DE19529619C2 - Lagervorrichtung mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für auf- oder ablaufende Wickel mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern zur drehfesten Aufnahme der Wickelwelle, die beidseitig an ihren Enden jeweils einen axial vorstehenden Kupplungszapfen aufweist, dessen Querschnitt von einem Kreisquer­ schnitt abweicht, wobei die Kupplungszapfen in mit einer entsprechenden Gegenkontur versehene Aufnahmeteile der Klapp- oder Schieberinglager drehfest einsetzbar und aus diesen aushebbar sind, die Kupplungszapfen jeweils sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Abflachungen als Kupplungsflächen aufweisen und die Kupplungsflächen des Kupplungszapfens im Auflage- oder Berührbereich zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längserstreckungsrichtung gewölbt oder gerundet sind, einer der Kupplungszapfen formschlüssig und axial unverschiebbar im zugeordneten Aufnahmeteil des Klapplagers beziehungsweise dessen gewölbten oder abgerundeten Lagerflächen gelagert ist und eines der beidseitig der Wickelwelle angeordneten Klapp- oder Schieberinglager in axialer Richtung einen Spielausgleich zwischen den Klapp- oder Schieberinglagern ermöglicht.

Die Erfindung betrifft ferner eine Lagervorrichtung für auf- oder ablaufende Wickel mit einer Wickelwelle und mit zwei Klapp- oder Schieberinglagern zur drehfesten Aufnahme der Wickelwelle, die beidseitig an ihren Enden jeweils einen axial vorstehenden Kupplungszapfen aufweist, dessen Querschnitt von einem Kreisquer­ schnitt abweicht, wobei die Kupplungszapfen in mit einer entsprechenden Gegenkontur versehene Aufnahmeteile der Klapp- oder Schieberinglager drehfest einsetzbar und aus diesen aushebbar sind, die Kupplungszapfen jeweils sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Abflachungen als Kupplungsflächen aufweisen und die Kupplungsflächen des Kupplungszapfens im Auflage- oder Berührbereich zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längser­ streckungsrichtung gewölbt oder gerundet sind, einer der Kupplungszapfen formschlüssig und axial unverschiebbar im zugeordneten Aufnahmeteil des Klapplagers gelagert ist und eines der beidseitig der Wickelwelle angeordneten Klapp- oder Schieberinglager in axialer Richtung einen Spielausgleich zwischen den Klapp- oder Schieberinglagern ermöglicht.

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 Schieberinglagerung eine axiale Anpassung bei gleichzeitiger Pendelbewegung 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 an erster Stelle genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß das eine Klapp- oder Schieberinglager eine in axialer Richtung wirksame zusätzliche Sperre für den an ihm angreifenden Kupplungszapfen der Wickelwelle hat, daß das zweite Klapplager oder Schieberinglager als Ausgleichslager eine Axialverschiebung der beiden Kupplungszapfen relativ zueinander aufnimmt, und daß dieses die Axialverschiebung aufnehmende Ausgleichslager in seinem Aufnahmeteil in axialer Richtung über die axiale Erstreckung gerade verlaufende Lagerflächen hat, in die der größte Querschnitt des gewölbten oder gerundeten Kupplungszapfens formschlüssig, aber axial verschiebbar, paßt.

Die Aufgabe kann außerdem mit einer Lagervorrichtung der eingangs an zweiter Stelle genannten Gattung dadurch gelöst werden, daß das eine Klapp- oder Schieberinglager eine in axialer Richtung wirksame, am Aufnahmeteil angeordnete und außerhalb der Kupplungsfläche eingreifende Sperre für den in ihm eingelegten Kupplungszapfen der Wickelwelle hat, daß das zweite Klapplager oder Schieberinglager als Ausgleichslager eine Axialverschiebung der beiden Kupplungszapfen relativ zueinander aufnimmt, und daß dieses, die Axialverschiebung des einen Kupplungszapfens aufnehmende Ausgleichslager und das Lager in ihren Aufnahmeteilen in axialer Richtung über die axiale Erstreckung gerade verlaufende Lagerflächen aufweisen, in die der größte Querschnitt des gewölbten oder gerundeten Kupplungszapfens formschlüssig paßt.

Zwar ist es aus DE-GM 91 05 487 und aus DE 28 52 510 A1 bekannt, an dem Aufnahmeteil und der Wickelwelle zueinander passende, in axialer Richtung wirkende Hinterschneidungen vorzusehen, jedoch dienen diese dazu, axiale Verstellkräfte auf beide Klapp- oder Schieberinglager über die Wickelwelle zu übertragen. Dadurch lassen sich Verformungen durch Verbiegungen oder Fluchtungsfehler an der Wickelwelle nicht ausgleichen, zumal die Kupplungszapfen und die Aufnahmen jeweils in axialer Richtung ebene Kupplungsflächen haben.

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 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 selbstverständlich 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 im Querschnitt gerundete Ringnut des Kupplungszapfens einen etwas größeren Krümmungsradius aufweist, so daß auf der dem Sperrlager selbst zugewandten Seite zwischen dem Vorsprung und der Ringnut ein Spiel freibleibt, 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 freibleibt, 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- oder ablaufende Wickel (2) mit einer Wickelwelle (3) und mit zwei Klapp- oder Schie­ beringlagern (4, 5) zur drehfesten 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) drehfest einsetzbar und aus diesen aushebbar sind, die Kupplungszapfen (6) jeweils sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Abflachungen als Kupplungsflächen (11) aufweisen und die Kupplungsflächen (11) des Kupplungszapfens (6) im Auflage- oder Berührbereich zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längserstreckungsrichtung gewölbt oder gerundet sind, einer der Kupplungszapfen (6) form­ schlüssig und axial unverschiebbar im zugeordneten Auf­ nahmeteil des Klapplagers (4) beziehungsweise dessen gewölbten oder gerundeten Lagerflächen gelagert ist) und eines der beidseitig der Wickelwelle angeordneten Klapp- oder Schieberinglager (4, 5) in axialer Richtung einen Spielaus­ gleich zwischen den Klapp- oder Schieberinglagern (4, 5) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Klapp- oder Schieberinglager (4) eine in axialer Richtung wirksame zusätzliche Sperre (14) für den an ihm angreifenden Kupplungszapfen (6) der Wickelwelle (3) hat, daß das zweite Klapplager (5) oder Schieberinglager als Ausgleichslager eine Axialverschiebung der beiden Kupplungszapfen (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 Kupplungszapfens (6) formschlüssig, aber axial verschiebbar, paßt.

2. Lagervorrichtung (1) für auf- oder ablaufende Wickel (2) mit einer Wickelwelle (3) und mit zwei Klapp- oder Schie­ beringlagern (4, 5) zur drehfesten 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) drehfest einsetzbar und aus diesen aushebbar sind, die Kupplungszapfen (6) jeweils sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Abflachungen als Kupplungsflächen (11) aufweisen und die Kupplungsflächen (11) des Kupplungszapfens (6) im Auflage- oder Berührbereich zur Bildung von Kipp- oder Pendellagern gegenüber der Längserstreckungsrichtung gewölbt oder gerundet sind, einer der Kupplungszapfen (6) form­ schlüssig und axial unverschiebbar im zugeordneten Auf­ nahmeteil des Klapplagers (4) gelagert ist, und eines der beidseitig der Wickelwelle angeordneten Klapp- oder Schieberinglager (4, 5) in axialer Richtung einen Spielaus­ gleich zwischen den Klapp- oder Schieberinglagern (4, 5) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Klapp- oder Schieberinglager (4) eine in axialer Richtung wirksame, am Aufnahmeteil (7) angeordnete und außerhalb der Kupplungsfläche (11) eingreifende Sperre (14) für den in ihm eingelegten Kupplungszapfen (6) der Wickelwelle (3) hat, daß das zweite Klapplager (5) oder Schieberinglager als Ausgleichslager eine Axialverschiebung der beiden Kupplungszapfen (6) relativ zueinander aufnimmt, und daß dieses, die Axialverschiebung des einen Kupplungszapfens (6) aufnehmende Ausgleichslager (5) und das Lager (4) in ihren Aufnahmeteilen (7) in axialer Richtung über die axiale Erstreckung gerade verlaufende Lagerflächen (13) aufweisen, in die der größte Querschnitt des gewölbten oder gerundeten Kupplungszapfens (6) form­ schlüssig paßt.

3. Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungszapfen zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung in Achsenebene ballig konvex geformte Kupplungsflächen (11) aufweisen und daß 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 (14) 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 (4) 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 im Querschnitt gerundete Ringnut (15) des Kupplungszapfens (6) einen etwas größeren Krümmungsradius aufweist, so daß auf der dem Sperrlager (5) selbst zugewandten Seite zwischen dem Vorsprung (14) und der Ringnut (15) ein Spiel (S) freibleibt, 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 halbkreisförmige Innenkontur aufweist, 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 dem 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 oder 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.