DE2336604C3 - Drehbar gelagerte Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehbar gelagerte Verbindung, insbesondere für feinwerktechnische Geräte, bei der mindestens ein Hebel auf einem Lagerbolzen in einem Gleitlager gelagert ist, und bei der jeder Hebel mit Hilfe eines federnden Mittels gegen den Lagerbolzen gedrückt wird.

Drehbar gelagerte Verbindungen sind bekannt. Aus der britischen Patentschrift 9 57 564 ergibt sich ein Bolzengelenk für eine Scheibenbremse. Die beiden Teile des Bolzengelenkes sollen relativ zueinander um einen bestimmten Winkel drehbar sein. Dazu ist der eine Teil des Bolzengelenkes mit einem Bolzen versehen, der in einer Bohrung des anderen Teiles des Bolzengelenkes drehbar angeordnet ist. Der Bolzen ist dabei exzentrisch angeordnet, um an der Innenseite der Bohrung anzuliegen. Um Klappern zu verhindern, wird in der Bohrung weiterhin um den Bolzen eine Gummihülse angeordnet. Die Gummihülse füllt die ganze Bohrung aus. Sie ist so ausgeführt, daß der Bolzen an einer Stelle bündig mit der Oberfläche der Gummihülse liegt. Diese freie Stelle des Bolzens wird dann an die Innenfläche der Bohrung des anderen Teiles des Bolzengelenkes angedrückt. Diese Ausführung des Bolzengelenks ist jedoch für in feinwerktechnischen Geräten verwendete Hebel nicht geeignet. Denn bei der häufigen Bewegung der dort verwendetet. Hebel würde die Gummihülse sehr stark abgenützt werden. Die Folge wäre, daß der Bolzen nicht mehr an der Innenfläche der Bohrung anliegen würde, d. h„ daß der Bolzen keinen definierten Drehpunkt mehr hätte. Weiterhin wird die Bewegung des Hebels durch die Gummihülse behindert. Denn die zum Zusammendrücken der Gummihülse notwendigen Kräfte können bei feinwerktechnischen Geräten nicht aufgebracht werden.

Aus der österreichischen Patentschrift 1 54 843 ist eine andere Lagerung von Wellen bekannt. Dort wird die Welle in ein offenes Lager, das z. B. V-Form hai, gelegt. Die Welle wird nur durch ihre Schwerkraft in dem Lager gehalten. Reicht diese Schwerkraft aber aus um die Welle im Lager zu halten, so wird Stzicb Zc Feder vorgesehen, die die Welle in das User drückt Mit Hilfe der Feder soll also nur die Welle im Laeer gehalten werden. Diese Lagerung ist ebenfalls nicht für feinwerktechnische Geräte geeignet, bei denen die zeitliche Reproduzierbarkeit der Bewegungsabläufe von Bedeutung ist .

Gerade bei Hochgeschwindigkeitsmechanismen, wie sie z. B in der Datentechnik vorkommen, hat die zeitliche Reproduzierbarkeit der Bewegungsabläufe große Bedeutung. Solche Bewegungsabläufe, die reproduzierbar sein müssen, werden auch von Hebeln ausgeführt. Als Beispiel hierfür kann der Schnelldrucker aufgeführt werden Beim Schnelldrucker können die Druckhämmer als Hebel ausgebildet sein oder die Beschleunigung der Druckhämmer wird mit Hilfe von Hebeln veranlaßt Es ist offensichtlich, daß ein einwandfreies Druckbild nur dann erreicht wird, wenn die von den Hebeln durchgeführte Bewegung reproduzierbar ist.

Die Reproduzierbarkeit der Bewegung von Hebeln wird besonders von deren Lagerung beeinflußt. Dabei ist zu beachten, daß bei Datengeräten hohe Anforderungen an die Lebensdauer der Hebel gestellt werden und daß für deren Einbau nur wenig Platz verfügbar ist.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Lagerung von hebeln. Kugelgelagerte Hebel führen zwar reproduzierbare Bewegungen durch, sie genügen aber nicht den Ansprüchen an die Lebensdauer. In einem Federlaeer gelagerte Hebel können exakte Bewegungen ausführen Lager dieser Art haben jedoch einen großen Raumbedarf und sind für teinwerktechnische Geräte daher oft ungeeignet. Hohe Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit zeichnen das Gleitlager aus. Leider ist es durch die erforderliche Schmierung und die Lagerlose meist der geforderten Bewegungspräzision nicht gewachsen.

Die Probleme, die bei der Gleitlagerung von Hebeln auftreten, sind in F i g. 1 und 2 gezeigt. Ein Hebel H. der nur schematisch dargestellt ist, dreht sich um einen Lagerbolzen LB. Im Ruhezustand liegt der Hebel H an einem Ruheanschlag RA an. Auf den Hebel H wirkt eine Rückstellkraft RK, weiterhin greift an dem anderen Hebelarm eine Kraft K an, durch die der Hebel H in Richtung des Pfeiles bewegt wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, entsteht bei einer solchen Lagerung eine Lagerlose LO, in der sich besonders nach längerer Ruhepause Schmierfett ansammelt. Soll der Hebel H bewegt werden, wirkt also eine Kraft K ein, dann dreht sich der Hebel H wegen der Lagerlose zunächst nicht um den Lagerbolzen LB, sondern um den Ruheanschlag RA. Erst nach einer gewissen Zeit schlägt die Lagerlose um und die Drehung des Hebels H erfolgt, wie in F i g. 2 gezeigt, um den Lagerbolzen LB. ]e nachdem, ob der Hebel H die Stellung der F i g. 1 oder die Stellung der F i g. 2 zu Beginn seiner Drehbewegung hat, ist die von dem Hebel ausgeführte Bewegung verschieden. Hinzu kommt noch, daß sich bei einem Hebel nach längerer Ruhezeit in der Lagerlose LO deT F i g. 1 ein Fettpolster bildet, das verhältnismäßig steif ist, und das bewirkt, daß sich der Hebel von Anfang an um den Lagerbolzen LB dreht. Bei der ersten Bewegung des Hebels nach längerer· Ruhezeit dreht sich der Hebel somit sofort um den Lagerbolzen LB, und nicht wie im Dauerbetrieb zunächst um den Ruheanschlag RA.

Alle diese Gründe führen dazu, daß ein im Gleitlager gelagerter Hebel keine reproduzierbare Bewegung ausführt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darum darin, eine drehbar gelagerte Verbin-

dung anzugeben, bei der mindestens ein Hebel auf einem Lagerbolzen in einem Gleitlager gelagert ist, der eine reproduzierbare Bewegung ausführt Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als federndes Mittel pro Hebel eine Vorspannfeder vorgesehen ist, deren eines Ende an einem Hebel befestigt ist und die mit ihrem übrigen Teil so an dem Lagerbolzen angreift, daß die Federkraft den Hebel gegen den Lagerbolzen drückt.

Zweckmäßig ist es, als Vorspannfeder eine Ringfeder zu verwenden. Das eine Ende der Ringfeder ist dann an dem Hebel befestigt. Der gebogene Teil der Ringfeder umfaßt den Lagerbolzen und zieht den Hebel gegen den Lagerbolzen. Durch entsprechende Dimensionierung der Ringfeder kann erreicht werden, daß der Hebel zumindest in der Funktionsphase an der gleichen Seite des Lagerbolzens anliegt. Als Funktionsphase des Hebels wird dabei der Teil der Bewegung des Hebels bezeichnet, der reproduzierbar sein muß. Das kann z. B. bei einem als Druckhammer ausgebildeten Hebel die Bewegung zum Druck sein, während es bei der Rückholbewegung des Hebels nicht mehr auf einen definierten Drehpunkt ankommt.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 3 eine Teilansicht eines in einem Gleitlager gelagerten Hebels und

F i g. 4 die Draufsicht auf diesen Hebel.

In F i g. 3 und 4 ist nur der Teil des Hebels dargestellt, der bei der Lagerung verwendet wird, die übrigen Teile des Hebels können beliebig sein, also etwa die Form haben, die sich aus den F i g. 1 und 2 ergibt.

Ein Hebel H ist auf einem Lagerbolzen LB in einem Gleitlager gelagert Auf den Hebel wirkt z. B. eine Kraft K ein. Um dem Hebel einen definierten Drehpunkt zu geben, ist eine Vorspannfeder RF, die als Ringfeder ausgebildet ist, an dem Hebel H befestigt. Der gebogene Teil der Ringfeder RF umfaßt den Lagerbolzen LB und zieht den Hebel H gegen den Lagerbolzen LB. Damit wird erreicht, daß der Hebel H in der Funktionsphase denselben Drehpunkt hat Es erfolgt somit kein Umschlag der Lagerlose und der Bewegungsablauf des Hebels ist reproduzierbar.

Die Vorspannfeder kann an dem Hebel in einer Ebene befestigt sein, die durch den Mittelpunkt des Lagerbolzens geht und die parallel zu der am Hebel angreifenden, den Hebel bewegenden Kraft liegt.

F i g. 4 zeigt, wie die Ringfeder RF in dem Hebel H befestigt sein kann und wie sie den Lagerbolzen LB umfaßt.

Die Vorspannfeder kann selbstverständlich auch anders ausgebildet sein. Sie muß jedoch gewährleisten, daß während der Funktionsphase des Hebels H kein Umschlag der Lagerlose LO erfolgt. Nur dann nämlich wird erreicht, daß der Bewegungsablauf des Hebels reproduzierbar ist.

Das erfindungsgemäße Lager besitzt alle Vorzüge eines Gleitlagers und erreicht die Bewegungspräzision eines FedTlagers. da die Feder sehr klein sein kann, — die notwendigen Federkräfte sind gering — benötigt diese Lagerart in axialer Richtung nur sehr wenig Raum und ermöglicht ein enges Aneinanderreihen mehrerer Hebel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehbar gelagerte Verbindung, insbesondere für feinwerktechnische Geräte, bei der mindestens ein Hebel auf einem Lagerbolzen in einem Gleitlager gelagert ist, und bei der jeder Hebel mit Hilfe eines federnden Mittels gegen den Lagerbolzen gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Mittel pro Hebel eine Vorspannfeder (RF) vorgesehen ist, deren eines Ende an einem Hebel befestigt ist und die mit ihrem übrigen Teil so an dem Lagerbolzen (LB) angreift daß die Federkraft den Hebel gegen den Lagerbolzen drückt '5

2. Verbindung nach Anspiuch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß als Vorspannfeder eine Ringfeder verwendet ist deren gebogener Teil den Lagerbolzen (LB) umfaßt.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Vorspannfeder an dem Hebel in einer Ebene befestigt ist, die durch den Mittelpunkt des Lagerbolzens (LB) geht, und die parallel zu der an dem Hebel angreifenden, den Hebel bewegenden Kraft liegt.