DE2159209A1

DE2159209A1 - Lagerung mit waelzlager und staubbzw. fettscheibe

Info

Publication number: DE2159209A1
Application number: DE2159209A
Authority: DE
Inventors: Rolf Rohloff; Oswald Wustmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: FR2162072A1; JPS4863133A; JPS5550210B2; BE791875A; DE2159209B2; DE2159209C3; FR2162072B1

Description

Lagerung mit Wälzlager und Staub- bzw. Fettscheibe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung mit einem auf einer zu lagernden Welle gegen eine Wellenschulter gedrückten Innenring eines Wälzlagers und einer zwischen Wellenschulter und Innenring gehaltenen, an ihrer Wellenöffnung Huf der Welle zentrierten Staub- bzw. Fettscheibe.

Bei derartigen Lagern, beispielsweise zur Lagerung' der Läuferwelle eines Elektromotors in einem Lagerschild, ist ein aufgedrücktes Wälzlager zur Motoraußenseite durch das Lagerschild selbst und zur Läuferseite durch eine sogenannte Staub- bzw. Fettscheibe geschützt. Diese Seheibe ist einerseits zwischen dem wellenfesten Innenring des Wälzlagers und der Wellenschulter eingepreßt und schließt andererseits mit ihrem äußeren, etwas von dem nicht wellenfesten Außenring des Wälzlagers weggebogenen Ende gegen die über das Lager axial überstehenden Habe des Lagerschildes dicht ab. Die Staubscheibe wird beispielsweise vor dem Aufdrücken des Kugellagers zwischengelegt und beim Aufdrücken des Lagers in ihre endgültige Lage gebracht. Dabei muß die Staubscheibe zentriert gehalten werden, damit die vorgesehene Einpassung an der Habe des Lagerschildes nicht verloren geht.

Die Läuferwellen werden, insbesondere bei Massenartikeln,

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im sogenannten Kopierverfahren bearbeitet. Beim Abdrehen der Welle erlaubt ein solches Verfahren nicht die Verwendung eines Drehmeißels ohne abgerundete Spitze, da möglichst hohe Standzeiten erreicht werden sollen. Zur Herstellung des Wälzlagersitzes (Innenfläche des Innenrings auf Wellenmantelflache) muß anschließend die Welle zumindest teilweise durch Schleifen fein bearbeitet werden. Um dabei ein sauberes Auslaufen der Schleifscheibe vor der Wellenschulter zu gewährleisten, verläßt der zwangsweise nach , dem Kopierverfahren geführte Drehmeißel kurz vor der Wellenschulter die bisherige Geradenführung, um die Welle etwas zu verjüngen. Der"bei diesem sogenannten Ein- oder Freistich aufgrund der abgerundeten Spitze des Drehmeißels entstehende Freistich-Radius am allmählichen Übergang vom Wellenfreistich zur Wellenschulter muß bei den bekannten Lagerungen in einem anschließenden, nicht nach dem Kopierverfahren abläufenden Arbeitsgang, zu einem möglichst rechtwinkeligen Übergang "mit scharfer Ecke" ausgedreht werden.

TJm mit Sicherheit eine genaue Zentrierung der Staub- bzw. Fettscheibe zu erreichen, verwendet man eine dem Ein- bzw. Freistich kurz vor der Wellenschulter überbrückende sogenannte Schulterscheibe als Distanzstück. Die Staubscheibe zentriert sich dabei auf dem Wellenteil, das auch dem Wälzlager als Aufnahme dient. Ein derartiges Lager ist aufwendig in Montage und Aufbau und ist oftmals durch Dauerbruchschäden der Welle ausgefallen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerung zu schaffen, das im Vergleich zur bekannten Lösung einfacher gebaut ist, sich mit geringerem Aufwand herstellen läßt und sich trotzdem durch eine große Betriebssicherheit auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Lager der eingangs

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genannten Art erfindungsgemäß dadurch möglich, daß die Staub-. scheibe in einer umlaufenden Randzone ihrer Wellenöffnung verformbar gestaltet ist derart·, daß sie auch bei einem allmählichen Übergang, insbesondere in Form einer Hohlkehle, vom geraden Wellenteil in den geraden Wellenschulterteil, sowohl zumindest an dem geraden Wellenschulterteil als an dem der Wellenschulter gegenüberliegenden geraden Innenringteil fest anliegt. !Damit kann gleichzeitig mit dem Aufdrücken des Lagers ein zwangsweises Anpassen der Staubscheibe an den Wellendurchmesser und an den Krümmungsradius eines z.B. hohlkehlenförmigen Übergangs von der Welle zur Wellenschulter erreicht wenden, der nicht mehr rechtwinklig mit "scharfe Ecke" erfolgen muß, vielmehr unter den Gesichtspunkten einer geringen Kerbwirkung zur Verhinderung von Dauerbrüchen bemessen sein kann. Trotz des allmählichen Übergangs liegt die Staubscheibe dabei zentriert und fest gepreßt an dem wellenfesten Innenring des Wälzlagers und der Wellenschulter. Andererseits erlaubt der" nunmehr zulässige allmähliche Übergang die Herstellung des Freistiches in einfacher Weise allein nach dem kostensparenden Kopierverfahren. Eine Schulterscheibe kann zudem ganz entfallen.

Die innere Randzone der Staub- bzw. fettscheibe könnte beispielsweise dadurch verformbar gestaltet werden, daß die Randzone am Umfang der Wellenöffnung verteilt eingeschlitzt ist. Eine besonders leichte Verformbarkeit der Randzone mit gleichzeitiger guter Zentrierung der Staubscheibe ist da-, durch möglich, daß an der Wellenöffnung der Staub- bzw. IPettscheibe zumindest drei, vorzugsweise symmetrisch am Umfang verteilte Uocken vorgesehen sind und im übrigen der Durchmesser der Wellenöffnung größer ist als der größte Außendurchmesser des von der Staubscheibe überstrichenen geraden Wellenteils. In vorteilhafterweise verläuft die

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äußere Begrenzung der Randzone jeweils im Bereich des Übergangs vom geraden Wellenschulterteil in den abgerundeten Welienschulterteil. Eine als Stanzteil gefertigte Staubbzw. Fettscheibe ist zweckmäßigerweise derart auf die Welle aufgebracht, daß der Stanzgrat an der Wellenöffnung von der Wellenschulter weg und zur AufzBtfe.se des aufdrückbaren Wälzlagerinnenringes hin gerichtet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Darstellung in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 ein Gesamtbild einer mittels einer Staubscheibe ab-

gedichteten Lagerung,
Pig. 2 die gleichzeitig mit dem Wälzlager aufgeschobene

Staubscheibe in zentrierter Halterung, Pig. 3 die Staubscheibe gemäß Pig. 2 in ihrer endgültigen

Halterung und Formgebung,
Fig. 4- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Staubscheibe.

Gemäß Fig. 1 ist der Rotor 1 eines Elektromotors mit seiner Welle 3 über ein Kugellager 4 in der Nabe 51 eines Lagerschildes 5 drehbar gelagert. Das zur Motoraußenseite durch den Lagerschild 5 selbst abgedichtete Kugellager 4 ist zur Rotorseite durch eine Staub- bzw. Fettscheibe 2 geschützt, die mit ihrem wellenseitigen Innenrand zwischen dem Kugellager 4 und einer Wellenschulter 31 der Welle 3 fest eingepreßt ist und mit ihrem etwas von dem Lager 4 abgebogenen Außenrand dicht an die überstehende Nabe 51 des Lagerschildes -5 anliegend eingepaßt ist. Zwischen dem den Innenring 41 des Kugellagers 4 haltenden Wellenstück der Welle 3 und der Wellenschulter 31 ist die Welle mittels eines sogenannten Schleifeinstiches bzw. Schleiffreistiches auf einen etwas geringeren Durchmesser abgedreht, um ein sauberes Auslaufen der zur Herstellung eines einwandfreien

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Lagersitzes das entsprechende Wellenstück fein bearbeitenden Schleifscheibe zu gewährleisten* Der gerade Wellenteil im Bereich dieses Schleifsiiches geht - wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich- allmählich in Form einer Hohlkehle in den geraden Wellenschulterteil über. Zweckmäßigerweise ist der Krümmungsradius der Hohlkehle bzw. der Radius des Schleifeinstiches r dabei kleiner gehalten als der Krümmungsradius R der Außenabrundung der sogenannten Anfasung des Inmirings 41 .des .Kugellagers. .

Fig. 2 zeigt das teilweise auf die Welle aufgezogene Kugellager 4, das in seiner endgültigen Lage mit seinem Innenring 41 fest gegen die Wellenschulter 31 der Welle 3 gemäß Fig. 3 gedrückt ist. Zwischen dem Innenring 41 und der Wellenschulter 31 liegt eine Staub- bzw. Fettscheibe 2, die erfindungsgemäß in einer umlaufenden inneren Randzone ihrer Wellenöffnung verformbar ausgebildet ist. Fig. 4 zeigt eine derar tige Staubscheibe 2 in der Draufsicht. An der Wellenöffnung dieser Scheibe sind Nocken 21, 22, 23 symmetrisch am Umfang verteilt, die auf der Welle aufliegen - wie für den Nocken 21 aus Fig. 2 ersichtlich - und zur Zentrierung der Lagerscheibe .2 dienen. Im übrigen ist der Durchmesser der Wellenöffnung größer als der des das Kugellager aufnehmenden Wellenstumpfs, über den die Staubscheibe 2 beim Aufziehen des Kugellagers geschoben wird. Der Durchmesser des inneren Begrenzungskreises der Nockenspitzen ist zweekaäßigerweise im Sinne eines leichten Schiebesitzes über den Durchmesser des Kugellagersitzes ausgebildet. Der Durchmesser am Nockengrund ist maximal gleich dem Durchmesser des Schleifeinstiehes plus dessen maximalen Radius r (an Einstich-Schulter), um eine plane Anlage der Flächen,Kugellagerinnenring-Staubscheibe-Wellenschulter zu erreichen.

Bei dem erfindungsgemäßen Lager paßt sich die gleichzeitig

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mit dem Aufziehen des Kugellagers ohne besonderen. Mehrauf- ; wand aufschiebbare Staub- bzw. Fettscheibe dem Wellenaußendurchmesser an und gewährleistet gleichzeitig in jedem Augenblick eine genaue Zentrierung auf der Welle und damit eine abdichtende Einpassung in die überragenden Enden der Lagerschildnabe. Mg. 2 zeigt die an dem Innenring 41 anliegenden und von dieser beim Aufziehen des Lagers weiter auf die Wellenschulter 31 hin gedruckte Staub- bzw. Fettscheibe mit ihrer verformbaren Randzone, deren äußere Begrenzung - in Fig. 2 und Fig. 3 gestrichelt dargestellt jeweils im Bereich des Übergangs vom geraden Wellensehulterteil in den abgerundeten Wellenschulterteil verläuft.

Beim Aufdrücken des Kugellagers geben die verformbaren Hocken gegebenenfalls schon beim Überstreichen des den Innenrißg aufnehmenden Wellenstumpfes nach, wandern beim weiteren Aufdrücken entsprechend vom geraden Wellenteil des Schleifeinstiches an dem allmählichen, hohlkehlenf8rmigen Übergang zur Wellenschulter unter Verformung geführt und dabei die Staubscheibe zentrierend hoch derart, daß diese schließlich fest zwischen Wellenschulter 31 und Innenring 4-1 eingepreßt ist und in zentrierter Halterung sowohl an dem geraden Wellenschult erteil als, an dem gegenüberliegenden geraden Innenringteil anliegt. Esr ist ersichtlich,, daß durch den allmählichen Übergang des geraden Wellenteils in den geraden Wellensehulterteil eine hohe Kerbwirkung, die oft Anlaß zu Bauerbrüchen sein kann, vermieden wird und aufgrund des allmählichen Übergangs ein Freistich für die Schleifscheibe im Nachdrehverfahren (Kopierverfahren) herstellbar ist. Ba sich die Staub- bzw. Fettscheibe auch dem verminderten Durchmesser der Welle im Bereich des Schleifstiches zentriert . anpassen kann, ist eine zusätzliche Schulterscheibe im Gegensatz zu bekannten Lagern überflüssig geworden.

4 Patentansprüche
4 Figuren

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Claims

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-7 Patentansprüche

. !Lagerung ait einem auf einer zu lagernden Welle gegen eins Wellenschalter gedrückten Innenring eines Wälzlagers und einer zwischen Wellenschulter und Innenring gehaltenen,. an ihrer Wellenöffnung auf der Welle zentrierten Staut- bzw. Pettscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubscheibe in einer umlaufenden Bandzone ihrer Wellenöffnung verformbar gestaltet ist derart, daß sie auch bei einem allmählichen Übergang, insbesondere in Form einer Hohlkehle, vom-geraden Wellenteil in den geraden Wellenschulterteil, sowohl zumindest an dem geraden Wellenschulterteil als an dem der Wellenschulter gegenüberliegenden geraden Innenringteil feet anliegt.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wellenöffnung der Staub- bzw. Fettscheibe zumindest drei, vorzugsweise symmetrisch am -Umfang ver- , teilte Hocken vorgesehen sind und im übrigen der Durchmesser der Wellenöffnung größer ist als der größte Außendurchmesser des von der Staubscheibe überstrichenen geraden Wellenteils»
3. Lagerung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung der Randzone jeweils im Bereich des Übergangs vo« geraden Wellenschulterteil in den abgerundeten Wellenschulterteil verläuft.

4-. Lagerung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

als ' dadurch gekennzeichnet, daß eine/Stanzteil gefertigte

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Staub- bzw. Fettscheibe derart auf die Welle aufgebracht ist, daß der Stanzgrat an der Wellenöffnung von der W_ellenschulter weg und zur Aufziehfase des aufdrückbaren Wälzlagerinnenringes hin gerichtet ist.