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Lageranordnung
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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit Radialgleitlager und
Axialgleitlager, bei der jedes Axialgleitlager mindestens ein im wesentlichen halbkreisförmiges
Anlaufscheibensegment aus Massiv- oder Verbundgieitlagerwerkstoff mit einer Gleitfläche
und einer Abstützfläche aufweist, diese Anlaufscheibensegmente mit Einrichtungen
zu unverwechselbaren, seitengerechten Montage, insbesondere bei Einturnen in die
Lageranordnung versehen und jeweils an eine Anlagefläche gesetzt sind, die in Art
einer ringförmigen Vert-iefung im Lagergehäuse ausgebildet ist.
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Bei einer aus DE-OS 26 35 061 bekannten Lageranordnung dieser Art
ist das halbringförmige Anlaufscheibensegment mit einer oder mehreren an der inneren
Umfangskante vorstehenden Sperrnasen versehen, die mit einem Vorsprung in einen
seitlich des Radialgleitlagers im Lagergehäuse gebildeten Freiraum greift bzw. greifen.
Diese Ausbildung der Anlaufscheibensegmente bedingt jedoch, daß das Radialgleitlager
schmaler als die Grundbohrung im Lagergehäuse ausgebildet ist.
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Aus DE-OS 26 56 306 sind Anlaufscheibensegmente der eingangs genannten
Art bekannt, die eine oder mehrere Sperrnasen an ihrem Innenumfang tragen und mit
dieser Sperrnase bzw. diesen Sperrnasen bei seitenfalschem Einsetzen in den Bereich
der freistichlosen Wölbung an der Welle greifen.Bei Benutzung dieser bekannten Anlaufscheibensegmente
kann das Radialgleitlager bestenfalls gleiche Breite wie die Grundbohrung im Lagergehäuse
aufweisen. Außerdem ist bei den beiden aus DE-OS 26 35 061 und DE-OS 26 56 306 bekannten
Ausführungsformen von Anlaufscheibensegmenten das nachträgliche Eindrehen in den
Raum zwischen den Wellenbunden und der vertieften Anlagefläche insofern kritisch,
als sich das seitenfalsche Einsetzen eines Anlaufscheibensegmentes erst dadurch
äußert,
daß sich das zweite Anlaufscheibensegment nicht einführen läßt. Es wird- dann notwendig,
das bereits eingedrehte Anlaufscheibensegment wieder zu entfernen und nochmals.,
jetzt seitenrichtig einzudrehen.
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Aus US-PS 4 175 801 sind Anlaufscheibensegmente bekannt, die am Innenumfang
oder am Außenumfang eine vorstehende Lasche aufweisen, die wesentlich dünner als
das Anlaufscheibensegment ausgebildet ist und außermittig nach der -die Gleitfläche
tragenden Seite hin angeordnet ist. Diese Lasche soll entweder über den Seitenrand
des Radialgleitlagers oder einen am Lagergehäuse ausgebildeten ringförmigen Vorsprung
greifen.
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Diese Ausbildung macht es jedoch notwendig, daß die Anlaufscheibensegmente
mit erhebliche Dicke ausgebildet werden, was die Herstellungskosten wesentlich erhöht.
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Bei allen oben angeführten bekannten Anlaufscheibensegmenten besteht
der erhebliche Mangel, daß für die Sicherungseinrichtungen gegen seitenfalsches
Einsetzen Platz benötigt wird, der bei schmaler Ausbildung der Lagerstellen, wie
sie bei Neukonstruktionen insbesondere von Verbrennungskraftmaschinen bevorzugt
wird, nicht mehr zur Verfügung steht.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lageranordnung mit
Axialgleitlager, das mindestens ein nachträglich eindrehbares Anlaufscheibensegment
aufweist, dahingehen wesentlich zu verbessern, daß das mit wirksamer Sicherung gegen
seitenfalsches Einsetzen versehene, nachträglich eindrehbare Anlaufscheibensegment
einfach und preisgünstig herstellbar, überhaupt nicht seitenfalsch in den Raum zwischen
der vertieften anlagefläche des Lagergehäuses und dem Wellenbund eindrehbar ist
und keinen zusätzlichen Platz für seine Sicherungseinrichtung gegen seitenfalsches
Einsetzen benötigt, wobei das Anlaufscheibensegment selbst in geringer Dicke ausführbar
sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Bildung
der Sicherungseinrichtungen zur unverwechselbaren, seitengerechten Montage das Anlaufscheibensegment
ringkeilförmig mit in der einen Umfangsrichtung zunehmender Breite ausgebildet ist,
während die das Anlaufscheibensegment aufnehmende, vertiefte Anlagefläche im Lagergehäuse
mit der Ringkeilform des Anlaufscheibensegments entsprechender, in der einen Umfangsrichtung
zunehmender Breite ausgebildet und durch zwei, das Anlaufscheibensegment zwischen
sich aufnehmende Schultern radial begrenzt ist. Hierdurch wird erreicht, daß das
Anlaufscheibensegment keinen zusätz-lichen Platz im Inneren der Lageranordnung für
seine Sicherungseinrichtungen gegen seitenfalsches Einsetzen benötigt. Das Einführen
bzw. Eindrehen des Anlaufscheibensegments in den zwischen der Anlage fläche am Lagergehäuse
und dem ringförmigen Bund derWelle ist nur in seitenrichtiger Lager möglich. Bei
seitenverkehrter Anordnung des Anlaufscheibensegments wird entweder schon beim Ansetzen
des breiteren Endes des Anlaufscheibensegmentes an das schmalere Ende der Anlagefläche
jegliches Einführen von Anfang an unmöglich, oder es wird beim Ansetzen des schmaleren
Endes des Anlaufscheibensegments an das schmalere Ende der Anlagefläche im Lagergehäuse
das Anlaufscheibensegment schon nach kurzer Eindrehlänge wegen seiner sich keilförmig
vergrößernden Breite am Einlaß der vertieften Anlagefläche verkeilt.
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In bevorzugter Ausführungsform weisen die in Umfangsrichtung verlaufenden
Seitenkanten des Anlaufscheibensegments und die in Umfangsrichtung verlaufenden
Seitenschultern der vertieften Anlagefläche im Lagergehäuse die Form von zueinander
exzentrischen Kreisbögen auf. In dieser Ausführungsform lassen sich die erfindungsgemäßen
Anlaufscheibensegmente preisgünstig herstellen. Auch die vertiefte Anlage fläche
im Lagergehäuse läßt sich in dieser Ausführungsform relativ günstig herstellen.
Die Kreisbogenform der umfänglichen Kanten des Anlaufscheibensegments und der Seitenschultern
an
der Anlagefläche bietet auch eine glatte, störungsfreie Führung beim Eindrehen der
Anlaufscheibensegmente. Bevorzugt kann dabei die an der radial inneren Kante der
Anlagefläche vorgesehene Seitenschulter als Anlage für das Anlaufscheibensegment
durch einen gegenüber der Anlagefläche axial vor- -stehenden, ringförmigen Rand
des in größerer Breite als die Grundbohrung im Lagergehäuse ausgebildeten Radialgleitlagers
gebildet sein. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Begrenzung der
Anlagefläche durch die Seitenschultern passend auf die Breite des Anlaufscheibensegments
abgestimmt sein kann. Dadurch wird die Sperrwirkung dieser Seitenbegrenzung der
Anlagefläche bei seitenfalschem Ansetzen des Anlaufscheibensegmentes besonders schnell
und stark wirksam, so daß beim Eindrehen der Anlaufscheibensegmente ein seitenfalsches
Ansetzen sofort, d.h. bereits im Anfangsstadium des Ansetzens bzw. Eindrehens feststellbar
ist. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß das Radialgleitlager optimal breit ausgebildet
werden kann, so daß sich die Lageranordnung in dieser Ausführungsform besonders
für schmale Lagerstellen eignet.
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Für den Fall, daß die Lageranordnung mit einem Radialgleitlager ausgestattet
ist, das die Grundbohrung des Lagergehäuses nur so eben einnimmt oder sogar schmaler
als die Grundbohrung ist, kann in anderer Ausführungsform der Erfindung die an der
radial inneren Seite der Anlagefläche vorgesehene Seitenschulter für die Begrenzung
des Aufnahmeraumes des Anlaufscheibensegments durch die zwischen der Wellenumfangsfläche
und der Wellenbundfläche ausgebildete freistichlos gewölbte Übergangsfläche gebildet
sein. Auch in dieser Ausführungsform der Erfindung ist die seitliche Begrenzung
des zwischen der Anlagefläche und dem Lagergehäuse und der Bundfläche der Welle
gebildeten Aufnahmeraumes für das Anlaufscheibensegment mit voller Sicherheit wirksam
um seitenfalsches Ansetzen und seitenfalshes Eindrehen des Anlaufscheibensegments
zu verhindern.
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Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann in verschiedenster Weise
ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Lageranordnung überhaupt nur Anlaufscheibensegmente
im Bereich des Lagergehäuses enthalten, während im Bereich des Lagerdeckels kein
Axialgleitlagerelement vorgesehen ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind beide Anlaufscheibensegmente
eines ein Axialgleitlager bildenden Anlaufscheibensegmente-Paares mit Keilringform
ausgebildet, wobei sowohl die im Lagergehäuse als auch die im Lagerdeckel gebildete
vertiefte Anlagefläche in einer Umfangsrichtung ringkeilförmig zunehmende Breite
aufweisen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 ein in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung zu
benutzendes, ringkeilförmig ausgebildetes Anlaufscheibensegment in Seitenansicht;
Figur 2 eine erfindungsgemäße Schnittdarstellung der Lageranordnung mit lediglich
im Lagergehäuse angeordneten Anlaufscheibensegmenten; Figur 3 die Lageranordnung
nach Figur 2 im Schnitt 3-3 der Figur 2; Figur 4 eine Teildarstellung entsprechend
dem rechten Teil der Figur 3 für eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lageranordnung;
Figur 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lageranordnung in entsprechender Darstellungsweise wie Figur 2 und Figur 6 ein Schema
für den Versuch des seite-nfals-che-n Einlegens der Anlaufscheibensegmente bei seiner
erfindungsgemäßen Lageranordnung.
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist die
Lageranordnung 10 für Wellen 11 gedacht, die zu beiden Seiten eines von der Lageranordnung
10 aufgenommenen Zapfenteiles je eine ringförmige Wange 12 aufweisen. De-mentsprechend
weist die Lageranordnung 10 ein Lagergehäuse 13 und einen Lagerdeckel 14 auf, in
der eine Grundbohrung 15 zum Einsetzen eines Radialgleitlagers gebildet ist. In
den dargestellten Beispielen ist das Radialgleitlager durch zwei Lagerschalen 16
u-nd 17 gebildet. Zur Führung der Welle 11 an den ringförmigen Wangen 12 enthält
die Lageranordnung 10 in dem dargestellten Beispielen zwei Axialgleitlager, die
zwischen eine im Lagergehäuse 13 und ggf.
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im Lagerdeckel 14 gebildete, vertiefte Anlageflächen 19 einzusetzende
Anlaufsehéibensegmente 20, 21 (Figur 5) und 22 (Figur -6) gebildet sind. -Die im
Lagergehäuse 13 anzubringenden Anlaufscheibensegmente 20 sollen nachträglich durch
Eindrehen in den zwischen der Anlagefläche 19 im Lagergehäuse 13 und der jeweiligen
Wange 1-2 der Welle 11 einsetzbar und dabei gegen
seitenfalsches
Einsetzen gesichert sein.
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Die in dem Lagergehäuse 13 anzubringenden Anlaufscheibensegmente 20
sind hierzu mit der aus Figur 1 ersichtlichen Ringkeilform halbringförmig ausgebildet.
Die äußere Umfangskante ist halbkreisförmig mit einem Radius Ra mit Mittelpunkt
Ma ausgebildet, während die innere Umfangskante 24 mit Radius Ri mit Mittelpunkt
Mi ausgebildet ist. Die beiden Mittelpunkte Ma und Mi liegen auf der die beiden
radialen Teilflächen 25 und 26 verbindenden Geraden 27 und sind auf dieser Geraden
27 um ein Maß 28 gegeneinander versetzt.
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Dieses Versetzungsmaß 28 kann beispielsweise 2 bis 5% des Radius Ri
der inneren Umfangskante 24 betragen, beispielsweise 1 mm bei Lageranordnungen mit
Radius Ri von 25 mm der inneren Umfangskante 24. Wie Figur 1 ferner zeigt, kann
das Anlaufscheibensegment 20 in herkömmlicher Weise mit Sparschnitt-Ausnehmungen
29 versehen sein ohne die Wirksamkeit seiner im folgenden beschriebenen Sicherung
gegen seitenfalsches Einsetzen zu vermindern.
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Zur Sicherung gegen seitenfalsches Einsetzen wird die Ringkeilform
des Anlaufscheibensegments mit entsprechender Ausbildung der Anlagefläche 19 mit
in der einen Umfangsrichtung zunehmender Breite zusammen. Um diese Ausbildung mit
in einer Umfangsrichtung zunehmender Breite zu definieren, ist die Anlagefläche
19 mit zwei Seitenschultern 31 und 32 versehen. Die radial äußere Seitenschulter
31 ist in das Lagergehäuse 13 bzw. den Lagerdeckel 14 als Begrenzung der Anlagefläche
19 eingeschnitten. Sie ist in den darstellten Beispielen kreisbogenförmig mit zum
äußeren radialen Radius Ra des Anlaufscheibensegments passendem Radius und mit gleichem
Versetzungsmaß 28 gegenüber dem Mittelpunkt der Grundbohrung 15 ausgebildet.
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Die innere Seitenschulter 32 wird in den Beispielen der Figuren 2,
3, 5 und 6 dadurch gebildet, daß die Lagerschale 16
bzw. beide
Lagerschalen 16 und 17 etwa um die halbe Dicke des Anlaufscheibepsegmens 20 über
die Anlagefläche 19 aus der Grundbohrung 15 vorsteht bzw. vorstehen. Das Anlaufscheibensegment
20 legt sich dadurch mit seiner inneren Umfangskante 24 gegen diesen axial vorstehenden
Randbereich 33 der Lprschale 16 bzw. Lagerschalen 16 und 17. Der zwischen der Anlagefläche
19 und der jeweiligen Wange 12 der Welle 11 gebildete Freiraum ist damit in Form,
Breite und Tiefe genau auf das einzudrehende Anlaufscheibensegment 20 abgestimmt.
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Im Beispiel der Figur 4 ist das Radialgleitlager d.h. die Lagerschale
16 in solcher Breite ausgebildet, daß sie vollständig von der Grundbohrung 15 des
Lagergehäuses 13 aufgenommen wird und noch einen gewissen Freiraum gegenüber der
Anlagefläche 19 bildet. In diesem Beispiel ist der Übergang von der Umfangsfläche
34 des vom Radialgleitlager aufgenommenen zapfenförmigen Wellenteiles auf die ringförmigen
Flächen der Wangen 12 als freistichlos gewölbte übergangsfläche 35 ausgebildet.
Auch hierdurch wird eine wirksame Sicherung gegen seitenfalsches Einführen des Anlaufscheibensegments
?0 geschaffen, weil das Anlaufscheibensegment 20 bei seitenfalschem Einführen sich
mit seiner inneren Umfangskante 24 an der Übergangsfläche 35 verkeilt.
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Im Beispiel der Figuren 2 und 3 ist nur das Lagergehäuse 13 mit Axialgleitlagern
18 ausgestattet, nämlich Anlaufscheibensegmenten 20. Im Beispiel der Figur 5 sind
die Axialgleitlager 18 durch jeweils ein Paar von Anlaufscheibensegmenten 20 und
21 gebildet. Das in das Lagergehäuse 13 eingesetzte Anlaufscheibensegment 20 sowie
die Anlagefläche und die Seitenschultern 31 und 32 sind in gleicher Weise ausgebildet
wie im Beispiel der Figuren 2 und 3. Im Lagerdeckel 14 ist ebenfalls eine Anlagefläche
mit exzentrisch zur Grundbohrung 15 ausgebildeter äußerer Seitenschulter 36 gebildet.
In diesem Beispiel ist auch das Anlaufsoheiben-
segment 21 mit
Ringkeilform ausgebildet. Zusätzlich trägt es an seinem Außenrand einen Verdrehsicherungs-Ansatz
37, der in eine entsprechende Ausnehmung 38 im Lagerdeckel 14 greift. Abgesehen
von dem beiderseitig bündigen Abschluß der beiden Anlaufscheibensegmente 20 und
21 an ihren radialen Teilflächen 25 und 26 stellt die Ringkeilform des Anlaufscheibensegmentes
21 keine Notwendigkeit für die Sicherung gegen seitenfalsches Einsetzen dar.
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Wie aus Figur 6 hervorgeht, bestehen vier Möglichkeiten für das Ansetzen
des Anlaufscheibensegments 20 zum Eindrehen: 1.) Ansetzen des Anlaufscheibensegments
mit seinem schmaleren Ende b an das breitere Ende A der Anlagefläche 19. Hierbei
ist das Anlaufscheibensegment seitenrichtig angesetzt und läßt sich auch ungehindert
in den zwischen der Anlagefläche 19 und der Wange 12 gebildeten Freiraum eindrehen.
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2.) Ansetzen des Anlaufscheibensegments mit seinem breiteren Ende
a an das breitere Ende A der Anlagefläche 19: Hierbei ist das Anlaufscheibensegment
seitenfalsch angesetzt. Es läßt sich auf ein kurzes Stück, beispielsweise 30 bis
450 eindrehen und verklemmt sich dann mit seinem breiteren Ende a zwischen den beiden
Seitenschultern 31 und 32 des sich nach dem schmaleren Ende B der Anlagefläche 19
hin verjüngenden Freiraumes.
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3.) Anstezen des Anlaufscheibensegments 20 mit dem schmaleren Ende
b an das schmalere Ende B der Anlagefläche 19: Das Anlaufscheibensegment läßt sich
auf ein kurzes Stück, d.h. 30 bis lot50 einführen, da es sich aber nach seinem breiteren
Ende a hin verbreitert, verklemmt es sich zwischen den Seitenschultern 31 und 32
am schmaleren Ende der Anlagefläche 19.
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4.) Ansetzen des Anlaufscheibensegments 20 mit seinem breiteren Ende
a an das schmalere Ende B der Anlagefläche 19:
Das Anlaufscheibensegment
20 läßt sich etwa auf- die umfängliche Länge seiner Sparschnitt-Ausnehmung 29 einführen
und stößt dann-gegen die innere Seitensch-ulter 32 bevor es um ein nennenswertes
Stück eingeführt ist.
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Im Schema der Figur 6 ist davon ausgegangen, daß die innere Seitenschulter
31 der Anlagefläche 19 durch den gegenüber der Grundbohrung vorstehenden Randbereich
der Lagerschale 16 gebildet ist. Wenn die innere Seitenschulter entsprechend Figur
4 durch eine freistichlose übergangsfläche 35 zwischen dem Zapfenteil und den Wangen
12 der Welle 11 gebildet ist, treten die gleichen Erscheinungen auf, evtl. mit etwas
verlängertem Einführungsstück bevor es bei seitenfalschem Einführen zum Verklemmen
des Anlaufscheibensegments 20 kommt.
Lageranordnung Bezugszeichenliste
10 - Lageranordnung 11 - Welle 12 - Wange an 11 13 - Lagergehäuse 14 - Lagerdeckel
15 - Grundbohrung 16 - Lagerschale 17 - Lagerschale 18 - Axialgleitlager 19 - Anlagefläche
20 - Anlaufscheibensegment 21 - Anlaufscheibensegment 22 - Anlaufscheibensegment
23 - äußere Umfangskante von 20 24 - innere Umfangskante von 20 25 - radiale Teilfläche
von 20 26 - radiale Teilfläche von 20 27 - Verbindungsgerade zwischen 25 und 26
28 - Versetzungsmaß 29 - Sparschnitt-Ausnehmung 30 - Sparschnitt-Ausnehmung 31 -
Seitenschulter von 19 32 - Seitenschulter von 19 33 Randbereich
34
- Umfangsfläche 35 - übergangsfläche 36 - Seitenschulter in 14 37 - Verdrehsicherungs-Ansatz
38 - Ausnehmung in 14 39 - Seitenschulter in 14 Ra - Radius von 23 Ri - Radius von
24 Ma - Mittelpunkt von Ra Mi - Mittelpunkt von Ri A - breiteres Ende von 19 B -
schmaleres Ende von 19 a - breites Ende von 20 b - schmales Ende von 20