DE4221802A1 - Wärmedehnungsausgleichsring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmedehnungsaus­ gleichsring nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ausgleichselemente, mit deren Hilfe die infolge Erwär­ mung unterschiedliche Ausdehnung von Werkstoffen aus verschiedenem Material korrigiert werden können, sind schon bekannt. So wird z. B. in der DE-PS 9 65 774 eine Ausführung gezeigt, die die gleiche Wirkung her­ vorruft. Der an der Stirnseite des Außenrings eines Wälzlagers angeordnete Kunststoffring kann nämlich, da er einen höheren Ausdehnungskoeffizient besitzt, einen axialen Ausgleich bewirken, wenn das Gehäuse aus einem Werkstoff mit höheren Ausdehnungskoeffizienten z. B. Aluminium besteht. Eine weitere Ausführung ist in der EP-OS 448 239 angeführt. Hier ist der Ausgleichsring lediglich in Nuten des Lageraußenrings angeordnet. In beiden Fällen erfolgt eine Umschließung des Kunststoffrings durch eine Fassung, da der Kunststoff­ ring durch den Druck und die meist höheren Tem­ peraturen im Laufe der Zeit wegfließen würde. In bei­ den Fällen ist aber das Volumen des Kunststoffrings relativ klein, so daß nur geringe axiale Verschiebungen ausgeglichen werden können. Im erstge­ nannten Teil ist zwischen dem Gehäuse und der Mantel­ fläche des Gummirings noch ein Spalt vorgesehen, der offensichtlich die axiale Ausdehnungsfähigkeit zusätz­ lich reduziert. Im zweitgenannten Fall wird der Kunst­ stoffring in die Nut eines raummäßig schon minimierten Außenring eines Wälzlagers eingebracht. Dies läßt nur Ringe mit kleinem Querschnitt zu. Die Nut im Außenring schwächt diesen zusätzlich. Es treten bei Belastung Spannungsspitzen auf, die eine wesentliche Verminde­ rung der Belastbarkeit des Lagers im Vergleich zu La­ gerringen ohne Nut bewirken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Wärmedehnungsausgleichsring aufzuzeigen, mit dessen Hilfe auch größere axiale Verschiebungen bei gleich­ zeitig geringem Bauraumbedarf problemlos ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Anspruch 2 und 3 zeigen bevor­ zugte Ausgestaltungen.

Die spezielle Form der neuen Wärmedehnungsausgleichs­ ringe benötigt in axialer Richtung nur einen minimalen Bauraum. Die Ringe mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizi­ ent, die üblicherweise aus Kunststoff bestehen, sind nämlich durch die S-Form des Fassungsrings radial ver­ setzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, daß etwa auf dem halben axialen Bauraum der doppelte Ausdeh­ nungsausgleich stattfinden kann, da sich die Dehnwege der Einzelringe additiv überlagern.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die offenen Seiten der Kunststoffringe mit einer Stützscheibe ver­ sehen. Dies bewirkt einerseits, daß auch auf dieser Seite eine Fassung gegeben ist, durch die die Extrusi­ onsneigung des üblicherweise verwendeten Kunststoff­ materials zumindest in erheblichen Umfang reduziert, wenn nicht gar gänzlich vermieden wird, andererseits kann an den Anlageflächen kein Verschleiß der Kunst­ stoffringe eintreten, insbesondere dann, wenn zwischen den letzteren und den Umbauteilen eine Relativbewegung stattfindet.

Die Verwendung des neuen Wärmeausdehnungsausgleichs­ rings, z. B. in Verbindung mit Wälzlagern ermöglicht die oft erwünschte Entstehung einer Baueinheit zwi­ schen den beiden Teilen, wenn eine Ausführung nach An­ spruch 2 gewählt wird. Diese Baueinheit ist besonders beim Transport und während des Einbaus des Wälzlagers in Verbindung mit dem Wärmeausgleichsring sehr gün­ stig.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Diese zeigt einen Teillängsschnitt durch den neuen Wärmeausgleichsring verbunden mit einem Wälzlager.

Gemäß der Figur besteht der Wärmedehnungsausgleichs­ ring 1 aus einem im Längsschnitt S-förmigen Fassungs­ ring 2. In dessen entgegengesetzt offenen Aussparungen 3 ist je ein Ring 4 mit einer hohen Wärmeausdehnung angeordnet. Zur allseitiger Fassung der vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Ringe 4 sind an den offenen Seiten Stützscheiben 5 angeordnet.

Ein so aufgebauter Ausgleichsring 1 benötigt in axi­ aler Richtung nur einen geringen Bauraum, ermöglicht aber durch die radial versetzt angeordneten Kunststoffringe 4 einen großen axialen Ausgleich, wenn in einem Gehäuse 6 aus Aluminium ein Wälzlager 7 aus Stahl eingebaut ist.

Damit sich zwischen dem Ausgleichsring 1 und dem als Kegelrollenlager ausgebildeten Wälzlager 7 eine Bau­ einheit ergibt, besitzt der Außenschenkel 2′ des Fas­ sungsrings 2 eine Nut 8, in der mit axialem Spiel 9 ein im Teillängsschnitt etwa U-förmiger Haltering 10 mit einem Schenkel 10′ eingreift. Der andere Schenkel 10′′ ragt in eine Nut 11 des Außenrings 7′ des Kegel­ rollenlagers 7.

Claims (3)

1. Wärmedehnungsausgleichsring, mit dessen Hilfe der sich ändernde Abstand zwischen Maschinenteilen, die verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, ausgeglichen wird, wobei dieser aus einem Ring besteht, dessen Material einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und der von einem Fassungsring umgeben ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fassungsring (2) im Teil­ längsschnitt eine etwa S-förmige Gestalt besitzt, wobei in jeder der Ausparungen (3) ein Ring (4) mit hoher Wärmeausdehnung angeordnet ist.

2. Wärmedehnungsausgleichsring nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Ringe (4) mit hoher Wärmeausdehnung mit einer Stützscheibe (5) versehen ist.

3. Wärmedehnungsausgleichsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise der Außenschenkel (2′) des Fassungsrings (2) eine um­ laufende Nut (9) besitzt, in die ein im Teil­ längsschnitt etwa U-förmiger Haltering (10) mit seinem einen Schenkel (10′) eingreift, während der andere Schenkel (10′′) in eine Nut (11) des benachbarten Maschinenteils (7′) hineinragt.