DE102015207457A1

DE102015207457A1 - Lagerbaugruppe

Info

Publication number: DE102015207457A1
Application number: DE102015207457.9A
Authority: DE
Inventors: Johann Egbers; Harald Meisel; Jianchang Zhang; Yanbin Shen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2035-04-24
Also published as: US9447816B2; US20150345549A1; DE102015207457B4; CN105332115A; CN105332115B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerbaugruppe, umfassend ein Gehäuse mit einem zentralem Durchgangsloch, ein koaxial in dem zentralen Durchgangsloch montiertes erstes Lager (300) und zweites Lager (400) sowie eine in Axialrichtung zwischen dem ersten Lager (300) und dem zweiten Lager (400) befindliche erste Wellenhülse (120), wobei das zweite Lager (400) an einem Ende des zentralen Durchgangslochs positioniert ist, während das erste Lager (300) sich am anderen Ende des zentralen Durchgangslochs befindet und das erste Lager (300) und das zweite Lager (400) einen Innenring (310, 410) und einen Außenring (320, 420) aufweisen. Erfindungsgemäß umfasst die Lagerbaugruppe außerdem eine am anderen Ende des zentralen Durchgangslochs befindliche Endabdeckung (130), die mit dem Gehäuse einen Rastverschluss bildet und relativ zum Gehäuse drehbar ist, wobei das erste Lager (300) sich in Axialrichtung zwischen der Endabdeckung (130) und der ersten Wellenhülse (120) befindet. Der Rastverschluss der Endabdeckung (130) mit dem Gehäuse bewirkt, dass die Endabdeckung (130) sich nicht aus dem Gehäuse lösen kann, dass die Lagerbaugruppe eine Baueinheit bildet und einfach im Transport und in der Anwendung ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Lagern und betrifft konkret eine Lagerbaugruppe für die Spinnflügel von Textilmaschinen.
Hintergrund der Erfindung
Lagerbaugruppen für Spinnflügel sind Lagerbaugruppen, die für Textilmaschinen, zum Beispiel Flügelspinnmaschinen u.a., verwendet werden. Bei der Montage wird die Lagerbaugruppe durch eine Drehwelle 7 an der Flügelspinnmaschine montiert. Nach dem Stand der Technik, wie in 1 dargestellt (in 1 wird der Zustand mit montierter Drehwelle in der Lagerbaugruppe gezeigt), umfasst die Lagerbaugruppe die von innen nach außen koaxial aufgesetzte Wellenhülse 5 sowie das Gehäuse 1. An den beiden Enden der Wellenhülse 5 ist in Axialrichtung jeweils koaxial ein Rillenkugellager 4 vorgesehen. Die Endabdeckung 2 ist koaxial im Gehäuse 1 vorgesehen und befindet sich an einem Ende des Gehäuses 1. Das an einem Ende der Wellenhülse 5 angeordnete Rillenkugellager 4 ist zwischen der Wellenhülse 5 und der Endabdeckung 2 eingespannt. An der inneren Umfangswand des Gehäuses 1 ist der Sprengring 6 montiert, der jeweils an das von der Wellenhülse 5 entfernte Ende jedes Rillenkugellagers 4 drückt und in Axialrichtung dafür eine Begrenzung vornimmt.
Bei der Montage weist die Drehwelle 7 einen Endteil auf, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Endabdeckung 2 ist. Wenn die Drehwelle 7 nacheinander durch die Endabdeckung 2 und das Rillenkugellager 4 hindurch in die Lagerbaugruppe an der Spinnflügelspinnmaschine montiert wird, drückt dieser Endteil an das relativ zur Wellenhülse 5 andere Ende der Endabdeckung 2 und nimmt für die Endabdeckung 2 in Axialrichtung eine Begrenzung vor.
Die Nachteile der vorstehend genannten Lagerbaugruppe bestehen darin, dass das in Axialrichtung relativ zur Wellenhülse 5 andere Ende der Endabdeckung 2 durch die Drehwelle 7 begrenzt werden muss. Wenn die Lagerbaugruppe nicht mit der Drehwelle 7 montiert wurde, kann die Endabdeckung 2 in Axialrichtung nicht positioniert werden. Außerdem weist die Lagerbaugruppe eine Vielzahl von einzelnen Teilen auf, so dass sowohl der Transport als auch die Verwendung diese Teile durch den Anwender umständlich sind.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neue Lagerbaugruppe bereit zu stellen, die bereits vor der Montage eine Baueinheit bilden kann.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Lagerbaugruppe gelöst, welche ein Gehäuse mit zentralem Durchgangsloch, ein koaxial in dem besagten zentralen Durchgangsloch montiertes erstes Lager und zweites Lager sowie eine in Axialrichtung zwischen dem besagten ersten Lager und dem besagten zweiten Lager befindliche erste Wellenhülse umfasst. Das besagte zweite Lager ist an einem Ende des besagten zentralen Durchgangslochs positioniert, während das besagte erste Lager sich am anderen Ende des besagten zentralen Durchgangslochs befindet. Das besagte erste Lager und das besagte zweite Lager weisen einen Innenring und einen Außenring sowie außerdem eine am anderen Ende des besagten zentralen Durchgangslochs befindliche Endabdeckung auf, wobei die besagte Endabdeckung mit dem besagten Gehäuse einen Rastverschluss bildet und die besagte Endabdeckung relativ zum besagten Gehäuse drehbar ist. Das besagte erste Lager befindet sich in Axialrichtung zwischen der besagten Endabdeckung und der besagten ersten Wellenhülse.
Bevorzugt wird an der inneren Umfangswand des besagten Gehäuses eine sich radial nach innen erstreckende erste Vorwölbung gebildet, während an der äußeren Umfangswand der besagten Endabdeckung eine sich radial nach außen erstreckende zweite Vorwölbung gebildet wird. Die besagte Endabdeckung und das besagte Gehäuse bilden durch die besagte erste Vorwölbung und die besagte zweite Vorwölbung miteinander einen Rastverschluss.
Bevorzugt drückt ein Ende der besagten Endabdeckung an den Innenring des ersten Lagers. Das von dem besagten ersten Lager entfernte Ende der besagten Endabdeckung weist einen sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen Sicherungsring auf, der zum entsprechenden Endteil des besagten Gehäuses in Axialrichtung einen Zwischenraum aufweist und die Seitenwand des besagten Gehäuses zumindest teilweise überlappt.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Lagerbaugruppe außerdem eine zweite Wellenhülse, die mit einem Ende an den Innenring des ersten Lagers drückt, während sich die besagte Endabdeckung am vom ersten Lager entfernten anderen Ende der zweiten Wellenhülse befindet.
Weiterhin umfasst die besagte Endabdeckung bevorzugt einen ringförmigen sich radial erstreckenden Körper, einen sich vom inneren Umfangsrand des Körpers in Axialrichtung erstreckenden ersten Biegeteil und einen sich vom äußeren Umfangsrand des Körpers in Axialrichtung erstreckenden zweiten Biegeteil. Dabei wird der besagte erste Biegeteil an der besagten zweiten Wellenhülse gehalten und die besagte zweite Vorwölbung ist mit dem besagten zweiten Biegeteil verbunden.
Desweiteren ist das besagte Gehäuse bevorzugt mit einer ringförmigen Vertiefung zur Aufnahme der besagten zweiten Vorwölbung versehen, die eine innere Oberfläche aufweist, die in Axialrichtung der ersten Vorwölbung entspricht. Die besagte zweite Vorwölbung befindet sich in Axialrichtung zwischen der ersten Vorwölbung und der besagten inneren Oberfläche und ist in der besagten ringförmigen Vertiefung in Axialrichtung beweglich.
Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Lagerbaugruppe bevorzugt ein elastisches Bauteil, das sich in dem Zwischenraum zwischen der besagten ersten Wellenhülse und dem besagten Gehäuse befindet, wobei in Axialrichtung ein Ende des elastischen Bauteils an den Außenring des besagten ersten Lagers drückt.
Das besagte Gehäuse umfasst bevorzugt einen ersten Teil, einen zweiten Teil für die Aufnahme des besagten ersten Lagers, des elastischen Bauteils und der Endabdeckung sowie einen dritten Teil für die Aufnahme des besagten zweiten Lagers. Befinden sich der besagte zweite Teil und dritte Teil jeweils an den zwei Enden in Axialrichtung des besagten ersten Teils, ist der Innendurchmesser des besagten zweiten Teils größer als der Innendurchmesser des besagten ersten Teils. Wird an der Stelle der Verbindung des besagten ersten Teils und des besagten zweiten Teils die erste Wellenschulter gebildet; drückt in Axialrichtung das andere Ende des besagten elastischen Bauteils an die besagte erste Wellenschulter.
Bei dem besagten elastischen Bauteil handelt es sich bevorzugt um eine Wellringfeder.
Der Innendurchmesser des besagten dritten Teils ist bevorzugt größer als der Innendurchmesser des besagten ersten Teils. Wird an der Stelle der Verbindung des besagten ersten Teils und des besagten dritten Teils die zweite Wellenschulter gebildet, drückt in Axialrichtung der Außenring des besagten zweiten Lagers an die besagte zweite Wellenschulter.
An der Innenwand des besagten zweiten Teils ist bevorzugt ein sich radial nach innen erstreckender Klemmhalteteil vorgesehen, der sich am von der zweiten Wellenschulter entfernten anderen Ende des zweiten Lagers befindet und an den Außenring des zweiten Lagers drückt.
Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Lagerbaugruppe bevorzugt mindestens ein elektrisch leitendes Element, das in Radialrichtung durch die Seitenwand des besagten Gehäuses hindurch geht. Dabei hat ein Ende des elektrisch leitenden Elementes mit dem Außenring des besagten ersten Lagers Kontakt und das andere Ende erstreckt sich bis zur Außenseite des besagten Gehäuses.
Im Vergleich zum Stand der Technik weist das technische Konzept dieser Erfindung die Vorteile auf, dass der gegenseitige Rastverschluss der Endabdeckung mit dem Gehäuse bewirkt, dass die Endabdeckung sich nicht aus dem Gehäuse lösen kann. Darüber hinaus bildet die Lagerbaugruppe eine Baueinheit und ist einfach im Transport und in der Anwendung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die erfindungsgemäß ausgebildete Lagerbaugruppe wird nachfolgend in zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein axiales schematisches Schnittbild einer Lagerbaugruppe nach dem Stand der Technik;
2 eine räumliche schematische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerbaugruppe;
3 eine axiale schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerbaugruppe;
4 eine axiale schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerbaugruppe.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen ist eine Lagerbaugruppe zu sehen, die gemäß 2 bis 3 ein Gehäuse 200 mit einem zylindrischen zentralen Durchgangsloch (nicht bezeichnet), einen koaxial in dem zentralen Durchgangsloch befindlichen Drehteil 100, ein erstes Lager 300 sowie ein zweites Lager 400 umfasst.
Der Drehteil 100 umfasst die erste Wellenhülse 120 und die Endabdeckung 130, die sich an einem Ende der ersten Wellenhülse 120 befindet. Zwischen der ersten Wellenhülse 120 und dem Gehäuse 200 ist ein Zwischenraum vorhanden und die Endabdeckung 130 bildet mit dem Gehäuse 200 einen Rastverschluss.
Das erste Lager 300 und das zweite Lager 400 befinden sich in Axialrichtung jeweils an den Enden der ersten Wellenhülse 120 und an den beiden Enden des zentralen Durchgangslochs. Das erste Lager 300 und das zweite Lager 400 weisen einen Innenring und einen Außenring auf. Das erste Lager 300 befindet sich in Axialrichtung zwischen der ersten Wellenhülse 120 und der Endabdeckung 130, das heißt, die Endabdeckung 130 befindet sich an dem Ende des zentralen Durchgangslochs, an dem das erste Lager 300 vorgesehen ist.
Dabei kann es sich bei dem ersten Lager 300 und dem zweiten Lager 400 um Rillenkugellager oder um andere Lager mit Innenring und Außenring handeln. Zwecks einfacher Unterscheidung wird definiert, dass es sich bei dem Innenring des ersten Lagers 300 um den ersten Innenring 310 und bei dem Außenring des ersten Lagers 300 um den ersten Außenring 320 handelt, und dass es sich bei dem Innenring des zweiten Lagers 400 um den zweiten Innenring 410 und bei dem Außenring des zweiten Lagers 400 um den zweiten Außenring 420 handelt (siehe 3). In dieser ersten Ausführungsform drückt der erste Innenring 310 des ersten Lagers 300 an die Endabdeckung 130.
Bei der Montage wird eine Drehwelle (nicht abgebildet, der Aufbau der Drehwelle sowie die Methode ihrer Verbindung mit der Endabdeckung sind identisch mit dem Stand der Technik, siehe 1) nacheinander durch die Endabdeckung 130, das erste Lager 300, die erste Wellenhülse 120 sowie durch das zweite Lager 400 hindurch geführt und die Lagerbaugruppe wird durch die Drehwelle an der Textilmaschine (zum Beispiel Flügelspinnmaschine) montiert. Nach dem Abschluss der Montage der Lagerbaugruppe ist in Axialrichtung das Ende der Lagerbaugruppe, das mit der Endabdeckung 130 verbunden ist, immer nach unten gerichtet, das andere Ende ist immer nach oben gerichtet. Die Richtung, in der die gesamte Lagerbaugruppe der Schwerkraft unterliegt, verläuft parallel zur Axialrichtung des zentralen Durchgangslochs.
In der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform umfasst das Gehäuse 200 den ersten Teil 210 sowie den zweiten Teil 220 und den dritten Teil 230, die sich an den beiden Enden des ersten Teils 210 befinden. Diese drei Teile bilden eine Einheit. Der zweite Teil 220 befindet sich am ersten Ende 210a des ersten Teils 210 und dient der Aufnahme des ersten Lagers 300 und der Endabdeckung 130, während der dritte Teil 230 sich am zweiten Ende 210b des ersten Teils 210 befindet und der Aufnahme des zweiten Lagers 400 dient.
An der inneren Umfangswand des zweiten Teils 220 des Gehäuses 200 wird eine erste Vorwölbung 221 gebildet und an der äußeren Umfangswand der Endabdeckung 130 wird eine zweite Vorwölbung 131 gebildet, wobei sich die erste Vorwölbung 221 entlang der inneren Umfangswand des Gehäuses 200 radial nach innen erstreckt und sich die zweite Vorwölbung 131 in radialer Richtung der Endabdeckung 130 nach außen erstreckt. Die zweite Vorwölbung 131 befindet sich in Axialrichtung zwischen dem ersten Lager 300 und der ersten Vorwölbung 221; wobei sich die erste Vorwölbung 221 und die zweite Vorwölbung 131 in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen. Auf diese Weise gehen die erste Vorwölbung 221 und die zweite Vorwölbung 131 nach dem Einsetzen der Endabdeckung 130 in das Gehäuse 200 eine Klemmverbindung ein. Durch das Festklemmen der zweiten Vorwölbung 131 durch die erste Vorwölbung 221 kann verhindert werden, dass sich die Endabdeckung 130 in Axialrichtung vom Gehäuse 200 löst. Damit wird das Problem gelöst, dass sich die Endabdeckung wie beim Stand der Technik nicht stabil im Gehäuse befinden kann, und es wird bewirkt, dass die gesamte Lagerbaugruppe eine Baueinheit darstellen kann, was den Transport der Lagerbaugruppe sowie die Montage durch den Nutzer enorm erleichtert.
In Axialrichtung drückt ein Ende der Endabdeckung 130 an den ersten Innenring 310 und das von dem ersten Lager 300 entfernte Ende der Endabdeckung 130 weist den sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen Sicherungsring 132 auf. Der ringförmige Sicherungsring 132 ist zum entsprechenden Endteil des Gehäuses 200 in Axialrichtung mit einem Zwischenraum angeordnet und überlappt zumindest teilweise die Seitenwand des Gehäuses 200, das heißt, dass zwischen dem ringförmigen Sicherungsring 132 und dem entsprechenden Endteil des Gehäuses 200 ein Zwischenraum besteht und der Außendurchmesser des ringförmigen Sicherungsrings 132 größer als der Innendurchmesser des entsprechenden Endteils des Gehäuses 200 ist.
Wenn die Drehwelle von unten nach oben in die Lagerbaugruppe eingesetzt wird, drückt ein Ende der Drehwelle an das vom ersten Lager 300 entfernte Ende der Endabdeckung 130. Die Endabdeckung 130 unterliegt einer von der Drehwelle ausgeübten aufwärts gerichteten Kraft und unter der Wirkung dieser Kraft kann in Axialrichtung nach oben eine bestimmte Verlagerung entstehen. Dabei verlieren die erste Vorwölbung 221 und die zweite Vorwölbung 131 den Kontakt, wodurch vermieden wird, dass bei der Drehung der Endabdeckung 130 zwischen ihr und dem Gehäuse 200 eine Reibung entsteht. Gleichzeitig wird aufgrund der Bewegung der Endabdeckung 130 in Axialrichtung aufwärts bewirkt, dass sich der Zwischenraum zwischen dem ringförmigen Sicherungsring 132 und dem Endteil des Gehäuses 200 auf einen für den Staubschutz erforderlichen Zwischenraum verringert, das heißt, der ringförmige Sicherungsring 132 kann eine abdichtende Wirkung ausüben.
Bei dieser ersten Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Vorwölbung 221 um zwei Vorsprünge, wobei die zweite Vorwölbung 131 ein mit der Endabdeckung 130 koaxiales Ringelement ist. Die erste Vorwölbung 221 und die zweite Vorwölbung 131 überlappen sich in Axialrichtung zumindest teilweise.
Um die technologische Schwierigkeit der ersten Vorwölbung 221 zu verringern, sind an der Umfangswand des zweiten Teils 220 zwei Durchgangslöcher 222 ausgebildet. Die erste Vorwölbung 221 ist mit der Wandfläche des Durchgangslochs 222 verbunden und ragt in den Innenhohlraum des zweiten Teils 220 hinein. Konkret befindet sich die erste Vorwölbung 221 am vom ersten Teil 210 entfernten Ende der Wandfläche des Durchgangslochs 222. Bei anderen Ausführungsformen ist die erste Vorwölbung als ein mit dem zentralen Durchgangsloch koaxiales Ringelement und die zweite Vorwölbung als zwei oder mehrere Vorsprünge ausgebildet. Solange gewährleistet werden kann, dass die Drehung der zweiten Vorwölbung mit der Endabdeckung immer durch die erste Vorwölbung gehalten werden kann, kann das Ziel dieser Erfindung realisiert werden.
Bei anderen Ausführungsformen kann auch an der Endabdeckung keine zweite Vorwölbung angeordnet sein, sondern es wird eine ringförmige Vertiefung angeordnet, die der ersten Vorwölbung entspricht, die in die ringförmige Vertiefung der Endabdeckung hinein ragt. Möglich ist es auch, am Gehäuse keine erste Vorwölbung anzuordnen, sondern es wird eine ringförmige Vertiefung angeordnet, die der zweiten Vorwölbung entspricht, die in die ringförmige Vertiefung hinein ragt. Solange der gegenseitige Rastverschluss zwischen der Endabdeckung und dem Gehäuse realisiert werden kann und zwischen der Endabdeckung und dem Gehäuse eine gegenseitige Drehbarkeit besteht, ist es in Ordnung.
Bei der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Innendurchmesser des zweiten Teils 220 größer als der Innendurchmesser des ersten Teils 210, und an der Stelle der Verbindung des ersten Teils 210 und des zweiten Teils 220 wird die erste Wellenschulter 201 gebildet. Zwischen der ersten Wellenschulter 201 und dem ersten Lager 300 ist das elastische Bauteil 500 vorgesehen. Nach der Kompression des elastischen Bauteils 500 drückt ein Ende in Axialrichtung an den ersten Außenring 320, während das andere Ende an die erste Wellenschulter 201 drückt, wobei die erste Wellenschulter 201 für das elastische Bauteil 500 einen stabilen axialen Stützbasispunkt bereit stellt.
Der 3 kann weiterhin entnommen werden, dass sich das erste Lager 300, die Endabdeckung 130 sowie das elastische Bauteil 500 im zweiten Teil 220 befinden, das heißt, der zweite Teil 220 bildet ein Sitzloch für die Aufnahme des ersten Lagers 300, der Endabdeckung 130 sowie des elastischen Bauteils 500. Dabei kann für das elastische Bauteil 500 ein beliebiges Teil ausgewählt werden, das eine Elastizität aufweist, zum Beispiel eine Feder oder ein anderer elastischer Körper. Bei der ersten Ausführungsform handelt es sich bei dem elastischen Bauteil 500 um eine Wellringfeder, die außen auf die erste Wellenhülse 120 aufgesetzt ist. In anderen Ausführungsformen kann das elastische Bauteil 500 auch direkt an der inneren Umfangswand des Gehäuses 200 befestigt werden.
Wie die 3 im Weiteren zeigt, ist der Innendurchmesser des dritten Teils 230 größer als der Innendurchmesser des ersten Teils 210, während an der Stelle der Verbindung des ersten Teils 210 und des dritten Teils 230 die zweite Wellenschulter 202 gebildet wird. Das zweite Lager 400 befindet sich im dritten Teil 230, das heißt, der dritte Teil 230 bildet ein weiteres Sitzloch für die Aufnahme des zweiten Lagers 400 und der zweite Außenring 420 drückt in Axialrichtung an die zweite Wellenschulter 202.
Die Abmessungen der zweiten Wellenschulter 202 in radialer Richtung können relativ groß gewählt werden und gewährleisten die radiale Stützwirkung für die erste Wellenhülse 120. Es muss aber gewährleistet sein, dass die zweite Wellenschulter 202 und die erste Wellenhülse 120 keinen Kontakt haben und die reguläre Drehung der ersten Wellenhülse 120 aufrechterhalten wird.
An der Innenwand des dritten Teils 230 wird der sich radial nach innen erstreckende Klemmhalteteil 231 ausgebildet; während in Axialrichtung der zweite Außenring 420 zwischen der zweiten Wellenschulter 202 und dem Klemmhalteteil 231 klemmend vorgesehen ist. Dadurch wird das zweite Lager 400 in Axialrichtung positioniert.
Bei der ersten Ausführungsform kann es sich bei dem Klemmhalteteil 231 um ein mit dem zentralen Durchgangsloch koaxiales Ringelement oder auch um mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Vorsprünge handeln.
Zusammenfassend gilt für die einzelnen Komponenten im Inneren des Gehäuses 200, dass die beiden Enden in Axialrichtung jeweils von der ersten Vorwölbung 221 und dem Klemmhalteteil 231 begrenzt werden, so dass die einzelnen Teile sich nicht von dem Gehäuse 200 lösen können.
Nachdem die Lagerbaugruppe an der Textilmaschine montiert wurde, wird für das erste Lager 300 folgende Analyse der Krafteinwirkung vorgenommen:
Bezüglich des ersten Lagers 300 drückt in Axialrichtung ein Ende des ersten Innenrings 310 an die Endabdeckung 130, wobei der erste Innenring 310 einer von der Endabdeckung 130 ausgeübten Wirkkraft F1 unterliegt. Diese Wirkkraft F1 ist der Richtung der Schwerkraft entgegen gerichtet und ein Ende des ersten Außenrings 320 drückt an das elastische Bauteil 500. Der erste Außenring 320 unterliegt einer vom elastischen Bauteil 500 ausgeübten Wirkkraft F1', die mit der Richtung der Schwerkraft identisch ist.
Es ist ersichtlich, dass ein Ende des ersten Lagers 300 der Wirkkraft F1 unterliegt, die von der Endabdeckung 130 auf den ersten Innenring 310 ausgeübt wird, während das andere Ende der entgegen gerichteten Wirkkraft F1' unterliegt, die von dem elastischen Bauteil 500 bei der Überwindung der Kompression auf den ersten Außenring 320 ausgeübt wird. Die Wechselwirkung dieser beiden Wirkkräfte F1 und F1' schränkt die relative Bewegung in Axialrichtung zwischen dem ersten Innenring 310 im ersten Lager 300 und dem ersten Außenring 320 ein, wodurch das axiale Spiel im ersten Lager 300 eliminiert wird.
Nachfolgend wird für das zweite Lager 400 eine Analyse der Krafteinwirkung vorgenommen:
In Axialrichtung drückt der zweite Außenring 420 an die zweite Wellenschulter 202. Dabei unterliegt der zweite Außenring 420 einer Wirkkraft F2, die von der zweiten Wellenschulter 202 ausgeübt wird und der Richtung der Schwerkraft entgegen gerichtet ist.
Nachdem die Montage der Lagerbaugruppe abgeschlossen ist, sind die Drehwelle und der zweite Innenring 410 durch Presspassung verbunden. Die von der Drehwelle aufgenommene Schwerkraft wird an den zweiten Innenring 410 übertragen, das heißt, der zweite Innenring 410 unterliegt einer weiteren von der Drehwelle ausgeübten Wirkkraft F2', die mit der Richtung der Schwerkraft identisch ist.
Es ist ersichtlich, dass ein Ende des zweiten Lagers 400 der Wirkkraft F2 unterliegt, die von der zweiten Wellenschulter 202 auf den zweiten Außenring 420 ausgeübt wird, und dass das andere Ende der entgegen gerichteten Wirkkraft F2' unterliegt, die von der Drehwelle auf den zweiten Innenring 410 ausgeübt wird. Die Wechselwirkung dieser beiden Wirkkräfte F2 und F2' schränkt die relative Bewegung in Axialrichtung zwischen dem zweiten Innenring 410 im zweiten Lager 400 und dem zweiten Außenring 420 ein, wodurch das axiale Spiel im zweiten Lager 400 eliminiert wird.
Wie die 2 bis 3 weiterhin zeigen, umfasst die Lagerbaugruppe in der ersten Ausführungsform außerdem zwei elektrisch leitende Elemente 600, die mit dem Gehäuse 200 verbunden sind. Die elektrisch leitenden Elemente 600 sind in radialer Richtung dem ersten Lager 300 gegenüber angeordnet und gehen radial durch die Seitenwand des Gehäuses 200 hindurch. Ein Ende der elektrisch leitenden Elemente 600 hat mit dem ersten Außenring 320 Kontakt, während das andere Ende sich nach außerhalb des Gehäuses 200 erstreckt. Bei den elektrisch leitenden Elementen 600 kann es sich um beliebige Elemente handeln, die eine Fortleitung von statischer Elektrizität vornehmen können, zum Beispiel Metallplättchen, mit denen die statischen Elektrizität, die im Inneren der Lagerbaugruppe erzeugt wird, abgeleitet werden kann. Gleichzeitig kann auch das Drehen des Außenrings des ersten Lagers verhindert werden.
Bei der ersten Ausführungsform korrespondieren zwei elektrisch leitende Elemente 600 jeweils mit zwei Durchgangslöchern 222, indem die zwei elektrisch leitenden Elemente 600 mittels des entsprechenden Durchgangslochs 222 durch die Seitenwand des Gehäuses 200 hindurch gehen und mit dem Außenring 320 des ersten Lagers 300 Kontakt haben. In anderen Ausführungsformen ist die Anzahl der elektrisch leitenden Elemente 600 nicht auf zwei Stück begrenzt und kann gemäß dem realen Bedarf angepasst werden.
Das Gehäuse 200 besteht aus einem Kunststoffmaterial, das in einem Stück spritzgegossen wird. Dadurch werden im Vergleich zum Stahlmaterial nach dem Stand der Technik die Schwierigkeiten bei der Bearbeitung gesenkt und außerdem können das Gewicht der Lagerbaugruppe verringert und die Kosten gesenkt werden.
In 4 ist schließlich noch eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerbaugruppe abgebildet, deren Unterschiede zur vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Lagerbaugruppe darin bestehen, dass in der Lagerbaugruppe dieser Ausführungsform der Drehteil 100 außerdem die zweite Wellenhülse 140 umfasst, die sich im zweiten Teil 220 des Gehäuses 200 befindet und deren beiden Enden in Axialrichtung sich zwischen dem ersten Innenring 310 und der Endabdeckung 130 befinden. Das heißt, das erste Lager 300 befindet sich in Axialrichtung zwischen der ersten Wellenhülse 120 und der zweiten Wellenhülse 140.
In Axialrichtung drückt der erste Innenring 310 des ersten Lagers 300 unter der Wirkung des elastischen Bauteils 500 durch die zweite Wellenhülse 140 an die Endabdeckung 130. Die Anordnung der zweiten Wellenhülse 140 dient dazu, die Abmessungen der Endabdeckung 130 in Axialrichtung zu verkleinern, das Gewicht zu verringern und die Kosten zu senken.
Weitergehend erstreckt sich die zweite Wellenhülse 140 in Axialrichtung bis zum vom ersten Teil 210 entfernten Ende des zweiten Teils 220, wobei es sich bei der Endabdeckung 130 um eine Scheibe handelt. Es ist zu beachten, dass es ausreicht, dass sich die zweite Wellenhülse 140 in Axialrichtung bis zum entsprechenden Ende nahe dem zweiten Teil 220 erstreckt, und es nicht erforderlich ist, dass sich die zweite Wellenhülse 140 bis zur absoluten Ausrichtung mit dem Endteil des zweiten Teils 220 erstreckt.
Wie im Weiteren die 4 zeigt, umfasst die Endabdeckung 130 einen sich radial erstreckenden ringförmigen Körper 130c sowie einen ersten Biegeteil 130a und einen zweiten Biegeteil 130b, die jeweils mit dem inneren Umfangsrand und dem äußeren Umfangsrand des Körpers 130c verbunden sind.
Der ringförmige Körper 130c ist koaxial zu dem zentralen Durchgangsloch des Gehäuses 200 angeordnet, wobei der erste Biegeteil 130a in Radialrichtung im Inneren der zweiten Wellenhülse 140 gehalten wird und durch die zweite Wellenhülse 140 für die Endabdeckung 130 in Radialrichtung eine Begrenzung erfolgt. Die zweite Vorwölbung 131 ist mit dem zweiten Biegeteil 130b verbunden und erstreckt sich entlang dem zweiten Biegeteil 130b radial nach außen.
Bei dieser Ausführungsform weisen der erste Biegeteil 130a und der zweite Biegeteil 130b eine Ringform auf und erstrecken sich in Axialrichtung. Bei anderen Ausführungsformen kann der erste Biegeteil auch keine Ringform aufweisen, sondern aus einer Vielzahl in Umfangsrichtung verteilten Flanschen bestehen. Der Ausdruck "erstrecken sich in Axialrichtung", bezogen auf den ersten Biegeteil und zweiten Biegeteil, kann auch in einem weiten Sinn so verstanden werden, dass nicht gefordert wird, dass die Bahn der Nichtausdehnung streng in Axialrichtung verlaufen muss. Das Ziel der Erfindung kann auch realisiert werden, wenn zwei Endteile vorhanden sind, die in Axialrichtung verlaufen, und wenn es erfüllt wird, dass der erste Biegeteil in der zweiten Wellenhülse gehalten wird und der zweite Biegeteil mit einer zweiten Vorwölbung geformt ist.
Anders als bei der ersten Ausführungsform ist bei dieser zweiten Ausführungsform aufgrund der relativ kleinen Abmessungen der Endabdeckung 130 in Axialrichtung die Position der zweiten Vorwölbung 131 in Axialrichtung näher an dem vom ersten Teil 210 entfernten Endteil des zweiten Teils 220. Entsprechend ist die Position der ersten Vorwölbung 221 in Axialrichtung ebenfalls näher an diesem Endteil. Auf diese Weise ist die erste Vorwölbung 221 nicht mit der Wandfläche des Durchgangslochs 222 verbunden, sondern wird derart angeordnet, dass das nahe zur Endabdeckung 130 liegende Endteil des Gehäuses 200 mit einer ringförmigen Vertiefung 223 ausgestaltet ist, die koaxial zu dem zentralen Durchgangsloch angeordnet ist und der Aufnahme der zweiten Vorwölbung 131 dient. Die ringförmige Vertiefung 223 weist in Axialrichtung eine innere Oberfläche 223b und in Radialrichtung zwei Seitenflächen auf, wobei die erste Vorwölbung 221 mit der in der ringförmigen Vertiefung 223 an der radialen Außenseite befindlichen Seitenfläche 223a verbunden ist. Die erste Vorwölbung 221 ist der inneren Oberfläche 223b axial gegenüber angeordnet, während die zweite Vorwölbung 131 sich in Axialrichtung zwischen der ersten Vorwölbung 221 und der inneren Oberfläche 223b befindet und in der ringförmigen Vertiefung 223 in Axialrichtung beweglich ist. Die ringförmige Vertiefung 223 stellt nicht nur für die zweite Vorwölbung 131 einen Aufnahmeraum bereit, sondern bildet auch zusammen mit der zweiten Vorwölbung 131 eine Dichtungsstruktur, so dass Verunreinigungen wie Staub usw. nicht ohne Weiteres in das zentrale Durchgangsloch eindringen können.
Bei der zweiten Ausführungsform der Lagerbaugruppe können darüber hinaus die Positionen für das Durchgangsloch 222 und das elektrisch leitende Element 600 in Axialrichtung näher an dem ersten Teil 210 angeordnet werden. Bei dem elektrisch leitenden Element 600 kann es sich wie bei dieser zweiten Ausführungsform um ein Stück handeln, es kann sich jedoch auch um eine Vielzahl handeln.
Obwohl die Erfindung wie vorstehend offengelegt wird, ist die Erfindung jedoch keineswegs darauf beschränkt. Fachleute auf diesem Gebiet können, ohne Geist und Umfang dieser Erfindung zu verlassen, verschiedene Veränderungen und Modifikationen vornehmen, deshalb soll für den Schutzumfang dieser Erfindung der von den Patentansprüchen definierte Umfang maßgeblich sein.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Endabdeckung
4: Rillenkugellager
41: Innenringe
42: Außenringe
5: Wellenhülse
6: Sprengring
7: Drehwelle
100: Drehteil
120: erste Wellenhülse
130: Endabdeckung
130a: erster Biegeteil
130b: zweiter Biegeteil
130c: ringförmiger Körper
131: zweite Vorwölbung
132: Sicherungsring
140: zweite Wellenhülse
200: Gehäuse
201: erste Wellenschulter
202: zweite Wellenschulter
210: erster Teil
210a: erstes Ende
210b: zweites Ende
220: zweiter Teil
221: erste Vorwölbung
222: Durchgangslöcher
223: ringförmige Vertiefung
223a: Seitenfläche
223b: innere Oberfläche
230: dritter Teil
231: Klemmhalteteil
300: erstes Lager
310: erster Innenring
320: erster Außenring
400: zweites Lager
410: zweiter Innenring
420: zweiter Außenring
500: elastisches Bauteil
600: elektrisch leitende Elemente
F1: Wirkkraft
F1‘: Wirkkraft
F2: Wirkkraft
F2‘: Wirkkraft

Claims

Lagerbaugruppe, umfassend ein Gehäuse mit einem zentralem Durchgangsloch, ein koaxial in dem besagten zentralen Durchgangsloch montiertes erstes Lager (300) und zweites Lager (400) sowie eine in Axialrichtung zwischen dem besagten ersten Lager (300) und dem besagten zweiten Lager (400) befindliche erste Wellenhülse (120), wobei das besagte zweite Lager (400) sich an einem Ende des besagten zentralen Durchgangslochs befindet, während das besagte erste Lager (300) sich am anderen Ende des besagten zentralen Durchgangslochs befindet und das besagte erste Lager (300) und das besagte zweite Lager (400) einen Innenring (310, 410) und einen Außenring (320, 420) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbaugruppe außerdem eine am anderen Ende des besagten zentralen Durchgangslochs befindliche Endabdeckung (130) umfasst, die besagte Endabdeckung (130) mit dem besagten Gehäuse einen Rastverschluss bildet und die besagte Endabdeckung (130) relativ zum besagten Gehäuse drehbar ist, wobei das besagte erste Lager (300) sich in Axialrichtung zwischen der besagten Endabdeckung (130) und der besagten ersten Wellenhülse (120) befindet.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Umfangswand des besagten Gehäuses eine sich radial nach innen erstreckende erste Vorwölbung (221) gebildet wird und an der äußeren Umfangswand der besagten Endabdeckung (130) eine sich radial nach außen erstreckende zweite Vorwölbung (131) gebildet wird, wobei die besagte Endabdeckung (130) und das besagte Gehäuse durch die besagte erste Vorwölbung (221) und die besagte zweite Vorwölbung (131) miteinander einen Rastverschluss bilden.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der besagten Endabdeckung (130) an den Innenring (310) des ersten Lagers (300) drückt, das von dem besagten ersten Lager (300) entfernte Ende der besagten Endabdeckung (130) einen sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden ringförmigen Sicherungsring (132) aufweist, der zum entsprechenden Endteil des besagten Gehäuses in Axialrichtung einen Zwischenraum aufweist und die Seitenwand des besagten Gehäuses zumindest teilweise überlappt.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine zweite Wellenhülse (140) umfasst, ein Ende der zweiten Wellenhülse (140) an den Innenring (310) des ersten Lagers (300) drückt und sich die besagte Endabdeckung (130) am vom ersten Lager (300) entfernten anderen Ende der zweiten Wellenhülse (140) befindet.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Endabdeckung (130) einen ringförmigen, sich radial erstreckenden Körper (130c), einen sich vom inneren Umfangsrand des Körpers (130c) in Axialrichtung erstreckenden ersten Biegeteil (130a) und einen sich vom äußeren Umfangsrand des Körpers (130c) in Axialrichtung erstreckenden zweiten Biegeteil (130b) umfasst, wobei der besagte erste Biegeteil (130a) an der besagten zweiten Wellenhülse (140) gehalten wird und die besagte zweite Vorwölbung (131) mit dem besagten zweiten Biegeteil (130b) verbunden ist.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Gehäuse mit einer ringförmigen Vertiefung (223) zur Aufnahme der besagten zweiten Vorwölbung (131) versehen ist, die besagte ringförmige Vertiefung (223) eine innere Oberfläche (223b) aufweist, die in Axialrichtung der ersten Vorwölbung (221) entspricht, die besagte zweite Vorwölbung (131) sich in Axialrichtung zwischen der ersten Vorwölbung (221) und der besagten inneren Oberfläche (223b) befindet und in der besagten ringförmigen Vertiefung (223) in Axialrichtung beweglich ist.
Lagerbaugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem ein elastisches Bauteil (500) umfasst, welches sich in dem Zwischenraum zwischen der besagten ersten Wellenhülse (120) und dem besagten Gehäuse befindet und in Axialrichtung ein Ende des elastischen Bauteils (500) an den Außenring (320) des besagten ersten Lagers (300) drückt.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Gehäuse einen ersten Teil (210), einen zweiten Teil (220) für die Aufnahme des besagten ersten Lagers (300), des elastischen Bauteils (500) und der Endabdeckung (130) sowie einen dritten Teil (230) für die Aufnahme des besagten zweiten Lagers (400) umfasst, wobei der zweite Teil (220) und der dritte Teil (230) sich in Axialrichtung jeweils an den zwei Enden des besagten ersten Teils (210) befinden, der Innendurchmesser des besagten zweiten Teils (220) größer als der Innendurchmesser des besagten ersten Teils (210) ist und an der Stelle der Verbindung des besagten ersten Teils (210) und des besagten zweiten Teils (220) die erste Wellenschulter (201) gebildet wird und wobei das andere Ende des besagten elastischen Bauteils (500) in Axialrichtung an die besagte erste Wellenschulter (201) drückt.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem besagten elastischen Bauteil (500) um eine Wellringfeder handelt.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des besagten dritten Teils (230) größer als der Innendurchmesser des besagten ersten Teils (210) ist und an der Stelle der Verbindung des besagten ersten Teils (210) und des besagten dritten Teils (230) die zweite Wellenschulter (202) gebildet wird, wobei der Außenring (420) des besagten zweiten Lagers (400) in Axialrichtung an die besagte zweite Wellenschulter (202) drückt.
Lagerbaugruppe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des besagten zweiten Teils (220) ein sich radial nach innen erstreckender Klemmhalteteil (231) vorgesehen ist, der sich am von der zweiten Wellenschulter (202) entfernten anderen Ende des zweiten Lagers (400) befindet und an den Außenring (420) des zweiten Lagers (400) drückt.
Lagerbaugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem mindestens ein elektrisch leitendes Element (600) umfasst, das in Radialrichtung durch die Seitenwand des besagten Gehäuses hindurchgeht, wobei ein Ende des elektrisch leitenden Elementes (600) mit dem Außenring (320) des besagten ersten Lagers (300) Kontakt hat und das andere Ende sich bis zur Außenseite des besagten Gehäuses erstreckt.