DE6936853U - Flexibles gleitlager - Google Patents

Description

Flexibles Gleitlager

Die Neuerung betrifft ein flexibles Gleitlager mit einem zwischen Welle oder Drehzapfen und Lagerstütze angeordneten elastischen Element, das geeignet ist, die Vibrationen in einer Ruhelage zu dämpfen und zu filtern.

Filternde Lager sind bekannt, die in gewissen Gelenken eingebaut sind, bei welchen das filternde Element aus Gummi oder Kunststoff besteht. Die Gelenke dieses Typs bestehen normalerweise aus einer Eintrittsachse, einem zwischen zwei konzentrischen, metallischen Ringen oder zwischen zwei parallelen Backen eingeklemmten elastischen Element, und aus einer in Bezug zur Eintrittsachse fluchtenden oder leicht versetzten Austrittsachse. Bei diesen Gelenken ist die Eintrittsachse fest- mit dem Innenring oddr mit einem der Backen, an welchen das filternde, elastische Element haftet, verbunden, während die Austrittsachse fest mit dem Außenring oder mit dem anderen Backen verbunden ist.

Diese Gelenke haben denNachteil, daß sie keine korrekte Übertragung des Momentes ohne Zerquetschen oder übertriebene Verformung des filternden Materials erlauben.

Eine Lösung zur Begegnung dieses Nachteils besteht darin, ein filterndes Element größerer Härte auszuwählen; durch diese Maßnahme wird jedoch die gewünschte filternde Wirkung vermindert.

Die Erfahrung zeigt, daß die Winkelversetzung zwischen der An- und Abtriebswelle begrenzt ist und jenseits eines gewissen Wertes nicht mehr von der einwirkenden Kraft abhängt. Das Moment, das demnach einer geringen Verformungsänderung entspricht, ist relativ bedeutend und unvereinbar mit der Präzision, die an den zu realisierenden Antrieb zu stellen ist. Eine Verbesserung kann erzielt werden, inden^nan bei der Übertragung des Momentes die Verschiebung des inneren Teiles des filterndes Elementes in Bezug zum äußeren Teil durch Anordnung von Anschlägen begrenzt. Bei einer Großserienfertigung bietet jedoch eine solche Ausfütrung nicht alle notwendigen Garantien, in Bezug auf Wirksamkeit einer guten Positionierung zwischen führendem und geführtem Teil.

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, ein Gleitlager zu schaffen, das oben genannte Nachteile überwindet, die Vibrationen zu filtern erlaubt und das unter der Einwirkung einer Kraft senkrecht zu seiner Achse um ein bestimmtes Maß verformt werden kann, wobei dia spielfreie Umdrehung einer Acnse oder einer Welle gewährleistet ist.

Ein solches flexibles Gleitlager mit einem zwischen Welle oder Drehzapfen und Lagerstütze angeordneten elastischen Element ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element Abschnitte aufweist, in deren einem die Welle bzw. der Zapfen gelagert und mit deren anderem das Element in der Lagerstütze getragen ist, wobei diese beiden Abschnitte axial und/ oder radial versetzt sind und in Ebenen senkrecht zur Längsachse des Lagers ungleiche Umrisse aufweisen, und daß ein Teil des elastischen Elementes, das diese Abschnitte verbindet durch einen Hohlkörper gebildet ist, der in Querebenen unter der Ein-

wirkung einer von ler Welle bzw. dem Zapfen herrührenden Radialkraft innerhalb festgelegter Grenzen elastisch verformbar ist.

Ein solchermaßen gekennzeichnetes Lager erlaubt die Filterung von Vibrationen durch Verformung seines Teils, das die Lagerstütze mit der Welle verbindet.

Untf-r den Anwendungsmöglichkeiten der Neuerunglsei die Verbindung von zwei flexiblen, koaxialen neuerungsgemäßen Lagern erwähnt, wobei die Halblagerstützen jedes Lagers fest mit einer An- und Abtriebswelle verbunden sind_# die es erlaubt, ein Gelenk zu schaffen, das die Vibrationen filtern kann.

Die Verbindung von zwei elementaren Gelenken mit neuerungsgemäßen Lagern, wobei die Drehzapfen senkrecht zueinander stehen, bildet ein anderes Anwendungsbeispiel der Neuerung, die es erlaubt, ein Gelenk mit zwei Preiheitsgraden bei der Rotation zu verwirklichen, bei dem die Abtriebsachse einen beträchtlichen Winkelausschlag in Bezug zur Antriebsachse ausführen kann. Der geringe Raumbedarf dieses Geüsiks gestattet dessen Verwendung dort, wo übliche Gelenke keinen Platz für einen Gelenkausschlag mehr hätten.

Zur weiteren Verdeutlichung der Neuerung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand beiliegender Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein flexibles.·, filtei-ndes Lager;

Fig. 2 ein Schaubild, in dem die Verformung des Lagers in Funktion von Radialkräften aufgetragen ist]

Fig. 5 und 4 abgewandelte Ausführungsbeispiele des Lagers,*

Fig. 5 ein 3haubild, in dem die Verformung des Lagers nach Fig. 4 in Funktion der einwirkenden Kräfte aufgetragen ist)

Fig« ■ eine Gelenkverbindung mit zwei Freiheitsgraden, mit neuerungsgemäßeη Lagern.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich,umfaßt ein neuerungsgemäßes, flexibles Gleitlager ein elastisches Element, bestehend aus einem zylindrischen Abschnitt 1, in dem der Drehzapfen 2 gelagert ist, aus einem flexiblen konischen Teil 3> (oder aus einem anderen, ähnlichen, hohlen Umdrehungskörper), der sich an den zylindrischen Abschnitt 1 anschließt, aus einem getragenen Abschnitt 4, der zylindrisch oder nichtzylindrisch sein kann, und mit dem das elastische Element in einer Lagerstütze t) getragen ist, und aus einem Schutzboden 6, der sich auf der dem zylindrischen Abschnitt 1 entgegengesetzten Seite des elastischen Elements befindet und der das Eindringen von Staub und Fremdkörpern in den von dem elastischen Element gebildeten Käfig verhindert.

Der konische Teil 5 ermöglicht die radiale Verschiebung des Zapfens 2 zu einem^xialen Anschlag 7· Die Verschiebung oder Versetzung ist durch ein Spiel 8 zwischen dem Zapfen 2 und dem Anschlag 7 begrenzt, wenn der Zapfen 2 einer Kraft F unterworfen wird, die größer als eine bestimmte Kraft F¹ ist.

Die Lagerstütze 5 erlaubt entweder den flexiblen Käfig 3 in Translation zu fixieren, in welchem Fall die Oberfläche des tragenden Abschnitts 4 zylindrisch ist, wie in der Zeichnung dargestellt, oder diesen Käfig drehfest zu fixieren, in welchem Falle dieser Abschnitt irgend eine nichtzylindrische Oberfläche aufweisen kann.

Fig. 2 zeigt in schaubildlicher Darstellung die Änderungen der Verschiebung des Zapfens 2 in Funktion der Radialkräfte F.

Nach dieser Kurve ist der Maximalwert d der radialen Verschie-

bung unter der Einwirkung einer Kraft F¹ eine Funktion ues Spiels, das zwischen dem Anschlag 7 des'Käfigs und dem Drehzapfen 2 gelassen ist. Die Erfahrung zeigt, daß der ansteigende Teil der Kurve zwischen d = 0 und d verschiedene Gestalt

und verschiedene Steigung einnehmen kann, je nach Gestalt und Dicke des elastischen konischen Teils 3* das die Anschnitte 1 und 4 verbindet.

In einem geänderten Ausführungsbeispiel eines felxiblen Lagers nach der Fig. 3 befind^t sich der Abschnitt 1 des Lagers bei 1 am Ende des Zapfen;. = während der Abschnitt 4 . der

3. 3.

in der Lagerstütze 5_a getragen ist, sich auf der entgegengesetzten Seite des Bodens ό des Lagers befindet. Der Anschlag ist durch das Zusammenwirken des Äußeren des Lagers mit einer Bohrung 9 der Lagerstütze 5 gebildet.

el

In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines flexiblen Lagers nach der Fig. ^ ist das Spiel 10, 11 zwischen dem Zapfen 2 und demAnschlag 7 ungleich. Der koniscne elastiscne Teil JJ auf der Seite des Spiels 10 ist identisch mit dem der Fig.1, während auf der Seite des Spiels 11 ein entsprechend unterschiedlicher Umdrehungskörper 3_a angeordnet sein kann.

Wie Fig. i? zeigt, ist die Kurve der Verschiebungen d des Zapfens in Funktion der Radialkräfte F in dem Fall des unterschiedlichen Anschlags nach Fig. 4 asymmetrisch. Die Versohlebungen d₁ und d₂ dieser Kurve, die zu den Kräften F^ bzw. F^!o gehören, entsprechen dem Spiel 10 bzw. 11.

In dem Anwendungsbeispiel der Fig. 6 ist eine Gelenkverbindung mit zwei Freiheitsgraden bei der Rotation dargestellt, die sich aus einer Antriebswelle 12 und einer Abtriebswelle 1j5 zusammensetzt, wobei beide Wellen gleichen Durchmesser haben. Diese Wellen sind mit zwei Gabeln 14 bzw. I5 verschweißt. Ein Drehkreuz ist in dem gezeigten Ausführungsbei^piel durch zwei

16 und 17 verwirklicht, die senkrecht in ihrem mittleren Teil 18 zusammengeschweißt sind. Jede Achse ist in zwei flexiblen Lagern 19 gelagert, die gemäß Fig. 1 ausgeführt sind und in Bohrungen 20der zwei Arme der Gabeln 14 und I3 montiert sind.

Claims (5)

- 7 — Schutzansprüche

1. Flexibles Gleitlager mit einem zwischen Welle oder Drehzapfen und Lagerstütze angeordneten elastischen Element, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element Abschnitte aufweist, in deren einem (i) die Welle bzw. der Zapfen (2) gelagert und mit deren anderem (4) das Element in der Lagerstütze (5) getragen ist, wobei diese beiden Abschnitte axial und/öder radial versetzt sind und in Ebenen senkrecht zur Längsachse des Lagers ungleiche Umrisse aufweisen, und daß ein Teil des elastischen Elementes, das diese Abschnitte verbindet, durch einen Hohlkörper O) gebildet jst, der in Querebenen unter der Einwirkung einer von der './eile bzw. dem Zapfen herrührenden Radialkraft innerhalb festgelegter Grenzen elastisch verformbar ist.

2. Lager ncchAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß de: Hohlkörper (j5) und der in der Lagerstütze (5) getragene Abschnitt (4) des elastischen Elementes mit der Welle bzw. dem Zapfen (2) eine Ringkammer (ö) abgrenzen, deren Innenwände mit der Welle bzw. dem Zapfen unter der Einwirkung der Radialkraft zusammenwirken können, um die radiale Versetzung des in dem Lager angeordneten Teils der Welle bzw. des Zapfens zu begrenzen.

3» Lager nach Anspruch 1, duuren gekennzeichnet , daß der Hohlkörper (3) ein ringförmiges Teil in Form eines festen Umdrehungskörpers darstellt.

ο Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (8) ein gleichmäßiges Spiel zwischen dem getragenen abschnitt (4) des elastischen Elementes und der VJeHe bzw. den Zapfen (2) bildet.

5. Lager x.ach Anspruch 2, dadurch g ek e r. :„~ e i c η η e t,da3 die Rinpjkammer (10, 11) ein ungleuhmä 3iges Spiel zwischen dem getragenen Abschnitt (7) aes elastischen Elementes und der Welle bzw. dem Zapfen (?) bildet.