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Lager Die Erfindung bezicht sich auf ein Lager bestehend @us einem
Inneuring, einem Außenring und mehreren zwischen diesen Ringen angeordneten Gliedern
mit kreisförmigem querschnitt, die mit der äußeren Umfangsfläche des Innenringe
und der inneren Umfangsfläche des Außenrings in punkt- oder linienförmiger Berührung
stehen und in ihrer Bewegung der Drehung eines der Ringe folgen.
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Allgemein bekannt sind als Lager sogenannte Kugel-oder Rollenlager,
die einen Innen- und einen Außenring und mehrere zwischen den beiden Ringen angeordnete
Stahlkugeln oder -rollen umfassen, und feststehende Achslager, die die Form eines
aus Metall, wie Rotguß, oder aus einem Material Wie Kunstharz mit Schmiereigenschaften
hergestellten Hohlzylinders haben. Das Kugel-oder Rollenlager hat einen außerordentlichen
mechanischen Vorteil in der Hinsicht, daß die Kugeln oder
Rollen
abrollen, um wirksam den deibungswiderstand auf einer Drehachse zu mindern, wohingegen
es die Hachteile hat, daß es der Schmierung bedarf und teuer is@ da der für die
kugeln oder Rollen wesentliche hohe Grad an kugeliger oder zylindrischer Gestalt
eine ausgezeichnete Herstellungstochnik und -ausrüstung erfordert. Bei Lagern dieser
Art macht außerdem ein Ausfall der Schmierung die Rollelemente (Wälzkörper0 nicht
länger glatt und leicht rollbar und erzeugt schließlich auch eine ungleichmäßige
Abnntzung an den Rollelementen, so daß sie nicht £ehr rollen Können.
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Wenn sie bei ihrem Einsatz Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt sind,
sind sie rostanfällig und ebenfalls nicht mehr imstande zu rollen.
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Das Achslager, das bloß die Form eines darum herum angepaßten und
eine Drehachse tragenden Zylinders hat, ist einfach im Aufbau und kostengünstig,
aber es arbeitet mit einer sich über den gesamten Bereich seiner Lagerfläche erstreckenden
Flächenberührung und ist deshalb im Gegensatz zu Kugellagern zum Gebrauch in einem
Mechanismus ungeeignet bei dem hohe Drehgeschwindigkeit und Genauigkeit kritisch
sind. So finaet das Achslager von Natur aus begrenzte Anwendungen und wird allein
als ein einfaches Lager verwendet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Lager
azus besser geeignetem Material za schaffen, das aus einem Innenring und einem Außenving
besteht und in dem ringförmigen Zwischenraum ein Zwischenglied enthält, das mit
den Ringen in punkt- oder linienförmiger Berührung steht und der @rchung eines der
Ringe :Folgt. Das Lager soll gewisse Dimensionsabweichungen (Toloranzen) sclbst
ausgleichen und für einen verlängerten Zeitraum ohne Schmierung arbeiten können.
Es soll ein ausgezeichnetes Lager geschaffen werden, dessen Einzelteile leicht herzustellen
sowie in einfacher Weise zusammenzusetzen und auseinanderzunehmen und außerdem unanfällig
gegen Rost sind, auch wenn das Lager in feuchter Umgebung oder in Wasser verwende-t
wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Lager aus einem
passend auf eine Achse montierbaren Innenring, einem als Außenring dienenden und
den Innenring konzentrisch umgebenden Gehäuse, einem in einen ringförmigen Raum
zwischen dem Innenring und dem Gehäuse leer drehbar eingepaßten, der Drehung des
Innenrings oder des 5 Gehäuses folgend gleitend drehbaren ringförmigen Zwischenglied
und einem zur Halterung des ringförmigen Zwischengliedes in seiner Stellung
in
eine offene -Seite des Gehäuses eingopaßten Haltering besteht, wobei das ringförmige
Zwischenglied aus mehreren au einer kreisförmigen Anordnung. gleich weit voneinander
entfernten Gliedern mit Kreisförmigem Querschnitt und aus diese Glieder in Form
eines Ringes untereinander verbindenden Verbindungsstegen besteht.
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Vorzugsweise bestehen Teile oder die Teile des Lagers aus Kunststoff.
So kann vorteilhaft wenigstens das auf einer kreisförmigen Anordnung gleich weit
voneinander entfernte Glieder mit kreisförmigem Querschnitt und die Glieder verbindende
Verbindungsstege umfassende, ringförmige Zwischenglied einstückig aus Polyacetal,
Polyamid-Harz oder einem ähnlichen steifen Kunstharz in Form hergestellt sein.
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Das ringförmige Zwischenglied ist zweckmäßig gleitend drehbar, wobei
die Glieder mit kreisförmigem Querschnitt zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Innenrings und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses angeordnet sind und mit ihnen
in punktförmiger oder linienförmiger Berührung stehen.
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Einer der Verbindungsstege des ringförmigen Zwischengliedes kann weggeschnitten
und das Zwischenglied ein gespaltener Ring sein.
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Die Glieder des ringförmigen Zwischengliedes sind vorteilhaft kugelförmig
oder zylinderförmig.
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Die zylinderförmigen Glieder können ein mittiges Loch aufweisen, in
das bei Bedarf ein Verst;)kungsmaterial eingeschoben werden kann.
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Teile des Lagers können auch aus vorzugsweise 01 enthaltendem porösen
Metall bestehen.
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Insbesondere das Zwischenglied des erfindungsgemäßen Lagers wird vorzugsweise
aus Kunststoff in Form hergestellt, un& zivar als einstückiger Ring von bestimmter
Form, ungleich den herkömmlicherweise verwendeten Kugeln oder Rollen, die sich einzeln
und unabhängig drehen können. Das ringförmige Zwischenglied ist in einen ringförmigen
Raum zwischen dem Innenring und dem als Außenring dienenden Gehäuse angeordnet und
gleitet in linien- oder punktförmiger Berührung mit den Ringen, indem es der Drehung
eines der Ringe folgt.
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Durch die Verwendung von Kunststoff insbesondere für das Zwischenglied
werden Dimensionsabweichungen (Toleranzen) durch die dem Kunststoff eigene Elastizität
ausgeglichen,
und das Lager kann für einen verlängerten Zeitraum ohne Schmierung arbeiten. Das
Vorsehen eines mittigen Loches in den Einzelgliedern des Zwischengliedes erhöht
deren Elastizität.
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Die Einzelteile des Lagers sind leicht in Form herzustellen und können
auch leicht auseinander genoemen und zusammenges@tzt werden; sie sind auch in feuchter
Umgebung rostfrei.
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Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unte Bezugnahme
auf die anhängende Zeichnung.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Lagers.
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Fig. 2 ist ein seitlicher Aufriß desselben Lagers im Vertikalschnitt.
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Fig. 3 ist ein vertikal geschnittener seitlicher Aufriß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 4 ist ein vertikal geschnittener seitlicher Aufriß, der ein Axialdrucklager
als eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Fig. 5 ist ein seitlicher Aufriß eines Gehäuses, das als Außenring
des Lagers dient; dabei ist die obere Hälfte des Gehäuses im Schnitt dargestellt.
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Fig. 6 ist ein seitlicher Aufriß eines Innenrings, dessen obere Hälfte
in gleicher Weise im Schnitt dargestellt ist.
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Fig. 7 ist ein seitlicher Aufriß eines Halterings, dessen obere Hälfte
in gleicher Weise im Schnitt dargestellt ist.
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Fig. 8 ist eine Vorderansicht eines ringförmigen Zwischengliedes,
das passend um den Innenring herumgelegt ist; die obere Hälfte der Anordnung ist
im Schnitt dargestellt.
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Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des ringförmigen Zwischengliedes.
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Fig. 10 ist eine Abwicklung des Zwischengliedes im Vertikalschnitt.
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Fig. 11 ist eine ähnliche vertikal geschnittene Ansicht die ein anderes
Beispiel des -.vriscllengliedes zeigt Gemäß den Fig. 1 bis 4 umfaßt der auf einer
feststehenden oder sich drehenden Achse 2 passend montierte Innenring 1 einen hohlzylindrischen
Teil ia und an den entgegengesetzten Enden des zylindrischen Teils la einstückig
mit ihm ausgebildete Begrenzungsränder Ib und 1c. Der zylindrische Teil 1a hat einen
hohlen Teil 1d, in der die Achse 2 eingepaßt ist, um dieselbe zu tragen. Der Innenring
1 kann, wenn gewünscht, an der Achse 2 mit einem Befestigungskeil 2a oder anderen
geeigneten Mitteln befestigt sein. bin Gehäuse 3, das als Außenring dient, umfaßt
einen zylindrischen Teil 3a mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser
des zylindrischen Teils 1a des Innenrings 1, und einen von dem einen Ende des zylindrischen
Teils 3a nach innen überstehenden und mit diesem einstückig ausgebildeten Begrenzungsrand
3b. Der zylindrische Teil 3a ist an seinem anderen Ende mit einer Abstufung 3c ausgebildet,
um einen Haltering 4 darin
einzupassen. Einstückig mit dem Haltering
(Sprengring) 1 ist ein nach innen ragender Rand (Flansch) 4a ausgebilast, der, wenn
der Haltering 4 in das Gehäuse 3 eingepaßt ist, dem Begrenzungsrand 3b gegenüber
steht.
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Sowohl der Innenring 1 als auch das Gehäuse 3 und der Haltering 4
sind einstückig aus Polyacetal, Polyamid-Harz oder ähnlichem steifen Kunstharz oder
aus einem Malerial in Form hergestellt, das vorbereitet wurde, indem zu einem solchen
Harz Fluor enthaltendes Harz hinzugefügt wurde, was einen besseren Schmiereffekt
ergibt. Jedoch, wenn es Verwendungsort und Bedingungen zulassen, ist auch ein anderes
geeignetes Material, wie Metall oder Öl enthaltendes poröses Metall verwendbar.
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Wie aus Fig. 9 zu ersehen ist, umfaßt ein ringförmiges Zwischenglied
5 mehrere kleine Glieder 5a von kreisförmigem Querschnitt, die (untereinander) dieselbe
Große und dieselbe Form haben und in einer kreisförmigen Anordnung gleich weit voneinander
entfernt sind, sowie Verbindungsstege 5b, die die Glieder 5a in Form eines einstückigen
Rings verbinden. Wenn die Glieder 5a mit kreisförmigen Querschnitt zylindrisch
sind,
sind die diametral einander gegenüber liegenden äußeren Hmfangsabschnitte der Glieder
5a durch die Verbindungsstege 5b so miteinander verbunden, da; die Achsen der Glieder
5a parallel zur Achse 2 zu liegen kommen. Wenn einer der Verbindungsstege 5b aus
dem ringförmigen Zwischenglied 5 entfernt wird, orbält man ein Zwischenglied von
der Form eines Spaltrings, der bequem montierbar oder entnehmbar ist und mit guten
Ergebnissen funktioniert, da die Ringform dismetral veränderbar ist.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen ein ringföfl:iges Zwischenglied 5 von gespaltener
Form, bei dem der Bing, wie bei 5c gezeigt, zum Teil weggeschnitten ist. Das ringförmige
Zwischenglied 5, das die Glieder 5a und die Verbindungsstege 5b als einstückigen
Körper umfaßt, ist aus Polyacetal, Polyamid-Harz oder ähnlichem steifen Kunstharz
oder aus einem Material in Form hergestellt, das vorbereitet wurde, indem zu einem
solchen Har Fluor enthaltendes Harz hinzugefügt wurde, was einen besseren Schmiereffekt
ergibt. Das ringförmige Zwischenglied 5 ist in einem ringförmigen Raum b zwischen
den Innenring 1 und dem als Außenring dienenden Gehäuse 3 untergebracht. Demgemäß
hat das Zwischenglied 5 einen Außendurchmesser D, der gleich dem oder geringfügig
Kleiner
als der Innendurchmesser des zylindrischen Teils 3a des Gehäuses 3 ist, und einen
Innendurchmesser d, der gleich dem oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des zylindrischen Teils 1a des Innenrings 1. Das ringförmige Zwischenglied 5 hat
eine solche Breite W, daß es etwas lose zwischen die einander gegenüber liegenden
Ränder 1b und 1c des Innenrings pa@t.
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Das erfindungsgemäße Lager wird in der folgenden Weise zusammengesetzt:
Zuerst wird das ringförmige Zwischen-~ ¼ 5 um den zylindrischen Teil 1a des Innenrings
gelegt. Da der Ausschnitt 5c es erlaubt, das ringförmige Zwischenglied 5 diametral
auszuweiten, kann das ringförmige Zwischenglied 5 trotz der vorgesehenen Ränder
1b und 1c leicht angebracht werden.
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Wenn das ringförmige Zwischenglied 5 so um den Innenring 1 gelegt
ist, befinden sich die Glieder 5a mit kreisförmigen Querschnitt, die durch die Verbindungsstege
5b untereinander verbunden sind, zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern
1b und 1c, in Berührung mit der äußeren Umfangsfläche 1e des zylindrischen Teils
ia und können, wie in Fig. 8 gezeigt, sich um den zylindrischen Teil 1a drehen.
Sodann wird der Innenring 1 mit dem darauf montierten Zwischenglied
Es
wird zum Beispiel angenommen, daß das Gehäuse 3 sich um den an der Achse 2 befestigten
Innenring -I dreht. Wenn sich das Gehäuse 3 dreht, dreht sich auch des ringför@ige
-.T.fisctlerlglied 5 gleitend in linien-13rmiger Berübrung mit dem Innenring 1 und
dem Gehause 3 und folgt dabei der Drehung des Gehäuses 3 i@ derselben Richtung.
Wenn sich der Innenring 1 mit de. Achse 2 dreht, dreht sich das ringförmige Zwischenglied
5 gleitend, um der Drehung des Innenrings 1 zu folgen. In jedem Fall findet deshalb
die Drehung mit großer Leichtigkeit und Glattheit statt.
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Fig. 3 zeigt durch Verbindungsstege 5b untereinander verbundene Glieder
5a', die kugelförmig sind und deshalb mit punktförmiger Berührung arbeiten. Obwohl
nicht dargestellt, können die oben erwähnten Glieder als Alternative auch die Form
eines Ellipsoids haben.
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In Fig. 4 ist ein die vorliegende Erfindung enthaltendes Axialdrucklager
dargestellt, bei dem die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Teils 1a des Innenrings
1 konusförmig abgeschrägt ist und die innere Umfangsfläche 3d des zylindrischen
Teils 3a des Gehäuses 3 in gleicher Weise abgeschrägt ist, um ein konisches ringförmiges
Zwischenglied 5 dazwischen zu lagern.
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5 in das Gehäuse 3 von dessen offener Seite her eingesetzt. Der Haltering
4 wird dann in die Abstufung 3c in dem offenen Ende des Gehäuses 3 eingedrückt.
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Infolgedessen kommt der Rand 3b auf der einen Seite des Gehäuses 3
mit dem einen Ende des Zwischengliedes 5 in Eingriff, während der Rand 4a des Halteringes
4 mit dem anderen Ende des Zwischengliedes 5 auf der anderen Seite des Gehäuses
3 in Eingriff kommt, wodurch das Zwischenglied 5 gegen leere Bewegung in der axialen
Richtung in Stellung gehalten wird. So sind die Teile vollständig zusammengesetzt.
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Um das Lager auseinanderzunehmen, wird zuerst der Haltering 4 entfernt,
um dadurch einen der Ränder von dem Gehäuse 3 zu entfernen. Das Zwischenglied 5
wird dann von dieser Seite dem Gehäuse 3 entnommen.
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Wenn das ringförmige Zwischenglied 5 in der oben beschriebenen Weise
zwischen dem Innenring 1 und den Gehäuse 3 angeordnet ist, befinden sich die durch
die Verbindungsstege 5b untereinander verbundenen Glieder 5a in einer linienförmigen
Berührung mit der inneren Umfangsfläche 3d des Gehäuses 3 und der äußeren Umfangsfläche
le des Innenrings 1.
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Obwohl der Haltering 4 bei der dargestellten Ausführungsform in die
rechte Seite des Gehäuses 3 eingepaßt ist, kann er alternativ auch in die linke
Seite eingepaßt erde.
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Fig. 11 zeigt ein anderes Beispiel des Zwischengliedes 5, bei dem
jedes zylindrische Glied 5a ein mittiges aufweist Loch 5d, um dem Zwischenglied
5 eine Dämprungseigen schaft zu verleihen. Alternativ kann ein Verstärkungsmaterial
5e in das Loch 5d eingeschoben werden, um dem Zwischenglied 5 eine bessere Festigkeit
zu verleihen.
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Die äußere Umfangsfläche 4b des Halterings 4 und die innere Umfangsfläche
der Abstufung 3c des Gehäuses 3 können konusförmig abgeschrägt sein, um sie mit
einem nach innen zunehmenden Durchmesser zu verschen. Wenn der Haltering 4 dann
kräftig in die Abstufung 3c eingedrückt wird, wird der Haltering 4 stärker in seiner
Stellung, wie in einer Schnappbefestigung, gehalten.
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Wo die Notwendigkeit, das Lager auseinanderzunehmen, nicht besteht,
kann außerdem der Haltering 4 an das Gehäuse 3, wie darin eingepaßt, angeschweißt
sein, wodurch der Haltering 4 unentnehmbar gemacht wird.
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Mit der Erfindung wurde ein Lager geschaffen, das einen auf eine Achse
montierbaren innering 1, ein als Außenring dienendes und den Innenring 1 konzentrisch
umgebendes Gehäuse 3, ein in einen ringförmigen Raum zwischen dem Innenring 1 und
dem Gehause 3 leer drehbar eingepaßtes, ringförmiges Zwischenglied 5 und einen zur
Halterung des ringförmigen Zwischengliedes 5 in seiner Stellung in eine oftene @eite
des Gehäuses 3 eingepaßten Halterings 4 umfaßt. Das ringförmige Zwischenglied 5
besteht vorzugsweise aus mehreren Gliedern 5a mit kreisförmigem Querschnitt, die
in einer kreisförmigen Anordnung gleichmäßig voneinander entfernt sind, und aus
die Glieder 5a in Form eines Ringes miteinander verbindenden Verbindungsstegen 5b.
Das-Zwischenglied 5 ist in punkt- oder linienförmiger Berühring mit der äußeren
Umfangsfläche des Innenrings 1 und de;- inneren Umfangsfläche des Gehäuses 3 gleitend
drehbar.
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Obwohl vorstehende Ausführungsbeispiele der Erfindung mit einer gewissen
Ausführlichkeit beschrieben worden sind, versteht es sich, daß verschiedene Absandlungen
im Aufbau und Modifikationen der Teile vorgenommen
werden können,
ohne daß der Gedanke der Erfindung verlassen wird, wie auch die Erfindung nicht
auf die gegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
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Im übrigen sind die Merkmale der Ausführungsbeispiele austauschbar,
sofern sie sich nicht widersprechen.
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Patentansprüche