DE1931073A1 - Selbstsperrender Lagerring - Google Patents

Description

L	Ihre Nachricht vom	_J	899 Lindau (Bodensee)
			Rennerle 10 Postfach 365
Ihr Zeichen	Meine Nachricht vom	18. Duni 1969

Betreff:

Textron Inc_o, 1o Dorrance Street, Providence, Rhode Island, USA

Selbstsperrender Lagerring

= = » SS= ==^S« ZS S= StSSS SISS SS= S = S = SS = SI

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen selbstsperrenden Lagerring zum Einbau in einer Bohrung und insbesondere einen äusseren Laufring eines reibungsarmen Lagers zur Befestigung in einer solchen Bohrung.

Beim Einbau eines Lagerringes in einer Gehäusebohrung ist es unbedingt nötig, bei Belastungen ein langsames

909883/1243

Umlaufen des.Ringes relativ zur Bohrung zu verhindern. Dies wird gemäss der Erfindung durch Vorsehen eines elastischen, selbstsperrenden Lagerringes zur Anbringung in einer Bahrung erreicht, der einen äusseren Lagerring mit einer zylindrischen Aussenfläche enthält und sich durch einen Ring aus einem elastischen Polymer auszeichnet, der mit der Aussenfläche des Lagerringes verbunden ist und eine Aussenfläche aufweist, die geeignet ist, mit leichtem Übermaß in der Bohrung befestigt zu werden und durch eine Anzahl von im Uinkelabstand zueinander angeordneten gekrümmte ftetallklemmstücke, die voneinander getrennt und in dem elastischen Polymer eingebettet sind, wobei die äussere gekrümmte Fläche der Netallklemm— stücke an der Aussenfläche des elastischen Polymers angebracht ist und jedes der Stücke wenigstens teilweise durch einen Krümmungsradius etwas grosser als den Krümmungsradius der Bohrung definiert ist, wodurch beim Einsetzen der zusammengesetzten Anordnung in die Bohrung jedes Klemmstück elastisch nach innen verschoben und zwei im Uinkelabstand zueinander angeordnete Linien elastisch belasteter Berührung mit der Bohrung herstellen wird.

Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich:

— 3 —

909883/1243

Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Kugellagers, an welchem eirte elastische Befestigungsanordnung dieser Erfindung angebracht ist, wobei ein Teil in einer zentralen, Radialebene gebrochen dargestellt ist,

Figur 2 eine Perspektivansicht eines in dem Verfahren der Erfindung verwendeten Rohteil eines Ringes vor seiner Ausbildung und Behandlung gemäss dem· Verfahren,

Figur 3 eine Seitenansicht eines weiteren Verfahrensschrittes gemäss der Erfindung nach der Zusammensetzung des Rohteiles von Fig. 2_t

Figur 4 eine vergrösserte und vollständige Schnittansicht in der Ebene IV - IW der Fig. 3,

Figur 5 eine unvollständige Schnittansicht, die die

-durch den Preßsitz verursachte radiale Verschiebung darstellt, wenn die Ringanordnung in eine Bohrung eingesetzt wird, wobei der Schnitt im allgemeinen in derselben Ebene durchgeführt ist wie in dem geschnittenen Abschnitt der Fig. 1 und

909883/1243 _ _

Figur 6 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit einem modifizierten Metallklemmstück.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist die Erfindung der Anwendung auf ein reibungsarmes Lager angewendet dargestellt, das die üblichen inneren und äusseren Laufringe 1o und 11 enthält, mit einer Anzahl von im Abstand zueinander angeordneten, reibungshemmenden Elementen, wie beispielsweise Kugeln 12, die in Laufbahnen in den Ringen 1o und 11 laufen. Eine Halteanordnung (nicht dargestellt) hält die Kugeln 12 in dem gewünschten Abstand zueinander« Die Erfindung sieht eine selbstsperrende oder klemmende Anordnung an dem äusseren Umfang das äusseren Lagerringes 11 vor. Im Zusammenhang mit Fig· 1 genügt es, anzugeben, daß diese Klemmanordnung für die dargestellte Ausführungsform 4 im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Klemmstücke 13, 14, 15, 16 aus Metall von relativ beträchtlicher Umfangsabmessung enthält, die konzentrisch um den äusseren Umfang des äusseren Ringes 11 angebracht und in elastischem Polymer 34 eingebettet sind.

Die in Fig«, 1 dargestellte äussere Lagerringkonstruktion ist durch anfängliches Ausbilden eines starren, zylindrischen

909883/1243

Ringes 2ο hergestellt. Der Ring 2o weist eine Bohrung auf, die sich durch eine Anzahl von Nuten 24, 26., 28 und 3o auszeichnet. Diese Nuten erstrecken sich axial über die Länge des zylindrischen Ringes_%2o und auf eine radiale Tiefe, die geringer ist, als die radiale Dicke des Ringes 2o. Die untere Fläche der Nuten 24, 26, 28 und 3o liegen auf einem Durchmesserkreis, der grosser ist, als der Durchmesser der Bohrung, in welche das fertige Lager eingebaut werden soll. Der so ausgebildete Ring 2o besitzt Segmente 23, 25, 27 und 29, die durch die Nuten 24, 26, 28 und 3o voneinander getrennt und durch Stege miteinander verbunden sind.

Die äussere Lagerringanordnung zeichnet sich ferner durch die elastische Aufhängung des Ringes 2o aus, konzentrisch um und in radialem Abstand zu dem äusseren Laufring 11, wie in Fig. 3 veranschaulicht.

Dies wird durch konzentrisches Einbringen.der Ringe 11 und_;2o in einer Form und durch Einführen von elastischem Polymer 34, wie beispielsweise Gummi, Neopren oder dergleichen ausgeführt, um alle .

Zwischenräume einschliesslich der Nuten 24, 26, 28 und zu füllen. Das elastische Polymer 34 ist von dar Art, welche nach dem Aushärten elastisch und doch in der Lage ist,

909883/1243

die zuei Ringe fest miteinander zu verbinden. Nach dem Verbinden uird die zusammengesetzte Anordnung durch das Entfernen von Material in einem Dreh— oder SchleifVorgang im Aussendurchmesssr auf ein Profil vermindert, das durch eine gestrichelte Linie 36 angegeben ist und einen kleineren Durchmesser aufueist, als jener auf dem die unteren Flächen der Nuten 24, 26, 28 und 3o liegen. Der Durchmesser uird mit leichtem Aufmaß zum Durchmesser der Bohrung gewählt, in welcher die zusammengesetzte Anordnung eingebaut werden soll, tiiie aus Fig. 3 zu ersehen, sind die Segmente 23, 25, 27 und 29 durch das Entfernen des Materials unter der Grundfläche der Nuten 24, 26, 28 und 3o voneinander getrennt, wodurch ihre gleichmassige, unabhängige elastische Aufhängung in dem den Ring 11 umgebenden elastischen Material hergestellt ist. Darüberhinaus uird durch die konzentrische Ausbildung der Teile und dem Dreh— oder Schleifvorgang sichergestellt, daß die erhaltenen Klemmstücke von im wesentlichen gleicher Abmessung sind und gleichen Abstand zueinander aufweisen.

In der in Fig· 4 dargestellten Form enden die radial nach aussen angeordneten Flächen der Klemmstücke 13,14,15 und 16 kurz vor den axialen Enden des Ringes aus

- 7 -909883/1243

elastischem Polymer 34 und sind mit ringförmigen . Abschrägungen 4o viersehen. Diese Abschrägungen 4o erstrecken sich in. radiale Überlappung mit, der . " ; Stelle 24» der Grundfläche der Nuten 24, 26, 28 und 3o. Es versteht sich, daß beim Ausgiessen mit dam elastischen Polymer 34 und in dem-Fall des Ausgiessans der Teile in einem zylindrischen, ringförmigen Hohlraum das elastische Material 34 ausserdem die ausseien Kanten dar Abschrägungen 4o füllen uird, um am Umfang kontinuierliche elastische Ringe 34' aus elastischem Polymer zu bilden, die mit dem Körper ■■··· das übrigen Materials 34 zwischen, den Ringen Io und 2q vereinigt sind.

Fig. 5 veranschaulicht mit einiger Übertreibung dan Preßsitz der zusammengesetzten Ringanordnung und des Lagers, yenn es in einer Bohrung 42 eingebracht ist, ^%" Uie bereits angegebe/n, besitzt die Bohrung 42 einen etuas kleineren Durchmesser als den unbelasteten Aussendurchmesser 36, der Fertigbearbeiteten äusseren Ringe 11 und 2q, sodaß beim Einsetzen in die Bohrung 42 jedes Klemmstück 13,14,15 und 16 elastisch nach oben verschoben uird und die Seiten 44 und 46 von jedem Segment (25) uejrden wirksam in die Innenfläche der

42 eingreifen j um zuei, im Uinkelabstand zueinander

903883/1243 ; «

angeordnete Linien von elastisch belasteter Berührung mit der Bohrung herzustelleft. Die elastische Belastung won jedem Segment auf die Bohrung entwickelt einen festen Eingriff, der einem langsamen Verdrehen widersteht, die radiale Ausrichtung des Lagers stabilisiert und einen stabileren und ruhigeren Lauf des von dem Lager aufgenommenen Mechanismus vorsieht..

In Fig. 6 ist eine Modifikation veranschaulicht, uorin der starre Ring, welcher schliasslich die Klemmstücke definiert, selbst von gewellter Konstruktion ist, wie z.B. aus gewelltem Stahl mit Längsriffelungen, uo die radialen Stellungen die radiale Dicke des gewellten Materials übersteigt. Der in Fig. 6 dargestellte-, gewellte Ring 48 sieht eine Anzahl von im Uinkelabstand zueinander angeordneten nach innen weisenden Vertiefungen 5o vor. Die Abmessung solcher Vertiefungen 5o ist vorzugsweise auf einen Durchmesser gewählt, der grosser ist, als der schliessliche Durchmesser der Bohrung, in welcher die zusammengesetzten Anordnung befestigt werden soll. Der gewellte Ring 48 ist mit einem Körper 56 aus elastischem Material vergossen oder damit verbunden, welcher ähnlich der Anordnung in Fig. 3 seinerseits in radialem Abstand

909883/1243

konzentrisch mit einem Laufring 32 eines Lagers verbunden ist. Nach dem Vergiessen (auf das mit 58 angegebene Maß) uird die zusammengesetzte Anordnung wieder dem Dreh- oder SchleifVorgang ausgesetzt, um das äussere Material zu entfernen und es wird genügend Material entfernt (in gestrichelten Linien dargestellt), um die verbleibenden Teile des gewellten Ringes 48 wirksam voneinander zu trennen. Die getrennten Teile weisen.eine zur Krümmung des äusseren Lagerringes 32 umgekehrte Krümmung auf, um einzelne konkave Klemmstücke 52 und längs des äusseren Umfanges der Anordnung zu bilden«, Nach dem Entfernen des Materials sind die Endpunkte der Klemmstücke 54 bündig mit dieser äusseren Fläche, welche einen Durchmesser mit Aufmaß zum Bohrungsdurchmesser besitzt. Dedes der umgekehrt U-förmigen Klemmstücke weist radial nach aussen zeigende Wellentäler auf, die jeweils zwei in die Bohrung 42 eingreifende Kanten vorsehen, um die Anordnung sicherer in der Bohrung zu befestigen und zu stabilisieren.

Es ist zu ersehen, daß der selbsiisperrende Lagerring und das Verfahren auf jede Ringanordnung anwendbar ist, die in einer Bohrung befestigt werden soll und in dem Fall von reibungsarmen Lagern speziell geeignet ist.

- 1o -

Diese Anordnung sieht an sich eine Simmetrie der Aufnahme und einen verstärkten Angriff, an die Innenfläche einer Bohrung durch gleichmässig aufgebrachte, elastische Belastung uor, die vollständig konzentrisch ist· Die Aufnahme und der Angriff sind über einen verhältnismässig grossen Bereich von Toleranzen für Bohrungsdurchmesser wirksam und der ruhige Lauf des reibungsarmen Lagers wird unterstützt. Darüberhinaus sieht die Art des Angriffes an sich eine geringere Neigung des Korrodierens zwischen d.er Bohrung und der zusammengesetzten Anordnung vor, im l/ergleich zu herkömmlichen Gleitsitz—Spsrranordnungen, die auf Lager angewendet werden und die kontinuierlichen, elastischen Kanten oder Ringe 34' sehen Dichtungen für den geklemmten Eingriff vor.

P at en t an s ρ r ü ehe

Tl -

Claims (6)

1. Patentansprüche·

   [i#jElastischer, selbstsperrender Lagerring zum Anbringen in einer Bohrung, der einen äusseren Lagerring mit einer zylindrischen Aussenfläche enthält, gekennzeichnet durch einen Ring aus elastischem Polymer (-34), der mit der Aussenfläche des Lagerringes (11) verbunden ist, und eine äussere Fläche aufweist, die zur Befestigung mit leichtem Aufmaß in der Bohrung geeignet ist und eine Anzahl im Uinkelabstand zueinander angeordnete, gekrümmte Klemmstücke (13,14,15,16), die voneinander getrennt und in dem elastischen Polymer (34) eingebettet sind, uobei die äussere gekrümmte Fläche der Klemmstücke an der äusseren Fläche des elastischen Polymers angeordnet ist, jeder der Klemmstücke wenigstens teilweise durch einen Krümmungsradius etwas grosser als der Krümmungsradius der Bohrung definiert ist, wodurch beim Einsetzen , der zusammengesetzten Anordnung in die Bohrung jedes Klemmstück elastisch nach innen verschoben und zwei im Uinkelabstand zueinander angeordnete Linien der elastisch belasteten Berührung mit der Bohrung herstellen wird.

   - 12 -

   909883/1243
2. 2. Lagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmstücke (52,54) U-förmig sind, wobei das Wellental von jedem U- mit seiner offenen Seite radial nach aussen zeigend angeordnet ist.
3. 3. Lagerring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial aussen angeordneten Flächen der Klemmstücke kurz v/or den axialen Seiten des Ringes aus elastischem Polymer enden, wodurch am Umfang kontinuierliche Ringe aus elastischem Polymer die axialen Grenzen des Klemmstückeingriffes mit der Bohrung abdichten.
4. 4. l/erfahren der Herstellung eines selbstsperrenden Lagerringes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Ausbilden eines starren Ringes (2o) mit einer Bohrung, die eine Anzahl im Uinkelabstand zueinander angeordnete axiale, kontinuierliche Nuten (24,26,28,3o) aufweist, um dadurch eine Anzahl im Uinkelabstand zueinander angeordnete Segmente (23,25,27,29) zu definieren,

   - 13 -

   909883/124 3

   die mit die Nuten überspannenden Stegen verbunden sind, wobei der Ring (2o) einen Aussendurchmesser aufweist, der zum Bohrungsdufchmesser der Befestigungsbohrung ein Aufmaß besitzt, das Anbringen eines-zweiten, starren, ringförmigen Körpers mit einem äusseren Umfang, der mit radialem Spiel in die Bohrung des Ringes passt, das Füllen des ringförmigen Raumes zwischen dem Ring und dem Körper mit einem elastischen Polymer und das Entfernen des Materials um den äusseren Umfang des starren Ringes in einem derartigen Ausmaß, um die Segmente voneinander zu trennen, um dadurch unabhängige elastisch befe-stigte Klemmstücke in dem elastischen Material zu definieren.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k. e η π zeichnet, daß der Ring so ausgebildet ist, daß der Ort des Nutenbadens radial den Radius der ®efestigungsbohrung übersteigt und das Material von und um den äusseren Umfang des Ringes aus wenigstens die radiale Abmessung des Ortes der Nutenböden und auf ein Maß entfernt wird, um einen Preßsitz in der Befestigungsbohrung vorzusehen·

   - 14 -

   909883/1243
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dad ure h gekennzeichnet, daß der Ring als,ein
   geuellter Metallring ausgebildet ist, in welchem die Vertiefungen durch nach innen zeigende Umfangsuellen desselben definiert sind.

   909883/12