DE19701178A1

DE19701178A1 - Lagerring

Info

Publication number: DE19701178A1
Application number: DE19701178A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Tuerk
Original assignee: Umfotec Umformtechnik GmbH
Current assignee: Umfotec GmbH
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: DE19701178C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Lagerring, insbesondere für den Maschinen- und Fahrzeugbau, mit einer inneren und einer äußeren Lagerschale, die mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind und in deren so gebildetem Zwischenraum ein die beiden Lager schalen drehfest verbindendes Element angeordnet ist. Solche Lagerringe werden auf allen Gebieten des allgemeinen Maschinen baus als Konstruktionselemente eingesetzt, insbesondere in Verbindung mit Kurbel- oder Nockentrieben, die mit einer Pleuelstange arbeiten und bei denen eine Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umgewandelt wird oder umgekehrt. Die über einen solchen Lagerring kraft- und wirkungsmäßig verbun denen Elemente können auch zu Schwingungen angeregt oder selbst die Ursache von Schwingungen sein und daher zur Sekundärluft schallabstrahlung neigen. Insbesondere im Fahrzeugbau werden die dadurch auftretenden Geräusche als störend empfunden.

Im Getriebebau für Fahrzeuge ist es bekannt, in das Getriebe beispielsweise eine Radialkolbenpumpe zu integrieren, die mit einer Reihe radial zueinander angeordneter Kolbenzylinder einheiten versehen ist. Die Kolbenzylindereinheiten werden über einen Exzenter angetrieben, der bei seinem Umlauf nacheinander die einzelnen Kolbenzylindereinheiten betätigt. Durch das Aufschlagen zwischen Exzenter und Kolbenzylindereinheit tritt ein unangenehmes Geräusch auf, welches über das Gehäuse des Getriebes abgestrahlt wird. Man hat versucht, im Bereich des Exzenters eine Schallentkopplung zu erreichen. Auf dem Exzenter wird ein Lagerring angeordnet, der zwei radial beabstandete Lagerschalen aufweist und bei dem der so gebildete Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschalen mit einer aushärtenden Kunst stoffmasse gefüllt ist, die die beiden Lagerschalen drehfest miteinander verbindet. Die beabsichtigte Schallentkopplung hat sich jedoch nur als bedingt wirksam erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen schwingungsgedämpften Lagerring mit hoher, definierter und an den jeweiligen Einsatzfall anpaßbarer, betriebsunempfindlicher Schwingungsabsorption zu schaffen, der eine wirksame Schallent kopplung bereitstellt, so daß es damit möglich ist, die Weiter leitung von Körperschall zu unterbinden und somit eine Schall abstrahlung mechanisch in Verbindung stehender Teile, insbeson dere Gehäuse, zu vermeiden bzw. erheblich zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem gattungsgemäßen Lagerring mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, als das die beiden Lagerschalen drehfest verbindendes Element ein Drahtgestrick einzusetzen. Unter einem solchen Drahtgestrick wird ein maschen bildendes Gewirk verstanden, das einen besonderen Schwingungs tilger mit innerer Reibung darstellt, da sich der Metallfaden des Drahtgestricks nicht nur wie auch bei einem Geflecht an vielen Stellen berührt, so daß hier viele Reibungspunkte gebildet sind, die die Eigenschaft haben, Schwingungsenergie in Reibung zu verwandeln. Ein solches Drahtgestrick besteht aus einer Vielzahl von Maschen, also angenähert kreisförmig verformten Drähten, die bei einwirkenden Kräften eine leichtere Verformung zulassen und damit eine höhere Elastizität im Vergleich zu einem Geflecht oder Gewebe mit seinen gestreckt verlaufenden Drähten ermöglichen. Ein solches Drahtgestrick kann somit mit erhöhten definierten Eigenschaften hinsichtlich Reibung und Tilgung eingesetzt werden. Es ist elastisch vorgespannt zwischen den beiden Lagerringen eingebaut, so daß eine definierte Schwin gungsabsorption durch Tilgung unter Ausnutzung der erhöhten Elastizität des Gestricks eintritt. Das Drahtgestrick wird aus Metalldraht, insbesondere aus Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing o. dgl. erstellt.

Das Drahtgestrick sollte als ein auf eine definierte Elastizität verdichteter begrenzt elastischer Formkörper ausgebildet und in den Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschalen eingepreßt sein. Die definierte Elastizität wird durch den Grad der Verdichtung des Drahtgestricks festgelegt. Die Verdichtung ist derart durchgeführt, daß das Drahtgestrick ein noch hinreichen des Rückstellvermögen aufweist, welches einerseits ermöglicht, daß die beiden Lagerschalen drehfest miteinander verbunden sind. Andererseits wird durch die definierte begrenzte Elastizität die Konzentrizität der Lagerschalen erreicht bzw. nach jeder exzen trischen Belastung wiederhergestellt. Gerade diese begrenzte reproduzierbare Bewegung der Lagerschalen zueinander führt zu dem angestrebten Wirkmechanismus der Schwingungstilgung durch innere Reibung im Drahtgestrick.

Das Drahtgestrick kann vorzugsweise ein maschenbildend gewirkter Schlauch sein, der zunächst gewickelt und sodann zu dem Form körper verpreßt ist. Der Einsatz des Drahtgestricks in Form eines gewirkten Schlauches ist nicht nur herstellungstechnisch vorteilhaft, sondern bietet auch Vorteile in der Anwendung, indem offene Kanten vermieden werden können und die Maschen des Gestricks jeweils an benachbarten Maschen gehalten sind. Ein solcher Schlauch wird zunächst gewickelt, womit eine erste Stufe der Verdichtung des Gewirks erreicht ist. Diese reicht jedoch nicht aus, um die definierte Elastizität zu erreichen, die zur drehfesten Verbindung erforderlich ist. An den Wickelvorgang schließt sich deshalb als zweite Stufe ein Verpressungsvorgang an, mit welchem die Maschen verformt und so ein Formkörper mit neuen Eigenschaften geschaffen wird.

Ausgehend von einem Schlauch als Halbschlauch flachgefaltet, kann das Drahtgestrick in Form des gewirkten Schlauches in flachliegender Form mehrlagig aufgewickelt und nachfolgend verpreßt sein. Das Drahtgestrick in Form des zusammengedrückten Halbschlauches wird beispielsweise über einen Dorn mehrlagig aufgewickelt und dann durch Druckanwendung in Richtung der Wickel- bzw. Dornachse verpreßt. Hierbei entstehen besonders dünnwandige Formkörper, die dann eingesetzt werden, wenn der Zwischenraum zwischen den Lagerschalen nur eine vergleichsweise geringe radiale Breite aufweist.

Andererseits ist es auch möglich, daß das Drahtgestrick in Form des gewirkten Schlauches in Richtung seiner Längsachse aufge rollt und nachfolgend verpreßt ist. Dabei wird der Schlauch zunächst durch eine Rollbewegung in Richtung seiner Längsachse, also vergleichsweise ähnlich wie beim Ausziehen eines Strumpfes, jedoch in gezielter Rollbewegung, bewegt, so daß ein ringartiger Zwischenkörper entsteht, an dem die Maschen in einer geordneten Relativlage zueinander in Erscheinung treten. Der nach der Verpressung entstehende Formkörper eignet sich insbesondere für Zwischenräume zwischen Lagerschalen mit vergleichsweise größerer radialer Breite.

Das Drahtgestrick sollte engmaschig ausgebildet sein. Insbeson dere hat sich eine Ausbildung mit einer Maschenbreite von 2 bis 4 mm bewährt. Die Maschentiefe liegt in ähnlicher Größenordnung.

Das Drahtgestrick kann aus Edelstahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,4 mm bestehen. Aber auch andere Drahtdurch messer sind denkbar. Durch entsprechende konstruktive Gestaltung des Drahtdurchmessers und der Maschengröße können die Eigen schaften des verdichteten Drahtgestricks beeinflußt werden.

In aller Regel genügt es, wenn das Drahtgestrick aus einen ein fädigen Edelstahldraht gewirkt ist. Es ist aber auch möglich, daß das Drahtgestrick aus mehrfädigem Edelstahldraht gewirkt ist.

Der verdichtete, begrenzt elastische Formkörper wird insbeson dere als einstückiger Formkörper im Zwischenraum zwischen den Lagerschalen angeordnet, so daß das Drahtgestrick den gesamten Zwischenraum zwischen den Lagerschalen ausfüllt.

Die erfindungsgemäße Lagerschale wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches in den Zeichnungen dargestellt ist, weiter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Lagerrings und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Lagerring gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

In den Figuren ist ein Lagerring 1 dargestellt, der in konzen trischer Anordnung zu einer gemeinsamen Achse 2 eine innere Lagerschale 3 und eine äußere Lagerschale 4 aufweist. Die beiden Lagerschalen 3 und 4 sind als metallene Ringe ausgebildet und mit Abstand radial zur Achse 2 zueinander angeordnet. Der Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschalen 3 und 4 ist mit einem Formkörper 5 aus einem verpreßten Drahtgestrick 6 gefüllt, welches in der verpreßten Form mit definierter Elasti zität zwischen die beiden Lagerschalen 3 und 4 eingepreßt ist, so daß die beiden Lagerschalen 3 und 4 drehfest miteinander verbunden sind. Im Rahmen der Elastizität des eingepreßten Formkörpers 5 aus verpreßtem Drahtgestrick 6 sind Bewegungen im elastischen Bereich zwischen der äußeren Lagerschale 4 und der inneren Lagerschale 3 möglich. Es versteht sich, daß diese Bewegungen nur sehr kleine Hübe ausführen können und durch das Rückstellvermögen des eingepreßten Formkörpers 5 und des verpreßten Drahtgestricks 6 die Konzentrizität zur Achse 2 immer wieder hergestellt wird. Mit dieser bewußt zugelassenen Bewegung im Mikrobereich haben die Maschen des Drahtgestricks 6 bzw. der die Maschen bildende Faden die Möglichkeit, immer wieder anein ander zu reiben und infolge dieser inneren Reibung Schwingungs energie in Reibung umzuwandeln. Durch diese Schwingungsabsorp tion findet eine Körperschall-Entkupplung zwischen der inneren Lagerschale 3 und der äußeren Lagerschale 4 statt.

Bezugszeichenliste

1

Lagerring

2

Achse

3

innere Lagerschale

4

äußere Lagerschale

5

Formkörper

6

Drahtgestrick

Claims

1. Lagerring (1), insbesondere für den Maschinen- und Fahrzeug bau, mit einer inneren und einer äußeren Lagerschale (3, 4), die mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind und in deren so gebildetem Zwischenraum ein die beiden Lagerschalen (3, 4) drehfest verbindendes Element angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß als das die beiden Lagerschalen (3, 4) drehfest verbindendes Element ein Drahtgestrick (6) vorgesehen ist.

2. Lagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) als ein auf eine definierte Elastizität verdichteter begrenzt elastischer Formkörper (5) ausgebildet und in den Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschalen (3, 4) eingepreßt ist.

3. Lagerring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) ein maschenbildend gewirkter Schlauch ist, der zunächst gewickelt und sodann zu dem Formkörper (5) verpreßt ist.

4. Lagerring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) in Form des gewirkten Schlauches in flach liegender Form mehrlagig aufgewickelt und nachfolgend verpreßt ist.

5. Lagerring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) in Form des gewirkten Schlauches in Richtung seiner Längsachse aufgerollt und nachfolgend verpreßt ist.

6. Lagerring nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) engmaschig ausgebildet ist.

7. Lagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) aus Edelstahldraht mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,4 mm besteht.

8. Lagerring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) aus einen einfädigen Edelstahldraht gewirkt ist.

9. Lagerring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) aus mehrfädigem Edelstahldraht gewirkt ist.

10. Lagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrick (6) den gesamten Zwischenraum zwischen den Lagerschalen (3, 4) ausfüllend angeordnet ist.