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Lagergehäuse
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagergehäuse mit einem in diesem
angeordneten Lagersitz für mindestens ein Lager einer Welle.
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Lagergehäuse verschiedener Konstruktionen sind bekannt, welche einen
Lagersitz für das Lager sowie Vorrichtungen zu ihrer Befestigung auf einem Fundament
aufweisen.
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Die bekannten Gehäuse sind normalerweise im Gießverfahren hergestellt
(US-PS 3 656 824) oder aus Metallblech geformt (US-PS 2 654 645). Im Gießverfahren
hergestellte Gehäuse sind relativ steif und tragfähig, besitzen jedoch ein größeres
Gewicht und sind in der Herstellung relativ teuer. Gehäuse aus Metallblech haben
demgegenüber ein geringeres Gewicht und sind in ihrer Herstellung weniger aufwendig,
haben jedoch eine geringere Festigkeit.
Der vorliegenden Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lagergehäuse zu schaffen, welches insbesondere bei
relativ geringem Gewicht äußerst steif und tragfähig ausgebildet ist und außerdem
mit geringen Kosten gefertigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Lagergehäuse der eingangs genannten Gattung
erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Das Lagergehäuse nach der Erfindung kann aus relativ dünnwandigem
Bandwerkstoff wirtschaftlich gefertigt werden, und zwar mit wesentlich geringeren
Kosten als ein entsprechendes Graugußgehäuse. Trotz des dünnwandigen Bandwerkstoffs
besitzt das erfindungsgemäße Lagergehäuse etwa dieselbe Steifigkeit und Festigkeit
wie das entsprechende Graugußgehäuse.
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Beim Herstellen des Lagergehäuses können zunächst flache Rohlinge
mit einer geeigneten Kontur vom Bandwerkstoff gestanzt werden. Nach dem Stanzen
werden diese Rohlinge gefaltet bzw. gebogen und anschließend an ihren Stoßkanten
zu einem kastenförmig geschlossenen Rohrabschnitt nahtgeschweißt.
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Das erfindungsgemäße Lagergehäuse kann aber auch durch Abschneiden
eines kastenförmigen Rohlings vom Strangwerkstoff und Einarbeiten von Bohrungen
in diesen Rohling wirtschaftlich hergestellt werden. Wegen seiner kastenförmigen
Ausbildung ist das Lagergehäuse steif und fest, auch wenn dieses als dünnwandiges
Gehäuse ausgebildet ist und ein kleines Gewicht aufweist.
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Das erfindungsgemäße Lagergehäuse wird in der nachfolgenden Beschreibung
dreier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind,
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Lagergehäuses
mit einem in diesem eingebauten Lager, Fig. 2 einen rechtwinkelig zur Lagerachse
verlaufenden mittigen Schnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Lagergehäuse, Fig. 3
einen durch die Lagerachse verlaufenden Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte
Lagergehäuse, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines abgeänderten Lagergehäuses
und Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Lagergehäuses.
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Das in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Lagergehäuse 1 besitzt die Form
eines im Schnitt im wesentlichen rechteckigen Rohrabschnittes. Es hat einen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt mit jeweils zwei einander gegenüberstehenden Gehäusewänden,
nämlich seitlichen Wänden 4 und je einer oberen und einer unteren Wand. Im Lagergehäuse
1 ist ein eine Welle (nicht gezeigt) tragendes Lager 2 angeordnet. Dieses Lager
2 ist im vorliegenden Fall als Rillenkugellager ausgebildet. Die Achse 3 der Welle
(nicht gezeigt) des Lagers 2 steht im wesentlichen senkrecht zu den zwei ebenen
einander parallel gegenüberstehenden seitlichen Wänden 4 des Lagergehäuses 1.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel (Fig. 1, 2 und 3) ist der Lagersitz
durch einen Einsatzring 5 im Lagergehäuse 1 gebildet, welcher die Form einer Hülse
mit kreisförmigem Querschnitt aufweist. Dieser Einsatzring 5 umschließt das Lager
2 an seinem Umfang vollständig und ist in je einer kreisförmigen Bohrung der beiden
Seitenwände 4 des Lagergehäuses 1 getragen. Der Einsatzring 5 ist durch Schnappringe
6, 7 im Lagergehäuse 1 festgehalten, welche in ringförmige Vertiefungen in der Mantelfläche
des Einsatzringes 5 eingreifen und auf der inneren Wandung des Lagergehäuses 1 sitzen.
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Auf diese Weise ist es möglich, den Einsatzring 5 zusammen mit dem
in diesem eingebauten Lager 2 im Lagergehäuse 1 axial ein- und auszubauen.
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Der Einsatzring 5 hat im vorliegenden Fall einen kugelig konkav geformten
Abschnitt in seiner Bohrung. Der Außenring des Lagers 2 besitzt eine Mantelfläche,
welche der Form des kugeligen Abschnittes des Einsatzringes 5 formschlüssig angepaßt
ist. Im übrigen ist das Lager 2 in dem kugeligen Abschnitt im Einsatzring 5 gleitend
angeordnet, so daß dieses Selbsteinstellungseigenschaften aufweist.
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An jeder der beiden seitlichen Wände 4 und der oberen und unteren
Wand des Lagergehäuses 1 sind Befestigungsmittel vorgesehen. Beim in Fig. 1, 2 und
3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Löcher als Befestigungsmittel in diesen
Gehäusewänden eingearbeitet. Durch diese Löcher können Befestigungsschrauben (nicht
gezeigt) hindurchgeführt werden, welche zur Befestigung des Lagergehäuses 1 an einem
Fundament oder dgl. dienen.
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In Fig. 4 ist ein geändertes Lagergehäuse gezeigt, welches in seiner
Frontansicht trapezförmig ausgebildet ist und somit eine breite, auf ein Fundament
oder dgl. abstützbare untere Gehäusewand besitzt. Bei dieser Ausbildung ist der
Zugang zu den Löchern der unteren Gehäusewand erleichtert. Außerdem ist hier ein
Lagergehäuse geschaffen, welches trotz besonders hoher Festigkeit ein besonders
kleines Gewicht aufweist.
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In Fig. 5 ist ein weiteres abgeändertes Lagergehäuse dargestellt,
welches eine Stützplatte 8 als Mittel zu dessen Befestigung an einem Fundament oder
dgl. besitzt. Die über das Lagergehäuse vorragenden Enden der Stützplatte 8 besitzen
Löcher für Befestigungsschrauben (nicht gezeigt).
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Diese Löcher sind also relativ leicht zugänglich. Die Stützplatte
8 ist, z.B. durch Schweißen, mit der unteren Wand des Lagergehäuses fest verbunden.
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Die vorliegende Erfindung kann im Rahmen des Erfindungsgedankens weitgehend
abgewandelt werden. So braucht zum Beispiel der Einsatzring 5 nicht durch Schnappringe
oder dgl. im Lagergehäuse befestigt zu sein. Vielmehr kann dieser auch durch Ausbeulungen
der seitlichen Wände 4 oder durch andere eingesetzte Stützelemente einer geeigneten
Form im Innern des Lagergehäuses 1 abgestützt sein. Das Lager kann im Druckgießverfahren
mit dem Lagergehäuse 1 verbunden werden, wobei der Druckgießwerkstoff die Mantelfläche
des Lagers umgibt und mindestens einen Teil des Raumes zwischen dem Lager 2 und
dem Lagergehäuse 1 ausfüllt.
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Der Außenring des Lagers kann mit axialen Erweiterungen versehen sein.
In diesem Fall ist dieser im Lagergehäuse genauso zu befestigen wie dies mit dem
Einsatzring 5 (siehe Fig. 3) geschehen ist. In das Lagergehäuse braucht dann kein
Einsatzring mehr eingebaut zu werden.
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Dichtungen können vorgesehen werden, welche auf geeignete Weise an
den Seiten des Lagers angeordnet und in der Bohrung des Einsatzringes bzw. der axialen
Erweiterungen des Lageraußenringes befestigt sind. Der Einsatzring 5 kann dabei
an einer Seite über die seitliche Wand 4 des Lagergehäuses 1 axial vorstehen (Fig.
3), um dann einen Dichtring in der Bohrung des axial vorstehenden Abschnittes aufzunehmen.
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Andere Lagertypen, also nicht nur Rillenkugellager, können im Lagergehäuse
1 montiert sein. Zum Beispiel können Pendelkugellager oder Pendelrollenlager eingebaut
sein, welche selbsteinstellende Eigenschaften aufweisen.
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Eine gewisse axiale Beweglichkeit des Einsatzringes 5 mit dem Lager
2 im Lagergehäuse 1 wird ermöglicht, wenn gegenüber dem Lagergehäuse 1 ein radiales
Spiel aufweisende elastische Schnappringe verwendet werden, welche in Ringnuten
des Einsatzringes 5 mit etwas schräg nach außen sich öffnenden Nutwänden eingesetzt
sind.
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Das Lagergehäuse nach der Erfindung kann beträchtliche Biegekräfte
und Biegemomente der Welle aufnehmen, wenn zwei Lager koaxial nebeneinander im Lagergehäuse
angeordnet sind, die einen größeren Abstand voneinander aufweisen. Die Achse der
beiden Lager verläuft dann etwa parallel zwischen den beiden Wänden des Lagergehäuses,
welche die längeren Seiten des rechteckigen Rohrabschnitts bilden.
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In der Frontansicht können die seitlichen Wände des Lagergehäuses
eine Form aufweisen, welche von der eines Rechteckes oder eines Trapezes abweicht.
Zum Beispiel können die kürzeren Seiten gekrümmt verlaufen.
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Der Querschnitt des Lagergehäuses kann etwas von der Rechteckform
abweichen. Beispielsweise können die Oberflächen der Wände des Lagergehäuses leicht
gekrümmt sein. Die miteinander verbundenen Wände können dann an den Stoßstellen
einen Winkel bilden, der etwas kleiner oder größer als 900 ist, wobei die Ecken
zweckmäßigerweise abgerundet werden.
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