DE10309051B4

DE10309051B4 - Wiegenlagerung

Info

Publication number: DE10309051B4
Application number: DE2003109051
Authority: DE
Inventors: Dietmar Weissflog
Original assignee: Timken GmbH
Current assignee: JTEKT Bearings North America LLC
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: DE10309051A1

Abstract

Wiegenlagerung für ein Wiegenelement (8) in einem Wiegengehäuse (9), mit einer in dem Wiegengehäuse (9) angeordneten Lagerschale (5), in der ein Käfigsegment (1) mit Wälzkörpern (2) gelagert ist, die das Wiegenelement (8) schwenkbar abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) seitliche, radial nach innen gerichtete Borde (15) aufweist und dass das Käfigsegment (1) mit mindestens einem radial nach außen weisenden Positionierungselement (3) versehen ist, das zwischen die Borde (15) greift und dessen Breite in axialer Richtung etwas größer ist als der Abstand zwischen den Borden (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wiegenlagerung für ein Wiegenelement in einem Wiegengehäuse. Es handelt sich um eine Lagerstelle, bei der ein Lagerelement die im Betrieb auftretenden Bewegungsänderungen und die damit einhergehenden Kräfte aufnimmt. Diese Bewegungsänderungen sind Schwenkbewegungen des Wiegenelements zum Einstellen von Positionen oder zum Regeln von Systemen.
Anwendungsgebiete für eine solche Wiegenlagerung finden sich beispielsweise in der Hydraulik bei Axialkolbenverstellpumpen oder bei Mischventilen für Warmwasserheizungen sowie in vielen anderen Gebieten der Technik.
Die DE 694 10 740 T2 , die eine Nachführeinrichtung für eine Schrägscheibenlagerung betrifft, beschreibt eine Wiegenlagerung für ein Wiegenelement in einem Wiegengehäuse entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Durch die Erfindung soll eine konstruktiv zweckmäßige und möglichst einfach aufgebaute Wiegenlagerung geschaffen werden, die gegen unbeabsichtigte Verstellungen, z. B. infolge von Vibrationen, sicher ist, die aber trotzdem bei Bedarf leicht verstellt werden kann.
Die Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
1 ist eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Wiegenlagerung;
2 zeigt die Lagerschale und das Käfigsegment der erfindungsgemäßen Wiegenlagerung im Axialschnitt;
3 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie III-III von 2;
4 ist eine Ansicht auf die Lagerschale gemäß 2 von links;
5 ist eine perspektivische Darstellung der Lagerschale und des Käfigsegments von 2;
6 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Käfigsegments allein.
Gemäß 1 weist die Wiegenlagerung ein Wiegenelement 8 auf. das um eine Achse X in den Pfeilrichtungen P schwenkbar in einem Wiegengehäuse 9 gelagert ist. Das Wiegenelement 8 ist unter Vermittlung eines Käfigsegments 1, das mit Wälzkörpern oder Rollen 2 bestückt ist, schwenkbar in einer Lagerschale 5 gelagert, die ihrerseits ortsfest in dem Wiegengehäuse 9 gehaltert ist. Das Wiegengehäuse 9 stützt also über die Lagerschale 5 und das Käfigsegment 1 mit den Wälzkörpern 2 das Wiegenelement 8 schwenkbar ab.
Das Käfigsegment 1 und/oder die Lagerschale 5 können, wie die Figuren zeigen, etwa Halbkreisform haben, so daß ein etwa halbkreisförmiger Abschnitt des Wiegenelements 8 aufgenommen und abgestützt werden kann. Es ist aber auch möglich, diesen Teilen eine Form zu geben, die größer oder kleiner als die Halbkreisform ist.
Das Käfigsegment 1 besteht beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff. Es sind aber auch andere Werkstoffe, insbesondere Metall, geeignet. Die Lagerschale 5 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Lagermetall.
Die Lagerschale 5 weist an ihren axialen Enden seitliche, radial nach innen gerichtete Borde 15 auf, die das darin liegende Käfigsegment 1 in axialer Richtung halten. Das Käfigsegment 1 ist mit mindestens einem radial nach außen weisenden Positionierungselement 3 versehen, das axial zwischen die Borde 15 greift und dessen Breite in axialer Richtung etwas größer ist als der Abstand zwischen den Borden 15. Auf diese Weise besteht zwischen dem Käfigsegment 1 und der Lagerschale 5 eine gewisse Klemmwirkung, die das Käfigsegment 1 in der gewünschten Schwenkposition hält und unbeabsichtigte Änderungen dieser Position, z. B. infolge von Erschütterungen oder Schwingungen, verhindert.
Vorzugsweise ist je ein solches Positionierungselement 3 in der Nähe der beiden Umfangsenden des Käfigsegments 1 angeordnet, wie die 1, 2 und 6 zeigen. Um Material und Gewicht einzusparen, können die Positionierungselemente 3 jeweils durch zwei paarweise, mit gegenseitigen Abständen angeordnete Vorsprünge 13 gebildet sein (6).
Um eine Verdrehung der Lagerschale 5 in dem Wiegengehäuse 9 zu verhindern, ist die Lagerschale 5 mit radial nach außen weisenden Arretierungsvorsprüngen 7 versehen, die an dem Wiegengehäuse 9 angreifen, wie insbesondere 1 zeigt. Damit ist eine ortsfeste Halterung der Lagerschale 5 in dem Wiegengehäuse 9 sichergestellt. Die Arretierungsvorsprünge 7 können die Lagerschale 5 durch reinen Reibungseingriff in dem Wiegengehäuse 9 halten. Vorzugsweise greifen die Arretierungsvorsprünge 7 jedoch in Ausnehmungen 19 in dem Wiegengehäuse 9 ein, wie 1 zeigt. Damit ist eine Verdrehung oder Verschwenkung der Lagerschale 5 in dem Wiegengehäuse 9 in beiden Drehrichtungen sicher verhindert. Wie 1 und 2 zeigen, sind die Arretierungsvorsprünge 7 vorzugsweise als Laschen aus dem Material der Lagerschale 5 nach außen herausgeformt, also einstückig mit der Lagerschale 5 ausgebildet.
Die Lagerschale 5 ist an ihren beiden Umfangsenden mit je einer radial nach innen weisenden Halterung 6 versehen, die als Anschlag für das verschwenkbare Käfigsegment 1 dient. Damit wird die mögliche Schwenkbewegung des Käfigsegments 1 in der Lagerschale 5 bzw. in dem Wiegengehäuse 9 begrenzt, so daß das Käfigsegment 1 nicht aus der Lagerung herauslaufen kann.
Wie insbesondere die 3, 5 und 6 zeigen, trägt das Käfigsegment 1 an seinen Umfangsenden je ein Federelement 4, mit dem das Käfigsegment 1 an den Halterungen 6 anliegt. Durch die beiden Federelemente 4 wird das Käfigsegment 1 gegenüber der Lagerschale 5 in einer Ausgangslage oder Nulllage gehalten. Vorzugsweise haben die Federelemente 4 eine S-Form bzw. stellen sie Verlängerungen des Käfigsegments 1 an dessen Umfangsenden dar. Zusätzlich zu diesen Federelementen 4 oder anstelle dieser können für eine entsprechende Wirkung geeignete Federelemente auch an der Innenseite der Halterungen 6 vorgesehen sein. Diese Federelemente liegen dann an den äußeren Enden des Käfigelements 1 oder an dessen Federelementen 4 an.
Wenn das Wiegenelement durch von außen angreifende Kräfte um einen bestimmten Winkel α in Pfeilrichtung P um die Achse X verschwenkt wird, schwenkt gleichzeitig das Käfigsegment 1 in der Lagerschale 5 um den Betrag α/2. Dabei wird ein Federelement 4 an dem einen oder dem anderen Ende des Käfigsegments 1 in Umfangsrichtung zusammengedrückt. Die Positionierungselemente 3 bzw. 13, die maßlich eine Überbreite gegenüber der Laufbahnbreite der Lagerschale 5 (Abstand zwischen den Borden 15 der Lagerschale 5) besitzen, drücken gegen die Borde 15 und halten dann das Käfigsegment 1 in der verschwenkten Position. Dies ist zweckmäßig, da bei vielen Anwendungsfällen Schwingungen oder Stöße auftreten können, die diese Position des Käfigsegments 1 verändern könnten. Wird das Wiegenelement 8 dann in eine andere Position verschwenkt, wird das Käfigsegment 1 entsprechend in die neue Stellung bewegt. Die dabei auftretenden, von außen her einwirkenden Schwenkkräfte sind wesentlich größer als die Haltekräfte der Positionierungselemente 3 bzw. 13, so daß bei diesem von außen eingeleiteten Verschwenken das Käfigsegment 1 gegen die Kraft der Positionierungselemente 3, 13 mitgenommen bzw. mit verschwenkt wird. Dabei erleichtert das zusammengedrückte Federelement 4 durch die in ihm gespeicherte Kraft das gewollte Verschwenken des Käfigsegments 1 beim Verschwenken des Wiegenelements 8.

Claims

Wiegenlagerung für ein Wiegenelement (8) in einem Wiegengehäuse (9), mit einer in dem Wiegengehäuse (9) angeordneten Lagerschale (5), in der ein Käfigsegment (1) mit Wälzkörpern (2) gelagert ist, die das Wiegenelement (8) schwenkbar abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) seitliche, radial nach innen gerichtete Borde (15) aufweist und dass das Käfigsegment (1) mit mindestens einem radial nach außen weisenden Positionierungselement (3) versehen ist, das zwischen die Borde (15) greift und dessen Breite in axialer Richtung etwas größer ist als der Abstand zwischen den Borden (15).
Wiegenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Positionierungselement (3) in der Nähe der beiden Umfangsenden des Käfigsegments (1) angeordnet ist.
Wiegenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (3) durch zwei paarweise angeordnete Vorsprünge (13) gebildet ist.
Wiegenlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) mit radial nach außen weisenden, an dem Wiegengehäuse (9) angreifenden Arretierungsvorsprüngen (7) versehen ist.
Wiegenlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsvorsprünge (7) in Ausnehmungen (19) in dem Wiegengehäuse (9) eingreifen.
Wiegenlagerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsvorsprünge (7) als Laschen aus der Lagerschale (5) herausgeformt sind.
Wiegenlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) an ihren beiden Umfangsenden mit je einer radial nach innen weisenden Halterung (6) als Anschlag für das verschwenkbare Käfigsegment (1) versehen ist.
Wiegenlagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Käfigsegment (1) an seinen Umfangsenden je ein Federelement (4) zur Anlage an den Halterungen (6) und/oder die Lagerschale (5) an der Innenseite der Halterungen (6) je ein Federelement zur Anlage an dem Käfigsegment (1) aufweist.
Wiegenlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) eine etwa S-förmige Verlängerung des Käfigsegments (1) darstellt.
Wiegenlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Käfigsegment (1) aus Kunststoff besteht.