DE3340937A1

DE3340937A1 - Waelzlagerhalterung

Info

Publication number: DE3340937A1
Application number: DE19833340937
Authority: DE
Inventors: Peter 5106 Roetgen Sturges
Original assignee: Torrington GmbH
Current assignee: Torrington GmbH
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-05-23

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Halterung eines Wälzlagers zwischen einer Welle und einem Lagergehäuse. Bei solchen Halterungen ist es bekannt, zum Halten des mit Käfig undfoder innerem undfoder äußerem Laufring versehenen Wälzlagers zwischen Welle und Gehäuse zusätzliche Metall-Halteteile, wie Federscheiben oder Schnappringe zu verwenden, die in die Welle oder in das Gehäuse eingreifen. Hierdurch wird eine starre Anordnung gebildet, die keine Möglichkeit zum Ausgleich von Fehlausrichtungen zwischen Welle und Lagergehäuse bietet und die außerdem aufwendig herzustellen und umständlich zusammenzubauen ist.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie Lagerung beziehungsweise Halterung für ein Wälzlager zu schaffen, bei der eine Möglichkeit zur Selbstausrichtung des Lagers zwischen der Welle und dem Lagergehäuse gegeben ist, wobei die Halterung leicht herstellbar und in einfacher Weise zusammenzubauen sein soll.
Erfindungsgemäß wird dies mit einer Halterung entsprechend dem Anspruch 1 erreicht.
Die Kunststoffbuchse, in die das Wälzlager eingesetzt ist, läßt sich in einfacher Weise längs der Welle in das Gehäuse einschieben, wobei der Rand der Buchse unter radiale Vorspannung gesetzt wird, so daß auf diese Weise die Buchse im Gehäuse abgestützt wird. Die radiale Vorspannung oder Druckspannung im Rand der Buchse bewirkt somit eine Festlegung der Buchse innerhalb des Gehäuses in radialer und axialer Richtung, wobei der Buchse die Möglichkeit gegeben ist, sich geringfügig gegenüber der Lagerachse schräg einzustellen, um Fehlausrichtungen zwischen Gehäuse und Welle auszugleichen.
Es können alle Arten von Wälzlagern verwendet werden, also beispielsweise Nadellager, Kugellager und Rollenlager, insbesondere Zylinderrollenlager, wobei diese Lager vorzugsweise wenigstens einen äußeren Laufring zum Abstützen des Lagers in der elastischen Buchse aufweisen, Ein innerer Laufring ist nicht unbedingt erforderlich, da die Nadeln oder Wälzkörper unmittelbar auf der Welle laufen können. Je nach Wunsch und Bauart können die Wälzlager mit oder ohne Käfig für die Wälzkörper ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäß vorgesehene, das Wälzlager aufnehmende Buchse mit ihrem elastisch nachgiebigen Rand wird längs der Welle in das Lagergehäuse eingeschoben bzw. eingedrückt, wobei sich der Außenrand der Buchse an der Innenseite des Lagergehäuses abstützt. Eine besonders gute Festlegung der Buchse erhält man, wenn ihr Außenrand in eine Umfangsnut im Lagergehäuse eingreift.
Zusätzliche Bauteile, wie metallische Federscheiben oder Schnappringe, die in die Welle und/oder das Gehäuse eingreifen, um die Teile des Wälzlagers zu halten, werden nicht benötigt. Herstellung und Zusammenbau der Lagerung sind also in außerordentlich einfacher Weise möglich.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 ist der Rand einstückig mit der Buchse ausgebildet; beispielsweise kann der Rand bei entsprechender Ausbildung der Herstellungsform für die Buchse bei deren Herstellung gleichzeitig mit angespritzt werden.
Zur Verbesserung der Halterung und der Ausrichtung der Lagerung können zusätzlich zu dem Rand weitere Teile der Buchse in dem Lagergehäuse abgestützt sein (Anspruch 3), wobei vorzugsweise gemäß Anspruch 4 die Buchse mindestens einen sphärischen Teil aufweist, mit dem sie sich an einer gegenüber der Lagerachse geneigten Fläche des Lagergehäuses abstützt. Die Buchse ist auf diese Weise in axialer und radialer Richtung gut in dem Lagergehäuse gehalten. Durch Verschwenkung der Buch@e im Lagergehäuse lassen sich Fehlausrichtungen der Welle gegenüber dem Gehäuse ausgleichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Halterung; Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Halterung.
In beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In einem Lagergehäuse 1 ist eine drehbare Welle 3 mittels eines Wälzlagers 5, insbesondere eines Kugellagers mit Kugeln 7 gelagert. Die Kugeln 7 laufen innen unmittelbar auf der Welle 3 und außen in einem Außenlaufring 9.
Gemäß Fig. 1 ist der Außenlaufring 9 des Wälzlagers 5 in eine teilsphärische Buchse 11 aus elastisch-nachgiebigem Kunststoff eingesetzt. Die Buchse 11 hat einen einstückig damit ausgebildeten, sich radial erstreckenden Rand 13, der vor dem Einsetzen in das Lagergehäuse 1, also im entspannten Zustand, eben ist.
Die Abmessungen des Randes 13 sind derart, daß beim Einschieben der Buchse 11 längs der Welle 3 in das Lagergehäuse 1, wobei insbesondere auf den Rand 13 der Buchse 11 ein Axialdruck ausgeübt wird, dieser Rand 13 ein nach innen eingewölbtes, nach außen konkaves Profil annimmt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Hierdurch entsteht eine im wesentlichen radiale Spannung in dem Rand 13, aufgrund welcher sich die Buchse 11 in dem Gehäuse 1 verankert, wodurch die axiale sowie die radiale Stellung der Buchse 11 festgelegt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 schnappt der Rand 13 in eine Umfangsnut 15 im Lagergehäuse 1 ein, wodurch die axiale und radiale Stellung der Buchse 11 im Gehäuse 1 besonders genau festgelegt wird.
Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 nur der rückwärtige Teil lla der Buchse 11 sphärisch ausgebildet ist, hat bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 praktisch die gesamte Buchse 21 eine sphärische äußere Oberfläche 21a. Gemäß Fig. 2 ist darüber hinaus der Rand der Buchse 21 im entspannten Zustand nicht eben,sondern gewellt, wie durch die Bezugsziffer 23 angedeutet ist. Auch hier ist der Rand 23 einstückig mit der Buchse 21 hergestellt. Die Buchse 21 wird in gleicher Weise wie die Buchse 11 in das Lagergehäuse 1 eingesetzt. Insbesondere wird hierbei ein Axialdruck auf den äußeren Teil des Randes 23 ausgeübt, bis dieser in die Umfangsnut 15 des Gehäuses 1 einschnappt. Die Abmessungen des Randes 23 sind derart, daß dieser nach dem Einschnappen in die Nut 15 radial zusammengedrückt ist, so daß er im montierten Zustand unter radialer Druckvorspannung steht.
Bei beiden Ausführungsbeispielen bewirkt der insbesondere radial vorgespannte Rand 13 bzw. 23, daß die Buchse 11 bzw. 21 in axialer und radialer Richtung in dem Lagergehäuse 1 festgelegt ist.
Bei beiden dargestellten Ausführungsformen weist ferner das Lagergehäuse 1 an der Innenseite hinter dem Rand 13 bzw. 23 der Buchse 11 bzw. 21 eine konische Fläche la auf. An diese konische Fläche legt sich der sphärische Teil lla bzw. 21a der Buchse 11 bzw. 21 an, um die Abstützung der Buchse und damit des Wälzlagers 5 innerhalb des Gehäuses 1 zu verbessern. Aufgrund dieser Abstützung einer Kugelfläche gegenüber einer konischen Fläche ist auch in besonders einfacher Weise eine begrenzte Verschwenkung der Buchse 11 bzw. 21 gegenüber der Mittelachse des Lagergehäuses 1 möglich, um eine Fehlausrichtung der Welle 3 gegenüber dem Gehäuse 1 unschädlich aufzunehmen.
Im entspannten Zustand, der in beiden Figuren der Zeichnung nicht dargestellt ist, erstrecken sich die Ränder 13, 23 der Buchse 11, 21 im wesentlichen radial von der Buchse weg, d. h.
quer zur Lagerachse. Für die Buchse 11, 21 bzw. deren Rand 13, 23 kann ein Kunststoffmaterial mit geeigneten Elastizitätseigenschaften gewählt werden, wobei die Materialeigenschaften insbesondere so zu wählen sind, daß trotz der Abstützung der teilsphärischen Flächen lla, 21a an der geneigten bzw. konischen Fläche la des Lagergehäuses 1 eine geringfügige Verformung der Buchse 11, 21 im Sinne einer Schrägstellung der Buchse in bezug auf die Achse des Lagergehäuses 1 möglich ist.
Dabei ist sowohl eine Verschwenkung der Buchse 11, 21 innerhalb des Lagergehäuses 1 als auch nur eine entsprechende Verformung der Buchse an sich möglich.

Claims

Wälzlagerhalterung Patentansprüche 1. Anordnung zur Halterung eines Wälzlagers zwischen einer Welle und einem Gehäuse, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Wälzlager (5) in eine Buchse (11; 21) aus elastischnachgiebigem Kunststoff eingesetzt ist, die an ihrem Außenumfang einen sich quer zur Lagerachse erstreckenden ringförmigen Rand C13; 23) aufweist, der unter Vorspannung in dem Gehäuse (1) abgestützt ist, insbesondere in eine Umfangsnut (15) im Gehäuse eingreift.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Rand (13; 23) einstückig mit der Buchse (11; 21) ausgebildet ist, beispielsweise an diese angespritzt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß zusätzlich zu dem Rand (13; 23) ein weiterer Teil (11a; 21a) der Buchse (11; 21) in dem Lagergehäuse (1) abgestützt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Buchse (11; 21) teilsphärisch ist und sich ihr sphärischer Teil (11a; 21a) an einer gegenüber der Lagerachse geneigten, insbesondere konischen Fläche (la) des Lagergehäuses (1) abstützt.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rand (13) der Buchse (11) im entspannten Zustand eben ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rand (23) der Buchse (21) im entspannten Zustand gewellt ist.