DE1013469B

DE1013469B - Kugelgelenkartig im Maschinenstaender zentriertes Wellenlager

Info

Publication number: DE1013469B
Application number: DEL12567A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hugo Stoz
Original assignee: HUGO STOZ DIPL ING
Current assignee: HUGO STOZ DIPL ING
Priority date: 1952-06-11
Filing date: 1952-06-11
Publication date: 1957-08-08

Description

Kugelgelenkartig im Maschinenständer zentriertes Wellenlager Bei der Lagerung rotierender Maschinenteile ist es bekanntlich aus Fertigungsgründen üblich, die Lagerstellen im feststehenden Gehäuse als besondere Maschinenteile, z. B. als Lagerschilder, auszubilden, die mit dem Gehäuse durch Verschraubung oder eine ähnliche lösbare Verbindung zusammengefügt sind.
Ein typisches Beispiel dieser Ausführung ist der Elektromotor. Bei ihm sind auf beiden Seiten des Gehäuses die Lagerschilder angebracht, welche ihrerseits mit Lagerbuchsen versehen sind, in welchen die Welle des Ankers drehbar gelagert ist.
Um die Fluchtung zweier zusammengehöriger Lagerstellen zu erreichen, wird bekanntlich, wie in Fig. 1 bei einem Lagerschild gezeigt ist, das Lagerschild 1 mit einer zylindrischen, zur Lagerbohrung der Büchse 3 konzentrischen und einer dazu senkrechten Fläche versehen. Mit diesen Flächen, dem sogenannten Zentrierrand, ist das Lagerschild 1 an die entsprechenden Gegenflächen des Gehäuses 2 angepaßt. Die Welle 4 ist in der Lagerbuchse 3 drehbar gelagert.
Da es oft große Schwierigkeiten bereitet, alle diese Flächen genügend genau zum Fluchten zu bringen, und da es oft nur bei der Montage der Maschine möglich ist, die Fluchtung der Welle genau einzustellen, versucht man bei Gleitlagerung sich dadurch zu helfen, daß, wie in Fig.2 gezeigt ist, die Lagerbuchse 3 eine Kugelform erhält und das Lagerschild 1 mit der entsprechenden Gegenfläche versehen wird. Die Lagerbuchse 3 wird durch das Druckstück 5 gehalten. Bei Verwendung zweier solcher Lagerschilder können die Lagerbuchsen so eingestellt werden, daß das Fluchten von zwei zusammengehörigen Lagern erreicht wird. Die nach Fig. 2 getroffene Anordnung hat den Nachteil, daß ein Zusammenfallen der Achse des rotierenden Maschinenteiles mit der Achse der die Lagerschilder aufnehmenden Gehäusebohrung bzw. den dazu konzentrischen Bohrungen nur dann erreicht wird, wenn an beiden zusammengehörigen Lagerschildern einerseits bei der Lagerbuchse 3 der Kugelmittelpunkt auf die Achse der Lagerbohrung und andererseits beim Lagerschild 1 der Kugelmittelpunkt auf die Achse des Zentrierrandes fällt. Dazu sind zwei Vorgänge der Feinbearbeitung notwendig. Außerdem ist ein zusätzliches Druckstück 5 erforderlich.
Um die Verwendung eines Druckstückes zu umgehen, wurde auch versucht, eine Lagerbuchse zu verwenden, die außen mit einer ballig abgedrehten Rippe versehen ist, welche von einer Quernut unterbrochen wird, und das Lagerschild bzw. das Gehäuse der Maschine mit einer entsprechenden Balligen Ausdrehung zu versehen, welche ihrerseits ebenfalls durch eine Quernut unterbrochen ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Lagerbuchse durch Schwenkung um 90° durch die Nut in das Lagerschild bzw. in das Gehäuse einzufahren. Zum Ausgleich der Fertigungsungenauigkeiten und zur Ermöglichung des Ineinanderfügens der Teile ist jedoch zwischen der konvexen und der konkaven Kugelfläche ein Spiel notwendig, welches sich auch in axialer Richtung auswirkt und im Betrieb zum Ausschlagen der Balligen Flächen führen muß.
Die gezeigten Nachteile der bisherigen Ausführungen werden durch die vorliegende Erfindung des »Balligen Zentrierrandes« vermieden.
Unter dem »Balligen Zentrierrand« soll ein am Maschinenständer einerseits und am Lagerschild andererseits mit gleichem Radius angeschnittenes Flächenpaar verstanden sein, dessen Kugelmittelpunkt auf der Wellenachse liegt und dessen größter Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Erzeugungskreises (Großkreis der Kugel), so daß die beiden Flächen jeweils Zonen einer Halbkugel sind.
Die Erfindung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Das Lagerschild 1 ist erfindungsgemäß mit dem kugelig angeschnittenen Zentrierrand versehen, mit dem es in der entsprechenden Gegenfläche des Gehäuses 2 sitzt. Teil 3 ist die im Lagerschild angeordnete Lagerbuchse, in der die Welle 4 drehbar gelagert ist. Der auf der Wellenachse liegende Punkt M ist der Mittelpunkt der Halbkugeloberfläche, von welcher der Zentrierrand eine Zone darstellt. Es ist dabei nicht erforderlich, daß der Mittelpunkt M innerhalb der Lagerbuchse 3 liegt, sondern er kann so angeordnet werden, wie es für die Konstruktion als wünschenswert erscheint. Wesentlich ist jedoch, daß der Kugelmittelpunkt außerhalb des Raumes liegt, der von den Begrenzungskreisebenen der Zentrierrandfläche und der Zentrierrandfläche selbst eingeschlossen wird. Die Bedingung, daß die Zentrierrandfläche keine Großkreise enthalten soll, ermöglicht es, daß die balligen Zentrierränder jederzeit nachgearbeitet werden können, ohne daß sie ihre geometrische Form ändern.
Bei der Ausführung des Zentrierrandes ist man keineswegs streng an die kugelige Form gebunden. Da der ballige Zentrierrand in der Praxis als verhältnismäßig schmale Fläche ausgeführt wird, kann man sich ihn auch als Ausschnitt aus einer Rotationsfläche denken, deren erzeugende Kurve nur näherungsweise ein Kreisbogen ist. Allgemein ist es aus Fertigungsgründen vorteilhaft, die konkave Fläche mit einem etwas größeren Radius auszuführen als die konvexe Fläche.
Um die Lage der Wellenachse zur Achse der Ständerbohrung beliebig einstellen zu können und doch eine Fluchtung der Lagerstellen zu erreichen, kann man bei der beschriebenen Anordnung nach Fig. 3 die zylindrische Lagerbuchse 3 durch eine kugelige Lagerbuchse 3 nach Fig. 2 mit Druckstück 5 ersetzen. Auf diese Weise können auch mehr als zwei Lagerstellen zum Fluchten gebracht werden. Bei Elektromotoren könnte man mit dieser Anordnung erreichen, daß bei der fertig montierten Maschine die Fluchtung der Welle und die Größe des Luftspaltes eingestellt und fixiert werden könnten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Kugelgelenkartig im Maschinenständer zentriertes Wellenlager, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenständer (2) kugelig angeschnittene Zentrierränder besitzt, deren größter Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Erzeugungskreises, gegen welche die mit entsprechenden Anschnitten versehenen, eingebaute Lager (3) tragenden Lagerschilder (1) zur Anlage kommen: 2. Wellenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Lagerschilder ballige Lager (3 in Fig. 2) eingebaut sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 850 365; USA.-Patentschrift Nr. 2 421592; österreichische Patentschrift Nr. 75 115.