DE3721757A1 - Gleitlager, insbesondere fuer einen elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager, insbesondere für einen Elektromotor, mit einem Lagerschild und einer mit dem La­ gerschild verbundenen Klemmbrille zur Aufnahme und Zentrierung eines mindestens zwei ballige Lagerflächen aufweisenden Lagerkör­ pers, der eine Bohrung zur Aufnahme und Zentrierung einer Welle aufweist und der mit seinen beiden Lagerflächen zwischen dem La­ gerschild und der Klemmbrille zum Zwecke des Achsversatzaus­ gleiches drehbar eingespannt ist.

Es ist bereits ein Gleitlager aus dem DE-U-84 82 683.8 bekannt, dessen Lagerkörper in einer Lageraufnahme angeordnet ist und bei dem zu beiden Seiten der Lageraufnahme nach außen abschirmende Lagerkappen vorgesehen sind. Die den Lagerkörper radial von außen begrenzende Lagerschale und Klemmhülse dienen zur axialen und ra­ dialen Sicherung des Lagerkörpers. Ein derartiges Gleitlager hat den Nachteil, daß aufgrund der ortsfesten Zuordnung der Lager­ schale und der Klemmhülse zum Lagergehäuse ungleiche Reibvertei­ lung am Lagerkörper zwischen der Lagerschale und der Klemmhülse entstehen kann, so daß leicht Lagerschäden auftreten können. Will man dies vermeiden, so müßte man mit geringen Fertigungstoleran­ zen arbeiten, was zur Verteuerung des Gleitlagers führen würde.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gleit­ lager mit den zugehörigen Lagerteilen derart einfach auszubilden, daß die bei der Herstellung der einzelnen Lagerteile auftretenden Fertigungstoleranzen während der Montage ausgeglichen werden und daß eine besonders einfache und schnelle Montage des Gleitlagers möglich wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemm­ brille über ein Flanschteil mit dem Lagerschild verbunden ist und daß die Klemmbrille radial verschiebbar im Flanschteil angeordnet ist. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Klemmbrille als Los­ lager im Gleitlager können ohne weiteres große Fertigungstoleran­ zen der einzelnen Lagerteile hingenommen werden, ohne daß die Zentriergenauigkeit des Gleitlagers nach Montage abnimmt. Die im Gleitlager erforderlichen Reibkräfte führen aufgrund der gleich­ mäßigen Verteilung zu keiner ungünstigen Lagerbeanspruchung. Durch die Verwendung der Klemmbrille als Loslager zentriert sich der Lagerkörper auf einfache Weise ausschließlich nur im Lager­ schild, während die Klemmbrille nur als Sicherung des Lagerkör­ pers gegen Herausfallen dient. Dabei ist es zum Zwecke des radia­ len Ausgleichs notwendig, zwischen der Lagerplatte und dem am La­ gerkörper anliegenden Abschnitt der Klemmbrille einen Ringspalt vorzusehen.

Um eine Einstellbarkeit der Lagerreibung zwischen dem Lagerkör­ per, dem Lagerschild und der Klemmbrille zu ermöglichen, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen dem Lagerschild und der Klemmbrille ein Freiraum vorgesehen ist. Durch diese erfindungsgemäße Weiterbildung werden die bei der Herstellung der einzelnen Bauteile in axialer Richtung auftreten­ den Fertigungstoleranzen kompensiert, und es kann während der Montage eine stets genau erwünschte Lagerreibung des Lagerkörpers im Gleitlager eingestellt werden. Hieraus ergibt sich, daß man im einen Fall ein sehr leicht drehbares Kalottenlager und im anderen Fall ein nahezu nicht drehbares Kalottenlager herstellen kann, so daß die im Einsatz auf das Gleitlager einwirkenden Erschütterun­ gen mehr oder weniger gedämpft werden können.

Das Flanschteil weist in vorteilhafter Weise parallel zur Längs­ mittelachse und in Richtung zum Lagerschild verlaufende Befesti­ gungszapfen auf, die im Lagerschild vorgesehene Bohrungen durch­ dringen und die die Rückseite des Lagerschildes hintergreifen. Die Befestigungszapfen können entweder mit der Lagerplatte ver­ klebt, verschweißt oder vernietet oder mit einem entsprechend an­ deren bekannten Verfahren verbunden werden. Dies ist auch dadurch möglich, daß das Flanschteil über Schraubelemente mit dem Lager­ schild verbunden ist. Durch dieses Verfahren läßt sich der An­ preßdruck zwischen der Klemmbrille und dem Lagerkörper sehr genau einstellen. Je weiter also die einzelnen Befestigungszapfen in die Bohrungen des Lagerschildes eingeschoben werden, je größer wird auch die Anpreßkraft der Klemmbrille auf dem Lagerkörper. Die Anpreßkräfte lassen sich durch Ermittlung der Zugkraft an den Befestigungszapfen oder durch Drehen des Lagerkörpers ermitteln. Somit kann auf einfache Weise eine gleichmäßige und genau defi­ nierte Reibkraft am Lagerkörper festgelegt werden. Es gibt aber auch Fälle, wo die Lagerplatte 42 bündig am Lagerschild 12 an­ liegt und trotzdem der Freiraum 39 zwischen der Lagerplatte 40 der Klemmbrille 34 und dem Lagerschild 12 vorhanden ist. Hierbei stellt sich eine entsprechende Reibkraft am Lagerkörper 24 selbst ein.

Eine Verbilligung des erfindungsgemäßen Gleitlagers bei der Ver­ wendung in Elektromotoren wird dadurch erreicht, daß an dem Flanschteil mindestens zwei diametral gegenüberliegende Bürsten­ lagergehäuse angeordnet sind. Durch diese Anordnung bildet das Bürstenlagergehäuse gleichzeitig mit dem Flanschteil ein Bauteil, das beispielsweise besonders einfach und kostengünstig aus Kunst­ stoff hergestellt werden kann. In nur einem einzigen Montagevor­ gang werden also das einteilige, mit dem Flanschteil verbundene Bürstenlagergehäuse, die Klemmbrille und die Lagerhülse mit dem Lagerschild verbunden. Das Lagerschild ist anschließend mit dem Statorgehäuse eines Elektromotors verbindbar.

Damit die Flächenpressung zwischen der Klemmbrille und dem Lager­ körper besonders gleichmäßig ist, ist in einer Weiterbildung vor­ gesehen, daß der am Lagerkörper anliegende Abschnitt der Klemm­ brille entsprechend der Lagerfläche von einem kugelstumpfförmiqen Ringteil gebildet wird. Damit die Klemmbrille besonders feder­ elastisch ausgebildet ist, weist der kugelstumpfförmige Ringteil Durchbrüche auf. Da die Klemmbrille vorzugsweise ein aus Feder­ stahlblech ausgestanztes und gebogenes Bauteil ist, lassen sich die Durchbrüche ohne Mehrkosten in der Klemmbrille integrieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines einzigen Ausfüh­ rungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Gleitlager 10 für einen Elektromotor im Längsschnitt dargestellt, zu dem ein Lagerschild 12 gehört, das aus einem Lagerteil 14 und einer mit diesem einteilig verbundenen Lagerplatte 16 besteht, in der eine kreisrunde Öffnung 18 zur Aufnahme des Lagerkörpers 24 angeordnet ist. Das Lagerschild 12 ist über Stege 20 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Statorgehäuse eines Elektromotors drehfest verbunden.

Das Lagerschild 12 bildet mit seinem Lagerteil 14 ein in radialer Richtung fixiertes Festlager, das zur Aufnahme eines mindestens zwei ballige Lagerflächen 28, 30 aufweisenden Lagerkörpers bzw. Kalottenlagers 24 dient. Das Kalottenlager 24 besteht aus einem zylinderförmigen, mittleren Teil 26, an das sich beiderseits je eine ballige oder kugelstumpfförmige, erste und zweite Lager­ fläche bzw. Kalottenfläche 28 und 30 anschließt. Die erste Lager­ fläche 28 sitzt in dem bereits erwähnten Lagerteil 14, das die Lagerfläche 28 des Lagerkörpers 24 umschließt, während die zweite Lagerfläche 30 in einer in radialer Richtung als Loslager ausge­ bildeten Klemmbrille 34 aufgenommen ist, die aus dem die zweite Lagerfläche 30 umschließenden Lagerteil 38 und einer mit dem La­ gerteil 38 einteilig verbundenen Lagerplatte 40 besteht. Die La­ gerplatte 40 weist einen in Längsrichtung der Längsmittelachse 36 axialen Abstand S zur Unterseite 41 der Lagerplatte 16 auf und liegt auf der Ringfläche 43 einer Lagerplatte 42 radial ver­ schiebbar an, die Bestandteil eines Flanschteils 44 ist. Durch den Abstand S wird ein Freiraum 39 gebildet.

Die Lagerplatte 42 des Flanschteils 44 weist eine zentrale Boh­ rung 47 auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurch­ messer des Lagerteils 38 der Klemmbrille 34. Hierdurch wird zwi­ schen dem Lagerteil 38 und der Bohrung 47 ein Ringspalt 46 gebil­ det, der zum Ausgleich des aufgrund der Herstelltoleranzen mög­ lichen Achsversatzes dient. Die Klemmbrille 34 ist daher auf der Lagerplatte 42 radial, also senkrecht zur Längsmittelachse 36, verschiebbar angeordnet und bildet somit das Loslager für das Ka­ lottenlager 24. Das Flanschteil 44 preßt die Klemmbrille 34 mit ihrem Lagerteil 38 gegen die Oberfläche der zweiten Lagerfläche 30 und sichert somit das Kalottenlager 24 in axialer Richtung und gibt ihm einen sicheren Sitz. Da zwischen der Lagerplatte 40 und der Lagerplatte 16 des Lagerschildes 12 im Gleitlager 10 ein Freiraum 39 vorhanden ist, lassen sich Toleranzabweichungen in Längsrichtung der Längsmittelachse 36 ohne weiteres ausgleichen, während radiale Toleranzabweichungen durch den Ringspalt 46 aus­ geglichen werden.

An der Lagerplatte 42 des Flanschteils 44 ist ein Ringflansch 48 angeordnet, an dem zahlreiche, sich in der Zeichnung in Axial­ richtung nach oben erstreckende Befestigungszapfen 50 bzw. Zapfen vorgesehen sind, die sich durch in der Lagerplatte 16 vorgesehene Bohrungen 52 erstrecken. Die Befestigungszapfen 50 sind auf der Oberseite 49 der Lagerplatte 16 entweder verklebt, verschweißt oder, wie aus Fig. 1 hervorgeht, vernietet. Je weiter die einzel­ nen Befestigungszapfen 50 während der Montage des Gleitlagers 10 durch die Bohrungen 52 der Lagerplatte 16 in der Zeichnung nach oben gezogen werden, je größer ist auch der Anpreßdruck des La­ gerteiles 38 der Klemmbrille 34 gegen die Lagerfläche 30. Somit kann trotz Toleranzabweichungen stets ein gewünschter Anpreßdruck im Kalottenlager 24 eingestellt werden.

Der Lagerkörper bzw. das Kalottenlager 24 ist mit einer Bohrung 54 versehen, die zur Aufnahme einer Welle 56 eines in der Zeich­ nung nur teilweise angedeuteten Rotors 60 eines Elektromotors dient. Der Rotor 60 wird von der Welle 56 durchdrungen und wird von dieser am anderen, nicht dargestellten Ende ebenfalls von einem Gleitlager drehbar geführt. Fluchten beispielsweise die beiden Gleitlager untereinander nicht genau und weist somit das eine Lager gegenüber dem anderen Lager einen radialen und axialen Versatz auf, so kann aufgrund der Verwendung der als Loslager ausgebildeten Klemmbrille dieser Versatz ohne weiteres ausge­ glichen werden, da die Klemmbrille 34 auf dem Drucklager 44 ra­ dial verschiebbar ist. Somit können auch größere Fertigungstole­ ranzen ohne weiteres ausgeglichen werden, ohne dabei die Lager­ reibungskräfte ungünstig zu beeinflussen. Eine genaue Zentrierung des Flanschteils 44 im Lagerschild 12 ist nicht mehr erforder­ lich, wie dies der verhältnismäßig große Durchmesser der Bohrung 52 gegenüber dem Außendurchmesser der Befestigungszapfen 50 in der Zeichnung zeigt.

In vorteilhafter Weise sind an der Lagerplatte 42 des Drucklagers 44 zwei diametral gegenüberliegende Bürstenlagergehäuse 64 ange­ ordnet. Die Bürstenlagergehäuse 64 dienen zur Aufnahme von in der Zeichnung nicht dargestellten Bürsten, die zur Stromversorgung des Rotors 60 dienen.

Claims (9)

1. Gleitlager, insbesondere für einen Elektromotor, mit einem Lagerschild (12) und einer mit dem Lagerschild (12) verbunde­ nen Klemmbrille (34) zur Aufnahme und Zentrierung eines min­ destens zwei ballige Lagerflächen (28, 30) aufweisenden La­ gerkörpers (24), der eine Bohrung (54) zur Aufnahme und Zen­ trierung einer Welle (56) aufweist und der mit seinen beiden Lagerflächen (28, 30) zwischen dem Lagerschild (12) und der Klemmbrille (34) zum Zwecke des Achsversatzausgleiches dreh­ bar eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbrille (34) über ein Flanschteil (44) mit dem Lagerschild (12) verbunden ist und daß die Klemmbrille (34) radial verschiebbar im Flanschteil (44) angeordnet ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerplatte (42) und dem am Lagerkörper (24) anliegenden Abschnitt (38) der Klemmbrille (34) ein Ringspalt (46) vorgesehen ist.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lagerschild (12) und der Klemmbrille (34) ein Freiraum (39) vorgesehen ist.

4. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (44) parallel zur Längsmittelachse (36) und in Richtung zum Lagerschild (12) verlaufende Befesti­ gungszapfen (50) aufweist, die im Lagerschild (12) vorgesehe­ ne Bohrungen (52) durchdringen und die die Rückseite (22) des Lagerschildes (12) hintergreifen.

5. Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungszapfen (50) auf der Rückseite (22) der Lagerplatte (16) verklebt, verschweißt oder vernietet sind.

6. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (44) über Schraubelemente mit dem Lager­ schild (12) verbunden ist.

7. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager zur Aufnahme eines Rotors (60) eines Elek­ tromotors dient und daß an dem Flanschteil (44) mindestens zwei diametral gegenüberliegende Bürstenlagergehäuse (64) an­ geordnet sind.

8. Gleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Lagerkörper (24) anliegende Lagerteil (38) der Klemmbrille (34) entsprechend der Lagerfläche (30) von einem kugelstumpfförmigen Ringteil gebildet wird.

9. Gleitlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelstumpfförmige Ringteil (38) Durchbrüche auf­ weist.