DE1251427B - Drucklager mit Lagerkugel fur die stehende Lauferwelle eircs L-lektrizitatszahlers mit magnetischer Lagerentlastung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

GOIr

1 251427
S81558IXd/21e
20. September 1962
5. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines bekannten Drucklagers mit Lagerkugel für die stehende Läuferwelle eines Elektrizitätszählers, die mit einer den Lagerdruck verringernden, in einem Gehäuse angeordneten Magnetvorrichtung versehen ist, wobei diese Magnetvorrichtung aus zwei koaxial zur Läuferwelle und im Abstand voneinander ineinandergesteckten rohrförmigen Magneten besteht, die in axialer Richtung abwechselnd ringförmige Nord- und Südpolzonen aufweisen.

Die bekannten Drucklager dieser Art sind in baulicher Hinsicht nicht ganz befriedigend. Insbesondere ist der Platzbedarf durch die Übereinanderanordnung von Drucklager und Magnetvorrichtung unerwünscht groß. Auch die Halterung der Magnete bereitet Schwierigkeiten.

Bei Elektrizitätszählern mit anderer Lagerungsart des Läufers, bei denen der Läufer von einer Magnetvorrichtung nicht auf einem Drucklager, sondern völlig in der Schwebe gehalten wird, ist es bekannt, die Magnetvorrichtung in dem Oberlager der Läuferwelle anzuordnen und sie gemeinsam mit diesem Lager in einem rohrförmigen Gehäuse anzuordnen. Bei dieser bekannten Anordnung ist der äußere, die Welle konzentrisch umgebende feststehende Magnet in das Gehäuse eingespritzt, was fertigungstechnisch aufwendig ist. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung der innere Magnet mit einem Spritzgußmantel umgeben, der sich notwendigerweise im Zwischenraum zwischen innerem und äußerem Magnet befinden muß und damit unausbleiblich einen ziemlich großen Abstand zwischen äußerem und innerem Magnet bedingt, wodurch die zwischen den Magneten wirkende Kraft erheblich verkleinert wird. Auch die Anordnung eines Nadellagers im Inneren des mit der Welle verbundenen inneren Magnets ist dabei ungünstig, weil sie zusätzliche Arbeitsgänge an meist sprödem Magnetwerkstoff erfordert. Schließlich ist es auch nicht einfach, den schwebenden Läufer stets in der gleichen Höhenlage zu halten. In der Praxis haben derartige magnetische Schwebelager aus allen diesen Gründen bislang wenig Eingang gefunden.

Erfindungsgemäß ist ein Drucklager der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Verwendung eines die Magnetvorrichtung gemeinsam mit einem Läuferlager umschließenden rohrförmigen Gehäuses der äußere der beiden rohrförmigen Magnete mit Paßsitz in das Gehäuse eingebracht ist, daß das Gehäuse etwa an der Längsmitte seiner Innenseite einen ringförmigen Anschlagvorsprung aufweist, gegen den sich von oben her der äußere der beiden Magnete und von unten Drucklager mit Lagerkugel für die stehende
Läuferwelle eines Elektrizitätszählers mit
magnetischer Lagerentlastung

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Manfred Rausch, Nürnberg

her ein die Lagerkugel tragendes Einsatzstück stützt, und daß der innere Magnet auf einen auf die Läuferwelle aufgesteckten Tragzapfen aufgeschoben ist, mit dem die Läuferwelle auf der Lagerkugel steht. Gegenüber einem Drucklager der eingangs genannten, bekannten Ausbildung hat das Drucklager nach der Erfindung durch seine Anordnung zusammen mit einer magnetischen Entlastungseinrichtung in einem gemeinsamen rohrförmigen Gehäuse den Vorteil, daß der äußere Magnet einfach in das rohrförmige Gehäuse eingeschoben und auch der innere ringförmige Magnet einfach auf einen auf der Welle aufgesteckten Tragzapfen geschoben werden kann, wodurch komplizierte Arbeitsgänge vermieden werden. Zusätzlich wird die Magnetkraft bestens ausgenutzt, weil nur ein kleiner Luftspalt zwischen den Magneten besteht, der unabhängig von der Höhenlage des Läufers ist.

Ein weiterer bedeutsamer Vorteil ist, daß beide Magnete schlichte rohrförmige Magnete sind, die bei ihrer Herstellung keinerlei zusätzlicher Bearbeitung bedürfen. Auch das Zusammensetzen des Drucklagers nach der Erfindung ist einfach.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein Lager nach der Erfindung und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine andere Lagerausführung.

Im Lagergehäuse 1 ist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Drucklager untergebracht. Oberhalb des , Drucklagers befindet sich die insgesamt mit 3 bezeichnete Entlastungseinrichtung. Das Drucklager 2 besitzt einen Lagerstein 4, der in eine Fassung 5 eingelegt ist. Der Lagerstein ist, wie beim bisherigen

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Steinlager in die Fassung eingedrückt, sitzt also fest. In einer an der Läuferwelle 6 befestigten Fassung 7 ist eine Kugel 8 unverlierbar eingebettet. Die Kugel 8 ruht in einer Mulde des Lagersteines 4.

Die Entlastungseinrichtung 3 besteht aus einem äußeren hülsenförmigen Magnet 9 und einem inneren hülsenförmigen Magnet 10. Die Magnete 9 und 10 sind so bemessen, daß nach dem Ineinanderstecken ein Luftspalt 11 zwischen ihnen besteht. Die Magnete 9 und 10 sind so magnetisiert, daß ringförmige Magnetzonen entstehen, wobei Nord- und Südpolringe abwechseln. Im eingesetzten Zustand stehen die Pole des inneren Magnets zwischen den Polen des äußeren Magnets. Bei Auslenkung aus dieser Lage ist eine beträchtliche Kraft zu überwinden.

Der äußere Magnet 9 ist in eine Bohrung 12 des Gehäuses 1 eingesetzt. Sein unteres Ende liegt an einer Innenschulter 13 des Gehäuses 1 an. Auf das obere Ende ist eine elastische, beispielsweise aus Kunststoff bestehende Scheibe 14 aufgelegt, über der sich eine weitere Scheibe 15 aus Stahl befindet. Der obere Rand des Gehäuses 1 ist bei 16 umgebördelt und drückt dadurch über die Beilagscheiben 15 und 14 die Magnethülse 9 gegen die Schulter 13. Die elastische Beilagscheibe 14 ist notwendig, um eine Zerstörung des spröden Magnets zu verhindern.

Die innere Magnethülse 10 ist auf die Fassung 7, die beispielsweise aus Metallspritzguß oder aus spritzbarem Kunststoff bestehen kann, mit Preßsitz aufgesetzt. Oben in der Fassung 7 befindet sich eine Bohrung 17, in die das untere Ende 18 der Läuferwelle 6 mit Gleitsitz eingepaßt ist.

Die den unteren Lagerstein 4 tragende Fassung 5 ist mit Gleitsitz in eine Bohrung 19 des Gehäuses eingeschoben und wird von einer Feder 20 gegen eine Innenschulter 21 gedrückt. Die Feder 20 stützt sich an einer Abschlußkappe 22 ab, die auf das untere Ende des Lagergehäuses 1 aufgeschraubt ist. Die Charakteristik der Feder 20 ist so bemessen, daß sie bei Transportstößen federnd nachgeben kann, so daß der Läufer abgefedert und damit das Lager geschützt ist.

Die auf der Läuferwelle aufgesetzte Fassung ist oben mit einem Flansch 23 versehen, der in verhältnismäßig geringem Abstand über dem oberen Ende des Lagergehäuses liegt. Hierdurch ist das Lagerinnere gegen Eindringen von Verunreinigungen geschützt.

In F i g. 2 ist das Drucklager als Zweisteinlager ausgebildet. Die Kugel 24 ist lose zwischen einen unteren Lagerstein 25 und einen oberen Lagerstein 26 eingelegt. Der untere Lagerstein 25 ist ebenso im Lagergehäuse 27 gelagert wie der Lagerstein 4 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Der obere Lagerstein ist in einer Fassung 28 gefaßt. Die Fassung 28 wird durch Umspritzen der inneren Magnethülse hergestellt. Hierdurch ist die innere Magnethülse unverlierbar auf der Fassung 28 gehalten.

Da beim Doppelsteinlager die Kugel lose eingelegt ist, könnte sie verlorengehen, wenn die Läuferachse zu weit angehoben werden könnte. Um dies zu verhindern, ist an die Fassung 28 ein Flansch 29 angeformt. Die Oberseite 30 dieses Flansches hat von der Ringschulter 31 einen geringen Abstand. Die Läuferachse kann sich also in axialer Richtung nur um diesen Abstand bewegen. Nach Zurücklegen dieses Abstandes jedoch kann die Kugel 24 noch nicht ihre Lagerung verlassen.

Die Läuferachse 6 ist,, wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, mit Gleitsitz in eine Bohrung 32 der Fassung 28 eingesetzt. Da wegen des Flansches die Fassung von unten her in das Lagergehäuse 27 eingesetzt werden muß, kann die Schutzabdeckung nicht unmittelbar an die Fassung 28 angeformt werden. Es ist deshalb eine getrennte Abdeckkappe 33 vorgesehen, die auf die Welle 6 aufgeschoben ist. Die Schutzkappe 33 wird zweckmäßigerweise aus

ίο Kunststoff gespritzt. Die Befestigung der äußeren Magnethülse entspricht der Befestigung nach Fig. 1. Das Lager in F i g. 1 ist als sogenanntes Stecklager dargestellt, das in eine glatte Bohrung des Zählerrahmens einzustecken ist. Selbstverständlich kann diese Lagerausführung auch als Schraublager ausgebildet sein, wie dies beim Lager nach F i g. 2 der Fall ist. Andererseits kann aber auch das Lager nach Fig.2 ein Stecklager sein, d. h., die Gehäuseaußenseite kann glatt ausgebildet sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drucklager mit Lagerkugel für die stehende Läuferwelle (6) eines Elektrizitätszählers, die mit einer den Lagerdruck verringernden in einem Gehäuse angeordneten Magnetvorrichtung (3) versehen ist, wobei diese Magnetvorrichtung (3) aus zwei koaxial zur Läuferwelle (6) und im Abstand voneinander ineinandergesteckten rohrförmigen Magneten (9,10) besteht, die in axialer Richtung abwechselnd ringförmige Nord- und Südpolzonen aufweisen, dadurchgekennzeichnet, daß bei Verwendung eines die Magnetvorrichtung (3) in an sich bekannter Weise gemeinsam mit einem Läuferlager (2) umschließenden rohrförmigen Gehäuse (1,27) der äußere der beiden rohrförmigen Magnete (9,10) mit Paßsitz in das Gehäuse eingebracht ist, daß das Gehäuse (1,27) etwa an der Längsmitte seiner Innenseite einen ringförmigen Anschlagvorsprung (13,21) aufweist, gegen den sich von oben her der äußere der beiden Magnete (9,10) und von unten her ein die Lagerkugel (8,24) tragendes Einsatzstück (5) stützt, und daß der innere Magnet (10) auf einen auf die Läuferwelle (6) aufgesteckten Tragzapfen (7,28) aufgeschoben ist, mit dem die Läuferwelle (6) auf der Lagerkugel (8,24) steht.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des äußeren Magnets (9) vom Gehäuse (1,27) mit einem Bördelrand (16) übergriffen ist, wobei zwischen dem oberen Ende des äußeren Magnets (9) und dem Bördelrand (16) eine elastische, z. B. aus Kunststoff bestehende Scheibe (14) eingelegt ist.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen (7) mit einem Flansch (29) versehen ist, dessen Axialbewegung nach oben durch eine Ringschulter (31) im Gehäuse (27) begrenzt ist (F i g. 2).

4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen (7) mit einem Flansch (23) versehen ist, der das obere Ende des Gehäuses (1) überdeckt (F i g. 1).

5. Lager nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere öffnung des Gehäuses (1, 27) mit einer Schraubkappe (22) verschlossen ist.

6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (5) im Gehäuse (1, 27) mit Gleitsitz eingesetzt und zwischen der Schraubkappe (22) und dem Einsatzstück (5) eine Druckfeder (20) eingefügt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 958 944; schweizerische Patentschrift Nr. 292173; französische Patentschrift Nr. 1 286 271.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen