DE2237319A1 - Lageranordnung mit einem kugellager - Google Patents

Lageranordnung mit einem kugellager

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Description

Beschreibung zum Patentgesuch
der Glaenzer Spicer, Io Rue J.P. Timbaud, Poissy (Yvelines) France
betreffend
"Lageranordnung mit einem Kugellager"
Der Gegenstand der Erfindung ist also eine Lageranordnung mit einem Kugellager, bei der eine axiale Verschiebung der sie querenden Welle und eine erhebliche Winkelverschwen kung zwischen der Lagerachse und derjenigen des Kugellagers möglich sind.
In bestimmten Verwendungsfallen ist es erforderlich, dass Lageranordnungen, welche zur Abstützung von Wellen dienen, verhältnismässig grasse Längs- und Winkelverschiebungen der Welle gestatten. Die verschiedenen Lageranordnungen, die bereits bekannt sind, erlauben es nicht, diesen Bedürfnissen in wirtschaftlicher Weise nachzukommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der genannten Art zu schaffen, welche eine wirtschaftliche Lösung dieses Problems gestattet.
Erfindungsgemäss zeichnet sich eine Lageranordnung zur Lösung dieser Aufgabe aus durch ein Gehäuse mit einer Einrichtung zur Befestigung an einer Abstützung? einen mit der inneren
Zylinderfläche des Gehäuses in Berührung stehenden Läufer; ein Gleitelement zur Aufnahme des Kugellagers, wobei der Läufer und das Gleitelement so ausgebildet sind, dass das Kugellager sich längs der Achse der ihn querenden Welle axial bewegen und um sein Zentrum winkelmässig verschwenken kann; und eine zwischen den Läufer und das Gleitelement eingefügte elastische Einrichtung zum Eliminieren des Spiels zwischen den in Kontakt befindlichen metallischen Elementen, wobei die elastische Einrichtung ebenfalls sämtliche axialen und radialen Drücke sichert, indem jedes Spiel resorbiert wird, ohne dass eine unter bestimmten Betriebsbedingungen schädliche grosse radiale Flexibilität eingeführt würde, wodurch gleichzeitig die Herstellungstoleranzen der verschiedenen Elemente der Lageranordnung vergrössert und so die Wirtschaftlichkeit der Herstellung verbessert werden.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus zwei symmetrischen Teilen besteht, welche eine sphärische, innere Führungsfläche aufweisen, an der bei einer Winkelbewegung um das Lagerzentrum der aus zwei Teilen bestehende Läufer, der an seinem Umfang eine sphärische Fläche mit demselben Krümmungsradius wie die sphärische Fläche des Gehäuses aufweist, und mit Mzterem in Berührung kommt, gleiten kann, wobei der Läufer einen zylindrischen Ring umgibt, in dem das Kugellager klassischer Bauart gleitbeweglich liegt, und zwischen den Läufer und den Ring ein elastischer Kranz eingefügt ist*.
Durch die Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, dass innerhalb und ausserhalb des Gehäuses Schutzeinrichtungen zum Schutz des Lagers gegen das Eindringen von festen oder flüssigen Verunreinigungen vorgesehen sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgende* Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindungsgemässen Lageranordnung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Figur 1
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, im Halbschnitt;
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Figur 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II von Figur 1; und
Figur 3
,im Halbschnitt, ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf welches diese jedoch in keiner Weise beschränkt sein soll, weist das Lager ein Gehäuse auf, welches entweder aus einem oder aber, wie in Figur 1 gezeigt, aus zwei Teilen 1 und !'bestehen kann. Zur Befestigung an dem Element, welches sur Abstützung des Lagers bestimmt ist, ist ein Flansch oder ein Schuh vorgesehen, welcher aus zwei Flügeln la und la1 besteht. Das Gehäuse weist eine innere Führungsfläche auf, welche bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zylindrisch ist und durch die Mantelflächen Ib und Ib* gebildet ist. Auf diesen Mantelflächen kann ein felgenförmiger Läufer 2 gleiten, an den zwei Bügel 3 und 3· zur Aufnahme eines Kugellagers vorgesehen sind. Zwischen dem Läufer 2 und den Bügeln 3 und 31 sind Kränze 5 und 5' aus elastischem Material angeordnet, welche zwischen Metallringe 6, 6* eingefügt sind.
Der Läufer 2 muss hinreichend deformierbar sein und wenigstens in zwei, drei oder vier gleiche Sektoren unterteilt sein, damit sich bei einem durch die elastischen Kränze 5 und 5* ausgeübten radialen Innendruck seine Aussenflache korrekt" an die Innenfläche Ib, Ib1 des Gehäuses anlegt, um so eine Längsverschiebung der Welle ohne Spiel zu gewährleisten. Der Läufer muss aus einem Material bestehen, welches über die erforderlichen Reibungseigenschaften und über die erforderliche Verschleissfestigkext im Betrieb verfügt.
Ein äusserer Ring 4a des Kugellagers 4 weist eine sphärische Aussenfläche auf, welche als Zentrum den Punkt 0 hat, der im Schnittpunkt der Achse der Welle mit dem Mittel durchmesser des Läufers 2 liegt. Diese Aussenfläche kommt mit der Innenfläche der Bügel 3 und 3* in Kontakt. Geschürztfee Ränder 3a und 3a1 der Bügel unterstützen die Reaktion auf
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die durch die elastischen Bügel und 5* ausgeübte axiale Kraft. Dies dient dazu, die Bügel ständig mit der Aussenflache des Ringes 4a in Kontakt zu halten und so das Konstruktionsbedingte Spiel zu eliminieren, ausserdem auch das beim Betrieb auftretende Spiel.
Die Bügel 3 und 3* können so ausgebildet oder bearbeitet sein, dass sie die Abnutzung aufnehmen, die auf die Reibung der durch den äusseren Ring des Lagers 4 gebildeten Scheibe zurückzuführen ist.
Die elastischen Kränze 5 und 5* sind so ausgebildet, dass auf die Bügel 3 und 3* ein axialer und auf den Läufer 2 ein radialer Druck ausgeübt wird. Das Material und die geometrische Form der Kränze sind so gewählt, dass diese Druckeigenschaften erreicht werden.
Beim Kugellager 4 kann ein innerer Ring 4b auf einer zylindrischen Welle befestigt sein, während «ein äusserer Ring in einer entsprechend geformten, sphärischen Ausnehmung sitzt.
Statt dessen kann ein klassisches Rollenlager verwendet werden, welches an seinem Aussendurchmesser einen Ring oder zwei Halbringe aufweist, die eine äussere sphärische Fläche bilden, um so der vorstehend beschriebenen Bedingung zu genügen.
Soll das Lager in schmutziger Umgebung verwendet werden, können die Gleit-, Roll- und Drehelemente gegen das Eindringen von Verunreinigungen in fester oder flüssiger Form geschützt werden. Hierzu kann ein abgedichtetes Lager verwendet werden. Mann kann auch an jeder Seite des Lagers eine Ablenkeinrichtung 7-7* anordnen, welche den Schutz des Lagers sicherstellt und Schmiermittel im Inneren des Lagers festhält.
In gleicher Weise lässt sich eine Ablenkeinrichtung 8 zu-
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sätzlich verwenden, die einen ersten Schutz darstellt. Ausserdem ist, falls notwendig, es möglich, mit dem Gehäuseflügel la - la* ein ümlaufsystera zum Schmieren der Reibungsflachen und zum periodischen Entfernen der Verunreinigungen vor ihrem Eintreten in das Lager zu verbinden.
In Figur 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei ' dem ein Kugellager 9 klassischer Art ohne jede Modifikation verwendet wird.
Das Gehäuse besteht aus zwei Teilen Io und lo1, deren innere-Pührungsfläche loa, loa* sphärisch ausgebildet ist. Der Läufer besteht vorzugsweise'aus zwei Teilen 11, 11* in Form von Schalen, deren Mantel sphärisch ist und an der Führungsfläche loa, loa1 des Gehäuses reiben kann.
Die Bügel, die beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet sind, sind durch einen zylindrischen Ring 12 ersetzt, in dem das Kugellager 13 gleitbeweglich aufgenommen ist. Der zylindrische Ring 12 (Figur 3) muss hinreichend deformierbar und wenigstens in zwei, drei oder vier gleiche Sektoren unterteilt sein, damit die Gleitbewegung des Kugellagers 13 unter dem durch einen elastischen Kranz 14 ausgeübten radialen Druck spielfrei erfolgt. Zwischen dem Läufer 11 - 11* und dem Ring 12 ist ein elastischer Kranz 14 eingefügt, der dieselbe Rolle spielt wie die Kränze 5 und 5* bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass sich Standardkugellager verwenden lassen, da die Gleitbewegung zwischen einem äusseren Ring 13a des Lagers und der Innenfläche des zylindrischen Ringes 12 stattfindet, während die Schwenkbewegung zwischen dem Gehäuse lo-lo1 und den Läuferteilen 11, 11* stattfindet. Der elastische Kranz 14 gewährleistet, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, die Ausübung des axialen und radialen Druckes.
Die Erfindung lässt sich bei jeder Art der Übertragung von D rehbewegungen verwenden.
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Claims (4)

Ansprüche :
1. Lageranordnung mit einem Kugellager, gekennzeichnet im wesentlichen durch ein Gehäuse (1, I1; lo, lo") mit einer Einrichtung zur Befestigung an einer Abstützung; einen mit der inneren Zylinderfläche des Gehäuses in Berührung stehenden Läufer (2; 11, II1); ein Gleitelement (3, 3·; 12) zur Aufnahme des Kugellagers (4, 13), wobei der Läufer und das Gleitelement so ausgebildet sind, dass das Kugellager sich längs der Achse der ihn querenden Welle axial bewegen und um sein Zentrum winkelmässig verschwenken kann; und eine zwischen den Läufer und das Gleitelement eingefügte elastische Einrichtung (5, 5·; 14) zum Eliminieren des Spiels zwischen den in Kontakt befindlichen metallischen Elementen, wobei die elastische Einrichtung ebenfalls sämtliche axialen und radialen Drücke sichert, indem jedes Spiel resorbiert wird, ohne dass eine unter bestimmten Betriebsbedingungen schädliche grosse radiale Flexibilität eingeführt würde, wodurch gleichzeitig die Herstellungstoleranzen der verschiedenen Elemente der Lageranordnung vergrössert und so die Wirtschaftlichkeit der Herstellung verbessert werden.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus zwei symmetrischen Teilen (1, 1*} besteht, welche eine innere, zylindrische Führungsfläche bilden, auf der der Läufer (2), der zylindrisch ausgebildet ist und dass das Kugellager (4) umgebende Gleitelement enthält, gleiten kann, wobei das Gleitelement aus zwei Bügeln (3, 3*) mit sphärischer Innenfläche besteht, an denen bei einer Winkelbewegung um das Lagerzentrum der Aussenring des Lagers, der eine sphärische Aussenflache mit demselben Krümmungsradius wie die Innenfläche der Bügel aufweist, gleiten kann, und zwei Kränze (5, 5*) aus elastischem Material zwischen den Läufer und die Bügel eingefügt sind.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1, daduch gekennzeichnet, dass das GehSuse aus swei symmetrischen Teilen (lo, lo*) besteht, welche eine sphärische, innere Führungsfläche aufweisen,
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an der bei einer Winkelbewegung um das Lageraentnaa der aus zwei Teilen bestehende Läufer (11,. II8), der an seinem Umfang eine sphärische Fläche mit demselben Krümmungsradius wie die sphärische Flache des Gehäuses aufweist* und mit letzterem in Berührung kommt, gleiten kann* wobei der Läufer einen zylindrischen Ring (12) umgibt, ia €em das Kugellager (13) klassischer Bauart gleitbeweglieis legt, und zwischen den Läufer und d©n Ring ein elastischer Kranz <14) eingefügt ist. · -
4. Lageranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch net, dass innerhalb und ausserhalb des Gehäuses Schutzeinrichtungen zum Schutz des Lagers gegen das
- von festen oder flüssigen Verunreinigungen vorgesehen sind.
3"Ö@S38/QSS1/
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