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| E R 0 NE Kommanditgesellschaft, Berlin-Zehlendorf |
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| Die Neuerung betrifft ein Spurlager, das den Axial-und |
Radialdruck eines in dem Lager schwenkbar geführten Wellenzapfens in einer Lagerpfanne
aufnimmt, deren Tragflächen Teile einer Kugelschale bilden.
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Es ist bereits bekannt, bei der Lagerung von Wellen in Spurlagern
neben dem zur Aufnahme von Axialkräften bestimmten, eventuell einstellbaren Spurlager
noch ein der axialen Führung der Welle dienendes Lochlager zu verwenden.
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Um etwaige Schwenkungen der Wellenachse in dem Lager aufnehmen und
Fluchtungsschwierigkeiten beseitigen zu können, hat man ferner derartige Lochlager
in ihrer Bohrung ballig ausgeführt. Dabei ergeben sich aber unerwünscht hohe Flächendrücke
in dem Lochlager.
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Eine bessere Anpassung der Lager an Winkel-Auslenkungen der Welle
erhält man bei Verwendung von Schwenklagern, bei denen üblicherweise ein in der
Lagerpfanne seinerseits schwenkbarer, sich mit zwei flachen kugelzonenförmigen Außenflächen
auf entsprechende Gegenflächen einer Pfannenlagerung abstützender Lagerkörper mit
einer durchgehenden Innenbohrung versehen ist, in der die Welle läuft.
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Etwa auftretende Axialkräfte werden dabei in der Regel über eine
der kugelzonenförmigen Außenflächen des Lagerkörpers auf die Lagerpfanne übertragen.
Infolge der relativ geringen Neigung der tragenden Kugelzonenflächen gegenüber der
Wellenzapfenachse tritt eine keilartige Wirkung ein ; durch die hohen Drücke zwischen
dem Lagerkörper und der Lagerpfanne wird die Schwenkbewegung des Lagerkörpers erheblich
behindert, die erhöhte Reibung hat größeren Verschleiß zur Folge.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spurlager zur gleichzeitigen
Aufnahme von Axial-und Radialdrücken zu schaffen, in dem der Wellenzapfen schwenkbar
gelagert ist. Die oben geschilderten Nachteile der bekannten Lager dieser Art sollen
dabei vermieden werden.
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Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem
Spurlager, das den Axial-und Radialdruck eines in dem Lager schwenkbar geführten
Wellenzapfens in einer Lagerpfanne aufnimmt, deren Tragfläche einen Teil einer Kugelschale
bildet, der Wellenzapfen in der Bohrung eines wenigstens teilweise von Kugelzonenflächen
begrenzten Lagerkörpers läuft, der auf einem im Bodenteil der Lagerpfanne angeordneten
Druckglied ruht, das den in der Lagerpfanne gelagerten Teil des Lagerkörpers zu
einer Halbkugel ergänzt und den überwiegenden Teil des Axialdruckes auf den geschlossenen
Boden der Lagerpfanne überträgt.
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Der besondere Vorteil, der durch die Neuerung erzielt wird, liegt
also darin, daß die schmalen kugelzonenförmigen Berührungsflächen
zwischen
dem Lagerkörper und der Lagerpfanne von Druckbeanspruchungen infolge axialer Belastungen
der Welle weitgehend befreit werden, so daß Zwängungen und keilartige Verklemmungen
den Lagerkörpern bei Schwenkbewegungen der Wellenachse mit Sicherheit vermieden
werden.
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Da die Aufgabe, auftretende axiale Belastungen auf den Boden der
Lagerpfanne zu übertragen, gemäß der Neuerung nicht mehr-wie bisher-dem meist aus
porösem Sintermaterial hergestellten Lagerkörper, sondern einem besonderen Druckglied
zugewiesen ist, wird es nun durch die Neuerung ermöglicht, einen vom Material des
Lagerkörpers verschiedenen, gerade für die Aufnahme der zu erwartenden Flächendruck
geeigneten Werkstoff für dieses Druckglied vorzusehen.
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Da außerdem die Axialkräfte über das Druckglied auf eine verhältnismäßig
große Fläche des im übrigen geschlossenen Bodens der Lagerpfanne übertragen werden,
treten im Vergleich zu den bisher bekannten Spurlagerausführungen mit schwenkbaren
Wellen bei dem neuerungsgemäßen Spurlager relativ kleine Flächendrücke
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung stützt sich der
abgesetzte Wellenzapfen mit seiner ringförmigen Stirnfläche auf den Lagerkörper
ab und das Zapfenende endet frei noch oberhalb des kugelschalenförmigen Druckgliedes.
Der Lagerkörper lastet hierbei mit fast seiner ganzen Bodenfläche auf dem kugelschienförmigen
Druckglied, das den Axialdruck der Welle gleichmäßig
über seine
gesamte Kugelaußenfläche auf den Boden der Lagerpfanne überträgt.
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Ein Nachteil dieser Ausführung konnte allenfalls darin gesehen werden,
daß die Lagerreibung zwischen der abgesetzten Welle und dem Lagerkörper in einer
verhältnismäßig großen Fläche und in einem gewissen Abstand von der Wellenachse
auftritt.
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Will man das dadurch bedingte Reibungsmoment weitgehend vermindern,
so ist es günstig, wenn der Wellenzapfen in dem Lagerkörper axial verschiebbar ist
und sich mit seinem ballig oder kugelförmig abgerundeten Ende unmittelbar auf das
die Spurlagerung bildende Druckglied abstützt.
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Die schwenkbar in der Lagerpfanne angeordnete Spurlagerung kann in
erfindungegemäßer Weise als Kugelkalotten-Schale oder als Lagerstein in Form einer
Kugelkalotte ausgebildet sein.
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Um den Lagerkörper und das Druckglied gegen Herausfallen aus der
Lagerpfanne zu sichern, ist es zweckmäßig, wenn über der oberen abgeplatteten Deckfläche
des Lagerkörpers eine federnde Klemmbrille vorgesehen ist, die von einem Ring gehalten
wird, den ein gebördelter Kragen umschließt.
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In den Fig. 1 bis 3 sind Ausführungsformen der Neuerung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Welle 1, die mit ihrem Zapfen 2 in die Bohrung
3 des Lagerkörpers 4 eingreift und sich auf dessen oberer abgeplatteter Deckfläche
5 auf ihm abstützt. Der Zapfen 2 endet
noch oberhalb des kugelschalenformigen
Druckgliedes 6. Lagerkörper 4 und Druckglied 6 sind in der Lagerpfanne 7 beweglich
angeordnet ; ihr Herausfallen aus der Lagerpfanne wird durch eine federnde Klemmbrille
8 verhindert, die durch einen Ring 9 gehalten wird, den seinerseits ein aus dem
Material der Lagerplatine hergestellter gebördelter Kragen 10 umschließt. Eine axiale
Beanspruchung P wird von der Welle 1 auf den Lagerkörper 4 und von diesem über den
äußeren Rand seiner Bodenfläche 4a auf das Druckglied 6 und damit auf den geschlossenen
Boden der Lagerpfanne 7 übertragen.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Welle
11 durch den Lagerkörper 12 hindurchgreift und mit ihrem halbkugelförmigen Ende
13 auf dem die Spurlagerung bildenden Druckglied in Form einer Kugelkalotten-lagerschale
14 läuft.
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Der Axialdruck wird hier unmittelbar von der Welle auf den Boden der
Lagerpfanne übertragen. Bei Schwenkbewegungen der Welle wird dabei die in der Lagerpfanne
beweglich angeordnete Lagerschale 14 durch den Lagerkörper 12 mitgenommen.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Neuerung, bei der der
Lagerkörper 15 mit seiner unteren ringförmigen Fläche 15a auf der Deckfläche des
kalottenförmigen Lagersteine 16 aufliegt und ihn bei einer Schwenkbewegung der Welle
17 mitnimmt. Die Welle 17 läuft dabei mit ihrem halbkugelig abgerundeten Ende 18
auf der glatten Deckfläche des lagersteine 16. Die Lagerpfanne 19 weist, wie auch
in Fig. 1 und 2, in ihrem oberen Teil 20 eine
zylindrische oder
kegelförmige Erweiterung auf, um das Einführen des Lagersteine 16 und des Lagerkörpers
15 zu erleichtern. Schutzansprüchen