DE2125596A1

DE2125596A1 - Lager

Info

Publication number: DE2125596A1
Application number: DE19712125596
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing 8522 Herzogenaurach Winkelmann Ludwig 8520 Erlangen Pflugner
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1971-05-24
Publication date: 1972-12-21

Description

Lager Die Erfindung betrifft ein Lager zur federnden Abstützung eines Wellenendes durch einen Kugelkranz.
Derartige Lager müssen Radialkräfte, vornehmlich aber Axialkräfte aufnehmen. Durch Federelemente wird die Lagerung unter Vorspannung gehalten und es können axiale Stoßbeanspruchungen aufgefangen werden. Lager dieser Art werden beispielsweise bei kleinen Elektromotoren verwendet, vorzugsweise als Endlager bei Scheibenwischermotoren.
Das US-Patent 3 463 564 zeigt ein derartiges Lager, bei dem eine Anzahl Lagerkugeln auf einer dünnwandigen Laufscheibe angeordnet ist, die über ein Federelement gegenüber dem Boden einer gezogenen Büchse abgestützt ist. Im Kranz der Lagerkugeln ist eine größere Zentrierkugel aufgenommen, die das Wellenende über eine Zentrierbohrung abstützt. Als federnde Abstützung der Laufscheibe gegenüber dem Büchsenboden dient eine gewellte Feder. Die Wellenform dieser Feder kann sich jedoch auf die Laufscheibe übertragen und so zu erhöhter Geräuschbildung und verminderter Tragfähigkeit des Lagers beitragen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Lagers besteht darin, daß die Büchse, die Laufscheibe und die Feder gehärtet werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein einfaches und zuverlässiges Lager zu finden. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß den Lagerkugeln eine als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe zugeordnet ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Rand der Laufscheibe mit einer Schulter für den radialen Anlauf der Lagerkugeln versehen ist. Dadurch wird die Schmiegung zwischen den Lagerkugeln und ihrer Laufbahn verbessert. Durch das günstigere Schmiegungsverhältnis zwischen den Lagerkugeln und ihrer Laufbahn wird die geringere Tragfähigkeit wieder ausgeglichen, die die federnde Laufscheibe wegen ihrer geringeren Härte gegenüber einer übli-chen Wälzlagerlaufscheibe aufweist. Falls das gesamte Lager in einer Büchse aufgenommen ist, muß diese nicht gehärtet werden, da die Lagerkugeln nicht an der Büchsenwandung, sondern an der Schulter der Laufscheibe anlaufen.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers, bei dem eine Zentrierkugel zwischen Wellenende und Kugelkranz angeordnet ist, sieht vor, daß sich die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe auf der der Zentrierkugel abgewandten Seite des Kugelkranzes befindet. Bei dieser Ausführungsform kann der Axialweg der Zentrierkugel durch ein elastisches Element begrenzt sein. Dieser axiale Anschlag kann auch zur zusätzlichen Abstützung der Lagerung bei hohen Axialbelastungen dienen. Die Begrenzung des Axialwegs der Zentrierkugel kann entweder dadurch erreicht werden, daß die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe eine zentrale Erhöhung aufweist oder daß in einer zentralen Vertiefung oder Ausnehmung der Laufscheibe ein Kunststoffkörper aufgenommen ist. Ein derartiger Kunststoffkörper dient gleichzeitig zur Geräuschdämpfung. Zur besseren Wärmeableitung können im Kunststoffkörper kleine Metallteile eingebettet sein.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers, bei dem eine Zentrierkugel zwischen Wellenende und Kugelkranz angeordnet ist, sieht vor, daß sich die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe zwischen der Zentrierkugel und dem Kugelkranz befindet.
Für Anwendungsfälle, bei denen keine Zentrierkugel verwendet werden kann, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, daß das Wellenende in einer Zentrierbüchse steckt, die eine Laufrille für den Kugelkranz aufweist.
Es ist nach der Erfindung ebenfalls möglich, daß in das Wellenende ein Zentrierbolzen eingesteckt ist, der eine Laufbahn für den Kugelkranz aufweist.
Eine Baueinheit mit einem erfindungsgemäßen Lager wird dadurch geschaffen, daß der Kugelkranz mit der als Federscheibe ausgebildeten Laufscheibe in einer Büchse aufgenommen ist. Zwischen Büchsenboden und Federscheibe kann eine Platte aus geräuschdämpfendem Werkstoff eingelegt sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Lager, bei dem der Axialweg der Zentrierkugel durch ein elastisches Element begrenzt ist und bei dem zwischen Büchsenboden und Federscheibe eine Platte aus geräuschdämpfendem Werkstoff eingelegt ist, kann diese Platte und das Element zur Begrenzung des Axialwegs einstückig ausgeführt sein. Platte und Axialabstützung können aber auch zweiteilig ausgeführt sein, um unterschiedlichen Anforderungen entsprachen zu können.
Bei einem Lager, das zur Schaffung einer Baueinheit in einer Büchse aufgenommen ist, kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der offene Büchsenrand mit einer Dichtung versehen sein. Diese Dichtung kann gleichzeitig als Verliersicherung für die Zentrierkugel ausgebildet sein.
Eine weitere Ausführungsform eineserfindungsgemäßen Lagers, bei dem in das Wellenende ein Zentrierbolzen eingesteckt ist und das in einer Büchse aufgenommen ist, sieht vor, daß ein zusätzlicher Kranz von Wälzkörpern zwischen dem Zentrierbolzen und der Büchse angeordnet ist. Hierdurch wird die radiale Belastbarkeit des Lagers erhöht.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Sämtliche Figuren zeigen Längsschnittedurch erfindungsgemäße Lager.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird das Wellenende 1 über eine Zentrierkugel 2 von einem Kranz von Lagerkugeln 3 abgestützt. Den Lagerkugeln 3 ist eine Laufscheibe 4 zugeordnet, die als Federscheibe ausgebildet ist. Zur Bildung einer Baueinheit ist das Lager in einer Büchse 5 aufgenommen.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 unterscheidet sich von dem der Figur 1 lediglich dadurch, daß außer der als Federscheibe ausgebildeten Laufscheibe 6 noch eine weitere Federscheibe 7 vorgesehen ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe 8 am Rande mit einer Schulter 9 für den radialen Anlauf der Lagerkugeln versehen. Da die Lagerkugeln nicht an der Büchsenwandung anlaufen, braucht die Büchse 10 nicht gehärtet zu werden. Zwischen der Laufscheibe 8 und dem Büchsenboden ist eine Kunststoffplatte 11 zur Geräuschdämpfung und Wärmedämmung eingelegt. Die Kunststoffplatte 11 weist eine zentrale Erhöhung 12 auf, die durch eine zentrale Ausnehmung in der Laufscheibe hindurchgreift und den Axialweg der Zentrierkugel bei Stoßbeanspruchungen begrenzt.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 unterscheidet sich von der Figur 3 dadurch, daß als Axialbegrenzung für die Zentrierkugel eine zentrale Erhöhung 13 der federnden Laufscheibe 14 vorgesehen ist, die von einer Erhöhung in der Kunststoffplatte 15 unterstützt ist. Der offene Rand der Büchse ist mit einer Dichtung 16 versehen, die zugleich als Verliersicherung für die Baueinheit dient.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist zur Begrenzung des Axialwegs der Zentrierkugel ein Element 17 in eine zentrale Ausnehmung der federnden Laufscheibe 18 eingesetzt. Das Element 17 und die Platte 19 können aus verschiedenen Werkstoffenbestehen, um unterschiedlichen Anforderungen entsprechen zu können.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen ähnliche Ausführungsformen, die sich von der Figur 5 lediglich in konstruktiven Details unterscheiden.
Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Zentrierkugel 20 in das Wellenende 21 eingeklebt ist. Die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe 22 ist zwischen der Zentrierkugel 20 und den Lagerkugeln 23 angeordnet.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 10 ist ähnlich ausgeführt wie das der Figur 1. Die Büchse 24 umschließt jedoch das Wellenende 25 und ist mit der Dichtung 26 abgedichtet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 11 wird eine Zentrierbüchse 27 verwendet, die eine Laufrille für den Kugelkranz 28 aufweist. Zwischen der als Federscheibe ausgebildeten Laufscheibe 29 und dem Boden der Büchse 30 ist eine Kunststoffplatte 31 zur Geräuschdämpfung eingelegt. Zur weiteren Geräuschdämpfung und Wärmedämmung ist die Büchse 30 von einer Kunststoffbüchse 32 umgeben. Der offene Rand der Büchse 30 ist von einer Dichtung 33 gegenüber der Zentrierbüchse 27 abgedichtet.
Figur 12 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel, bei dem jedoch keine zusätzlichen Maßnahmen zur Geräuschdämpfung und Wärmedämmung vorgesehen sind.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 13 ist ein Zentrierbolzen 34 in das Wellenende 35 eingesteckt. Der Zentrierbolzen weist an seinem unteren Ende eine Laufbahn für den Kugelkranz 36 auf.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 14 ist eine Zentrierkugel 37 an den Zentrierbolzen 38 angeklebt. Ein zusätzlicher Kugelkranz 39 dient zur Erhöhung der radialen Belastbarkeit des Lagers.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 15 ist zur Erhöhung der radialen Belastbarkeit ein Rollenkranz 40 vorgesehen, der in einem Käfig 41 aufgenommen ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 16 ist zwischen dem Wellenende 42 und dem Kugelkranz 43 eine als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe 44 und eine zusätzliche Dämpfungsscheibe 45 aus Kunststoff angeordnet.
Der offene Rand der Büchse 46 ist durch eine Dichtung 47 gegenüber dem Wellenende 42 abgedichtet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 17 ist in das Wellenende 48 ein Zentrierbolzen 49 eingesteckt, der in den Kugelkranz 50 eingreift. Zwischen Wellenende und Kugelkranz ist eine Federscheibe 51 als Laufscheibe für den Kugelkranz angeordnet.

Claims

Ansprüche

1. Lager zur federnden Abstützung eines Wellenendes durch einen Kugelkranz, dadurch gekennzeichnet, daß den Lagerkugeln eine als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe zugeordnet ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Laufscheibe mit einer Schulter für den radialen Anlauf der Lagerkugeln versehen ist.

3. Lager nach Anspruch 1, bei dem eine Zentrierkugel zwischen Wellenende und Kugelkranz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe auf der der Zentrierkugel abgewandten Seite des Kugelkranzes befindet.

4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialweg der Zentrierkugel durch ein elastisches Element begrenzt ist.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe eine zentrale Erhöhung aufweist, die den Axialweg der Zentrierkugel begrenzt.

6. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufscheibe eine zentrale Vertiefung oder Ausnehmung aufweist, in der ein Kunststoffkörper zur Begrenzung des Axialwegs der Zentrierkugel aufgenommen ist.

7. Lager nach Anspruch 1, bei dem eine Zentrierkugel zwischen Wellenende und Kugelkranz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die als Federscheibe ausgebildete Laufscheibe zwischen der Zentrierkugel und dem Kugelkranz befindet.

8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenende in einer Zentrierbüchse steckt, die eine Laufrille für den Kugelkranz aufweist.

9. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Wellenende ein Zentrierbolzen eingesteckt ist, der eine Laufbahn für den Kugelkranz aufweist.

10. Lager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkranz mit der als Federscheibe ausgebildeten Laufscheibe in einer Büchse aufgenommen ist.

11. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Büchsenboden und der Federscheibe eine Platte aus geräuschdämpfendem Werkstoff eingelegt ist.

12. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Büchsenrand mit einer Dichtung versehen ist.

13. Lager nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Kranz von Wälzkörpern zwischen dem Zentrierbolzen und der Büchse angeordnet ist.

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