DE2508014C3

DE2508014C3 - Stoßdämpfendes Unruhwellenlager mit darin gelagerter Unruhwelle

Info

Publication number: DE2508014C3
Application number: DE19752508014
Authority: DE
Inventors: Paul La Chaux-de-Fonds Piguet (Schweiz)
Original assignee: Portescap SA
Current assignee: Portescap SA
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1977-12-15

Description

Die Erfindung betrifft ein stoßdämpfendes Unruhwellenlager mit darin gelagerter Unruhwelle, welches einen Lagerkörper mit einer Öffnung für den Durchtritt des Wellenansatzes der Unruhwelle sowie mindestens ein Lagerorgan aufweist, welches den Wellenzapfen aufnimmt und sich unter der Einwirkung eines durch den Wellenzapfen übertragenen Stoßes elastisch verformen oder verschieben kann.

Stoßdämpfende Unruhwellenlager und die entsprechenden Unruhwellen sind so ausgebildet, daß die Wellenzapfen nicht aus dem Loch des Lagerorgans heraustreten, solange das Werk sich nicht verformt. Es ist jedoch möglich, daß sich unter der Wirkung eines heftigen Stoßes das Werk und insbesondere der Unruhkloben durchbiegen und damit der axiale Abstand der gegenüberliegenden Lager sich so vergrößert, daß wenigstens ein Ende der Unruhwelle aus seiner Lagerung heraustreten kann. Nach dem Stoß nimmt die Welle wieder ihre ursprüngliche Stellung ein, der Wellenzapfen ist jedoch dabei im allgemeinen nicht mehr in einer zu seiner Lagerung koaxialen Stellung. Daraus folgt, daß im Augenblick, in dem der Wellenzapfen wieder in seine Lagerung eintritt, die Wand am Eingang des Lagerloches verletzt werden kann oder der Wellenzapfen selbst beschädigt werden kann, je nach Art des Lagers und der Härte der verwendeten Materialien.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein stoßdämpfendes Unruhwellenlager mit darin gelagerter Unruhwelle zu schaffen, bei dem der Wellenzapfen in bezug auf seine Lagerung so vorzentriert wird, bevor er in diese eintritt, daß weder die Wand am Eingang des Lagerungsloches noch der Wellenzapfen selbst beschädigt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wellenansatz der Unruhwelle in an sich bekannter Weise eine Verdickung aufweist, die zwischen einem zylindrischen Teil und dem Wellenzapfen angeordnet ist, daß die Öffnung des Lagerkörpers in an sich bekannter Weise einen zylindrischen äußeren Teil aufweist, auf den nach innen ein sich erweiternder Teil folgt und daß der sich erweiternde Teil dem Wellenansatz ein mit der Entfernung des Wellenzapfens aus seiner normalen Arbeitsstellung in axialer Richtung nach außen kontinuierlich abnehmendes seitliches Spiel gibt, wobei, wie an sich bekannt, die Differenz zwischen dem kleinsten Durchmesser der Öffnung des Lagerkörpers und dem größten Durchmesser der Verdickung des Wellenansatzes gleich oder kleiner ist als die Differenz zwischen einerseits dem Durchmesser des zur Aufnahme des Wellenzapfens dienenden Loches im Lagerorgan auf der Höhe, auf welcher sich der Rand des Wellenzapfens befindet, wenn der den größten Durchmesser besitzende Teil des Wellenansatzes sich auf der Höhe des inneren Randes des zylindrischen Teils der Lagerkörperöffnung befindet, und andererseits dem Durchmesser des Wellenzapfenendes.

Die vorstehend als an sich bekannt gekennzeichneten Merkmale können der CH-PS 3 92 396 und der CH-PS 5 14176 entnommen werden. Bei den aus diesen Patentschriften bekannten Wellenlagern handelt es sich jedoch nicht um stoßdämpfende Lager, so daß in diesen bekannten Merkmalen nur eine formale Übereinstimmung zwischen dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung und den vorbekannten Patentschriften besteht. So ist das Hauptmerkmal der Erfindung, wonach bei eventueller axialer Entfernung des Wellenzapfens aus dem Lager das seitliche Spiel abnimmt, bei den Entgegenhaltungen nicht vorhanden. Der mit der Erfindung erzielte Fortschritt, daß der Wellenzapfen beim Wiedereintritt in sein Lagerungsloch so geführt wird, daß weder das Lager noch der Wellenzapfen selbst beschädigt wird, ist auch gegenüber den beiden Entgegenhaltungen vorhanden.

Vorzugsweise weist beim Gegenstand der Erfindug die Verdickung des Wellenansatzes zwei kegelstumpfförmige Teile auf, welche ein koaxiales Mittelstück umgeben, dessen Außendurchmesser der größte Durchmesser des Wellenansatzes ist.

Die einzige Figur der beigefügten Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform eines stoßdämpfenden Unruhwellenlagers mit darin gelagerter Unruhwelle gemäß der Erfindung.

!n der Zeichnung sind lediglich ein Ende der Unruhwelle und der entsprechende Teil des Lagers im Axialschnitt dargestellt.

Das Lager weist insbesondere einen Lagerkörper 1 und ein Lagerorgan 2 auf, welches letztere beispielswei-

se ein aus Kunststoff hergestellter Teil sein kann. Das Lagerorgan 2 besitzt ein Loch 3, welches die Lagerung des Wellenzapfens bildet. In einer anderen, strichliert angedeuteten Atisführungsform können zwei Lagerorgane 2' und 2" in Form von Lagersteinen vorgesehen sein und die Funktion des Lagerorgan'; 2 übernehmen.

Das Ende der Unruhwelle 4 weist eine AnschlagfläcHe 5 auf, an die ein Wellenansatz 6 anschließt, der selbst mit einer Kehle 11 in den Wellenzapfen 12 übergeht. Der Wellenansatz 6 weist einen zylindrischen Teil 7 und eine ,o Verdickung auf, die beispielsweise durch zwei konische Flächen 8 und 9 und ein kurzes zylindrisches Zwischenstück 10 gebildet werden kann. Das zylindrische Stück 10 weist dabei den größten Durchmesser des Wellenansatzes auf.

Die Unruhwelle ist in der Zeichnung in zwei Stellungen dargestellt, wobei die linke Hälfte die normale Arbeitsstellung zeigt und die rechte Hälfte strichliert die Grenzstellung zeigt, in der der Wellenzapfen gerade aus seiner Lagerung heraustritt bzw. erneut in diese eintritt.

Der Lagerkörper 1 besitzt eine zentrische öffnung 13, durch welche der Wellenansatz durchtritt. Der obere Teil dieser Öffnung wird von einer konischen Fläche 14 gebildet, die einer konischen Flache 15 am unteren Teil 2s des Lagerorgans 2 entspricht. Im Normalfall liegt das Lagerorgan mit der Fläche 15 auf der Lagerkörperflache 14 auf. Wird durch den Wellenzapfen ein Stoß auf das Lagerorgan übertragen, so kann dieses in axialer und in radialer Richtung ausweichen und kehrt dann unter der Wirkung von nicht dargestellten elastischen Mitteln in seine Ruhestellung zurück, wobei die entsprechenden konischen Flächen des Lagerkörpers und des Lagerorgans /ur Führung dienen.

Die Eingangsöffnung des Lagerkörpers t wird durch einen zylindrischen Teil 16 gebildet, auf den ein sich erweiternder, /.. B. kegclstumpfförniiger Teil 17 folgt, der seinerseits in die den oberen Teil der Öffnung bildende Führungsfläche 14 übergeht.

Die verschiedenen axialen und radialen Abmessungen des Wellenansatzes und der öffnung im Lagerkörper stehen folgendermaßen zueinander im Verhältnis.

Die Differenz zwischen dem Durchmesser Damm des zylindrischen Teils der Öffnung und dem größten Durchmesser des Wellenansatzes Dy_max ist gleich oder kleiner als die Differenz zwischen dem Durchmesser Di, des den Wellenzapfen aufnehmenden Loches, gemessen auf der Höhe, auf der sich der Rand des Wellenzapfenendes befindet, wenn der Teil 10 des Welienansatzes sich auf der Höhe des inneren Randes des zylindrischen Öffnungsteils 16 befindet, und dem Durchmesser D;>des Wellenzapfenendes:

/Λ™,, - D₁,,,.., < D₁- D₁,

Ferner ist die Differenz zwischen dem Durchmesser Du des sich erweiternden Öffnungsteiles 17 und dem Durchmesser der Verdickung des Wellenansatzes Dr, gemessen auf derselben axialen Höhe in der normalen Arbeitsstellung des Wellenzapfens, das heißt wenn der Wellenzapfen den Grund des Lagerungsloches berührt, gleich oder größer als die Differenz zwischen den Durchmessern Do_1111n und D₍der zylindrischen Teile der öffnung bzw. des Wellenansatzes:

D₁, ~ D₁- > D₀;,,,.-, - Dc

Die normale Arbeitsstellung des Wellenzapfens, die als linke Hälfte der Welle in der Zeichnung dargestellt ist, zeigt, daß die Wirkungsweise des Lagers bei Bewegungen der Welle nach dem Inneren des Lagers die gleiche ist wie bei den bekannten Lagern dieses Typs. Die sich erweiternde Innenfläche der Lagerkörperöffnung erlaubt in diesem Fall eine seitliche Bewegung des Wellenansatzes bis zu der Stellung, in der dessen zylindrischer Teil zum Anschlag an die zylindrische Fälche der Lagerkörperöffnung kommt.

Tritt hingegen der Wellenzapfen unter der Wirkung eines heftigen Stoßes aus seinem Lagerungsloch heraus, so wirken der zylindrische Teil der Lagerkörperöffnung und die Verdickung des Wellenansatzes zusammen, um die Welle zu führen und den Wellenzapfen vor seinem neuerlichen Eintritt in das Lagerungsloch zu zentrieren. Die als rechte Hälfte strichliert in der Zeichnung dargestellte Stellung der Welle zeigt, daß der Wellenzapfen die sich erweiternde äußere Wandfläche des Loches im Lagerorgan nicht berühren kann, vorausgesetzt, daß das Spiel der einzelnen Teile den weiter oben erwähnten Bedingungen entspricht.

Selbstverständlich sind die beiden einander gegenüberliegenden Lager und die beiden entsprechenden Wellenenden einer Unruhwelle in der beschriebenen Weise auszuführen, um die gewünschte Wirkung für die in beiden Richtungen möglichen axialen Bewegungen der Welle zu erzielen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

.3 Patentansprüche:

1. Stoßdämpfendes Unruhwellenlager mit darin gelagerter Unruhwelle, welches einen Lagerkörper mit einer öffnung für den Durchtritt des Wellenansatzes der Unruhwelle sowie mindestens ein Lagerorgan aufweist, welches den Wellenzapfen aufnimmt und sich unter der Einwirkung eines durch den Wellenzapfen übertragenen Stoßes elastisch verformen oder verschieben kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenansatz (6) der Unruhwelle (4) in an sich bekannter Weise eine Verdickung (8, 9, 10) aufweis', die zwischen einem zylindrischen Teil (7) und dem Wellenzapfen (12) angeordnet ist, daß die öffnung (14, 16, 17) des Lagerkörpers (1) in an sich bekannter Weise einen zylindrischen äußeren Teil (16) aufweist, auf den nach Innen ein sich erweiternder Teil (17) folgt, und daß der sich erweiternde Teil (17) dem Wellenansatz (6) ein mit der Entfernung des Wellenzapfens aus seiner normalen Arbeitsstellung in axialer Richtung nach außen kontinuierlich abnehmendes seitliches Spiel gibt, wobei, wie an sich bekannt, die Differenz zwischen dem kleinsten Durchmesser (Do mm) der öffnung des Lagerkörpers und dem größten Durchmesser (D_Tm3x) der Verdickung des Wellenansatzes gleich oder kleiner ist als die Differenz zwischen einerseits dem Durchmesser (Di) des zur Aufnahme des Wellenzapfens dienenden Loches (3) im Lagerorgan auf der Höhe, auf welcher sich der Rand des Wellenzapfenendes befindet, wenn der den größten Durchmesser besitzende Teil (10) des Wellenansatzes (6) sich auf der Höhe des inneren Randes des zylindrischen Te^:ls (16) der Lagerkörperöffnung befindet, und andererseits dem Durchmesser (Dp) des Wellenzapfenendes.

2. Unruhwellenlager mit darin gelagerter Unruhwelle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickur.g des Wellenansatzes zwei kegelstumpfförmige Teile aufweist, welche ein koaxiales Mittdstück umgeben, dessen Außendurchmesser der größte Durchmesser des Wellenansatzes ist.