DE19719129A1 - Lager - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Lager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Lager sind allgemein bekannt, man unterscheidet hier prinzipiell zwischen Wälzlagern und Gleitlagern. Wälzlager weisen in der Regel einen äußeren und einen inneren Ring auf, die sich aufgrund von eingebrachten, meist über einen Käfig gefaßten Wälzkörpern gegeneinander verdrehen lassen. Diese Lager sind standardisiert und werden in vielen Formen angeboten und eingebaut.

Gleitlager weisen in der Regel eine Laufbuchse auf, die fest in ein erstes Teil eines Erzeugnisses eingepreßt ist und ein zweites Teil, meist eine Achse, aufnimmt. Zur Aufnahme der Laufbuchse ist es bekannt, die Laufbuchse umgreifende Haltevorrichtungen vorzusehen, die ein gewisses Spiel zwischen der Laufbuchse und dem ersten Teil zulassen. Dies ist notwendig, weil die von den Laufbuchsen aufgenommenen Achsen toleranzbehaftet hergestellt und ebenfalls toleranzbehaftet montiert sind. Um diese Toleranzen ausgleichen zu können, wird deshalb das Gleitlager in Einzelteilen in das erste Teil eingesetzt und die Achse danach eingeführt. Soll das Gleitlager auch axiale Kräfte aufnehmen oder abgedichtet sein, sind weitere, einzeln zu montierende Teile erforderlich. Dies bedingt einen erhöhten Montageaufwand und erhöht außerdem die Ausschußrate der fertig montierten Teile, da die Gleitlager erst nach dem Einbau kalibriert und geprüft werden können. Insbesondere bei Erzeugnissen, die vor dem Lagereinbau aufwendige Herstellungsprozesse durchlaufen haben, ist dieser Zustand unbefriedigend.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Lager mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß es komplett vorfertigbar ist, kalibriert werden kann und nach einer Qualitätskontrolle in die vorgesehenen Positionen der Erzeugnisse einbaubar sind. Ein Ausfall aufgrund defekter Lager ist auf diese Weise vermieden.

Das Lager hat ferner den Vorteil, daß zu seiner Herstellung Einzelteile verwendet werden können, an die geringere Genauigkeitsanforderungen zu stellen sind, da durch die Massenfertigung unterschiedliche Toleranzen durch Auswahl und Zuordnung ausgeglichen werden können und da ferner das fertige Lager einem Kalibrierungsprozeß unterziehbar ist, über den sowohl in axialer als auch in radialer Richtung ein niedriges Spiel eingestellt werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Lagers nach dem Hauptanspruch möglich. So kann das Spiel besonders einfach eingestellt werden, wenn das Gehäuse den Innenkörper auch axial zumindest teilweise umschließt. Beispielsweise durch äußeren Druck auf diese axialen Teile bei gleichzeitigem Messen des Verdrehwiderstandes wird eine exakte Justierung ermöglicht.

Die Herstellung vereinfacht sich, wenn das Gehäuse zumindest eine separate Scheibe aufweist, die axial am Innenkörper anliegt und sich am Gehäuse abstützt. Die Scheibe kann bevorzugt durch Einrollen mit dem Gehäuse verbunden sein. Auf diese Weise kann der Innenkörper von einer Seite in das Gehäuse eingeschoben werden, die dann durch die Scheibe verschlossen wird.

Das Gehäuse kann auch eine Lagerschale aufnehmen, die zwischen Gehäuse und Innenkörper angeordnet ist und die bevorzugt geschlitzt sein kann. Mit dieser Lagerschale können unabhängig vom Material des Gehäuses die Gleiteigenschaften verbessert werden. Eine geschlitzte Lagerschale gestattet das Ausgleichen von Toleranzen während des Einbaus, wenn sie unter Vorspannung eingebaut wird, und läßt sich nach dem Einbau durch Druck von außen auf ein bestimmtes Lagerspiel einstellen.

Wenn der Innenkörper mindestens einen aus dem Gehäuse vorstehenden Ansatz aufweist, ist daran in einfacher Weise eine Montage zusätzlicher Teile möglich. Dazu kann der Ansatz selbst Bohrungen, Durchbrüche oder Kragen aufweisen, die ein Zusammenwirken mit den montierten Teilen erleichtern. Das Axialspiel kann entscheidend verbessert werden, wenn das Gehäuse auf der dem Einsatz gegenüberliegenden Seite geschlossen ist, so daß der Innenkörper sich dort flächig abstützen kann. Hierzu wird in vorteilhafter Weise eine das Gehäuse abschließende Scheibe eingesetzt, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Innenkörpers. Dadurch ist erreicht, daß die Stellen der mechanischen Verbindung zwischen Scheibe und Gehäuse nicht im Bereich der sich gegeneinander bewegenden Teile befindet. Außerdem kann sich die Lagerbuchse ebenfalls an der Scheibe abstützen. Es ist vorteilhaft die Scheibe auf der dem Innenkörper zugewandten Seite mit einer Gleitschicht zu versehen.

Um das Lager gegen Witterungseinflüsse zu schützen, können im Gehäuse Dichtmittel und zur Erhöhung der Lebensdauer Schmiermittel vorgesehen sein. Bei geeigneter Werkstoffwahl (z. B. Kunststoff) kann die Gleitschicht der das Gehäuse verschließenden Scheibe zur Abdichtung verwendet werden.

Eine besondere Verwendung des Lagers ist bei Scheibenwischern gegeben, wobei insbesondere bei Mehrgelenkscheibenwischern oder sogenannten Viergelenkscheibenwischern die Lager zwischen dem Scheibenwischerarm und den Kurbel- bzw. Schubstangen (Lenkhebel) eingesetzt werden.

Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lagers dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Lager nach einem ersten Ausführungsbeispiel im Schnitt, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Lager nach einem zweiten Ausführungsbeispiel im Schnitt, die Fig. 3 ein eingebautes Lager, Fig. 4 einen Ausschnitt einer Variante eines Lagers nach dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 5 einen Ausschnitt einer weiteren Variante und Fig. 6 einen typischen Verwendungszweck.

Beschreibung

In den Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile mit gleichen Positionszahlen belegt.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt ein Lager 10 mit einem Außenkörper 12 und einem Innenkörper 14. Zwischen dem Außenkörper 12 und dem Innenkörper 14 befindet sich ein Medium in Form einer Lagerschale 16, die unter Vorspannung drehfest in dem als Gehäuse 18 ausgebildeten Außenkörper 12 anliegt. Das Gehäuse 18, der Innenkörper 14 und das Medium, das eine Bewegung des Innenkörpers gegen den Außenkörper fördert, stellen eine selbständige Baueinheit dar, die für sich herstellbar, einstellbar, prüfbar und auf Vorrat lagerbar ist.

Das Gehäuse 18 weist einseitig einen radial nach innen weisenden Ring 20 auf, der seinerseits eine axiale Anschlagfläche 22 gegenüber dem Innenkörper 14 bildet. Zwischen der Anschlagfläche 22 und dem in diesem Bereich eine Schulter 24 aufweisenden Innenkörper 14 ist eine Anlaufscheibe 26 angeordnet.

Auf der dem Ring 20 in axialer Richtung gesehen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 18 ist eine Scheibe 28 angeordnet, die an einer axialen Fläche 30 des Innenkörpers 14 anliegt und sich am Gehäuse 18 abstützt. Zur Aufnahme der Scheibe 28 weist das Gehäuse 18 an dieser Seite einen Kragen 32 auf, dessen Innenseite mit dem Außendurchmesser der Scheibe 28 fest verpreßt ist.

Die Lagerschale 16, die zwischen dem Gehäuse und dem Innenkörper angeordnet ist und sich axial an den Scheiben 26 und 28 abstützt, weist einen spiralförmigen Schlitz 34 auf, der in der Fig. 1 übertrieben breit dargestellt ist. Der Schlitz 34 kann sich auch in axialer Richtung erstrecken, im Sonderfall auch parallel zur Gelenkachse verlaufen.

Das Gehäuse 18 weist an der Seite des Ringes 20 eine Öffnung auf, durch die sich ein Ansatz 36 des Innenkörpers 14 erstreckt. Der Ansatz 36 ist in Fig. 1 gestuft ausgeführt, kann aber je nach Anforderungen unterschiedliche Gestalt annehmen. Es können hier z. B. Schlüsselweiten, axiale oder radiale Durchbrüche sowie Gewinde und dergleichen vorgesehen sein. Auf der dem Ansatz 36 gegenüberliegenden Seite ist der Innenkörper am Gehäuse 18 bzw. der Scheibe 28 abgestützt, um auf den Ansatz 36 wirkende Axialkräfte aufnehmen zu können.

Zwischen dem Ansatz 36 und dem Ring 20 des Gehäuses 18 sind Dichtmittel in Form eines O-Ringes 38 eingebracht, um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern. Es können hier je nach Anforderungen und Einsatzort des Lagers auch andere, insbesondere auch hochwertigerere Dichtmittel zum Einsatz gelangen.

Im Gehäuse 18, insbesondere im Schlitz 34, ist ein Schmiermittel 40 eingebracht, das die Gleitbewegung verbessert und den Verschleiß vermindert.

Das in Fig. 2 dargestellte Lager 10 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Lager 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 lediglich durch den Aufbau des Gehäuses 48, das anstatt der eingelegten Scheibe 28 einen angeformten Boden 50 aufweist. Das Gehäuse 48 ist damit bis auf die vom Ansatz 36 durchdrungene Öffnung im Ring 20 allseits geschlossen. Der Boden 50 weist dabei einen etwas größeren Durchmesser auf als das Gehäuse 48, so daß eine Ringschulter 52 gebildet ist, die bei der Herstellung des Lagers 10 und/oder in der späteren Einbaulage des Lagers 10 als Anschlag Verwendung finden kann.

In Fig. 3 ist ein in Einbaulage dargestelltes Lager 10 gezeigt, das in eine Verlängerung 60 eines Wischarms 62 (Fig. 6) eingepreßt ist. Am Wischarm 62 ist in herkömmlicher Weise ein Wischblatt 64 befestigt. Das Wischersystem ist als Mehrgelenkscheibenwischer, hier als Viergelenkscheibenwischer 66 ausgebildet, bei dem eine angetriebene Kurbel 68 und eine Schubstange 70 am Wischerarm 62 bzw. an der mit dem Wischerarm 62 fest verbundenen Verlängerung 60 angelenkt sind. In diesen Anlenkpunkten 70 sind die Lager 10 eingesetzt. Der in Fig. 3 dargestellte Anlenkpunkt 70 verbindet die Kurbel 68 mit der Verlängerung 60 des Wischarms 62, wobei das Lager 10 mit seinem Gehäuse 18 bzw. 48 in einer Öffnung der Verlängerung 60 eingepreßt ist. Die Öffnung ist von einer Anschlagfläche 72 umgeben, auf der die Ringschulter 52 aufliegt. Der Ansatz 36 durchdringt eine Öffnung 74 der Kurbel 68 und ist mit dieser drehfest verbunden. Zur Befestigung ist der die Öffnung 74 umgebende Bereich der Kurbel 68 zwischen zwei Unterlagscheiben 76 eingespannt, die sich zum einen an einer Stufe 78 und zum anderen an einem angenieteten Kopf 80 des Ansatzes 36 abstützen. Durch diese Unterlagscheiben 76 ist eine größere Flächenpressung und ein größerer Widerstand gegenüber axialem Verkippen erreicht.

Bei der Herstellung des Lagers 10 werden der Innenkörper 14 als Drehteil, die Scheiben 26 und 28 als Stanzteil, das Gehäuse 18 bzw. 48 als Biegestanz- oder Tiefziehteil und eine Lagerbuchse sowie ein O-Ring verwendet. Das Lager 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird in der Weise hergestellt, daß in das Gehäuse 18 der O-Ring 38 und die Anlaufscheibe 26 eingelegt werden, daß die Lagerschale 16 durch Verkleinern des Schlitzes eingebracht wird und sich dann am Innenumfang des Gehäuses 18 anlegt, daß gegebenenfalls ein Schmiermittel eingefüllt wird, daß dann der Innenkörper 14 eingebracht und die Öffnung mit der Scheibe 28 verschlossen wird. Durch Anpressen des Kragens 32 an den äußeren Umfang der Scheibe 28 wird das Lager 10 verschlossen.

Claims (18)

1. Lager mit einem bewegbaren Innenkörper, einem den Innenkörper aufnehmenden Außenkörper und einem sich zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper befindenden Medium, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium (16, 40) eine gleitende Bewegung des Innenkörpers (14) gegen den Außenkörper (12) fördert und daß der Außenkörper (12) als separates Gehäuse (18, 48) ausgeführt ist, das den Innenkörper (14) derart aufnimmt, daß eine selbständige Baueinheit entsteht.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18, 48) den Innenkörper (14) auch axial zumindest teilweise umschließt.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18, 48) zumindest eine separate Scheibe (26, 28) aufweist, die axial am Innenkörper (14) anliegt und sich am Gehäuse (18, 48) abstützt.

4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Scheibe (28) kraft- oder formschlüssig mit dem Gehäuse (18) verbunden ist.

5. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (18, 48) und dem Innenkörper (14) zumindest eine Lagerschale (16) angeordnet ist.

6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Lagerschale (16) geschlitzt ist.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (34) spiralförmig verläuft.

8. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (14) mindestens einen aus dem Gehäuse (18, 48) vorstehenden Ansatz (38) aufweist.

9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18, 48) auf der dem Ansatz (36) gegenüberliegenden Seite geschlossen ist.

10. Lager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (28) das Gehäuse (18) abschließt, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Innenkörpers (14).

11. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (18, 48) Dichtmittel (38, 84, 87) vorgesehen sind.

12. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse Schmiermittel (40) vorgesehen sind.

13. Lager nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel (87) flächig aufgebracht sind und als Schmiermittel dienen.

14. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Scheibenwischern (66), insbesondere bei Mehrgelenkscheibenwischern.

15. Verfahren zur Herstellung eines Lagers nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem bewegbaren Innenkörper, einem den Innenkörper aufnehmenden Außenkörper und einem sich zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper befindenden Medium, wobei das Medium eine gleitende Bewegung des Innenkörpers gegen den Außenkörper fördert und wobei der Außenkörper als separates Gehäuse ausgeführt ist, das den Innenkörper derart aufnimmt, daß eine selbständige Baueinheit entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Einzelteile in das Gehäuse (18, 48) eingesetzt werden, daß das Gehäuse (18, 48) verschlossen wird und daß das so hergestellte Lager (10) kalibriert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung des Radialspiels mit zumindest in radialer Richtung wirkenden Kraftkomponenten auf die Außenseite des Gehäuses (18, 48) eingewirkt wird, so daß sich ein im Medium vorgesehener Schlitz (34) verjüngt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Axialspieleinstellung mit axial auf das Gehäuse (18, 48) gerichteter Kraft eingewirkt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß während des Kalibrieren des Lagers (10) Innenkörper (14) und Gehäuse (18, 48) gegeneinander verdreht und die zur Verdrehung benötigte Kraft und/oder der der Verdrehung entgegengesetzte Widerstand direkt oder indirekt ermittelt wird und als Maß für die Kalibrierung dient.