherical Justierfläche 17 of the inner ring 6 of the bearing B at a point M, and the center of curvature of Spährischen ball raceway 10 of the outer ring 4 of the second bearing B with the center of curvature of the spherical adjustment surface 16 of the inner ring 5 of the first bearing A in a point M 2 together.
In einem jeden der beiden Wellenflansche 12 und 13 sind Justierschrauben 21; 22 und Befestigungsschrauben 23; 24 vorgesehen, die zur Einstellung bzw. Kompensation von Exzentrizitäten der Wälzlagerung dienen. Um eine große Feinfühligkeit bei der Einstellung der Wälzlagerung zu erreichen, können die Justierschrauben 21; 22 auch als Differentialschrauben ausgeführt sein.In each of the two shaft flanges 12 and 13 are adjusting screws 21; 22 and fastening screws 23; 24 are provided, which serve to adjust or compensate for eccentricities of rolling bearings. In order to achieve a great sensitivity in the adjustment of the rolling bearing, the adjusting screws 21; 22 also be designed as differential screws.
Die eigentliche Justierung einer Exzentrizität erfolgt z. B. über die im Wellenflansch 12 und 13 befindlichen Justierschrauben 21 und 22. Hierbei verschieben sich entlang der konischen Anlagefläche 14; 15 der Wellenfläche 12; 13 relativ zu den spährischen Justierflächen 16; 17 der Innenringe 5; 6. Gleichzeitig bewegen sieh die Kugeln 7 bzw. 8 des jeweils gegenüberliegenden Wälzlagers entlang ihrer sphärischen Kugellaufflächen 9 bzw. 10 des Außenringes 3 bzw. >l um den eingestellten Winkelbetrag. Während der Rotation der Welle 1 tritt diese Pendelbewegung dann ständig auf. Infolge des gemeinsamen Krümmungsmittelpunktes der Kugellauffläche 9 und der Justierfläche 17 wird die Wälzbedingung stets eingehalten. Die Einstellung von Exzentrizitäten kann an den beiden Wälzlagern A und B beliebig erfolgen. Auf ähnliche Weise kann bei der Wälzlagerung die geometrische mit der kinematischen Drehachse weitestgehend in Übereinstimmung gebracht werden. Nach erfolgter Justierung ermöglichen die Befestigungsschrauben 23 und 24 eine zusätzliche Arretierung.The actual adjustment of an eccentricity is z. B. about the shaft flange 12 and 13 located adjusting screws 21 and 22. In this case, move along the conical contact surface 14; 15 of the corrugation surface 12; 13 relative to the spährischen Justierflächen 16; 17 of the inner rings 5; 6. At the same time move the balls 7 and 8 of the respective opposite rolling bearing along its spherical ball raceways 9 and 10 of the outer ring 3 or> l by the set angle. During the rotation of the shaft 1, this pendulum motion then occurs constantly. As a result of the common center of curvature of the ball raceway 9 and the adjusting surface 17, the rolling condition is always maintained. The adjustment of eccentricities can take place arbitrarily on the two rolling bearings A and B. Similarly, in the rolling bearing, the geometric with the kinematic axis of rotation can be brought into conformity as far as possible. After adjustment allow the mounting screws 23 and 24 an additional lock.
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ID=5611355
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Cited By (1)
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DE102016211143A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rolling and including the same realized bearing assembly |
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1990
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