DE2149146C3

DE2149146C3 - Lagervorrichtung für die Magnetwelle eines Wirbelstrominstruments

Info

Publication number: DE2149146C3
Application number: DE2149146A
Authority: DE
Inventors: Karl 7303 Neuhausen Nirenberg; Hans 7312 Kirchheim Repphun; Paul 7257 Ditzingen Sinz
Original assignee: MOTO METER AG 7250 LEONBERG
Current assignee: MOTO METER AG 7250 LEONBERG
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2149146A1; JPS4947731A; GB1337903A; FR2161903B1; US3791224A; FR2161903A1; IT967583B; DE2149146B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für die Magnetwelle eines Wirbelstrominstruments, insbesondere Tachometer, mit einer im Instrumentengehäuse befestigten, im wesentlichen zylindrischen Büchse zur radialen Lagerung der Magnetwelle und mit einer eine Auskehlung der Welle umfassenden, ebenfalls im Gehäuse befestigten Scheibe zur radialen und axialen Lagerung der Welle.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 037) ist ein starres Axiallager vorgesehen, so daß bei hohen und wechselnden Axialdrücken ein erheblicher Verschleiß auftritt und die Lageranordnung nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer hat Weiterhin ist bei der bekannten Anordnung eine Kunststofflagerbüchse auch an den Stellen in Kontakt mit der Magnetwelle, an denen sie mit Preßsitz im Instrumentengehäuse gehalten ist Auch die damit verbundene, erhöhte Reibung fühn zu einem Verschleiß der Magnetwelle. Schließlich kann die aus leicht verletzlichem Kunststoff bestehende Lagerhülse bei ihrem

Eintreiben in einen ihr zugeordneten Gehäuseteil leicht

beschädigt werden, wodurch die Lagereigenschaften

der Anordnung ebenfalls beeinträchtigt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verschleißsichere

Lagervorrichtung für die Magnetwelle eines Wirbelstrommeßinstruments vorzuschlagen, die leicht und ohne Beeinträchtigung ihrer radialen Lagereigenschaften in ein Instrumentengehäuse einsetzbar und dort sicher gehalten ist und gleichzeitig Axialdrücke der

Magnetwelle elastisch auffangen kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus Kunststoff bestehende Büchse an ihrem einen, einen größeren Innendurchmesser als die Welle besitzenden, innerhalb des Gehäuses angeordneten Ende axial gerichtete Schlitze aufweist die über dieses Ende vorspringende, dem Eintreiben der Büchse in das Gehäuse dienende Verlängerungen von federnden, mit der Innenwand des Gehäuses formschlüssig verrastbaren Halteelementen trennen, und daß die ebenfalls aus Kunststoff bestehende Scheibe vom Scheibenrand ausgehende, zur Scheibenachse hin verlaufende Rippen zum Auffangen des Axialdrucks der Welle aufweist

Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt: die geschlitzte Ausbildung der Büchse mit den vorstehen-

J5 den Verlängerungen ermöglicht ein Eintreiben der Büchse in das Gehäuse, ohne die Hülse zu beschädigen. Durch die Ausbildung der Scheibe 3 aus Kunststoff und die Anordnung von Rippen lassen su,fc Axialdrücke der Magnetwelle elastisch auffangen, was zur Erhöhung der

Lebensdauer der Lagervorrichtung beiträgt

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

F i g. I ein Instrumentengehäuse mit eingesetzter Büchse;

F i g. 2a eine vergrößerte Darstellung der Büchse;
F i g. 2b eine Draufsicht der Büchse und
F i g. 3 eine in einer Scheibe gelagerte Magnetwelle mit Magnet.

Ein Instrumentengehäuse 1 nimmt in seinem oberen Teilbereich 2 einen in F i g. 3 dargestellten, an seiner Magnetwelle 5 befestigten Magneten 4 auf, der in bekannter Weise die Anzeige eines Tachometers oder dergleichen bewirkt.

Die in F i g. 3 dargestellte Anordnung, bestehend aus dem Magneten 4. einer der Lagering der Magnetwelle 5 dienenden Scheibe 3 aus Kunststoff, der Magnetwelle 5 selbst mit einem Schneckengewinde 6, das dem Antrieb beispielsweise eines Kilometerzählers dient, wird von oben in die Anordnung gemäß F i g. 1 eingeschoben, bis das Ende 8 der Magnetwelle 5 im wesentlichen bündig mit dem unteren Teil einer der Drehlagerung der Welle 5 dienenden Büchse 9 abschließt oder kurz über die Büchse 9 vorsteht. Auf diese Weise ist die Magnetwelle durch die Scheibe 3 und die Büchse 9 vollkommen in Kunststoff gelagert und von den Teilen 3 und 9 gegen radial und axial wirkende Kräfte gehalten.

Ein freier Raum 10 im Gehäuse 1 befindet sich auf Höhe des Schneckengewindes 6 der Magnetwelle 5 und dient der Aufnahme weiterer, mit dem Schneckengewinde 6 in Wirkverbindung stehender Teile. Unterhalb des freien Raumes 10 ist eine Aufnahme U für die Büchse 9 vorgesehen. Diese Aufnahme U weist etwas unterhalb des freien Raumes 10 eine ringförmige, innere Ausnehmung i2 auf, in die weiter unten noch genauer zu erläuternde Nasen der Büchse 9 eingreifen. Bei 13 ist die Bohrung des Gehäuses 1 so bemessen, daß der Kunststoffkörper der Büchse 9 hier im Preßsitz gehalten ist Die Büchse 9 ist in Fig.2a genauer dargestellt Sie umfaßt einen zylindrischen Hohlkörper aus zähem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyacetal oder Acetal-Copolymerisat und nimmt tu ihrem Innern die Magnetwelle 5 im wesentlichen spielfrei auf. Die Büchse 9 weist zur festen Verankerung an ihrem oberen Ende nasenförmige, federnde Vorsprünge 14 auf, die über den Umfang verteilt sind.

Der obere Bereich der Büchse 9 ist rn;i insgesamt acht nach unten verlaufenden Schlitzen 15 verselien, die so ausgebildet sind, daß über den Umfang verteilt jeweils vier nach oben ragende, stabförmige und sich pyramidenförmig verjüngende Verlängerungen 16 gebildet sind, die mit ihrem oberen Ende die Büchse 9 überragen. Die zwischen den Verlängerungen 16 befindlichen Teile der Büchse weisen eine gleichmäßige Querschnittsform auf und enden oben in den nzch außen gerichteten, bereits erwähnten Vorsprüngen 14. Die zwischen den Verlängerungen 16 befindlichen Teile werden im folgenden als Halteelemente 17 bezeichnet

Wie insbesondere aus F i g. 2b hervorgeht sind die Verlängerungen 16 gegenüber den Halteelementen 17 nach innen in Richtung auf die Achse der Magnetwelle S versetzt was folgenden Grund hat: wird die Büchse 9 von oben in das Gehäuse 1 eingeführt dann hintergreifen die Halteelemente 17 mit ihren Vorsprüngen 14 die innere, ringförmige Ausnehmung 12 im Gehäuse 1. Jamit sich die Halteelemente frei bewegen können, setzt das Einpreßwerkzeug nicht an diesen Halteelementen an, was im übrigen auch deshalb ungünstig wäre, weil diese, wie F i g. 2b zeigt, weit radial nach außen gerückt sind und im wesentlichen auch keine Angriffsflächen bieten, sondern drückt auf die oberen Teile der Verlängerungen 16, bis die Vorsprünge 14 in die Ausnehmung 12 einrastea Hierbei muß ein relativ hoher Druck aufgebrach: werden, da gleichzei'.ig in einem unteren Teil 13 des Gehäuses 1 ein Preßsitz mit einem Teilbereich 25 der Büchse 9 erzielt werden muß. In diesem Teilbereich 25 der Büchse 9 ist keine Lagerstellt, für die Magnetwelle 5 vorgesehen.

Zusätzlich sind an den Verlängerungen 16 und relativ weit über diese hinaus nach unten laufend Stege 18 angebracht, die beim Einsetzen in entsprechend ausgeformte Ausnehmungen 19 des Gehäuses 1 eingreifen, so daß die Büchse 9 verdrehungssicher gehalten ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2b sind lediglich zwei Stege 18 vorgesehen, zweckmäßigerweise sind jedoch insgesamt vier sich diametral gegenüberliegende Stege vorhanden, damit beim Einsetzen keine größeren Verdrehwinkel als 45° zum Auffinden der entsprechenden Ausnehmungen 19 im Gehäuse 1 notwendig sind.

Bei längerem Gebrauch wird das in Winkelgraden ausdrückbare Spiel der auf Torsion beanspruchten Magnetwelle 5 sowie weiterer Obertragungsteile immer größer, was schließlich dazu führt, daß bei unruhiger Fahrweise, zum Beispiel auf schlechter Wegstrecke oder bei stark wechselnden Geschwindigkeiten, ein Schwingen und Zittern des Tachometerzeigers hervorgerufen wird, und zwar deshalb, weil wegen des Torsionsspiels der Welle 5 keine gleichmäßige Drchgeschwindigkeit auf den Magneten 4 einwirkt Um zu verhindern, daß bei größerwerdendem Spiel ein solches Zittern des Tachometerzeigers auftritt, weist die Büchse 9, beispielsweise an den Verlängerungen 16, nach innen gerichtete Rippen 20 auf (Fig.2b), die sich reibend an die Magnetwelle 5 anlegea Da die Rippen 20 an den Verlängerungen 16 vorgesehen sind, sind sie insgesamt federnd ausgebildet und üben auf die Magnetwelle 5 ein ständiges, entsprechend geringfügiges und gegebenenfalls einstellbares Bremsmoment «us, so daß die

Magnetwelle zu einem ruhigen Lauf gezwungen wird.

Aufgrund der Federung und der hohen Widerstandsfähigkeit des verwendeten Kunststoffes treten Abnutzungserscheinungen kaum auf, so daß die eingestellten Werte -~'ber die gesamte Betriebsdauer des zugeordneten Instrumentes aufrechterhalten werden.

Damit die Magnetwelle 5 auch gegen axiale Verschiebungen gesichert ist erstreckt sich um eine an ihrem oberen Teil vorgesehene Auskehlung noch die aus Kunststoff gefertigte Scheibe 3, deren Innenleibung mit 21 bezeichnet ist Auf diese Weise stützt sich die Magnetwelle 5 in axialer Richtung aufgrund des gegenüber der erwähnten Auskehlung vorstehenden Wellenteiles 22 axial ab. Auf den oberen, durch die Kunststoffscheibe 3 durchgeführten, die Auskehlung darstellenden Wellenstumpf ist schlie31ich unter Zwischenfügung einer Beilegscheibe oder eines Gleitlagerringes 23 der Magnet 4 aufgebracht Auch ; η der unteren Lagerstelle kann zwischen den stirnseitigen Teilen der Scheibe 3 und der Welle 5 eine Zwischensch jibe 24 aus geeignetem Material vorgesehen sein.

Da die Scheibe 3 im oberen Teilbereich des Gehäuses 1 fest und verdrehsicher angeordnet ist is» somit die Magnetwelle 5 und damit der Magnet 4 auch gegen eine axiale Verschiebung gesichert Zur hrzielung einer

«5 Verdrehungssicherung der Scheibe 3 ist diese, wie in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt an ihrem Umfang mit Nasen versehen, die in entsprechende Ausnehmungen des Gehäuses 1 greifen. Gegen eine Verschiebung nach oben wird dann die Scheibe 3 durch

^o weitere Elemente gesichert die an ihrem äußeren Rand angreifen und diese festspannen. Die Ausbildung der Schere 3 ist weiterhin so getroffen, daß über den Umfang verteilt von einem äußeren Radkranz nach innen zu einer Nahe hin Rippen 30 verlaufen, die eine Neigung nach unten besitzen, so daß eine besondere Kraftwirkung in Richtung auf eine mit der Magnetwelle bei 8 verbundene Antriebswelle ausgeübt wird. Die Scheibe 3 wirkt also einer axialen Vorspannung der Magnetwelle 5 nach oben entgegen.

Als Material für die Scheibe 3 und die Büchse 9 kann grundsätzlich jeder entsprechend harte Kunststoff verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Polyacetal bzw. ein Acetal-Copolymerisat eingesetzt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lagervorrichtung fOr die Magnetwelle eines Wirbelstrommeßinstruments, insbesondere Tachometer, mit einer im Instrumentengehäuse befestigten, im wesentlichen zylindrischen Büchse zur radialen Lagerung der Magnetwelle und mit einer eine Auskehlung der Welle umfassenden, ebenfalls im Gehäuse befestigten Scheibe zur radialen und axialen Lagerung der Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kunststoff bestehende BQchse (9) an ihrem einen, einen größeren Innendurchmesser als die Welle (5) besitzenden, innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Ende axial gerichtete Schlitze (15) aufweist, die über dieses Ende vorspringende, dem Eintreiben der Büchse in das Gehäuse dienende Verlängerungen (16) von federnden, mit der Innenwand des Gehäuses (1) formschlüssig verrastbaren Halteelementen (17) trennen, und daß die ebenfalls aus Kunststoff bestehende Scheibe (3) vom Scheibenrand ausgehende, zur Scheibenachse hin verlaufende Rippen (30) zum Auffangen des Axialdruckes der Welle (5) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (17) an ihrem oberen Rand mit nach außen gerichteten Vorsprüngen (14) versehen sind, die in eine innere, ringförmige Ausnehmung (12) des Gehäuses (1) eingreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßig Ober den Umfang der Büchse (9) verteilen Verlängerungen (16) einen Ansatz für ein Einpreßwerkzeug bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang der Verlängerungen (16) Stege (18) vorgesehen sind, die in Ausnehmungen (19) des Instrumentengehäuses (1) eingreifen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Umfang der Verlängerungen (16) mit der Magnetwelle in Reibkontakt stehende Vorsprünge (20) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilbereich (25) der Büchse (9) mit Preßsitz im Gehäuse (1) gehalten ist und die Büchse (9) im Inneren dieses Teilbereiches (25) keine Lagerstelle für die Magnetwelle (5) aufweist.

7 Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Scheibe (3) Nasen vorgesehen sind, die in Ausnehmungen des Gehäuses (I) eingreifen.