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DE7420785U - Lager für Wellen von Drosselklappen

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Publication date: 1975-01-09

Description

EMIL SIEGWART in Sulzbach-Neuweiler

Lager für Wellen von Drosselklappen

Die Neuerung betrifft ein Lager für Wellen von Drosselklappen, insbesondere für Lüftungskanäle bzw. Kanäle für Klimaanlagen, welche um den Kanalquerschnitt durchsetzende Achsen drehbar angeordnet sind. Sie betrifft insbesondere solche Drosselklappen, welche aus mehreren Klappengliedern bestehen.

Ziel der Neuerung ist, ein solches Lager derart zu gestalten, daß es trotz einfachem Aufbau stets eine reibungsarme Leichtgängigkeit der Dro£selklappen ermöglicht, und zwar auch dann, wenn Verspannungen oder Verwölbungen in der Kanalwandung eintreten bzw. die Drehachse der Klappe nicht genau parallel zur Lagerachse sich erstreckt. Ferner

soll das Lager dicht sein, also einen Luftaustritt aus •lern Kan??'!- in welchem sich die Drosselklappe befindet, völlig oder weitgehend vermeiden. Dies wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß das La^er aus einer Kunststoffbüchse besteht, die in die Kanalwandung dicht eingesetzt und dessen an die Klappenwelle anliegende, etwa zylindrische Innenfläche in Axialrichtung der Büchse mit gegen die Welle gerichtetem Scheitel ballig gewölbt ist. Hierdurch wird eine nur linienförmige Anlage der Welle an der Innenfläche der Büchse gewährleistet, welche einerseits für eine völlige Abdichtung der Welle gegenüber der Büchse ausreichend ist und andererseits aber die Abdichtung sowie die reibungsfreie Laufeigenschaft der Welle in der Büchse auch dann nicht behindert, wenn Verspannungen oder Wellungen in der- Kanalwandung eintreten, welche die als Lager dienende Büchse nicht e-^.kt axial zur Welle ausgerichtet lassen.

Das der Neuerung zugrunde gelegte Ziel kann aber auch dadurch erreicht werden, daß die in die Kanalwandung dicht -e-tagesetzte Kunststo.ffbüchse .eine zweite auf der Klappenwelle sitzende Zwischenbüchse aufnimmt und daß mindestens eine der beiden einander zugewandten und aneinanderliegenden zylindrischen Flächen dieser beiden Büchsen in deren Achsrichtung mit gegen die gegenüberliegende Zylinderfläche gerichtetem Scheitel ballig gewölbt ist. Bei dieser zweiten neuerungsgemäßen Lösung des vorgenannten Zieles wird ebenfalls nur eine linienförmige Anlage der äußeren in die Kanalwandung eingesetzten Lagerbüchse mit der auf der Welle sitzenden Zwischenbüchse erhalten, wodurch ebenfalls ein reibungsfreier Lauf der Zwischenbüchse in der Lagerbüchse auch bei nicht zur Lagerbüchse ausgerichteter

Welle sowie eine ausreichend gute Abdichtung zwischen Lager und Welle bzw. der auf dieser sitzenden Zwischen- < büchse gewährleistet 1st.

: Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung liegt

^ der Scheitel der Balligkeit der Innenfläche der Büchse

i etwa im Bereich zwischen den zwei Ebenen, die von den

beiden Außenflächen der die Büchse aufnehmenden Seitenwand des Kanals gebildet werden. Die Büchse ist zweckmäßig an ihrem nach Montage kanalav.dwärts gerichteten Stirnende ' durch einen Boden geschlossen. Damit ist das Wellenlager

: absolut luftdicht gehalten. Um auch einen luftdichten An-

j Schluß der Büchse in ihrem Sitz in der Kanal seitenwand.

: zu gewährleisten, hat sie zweckmäßig erheblich größere

I axiale Länge als die VJ end stärke dieser sie aufnehmenden

Kanalwand und an ihrer kanaleinwärts gerichteten Stirn-

j seite einen radial nach außen abstehenden Flansch, mit wel-

j ehern sie zur Anlage gegen die Innenfläche der sie aufneh-

; menden Kanalseitenwand gelangen kann. Dabei ist es ferner

. für einen festen Sitz der Büchse in der Kanalwand vor-

• teilhaft, daß die an den Flanscn sich anschließende Außen-

i fläche der Büchse zur Büchsenachse derart geneigt ist,

daß sie sich mit zunehmendem Abstand vom Flansch von der Büchsenachse entfernt. Lies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Außenfläche der Büchse im Axialschnitt ballig mit nach außen gerichtetem Scheitel gewölbt ist, welche Wölbung sich unmittelbar an den Stirnflansch anschließt.

Besonders zweckmäßig kann es sein, daß die Zwischenbüchse an ihrem im Klappenrahmen rahmeneinwärts gerichteten Stirnende mit einem radial abstehenden Flansch ausgestattet ist-

mit v.-elchem sie an dem zugewandten gleichgerichteten Stirnflansch der- Lagerbuchse anliegt. Dabei können die einander zugovjandten und aneinanderliegenden Flächen der Stirnflansche der Lager- und der Zwischenbüchse sphärisch gewölbt sein, und zwar derart, daß der Mittelpunkt der Wölbung innerhalb der Lagerbüchse auf deren Achse sitzt. Diese Ausbildung erhöht die Dichtigkeit des neuerungsgemäßen Lagers, und zwar unabhängig davon, ob die Klappenwelle zum Lager genau axial ausgerichtet ist oder nicht. Die Dichtvrirkung ist in diesem Falle so groß, daß der Boden der Lagerbuchse entfallen oder geöffnet sein kann, insbesondere dann, wenn die Klappenwelle mit gewisser Vorspannung derart in den Klappenrahmen eingesetzt ist, laß sie stets ein gegenseitiges Gegeneinanderdrücken der einander gegenüberliegenden sphärischen Anlageflächen der Zwischenbüchse und der Lagerbüchse bewirkt.

Bevorzugte AusführungPbei spiele des neuerungsgemäßen Lagers sind in der Zeichnung im Axialschnitt, eingesetzt in die Seitenwand eines Kanals bzw. eines in den Kanal einzuführenden und stellenweise dessen Wandung bildenden Klappenrahmens , dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben v/erden. Die dabei erläuterten Konstruktionsmerkmale aind für die Neuerung ebenfalls von Bedeutung. Auch für sie wird Schutz begehrt, auch wenn diese Konstruktionsmerkmale nicht in den anschließenden Schutzansprücher gekennzeichnet sind:

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des neuerungsgemäßen Lagers im Axialschnitt, ohne Anordnung einer Zwi schenbüchse;

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Fig, 2 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine weitere Ausführungsform des neuerungsgemäßen Lagers mit Zwischenbüchse bei schräggestellter Klappenwelie;

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des neuerungsgemäßen Lagers, ebenfalls mit Zwischenbüchse.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lagerbüchse 1 in eine Durchbrechung in der Seitenwand 2 eines Rahmens eingesetzt dargestellt, der die Drosselklappe bzw. die Glieder einer jalousieartigen mehrgliedrigen Drosselklappe enthält. Diese Drosselklappe bzw. Klappenglieder sind mit Wellen bzw. Wellenzapfen 3 ausgestattet, die zur Lagerung in der Rahmenwand 2 in die dort jeweils vorgesehenen Lagerbüchsen eingreifen.

Die dargestellte Lagerbüchse 1 ist zylindrisch ausgebildet und an ihrem rahmenauswärts gerichteten Stirnende mit einem Boden 4 versehen, der die Büchse an diesem Stirnende dicht abschließt. Die zylindrische Innenfläche 5 der Lagerbuchse 1 ist in Axialrichtung der Büchse mit gegen die Welle 3 gerichtetem Scheitel ballig gewölbt. Die Wölbung ist so gehalten, daß ihr Scheitel etwa im Bereich zwischen den zwei Ebenen liegt, die von den beiden Oberflächen 6, 7 der die Lagerbüchse aufnehmenden Seitenwand des Klappenrahmens gebildet werden. Die Welle 3 liegt linienförmig am Wölbungsscheitel der Innenfläche 5 der Lagerbüchse 1 an. Durch die Balligkeit der BUchseninnenfläche ist eine gute und den leichten Lauf der Welle nicht beeinträchtigende Lagerung in der Büchse 1 gegeben, und zwar auch dann, wenn die Lagerbüchse nicht genau koaxial

zur Welle 3 ausgerichtet ist, was beispielsweise bei Verspannungen oder Verwölbungen des Klappenrahmens eintreten kann.

Um einen dichten Sitz der Lagerbüchse in der Durchbrechung der Seitenwand 2 des Kisppenrahmens zu erzielen, besitzt die Büchse an ihrem rahmeneinwärts gerichteten Stirnende einen radial abstehenden Flansch 8, der an der Innenseite der Seitenwand 2 des Klappenrahmens anliegt. Der feste Sitz der Lagerbüchse in der Rahmenseitenwand 2 wird ferner dadurch gewährleistet, daß die Außenfläche 1er zylindrischen Büchsenwandung im Axialschnitt durch die Büchse ebenfalls etwas ballig gehalten ist, so daß sich diese Außenfläche im Bereich des Flansches mit zunehmendem Ab-Ptand von diesem von der Büchsenachse entfernt.

Die Lagertlchse besteht zweckmäßig aus Kunststoff. Um eine weitere Verbesserung der guten Laufeigenschaft der Welle in der Lagerbüchse zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, als Material für diese Büchse einen möglichst reibungsarmen Kunststoff> beispielsweise ein Acetalharz oder Polyamid zu verwenden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Lagers ist innerhalb der Lagerbüchse 1 eine weitere Zwischenbüchse Io angeordnet, die auf dem Zapfen 11 am lagerseitigen Ende der Klappenwelle 12 drehfest sitzt. Diese Zwischenbüchse Io liegt mit ihrer zylindrischen Wandung linienförmig an der balligen Innenfläche der Zylinderwand der Lagerbüchse an. Sie besitzt ferner an ihrem rahmeneinwärts gerichteten Stirnende einen radial abstehenden

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Flansch 1J>, der mit seiner rahrrienausvär "rs gerichteter. Seitenfläche an der rahmeneinwärts gerichteten Stirnfläche des Flansches 8 der Lagerbuchse 1 anliegt. Die beiden aneinanderliegenden Flanschflächen 14, 15 sind derart sphärisch gewölbt, daß der Mittelpunkt ihrer jeweiligen Wölbung innerhalb der Lagerbuchse 1 auf deren Achse liegt. Dadurch ist auch bei der in Fig, P. dargestellten geneigten axialen Ausrichtung der Welle 12 gegenüber der Lagerbüchse 1 eine dj chte Anlage der Flansche 8 und Ij5 der beiden Büchsen sichergestellt, was die Dichtheit des Lagers noch erhöht. Die beiden sphärisch gewölbten Flächen 14, 15 der Flansche 8, I3 der beiden Büchsen 1, Io v/erden durch die Klappenwelle 12 aneinandergedruckt, die am Ansatz des Wellenzapfens 11 an der rahmeneinwärts gerichteten Stirnfläche der Zwischenbüchse Io anliegt. Durch leichte Vorspannung der Klappenwelle oder des Klappenrahmens lcann ein ausreichender Andruck der Flanschfläche 15 an die Flanschfläche 14 gewährleistet sein, wodurch eine ständige, relativ großflächige, abdichtende Abstützung der beiden Büchsen gegeneinander gewährleistet wird.

Damit ist auch bei gegenüber der Lagerbüchse ? geneigter Welle 12 keine Kantenpressung möglich, die zu einer Schwergängigkeit der Drosselklappe führen würde. Außerdem ist dadurch die Abdichtung im Wellenlager so groß, daß es des Büchsenbodens 4 am rahmenauswärts gerichteten Stirnende der Lagerbüchse 1 in diesem Falle überhaupt nicht bedarf.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt daher der Büchsenboden 4 an seiner Innenseite eine

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kreisringförmig umlaufende Kerts 16, die ein Herausbrechen dec von ihr begrenzten mittleren Bereiches des Buchsenbodens ermöglicht, wenn cas Ende der welle 12 bzw. des Wellenzapfens 11 durch die Büchse hindurchgeführt werden soll. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn die Welle von außen angetrieben v/erden soll. Der außerhalb der kreisringförmigen Kerbe 16 verbleibende Rest des Büchsenbodens 4 dient in diesem Falle gleichzeitig als Dichtlippe, die an der durch die Büchse hindurch aus dem Rahmen austretender Welle eng zur Anlage gelangt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lagerbüchse 1 in gleicher V/eise wie diejenige bei dem iri Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Sie nimmt ebenso wie bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zwischenbüchse 17 auf, die in gleicher Weise wie die Zwischenbüchse Io beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel über einen radial abstehenden Flansch I^ an der Stirnfläche des radial abstehenden Flansches 8 der Lagerbüchse 1 anliegt. Die Zwischenbüchse I7 unterscheidet sich von der Zwischenbüchse 11 beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß sie nicht hohlzylindrisch, sondern bis auf einen rechteckigen, die Büchse axial durchsetzenden Schlitz l8 voll ausgebildet ist. Dieser im Querschnitt rechteckige Schlitz l8 in der Büchse "Ύ nimmt einen als Klappenwelle dienenden Stab I9 von gleichem rechteckigen Querschnitt v/ie der Schlitz l8 auf, Der die Welle bildende Stab I9 bildet im Gegensatz zu einer Rundwelle, beispielsweise durch Punkten oder Nieten, eine bessere Befestigungsmöglichkeit für die Drosselklappe.

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Auch bei den in Fig. 2 und J> dargestellten AusfUhrungs· beispielen kann mindestens eine Büchse aus Kunststoff,

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Claims

'4 20 785.5 - 10 - 16.10.1974 Schutzansprüche

1. Lager für Wellen von Drosselklappen, insbesondere für Lüftungskanäle bzw. Kanäle für Klimaanlagen, welche Drosselklappen um den Kanalquerschnitt durchsetzende Achsen drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Lager aus einer in die Kanalwandung (2) dicht einsetzbaren Büchse (1) besteht, die ι η zum Anliegen an die Klappenwelle (3) bestimmte, etwa zylindrische Innenfläche in Axialrichtung der Büchse mit gegen die Welle gerichtetem Scheitel billig gewölbt ist.

2. Lager für Wellen von Drosselklappen, insbesondere für Lüftungskanäle bzw. Kanäle für Klimaanlagen, welche Drosselklappen um den Kanalquerschnitt durchsetzende Achsen drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Lager aus einer in die Kanalwandung (2) dicht einsetzbaren Kunststoffbüchse (1) besteht und eine zweite, auf die Klappenwelle aufsetzbare Zwischenbüchse (10,17) aufnimmt, und daß mindestens eine der beiden einander zugewandten und aneinanderliegenden zylindrischen Flächen dieser beiden Büchsen in deren Achsrichtung mit gegen die gegenüberliegende Zylinderfläche gerichtetem Scheitel ballig gewölbt ist,.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerbüchse (1) an einem Stirnende durch einen Boden (4) geschlossen ist.

4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Boden (4) der Lagerbüchse (1) eine im wesentlichen kreisringförmig umlaufende Kerbe (16) hat, die als Sollbruchstelle zum Herausbrechen des von ihr begrenzten Bereiches des Büchsenbodens ausgebildet ist.

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5. Lager nach Anspruch 1 , dadurch g e k e "·■ η zeichnet, daß die Lagerbüchse (1) an ihrer einen Stirnseite einen radial nach außen abstehenden Flansch (8) hat, mit welchem sie bei Montage zur Anlage gegen die Innenfläche des sie aufnehmenden Klappenrahmens gelangen kann.

6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , da3 die an den Flansch (8) sich anschließende Außenfläche der Lagerbüchse (1) zur Büchsenachse derart geneigt ist, daß sie sich mit zunehmendem Abstand vom Flansch von der Büchsenachse entfernt.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche der Lagerbüchse (1) im Axialschnitt ballig mit nach außen gerichtetem Scheitel gewölbt ist, welche Wölbung sich unmittelbar an den Stirnflansch (8) anschließt.

8. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbüchse (10,17) an ihrem einen Stirnende mit einem radial abstehenden Flansch (13) ausgestattet ist, mit welchem sie an dem zugewandten gleichgerichteten Stirnflansch (8) der Lagerbüchse (1) anliegt.

9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die einander zugewandten und aneinanderliegenden Flächen der Stirnflansche (8,13) der Lager- und der Zwischenbüchse (1,10,17) sphärisch gewölbt sind, und zwar derart, daß der Mittelpunkt der Wölbung innerhalb der Lagerbüchse auf deren Achse liegt.

10. Lager nach eineir. oder mehreren e'er Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenbüchae (17) eiiie äich in axialer Richtung erstreckende, vorzugsweise rechteckige Durchbrechung für die Aufnahme des entsprechenden Querschnitts besitzenden lagerseitigen Stirnendes der Klappenwelle (19) oder eines an diesem Wellenende angeordneten Wellenzapfens hat.

11. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Büchse (1,10,17) aus einem reibungsarmen Kunststoff besteht.

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