DE19529619A1 - Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern - Google Patents
Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder SchieberinglagernInfo
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- DE19529619A1 DE19529619A1 DE1995129619 DE19529619A DE19529619A1 DE 19529619 A1 DE19529619 A1 DE 19529619A1 DE 1995129619 DE1995129619 DE 1995129619 DE 19529619 A DE19529619 A DE 19529619A DE 19529619 A1 DE19529619 A1 DE 19529619A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für auf- und/oder
ablaufende Wickel mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder
Schieberinglagern zur Aufnahme der Wickelwelle, die beidseitig
an ihren Enden jeweils einen axial vorstehenden Kupplungszapfen
aufweist, dessen Querschnitt von einem Kreisquerschnitt abweicht,
wobei die Kupplungszapfen in mit einer entsprechenden Gegenkontur
versehene Aufnahmeteile der Klapp- oder Schieberinglager einsetzbar
und aus diesen aushebbar sind, der Kupplungszapfen jeweils
wenigstens eine sich zumindest in seiner Längserstreckung
erstreckende Abflachung als Kupplungsfläche hat und die Kupplungs
flächen des Kupplungszapfens im Auflage- oder Berührbereich zur
Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längser
streckungsrichtung gewölbt oder gerundet sind und eines der
beidseitig der Wickelwelle angeordneten Klapp- oder Schie
beringlager in axialer Richtung Spiel für den an ihm angreifenden
Kupplungszapfen hat.
Aus DE 40 08 897 C2 ist eine Lagervorrichtung mit Schieberinglagern
der genannten Art bekannt, wobei die ballig geformten Kupplungs
zapfen jedoch innerhalb ihrer jeweiligen Lagerung kein axiales
Spiel haben. Bei Durchbiegungen oder Fluchtungsfehlern der
Wickelwelle und daraus resultierenden Verkürzungen der axialen
Abstände der Kupplungszapfen ergeben sich somit innerhalb der
Lager in axialer Richtung Spannungen und Zwängungen, die zu einem
erhöhten Verschleiß führen, statt daß eine Durchbiegung oder
dergleichen Verformung aufgrund der Balligkeit ausgeglichen wird.
Auch aus DE 32 28 739 C1 ist eine vergleichbare Lagervorrichtung
mit Klapplagern bekannt, bei welcher gegenüber der Längser
streckungsrichtung ballig gewölbte Kupplungszapfen in entsprechend
geformte Aufnahmeteile der Klapplager eingreifen. Zwar kann somit
der Kupplungszapfen gegenüber seinem Lager bei einer Durchbiegung
der Wickelwelle pendeln, jedoch kann die bei einer solchen
Durchbiegung auftretende relative Verkürzung der Wickelwelle nicht
ausgeglichen werden.
Aus DE 29 32 895 ist eine Lagervorrichtung bekannt, bei welcher
die Kupplungszapfen in Längserstreckungsrichtung geradlinig
verlaufen und die Aufnahmeteile entsprechende Innenflächen haben.
Somit ergibt sich in axialer Richtung in beiden Klapplagern ein
Spiel, wenn sich die Wickelwelle durchbiegt oder aufgrund von
Fluchtungsfehlern verformt wird. Eine Durchbiegung führt jedoch
dazu, daß sich die Auflageflächen innerhalb der Klapplager
verringern und die eigentlich flächige Auflage eher zu einer
Linien-Auflage wird, weil sich der Kupplungszapfen relativ zu
dem Aufnahmeteil entsprechend der Durchbiegung schräg stellt.
Selbst wenn dies zu einem Teil durch den Lagerverschluß verhindert
wird, führt dies innerhalb des Lager zu ungleichmäßigen Belastungen
und somit zu einem erhöhten unerwünschten Verschleiß. Entsprechend
schnell müssen im Bereich der Kupplungsflächen der Klapplager
angeordnete Verschleißteile ausgewechselt werden. An den
Kupplungszapfen auftretender Verschleiß ist hingegen nur schwer
wieder zu beseitigen.
Es ist denkbar, daß zumindest eines der beidseitig der Wickelwelle
angeordneten, mit Ein- oder Ausformungen gemäß der Balligkeit
der Kupplungszapfen versehenen Klapplager oder Schieberinglager
in axialer Richtung Spiel hat und daß zur Bildung dieses
Axialspieles für die Wickelwelle bei deren Durchbiegung in
zumindest einem der Lager innerhalb der um eine rechtwinklig zur
Längsachse der Wickelwelle verlaufenden Achse gewölbten oder
gerundeten Aus- oder Einformungen in den Kupplungsflächen und/oder
den Lagerflächen ein gerader Abschnitt vorgesehen ist, der parallel
zur Wickelwellen-Achse verläuft. Die axiale Länge dieses geraden
Abschnittes kann auf die bei einer Durchbiegung der Wickelwelle
auftretende Längenänderung abgestimmt sein. Somit kann bei
Verformungen der Wickelwelle innerhalb der Klapp- oder Schie
beringlagerung eine axiale Anpassung bei gleichzeitiger Pendelbewe
gung erfolgen. Da dies eine relativ aufwendige Fertigung der
Kupplungsflächen innerhalb der Lagerung erforderlich macht, wird
ein solches Axialspiel nur in einem der beiden Lager vorgesehen.
Somit muß das andere Lager die bei einer Verformung auftretenden
Axialkräfte aufgrund der ballig gerundeten Form aufnehmen. Dies
kann trotz der Pendelmöglichkeit innerhalb dieser Lagerung zu
einer zusätzlichen axialen Mehrbelastung des gerundeten, sich zur
Mitte der Wickelwelle hin wieder etwas verjüngenden Bereiches
dieser Lagerung führen. Trotz des erhöhten Aufwandes bei der
Fertigung des einen Lagers wird somit nur teilweise das Problem
gelöst, den Verschleiß innerhalb der Lager bei Verformungen der
Wickelwelle zu vermindern.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Lagervorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welcher der Herstellungsaufwand
für die Lager selbst vermindert wird und dennoch Verformungen
durch Verbiegungen oder Fluchtungsfehler an der Wickelwelle
problemlos und unter weitgehender Vermeidung eines erhöhten
Verschleißes ausgeglichen werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Lagervorrichtung der eingangs
genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß das eine Klapp-
oder Schieberinglager - im folgenden auch kurz "Lager" genannt -
eine in axialer Richtung wirksame Sperre für den an ihm
angreifenden Kupplungszapfen der Wickelwelle hat, so daß das zweite
Klapplager oder Schieberinglager als Ausgleichslager eine
Axialverschiebung der beiden Kupplungszapfen relativ zueinander -
alleine oder im wesentlichen alleine - aufnimmt, und daß dieses
die Axialverschiebung bei einer Verformung der Wickelwelle
aufnehmende Ausgleichslager in seinem Aufnahmeteil in axialer
Richtung über die gesamte axiale Erstreckung gerade verlaufende
Lagerflächen hat, in die der größte Querschnitt des gewölbten
oder gerundeten Kupplungszapfens formschlüssig paßt.
Es wird also das eine Lager als in axialer Richtung wirksames
Sperrlager ausgebildet und dazu mit einer entsprechenden Sperre
versehen, die bei einer Verformung der Wickelwelle eine axiale
Verschiebung des in dieses Sperrlager eingreifenden Kupplungs
zapfens verhindert. Somit kann er auch nicht in eine zur Mitte
der Wickelwelle hin sich konisch durch eine konkave Wölbung
verengende Aufnahmeöffnung dieses Lagers gezogen und gezwängt
werden. Gleichzeitig wird die Fertigung zumindest des Ausgleichs
lagers erheblich vereinfacht, weil dort keinerlei konkave
Einformung oder Wölbung vorgesehen ist. Der mit gewölbten
Kupplungsflächen versehene Kupplungszapfen kann also innerhalb
eines geradlinige Kupplungsflächen aufweisenden Lagers pendeln
und sich auch axial verschieben, wenn sich die Wickelwelle
durchbiegt oder durch Fluchtungsfehler verformt wird. Somit wird
auf einfach Weise einerseits der Fertigungsaufwand zumindest für
das Ausgleichslager und der Verschleiß an beiden Lagern vermindert.
Der eine axiale Sperre für den Kupplungszapfen der Wickelwelle
aufweisende Aufnahmeteil des Sperrlagers kann gewölbte oder
gerundete Aus- oder Einformungen, insbesondere entsprechend denen
des von ihm aufgenommenen Kupplungszapfens, oder ebenfalls in
axialer Richtung gerade verlaufende Lagerflächen haben. Im ersteren
Fall ergibt sich eine bessere Verteilung der von dem Kupplungs
zapfen auf das Lager übertragenen Kräfte, während im zweiten Falle
die Fertigung auch dieses Lagers vereinfacht ist, weil geradlinig
über die gesamte axiale Erstreckung des Lagers verlaufende
Lagerflächen wesentlich einfacher als in axialer Richtung konkav
gerundete derartige Flächen hergestellt werden können. Es kann
also in scheinbar widersprüchlicher Weise der Wickelwelle genügend
Spiel für Pendelbewegungen der Kupplungszapfen und daraus
resultierende axiale Verkürzungen bei Verformungen gegeben werden
und dennoch gleichzeitig der Herstellungsaufwand vermindert werden.
Eine günstige Ausführungsform für eine gute Kraftübertragung sowohl
für das Drehmoment als auch für die Querkräfte innerhalb der
Lagerung kann vorsehen, daß die Kupplungszapfen in Achsenebene
ballig konvex geformte Kupplungsflächen aufweisen und daß
gegebenenfalls das eine Aufnahmeteil dazu etwa komplementär
geformte, konkave Lagerflächen hat und daß das andere Aufnahmeteil
oder beide Aufnahmeteile eben und parallel zur Mittelachse
verlaufende Lagerflächen haben.
Die Kupplungszapfen können in ihrem Lagerbereich mehrkantig,
insbesondere vierkantig oder sechskantig ausgebildet sein, also
einen entsprechenden mehrkantigen Querschnitt haben, und die
Mehrkantflächen können die Ein- oder Ausformungen, insbesondere
die ballige Wölbung gegenüber der Längserstreckungsrichtung mit
Krümmung um eine quer zur Mittelachse verlaufende Achse aufweisen.
Die mehrkantige Querschnittsform erlaubt eine gute Übertragung
des Drehmomentes und die ballige Wölbung der einzelnen Mehrkant
flächen ermöglicht die Pendel- oder Kippbewegung des Kupplungs
zapfens relativ zu dem Lager bei Verformungen der Wickelwelle.
Als axiale Sperre für den einen Kupplungszapfen kann an dem
Sperrlager ein radial nach innen vorstehender Vorsprung und an
dem Kupplungszapfen eine dazu passende Ringnut vorgesehen sein.
Es ist aber auch möglich, daß der Kupplungszapfen einen in eine
Ringnut des Lagers passenden Vorsprung oder Bund aufweist.
Besonders einfach ist dabei die Anbringung eines solchen radial
nach innen vorstehenden Vorsprunges an dem Sperrlager einerseits
und einer Ringnut an der Wickelwelle beziehungsweise dem
Kupplungszapfen andererseits. Auch das Einlegen einer Wickelwelle
mit einer solchen Ringnut in ein Lager mit als Sperre demgegenüber
radial nach innen vorstehenden Vorsprung, der in die Ringnut paßt,
ist einfach, das heißt die axiale Sperre behindert das Einlegen
der Wickelwelle in die Lagerung nicht und das Ausheben selbstver
ständlich erst recht nicht.
Besonders günstig ist es, wenn beide Kupplungszapfen eine Ringnut
oder gegebenenfalls einen Vorsprung oder Bund aufweisen und die
Wickelwelle wahlweise mit dem einen oder anderen Kupplungszapfen
in das die axiale Sperre aufweisende Sperrlager einsetzbar ist.
Der Benutzer braucht bei einer solchen Anordnung nicht darauf
zu achten, daß der jeweils "richtige" Kupplungszapfen in das ihm
zugehörige Sperrlager eingelegt wird, weil dann auf diese Weise
beide Kupplungszapfen der Wickelwelle jeweils auch in das
Sperrlager passen.
Um auch an dem Sperrlager ein gewisses Pendeln und Ausgleichen
einer Verformung und Durchbiegung der Wickelwelle zu ermöglichen,
ist es günstig, wenn der Vorsprung über einen Teilumfang des
Aufnahmeteiles des Lagers reicht und eine im Längsschnitt der
gesamten Anordnung gesehen gerundete Kontur hat, und wenn die
in gleicher Weise im Querschnitt gerundete Ringnut des Kupplungs
zapfens einen etwas größeren Krümmungsradius aufweist, so daß
auf der dem Sperrlager selbst abgewandten Seite zwischen dem
Vorsprung und der Ringnut ein Spiel frei bleibt, das bei einer
Biegung der Wickelwelle ganz oder teilweise abnimmt. Somit kann
der Kupplungszapfen mit seiner balligen Form trotz der Sperre
Pendelbewegungen durchführen, wenn sich die Wickelwelle durchbiegt,
oder wenn an der Wickelwelle aufgrund eines Versatzes der beiden
einander gegenüberstehenden Lager ein Fluchtungsfehler auftritt.
Der erfindungsgemäße Ausgleich von Fluchtungsfehlern durch die
Verwendung eines Sperrlagers einerseits und eines Ausgleichslagers
andererseits hat noch den großen Vorteil, daß auch der Montageauf
wand vermindert wird, weil die beiden Lager mit einer etwas
größeren Toleranz relativ zueinander montiert werden könnten.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind Gegenstand
der Ansprüche 8 bis 11. Anspruch 8 enthält dabei eine zweckmäßige
Formgebung der Sperre, die dazu führt, daß zwar einerseits das
Einsetzen der Wickelwelle und ihres Kupplungszapfens in dieses
Lager ungestört erfolgen kann, trotzdem aber die Sperre an einem
möglichst großen Umfang des Kupplungszapfens wirksam wird und
somit eine gute Kraftverteilung ergibt.
Anspruch 9 enthält eine Maßnahme, die eine einfache Reparatur
der Sperre durch Austausch des Vorsprunges erlaubt, da dieser
auch einem gewissen Verschleiß unterworfen sein kann. Insbesondere
kann bei dieser Anordnung der Vorsprung aus einem Werkstoff
gefertigt werden, der weniger hart und weniger verschleißfest
als der Kupplungszapfen ist, so daß ein durch Relativbewegungen
zwischen Kupplungszapfen und Sperre auftretender Verschleiß
überwiegend an der Sperre bewirkt wird, die aufgrund der Maßnahme
des Anspruches 9 sehr einfach ausgetauscht werden kann.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der die Sperre bildende
Vorsprung an der der Wickelwelle zugewandten Stirnseite des
Aufnahmeteiles des Lagers angeordnet oder vorgebaut ist. Einerseits
kann er so in Querrichtung auftretende Kräfte mit übernehmen und
in den Aufnahmeteil des Lagers einleiten, andererseits ist er
jedoch für die Montage und eventuell für ein Auswechseln gut
zugänglich. Es genügt für die Anbringung, an dem Aufnahmeteil
selbst entsprechende Schraubenlöcher oder eventuell auch zusätzlich
noch eine gewisse Einsenkung oder dergleichen vorzunehmen, um
dann den Vorsprung in axialer Richtung vor den Aufnahmeteil zu
bringen und dort zu befestigen, insbesondere anzuschrauben.
Insgesamt ergibt sich eine Lagervorrichtung, bei welcher die
Wickelwelle in einem Lager pendelnd fixiert und zusätzlich gegen
seitliche oder axiale Verschiebungen gesichert ist, während das
gegenüberliegende Lager nicht nur das Pendeln, sondern außerdem
ein seitliches oder axiales Gleiten innerhalb dieses Lagers
ermöglicht. Dabei verlaufen die Flächen des Innenmehrkantes dieses
Lagers jeweils achsparallel, so daß sich der Kupplungszapfen der
Wickelwelle bei großer Durchbiegung darin verschieben kann,
trotzdem aber die Fertigung dieses Lagers einfach und preiswert
ist, da dieser achsparallele Verlauf nicht innerhalb eines konkav
gerundeten Lagers eingearbeitet werden muß, sondern zum Beispiel
durch Räumen hergestellt werden kann. Dabei ist dies sowohl bei
einer Durchbiegung als aber auch bei Fluchtungenauigkeiten
vorteilhaft, wobei eventuelle Verstellvorrichtungen zum Ausgleich
solcher Fluchtungsfehler oder Fluchtungsungenauigkeiten eingespart
werden können oder nicht so präzise bedient werden müssen wie
bei Lagervorrichtungen ohne pendelnde und gleichzeitig eine
Axialbewegung ermöglichende Kupplungszapfen. Es wird also aufgrund
der balligen Bauweise der Kupplungszapfen die Durchbiegung der
Wickelwelle aufgrund überschwerer Wickelgewichte oder Fluchtungs
fehler und gleichzeitig eine Radialverstellung eines der Lager
zur Korrektur von Fluchtungsfehlern vermieden, trotzdem aber der
Herstellungsaufwand der Lager und ihrer Aufnahmekeile gering
gehalten.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lagervorrichtung mit einer
Wickelwelle und zwei Klapplagern, die die Wickelwelle
an beidseitig an dieser vorstehenden Kupplungszapfen
aufnehmen, wobei das eine Lager als Sperrlager und das
andere als eine Axialverschiebung des Kupplungszapfens
in seinem Inneren erlaubendes Ausgleichslager vorgesehen
ist,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch das
Sperrlager, wobei der Kupplungszapfen und die Lager
flächen jeweils eine übereinstimmende ballige Form haben
und eine als radial nach innen vorstehender Vorsprung
ausgebildete, in axialer Richtung wirksame Sperre in
eine Ringnut des Kupplungszapfens eingreift,
Fig. 3 ein Ausgleichslager, welches eine Axialbewegung des
ballig ausgebildeten Kupplungszapfens bei Durchbiegung
der Welle ermöglicht,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Sperrlagers mit radial vorstehendem
Vorsprung, wobei diese als sperrwirksamer Vorsprung und
der Kupplungszapfen im Querschnitt gemäß der Linie IV-IV
in Fig. 5 - dargestellt ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt des Sperrlagers gemäß der Linie V-V
in Fig. 4 -, wobei der Kupplungszapfen zumindest
teilweise ballig, die Lagerflächen des Aufnahmeteiles
aber achsparallel verlaufend ausgebildet sind,
Fig. 6 eine im Lagerbereich jeweils im Längsschnitt dargestellte
Wickelwelle, die an beiden Kupplungszapfen Ringnuten
für den als axiale Sperre wirksamen Vorsprung aufweist,
wobei beide Aufnahmeteile achsparallele Kupplungsflächen
für die balligen Kupplungszapfen haben und die mögliche
Durchbiegung der Welle angegeben ist,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Kupplungszapfens mit dabei
zweckmäßigen Abmessungen von Durchmessern und ins
besondere auch Krümmungsradien des balligen Bereiches
sowie
Fig. 8 eine Stirnansicht des Kupplungszapfens gemäß Fig. 7,
der einen sechskantförmigen Querschnitt hat, wobei die
Sechskantflächen und auch die stirnseitig jeweils ballig
gerundet und zur Verbindung mit der eigentlichen
Wickelwelle entsprechend gerundete Übergänge haben.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Lagervorrichtung für auf- und/oder
ablaufende Wickel 2 weist im wesentlichen eine Wickelwelle 3
(Fig. 6) und zwei Klapplager 4 und 5 zur lösbaren Aufnahme dieser
Wickelwelle 3 auf. Statt der Klapplager 4 und 5 könnten auch
Schieberinglager vorgesehen sein.
Gemäß den Fig. 2, 3 und 6 hat die Wickelwelle 3 beidseitig an
ihren Enden jeweils einen axial vorstehenden Kupplungszapfen 6,
dessen Querschnitt gemäß Fig. 8 von einem Kreisquerschnitt
abweicht, wobei die Kupplungszapfen 6 in mit einer entsprechenden
Gegenkontur versehene Aufnahmeteile 7 der Klapplager 4 und 5
einsetzbar und aus diesen aushebbar sind. In Fig. 4 erkennt man
einen Verschlußteil 8, der mit Hilfe klappbarer Handräder 9 (Fig. 1)
an den Aufnahmeteilen 7 in üblicher Weise an einer Eintrittsöffnung
10 in den Aufnahmeteil 7 vorgesehen ist. Bei geöffnetem Verschluß
teil 8 kann der Kupplungszapfen 6 in den Aufnahmeteil 7 eingesetzt
oder aus ihm herausgehoben werden. In Schließstellung ist dann
die Kupplung zwischen Wickelwelle 3 und Lager 4 oder 5 gesichert.
Die Länge der Kupplungszapfen 6 reicht dabei über beziehungsweise
durch das gesamte Aufnahmeteil 7 und schließt mit diesem etwa
bündig ab.
Nachdem die Kupplungszapfen gemäß Fig. 4 und 8 einen mehr
kantförmigen, nämlich sechskantförmigen Querschnitt haben, weisen
sie also mehrere in Längserstreckungsrichtung verlaufende
Abflachungen als Kupplungsflächen 11 auf und diese Kupplungsflächen
11 der Kupplungszapfen 6 sind im Auflage- oder Berührbereich zur
Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längser
streckungsrichtung gemäß den Fig. 2, 3 und 5 bis 7 gewölbt oder
gerundet. Bei einer in Fig. 6 angedeuteten Durchbiegung der
Wickelwelle 3 können somit die Kupplungszapfen 6 trotz ihrer
Kupplungsflächen 11 gegenüber den Aufnahmeteilen 7 und deren
Auflage- und Berührbereich eine Kipp- beziehungsweise Pendelbewe
gung durchführen.
Der gewölbte oder gerundete Bereich eines oder beider Kupplungs
zapfen 6 kann dabei eine der axialen Ausdehnung des Aufnahmeteiles
7 oder seiner Lagerflächen 13 etwa entsprechende axiale Länge
haben (Fig. 2) oder bevorzugt kürzer sein und sich am der
Wickelwelle 3 fernen Ende des Kupplungszapfens 6 befinden (Fig. 3
und 5 bis 7), um das freie Kippen im Lager zu erlauben.
Da eine solche Durchbiegung der Wickelwelle 3 gleichzeitig zu
einer axialen Verkürzung führt, ist im Ausführungsbeispiel das
eine Klapplager 4 mit einer in axialer Richtung wirksamen, im
folgenden noch näher zu beschreibenden Sperre für den an ihm
angreifenden Kupplungszapfen 6 der Wickelwelle 3 versehen, so
daß das zweite Klapplager 5 als Ausgleichslager eine Axialver
schiebung der beiden Kupplungszapfen 6 relativ zueinander alleine
aufnimmt. Dieses die Axialverschiebung oder Axialbewegung zwischen
den Kupplungszapfen 6 aufnehmende Ausgleichslager 5 hat dabei
gemäß Fig. 3 in axialer Richtung über die axiale Erstreckung gerade
verlaufende Lagerflächen 13, d. h. die Lagerflächen 13 verlaufen
im Gegensatz zu der äußeren Formgebung der Kupplungszapfen 6
achsparallel, während die Kupplungszapfen 6 zumindest über einen
Teil ihrer axialen Erstreckung gegenüber einem solchen achs
parallelen Verlauf ballig beziehungsweise konvex gerundet sind.
Mit ihrem größten Querschnitt passen die gewölbten oder gerundeten
Kupplungszapfen 6 formschlüssig zu den Lagerflächen 13, wie man
es deutlich in Fig. 3 und 5 erkennt.
Der die axiale Sperre aufweisende Aufnahmeteil 7 des Sperrlagers
4 kann hingegen gewölbte oder gerundete Aus- oder Einformungen
insbesondere entsprechend denen des von ihm aufgenommenen
Kupplungszapfens 6 haben, wie man es in Fig. 2 erkennt. Es ist
aber gemäß Fig. 6 auch möglich, daß auch die Lagerflächen 13 dieses
Aufnahmeteiles 7 des Sperrlagers 4 in axialer Richtung gerade
verlaufen und einen balligen oder gewölbten Kupplungszapfen 6
aufnehmen, an dem gleichzeitig die noch näher zu erläuternde Sperre
angreift. In jedem Falle wird so in beiden Lagern 4 und 5 die
schon erwähnte Pendel- oder Kippbewegung der Kupplungszapfen 6
bei einer Durchbiegung der Wickelwelle 3 um das Maß x (Fig. 6)
ermöglicht. In Fig. 6 sind dabei die Kippwinkel je nach Größe
der Durchbiegung angegeben.
Fig. 2 und 3 zeigt also eine Ausführungsform, bei welcher die
Kupplungszapfen 6 in Achsenebene ballig konvex geformte Kupplungs
flächen 11 aufweisen und das eine Aufnahmeteil 7 des Sperrlagers
4 dazu etwa komplementär geformte, konkave Lagerflächen 13 hat,
während das andere Aufnahmeteil 7 des Ausgleichslagers 5 eben
und parallel zur Mittelachse M verlaufende Lagerflächen 13 hat.
Fig. 6 hingegen zeigt eine Ausführungsform, bei welcher beide
Aufnahmeteile 7 zur Mittelachse M parallel und insgesamt also
eben verlaufende Lagerflächen 13 haben.
Die Kupplungszapfen 6 sind gemäß Fig. 4 und 8 in ihrem Lagerbereich
sechskantig, könnten aber auch drei- oder vierkantig ausgebildet
sein, um das Drehmoment gut übertragen zu können. Die Mehrkant
flächen bilden dabei die Kupplungsflächen 11, die die ballige
Wölbung gegenüber der Längserstreckungsrichtung mit Krümmung um
eine quer zur Mittelachse verlaufende Achse jeweils aufweisen.
Dabei verdeutlicht Fig. 4 und 8 noch, daß die Kupplungsflächen
11 in Umfangsrichtung geradlinig verlaufen.
Die schon mehrfach erwähnte axiale Sperre für den einen Kupplungs
zapfen 6 ist ein an dem Sperrlager 4 radial nach innen vorstehender
Vorsprung 14 und eine an dem Kupplungszapfen 6 angebrachte, dazu
passende Ringnut 15, in welche der Vorsprung 14 gemäß Fig. 2 und
4 bis 6 paßt. Denkbar wäre auch eine umgekehrte Anordnung, bei
welcher der Kupplungszapfen 6 einen Vorsprung oder Bund hat, der
in eine entsprechende Ringnut innerhalb des ihm zugehörenden Lagers
4 eingreift.
Während gemäß Fig. 3 und 7 jeweils nur einer der Kupplungszapfen
6 die zu der axialen Sperre gehörende Ringnut 15 aufweist, zeigt
Fig. 6 eine besonders günstige Ausführungsform, bei welcher beide
Kupplungszapfen 6 eine Ringnut 15 aufweisen, so daß die Wickelwelle
3 wahlweise mit dem einen oder anderen Kupplungszapfen 6 in das
den radial vorstehenden Vorsprung 14 aufweisende Sperrlager 5
eingesetzt werden kann. Da dabei auch die Kupplungszapfen 6
übereinstimmende Formgebungen hinsichtlich ihrer Balligkeit haben,
braucht der Benutzer beim Einsetzen der Wickelwelle 3 in die Lager
4 und 5 nicht darauf zu achten, daß jeweils die axiale Sperre
zustandekommt, da sie in jedem Falle durch das Zusammenwirken
einer Ringnut 15 mit dem Vorsprung 14 entsteht.
Gemäß Fig. 4 reicht der Vorsprung 14 über einen Teilumfang des
Aufnahmeteiles 7 des Lagers 4 und damit auch über einen Teilumfang
des Kupplungszapfens 6. Gemäß Fig. 2, 5 und 6 hat dabei dieser
Vorsprung 14 eine im Längsschnitt gesehen gerundete Kontur. Die
in gleicher Weise im Querschnitt gerundete Ringnut 15 des
Kupplungszapfens 6 hat jedoch gemäß Fig. 5 einen etwas größeren
Krümmungsradius, so daß auf der dem Sperrlager 5 abgewandten Seite
zwischen dem Vorsprung 14 und der Ringnut 15 innerhalb der Ringnut
15 ein Spiel S frei bleibt, welches bei einer Biegung oder sonstigen
Verformung der Wickelwelle 3 ganz oder teilweise abnimmt, wie
es vor allem beim Vergleich der Fig. 5 und 6 deutlich wird. Bei
einer Durchbiegung der Welle 3 und einer entsprechenden Verkippung
des Kupplungszapfens 6 wird das Spiel S kleiner oder kann im
äußersten Falle ganz verschwinden. Somit verhindert der Vorsprung
14 im Zusammenwirken mit der Ringnut 15 bei einer Durchbiegung
der Welle 2 eine Axialverschiebung des zugehörigen Kupplungszapfens
6, nicht aber dessen Kipp- oder Pendelbewegung.
Gemäß Fig. 4 hat der zu der axial wirksamen Sperre gehörende
Vorsprung 14 eine etwa kreisbogenförmige, im Ausführungsbeispiel
nahezu halbkreisförmige Innenkontur, durch deren Kreismittelpunkt
Km die Mittelachse M der Wickelwelle 2 und des Kupplungszapfens
6 in Gebrauchsstellung verläuft. Dieser bogenförmige Vorsprung
14 ist dabei mit seiner offenen Seite in Fortsetzung der
Eintrittsöffnung 10 in den Aufnahmeteil 7 angeordnet, so daß das
Einsetzen der Wickelwelle 3 in die Aufnahme 7 gleichzeitig dazu
führt, daß die Ringnut 15 in Formschluß mit dem Vorsprung 14
gelangt. Gleichzeitig umschließt der Vorsprung 14 den Kupplungs
zapfen 6 über einen möglichst großen Umschlingungswinkel, ohne
das erwähnte Einsetzen und Ausheben der Wickelwelle 3 zu behindern.
In Fig. 4 ist ferner angedeutet, daß der Vorsprung 14 an dem
Aufnahmeteil 7 lösbar befestigt werden kann, beispielsweise mit
Hilfe von Schrauben. Die Schraubenlöcher 16 sind dabei in Fig. 4
angedeutet. Dies kann vor allem dann vorteilhaft sein, wenn dieser
auswechselbare Vorsprung 14 der Sperre aus einem weniger harten
oder weniger verschleißfesten Werkstoff als die Wickelwelle
zumindest im Bereich der Ringnut 15 besteht. Im Laufe der Zeit
können nämlich im Berührbereich zwischen Kupplungszapfen 6 und
Vorsprung 14 vor allem bei den möglichen Kipp- und Pendelbewegungen
Verschleißerscheinungen auftreten, die dann überwiegend den
Vorsprung 14 betreffen. Dieser kann nach einer gewissen Zeit,
wenn aufgrund eines solchen Verschleißes ein zu großes Spiel
entstanden sein sollte, auf einfache Weise ausgetauscht werden.
Dabei ist der zu der Sperre gehörende Vorsprung 14 an der der
Wickelwelle 2 zugewandten Stirnseite des Aufnahmeteiles 7
angeordnet und demgegenüber vorgebaut, indem er auf der Stirnfläche
befestigt ist. Gegebenenfalls könnte die Stirnfläche noch eine
Einsenkung haben, die diesen Vorsprung ganz oder teilweise
aufnimmt, so daß er noch besser zentriert werden könnte.
Insgesamt ergibt sich eine Lagervorrichtung 1, bei welcher die
beiden Klapplager 4 und 5 zwar etwas unterschiedlich gestaltet
sind, indem das eine Klapplager 4 als Sperrlager und das andere
Klapplager 5 als Ausgleichslager für Axialbewegungen zwischen dem
Kupplungszapfen 6 bei Verformungen der Welle 3 dienen, wobei aber
dennoch die Lager weitgehend übereinstimmend ausgestaltet sind.
Vor allem werden die bei einer Durchbiegung der Wickelwelle 2
auftretenden Kipp- und Pendelbewegungen innerhalb beider Lager
4 und 5 ermöglicht, wobei aber trotzdem die Herstellung dieser
Lager preiswert bleibt, weil zumindest in einem der Lager
achsparallele Kupplungsflächen 13 vorgesehen werden können, relativ
zu denen der ballige Kupplungszapfen 6 sowohl seine Pendel- als
auch eine Axialbewegung durchführen kann. Somit können die
vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele der Lagervorrichtung 1 auch
Fluchtungsfehler zwischen den beiden Lagern 4 und 5 und daraus
resultierende Verformungen der Wickelwelle 2 problemlos aufnehmen
beziehungsweise ausgleichen, ohne daß es auf eine präzise
Ausrichtung der beiden Lager 4 und 5 aufeinander ankommt.
Die Lagervorrichtung 1 für auf- und/oder ablaufende Winkel 2 hat
eine Wickelwelle 3 und zwei diese aufnehmende Lager 4 und 5, die
Klapplager oder auch Schieberinglager sein können. An der
Wickelwelle 3 sind beidseitig an den Enden axial vorstehende,
in der Regel in ihrem Querschnitt gegenüber der Wickelwelle 3
kleinere Kupplungszapfen 6 angeordnet, deren Querschnitt von einem
Kreisquerschnitt abweicht, beispielsweise mehrkantförmig ist. Die
Kupplungszapfen 6 sind in mit einer entsprechenden Gegenkontur
versehene Aufnahmeteile 7 der Lager 4 und 5 einsetzbar, darin
verriegelbar und nach dem Öffnen von Verschlußteilen 8 wieder
aushebbar. Die Kupplungsflächen 11 der Kupplungszapfen 6 sind
dabei zumindest über einen Teil der axialen Länge der Kupplungs
zapfen 6 zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der
Längserstreckungsrichtung gewölbt oder gerundet, also ballig. Das
eine Lager 4 hat außerdem eine in axialer Richtung wirksame Sperre,
die zweckmäßigerweise aus einem Vorsprung 14 und einer diesen
in Gebrauchsstellung aufnehmenden Ringnut 15 an dem Kupplungszapfen
6 besteht, so daß Axialbewegungen des Kupplungszapfens 6 an diesem
Sperrlager 4 verhindert werden, während das zweite Lager 5 als
Ausgleichslager die bei einer Verbiegung oder bei Fluchtungsfehlern
auftretende relative Axialbewegung oder Axialverschiebung zwischen
den Kupplungszapfen 6 aufnimmt. Dabei kann dieses die Axialver
schiebung aufnehmende Ausgleichslager 5 in seinem Aufnahmeteil
7 in axialer Richtung über seine axiale Erstreckung gerade
verlaufende Lagerflächen 13 haben, in die der größte Querschnitt
des gewölbten oder gerundeten Kupplungszapfens 6 formschlüssig
paßt, so daß die Herstellung dieses Aufnahmeteiles 7 trotz der
Pendel- und Axialbewegungsmöglichkeit einfach ist.
Claims (12)
1. Lagervorrichtung (1) für auf- und/oder ablaufende Wickel (2)
mit einer Wickelwelle (3) und mit zwei Klapp- oder Schie
beringlagern (4, 5) zur Aufnahme der Wickelwelle (3), die
beidseitig an ihren Enden jeweils einen axial vorstehenden
Kupplungszapfen (6) aufweist, dessen Querschnitt von einem
Kreisquerschnitt abweicht, wobei die Kupplungszapfen (6) in
mit einer entsprechenden Gegenkontur versehene Aufnahmeteile
(7) der Klapp- oder Schieberinglager (4, 5) einsetzbar und
aus diesen aushebbar sind, der Kupplungszapfen (6) jeweils
wenigstens eine sich zumindest in seiner Längserstreckung
erstreckende Abflachung als Kupplungsfläche (11) hat und die
Kupplungsflächen (11) des Kupplungszapfens (6) im Auflage-
oder Berührbereich zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern
gegenüber der Längserstreckungsrichtung gewölbt oder gerundet
sind und eines der beidseitig der Wickelwelle angeordneten
Klapp- oder Schieberinglager (4, 5) in axialer Richtung Spiel
für den an ihm angreifenden Kupplungszapfen hat, dadurch
gekennzeichnet, daß das eine Klapp- oder Schieberinglager
(4) eine in axialer Richtung wirksame Sperre für den an ihm
angreifenden Kupplungszapfen (6) der Wickelwelle (3) hat;
so daß das zweite Klapplager (5) oder Schieberinglager als
Ausgleichslager eine Axialverschiebung der beiden Kupplungs
zapfen (6) relativ zueinander aufnimmt, und daß dieses die
Axialverschiebung aufnehmende Ausgleichslager (5) in seinem
Aufnahmeteil (7) in axialer Richtung über die axiale
Erstreckung gerade verlaufende Lagerflächen (13) hat, in die
der größte Querschnitt des gewölbten oder gerundeten Kupp
lungszapfens (6) formschlüssig paßt.
2. Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine axiale Sperre für den Kupplungszapfen der
Wickelwelle aufweisende Aufnahmeteil (7) des Sperrlagers (4)
gewölbte oder gerundete Aus- oder Einformungen insbesondere
entsprechend denen des von ihm aufgenommenen Kupplungszapfens
(6) oder ebenfalls in axialer Richtung gerade verlaufende
Lagerflächen (13) hat.
3. Lagervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kupplungszapfen zumindest über einen Teil
ihrer axialen Erstreckung in Achsenebene ballig konvex
geformte Kupplungsflächen (11) aufweisen und daß gegebenen
falls das eine Aufnahmeteil (7) dazu etwa komplementär
geformte, konkave Lagerflächen (13) hat und daß das andere
Aufnahmeteil (7) oder beide Aufnahmeteile (7) eben und
parallel zur Mittelachse (M) verlaufende Lagerflächen (13)
haben.
4. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungszapfen (6) in ihrem
Lagerbereich mehrkantig, insbesondere vierkantig oder
sechskantig ausgebildet sind und daß die Mehrkantflächen die
Ein- oder Ausformungen, insbesondere die ballige Wölbung
gegenüber der Längserstreckungsrichtung mit Krümmung um eine
quer zur Mittelachse (M) verlaufende Achse aufweisen.
5. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als axiale Sperre für den einen
Kupplungszapfen (6) an dem Sperrlager (4) wenigstens ein
radial nach innen vorstehender Vorsprung (14) und an dem
Kupplungszapfen (6) eine dazu passende Ringnut (15) oder
ein in eine Ringnut des Lagers passender Vorsprung oder Bund
vorgesehen ist.
6. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Kupplungszapfen (6) eine Ringnut
(15) oder einen Vorsprung oder Bund aufweisen und die
Wickelwelle (3) wahlweise mit dem einen oder anderen
Kupplungszapfen (6) in das die axiale Sperre aufweisende
Sperrlager (5) einsetzbar ist.
7. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorsprung (14) über einen Teilumfang
des Aufnahmeteiles (7) des Lagers (4) reicht und eine im
Längsschnitt der gesamten Anordnung gesehen gerundete Kontur
hat und daß die in gleicher Weise im Querschnitt gerundete
Ringnut (15) des Kupplungszapfens (6) einen etwas größeren
Krümmungsradius aufweist, so daß auf der dem Sperrlager (5)
selbst abgewandten Seite zwischen dem Vorsprung (14) und
der Ringnut (15) ein Spiel (S) frei bleibt, das bei einer
Biegung der Wickelwelle (3) ganz oder teilweise abnimmt.
8. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der zu der Sperre gehörende Vorsprung
(14) eine etwa kreisbogenförmige, insbesondere halbkreisförmi
ge Innenkontur, durch deren Kreismittelpunkt (Km) die
Mittelachse (M) der Wickelwelle (2) und des Kupplungszapfens
(6) in Gebrauchsstellung verläuft, und daß dieser bogenförmige
Vorsprung (14) mit seiner offenen Seite in Fortsetzung der
Eintrittsöffnung (10) in den Aufnahmeteil (7) angeordnet ist.
9. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorsprung (14) an dem Aufnahmeteil
(7) insbesondere lösbar, zum Beispiel mittels Schrauben,
befestigt ist.
10. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der auswechselbare Vorsprung (14) der
Sperre des Sperrlagers (4) aus einem weniger harten oder
weniger verschleißfesten Werkstoff als die Wickelwelle (2)
zumindest im Bereich des Kupplungszapfens (6) und/oder der
Ringnut (15) besteht.
11. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der zu der Sperre gehörende Vorsprung
(14) an der der Wickelwelle (1) zugewandten Stirnseite des
Aufnahmeteiles (7) angeordnet oder vorgebaut, gegebenenfalls
ganz oder teilweise in eine dort vorgesehene Aussparung
eingebaut ist.
12. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der gewölbte oder gerundete ballige
Bereich wenigstens eines der Kupplungszapfen (6) kürzer als
die axiale Ausdehnung öder Abmessung des Aufnahmeteiles (7)
und/oder seiner Lagerflächen (13) ist und sich insbesondere
an dem der Wickelwelle (3) fernen, mit dem Aufnahmeteil (7)
vorzugsweise etwa bündig abschließenden Ende des Kupplungs
zapfens (6) befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995129619 DE19529619C2 (de) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995129619 DE19529619C2 (de) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern |
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---|---|
DE19529619A1 true DE19529619A1 (de) | 1997-02-13 |
DE19529619C2 DE19529619C2 (de) | 1997-05-28 |
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ID=7769297
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DE1995129619 Expired - Fee Related DE19529619C2 (de) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19529619C2 (de) |
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DE3228739C1 (de) * | 1982-07-31 | 1984-02-02 | Kunz Maschinen- und Apparatebau GmbH, 7850 Lörrach | Vorrichtung zum Kuppeln eines Wickelstabes mit einer Mitnehmerwelle |
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1995
- 1995-08-11 DE DE1995129619 patent/DE19529619C2/de not_active Expired - Fee Related
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Auszug aus "Papier + Kunststoff-Verarbeiter", 3-92, S.31 * |
Auszug aus "Papier + Kunststoff-Verarbeiter", 5-94, S.58 bzw. "Beilage", 5-95 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19529619C2 (de) | 1997-05-28 |
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