DE2709998C2

DE2709998C2 - Flüssigkeitsdichte Gleitlagerung von Wellen in Kleinbauteilen

Info

Publication number: DE2709998C2
Application number: DE19772709998
Authority: DE
Inventors: Leopold 8011 Höhenkirchen Hinterberger; Georg Koerner
Original assignee: WILHELM RUF KG 8000 MUENCHEN DE
Current assignee: WILHELM RUF KG 8000 MUENCHEN DE
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1988-06-16
Also published as: DE2709998A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flUssigkcitsdichtc Lagerung von Wellen in Kleinbauteüen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Lagerung ist aus der GB-PS 1046 640 bekannt. Hs handelt sich hierbei um ein Schwcnklager. das beispielsweise für die Ankopplung eines Scheibenwischer-Gestänges an den Antriebsmotor verwendet werden kann. Die »Lagerschale« mit dem kegelstumpfförmigcn Verlauf ist dabei elastisch und zusätzlich in Axialrichtung geschlitzt, so daß federnde Zungen entstehen, die beim Einsetzen der Welle aufgebogen werden. Die Welle hai eine Einbuchtung, in welche die genannten Zungen einrasten können. Eine flüssigkeitsdichtc Lagerung ist in diesem Falle weder gewollt noch benötigt.

Aus dem DE-Gbm 18 37 383 ist eine flüssigkeitsdichte Gleitlagerung bekannt, bei der ein zwei Teile verbindender Lagerbolzen eine an einem der zu verbindenden Teile anliegenden napfförmigc Abdeckung hält. Der durch diese napfförmige Abdeckung und die Außenseite des eines Teiles gebildete Hohlraum ist mit einem Fettwulst gefüllt, der Wasser und Staub am Kindringen in das Lager hindert.

Bei der Erfindung gehl es um die flüssigkciisdichtc Lagerung von Wellen in Kleinbauteilen, wie z. B. elektrischen Trimmerwiderständen etc.

Die flüssigkeitsdichtc Lagerung von Wellen in Kleinbauteüen hat insbesondere in der Elektrotechnik eine ständig steigende Nachfrage erfahren. Hier sind vor allem die sog. Spindeltrimmerwiderwstände /u nennen, die neben dem Einbau in Geräte der Unicrhaliungselcktronik speziell für den Einsatz in Geräte der professionellen Elektronik entwickelt und gebaut werden. So finden sich derartige Spindcltrimmcrwidcrsiändc in Meßgeräten wie in Stcucrungsanlagcn für Maschinen und kompletten Verfahrensanlagen. Die technischen Anforderungen an solche Kleinbauteile sind entsprechend hoch gestellt und führen in der Praxis zu verschiedenartigsten Ausführungsformen.

Hierbei ist die Abdichtung der Kleinbauteile gegen Flüssigkeiten eines der Hauptprobleme. Von der Seite der Anschlußkontakte her ist dieses Problem leicht lösbar, da ein Vergießen der Grundplatte und von Luftspaiten um die aus Gehäusewandungen austretende An-Schlußkontakte nur geringe Schwierigkeiten bedeutet. Um so problematischer ist dagegen die Lagerung und Abdichtung einer von außen bclätigbarcn Welle, die beispielsweise im Fall des Spindel!rimmerwiderstandcs die Schleifcnfedcr im Inneren des Gehäuses bewegt.

Viele aus dem Maschinenbau an sich bekannte Lagerungen mit Dichtungen waren bei diesen Kleinbauteüen wegen der einzuhaltenden Baugröße nicht realisierbar.

Aus der DE-AS 11 04 593 ist für die flüssigkeitsdichte Lagerung eine Labyrinthdichtung bekannt, welche aus Ringnuten und Ringwulstcn der Welle gebildet ist. Dieser so als Labyrinth ausgebildete Teil der WeIJe ist mit dem Lagerwerkstoff vergossen, so daß ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vermieden werden kann. Die Herstellung dieser Labyrinthdichtung ist allerdings technisch aufwendig und dadurch kostspielig. Eine weitere Wcllenlagcrung ist in der DE-OS 21 54 102 beschrieben, bei welcher der innerhalb der Lagerbohrung angeordnete Teil der Welle zumindest einen ringförmigen Zahn von größcrem Durchmesser als der Durch-

jo messer der Lagerbohrung besitzt. Der gezahnte Bereich wird axial in die Lagerbohrung gedrückt und von dem durch Ullraschallschwingiingcn erwärmten Gehäusematcrial umflosscn. Auch diese Lösung erfüllt zwar die Aufgabe einer flüssigkcilsdichicn Lagerung: der icchni-

r» sehe Aufwand ist allerdings auch hier unverhältnismäßig hoch.

Aufgabe der Erfindung isi es daher, die Lagerung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie für eine flüssigkeitsdichte Lagerung der Welle von Klcinbautci-

M) lcn geeignet ist, mit einfachen technischen Mitteln herstellbar ist und zudem auch noch das Axialspicl der gelagerten Welle ausschaltet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale

4^r> gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Diese flüssigkeitsdichte Lagerung nach der Erfindung ist einfach in der Herstellung, weil neben der leicht zu formenden Lagerbohrung und der mit einer Ringnut und den außcnliegendcn Wellenbund versehenen Welle sowie der Fcttfüllung weitere Teile bzw. Arbeitsschritte nicht erforderlich sind. Die Welle wird von außen mit unter einem Winkel bcidscits geformten Weiienbund axial durch die Lagerbohrung geschoben. Da das Lagcr-

Vt gehäuse aus elastischem, beispielsweise thermoplastischem Material gebildet ist, ist ein Durchschieben des im Durchmesser größeren Wellenbundcs durch die kleinere Öffnung ohne Beschädigung der Lagerbohriing möglich. Nach dem Durchdrücken des besagten Wcllcn-

bo bundes kommen die äußere Kante der öffnung der Lagerbohrung und die unter einem Winkel ansteigende Fläche des Wellenbundcs zur festen Auflage. Diese feste Auflage bewirkt zusammen mit der fettgefüllten Ringnut und dem andererseits festen Verschluß durch den

hi ersten Weiienbund eine Abdichtung der Lagerung gegen Flüssigkeit. Hin weiterer Vorteil der crfindungsgemäßcn Lagerung liegt darin, daß die im Winkel ansteigende Fläche zusammen mit der Offnungskantc der I .n-

gerbohrung unter axialem Druck fest zusammenstehen und dadurch ein Axialspiel dieser Lagerung ohne zusätzliche Mittel vermeiden.

Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagerung am Anwendungsbeispiel s eines Trimmerwiderstandes.

Der in Miniaturbauweisc ausgebildete Trimmwiederstand weist ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen aus einem kastenförmigen Aufbau 3 besteht Elektrische Anschlüsse 4 sind in der Grundplatte 2 fuiert und im Inneren de^c, Gehäuses 1 mit einem elektrischen Widerstandselement 5 verbunden. Durch den Einsatz der Vergußmasse 21 zwischen der Grundplatte 2 und dem kastenförmigen Aufbau 3 wird das Gehäuse 1 an der Anschlußseite abgedichtet Ein Schleiferträger 6 ist über Gewinde 7 mit der Spindel 8 längsverschiebbar verbunden und trägt eine Schleiferfeder 9. die das Widerstandselement 5 kontaktiert. Mit ihrem hier nicht dargestellten Ende ist die Spindel in einer Sackbohrung im Gehäuse 1 gelagert

Der wesentliche Kern der Zeichnung stellt die flüssigkcitsdichte Lagerung der Welle bzw. der Spindel 8 dar. In der stirnseitigen Wand Iu des kastenförmigen Aufbaus 3 des Gehäuses befindet sich die Lagerbohrung 11. Sie ist ausgehend von einem zylindrischen Randteil 12 mit größerem Durchmesser im weiteren Axialvcrlauf kcgelstumpfförmig gestaltet und besitzt am anderen Ende dadurch einen kleineren Durchmesser. Im zylindrischen Randteil 12 der Lagerbohrung lagen ein zylindrischer Wellenteil 13. Nach außen schließt sich an diesen jo Wellenteil 13 ein Wellenbund 14 größeren Durchmessers an, der mit seiner Axialfläche die stirnseitige Öffnung der Lagerbohrung verschließt. Entgegengesetzt zum Wellenbund 14 schließt sich an den zylindrischen Wcllenieil 13 eine Ringnut 15 an, in die eine Fettfüllung

16 eingegeben ist. Die Ringnut 15 läuft im weiteren Axialverlauf zu einem unter einem Winkel ansteigenden zweiten Wellcnbund 17 aus, dessen Außendurchmesser zumindest dem Durchmesser des zylindrischen Wellcnteils 13 entspricht. Nach Überschreiten der axial abgerundeten Bundkuppe 18 fällt der Bund 17 wieder unter einem Winkel ab und endet an einem außerhalb der Lagerbohrung befindlichen zylindrischen Wellenteil 19. Mit dem ansteigenden Teil 20 liegt der Wellenbund 17 gegen die Öffnungskante der Lagerbohrung unter Axialdruck an. Aufgrund der auftretenden Axialspannung zwischen dem ersten 14 und dem zweiten Wellenbund

17 sowie der eingebrachten Fcttfüllung 16 in die Ringnut 15 ist die Lagerstelle flüssigkeitsdicht verschlossen. Die vorhandene Axialspannung bewirkt außerdem eine in Axialrichlung zu sehnende Spielfrciheit der gelagerten Welle 8, was in dem dargestellten Beispiel zusätzlich zur Flüssigkeiisdichthcit außerordentlich wichtig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsdichtc Gleit-Lagerung von Wellen in Kleinbauteiien mit einem von Weile zu Lager gewählten Werkstoffpaarung und unelastischem zu elastischem Material, wobei die Lagerbohrung ausgehend von einem zylindrischen Randteil mit großem Durchmesser sich im wesentlichen kegelstumpfförmig zu einem kleineren Durchmesser verjüngt und zu beiden offenen Stirnseiten durch einen ringförmigen ersten und zweiten Weiienbund verschlossen ist, dadurch gekenn/eichnel. daß an den innerhalb der Lagerbohrung (I I) an den ersten Wellenbund (14) angesetzten zylindrischen Teil (13) der Welle eine mit Fett (16) gefüllte Ringnut (15) anschließt

2. Flüssigkeitsdichte Gleit-Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (15) in einen unter einem Winkel ansteigenden zweiten Wellenbund (17) mit zumindest dem Durchmesser des zylindrischen Wellentcils (13) ausläuft und nach Überschreiten einer axial abgerundeten Bundkuppe (18) unter einem Winkel bis zu einem zylindrischen Wellenteil (19) außerhalb der Lagerbohrung (II) abfällt, wobei die kleinere, stirnscitige öffnung der Lagerbohrung (11) durch die ansteigende Fläche (20) des Bundes, die gegen die ringförmig umlaufende Öffnungskante der Lagerbohrung (11) unter Axialdruck anliegt, verschlossen ist.