DE2264912A1 - Kombiniertes axial-radial-lager - Google Patents

Description

DR. ING. DIPL. PHYS. H. STURlES

56 WUPPERTAL 2, BRAHMS5TRASSE 29

Firma Acousa Saxon S.A., 1907 Saxon (Schweiz), Route Cantonale "Kombiniertes Axial-Radial-Lager"

Die Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Axial-Radial-Lager, insbesondere für Lenkrollen von verfahrbaren Gegenständen, Tragrollen für Fördereinrichtungen o.dgl., mit einem ersten Lagerring, der sich sowohl axial als auch radial an einem zweitem Lagerring abstützt.

Es ist ein Gleitlager für axiale und radiale Belastungen bekannt, bestehend aus einem winkelförmig profilierten Lagerring, dessen Axialflansch und dessen Radialflansch sich über eine Kunststoffhülse auf Lagergegenflächen einer zu lagernden, abgesetzt ausgebildeten Welle o.dgl. abstützen. Dieses Lager wird erst im Augenblick des Zusammenbaus mit der zu lagernden Welle fertig. Dementsprechend ist beispielsweise die Verschmutzungsgefahr und damit eine verringerte Lebensdauer in erhöhtem Maße wahrscheinlich, Ein solches Lager wird auch erst auf der Welle zusammmen gehalten, und es ist von den Toleranzen abhängig, mit denen die aufnehmende

509822/0012

Welle hergestellt ist. Es ist ferner bereits ein kombiniertes Axial-Radial-Lager der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem die Lagerringe sowohl in axialer als auch in radialer Richtung über Wälzkörper aneinander abgestützt sind. Dieses Lager ist zwar ein Einbaulager, dessen Eingenschaften unabhängig von der Ausbildung des zu lagernden Bauteils bereits vor seiner Anbringung auf diesem im wesentlichen festehen und daher auch geprüft werden können. Jedoch bringen zwei Reihen von Wälzkörpern vergleichsweise großen Aufwand beim Zusammenbau des Lagers mit sich, wenn jede Wälzkörperreihe zwischen je einem Flanschpaar der winkelförmig ausgebildeten Lagerringe angeordnet und zusammengehalten werden soll.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches als Einbaulager gute Befestigungsmöglichkeiten in sich bietet, zugleich aber auch für solche Einbaufälle einfach ausgebildet werden kann, bei denen nicht ständig umlaufende drehbewegliche Bauteile vorhanden sind, bzw. bei denen die Lagerungsverhältnisse unproblematischer sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Lagerringe zumindest radial mittels Gleitlagerung aneinander abgestützt sind.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die beiden Lagerringe zum fertigen Einbaulager zusammengesteckt werden können, ohne daß dabei Rücksicht auf etwa vorhandene Wälzkörper genommen werden

509822/0012

— ' 3 —

muß. Falls Wälzkörper vorhanden sind, so befinden sich diese als Bestandteil der Axiallagerung zwischen den Radialflanschen der Lagerringe, so daß sie vor dem Zusammenstecken der Lagerringe angebracht werden können, sei es mit oder ohne Käfig. Das Lager ist dann bereits fertig bzw. hantierbar. Der Zusammenhalt bzw. die relative Lage der beiden Lagerringe zueinander kann durch Bauelemente am Lager oder durch die zu lagernden drehbeweglichen Bauteile gesichert werden. In jedem Fall ist das Lager bezüglich seiner Laufeigenschaften jedoch bereits fertig und damit prüfbar, insbesondere auch für die obengenannten Einbaufälle.

In einfachen Belastungsfällen ist es möglich, das Lager als axial und radial kombiniertes Gleitlager auszubilden. Treten in axialer Richtung wesentlich höhere Belastungen auf, als in radialer Richtung, so kann an Stelle des axialabstützenden Gleitlagers ein geeignetes Wälzlager verwendet werden. Die einfache Fertigstellung des Lagers durch bloßes Zusammenschieben der beiden Lagerringe wird hierdurch nicht beeinträchtigt.

In Ausbildung der Erfindung bestehen ein oder beide Lagerringe aus Kunststoff. Zumindest eine Gleitfläche einer als Gleitlager ausgebildeten Lagerung ist eine Gleitstoffschicht oder -buchse.

Die beiden Lagerringe stehen über einen axialen Zusammenhalt gewährende Schnappverbindung o.dgl. miteinander in Eingriff, der zugleich eine Abdichtung des Lagerspaltes zu bewirken vermag.

509822/0012

Die Axiallagerung weist einen gering dimensionierten, bei Ausfall der Wälzlagerung verschwindenden Notlaufsspalt zwischen beiden Radialflanschen auf. Der Spalt zwischen den beiden Radialflanschen oder den Axialflanschen der Lagerringe ist durch einen axial oder radial gerichteten, an einem Lagerring vorhandenen Ringbund abgedichtet, der labyrinthartig in eine Nut des anderen Lagerringes greift. Bei beiden Ausführungsformen wird die Gleitlagerung der Lagerringe aneinander auch für besonders ungünstige Betriebsfälle erhalten.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 ein kombinierte Axial-Radial-Lager, dessen Lagerringe ausschließlich durch Gleitlagerung aneinander abgestützt sind,

Fig. 2 ein der Fig. 1 ähnliches Lager mit Wälzkörpern zwischen den Radialflanschen der Axiallagerung, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Lagers gemäß der Erfindung mit spezieller Ausbildung der Gleitlagerung, und

Fig.4 die teilweise geschnittene Seitenansicht eines in eine Lenkrollengabel eingebauten, kombinierten Lagers gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Lager besteht aus den Lagerringen 10,11, die über die Axiallagerung 12 und die Radiallagerung 13 gegeneinander abgestützt sind. Der erste, im wesentlichen außen liegende Lagerring 1o besitzt einen Axial-

509822/0012

flansch 1ο¹, der an seinem dem zweiten Lagerring 11 zugewandten Ende einen nach außen weisenden Radialflansch 1ο¹¹ trägt.

Der zweite Lagerring 11 besitzt einen seitlich des Radialflansches 10'· angeordneten Radialflansch 11¹¹, der über den freien Innendurchmesser des Lagerringes 10 nach innen vorspringt und einen Axialflansch 11' trägt, der als Innenring der Radiallagerung 13 ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Kanteneinflüssen springen die Gleitflächen etwas vor, wodurch jedenfalls bei der Axiallagerung auch Abnutzungserscheinungen ausgeglichen werden können.

Das in Fig. 2 dargestellte Lager besteht aus zwei Lagerringen 20,21, deren Axialflansche 20',21' sich radial aneinander abstützen. Zwischen den Radialflanschen 20'',2I¹¹ sind als Kugeln ausgebildete Wälzkörper 24 vorhanden. Die Radiallagerung ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 ausgebildet.

Der Spalt 27 wird zweckmäßigerweise als Notlaufspalt ausgebildet, wobei die Radialflansche 20" ',21" nur einen sehr geringen Abstand voneinander haben. Treten beispielsweise örtliche überbeanspruchungen auf, z.B. durch den einen Lagerring verkantende Kräfte und das im Wälzlager vorhandene Spiel, so stützen sich die beiden Radialflansche direkt aneinander ab und bilden eine axiale Gleitlagerung. Damit eine solche Gleitlagerung zuverlässig und erforderlichenfalls auch über längere Zeit funktioniert, werden die Lagerspalte zweckmäßigerweise abgedeckt, um Verschmutzung zu verhindern. Hierzu besitzt das in Fig. 2 dargestellte Lager an seinem Radialflansch 21'' einen am Außenumfang angeordneten, axial gegen den Radialflansch 2ο¹' gerichteten Ringbund 5o, der labyrinthartig in die Ringnut 51 dieses Radialflansches greift.

509822/0012

Die Auswahl der Werkstoffe der beiden Lagerringe richtet sich nach den auftretenden Belastungen und den erwünschten Gleitverhältnissen. Darüber hinaus können Korrosionsverhalten und Notlaufeigenschaften bestimmend sein. Wird als Werkstoff des einen oder beider Lagerringe ein Kunststoff gewählt, so ergibt sich dadurch eine leichtere Be- und Verarbeitbarkeit, welche preisgünstigere Herstellung zur Folge hat. Das Gewicht'des Lagers wird damit herabgesetzt. Als Kunststoff kommt beispielsweise Acetalharz infrage.

Das in Fig. 3 dargestellte Lager besitzt zwei Lagerringe 3o,31, die in ihrer prinzipiellen Ausbildung den Lagerringen der bisher beschriebenen Lager entsprechen. Es ist eine besondere Axiallagerung vorgesehen, bei der zwar ebenfalls entsprechend dem Lager in Fig. 2 Kugeln 34 als Wälzkörper verwendet werden, die jedoch schragkugellagerartig geführt sind. Der Radialflansch 31 " springt radial außerhalb des Wälzkreises in axialer Richtung gegen den Radialflansch 30' über die Mittelebene der Kugeln vor. Hier ist der Radialflansch 30* etwas zurückgezogen, während er seinerseits innerhalb des Wälzkreises der Kugeln 34 axial gegen den Radialflansch 31 " vorspringt, der hier entsprechend zurückgezogen ist. Diese Lagerung 32 vermag in erhöhtem Maße auch Radialkräfte zu übertragen bzw. Verkantungskräfte oder Drehmomente aufzunehmen, die auf die Lagerringe 30,31 ausgeübt werden.

Die Radiallagerung 33 ist als Gleitlagerung ausgebildet,

509822/0012

wobei der Axialflansch 31' eine besondere Beschichtung 35 auf seiner dem Axialflansch 3o' zugewandten Mantelfläche trägt. Die Beschichtung dient der Beeinflußung des Reibverhaltens der Gleitlagerung, in dem ihr Werkstoff eine besonders günstige Reibpaarung mit dem Werkstoff des Lagerringes 30 bzw. des Axialflasches 30" bildet. Hierzu kommen bekannte Gleitwerkstoffe infrage, die sich in wirtschaftlicher Weise herstellen und anbringen lassen. Die Beschichtung 35 kann auch von einer auf den Axialflansch aufgepreßten Kunststoffhülse gebildet werden. Der Ringbund 35' greift in eine entsprechende Ringnut 35·· des Axialflansches 3o' und sichert so dessen Lage relativ zum Lagerring 31. Die beiden Lagerringe 30,31 werden beim Zusammenbau einfach zusammen geschoben, so daß Ringbund 35' und Ringnut 35'' als Schnappverbindung zusammenwirken .

Es versteht sich, daß der Zusammenhalt der Lagerringe bei allen vorbeschrxebenen Ausführungsbeispielen auf diese oder ähnliche Weise gewährleistet werden kann. Möglich ist außerdem der Zusammenahlt durch Kappen oder Klammern, welche z.B. die beiden Lager nach den Fig. 1,2, zu einer Einbaueinheit miteinander verbinden.

Zum Einbau oder Anbau des Lagers in die relativ zueinander drehbeweglichen Bauteile können die Lagerringe mit Gewinde versehen werden. Alle in den Figuren dargestellten ersten Lagerringe besitzen auf ihrem Axialflansch ein Außengewinde 52, auf das beispielsweise eine Mutter bzw. ein Ring zur Befestigung

509822/0012

einer Lagerplatte aufgeschraubt werden kann. Der zweite Lagerring 31 besitzt ein Außengewinde 53 zur Schraubenbefestigung. Er springt radial über den Radialflansch 30'■ des ersten Lagerringes vor und bildet so eine Anschlagfläche 54. Es versteht sich, daß die Außengewinde 52,53 der Lagerringe, und insbesondere deren äußere Form selbst, den Befestigungsbedingungen am Einbauort entsprechend gestaltet werden können.

Ein Einbaubeispiel in eine Lenkrolle für verfahrbare Gegenstände, beispielsweise Krankenhausbetten, zeigt Fig. 4, in der ein kombiniertes Axial-Radial-Lager dargestellt ist, welches im Prinzip dem Lager gemäß Fig. 2 entspricht. Es besteht aus den beiden Lagerringen 55,56, welche axial über die Kugeln und radial über das Gleitlager 58 gegeneinander abgestützt sind. Während die Lager der Fig. 1 bis 3 einen freien Innendurchmesser d aufweisen, mit dem sie beispielsweise auf eine Welle oder einen Achsstummel gesteckt werden können, besitzt der Lagerring 56 in Fig. 4 einen massiven Innenkern 61 mit einer Gewindebohrung, in die die Schraube 62 eingeschraubt ist. Mit dieser wird die Lenkgabel 6o fest gegen die Außenfläche 63 des Lagerringes 56 gepreßt. Die Lenkgabel besitzt an ihrem unteren, nicht dargestellten Ende eine Laufrolle, deren Achse exzentrisch, also nicht unterhalb der Lagerachse angeordnet ist.

Der Lagerring 55 ist massiv oder derart geformt ausgebildet, daß er in Gewindebohrungen die Schrauben 64 aufnehmen kann, mit denen die beispielsweise am Fahrgestell eines Kranken-

509822/0012

bettes angebrachte Lagerplatte 65 befestigt wird.

Beim Verschieben des Krankenbettes läuft die an der Lenkgabel befestigte Laufrolle nach und ermöglicht so ein gerichtetes Verschieben. Die hierbei auftretenden und auf das Lager einwirkenden Kräfte belasten nicht nur in axialer und radialer Richtung, sondern versuchen die Lagerringe zu verkanten. Diesen Kräften ist das Lager gewachsen und es bewirkt darüber hinaus den Zusammenhalt zwischen Tragplatte 65 und Lenkgabel 60. Der Zusammenbau und damit die Demontage der Lenkrollen sind also denkbar einfach.

509822/0012

Claims (7)

1. Patentansprüche;

   Kombiniertes Axial-Radial-Lager, insbesondere für Lenkrollen von verfahrbaren Gegenständen, Tragrollen für Fördereinrichtungen o.dgl., mit einem ersten Lagerring, der sich sowohl axial als auch radial an einem zweiten Lagerring abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerringe (10,11,20,21,30,31,55,56) zumindest radial mittels Gleitlagerung aneinander abgestützt sind.
2. 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Lagerringe aus Kunststoff bestehen.
3. 3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Gleitfläche einer als Gleitlager ausgebildeten Lagerung (43) eine Gleitstoffschicht oder -buchse (45) ist.
4. 4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eichnet, daß die beiden Lagerringe (30,31) über eine axialen Zusammenhalt gewährleistende Schnappverbindung (35',35¹¹J o.dgl. miteinander in Eingriff stehen.

   509822/0012
5. 5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallagerung einen gering dimensionierten, bei Ausfall der Wälzlagerung verschwindenden Notlaufsspalt (27) zwischen beiden Radialflanschen (20'',2V¹) der Lagerringe (20,21) aufweist.
6. 6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (27) zwischen den Radialflanschen (20'',2V¹) oder den Axialflanschen der Lagerringe (20,21) durch einen axial oder radial gerichteten an einem Lagerring (21) vorhandenen Ringbund (50) abgedichtet ist der labyrinthartig in eine Nut (51) des anderen Lagerringes (20) greift.
7. 7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialflansch (10*, 2ο¹,30') des ersten Lagerringes (10,20,30) und/oder der Radialflansch (31¹¹) des zweiten Lagerringes (31) Außengewinde besitzen.

   509822/0012

   Leerse ite