DE29800997U1

DE29800997U1 - Ringartiges Axial-Einstellelement

Info

Publication number: DE29800997U1
Application number: DE29800997U
Authority: DE
Original assignee: Expert Maschinenbau GmbH
Current assignee: Expert Maschinenbau GmbH
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2008-01-23

Description

ZENZ · HELBER · HOSBACH & PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys · 64673 Zwingenberg, Scheuergasse 24

Tel: 06251-73008 · Fax: 06251-73156

EXPERT Maschinenbau GmbH, 64653 Lorsch

Ringartiges Axial-Einstel!element

Die Erfindung betrifft ein ringartiges Einstellelement für die exakte axiale Einstellung von Wellen, Lagern/ Zahnrädern und anderen Bauteilen in eine vorgegebene Soll-Ausrichtstellung, welche nach Art eines Distanzrings zwischen einer Anschlagfläche am einzustellenden Bauteil und einer Gegen-Anschlagflache eines Bauteils, relativ zu welchem die Axialeinstellung erfolgt, anbringbar ist.

In vielen Fällen des Maschinenbaus ist es erforderlich, einen - beispielsweise auf einer Welle angeordneten - Bauteil, wie ein Zahnrad, einen Hebel, einen Steuerbolzen etc. in Axialrichtung der Welle exakt auf einen zugeordneten Gegenbauteil einzustellen, indem entweder der betreffende Bauteil auf der fest im Gehäuse gelagerten Welle axial verstellt und in der Sollstellung fixiert oder die Welle insgesamt im Gehäuse um das erforderliche Axialmaß verstellt und fixiert wird. So tritt z.B. bei Schneckengetrieben das Problem der genauen Ausrichtung des Schneckenritzels zum

Schneckenrad - oder umgekehrt - auf. Bei Schrittgetrieben, bei denen die Übertragung der kontinuierlichen Motor-Antriebsdrehzahl auf eine Abtriebswelle über eine Zylinderwalze mit einer eingefrästen Steuernut erfolgt, in welche radial von einem auf der Abtriebswelle angeordneten Abtriebselement vortretende Steuerbolzen eingreifen, kann es erforderlich sein, die mit der Steuernut versehene Zylinderwalze relativ zum Abtriebselement - oder umgekehrt - in Axialrichtung zu verstellen, um beispielsweise eine Still-Standsbewegung des Abtriebselements, welche durch einen in Umfangsrichtung in der Zylinderwalze verlaufenden Abschnitt der Steuernut erzielt wird, in einen konstruktiv vorgegebenen Punkt zu legen.

Bei spieleinstellbaren Wälzlagern tritt ebenfalls das Problem einer Axialverstellung eines der Lagerringe auf der Welle bzw. im Gehäuse auf, um ein vorgegebenes Lagerspiel exakt einstellen zu können. Insbesondere bei der Einstellung des Außenrings von Lagern wird dann häufig so verfahren, daß - je nach Einstellrichtung - zwischen der Stirnfläche des Lagerrings und der zugeordneten Anschlagfläche am Gehäuse bzw. einem Bund eines Gehäusedeckels entweder ein oder mehrere gestapelte Distanzringe eingelegt werden, welche das Spiel ausgleichen oder auch durch nachträgliches Abschleifen an einer Anschlagschulter die Verstellung ermöglicht wird. Bei der Axialeinstellung von Bauteilen mittels der erwähnten Einstellringe oder Scheiben wird eine exakte Einstellung oft erst nach mehrfacher Montage und Demontage solcher Scheiben unterschiedlicher Dicke bzw. 0 Beilegen weiterer Scheiben erreicht, was zeit- und arbeitsaufwendig ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein ringartiges Einstellelement für exakte axiale Einstellung zu schaffen, welches geeignet ist, in bestimmten vorgegebenen Bereichen axiale Einstellungen einfach und schnell

durchzuführen, ohne daß hierfür aufwendige Montagearbeiten anfallen.

Ausgehend von einem ringartigen Einstellelement der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einstellelement ein Paar von aneinander anliegenden Einstellringen aufweist, deren in entgegengesetzte Richtung weisende freie äußere Stirnflächen jeweils in einer rechtwinklig zur Axial-Verstellrichtung verlaufenden Ebene liegen, während ihre einander zugewandten aneinander anliegenden Stirnflächen in eine Anzahl von unter einer vorgegebenen Neigung in Umfangsrichtung verlaufende komplementäre Stirnflächenabschnitte unterteilt sind, welche bei relativer Verdrehung der Einstellringe zueinander in Umfangsrichtung aufeinander auf- bzw. abgleiten und dabei die in Axialrichtung über die äußeren Stirnflächen gemessene Stärke des Einstellelements verändern. Somit ist es z.B. möglich, übermäßiges Lagerspiel durch Verdrehung der beiden Einstellringe relativ zueinander derart, daß die Stirnflächenabschnitte aufeinander aufgleiten, auszugleichen .

Die Einstellringe sind zweckmäßig mit jeweils wenigstens zwei, vorzugsweise drei komplementären Stirnflächen-Abschnitten jeweils gleicher Winkelerstreckung in Umfangsrichtung versehen, obwohl grundsätzlich auch eine Ausgestaltung mit mehr als drei geneigten Stirnflächenabschnitten in Frage kommt.

Um sicherzustellen, daß ein mittels des erfindungsgemäßen Einstellelements getroffene Axialeinstellung dann auch zuverlässig eingehalten wird, d.h. keine Rückstellung durch Veränderung der relativen Drehlage der Einstellringe zueinander, z.B. durch Erschütterung während des Betriebs etc.

erfolgt, sind die Einstellringe in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung

zueinander versetzten, jeweils in formschlüssigen Eingriff bringbaren komplementären Kopplungselemente versehen.

Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Ausgestaltung herausgestellt, bei welcher die Kopplungselemente jeweils von einer Vielzahl von in gleichmäßiger Teilung in Radialrichtung verlaufend auf den zugeordneten Stirnflächenabschnitten der Einstellringe vorgesehenen komplementären Kerbzähnen gebildet werden. Es handelt sich also um eine Art von Stirnverzahnung, welche eine formschlüssige Sicherung gegen Verdrehung der Einstellringe relativ zueinander gewährleistet. Eine Verstellung der Einstellringe relativ zueinander ist dann schrittweise entsprechend der Zahnteilung und der Zahnbreite der Kerbzähne möglich, wobei aber eine hinreichend feinfühlige Axialverstellung durch geeignete Wahl der Neigung der Stirnflächenabschnitte und Wahl der Anzahl und Bemessung der Kerbzähne möglich ist.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus-0 führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen ringartigen Einstellelements;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Einstellelement, gesehen in Richtung des Pfeils 2 in Figur 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Einstellele-

0 ments, in welche die beiden das Ein

stellelement bildenden Einstellringe axial voneinander beabstandet dargestellt sind;

Fig. 4 eine Ansicht des oberen Einstellrings, gesehen in Richtung des Pfeils 4 in Figur 3;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des in Figur 4 gezeigten Einstellrings;

und

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des in

Figur 1 innerhalb des strichpunktierten Kreises 6 liegenden Bereichs des erfindungsgemäßen Einstellelements in

vergrößertem Maßstab.

In den Figuren 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Einstellelement gezeigt, welches sich aus zwei in Axialrichtung aneinanderllegenden Einstellringen 12 zusammensetzt, die in Figur 1 in Aneinanderlage und in Figur 3 in axial voneinander beabstandeter Stellung gezeigt sind. Die jeweils in entgegengesetzte Richtung weisenden freien äußeren Stirnflächen 14 jedes Einstellrings 12 sind ebenflächig ausgebildet und liegen beim montierten Einstellelement in parallelen Ebenen, die rechtwinklig zur vorgesehenen Axial-Verstellrichtung verlaufen.

Die einander jeweils zugewandten Stirnflächen der Einstellringe 12 sind im Falle des dargestellten Einstellelements 10 in drei in Umfangsrichtung zueinander versetzte Stirnflächenabschnitte 16a, 16b, 16c gleicher Winkelstreckung unterteilt, wie insbesondere in Figur 4 und 5 erkennbar ist. Die Stirnflächenabschnitte 16a bis 16c ihrerseits liegen nicht in rechtwinklig zur Längsmittelachse (= Axial-Verstellrichtung) verlaufenden Ebene, sondern verlaufen rampenartig geneigt in Umfangsrichtung, so daß also am Ende jedes Stirnflächenabschnitts im Übergangsbereich zum in Um-

fangsrichtung nächstfolgenden Stirnflächenabschnitt eine rechtwinklig zu den Stirnflächenabschnitten radial verlaufende Übergangsfläche 18 entsteht, die die grundsätzlich gleichen, jedoch in der in den Zeichnungen erkennbaren, um 180° zueinander verdrehten Lage montierten Einstellringe auch zentrieren, d.h. fluchtend zueinander ausrichten, wenn die Ringe in der in Figur 1 ausgezogen dargestellten Lage geringster Axialerstreckung des Einstellelements mit aneinander anliegenden Übergangsflächen 18 zusammengesetzt werden. Die in Axialrichtung gemessene minimale Stärke des Einstellelements ist in Figur 1 mit hg angegeben.

Werden die Einstellringe 12 relativ zueinander in Umfangsrichtung in Richtung der Pfeile a, b verdreht, gleiten die Stirnflächenabschnitte 16a, 16b und 16c der Einstellringe 12 aufeinander auf. Bei einer Verdrehung der Einstellringe 12 in die in Figur 1 strichpunktiert veranschaulichte Stellung wird dann der Abstand zwischen den Stirnflächen 14 der Einstellringe 12 auf das Maß h_a und bei einer weiteren Verdrehung in die gestrichelt dargestellte Stellung auf ein Maß hb vergrößert, wobei die Stirnflächen 14 der beiden Einstellringe 12 aber weiterhin in parallelen Ebenen liegen. Durch die Verdrehung der Einstellringe 12 relativ zueinander wird also die Stärke des Einstellelements 10 ver-5 ändert.

Um eine getroffene Axial-Einstellung des Einstellelements gegen Veränderungen durch ungewollte Verdrehung der Einstellringe 12 relativ zueinander zu sichern, sind die 0 Stirnflächenabschnitte mit Stirnverzahnungen aus jeweils einer Vielzahl von radial verlaufenden Zähnen nach Art einer Hirth-Verzahnung versehen, wie dies in der vergrößerten Teilansicht gemäß Figur 6 erkennbar ist, in welcher das komplementäre Ineinandergreifen der Kerbzähne 2 0 der Einstellringe 12 veranschaulicht ist.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Einstellelements 10 verwirklichbar sind, welche sich z.B. auf die Anzahl und Neigung der Stirnflächenabschnitte 16a bis 16c beziehen. So ist festzuhalten, daß· wenigstens zwei sich dann um etwa 180° in Umfangsrichtung erstreckende geneigte Stirnflächenabschnitte vorgesehen sein sollten, obwohl auch eine größere Anzahl von vier oder mehr Stirnflächenabschnitten grundsätzlich in Betracht kommt. In Sonderfällen kann die formschlüssige Sicherung gegen Verdrehung der Einstellringe 12 darstellende Stirnverzahnung gegebenenfalls auch entfallen, wenn die Drehsicherung mit anderen (bekannten) Maßnahmen sichergestellt wird.

Claims

Ansprüche

1. Ringartiges Einstellelement (10) für die exakte axiale

Einstellung von Wellen, Lagern, Zahnrädern und anderen Bauteilen in eine vorgegebene Soll-Ausrichtstellung, welche nach Art eines Distanzrings zwischen einer Anschlagfläche am einzustellenden Bauteil und einer Gegen-Anschlagflache eines Bauteils, relativ zu welchem die Axialeinstellung erfolgt, anbringbar ist,

■dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (10) ein Paar von aneinander anliegenden Einstellringen (12) aufweist, deren in entgegengesetzte Richtung weisende freie äußere Stirnflächen (14) jeweils in einer rechtwinklig zur Axial-Verstellrichtung verlaufenden Ebene liegen, während ihre einander zugewandten aneinander anliegenden Stirnflächen in eine Anzahl von unter einer vorgegebenen Neigung in Umfangsrichtung verlaufende komplementäre Stirnflächenabschnitte (16, 16b, 16c) unterteilt sind, welche bei relativer Verdrehung der Einstellringe (12) zueinander in Umfangsrichtung aufeinander auf- bzw. abgleiten und dabei die in Axialrichtung über die äußeren Stirnflächen (14) gemessene Stärke des Einstellelements (10) verändern.

2. Einstellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellringe (12) mit jeweils wenigstens zwei, vorzugsweise drei komplementären Stirnflächenabschnitten (16a, 16b, 16c) jeweils gleicher Winkelerstreckung in Umfangsrichtung versehen sind.

3. Einstellelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten komplementären Stirnflächenabschnitte (16a, 16b, 16c) der Einstellringe 5 (12) mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung zueinander versetzten, jeweils in formschlüssigen Eingriff bringbaren komplementären Kopplungselementen versehen sind.

4. Einstellelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente jeweils von einer Vielzahl von in gleichmäßiger Teilung in Radialrichtung verlaufend auf den zugeordneten Stirnflächenabschnitte (16a, 16b, 16c) vorgesehenen komplementären Kerbzähnen (2 0) gebildet werden.