DE1961014A1

DE1961014A1 - Gehaeuse fuer Waelzlager

Info

Publication number: DE1961014A1
Application number: DE19691961014
Authority: DE
Inventors: Hallerbaeck Stig Lennart
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1968-12-06
Filing date: 1969-12-05
Publication date: 1970-08-06
Also published as: FR2070985A5; DE1961014C3; SE330462B; GB1271564A; DE1961014B2

Description

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6ooo Frankfurt am Main Preiherr-vom-Stein-Straße 18

Aktieboläget Svenska Kullagerfabriken Göteborg / Schweden

Gehäuse für Wälzlager

Priorität der schwedischen Patentanmeldung No. 16 697/68 vom 6. Dezember 1968

Die Erfindung betrifft ein in einer Radialebene geteiltes Gehäuse für Wälzlager, dessen Teile an äusseren Planschen miteinander zu verbinden sind und mit inneren Flanschen den äusseren Laufring wenigstens eines Wälzlagers axial halten.

Es besteht seit langem ein Bedürfnis nach einem Gehäuse für Wälzlager, welches sowohl in der Herstellung billig ist als auch geeignet, Wälzlager mit verschiedenen Aussenmaßen aufzunehmen, d.h. Lager sehr unterschiedlicher axialer Breite und in einem gewissen Bereich unterschiedlicher Aussendurchmesser. Die Forderungen der Praxis zielen weiterhin auf ein Gehäuse, welches in seiner Grundform mit nur geringfügigen Änderungen die verschiedenartigsten Anbringungen und Aufstellungen gestattet.

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Bisher bekannte Lagergehäuse wurden stets speziell für ein Wälzlager mit ganz bestimmten Abmessungen gebaut. Die Möglichkeit, ein und dasselbe Gehäuse für im Durchmesser und in der Breite verschiedene Wälzlager zu verwenden, bestand nicht. Selbst in den Fällen, wo man bekannte Gehäuse mit einer mittleren radialen Teilebene ausführt hat, wobei die Gehäuseteile an radial nach auswärts gerichteten Flanschen durch Schraubenbolzen, Nieten od.dgl. fest miteinander verbunden wurden, war keine Anpassung an verschiedene Lagerdimensionen vorgesehen, sondern P die Gehäuseteile entsprachen jeweils genau ganz bestimmten Lagerabmessungen. Bei den bekannten aus gepresstem Flachmaterial hergestellten, geteilten Gehäusen wurden deren äussere Flanschen zur Aufstellung bzw. Anbringung des Gehäuses an anderen Maschinenteilen oder Fundamenten passend ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, weiches innerhalb ganzer Serien von Wälzlagern anpassungsfähig ist und darüberhinaus auch in einfachster Weise an das das Gehäuse tragende Element angepasst werden kann.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ™ daß zwischen den Gehäuseteilen der Lagerbreite entsprechend Paßstücke eingespannt sind, welche gleichzeitig als Stützoder Tragorgane des Gehäuses ausgebildet sind.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt ist darin zu sehen, daß nur noch ein einziges Gehäuseteil, nämlich das Paßstück je nach dem Einzelfall verschieden gestaltet werden muß, da hiermit gleichzeitig sowohl die Anpassung an die Wälzlagerabmessungen als auch an die Befestigungsmöglichkeiten des Gehäuses vorgenommen werden kann. Dies führt zu einer stark vereinfachten Lagerhaltung.~

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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gehäuse gestattet weiterhin sehr vorteilhafte Ausgestaltungen. So ist es z.B. zum Zwecke der Schall- und Vibrationsdämpfung möglich, das radial aussen zu einem Tragorgan ausgeformte Paßstück zu teilen und in der Teilfuge eine elastisch dämpfende Zwischenlage vorzusehen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können auch die zusammenwirkenden zylindrischen Anlageflächen der Gehäuseteile und eines darin eingelegten Paßringes bzw. des äusseren Wälzlagerringes ballig ausgebildet sein. Diese Ausführung erlaubt nicht nur eine Einjustierung des Wälzlagers auf unterschiedliche Neigungswinkel der zu lagernden Welle, sondern verschafft auch eine Anpassungsfähigkeit des Gehäuses an in einem gewissen Bereich schwankende Wälzlagerdurchmesser.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Lagergehäuse gemäß der Erfindung mit einem darin aufgenommenen herkömmlichen Wälzlager,

Fig. 2-4 im kleineren Maßstab Querschnitte durch weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Wälzlagergehäuses,

Fig. 5+6 Querschnitte durch im Winkel zur Wellenachse einstellbare Lagergehäuse,

Fig. 7 im Querschnitt ein ein Wälzlagerpaar aufnehmendes Gehäuse,

Fig. 8 in perspektivischer Ansicht zwei aus Flachmaterial gepresste Gehäuseteile,

Fig. 9-11 ■ perspektivische Ansichten verschiedener Mög-

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lichkeiten der Ausbildung der Stütz- oder Tragorgane des Gehäuses,

Fig. 12+13 perspektivische Darstellungen zweier verschiedener Befestigungsarten eines Gehäuses nach Fig. 7,

Fig. Ip einen Querschnitt durch ein gleichzeitig als Trag- oder Stützorgan ausgebildetes Paßstück zur Einspannung zwischen die Gehäuseteile mit einer ringförmigen gummielastischen Zwischenlage.

Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse besteht aus zwei identischen Gehäuseteilen 1, deren jedes in einen zylindrischen Teil 2 und daran an verschiedenen Seiten ansetzend einem äusseren Fl'ansch 5 und einem inneren Flansch 8 gegliedert ist. Der Innendurchmesser des zylindrischen Teils 2 entspricht dem Aussendurchmesser eines eingezeichneten äusseren Laufringes 3 eines Wälzlagers 4 herkömmlicher Bauart. Die äusseren Flansche 5 sind über den Umfang verteilt mit Schraubenlöchern 6 versehen, durch welche als Befestigungselemente Schrauben 7, Nieten od.dgl. gesteckt sind. Die inneren Flansche 8 halten den Laufring 3 in axialer Richtung. Der Durchmesser ihrer Durchgangsöffnung wird im Normalfall etwas grosser sein als der Aussendurchmesser des inneren Laufringes des Wälzlagers. Es kann aber auch einer der Flanschen 8 entsprechend Fig. 2 geschlossen, d.h. als Deckel ausgebildet sein. Die axiale Breite des zylindrischen Teils 2 der Gehäuseteile 1, gemessen von der Innenfläche der Flansche 5 bis zur Innenfläche der Flansche 8 ist jeweils kleiner als die halbe Breite des Laufringes 3 des schmälsten Wälzlagers einer Serie. Es bleibt also stets ein Zwischenraum zwischen den Flanschen 5, wenn das Gehäuse montiert wird. In diesem Zwischenraum sind erfindungsgemäß Paßstücke 9 mit einer Bohrung Io eingesetzt.

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Im Interesse einer festen Verbindung der Gehäuseteile und gleichzeitig ihrer einfachen und zuverlässigen Zentrierung sind die äusseren Flansche 5 über den Umfang verteilt mit konischen, zueinander weisenden Auswölbungen 5a versehen, welche vorzugsweise durch Pressen hergestellt werden, und diese Auswölbungen wirken mit entsprechenden Einsenkungen 9a in den Paßstücken 9 zusammen. Im Beispielsfall sind die Schraubenlöcher 6 auf dem Grund der Auswölbungen 5a angebracht, wobei auch die Schrauben-

köpfe und Muttern 7a mit kegeligen Übergängen in die konischen AusWölbungen 5a passen.

Die Paßstücke 9 haben eine doppelte Funktion, nämlich erstens, einen ganz bestimmten Zwischenabstand zwischen den Gehäuseteilen 1 zu gewährleisten, und zweitens, Stütz-, Trag-, Flanschoder ganz allgemein Anbringungs- oder Befestigungsorgane 'zu bilden. Die Paß-stücke 9 werden in verschiedener Stärke gefertigt, damit dieselben Gehäuseteile 1 für in eine Normreihe (beispielsweise die I.S.O.-Norm) fallende Wälzlager unterschiedlicher Breite verwendet werden können.

Zur zweiten vorstehend genannten Funktion der Paßstücke 9 sei auf die Beispiele nach Fig. 2 bis 14 verwiesen. In Fig. 2 und 11 sind die Paßstücke 9 an ihrem radial äusseren Ende L-förmig abgewinkelt und am abgewinkelten Fuß 11 mit Schraubenlöchern 12 versehen, so daß das Gehäuse auf einem Traggestell, Schlitten oder einem anderen Maschinenteil aufgestellt und festgeschraubt werden kann. Wie aus den anderen Fig. hervorgeht, können die Paßstücke 9 in vielfältig anderer Form ausgeführt sein, je nach der gewünschten Befestigungsart des Gehäuses. Dieses kann beispielsweise gemäß Fig. 5 und 9 über die Paßstücke 9 angeflanscht werden; bei der Ausführung nach Fig. Io und 12 ist die von Gußgehäusen her bekannte Aufstellung gewählt worden. Die Paßstücke 9 können um die Schraubenbolzen

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verschwenkt werden und auch gekrümmtan Aufspannflächen angepasst werden.

Zu jeder Wälzlager-Normreihe gehören Lager mit unterschiedlichem Aussendurchmesser, und um die Zahl der unterschiedlichen benötigten Gehäuseteil'e zu begrenzen sind die inneren Flansche mit einer solchen radialen Erstreckung ausgebildet, daß der Abstand von der Innenfläche 2a der zylindrischen Teile 2 in radialer Richtung bis zum Rand der zentralen Durchgangsöffnung ungefähr einhalbmal die Differenz zwischen dem Aussendurchmesser des äusseren und des inneren Laufringes des größten Wälzlagers 4 der Normreihe beträgt. Diese Bemessung ermöglicht es, dieselben Gehäuseteile auch für Lager mit etwas kleinerem Aussendurchmesser zu verwenden, in welchem Fall der radiale Abstand zwischen dem äusseren Laufring des Wälzlagers und der zylindrischen Innenfläche 2a durch einen Paßring 13 beseitigt wird. Letzterer kann gegebenenfalls auch geteilt ausgeführt sein.

Der äussere Laufring 3 des Wälzlagers 4 wird gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung durch den mittels der Schraubenbolzen 7 aufgebrachten Einspanndurck gehalten. Ausserdenn kann die Haftreibung durch O-Ringe 15 vergrössert werden, die auf den Innenseiten der inneren Flansche 8 in umlaufende Einbuchtungen oder Nuten 14 nahe am zylindrischen Teil 2 angelegt sind. Die O-Ringe 15 dienen gleichzeitig als Dichtungen, welche verhindern, daß Staub-und Schmutzteilchen durch den freien Raum zwischen den äusseren Flanschen 5 in das Lager gelangen.

Zur Verhinderung von Korrosion an der Aussenfläche des äusseren Laufringes 3 kann eine Schutzhülle 19 dienen, die beispielsweise aus einem Bandstreifen besteht.

Um eine Dichtung zwischen dem inneren Laufring des Wälzlagers 4 und einem inneren Flansch 8 zu schaffen, können gemäß Fig.

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Dichtungsringe 16 mit Y-förmigem Querschnitt an letzteren z.B. durch Verschweißen befestigt sein. Die beiden oberen Schenkel des Y umschließen dabei den Rand der zentralen Durchgangsöffnung im Flansch 8. - -

Es ist oftmals erwünscht, Vibrationen und Schallschwingungen, die vom Lager ausgehen können, zu dämpfen, bevor sie über das Gehäuse auf andere Maschinenteile übertragen werden. In einer zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß im Paßstück 9 vor dessen Fuß 11 eine elastische Zwischenlage 17 aus Gummi oder Kunststoff gelegt ist. Der Fuß 11 bildet dabei eine Bohrung 2o CSiehe Fig. 14), an welcher die elastische Zwischenlage festgeschweißt oder festgeklebt ist. In entsprechender Weise ist sie auch an ihrem radial inneren Rand mit dem Paßstück 9 verbunden. Im Querschnitt ist? die elastische Zwischenlage 17 vorzugsweise U-förmig ausgebildet, wobei die Schenkel 17a (Fig. 1) den Rand der Bohrung 2o umgreifen und an den Innenseiten der Flansche 5 anliegen.

In bestimmten Anwendungsfällen soll das Wälzlager in gewissen Grenzen mit Bezug auf die Mittelachse der gelagerten Welle gekippt oder verschwenkt werden können, beispielsweise beim Zusammenbau oder der Demontage. Wenn man in einem solchen Fall die Extrakosten für ein Pendelwälzlager nicht aufwenden möchte und ein normales Kugellager für die Maschinenfunktion ausreichend ist, kann auch, wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 5 und 6, das Wälzlager derart im Gehäuse gelagert sein, daß im ungespannten Zustand die gewünschte Pendel- oder Schwenkbewegung möglich ist. Im Falle der Konstruktion nach Fig. 5 findet dabei sogar ein Kugellager mit zylindrischer Aussenfläche Verwendung, jedoch sind die Gehäuseteile kalottenförmig ausgebildet, und der äussere Wälzlagerring ist von zwei Zwischenringen 13a mit balliger Aussenfläche eingefasst. Entsprechend den inneren Flanschen 8 besitzen auch die Zwischenringe 13a

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Flansche 18, welche den äusseren Laufring des Wälzlagers axial halten. Auch die Anbringung eines O-Ringes 15 an der Stirnseite des äusseren Laufringes und eines zum inneren Laufring gerichteten Y-förmigen Dichtungsringes entspricht den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen diese Dichtungsorgane von den Flanschen 8 getragen werden. Der Paßring 13 CFig. 3) bzw. die Zwischenringe 13a können gegebenenfalls auch aus Kunststoff bestehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 können die Zwischenringe 13a entfallen, da die äussere Zylinderfläche des Laufringes 13 selbst ballig ausgeführt ist. Es versteht sich, daß die in Fig. 5 und 6 gezeigten Konstruktionen nicht grundsätzlich dazu bestimmt sein können, Pendelrollenlager zu ersetzen, denn wenn die Schraubenbolzen 7 fest angezogen werden, wird die Winkellage des Wälzlagers 4 mit Bezug auf das Gehäuse fixiert.

Der erfindungsgemäße Gehäuseaufbau eignet sich auch zur Aufnahme von Wälzlagerpaaren. Eine solche Konstruktion zeigt Fig. 4, wobei Wälzlager 4' bzw. 4" jeweils zwischen einem mittleren Vorsprung 13b am Paßring 13 und einem der Flanschen 8 gehalten sind. Der Paßring 13 kann- in diesem Fall auch radial oder axial geteilt ausgeführt sein und eventuell aus Kunststoff bestehen, so daß die Wälzlager elastisch gelagert sind.

Auch in Fig. 7 ist ein Gehäuse mit zwei darin aufgenommenen Wälzlagern 4· bzw. 4" gezeigt. Die Besonderheit besteht in diesem Fall darin, daß die beiden Wälzlager unterschiedliche Dimensionen haben. Sind in beiden Fällen, wie in der oberen Hälfte von Fig. 7 gezeigt, die äusseren Durchmesser der Wälzlager gleich, so können sie innerhalb desselben Paßringes 13 angeordnet sein. Bei unterschiedlichem Aussendurchmesser, wie im Ausführungsbeispiel der unteren Hälfte der Fig. 7, wird man das kleinere Wälzlager 4¹ in den Paßring verlegen, während

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das grössere Wälzlager 4" am Aussenumfang direkt am Gehäuseteil anliegt. Der Paßring 13 kann bei diesen Konstruktionen u.U. auch die Funktion eines Distanzgliedes,entsprechend dem Vorsprung 13b in Fig. 4, übernehmen. Abweichend von Fig. 7 kann sich gemäß Fig. 12 der Paßring auch von Flansch zu Flansch erstrecken. Nur zwischen den Wälzlagern liegt er bei der Ausführungsform nach Fig. 13.

Das erfindungsgemäße Gehäuse bietet in der Zusammenfassung folgende Vorteile:

Indem nur eine geringe Anzahl von Gehäuseteilen Verwendung findet, ist es möglich, Gehäuse für sehr verschiedene Normgrössen von Wälzlagern und unterschiedlichste Anwendungs- bzw. Anbringungsarten zu konstruieren. Infolgedessen sind die Kosten der Lagerhaltung für die Einzelteile drastisch herabgesetzt. Auch die Herstellungskosten der Einzelteile selbst, die nämlich zum großen Teil aus billigen Preßwerkstücken gefertigt werden können, liegen im Vergleich zu herkömmlichen Gehäusen deutlich niedriger. Je nach dem Einzelfall sind lediglich unterschiedliche Paßstücke 9 bzw. Paßringe 13 und verschieden lage Befestigungselemente, z.B. Schraubenbolzen 7, zu wählen, wodurch eine größtmögliche Anpassungsmöglichkeit, auch an vorgegebene Befestigungsmöglichkeiten an Maschinenteilen und Flächen beliebiger Art, konkav oder konvex,gerade oder im Winkel, erreicht wird. Da die Paßstücke, welche gleichzeitig der Befestigung des Gehäuses dienen, verschwenkbar sind, entfällt jede sonst eventuell zur Anpassung erforderliche Bearbeitung. Beim Zusammenbau des Gehäuses werden auf die Laufringe der Wälzlager durch das Festziehen der Schraubenbolzen 7 nur axiale Kräfte ausgeübt, so daß die zylindrische Gestalt der Laufringe nicht beeinflußt wird. Schließlich ist auch die Möglichkeit gegeben, das Gehäuse gegen das Eindringen von Schmutzteilchen abzudichten und wirksame Schall- und Vibrationsdämpfungen mit Hilfe gummielastischer Zwischenlagen 17 vorzu-

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sehen, wobei in allen Fällen durch gewölbte Zwischenflächen eine gewisse Verschwenkbarkeit der Wälzlager im Gehäuse geschaffen werden kann.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

In einer Radialebene geteiltes Gehäuse für Wälzlager, ;en Teile an äusseren Flanschen miteinander zu verbinden sind und mit inneren Flanschen den äusseren Laufring wenigstens eines Wälzlagers axial halten, "dadurch geken nzeichnet, daß zwischen den Gehäuseteilen (1) der Lagerbreite entsprechend Paßstücke (9) eingespannt sind, welche gleichzeitig als Stütz- oder Tragorgane (11) des Gehäuses ausgebildet sind.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Flansche (8) vom Innendurchmesser des Gehäuses aus um ungefähr einhalbmal die Differenz zwischen dem Aussendurchmesser des äusseren und des inneren Laufringes des grossten im Gehäuse aufzunehmenden Wälzlagers radial nach innen reichen.
3. Gehäuse" nach Anspruch 1 oder 2, gekennze i chnet durch auf den Aussendurchmesser eines bestimmten Wälzlagers abgestimmte Paßringe (13, 13a, 13b) innerhalb der Gehäuseteile (1).
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r cn gekennzeichnet, daß die -zusammenwirkenden Anlageflächen der Gehäuseteile (1, 2) und der Paßringe (13, 13a, 13b) bzw. des äusseren Wälzlagerringes (3) ballig ausgebildet sind.

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5. Gehäuse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge-, kennzei chnet, daß der Paßring (13, 13a, 13b) mit wenigstens einer Schulterfläche (13b, 18) ausgebildet ist, welche eine axiale Sitzfläche für den äusseren Laufring (3) bildet.
6. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide innere Plansche (8) der Gehäuseteile (1)

P bzw. darin eingesetzter Paßringe (13a) gegen die Stirnflächen

des äusseren Laufringes (3) anliegende Dichtungsringe (15) tragen.
7. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radial aussen zu einem Tragorgan (11) ausformte Paßstück (9) geteilt ist und eine elastisch dämpfende Zwischenlage (17) aufweist.
8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilebene des Paßstücks (9)/Trägorgans (11) im Bereich der äusseren Flansche (5) angeordnet

™ ist und die Zwischenlage (17) mit äusseren Schenkeln (17a) versehen ist, welche zwischen den Flanschen (5) und dem Tra-gorgan (11) liegen.
9. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äusseren Flansche (5) über den Umfang verteilt mit konischen, zueinander weisenden Auswölbungen (5a) und die Paßstücke (9) mit entsprechenden Einsenkungen (9a) versehen sind.

Io. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekenn-SKF 7954 / 4.12.1969

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zeichne t, daß die Gehäuseteile (1) miteinander verschreubt sind, wobei sich Schraubenlöcher (6, Io) mittig in den Auswölbungen (5a) und Einsenkungen (9a) befinden.

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