DE3642556A1 - Lagereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagereinheit zur Verwendung in industriellen Maschinen, wie beispielsweise in Automobilen, Marinefahrzeugen, in verschiedenen Arten von elektrischen Maschinen, in Geschäfts- bzw. Büromaschi­ nen, in agrikulturellen bzw. landwirtschaftlichen Maschi­ nen, in Werkzeugmaschinen, in Lebensmittelmaschinen, in Textilmaschinen und in Verpackungsmaschinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Lagereinheit, die mit Schrauben versehen ist, welche die Einheit an einer industriellen Maschine demontierbar machen.

Nach dem Stande der Technik wurde bisher ein kostenaufwen­ diger Träger, Bügel, Befestigungsarm, Ständer o. dgl., der eine komplizierte Struktur hat, für das Montieren eines Lagers in einer industriellen Maschine verwendet. Ein sol­ cher Träger, Bügel, Befestigungsarm, Ständer o. dgl. ist integral mit einem Gehäuse ausgebildet, das eine innere Bohrung von hoher Präzision zur Aufnahme einer einfachen Lagerbüchse hat.

Es ist schwierig, die innere Bohrung des vorerwähnten Ge­ häuses mit einem Träger, Bügel, Befestigungsarm, Ständer o. dgl. innerhalb einer kurzen Zeit genau zu bearbeiten, und das Bearbeiten ist extrem schwierig, insbesondere in Fällen, in denen eine Mehrzahl von einfachen Lagerbuchsen in der inneren Bohrung des Gehäuses zur Fluchtung ge­ bracht und durch Paß- bzw. Preßsitz bzw. Schrumpfsitz­ passung in dieser inneren Bohrung angebracht werden.

Kurz zusammengefaßt wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Lagereinheit zur Verfügung gestellt, die ein Gehäuse mit einem Außengewinde aufweist und eine Buchse, die dazu geeignet ist, im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitz­ passung in der inneren Bohrung des Gehäuses angebracht zu werden. Dieses Gehäuse wird in ein Loch mit oder ohne einer mit Innengewinde versehenen Bohrung einer industriel­ len Maschine, an der die Lagereinheit angebracht bzw. in der die Lagereinheit angewendet werden soll, einge­ schraubt oder eingefügt und dann mittels einer Mutter oder mittels Muttern gesichert und/oder befestigt.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 der Zeichnung anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsformen erfindungsgemäßer Lagerein­ heiten näher erläutert; wobei in den Zeichnungen die Fig. 1 bis 10 Querschnittsansichten einer jeweiligen Lagereinheit in der Längsrichtung derselben gemäß einer ersten bis zehnten Ausführungsform der Erfindung sind.

In der nun folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der Erfindung sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Lagereinheit 1 a vom Doppelmutter­ festziehtyp bzw. von der Art, daß ein Festschrauben mit­ tels zweier Muttern erfolgt, gemäß einer ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Diese Lagereinheit weist ein Gehäuse 5 a auf, das mit äußeren Gewindegängen 4 bzw. mit einem Außengewinde 4 versehen ist, sowie zwei Buchsen 7, die dazu geeignet sind, im Paß­ bzw. Preßsitz oder in Schrumpfsitzpassung in der inneren Bohrung 6 a des Gehäuses angebracht zu werden, und weiter­ hin umfaßt diese Lagereinheit zwei Muttern 8, die auf das Außengewinde 4 des Gehäuses aufgeschraubt sind. Das Ge­ häuse 5 a ist aus Chrom-Molybdän-Stahl (SCM 435) o. dgl. ausgebildet, und die Buchsen 7 liegen beispielsweise in der Form von einem DU-Trockenlager, einem DX-Trockenlager oder einer DlVEST-Buchse mit einem Unterlage- bzw. Stütz­ metall vor. In dieser Ausführungsform werden zwei Buchsen 7 verwendet, aber es kann auch nur eine Buchse verwendet werden, oder es können drei Buchsen verwendet werden. Zwischen die beiden Muttern 8 ist ein Teil 3 einer indu­ striellen Maschine beim Zusammenbauen der Lagereinheit zwischengefügt, und zwischen den Muttern 8 und dem Teil 3 können Abdichtungs- bzw. Unterlegringe und/oder Feder­ abdichtungs- bzw. -unterlegringe angeordnet sein. In dem Fall, in welchem ein Innengewinde 2 in dem Teil 3 der industriellen Maschine ausgebildet ist, kann das Gehäuse 5 a direkt in dieses Teil hineingeschraubt sein, und die Muttern 8 können weggelassen sein. Außerdem kann, wenn ein Rostschutz erforderlich ist, die gesamte Lagereinheit plattiert bzw. überzogen sein. Die Bezeichnung DU-Trocken­ lager ist ein eingetragenes Warenzeichen der britischen Firma Gracia Metal Ltd., und es handelt sich bei diesem Lager um ein Hochleistungs-Polytetrafluorethylenlager, das durch Sintern von poröser Bronze auf einem Unterlage­ metall (Stahl oder Bronze) sowie Imprägnieren und Beschich­ ten derselben mit einer Mischung aus Polytetrafluorethylen und Pb hergestellt ist. Die Bezeichnung DlVEST-Buchse ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Daido Metal Co., Ltd. Diese Buchse wird dadurch hergestellt, daß man Poren und Oberflächen einer porösen metallischen Schicht, die auf der Oberfläche eines Unterlagemetalls vorgesehen ist, mit einer Zusammensetzung imprägniert und beschichtet, die als ihre Hauptkomponente ein Kunstharz, wie beispiels­ weise Polyacetalharz, und als Zusätze ein lipophiles faseriges Material und ein Schmierölmittel wie auch me­ tallische Seife und/oder ein festes Schmiermittel, wenn erforderlich, enthält, und durch Sintern derselben. Die Bezeichnung DX-Lager ist auch ein eingetragenes Warenzei­ chen der britischen Firma Gracia Metal Ltd., und es han­ delt sich bei diesem Lager um ein polyacetalvorgeschmier­ tes Lager bzw. ein vorgeschmiertes Polyacetallager, das dadurch hergestellt ist, daß man ein verschleiß- bzw. ab­ riebbeständiges Mittel zu Polyacetalharz hinzufügt, und zwar anstelle von Polytetrafluorethylen und Pb des vorer­ wähnten DU-Trockenlagers.

Es sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der eine Lager­ einheit 1 b des Einzelflansch-Einzelmutter-Festziehtyps bzw. von der Art, welches mittels eines einzigen Flansches und einer einzigen Mutter festgeschraubt ist, gezeigt ist. Diese Lagereinheit unterscheidet sich von der Lagereinheit 1 a der ersten Ausführungsform in der Form von deren Ge­ häuse 5 b und in der Verwendung von nur einer Mutter 8. In anderen Worten bedeutet das, daß das Gehäuse 5 b eine zylindrische äußere Umfangsoberfläche 9 b aufweist, die konzentrisch zu einer inneren Bohrung 6 b hoher Präzision ausgebildet ist, sowie einen Flansch 10 b, der an einem Endteil desselben ausgebildet ist, und ein Außengewinde 4 b, das an dem anderen Endteil desselben ausgebildet ist. Ein Zwischenraum 11 b, der zwischen den beiden Buchsen 7 ausgebildet ist, die um beide Enden der inneren Bohrung 6 b angeordnet sind, kann als ein Fettreservoir oder als ein Ölreservoir benutzt werden. In diesem Falle können zwei Drehwellen jeweils von beiden Enden der Lagereinheit bzw. je eine von je einem Ende der Lagereinheit eingefügt werden.

Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen, worin eine Lagerein­ heit 1 c vom einzelgeflanschten-und-abgestuften-und-Einzel­ mutter-Festziehtyp bzw. von der Art, die mittels eines einzigen und abgestuften Flansches sowie mittels einer einzigen Mutter festgeschraubt ist, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Diese Lagereinheit unterscheidet sich von derjenigen der zweiten Ausführungsform darin, daß der Außendurchmesser ihres Gehäuses 5 c und der des Flansches 10 c größer als in der zweiten Ausführungsform sind.

Es sei nun auf Fig. 4 Bezug genommen, worin eine Lager­ einheit 1 d des einzelgeflanschten-und-abgestuften-und- Einzelmutter-Festziehtyps bzw. der Art, die einen einzigen Flansch aufweist, abgestuft ist und eine einzige Mutter hat und hiermit festgeschraubt ist, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Diese Lagereinheit unterscheidet sich von derjenigen der zweiten und dritten Ausführungsform darin, daß die innere Bohrung ihres Gehäuses 5 c vergrößert bzw. aufgeweitet und eine Buchse 7′ im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitz­ passung in dieser inneren Bohrung vorgesehen ist.

Es sei nun auf Fig. 5 Bezug genommen, worin eine Lagerein­ heit 1 e des einzelgeflanscht-und-abgestuften-und-Einzel­ mutter-Festziehtyps gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Diese Lagereinheit weist eine Mutter 8, ein Gehäuse 5 e und eine Buchse 7 auf. Das Gehäuse 5 e besitzt einen Bolzen bzw. Zapfen 12 e, der mit einem Außengewinde versehen ist, einen zylindrischen Teil, der dazu geeignet ist, in dem Teil 3 der industriel­ len Maschine aufgenommen zu werden, und einen Flansch 10 e. Eine innere Bohrung 13 e in der Form einer Blindbohrung ist in dem Flansch 10 e ausgebildet, und der Endteil dieser inneren Bohrung kann als ein Fett- oder Ölreservoir ver­ wendet werden. Alternativ kann eine Druckscheibe oder ein Axial- bzw. Drucklager in dem inneren Endteil der Blind­ bohrung angebracht bzw. vorgesehen werden, um eine Druck­ belastung in der Axialrichtung auszuhalten bzw. aufzuneh­ men. Die Buchse 7 ist im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung in der inneren Bohrung 13 e ange­ bracht. Die Mutter 8 kann weggelassen sein, indem man ein Innengewinde in der Bohrung des Teils 3 der indu­ striellen Maschine ausbildet. Außerdem kann eine geflansch­ te Buchse 7 e anstelle der Buchse 7 verwendet werden, wie es in Fig. 5 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Weiterhin kann alternativ zusätzlich zu der Buchse 7 e, die in Fig. 5 gezeigt ist, eine Druckscheibe bzw. ein Druck­ ring an der Endoberfläche des Flansches 10 e mittels Schrau­ ben oder mittels eines Klebstoffs befestigt sein, um eine Radialbelastung und eine Axialbelastung auszuhalten bzw. aufzunehmen.

Es sei nun auf Fig. 6 Bezug genommen, in der eine Lager­ einheit 1 f eines Typs gezeigt ist, der mit einem halbkugel­ förmigen Bechersitz versehen ist, und zwar ist diese Lager­ einheit eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Diese Lagereinheit weist ein Plastik- bzw. Kunst­ stoffgehäuse 5 f auf und ein halbkugelförmiges Lagerteil 7 f vom Becher- bzw. Schalentyp, das aus einem Gleitlager­ material ausgebildet ist. Das Gehäuse 5 f hat eine generell zylindrische Form, und es ist auf seiner äußeren Umfangs­ oberfläche mit einem Außengewinde ausgebildet. Das eine Ende des Gehäuses 5 f ist mit einer im wesentlichen halb­ kugelförmigen Ausnehmung und einem Flansch 10 f ausgebildet, wobei diese Ausnehmung das Lagerteil 7 f vom Becher- bzw. Schalentyp aufnimmt. Beim Zusammenbau wird das Außengewinde des Gehäuses in den Teil 3 der industriellen Maschine ein­ geschraubt, und der Flansch 10 f ist dazu geeignet, gegen das Teil 3 anzuliegen (siehe Fig. 6).

Es sei weiter auf Fig. 7 Bezug genommen, in der eine Lager­ einheit 1 g von der Art gezeigt ist, welche einen gezoge­ nen Flansch hat. Diese Lagereinheit weist ein Gehäuse 5 g auf, das aus einer tiefgezogenen Stahlplatte ausgebildet ist, und eine, beispielsweise mit einem einzigen Flansch versehene, Buchse 7, wie beispielsweise ein umgeschlagenes bzw. umhülltes Buchsenlager. Auf der äußeren Umfangsober­ fläche des Gehäuses ist ein Außengewinde 4 g ausgebildet, und außerdem ist ein Flansch 10 g an einem Endteil des Ge­ häuses ausgebildet. Das Gehäuse kann anstelle aus einer tiefgezogenen Stahlplatte auch aus einem Kunstharz herge­ stellt sein, und wenn der Gewindeteil 4 g beim Anbringen an dem Teil 3 der industriellen Maschine genügend in die­ sen Teil eingeschraubt ist, liegt das Gehäuse an der End­ oberfläche dieses Teils an. Wie in den Fig. 5 und 7 ge­ zeigt ist, wird, wenn eine mit einem einzigen Flansch versehene Buchse oder eine doppelt geflanschte Buchse (nicht gezeigt) verwendet wird, eine Drehwelle mit einer Stufe ausgebildet, und die Stufe wird so hergestellt, daß sie an dem Flansch der Buchse anliegt.

Es sei weiter auf Fig. 8 Bezug genommen, in der eine Lagereinheit 1 h von der Art gezeigt ist, welche einen ge­ zogenen Flansch und einen Boden bzw. geschlossenen Boden hat, wobei diese Lagereinheit 1 h eine achte Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung ist. Diese Lagereinheit ist ähnlich wie die Lagereinheit gemäß der siebenten Aus­ führungsform, jedoch mit der Ausnahme, daß der Außendurch­ messer des Flansches 10 h der Lagereinheit 1 h klein und der Endteil des Gehäuses 5 h, wie bei 17 h ersichtlich, blind gemacht ist, also 17 h einen geschlossenen Boden bil­ det. Die in Fig. 8 gezeigte Lagereinheit ist im Hibnlick auf die Sicherheit des Endteils einer Drehwelle vorteil­ haft und schließt Fett oder sonstiges Schmiermittel ein und verhindert weiterhin das Eindringen von Staub, Schmutz o. dgl. Das Gehäuse 5 h kann, anstatt daß es aus einer tiefgezogenen Stahlplatte hergestellt ist, aus einem Kunst­ harz ausgebildet sein. Die in Fig. 8 gezeigte Lagerein­ heit 1 h kann so ausgebildet sein, daß sie eine Axialbe­ lastung aushält bzw. aufnimmt, indem man eine Druckscheibe oder ein Drucklager in dem blinden Endteil, wie im Falle der in Fig. 5 gezeigten Lagereinheit 1 e, anordnet. Alter­ nativ kann eine Druckbelastung in der Axialrichtung da­ durch aufgenommen werden, daß man eine Druckscheibe oder einen Druckring oder ein Axial- bzw. Drucklager in dem innersten Teil der Blindbohrung oder um den Flansch herum anordnet.

Es sei schließlich auf Fig. 9 Bezug genommen, in der eine Lagereinheit 1 i gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Diese Lagereinheit weist ein Gehäuse 5 i auf, das mit einem Flansch 10 i und einem Außengewinde 2 i ausgebildet ist, sowie eine mit einem einzigen Flansch versehene Buchse 7 i und ein lipo­ philes faseriges Teil 14 i. Die mit einem einzigen Flansch versehene Buchse 7 i ist auf ihrer inneren Umfangsober­ fläche mit einer Öl- bzw. Schmiermittelnut 15 i, einer Öl­ bzw. Schmiermittelspritzringnut 16 i und einem Öl- bzw. Schmiermittelfenster 17 i versehen. Der Flansch 10 i des Gehäuses ist um den inneren Umfangsteil desselben mit einer Öl- bzw. Schmiermitteldichtung 18 i versehen. Das lipophile faserige Teil 14 i befindet sich in der vorlie­ genden Ausführungsform bevorzugt, wie dargestellt, in einem Ringraum, der außen von dem Gehäuse und innen von der Buchse begrenzt ist, wobei in dem Gehäuse ein Loch zum Zuführen von Öl oder sonstigem Schmiermittel zu den lipophilen faserigen Teil 14 i vorgesehen sein kann, wie oben rechts aus Fig. 9 ersichtlich ist.

Letztlich sei auf Fig. 10 Bezug genommen, in der eine Lager­ einheit 1 j vom Doppelmutterfestziehtyp gemäß einer zehn­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Diese Lagereinheit ist ähnlich wie die in Fig. 1 ge­ zeigte Lagereinheit 1 a, jedoch mit der Ausnahme, daß das Gehäuse 5 j derselben in seinem mittigen Teil mit einer zylindrischen Oberfläche ausgebildet ist. Beim Zusammen­ bau paßt der zylindrische Teil in der Mitte des Gehäuses 5 j in die zylindrische innere Bohrung des Teils 3 der in­ dustriellen Maschine. Eine Druckscheibe oder ein Druckring oder ein Druck- bzw. Axiallager (nicht gezeigt) kann in dem Raum angeordnet sein, der zwischen den Buchsen 7 aus­ gebildet ist, und zwar im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung in der inneren Bohrung 6 j des Gehäu­ ses 5 j angebracht, um eine Druck- bzw. Axialbelastung auf­ zunehmen. Dasselbe ist der Fall bei den Lagereinheiten, die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt sind.

Eine Axialbelastung, die durch zwei rotierende Wellen ausgeübt wird, kann dadurch aufgenommen werden, daß man von dem entgegengesetzten Ende des in Fig. 10 gezeigten Gehäuses 5 j Lagerbuchsen einfügt, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 145855/1984 (japanische Patentoffen­ legungsschrift Nr. 24815/1986) beschrieben sind und eine Bohrung sowie einen nach einwärts gerichteten Flansch haben. Außerdem können becher- bzw. schalenförmige Lager­ buchsen ohne eine Bohrung im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung von beiden Seiten des Gehäuses her angebracht werden. Wenn eine dieser oben beschriebenen Lagerbuchsen durch die Lagerbuchsen ersetzt wird, die in den Fig. 1 bis 5 und in Fig. 8 gezeigt sind, wird es mög­ lich, sowohl eine Radialbelastung als auch gleichzeitig eine Axialbelastung aufzunehmen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Gehäuse, in dem sich eine Buchse im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpf­ sitzpassung befindet, ein Außengewinde entlang der gesam­ ten oder teilweisen Länge seines äußeren Umfangsteils, wodurch es möglich wird, das Gehäuse in einer Gewindeboh­ rung oder inneren Bohrung eines Teils einer zugehörigen industriellen Maschine anzubringen. Außerdem können zwei Lagerbuchsen in ein Gehäuse einbezogen bzw. aufgenommen werden, so daß die Fluchtung derselben erleichtert werden kann bzw. leichter bewirkt werden kann, und eine teilweise Abnutzung bzw. ein teilweiser Abrieb des Lagers, der sich aus einem einseitigen Kontakt einer Drehwelle ergibt, kann verhindert werden.

Darüber hinaus ist die Lagereinheit nach der vorliegenden Erfindung für verschiedenste Verwendungen angepaßt, weil eine Einstellung der Bewegung in der Axialrichtung durch das Vorsehen eines Gewindes in dem Gehäuse ausgeführt wer­ den kann. Weiterhin können mit einem Gewinde versehene Lagereinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung mit niedri­ gen Kosten im Vergleich mit einer konventionellen Anord­ nung, die einen Träger, Bügel, Befestigungsarm o. dgl. hat, der integral bzw. einstückig mit einem Gehäuse ausgebildet ist, hergestellt werden.

Claims (8)

1. Lagereinheit, umfassend ein Gehäuse und eine Buchse, die im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung in einer inneren Bohrung des Gehäuses angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5 a bis 5 g) mit einem Außengewinde (2 i, 4, 4 g) ausgebildet ist.

2. Lagereinheit, umfassend ein Gehäuse und eine innere Bohrung, sowie eine Buchse, die im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung in der Bohrung angebracht ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5 a bis 5 e, 5 j) mit einem Außengewinde (4) ausgebildet ist und daß wenigstens eine Mutter (8), die dazu geeignet ist, auf das Außengewinde (4) des Gehäuses (5 a bis 5 e, 5 j) aufgeschraubt zu werden, vorgesehen ist.

3. Lagereinheit, umfassend ein Gehäuse, das mit einer inneren Bohrung ausgebildet ist, sowie eine Buchse, die im Paß- bzw. Preßsitz bzw. in Schrumpfsitzpassung in der inneren Bohrung des Gehäuses angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5 a bis 5 e, 5 j) mit einem Außengewinde (4) ausgebildet ist und daß eine Mutter (8), die dazu geeignet ist, auf das Außenge­ winde 4 des Gehäuses (5 a bis 5 e, 5 j) aufgeschraubt zu wer­ den, vorgesehen ist, wobei außerdem ein Dichtungs- oder Unterlegring oder eine Dichtungs- oder Unterlegscheibe oder eine Federunterlegscheibe oder ein Federunterlegring bzw. Sprengring auf dem Endteil des Gehäuses (5 a bis 5 e, 5 j) angebracht ist.

4. Lagereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bohrung (6 a, 6 b, 6 j) des Gehäuses (5 a bis 5 d, 5 g, 5 i, 5 j) ein Durchgangsloch ist.

5. Lagereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bohrung (13 e) des Gehäuses (5 e, 5 f, 5 h) eine Blindbohrung ist.

6. Lagereinheit nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Druckscheibe oder ein Druckring oder ein Axial- bzw. Drucklager im innersten Teil der Blindbohrung (13 e) angebracht bzw. befestigt ist.

7. Lagereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7, 7′, 7 f, 7 i) ein zylindrisches Gleitlager, ein umge­ schlagenes bzw. umhülltes Buchsenlager, ein halbbecher­ förmiges Lager oder ein abgeschrägtes bzw. konisches Lager ist.

8. Lagereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7, 7′, 7 f, 7 i) eine flanschlose Buchse, eine mit einem einzigen Flansch versehene Buchse, eine Doppelflanschbuchse, eine Kombination einer flanschlosen Buchse und einer Druckscheibe bzw. eines Druckrings, oder eine Kombination einer flanschlosen Buchse und eines Druck- bzw. Axial­ lagers ist.