DE2337309A1

DE2337309A1 - Radiallager

Info

Publication number: DE2337309A1
Application number: DE19732337309
Authority: DE
Inventors: Alfred Pitner
Original assignee: Nadella SA
Current assignee: Roulements Nadella Sa Vierzon Fr
Priority date: 1972-07-24
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1974-02-14
Also published as: GB1433953A; IT998262B; DD111446A5; ES193562Y; YU35472B; ES193562U; US3883194A; YU187673A; FR2193443A5; JPS4957239A; JPS5854283B2; CH567199A5; DE2337309C2; BE801925A; AT323479B; CA1010940A

Description

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München, den J^ J_u|j 1973

Mein Zeichen: P 1668

Anmelder : Alfred Pitner

89, Quai d'Orsay

75 Paris- Frankreich

und

NADELLA

133-137, Boulevard National

92500 Rueil-Malmaison - Frankreich

Radiallager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radiallager mit einer elastischen Muffe, in deren Innerem eine dünnwandige Hülse gehalten ist, deren Innenfläche, die als Lauffläche für Nadeln oder Rollen dient in mehreren in Winkelrichtung voneinander beabstandeten Bereichen den Wälzkörpern verringertes Umlaufspiel gewährt. Aufgrund ihrer Dünnwandigkeit ist die in diesem Zusammenhang verwendete Hülse elastisch und läßt sich unter der Wirkung der durch die Wälzkörper auf

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sie ausgeübten Kräfte in radialer Richtung deformieren.

Gemäß dem französischen Patent 1 507 257, in dem ein derartiges Lager beschrieben ist, wird das verringerte oder zu Null gemachte Spiel durch die örtliche Kompression einer dünnwandigen zylindrischen Hülse erhalten, die aufgrund einer in den entsprechenden Zonen der elastischen Muffe vorgesehenen größeren Stärke zustandekommt. Bei bestimmten An» Wendungen wie z.B. beim Einbau auf die Lenk säule eines Automobils können die radialen Kräfte ganz erheblich sein, weswegen der elastischen Muffe zusätzlich die wichtige Aufgabe zufällt, die beim Betrieb des Automobils aufgenommenen Schwingungen zu dämpfen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, als Material zur Herstellung der Muffe ein sehr weiches Elastomer zu verwenden und ihr eine relativ große Stärke zu geben. Unter diesen Umständen ist es praktisch unmöglich, die Muffe so auszubilden, daß sie örtlich begrenzt einen ausreichenden Druck auf die dünnwandige zylindrische Hülse ausüben kann, um das gewünschte verringerte Spiel zu erhalten und im Betrieb auch aufrecht zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für diese Anwendungsfälle die Konstruktion eines Lagers anzugeben, bei dem diese Probleme nicht mehr auftreten. In Abweichung von der Ausbildung bekannter Lager wird zur Lösung der erwähnten Aufgabe bei einem Radiallager der obengenannten Art der Hülse ein unregelmässiges Profil gegeben, das in Umfangsrichtung abwechselnd zylindrische Segmente, die übliches radiales Spiel zulassen und nach innen zurückgesetzte Segmente begrenzt, die mit den Bereichen zusammenfallen, in denen das radiale Umlaufspiel verringert oder zu Null gemacht ist. Die Verringerung des Spiels wird also schon unabhängig von einem Kompressionsdruck erhalten, der durch die elastische Muffe ausgeübt wird. Sie kommt dadurch zustande, daß die Hülse von vorneherein eine bestimmte Ausbildung erhält, die in relativ einfacher Weise in einem Tiefziehvorgang, der von einem Ziehvorgang in einer geeigneten Matrize gefolgt ist, erhalten werden kann. Die gemäß der Er-

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findung verwendete Muffe legt sich eng an die zurückgesetzten zylindrischen Bereiche an, ohne einen Druck auszuüben, wodurch sie diese bei der Aufnahme radialer Belastungen unterstützt, die durch die Wälzkörper auf sie ausgeübt werden.

Die Verwendung einer dünnwandigen vorgeformten Hülse, bei der Segmente unterschiedlichen Durchmessers aufeinanderfolgen ist im Zusammenhang mit Lagern schon bekannt, insbesondere durch das vorerwähnte französische Patent, bei diesen bekannten Vorschlägen kommt die dünnwandige Hülse jedoch direkt, ohne Zwischenfügung einer elastischen Muffe auf einem starren Stützelement zu Anlage. Im Falle der vorliegenden Erfindung werden die Kräfte nicht durch Deformation der vorgeformten Hülse zwischen den starren Abstützsegmenten sondern durch Deformation der elastischen Muffe übertragen, auf der sowohl die Segmente mit verringertem Durchmesser als auch die übrigen Segmente zur Anlage kommen. Die Tatsache, daß jegliche starre und gegebenenfalls direkte Berührung bei der Kraftübertragung vermieden wird, ist übrigens eine wesentliche Bedingung dafür, daß die Schwingungen nicht weitergegeben werden.

Um die Beibehaltung der Gesamtform der dünnwandigen Hülse zu gewährleisten und damit den zurückgesetzten Zonen, aufgrund deren das verringerte Spiel entsteht, eine radiale Deformierung unter Umständen zu gestatten, unter denen die Mantellinieizueinander und zur Lagerachse parallel bleiben, ist es vorteilhaft eine besondere Ausbildung zu wählen, durch die der Widerstand gegen eine solche Deformation längs ein und derselben Mantellinie am besten annähernd gleich groß gemacht wird.

Es ist daher möglich, an Stelle einer Schulter, die als Versteifungsrippe dient, an den Enden der zurückgesetzten Segmente Laschen vorzusehen, die in axialer Richtung einen schwimmenden Ring halten, an dem eines der Enden der Wälzkörper oder einer der Ränder des die Wälzkörper haltenden Käfigs gleitend zur Anlage kommen kann. Auf diese Weise wird

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die Ausrichtung der Wälzkörper, bei denen es sich vorzugsweise um Nadeln handelt, beibehalten. Ausserdem kann das Angreifen der Wälzkörper, die sich in einem Bereich großen Durchmessers der Hülse befinden, an einem Bereich mit verringertem Durchmesser erfolgen, ohne daß ein Hub oder eine Auslenkung der Wälzkörper erforderlich ist.

Dieser gute Halt der Wälzkörper kann noch dadurch verbessert werden, daß die das verringerte oder zu Null gemachte Spiel bedingenden Bereiche so groß sind, daß eine große Anzahl von diametral einander gegenüberstehenden Wälzkörpern sich in den zurückgesetzten Bereichen befinden können.

Es ist ausserdem möglich, an wenigstens einem Ende der Hülse einen radialen Bund vorzusehen, der in Umfangsrichtung verlaufende und an die zurückgesetzten Bereiche angrenzende Ausschnitte aufweist, die es möglich machen, eine gewisse Festigkeit der Hülse im Ganzen zu erzielen, dabei jedoch die Möglichkeit einer radialen Deformation der zurückgesetzten Bereiche beizubehalten. Der radiale Bund kann sich von der Hülse aus nach aussen oder nach innen erstrecken.

Um die elastische Muffe beim Einsetzen des Lagers in seinem Gehäuse zu schützen, kann diese Muffe in einen Einsatz geschoben sein, der beispielsweise aus Plastikmaterial besteht und der eine Feinbearbeitung der Innenfläche des Lagergehäuses überflüssig macht.

Es ist auch möglich, eine Abdichtung der Anordnung dadurch sicherzustellen, daß der elastischen Muffe wenigstens eine ringförmige Verlängerung gegeben wird, die eine radiale Dichtungslippe bildet. Letztere steht gegebenenfalls mit den radialen Laschen der vorgeformten Hülse in Berührung.

Nachstehend¹ wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt durch ein in seinem Gehäuse angebrachtes Lager.

Fig. 2 die perspektivische Ansicht der Hülse und der Nadeln des Lagers gemäß Fig. 1, aus der auch die axiale Halterung eines den Nadeln benachbarten Ringes sichtbar wird.

Fig. 3 eine der in Fig. 1 gezeigten Ansicht entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform.

Fig. 4 die Vorderansicht einer mit einem radialen Bund versehenen Hülse.

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4.

Fig. 6 die Teilansicht einer Variante der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform.

Fig. 7 einen dementsprechenden Schnitt.

Fig. 8 die perspektivische Teilansicht einer Hülse, die radiale Halteränder aufweist.

Fig. 9 den Längsschnitt eines Lagers, das eine Hülse gemäß Fig. 8 aufweist.

In die Bohrung 1 des in der Fig. 1 dargestellten Stützelementes B ist ein Einsatz 2 eingepreßt, der beispielsweise aus Plastikmaterial oder aus Pappe besteht und der eine beispielsweise aus einem Elastomer bestehende elastische Muffe 3 ummantelt, die eine mittige Öffnung 4 aufweist, in der eine aus sehr dünnen Blech bestehende Hülse 6 gehalten wird, deren Innenfläche 7 die äussere Lauffläche für einen Kranz von Nadeln bildet. Die Nadeln 8 werden von einem Käfig 9 gehalten und rollen auf der Aussenflache 11 einer Welle A ab.

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Die aus dünnem Blech bestehende Büchse 6 ist entsprechend einem unregelmässigen Profil gefertigt, das drei zylindrische Segmente von großem Durchmesser a, b und c begrenzt, die sich mit zylindrischen Segmenten p, q und r abwechseln, wobei letztere nach innen hin versetzt sind, so daß für die Nadeln 8 ein verringertes und vorzugsweise zu Null gemachtes Umlaufspiel vorhanden ist.

Die Bereiche p, q und r, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, erstrecken sich über einen Winkelbereich, der größer als 60° ist, d.h. größer als derjenige der Zwischenbereiche a, b und c großen Durchmessers, so daß diametral einander gegenüberliegende Nadeln sich gleichzeitig im Bereich zurückgesetzter Zonen befinden, wo das Umlaufspiel verringert ist..

Die Kontur der inneren Öffnung 4 der aus Elastomer bestehenden Muffe 3 kann ihrerseits in der Veise ausgebildet sein, daß sie sich der df Inn en Hülse anpaßt und daß auf die Aussenfläche derselben überall ein gleichgroßer Druck ausgeübt wird.

Gemäß dem französischen Patent 2 036 442 ist es möglich, eine geschlitzte Hülse 4 mit dementsprechend erhöhter Elastizität zu verwenden.

Wie die Fig. 2 zeigt weist jeder verringertes Spiel bedingender Bereich p, q, r eine oder mehrere axiale Laschen 12 auf, deren freies Ende eine radiale Flanke 13 bildet, die in axialer Richtung einen Ring 14 hält, der mit dem entsprechenden Rand 9a des Käfigs 9 in gleitender Berührung steht. Es können noch entgegengesetzt gerichtete axiale Laschen vorgesehen sein, um einen anderen Ring 14 in axialer Richtung zu halten, der dem anderen Rand des Käfigs 9 benachbart ist.

Gemäß Fig. 3 ist die aus Elastomer bestehende Muffe 3 direkt in die Bohrung 1 des Stützelementes B eingepreßt, die Nadeln 8 stehen in diesem Falle miteinander in Berührung.

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Gemäß den Fig. A und 5 weist die Hülse an ihrem einen Ende oder an beiden Enden einen radialen Bund 16 auf, der sich nach aussen hin erstreckt und der Hülse im Ganzen eine gewisse Formstabilität verleiht, es jedoch zuläßt, daß die nach innen zurückversetzten Segmente p, q, r sich unter der Einwirkung der Nadeln in radialer Richtung verformen, was dadurch möglich ist, daß dieser Bund 16 in Umfangsrichtung verlaufende Ausschnitt 17 aufweist, die an die Bereiche p, q, r angrenzen und in Umfangsrichtung sich gleichweit wie diese Bereiche erstrecken,

Gemäß den Fig. 6 und 7 ist der radiale Bund 26 nach innen hin gerichtet im Gegensatz zu dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten nach aussen gerichteten Bunde. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 befinden sich radiale Ränder 18 an den axialen Enden der Segmente a, b, c großen Durchmessers, um unter gleitender Berührung die Ränder des Käfigs 9 zu halten.

Gemäß Fig. 9 weist die aus einem Elastomer bestehende Muffe 23 einen radialen Rand 23a auf, der ihren Halt in einer Längsrichtung dadurch sicherstellt, daß er auf einer Schulter 21 des Stützeleaentes B zur Anlage kommt. Die dünnwandige Hülse 6, die zu einem ungleichaässigen Profil vorgeformt ist, hat, wie auch Fig. 8 zeigt, radiale Ränder 18, an denen ringförmige Verlängerungen 23b der Muffe 23 anliegen, die zwei die Welle A gleitend berührende Dichtungslippen 24 bilden. Die Ränder 18 der Hülse bilden eine gewölbte Fläche, die ein Vorbeibewegen des Käfigs 9 erleichtert.

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ORlQlNAl.

Claims

Patentansprüche

Radiallager mit einer elastischen Muffe, in deren Innerem eine dünnwandige Hülse gehalten ist, deren Innenfläche, die als Lauffläche für Nadeln oder Rollen dient, in mehreren in Winkelrichtung voneinander beabstandeten Bereichen den Wälzkörpern verringertes Umlaufspiel gewährt und die aufgrund ihrer Dünnwandigkeit elastisch ist und sich unter der Wirkung der durch die Wälzkörper auf sie ausgeübten Kräfte in radialer Richtung deformieren läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) ein unregelmässiges Profil aufweist, das in Umfangsrichtung abwechselnd zylindrische Segmente (a, b, c), die übliches radiales Spiel zulassen und nach innen zurückgesetzte Segmente (p, q, r) begrenzt, die mit den Bereichen zusammenfallen, in denen das radiale Umlaufspiel verringert oder zu Null gemacht ist.

Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe (3) an ihrer Innenseite so ausgebildet ist, daß sie dort ein Profil aufweist, das sich an das Profil der dünnwandigen Hülse anschmiegt.

Lager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (3) in einem beispielsweise aus Pappe, aus einem Plastikmaterial oder aus Blech bestehenden Einsatz (2) gehalten ist, der in die Bohrung (1) eines Stützelementes (B) eingesetzt ist.

Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe (3) auf die gesamte Aussenflache der Hülse (6) einen radial gerichteten Druck ausübt.

Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein zurückgesetztes Segment

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bzw. Bereich (ρ, q, r) an wenigstens einem Ende mit Laschen (12, 13) versehen ist, die in axialer Richtung einen schwimmenden Ring (14) halten, mit dem eines der Enden der Wälzelemente (8) oder einer der Ränder (9a) des die Wälzelemente haltenden Käfigs (9) in gleitende Berührung kommt.

6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) an mindestens einem ihrer beiden Enden einen radialen Bund (16) aufweist, der im Bereich jeder der zurückgesetzten Segmente bzw. Zonen (p, q, r) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Ausschnitt (17) hat, der diesen Zonen ermöglicht, sich in radialer Richtung zu deformieren.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Bund (16) von der Hülse (6) aus nach aussen verläuft.

8. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Bund (16) sich von der Hülse (6) nach innen erstreckt.

9. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und die Ausdehnung in Umfangsrichtung der zurückgesetzten Bereiche, die ein verringertes Umlaufspiel zulassen, derart gewählt sind, daß einander diametral gegenüberliegende Wälzkörper (8) gleichzeitig mit den zurückgesetzten Bereichen (p, q, r) in Berührung stehen.

10. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei zurückgesetzte Bereiche (p, q, r) vorhanden sind.

11. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente bzw. Bereiche (a, b, c) mit einem

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Durchmesser, der übliches Spiel zuläßt, an wenigstens einem ihrer Enden radiale Flanken (18) aufweisen, die den die Wälzkörper (8) haltenden Käfig (9) in axialer Richtung halten.

12. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe (23) wenigstens eine ringförmige Verlängerung (23h) aufweist, die eine radiale Dichtungslippe (24) bildet.

13. Lager nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Verlängerung (23b) oder jeder der ringförmigen Verlängerungen an den radialen Flanken (18) der Hülse (6) anliegen.

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