DE19628669A1 - Einstellbares Drehlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstellbares Drehlager, mit auf einer Welle angeordnetem Lagerträger mit sphärischem, innerhalb eines Lagerteils gelagertem Außenumfang.

Als Stand der Technik ist bereits ein sog. sphärisches Lager mit einem inneren und einem äußeren Laufring bekannt (DE-OS 25 01 849). Hierbei ist die innere Oberfläche des äußeren Lauf­ ringes eine konkave, sphärische Fläche, wohingegen die äußere Oberfläche des inneren Laufringes eine komplementäre konvexe sphärische Oberfläche besitzt. Es findet ein sog. inneres Bauteil Anwendung, welches als zylinderförmige Spule ausgebil­ det ist. Dieses innere Bauteil ist frei drehbar innerhalb eines äußeren Bauteils montiert. Eine Winkeleinstellbarkeit ergibt sich zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil.

Weiterer Stand der Technik ist ein sog. Pendel-Wälzlager (DE- OS 27 17 015) bei welchem der Innenring einen im wesentlichen rohrförmigen Körper aufweist, wohingegen der Außenring eine Kugelkalotte als Außenlaufbahn für zwei Reihen von Wälzkörpern besitzt. Es handelt sich hier um eine spezielle Gestaltung eines Wälzlagers.

Zum Stand der Technik zählt außerdem ein als Kalottenlager ausgebildetes Gleitlager (EP 0 490 235 A1). Dieses Gleitlager dient insbesondere für Rotorwellen von Elektromotoren, wobei als Gleitlagersitz ein Lagerkörper Anwendung findet, welcher an seinem Umfang kugelförmig oder ballig gestaltet ist. Am Umfang sind Ausnehmungen vorgesehen, damit sich der Lagerkör­ per mit geringstem Montageaufwand in eine Halterung hinein­ drücken läßt.

Weiterhin ist eine justierbare Schrägkugellageranordnung be­ kannt (DE 39 36 589 A1). Diese Anordnung dient für feinmecha­ nische Geräte und umfaßt einen Innenring sowie einen Außen­ ring. Der Außenring besitzt eine zweite konkave, sphärische oder kegelige Fläche, welche mit einer konvexen sphärischen Fläche eines im Gehäuse angeordneten Kugelsegments in Wirk­ verbindung steht.

Im Hinblick auf den vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein einstellbares Drehlager der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und guter Einstellbarkeit bei Verbindung eines Wellenzapfens mit einem Lagerteil eine sich über einen großen Bereich erstreckende Winkeleinstellbarkeit gewährlei­ stet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der sphärische Lagerträger über mindestens ein axial verstellbares Spannglied durch mindestens ein kegeliges Spreizstück aufweit­ bar und mit dem als Innenring des Lagers ausgebildeten Lager­ teil verspannbar ist. Durch das Zusammenwirken des Spanngliedes mit dem Spreizstück wird eine kraft- und form­ schlüssige Verbindung zwischen dem Innenring des Lagers und dem Wellenzapfen hergestellt, wobei mit Hilfe des sphärischen Außenumfanges eine gute Winkeleinstellbarkeit gewährleistet ist.

Der eingangs genannte Stand der Technik weist z. T. Lager auf, die selbsteinstellend sind, d. h. die frei schwenkbar sind und demgemäß von selbst in diejenige Stellung schwenken, die ihnen von der Welle, die sie lagern, aufgedrückt wird. Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Lager einstellbar und in der eingestellten Lage fixierbar, woraus die vorgenannten Vorteile resultieren.

Der Lagerträger kann entweder als geschlitzter Ring ausgebil­ det sein oder aus mehreren Einzelsegmenten bestehen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen einem Zapfen der Welle und des kegelig ausgebildeten Innenumfangs des Lagerträgers eine kegelige, durch das Spannglied beauf­ schlagbare Hülse als Spreizstück angeordnet werden, wobei der Lagerträger auf der dem Spannglied gegenüberliegenden Seite an eine Schulter der Welle anliegt.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß der Lagerträger auf einem kegelig ausgebildeten Zapfen der Welle lagert und an einer Stirnfläche von dem Spannglied beaufschlagbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Stirn­ fläche des Lagerträgers und dem Spannglied ein Zwischenstück angeordnet sein.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Mög­ lichkeit gegeben, auf einem Zapfen der Welle beidseitig des Lagerträgers ein Spreizstück zu lagern, wobei das eine Spreiz­ stück gegen eine Schulter der Welle anliegt und das andere Spreizstück von dem Spannglied beaufschlagbar ist. Beide Spreizstücke können jeweils durch ein gemeinsames Spannglied beaufschlagbar sein. Der Innenring des Lagers kann entweder Teil eines an sich bekannten Wälzlagers oder Teil eines an sich bekannten Gleitlagers sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Mittelschnitt durch ein einstellbares Drehlager,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Ausführungsmöglichkeiten eines einstellbaren Drehlagers im Mittel­ schnitt.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte einstellbare Drehlager be­ steht im wesentlichen aus einem auf einer stillstehenden Welle 1 angeordneten Lagerträger 2, einem als Innenring 20 ausgebil­ deten Lagerteil 3, einem Wälzlager 30 und einer darauf ange­ ordneten Laufrolle 40. Über diese Laufrolle 40 läuft ein Rie­ men 50.

Über einen Sprengring 41 sowie eine Schulter 42 ist der Innen­ ring der Laufrolle 40 am Wälzlager 30 fixiert.

Der Lagerträger 2 weist einen sphärischen Außenumfang 4 auf, auf welchem mit einer entsprechenden Gegenfläche das Lagerteil 3 gelagert ist.

Die stillstehende Welle 1 besitzt einen Zapfen 1.1, auf wel­ chem beidseitig des Lagerträgers 2 ein Spreizstück 6.2 und 6.3 mit kegeligen Flächen gelagert ist. Beide Spreizstücke 6.2 und 6.3 sind durch ein Spannglied 5 in Form einer Mutter direkt bzw. indirekt beaufschlagbar, welche auf einem Gewinde 11 des Zapfens 1.1 angeordnet ist. Das Spreizstück 6.2 beaufschlagt eine Schulter 7 zwischen dem Zapfen 1.1 und der Welle 1.

Die kegeligen Flächen der Spreizstücke 6.1 und 6.2 wirken auf den sphärischen Lagerträger 2, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 aus drei Einzelsegmenten 2.1, 2.2 und 2.3 besteht.

Mit Hilfe des axial verstellbaren Spanngliedes 5 werden über die kegeligen Flächen der Spreizstücke 6.1 und 6.2 die Einzel­ segmente 2.1, 2.2 und 2.3 des Lagerträgers 2 beaufschlagt, wodurch dieser sphärische Lagerträger 2 mit dem als Innenring 20 des Lagers ausgebildeten Lagerteil 3 in der winkelgerechten Lage verspannt wird. Die Welle 1 kann daher in bezug auf die Laufrolle 40 von vornherein in positionsgerechter Lage ju­ stiert werden.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 zwei Spreiz­ stücke 6.1 und 6.2 Anwendung finden, offenbart Fig. 3 eine andere Ausführungsform, bei welcher das Spreizstück 6 als eine durch das Spannglied 5 beaufschlagbare Hülse 6.1 ausgebildet ist. Diese Hülse 6.1 befindet sich zwischen dem Zapfen 1.1 der stillstehenden Welle 1 und dem kegelig ausgebildeten Innen­ umfang des Lagerträgers 2, d. h. der drei Einzelsegmente 2.1, 2.2 und 2.3.

Die Hülse 6.1 wird durch das Spannglied 5 beaufschlagt, wobei der Lagerträger 2 bzw. dessen drei Einzelsegmente auf der dem Spannglied 5 gegenüberliegenden weite gegen eine Schulter 7 der Welle 1 anliegt bzw. anliegen. Durch Drehen des Spannglie­ des 5 auf dem Gewinde 11 des Zapfens 1.1 kann die Hülse 6.1 in den aus den Einzelsegmenten bestehenden Lagerträger 2 hinein­ geschoben werden, wodurch der Innenring 20 mit dem Lagerträger 2 bzw. mit dessen Einzelsegmenten 2.1, 2.2 verspannt wird.

Da der Zapfen 1.1 über den sphärischen Außenumfang 4 des La­ gerträgers 2 in der Gegenfläche des Innenrings 20 bzw. dessen Einzelsegmenten 2.1 und 2.2 verspannt wird, läßt sich wiederum auf einfache Weise eine gute Winkeleinstellbarkeit zwischen dem Lager 40′ und der Welle 1 erzielen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 lagert der Lagerträger 2 auf einem kegelig ausgebildeten Zapfen 1.2 der stillstehenden Welle 1 und wird an einer Stirnfläche 10 über ein Zwischen­ stück 8 von dem Spannglied 5 beaufschlagt. Wiederum finden mehrere Einzelsegmente 2.1 usw. bezüglich der Gestaltung des Lagerträgers 2 Anwendung, welche sphärischen Außenumfang 4 besitzen, der innerhalb der Gegenfläche des Innenrings 20 einstellbar ist. Hierdurch lassen sich beispielsweise Ein­ stellwinkel α zwischen der Welle 1 und dem Innenring 20 des Lagers realisieren.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der sphärische Lagerträger 2 über mindestens ein axial verstellbares Spann­ glied 5 durch mindestens ein kegeliges Spreizstück aufweitbar und mit dem als Innenring 20 des Lagers ausgebildeten Lager­ teil 3 verspannbar ist. Hierdurch ergibt sich auf einfache, aber wirkungsvolle Weise eine sehr gute Winkeleinstellbarkeit eines Achs- bzw. Wellenendes im Hinblick auf den Innenring 20 eines beispielsweise als Wälzlager oder als Gleitlager ausge­ bildeten Lagers.

Claims (11)

1. Einstellbares Drehlager, mit auf einer Welle (1) angeord­ netem Lagerträger (2) mit sphärischem, innerhalb eines La­ gerteils (3) gelagertem Außenumfang (4) dadurch gekennzeichnet, daß der sphärische Lagerträger (2) über mindestens ein axial verstellbares Spannglied (5) durch mindestens ein kegeliges Spreizstück (6; 1.2) aufweitbar und mit dem als Innenring (20) des Lagers ausgebildeten Lagerteil (3) ver­ spannbar ist.

2. Drehlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Lagerträger (2) als geschlitzter Ring ausgebildet ist.

3. Drehlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger (2) aus mehreren Einzelsegmenten (2.1, 2.2, 2.3) besteht.

4. Drehlager nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Zapfen (1.1) der Welle (1) und dem kegelig ausgebildeten Innenumfang des Lagerträgers (2) eine kegelige, durch das Spannglied (5) beaufschlagbare Hülse (6.1) als Spreizstück (6) angeordnet ist und daß der Lagerträger (2) auf der dem Spannglied (5) gegenüberlie­ genden Seite gegen eine Schulter (7) der Welle (1) anliegt (Fig. 3).

5. Drehlager nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger (2) auf einem kegelig ausgebildeten Zapfen (1.2) der Welle (1) lagert und an einer Stirnfläche (10) von dem Spannglied (5) beaufschlagbar ist (Fig. 4).

6. Drehlager nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Zwischenstück (8) zwischen der Stirnfläche (10) des Lagerträgers (2) und dem Spannglied (5).

7. Drehlager nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Zapfen (1.1) der Welle (1) beidseitig des Lagerträgers (2) ein Spreizstück (6.2, 6.3) gelagert ist (Fig. 1).

8. Drehlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Spreizstück (6.2) gegen eine Schulter (7) der Welle (1) anliegt und das andere Spreizstück (6.3) von dem Spannglied (5) beaufschlagbar ist.

9. Drehlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spreizstücke (6.2, 6.3) jeweils durch ein Spann­ glied (5) beaufschlagbar sind.

10. Drehlager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (5) als auf einem Gewinde (11) des Zap­ fens (1.1) angeordnete Mutter ausgebildet ist.

11. Drehlager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (20) des Lagers entweder Teil eines Wälzlagers (30) oder Teil eines Gleitlagers ist.