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Radial- und Schwinglager
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Die Erfindung betrifft ein Radial- und Schwinglager mit einer Aufnahmebuchse
und einer Laufbuchse.
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Einstellbare Gleitlager mit außenkonischer Laufbuchse sind schon in
sehr frühen Kontruktionen von Spindellagern in Werkzeugmaschinen verwendet worden.
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Diese Lager wurden aber nur diesem speziellen Einsatzfall gerecht.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
ein Radial- und Schwinglager vorzuschlagen, das ein einstellbares Spiel aufweist
und das gleichzeitig einen Velschleißaustrleich ermöglicht.
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Dieses Radial- und Schwinglager soll universell sowohl für den Feinwerkbau
als auch für den allgemeinen Maschinenbau Verwendung finden. Gleiche Lagerabmessungen
sollen je nach der Einsatzstelle und den Betriebsbedingungen mit dem für spezifischen
Lagerspiel einstellbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Radial-
und Schwinglager der eingangs genannten Gattung die Aufnahmebuchse und die Laufbuchse
koaxial angeordnet sind, die Aufnahmebuchse
innen konisch verläuft,
die außen konisch verlaufende Laufbuchse an einer Seite einen Schlitz aufweist und
die Laufbuchse axial verschiebbar angeordnet ist.
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Wird die Laufbuchse in der Aufnahmebuchse verschoben, so gleitet die
konisch verlaufende Oberfläche der Laufbuchse entlang der konisch verlaufenden Innenfläche
der Aufnahmebuchse. Bei diesem Vorschub verengt sich der an der Seite der Laufbuchse
angebrachte Schlitz und hiermit auch der Durchmesser der laufbuchse, so daß sich
das Lagerspiel der im Innern der Laufbuchse befindlichen Welle verkleinert.
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Konstruktionsschwerpunkt des erfindungsgemäßen Radial- und Schwinglagers
ist die Feineinstellung des Lagerspiels und sekundär der Verschleißausgleich. Die
Gestaltung des Lagers erlaubt den Einbau sowohl in Lagergehäusen als auch die Verwendung
als Augenlager, die beispielsweise in ebenen Platten eingesetzt werden können. Für
diesen Fall erhält die Aufnahmebuchse ein konstruktionsbedingtes Außengewinde.
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Die Verschiebung der Laufbuchse kann auf zwei Arten erfolgen: 1) Eine
Druckscheibe verschiebt die Laufbuchse in Richtung des Keilanzuges. Die Verschiebung
erfolgt durch eine Stellschraube, die mittig angreift. Die Stellschraube läßt sich
mit einem handelsüblichen Scnraubenschlüssel verstellen.
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2) Ein Druckring mit einem Feingewinde am Umfang läßt sich in eine
entsprechende Gewindebohrung des Lagergehäuses mit Hilfe eines Stellschlüssels,
dessen Zapfen um 1800 versetzt, die in die korrespondierenden Bohrungen an der Außenseite
des Druckringes eingreifen, feinfühlig verstellen und verschiebt dadurch um Bruchteile
der Längeneinheit die Laufbuchse. Der Innendurchmesser des Druckringes ist nur 1/Io
des Wellendvrchmessers größer, um so ein Durchführen der Welle zu erreichen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist auf der Oberseite
der Laufbuchse eine Nut angebracht, in die ein Stift eingreift. Dieser Stift sichert
gegen ein ungewolltes Verdrehen der Laufbuchse.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
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Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radial-
und Schwinglager mit einer Draufsicht auf die Druckscheibe,
Figur
2 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radial- und Schwinglager.
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Gemäß Figur 1 besitzt das dargestellte Radial- und Schwinglager eine
Aufnahmebuchse 3 und eine Laufbuchse 2. Die Laufbuchse 2 weist an einer Seite einen
durchgehenden Schlitz 7 auf. Der Außendurchrnesser der Laufbuchse 2 verringert sich
von links nach rechts und der Innendurchmesser der Aufnahmebuchse 3 verringert sich
ebenfalls von links nach rechts. Mit dem Bezugszeichen a ist der größte Außendurchmesser
der Laufbuchse 2 bezeichnet.
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Die Laufbuchse 2 ist axial in der Aufnahmebuchse 3 verschiebbar. Die
Verschiebung ist abhängig vom Durchmesser der Welle 1 und beträgt 0 bis 4 mm maximal
bei einem Wellendurchmesser von ioo mm.
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Beim Vorschub verengt sich der Durchmesser der Laufbuchse, so daß
das Lagerspiel beim Einbau der Welle von beispielsweise 1 mm bei einem Wellendurchmesser
von loo mm auf einem Weg von 4 mm Vorschub gleich 0 wird.
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Gemäß Figur 1 wird die Spieländerung durch Rechtsdrehung der Stellmutter
6 bewirkt. Zwischen der
Stellmutter 6 und dem größten Außendurchmesser
a der Laufbuchse 2 befindet sich die Druckscheibe.
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Die Stellmutter 6 besitzt am Außendurchmesser ein metrisches Feingewinde
das in seinen Maßen und Ganghöhe abhängig von der Aufnahmebohrung der Gehäusebuchse
ist. Durch das Feingewinde wird erreicht, daß die Verschiebung und die Spieländerung
in engen Grenzen und damit feinfühlig erfolgt.
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Gegen ein ungewolltes Verdrehen der Laufbuchse 2 sichert ein Stift
9 , der in eine Nut 8 auf der Oberseite der Laufbuchse 2 eingreift. Ferner ist am
Außenumfang der Laufbuchse 2 für die Schmierung eine Versorgungsringnut 1o angebracht.
Diese Versorungsringnut 1o ist um den Verschiebeweg der Laufbuchse 2 breiter als
die Schmierzuführung 11 in der Aufnahmebuchse 3. Wahlweise können an diese Verscgungsringnut
1o Längsnuten oder Bohrungen angeschlossen werden.
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Die Innenfläche der Laufbuchse 2 ist feinstgedreht, die konische Außenfläche
derselben sowie die Aufnahmebohrung
ist feingedreht. Dadurch wird
die nötige Haftreibung erreicht. Als Werkstoff für die Laufbuchse 2 werden Bronzen
oder Messinge mit einem E-Modul von 10 bis 13 N 104 / mm2 und einer Bruchdehnung
von mindestens 1o % eingesetzt. Der Werkstoff ist ein Sondermaterial, das durch
metallurgische Prozesse eine erhöhte Verschleißfestigkeit und gegenüber den Normal-NE-Metallen
eine verbesserte Laufeigenschaft besitzt.
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Die Schmierung kann je nach Betriebsbedingungen mit Fett oder Öl erfolgen.
Außerdem können Festschmierstoffzonen eingebracht werden. Das Lager eignet sich
als Drehlager im kontinuierlichen Betrieb, als Reversierlager und Schwinglager.
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Der Einsatz bis zur mittleren Flächenpressung ist vorwiegend im Feinwerkbau,
im Apparate- und Meßinstrumentebau angezeigt.
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Die empfohlenen Wellendurchmesser liegen zwischen 5 und loo mm gemäß
der Normalreihe. Die Außenflächen der Stahlbuchse < Aufnahmebuchse ) können je
nach Einsatart des Lagers verschieden gestaltet werden. So kann bei einem Außengewinde
das Lager in dünnen Platinen eingeschraubt werden. Es kann
aber
auch bei kalottenartiger Bearbeitung der Außenseite als ein selbsteinstellendes
Lager verwendet werden. Außerdem läßt sich dieses lager bei entsprechenden Dimensionierungen
in Lager gehäusen nach DIN einbauen. Das lagerverhältnis liegt zwischen 1: 0,5 und
1:1.
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Gemäß Figur 2 wird der Vorschub der laufbuchse 2 mittels eines Druckringes
5 ausgeführt, dessen Verschiebung nicht mittels einer Stellmutter entsprechend Figur
1 ausgeführt wird. Der Druckring 5 besitzt an der Stirnfläche zwei um 180 ° versetzte
Bohrungen 12 und 13, in die Stifte eines Stellschlüssels eingreifen können. Der
Durchmesser des Druckringes 5 ist größer als der Durchmesser der Welle 1. Dadurch
entsteht ein Lager bei dem die Welle beliebig durchgeführt werden karl. I)ie Funktionsweise
dieses in Figur 2 dargestellten Lagers ist ferner die gleiche wie die des in Figur
1 dargestellten lagers.
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Bezugszeichenliste 1 Welle 2 Laufbuchse 3 Aufnahmebuchse 4 Druck
ring 5 Druckring 6 Stellmutter 7 Schlitz 8 Nut 9 Stift 1 0 Versorgungsringnut 11
Schmierzufuhrung 12 Bohrung 13 Bohrung a größter Außendurchmesser der Laufbuchse
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