DE6606446U - Lagerbauteil mit verdrehungssicherer befestigungsanordnung - Google Patents

Description

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G OU (6.69) Dwtsdies Patentamt, Gtbraudsmtsicntcllc

Anordnung zur verdrehungssicheren Befestigung eines

Lagerbauteils.

Die Erfindung "betrifft eine Anordnung zur verdrehungs- i

sicheren Befestigung eines Lagerbauteils, insbesondere eines j

Kugellagers, auf einer Welle oder in einer Buchse mittels S

eines vor dem Einsetzen gewellten federnden Zwischenlage- i

ringe aus dünnem Blech. \

Da es relativ schwierig ist, Kugellager oder ähnliche Bau- j teile durch Aufschrumpfen. Preßsitz. Kleben. Verkeilen und ähnliche Verfahren in einer Buchse oder auf einer V/elle zu befestigen, ist es bekannt, gewellte Zwischenlageringe zu verwenden, die zwischen das Lager und die zugehörige Buchse oder Welle eingeklemmt werden und die gewünschte kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen Bauteilen herstellen (USA-Patentschriften 2 886 354 und 3 061 386).

■^ie bekannten gewellten Zwischenlageringe sind so bemessen, daß die Blechstärke des Ringes wesentlich geringer ist als der radiale Abstand der zu verbindenden Teile, der Ring also nur mit den Scheiteln seiner Wellen an den zu verbindenden Oberflächen anliegt_o Man begnügte sici damit, die Wellen soweit zusammenzudrücken, daß eine gewünschte Federkraft zum Festhalten des Lagers durch Reibung gewährleistet war» Hieraus ergeben sich verschiedene Probleme. Erstens ist es nur bei Einhaltung außergewöhnlich enger Äbmessungstoleranzen möglich, Exzentrizitäten der miteinander durch den Zwischenring verklemmten Flächen zu vermeiden. Es ist zwar bekannt, die;.an Nachteil durch Bearbeitung der Wellen des Zwischenringes zu beseitigen, was jedoch mit erheblichen Koscen verknüpft ist, und auch bei Verwendung von speziell bearbeiteten gewellten Zwischenlageringen muß die Montage mit äuferster Sorgfalt vorgenommen warden, um Exzentrizitäten zu vermeiden. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil der bekannten gewellten Zwischenlageringe besteht darin, daß ihre Lebensdauer zu wünschen

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übrig läßt, da durch die andauernde elastische Beanspruchung des Ringes an den Auflagepunkten Materialermüdungserscheinungen auftreten. Die bekannten gewellten Zwischenlageringe sind im übrigen auch in ihrer einfachsten Form verhältnismäßig teuer»

Der Neuerung lag die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur verdrehsicheren Befestigung beispielsweise eines Kugellagers mittels eines gewellten Federringes (wie sie z.B. auch aus den Deutschen Patentschriften 484 148 und 912 037 bekannt ist) so zu verbessern, daß die im bekannten Fall auftretenden Probleme einerLagerexzentrizität und der Materialermüdung vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Neuerung vor, daß die Blechstärke des Federringes etwa gleich dem Abstand zwischen dem zu sichernden Lagerbauteil und der Welle oder 'Buchse ist, also gleich dem radialen Abstand zwischen den zu verbindenden Teilen, und somit die Wellen des Federringes nach seinem Einsetzen praktisch geglättet sind.

Der Federring besteht aus einem Stück eines gewellten Streifens, insbesondere eines Edelstahlstreifens, dessen Materialdicke wesentlich geringer als die Höhe der Wellen vor der Montage ist. Die Länge des Streifens wird vorzugsweise so bemessen, daß sie bei geglätteten Wellen im wesentlichen gleich dem Umfang des ringförmigen Zwischenraumes zwischen den beiden zylindrischen Flächen, d.h. dem Lager und der Welle oder Buchse istc Vorzugsweise ist mindestens eine der zylindrischen Flächen am Ende mit einer Abschrägung oder Fase versehen, um die Montage ües Zwischenlageringes zu erleichtern.

Die Wellen sollen so bemessen sein, daß der Federring im montierten Zustand bei praktisch geglätteten Wellen die für die gewünschte Verdrehungssicherung erforderliche itodruckkraft liefert, ohne daß dabei jedoch die Streckgrenze seines Materials überschritten wird. Da die Materialdicke leicht und genau gesteuert werden kann, ist eine genau konzentrische Verbindung

der beiden Flächen gewährleistet. Da sich der montierte Zwischenlagering praktisch nicht mehr verformen kann, kann auch keine Materialermüdung auftreten.

Die Neuerung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

PiP". 1 eine perspektivische Ansicht eines Kugellagers, eines gewellten Zwischenlageringes gemäß einem Ausführungsbeispxel der Neuerung und einer Lagermuffe vor der Montage;

2 eine perspektivische Ansicht derselben Bauteile nach

Fig. 3 eine Stirnansicht eines den Zwischenlagering bildenden gewellten Blechstreifenso

Die Neuerung wird am Beispiel der Befestigung des äußeren Lagerringes eines Kugellagers in einer Lagermuffe erläutert. Selbstverständlich i3t sie aber nicht hferauf beschränkt, sondern k^oin auch auf die Montage des inneren Lagerringes auf einer Welle, bei der Montage anderer Lager mit zylindrischen Flächen oder überhaupt auf eine verdrehungssichere, kraftschlüssige Verbindung zweier Bauteile, die komplementäre zylindrische Flächen aufweisen. Anwendung finden.

In Fiy, 1 sind ein Kugellager 10, eine Lagerbuchse 12 und ein gewellter Zwischenlagering 14 vor ihrer Montage dargestellt. Das Kugellager ist in üblicher Weise ausgebildet und enthält einmal Innenring 16, einen Außenring 18 und eine Anzahl Kugeln 20, die in Lauf rillen 22, 24- laufen. Die Lagerbuchse 12 repräsentiert irgendein Maschinenteil, in dem das Lager zu montieren ist.

Vorzugsweise ist der Innenrand der Buchse 12 mit einer Fase oder Abschrägung 13 versehen, um die Montage zu erleichtern. Der eis Abstandshalter und zur kraftschlüssigen Verbindung dienende Zwischenlagering 14 wird vorzugsweise aus einem dünnen, flexiblen Streifen aus Edelstahl gebildet, der so gestanzt, gepreßt oder zwischen zahnradartigen Waisen hindurchgeführt wird, daß er eine gewellte Form mit abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen 28 erhält.Vor der Montage hat der Streifen

eine von Erhöhung zu Vertiefung gemessene Sesamtdicke A und der Abstand zwischen zwei Erhöhungen ist B (Figo 3)< > Die Materialdicke 0 ist ungefähr gleich, also allenfalls nur geringfügig kleiner als der radiale Zwischeiiraum zwischen der zylindrischen Außenfläche des Außenringes 18 des Kugellagers 10 und der zylindrischen Innenfläche der Lagerbuchse 12.

Der Streifen wird auf eine solche Länge zugeschnitten, daß er bei vollständig geglätteten Wellen praktisch ganz um den äußeren lagerring 18 herumreicht. Bei der Montage wird der den Ring 14 bildende gewellte Streifen um das Lager 10 gelegt, wie Fig. 1 zeigt, und zusammen mit diesem in die Buchse 12 einge preßt,, Die Abschrägung 13 am Innenrand der Buchse erleichtert das Einführen, so daß bei der Montage nur eine verhältnismäßig kleine axiale Kraft auf das Lager und den Zwischenlagestreifen ausgeübt zu werden braucht. Dies stellt einen sehr wichtigen Vorteil dar, da das Lager und/oder die Lagerbuchse leicht beschädigt werden können, wenn zur Montage große Kräfte erforderlich sind.

Wenn die Bauteile montiert sind, wie es in Fif. 2 dargestellt ist, ist der gewellte Ring so verformt, daß der radiale (in Fig. 3 vertikale) Abstand A zwischen den Erhöhungen 26 tind den Vertiefungen 28 praktisch auf die Materialdicke C verringert ist, d.h. die Wellen sind im wesentlichen vollständig geglättet.

Durch die Federwirkung des Materials des Zwischenlageringes, die die ursprüngliche gewellte Form wieder herzustellen strebt, wird eine Reibungskraft ausreichender Größe zwischen dem Ring und der Außenfläche des Lagerringes 18 und der Innenfläche der Lagerbuchse 12 ausgeübt, um diese Bauteile gegen eine gegenseitige Verdrehung zu sichern. Da der Zwischenlagering im montierten Zustand praktisch ungewellt, also glatt ist, kann keine Materialermüdung durch Konzentration von Verformungskräften auftreten. Die gewünschte konzentrische Anordnung des Lagers in der Buchse kann ohne Schwierigkeiten erreicht werden, da sie nur von der leicht einzuhaltenden Gleichförmigkeit der Materialdicke C des Ringes 14 und nicht von der Form der Wellen abhängt.

Die Abmessungen A und B (Fig. 3) sind also nicht wesentlich«

Durch die Neuex'ung werden gegenüber dem Stand der Technik eine ganze Reihe von Vorteilen erreichte Die Hauptfunktion, nämlich das Lager gegen eine Verdrehung bezüglich der Buchse zu sichern, wird zuverlässig und mit verhältnismäßig geringen Kosten gewährleistet» Die einzigen Abmessungen, für die enge Toleranzen eingehalten werden müssen, sind die Dicke des aur Herstellung des gewellten Streifens verwendeten Federbleches und der radiale Abstand zwischen dem Lager und der dieses aufnehmenden Buchse; beide Abmessungen lassen sich leicht und ohne Aufwand in engen Toleranzen halten.

Der beschriebene Zwischenlagering läßt sich leicht montieren, und das Lager läßt sich leicht austauschen, wenn es unbrauchbar gev/orden ist, ohne daß dabei hohe, die Gefahr einer Verformung mit sich bringende Kräfte zur Einwirkung gebracht werden müssen. Die radiale Bewegung des Lagers bezüglich der Buchse ist vernachlässigbar, so daß Geräuschentwicklung und Verschleiß klein sind. Die Elastizität des Zwischenlageringes gewährleistet außerdem eine gewisse Selbstjustierung, falls kleinere Abstandsschwankungen zwischen dem Lager und der Buchse auftreten. Da jedoch die Wellen des Zv/ischenlageringes im montierten Zustand praktisch völlig geglättet sind, können keine konzentrierten Biegekräfte auftreten.

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Claims (1)

-6-Schutzansprüche.

1. Anordnung zur verdrehungssicheren Befestigung eines Lagerbauteiles auf einer Welle oder in einer Buchse mittels eines vor dem Einsetzen gewellten federnden Zwischenlageringes j aus dünnem Blech, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstärke (C) des Perringes (14) etwa gleich dem j Abstand zwischen dem zu sichernden lagerbauteil (10) und der | Welle oder Buchse (12) ist und somit die Wellen des Feder- '■ ringes nach seinem Einsetzen praktisch geglättet sind.

2ο Lageranordnung nach Anspruch 1 zur Befestigung eines Kugellagers in einer Buchse, dadurch. gekennzeichnet, daß die zylindrische Innenfläche der Buchse (12) mit einer das Einsetzen des Lagers und des Federringes (14) erleichternden Abschrägung (13) versehen ist.

3« Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Streifens, aus dem Federring (14) gebildet ist, bei geglätteten Wellen gleich dem Umfang ies ringförmigen Zwischenraumes zwischen dem Lager (10) und der Welle oder Buchse (12) ist.