DE1242002B - Kreisellagerung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIc

Deutsche Kl.: 42 c - 25/51

Nummer: 1 242 002

Aktenzeichen: G31294IXb/42c

Anmeldetag: 3. Januar 1961

Auslegetag: 8. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Kreisellagerung mit verstellbarer Lagervorspannung und mit einem Läufer, der auf einer festen Welle mittels zweier im Abstand voneinander angeordneter Schulterkugellager gelagert ist, deren mit dem Läufer rotierende Außenringe Rillensohlen haben, die einseitig in eine kegelzylindrische Rollbahn übergehen, und von deren Innenringen einer fest und der andere zwecks Verstellung der Lagervorspannung relativ zu diesem auf der Welle in Achsenrichtung derselben verschieblich angeordnet ist und mit einer Innenring-Stirnfläche an auf der Welle in Achsenrichtung derselben verstellbaren Stelleinrichtungen anschlägt.

Es ist bekannt, sich auf einer Welle drehende Läufer in Schulterkugellagern zu lagern und die Lager-Vorspannung mit auf die Wellenenden aufschraubbaren Stellschrauben zu verändern, die gegen die äußeren Stirnflächen der auf dieser Welle verschiebbaren Kugellagerinnenringe drücken. Dadurch werden die in der Laufrille der Innenringe des Schulterkugellagers laufenden Lagerkugeln gegen die Schultern der Außenringe je nach Einstellung der Stellschraube mehr oder weniger stark gedrückt.

Es ist bei Präzisionskreiseln erforderlich, die Lagervorspannung äußerst genau einzustellen und diese Lagervorspannung möglichst frei von Einflüssen zu halten. Ein solcher Einfluß ist durch einen unbestimmbaren Reibungssitz der Kugellagerinnenringe auf der Welle gegeben. Wird zur Verringerung der Lagervorspannung z. B. die Stellschraube zurückgedreht, dann ist es möglich, daß es durch einen festen Sitz des Innenringes auf der Welle nicht zu einer Verringerung der Lagervorspannung kommt.

Die Erfindung bezweckt deshalb eine Anordnung, bei der gewährleistet ist, daß die Lagervorspannung stets durch die Stellung bestimmt wird, die die Stellschraube oder ganz allgemein auf der Welle verstellbare Stelleinrichtungen einnehmen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Nachführung des auf der Welle verstellbaren Kugellagerinnenringes bei Verringerung der Lagervorspannung eine Federung vorgesehen ist, die zwischen einem Anschlag auf der Welle und der anderen Stirnfläche des verstellbaren Innenringes eingespannt ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung ist die Federung als doppelte Tellerfeder ausgebildet.

Der von der Feder auf den verstellbaren Kugellagerinnenring ausgeübte Druck überwindet in jedem Fall den Reibungssitz dieses Innenringes auf der Welle, so daß dieser bei Zurückdrehen der die Lagervorspannung bestimmenden Stelleinrichtungen Kreisellagerung

Anmelder:

General Precision, Inc.,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. I. M. Maas, Patentanwalt,

München 23, Ungererstr. 25

Als Erfinder benannt:

Walter Joseph Krupick, Franklin, N. J.;

Michael Gabor, Garfield, N. J.;

Robert Standish Billups,

Pompton Lakes, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 23. Mai 1960 (31 039)

keinen Einfluß auf diese Lagervorspannungen ausüben kann.

An Hand der Figur wird die Erfindung beispielsweise erläutert.

Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kreisellager.

Die Welle 19 wird in dem Kreiselgehäuse 107 von Ringhaltern 33 und 34 gehalten. Muttern 35 und 36 sind auf beide Enden der Welle 19 so weit aufgeschraubt, daß sie mit ihren gefalzten Rändern an die Halter 33 und 34 anschlagen. Auf diese Weise ist die Welle 19 mit dem Gehäuse 107 fest verbunden.

Der Läufer 94, der mit den Außenringen 90 und von Schulterkugellagern verbunden ist, ist mittels dieser Kugellager um die Welle 19 drehbar gelagert.

Um ein minimales Spiel sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zwischen dem Stator mit der Welle 19 und dem Läufer, der auf den Schulterkugellagern 20 und 21 gelagert ist, zu gewährleisten, werden diese Lager vorgespannt. Der Vorspanndruck wird durch Einstellen einer vorbestimmten Zahl von Auslaufdrehungen des als Außenläufer eines kleinen Elektromotors ausgebildeten Kreiselläufers gewählt.

Die Außenringe 90 und 91 der Schulterkugellager weisen Rillensohlen 92 und 93 auf, die einseitig in zylinderförmige Rollbahnen übergehen, die sich nach außen etwas erweitern, also kegelzylinderförmig sind. Der Innenring 37 sitzt fest auf der Welle, indem z. B.

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eine Mutter 39 diesen Innenring fest gegen einen Anschlag auf der Welle 19 drückt. Der in der Figur dargestellte rechte Innenring 38 ist auf der Welle 19 in axialer Richtung derselben verstellbar angeordnet. Mit seiner linken Stirnfläche liegt dieser Innenring an einer Beilagscheibe 40 an, die ihrerseits wiederum einen Anschlag für zwei sich in ihrer Wirkung verstärkende Tellerfedern 42 und 42 α bildet, die gemäß der Erfindung zwischen dem verstellbaren Innenring 38 und einem Anschlag auf der Welle 19 angeordnet sind und die diesen Innenring 38 nach außen, d. h. nach rechts, bezogen auf die Darstellung in der Figur, zu drücken suchen.

Die Außenringe 90 und 91 sind als Scheiben ausgebildet, die mit ihren gefalzten Enden in den Laufring 94 eingedrückt sind. Die als Ringscheiben ausgebildeten Kugellageraußenringe 90 und 91 sind in der dargestellten Weise profiliert, um die Wicklung 23 des Stators 12 α eines Elektromotors in der dargestellten Weise zu umgeben.

Beim Einstellen der Vorspannung der Lager wird der Innenring 37 des linken Schulterlagers, wie bereits erwähnt, gegen einen Anschlag auf der Welle 19 mittels einer Schraube 39 gedrückt. Dadurch werden die Lagerkugeln 20 in die sich nach innen verjüngende zylindrische Rollfläche des Außenläufers 90 gedrückt.

Wenn die Mutter 43, deren Stellung auf der Welle 19 den Vorspanndruck in den Lagern 20 und 21 bestimmt, relativ fest gegen den verstellbaren Innenring 38 drückt, nimmt der durch die Tellerfedern 42 und 42 α ausgeübte Druck auf die innere Stirnfläche des Innenringes 38 zu, wobei der Zwischenraum zwischen den Tellerfedern 42 und 42 α verringert wird. Die Lagerkugeln werden dabei in die sich innen verjüngende zylindrische Rollbahn der Rillensohle des Außenringes 91 eingedrückt. Die hierdurch ausgeübte Kraft wird über den Außenring 91 und den Laufring 94 auf den Außenring 90 übertragen, wodurch auch die Lagerkugeln des Schulterlagers 20 in die Rillensohlen dieses Laufringes hineingedrückt werden, wobei der Zug, der auf die Welle ausgeübt wird, die durch die Stellschraube 43 nach rechts gezogen wird, vergrößert wird. Gleichzeitig wird ein Zug auf die Welle 19 ausgeübt, der den fest angeordneten Innenring 37 und die mit diesem im Eingriff stehenden Lagerkugeln auf die Schulter der Rillensohle des Außenringes 90 zu bewegt. Die Einstellung der Lagervorspannung erfolgt, bevor das Kreiselaggregat mit dem Motor in das Gehäuse eingesetzt wird, wobei die Auslaufgeschwindigkeit des Motors auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird.

Um die Lagervorspannung zu verringern, wird die Mutter 43 zurückgedreht, wodurch die Kraft, mit der die Lagerkugeln in die Rillensohlen der Außenringe hineingedrückt werden, verringert wird. Sollte dabei jedoch der Reibungssitz des verstellbaren Innenringes so groß sein, daß die vorhandene Lagervorspannung nicht ausreicht, diesen Ring der zurückgedrehten Mutter 43 nachzuschieben, so wird dies erfindungsgemäß durch die Federn 42 und 42 α besorgt.

ίο Die im Querschnitt gekröpfte Scheibe 43 a, die in der Figur dargestellt ist, ist auf die äußere Oberfläche der Mutter 43 aufgesetzt und liegt federnd in einer Ausnehmung in der äußeren Fläche jedes Außenringes, wodurch eine Abgrenzung geschaffen wird, die das in den Kugellagern 20 und 21 befindliche Schmiermittel zurückstaut. Die Begrenzungsringe 43 α dieses Stauraumes werden mit Klemmringen 44 angehalten, die von Aussparungen in den Außenringen 90 bzw. 91 aufgenommen werden.

ao ..

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kreisellagerung mit verstellbarer Lagervorspannung und mit einem Läufer, der auf einer festen Welle mittels zweier im Abstand voneinander angeordneter Schulterkugellager gelagert ist, deren mit dem Läufer rotierende Außenringe Rillensohlen haben, die einseitig in eine kegelzylindrische Rollbahn übergehen, und von deren Innenringen einer fest und der andere zwecks Verstellung der Lagervorspannung relativ zu diesem auf der Welle in Achsenrichtung derselben verschieblich angeordnet ist und mit einer Stirnfläche an auf der Welle in Achsenrichtung derselben verstellbaren Stelleinrichtungen anschlägt, dadurchgekennzeichnet, daß zur Nachführung des auf der Welle (19) verstellbaren Kugellagerinnenringes (38) bei Verringerung der Lagervorspannung eine Federung (42, 42 d) vorgesehen ist, die zwischen einem Anschlag auf der Welle und der anderen Stirnfläche des verstellbaren Innenringes eingespannt ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung aus zwei sich in ihrer Wirkung verstärkenden Tellerfedern besteht, die konzentrisch zu der Welle angeordnet sind und auf die entsprechende Stirnfläche des verstellbaren Ihnenringes (38) über eine Beilagscheibe (40) einen Druck ausüben.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.- Patentschriften Nr. 2 839 934, 2 857 765,
928 281.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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