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Lagerverbindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerverbindung
alsAntriebselement fürHochleistungs- und schnell laufende Maschinen zur Übertragung
und Ableitung von Schwing- und Drehbewegungen.
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Die bekannten Lagerverbindungen dieser Art, insbesondere die Kugelverbindungen,
besitzen den Nachteil, daß sowohl die Erzielung des bei hoher Drehzahl sehr empfindlichen
Lagerspiels als auch die Herstellung der Lagerverbindung überhaupt sehr schwierig
ist und große Kosten verursacht. Auch kann bei Auslaufen der Lagerstellen, also
bei Entstehung zu großen Lagerspiels letzteres nicht ohne weiteres beseitigt werden.
Außerdem beeinflußt das große Gewicht der bekannten Lagerverbindungen die Drehzahl
und den ruhigen Lauf der Maschine in ungünstiger Weise. Bei der vorliegenden Erfindung
werden alle diese Nachteile ausgeschaltet. Durch Anordnung von einstellbaren, mit
kugeligen Lagerflächen versehenen, in einem Rahmen gelagerten äußeren Lagerpfannen
und eines den Abstand der Kugeln bestimmendes, ebenfalls mit kugeligen Lageflächen
versehenes, auf den Kugeln frei bewegliches Lagerpfannenstück kann jede erforderliche
Feinheit des Lagerspiels eingestellt werden. Durch dieses frei bewegliche Lagerpfannenstück
ist es möglich, Ungenauigkeiten in der Herstellung der Flucht zwischen den äußeren
und inneren Lagerpfannen ohne weiteres auszugleichen. Ferner kann mit einer und
derselben Lagerpfanne das Lagerspiel für beide Lager gleichzeitig und einheitlich
eingestellt werden. Hierdurch wird eine besonders sichere und genaue Bewegungsübertrageng
gewährleistet
und ein ruhiger Lauf der Maschine erreicht. Dies ist von besonderer `Vichtigkeit
bei Erzeugung und Übertragung von Schwingbewegungen, da hierbei durch raschen Druckwechsel
in Richtung der Kraftübertragung ein zu großes Lagerspiel sich sehr nachteilig auswirken
würde. Durch Anordnung dieses Lagerpfannenstücks, welches entsprechend den Bewegungen
der treibenden und getriebenen Lagerstelle frei beweglich ist, wird jede unzulässige
Reibung in den Lagerpfannen vermieden. Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung
besteht darin, daß bei Auslaufen der Lagerstellen nach entsprechender Betriebsdauer
das zu große Lagerspiel ohne weiteres durch Nachstellen der einstellbaren Kugelpfanne
beseitigt werden kann.
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Die zur Führung des Rahmens erforderliche Führungsgabel ist derart
befestigt, daß gleichzeitig eine Versteifung des Rahmens erreicht wird. Dies geschieht
durch Anordnung der beiden Befestigungsschrauben an den Schenkeln des Rahmens. Durch
Anordnung der Lagerpfannen besteht die Möglichkeit, den Rahmen aus Leichtmetall
herzustellen, wodurch eine große Gewichtsersparnis erzielt wird. Dies bedeutet die
Erreichung einer größeren Drehzahl, ein rascheres Anlaufen der Maschine und damit
eine bessere Gesamtleistung.
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Weiterhin besteht durch Anordnung dieser Lagerpfannen die Möglichkeit,
dieselben aus hochwertigem Werkstoff mit besonders günstigen Laufeigenschaften vorzusehen.
Dies wirkt sich besonders bei hochbeanspruchten Antrieben günstig auf die Erhaltung
des zulässigen Lagerspiels aus. Das frei bew=egliche Lagerpfannenstüc.k wird mit
einer Bohrung versehen, um einen Öldocht unterzubringen. Dieser Öldocht wird durch
einen Ölbehälter gespeist, der durch einen das Lagerpfannenstück umschließenden
Blechmantel gebildet wird. Der Öldocht berührt die Gleitflächen der Lagerstellen,
wodurch eine sichere Schmierung gewährleistet ist. Die Lagerzapfen werden zusätzlich
beiderseits durch eine mit 01 getränkte Filzeinlage geschmiert. Gleichzeitig
verhindert die Filzeinlage das Eindringen von Schmutz und Staub.
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Bei größerem Lagerabstand wird zweckmäßig jede der beiden Lagerstellen
für sich von einem Rahmen umschlossen. Diese beiden Rahmen werden durch eine Stange
verbunden, welche in den an den Rahmen angeordneten Naben einstellbar befestigt
ist. Zum Ausgleich von Fluchtungsungenauigkeiten zwischen den Lagerpfarinen des
treibenden und des getriebenen Lagers ist auch hier ein frei bewegliches, mit Kugelflächen
versehenes Lagerpfannenstück vorgesehen.
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Bei Ableitung oder Übertragung kleiner Schwingbewegungen wird zweckmäßig
die Lagerverbindungsstange durch eine Bohrung der treibenden oder getriebenen Kugel
und der Kugelpfannen hindurchgeführt und die Einstellurig des Lagerspiels mittels
einer mit einem Gewinde versehenen Lagerpfanne vorgenommen. Diese Ausführung `hat
den Vorteil geringen Platzbedarfs und billiger Herstellung. Der Erfindungsgegenstand
ist an drei Anwendungsbeispielen dargestellt, wobei eine Schwingbewegung von einer
Drehbewegung mittels einer Kugel'lagerverbindung abgeleitet wird.
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Abb. i zeigt die Anordnung der Kugelpfannen in der Kugelverbindung
bei kleinem Kugelabstand; Abb.2 einen Längsschnitt durch die Kugelverbindung nach
Abb. i ; Abb.3 die Stirnansicht der Kugelverbindungen nach Abb. i und 2; Abb. 4
zeigt die Anordnung der Kugelpfannen in der Kugelverbindung bei großem Kugelabstand;
Abb.5 zeigt die Kugelverbindung nach Abb.4 im Längsschnitt; Abb.6 zeigt die Anordnung
der Kugelpfannen bei Ableitung einer Schwingbewegung von einer Kurbel mit zylindrischem
Zapfen; Abb.7 zeigt die Seitenansicht der Anordnung nach Abb. 6.
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Die Drehbewegung der Kurbel i (Abb. 2) wird über die Kugel 2 und das
Kugelpfannenstück 3 als Schwingbewegung auf die um die Achse ,4 schwingende Kugel
5 übertragen. Die treibende Kugelwird von einer festen Kugelpfanne 6 und dem Kugelpfannenstück
3 umfaßt, während die getriebene Kugel 5 zwischen der einstellbaren Kugelpfanne
7 und dem Kugelpfannenstiick 3 gelagert ist. Die feste Kugelpfanne 6 stützt sich
mit ihrer Auflagefläche 8 am Rahmen 9 ab und ist mit ihrem Zapfen io durch Vernieten
mit dem Rahmen 9 gegen Lockerung gesichert. Die einstellbare Kugelpfanne 7 ist mit
ihrem Gewinde i i in einer Pratzung 12 (A'bb. 3) des Rahmens 9 drehbar gelagert.
Das Kugelpfannenstück 3 ist zwischen den Kugeln 2 und 5 frei um ihre Längsachse
drehbar. Sowohl die feste Kugelpfanne 6 als auch die einstellbare Kugelpfanne 7
und das Kugelpfannenstück 3 liegen mit ihren Längsachsen in derselben Achsrichtung,
und zwar in Richtung der Kraft- und Bewegungsübertragung.
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Das erforderliche Lagerspiel wird für beide Kugellagerungen über das
Kugelpfannenstück 3 gleichzeitig eingestellt durch Drehen an dem angeflachten Zapfen
13 der einstellbaren Kugelpfanne 7, welche nach erfolgter Einstellung durch Pratzschraube
14 gegen Drehen gesichert ist.
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Die Kugelverbindung wird durch eine an den Schenkeln des Rahmens 9
mit den Schrauben 15 befestigte Führungsgabel 16, die an dem Zapfen 17 der Kugel
5 geführt ist, gegen Pendelbewegung um ihre Längsachse gesichert. Die Führungsgabel
16 wirkt durch ihre Befestigung an den Schenkeln des Rahmens 9 zusätzlich als Versteifung
derselben.
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Die Schmierung der Kugeln 2 und 5 erfolgt durch den in der Bohrung
18 des Kugelpfannenstücks 3 befindlichen Öldocht, der die Laufflächen der Kugeln
2 und 5 berührt und dadurch mit Öl versorgt. Der Öldocht wird durch eine Querbohrung
i9 in dem Kugelpfannenstück 3 von einem Ölbehälter 20 gespeist. Dieser Ölbehälter
20 wird durch einen das Kugelpfannenstiick 3 umschließenden Blechmantel gebildet
und durch die Öffnungen 22 mit Ö1 gefüllt. Außerdem werden die Kugeln 2
und
5 zusätzlich durch ölgetränkte Filzeinlagen 23 geschmiert (Abb. i bis 3).
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel (Abb.4 und 5) ist der Kugelabstand
so groß, daß der Rahmen zweckinä ßig aufgeteilt wird in zwei kleinere Rahmen 24
und 25, deren jeder eine Kugel 2 und 5 umschließt. Diese beiden Rahmen 24 und 25
sind durch eine Stange 26 verbunden, welche in den an den Rahmen 24 und 25 befindlichen
Naben 27 und 27' mittels Gewinde und Muttern 28 und 28' einstellbar befestigt sind.
In Gien Rahmen 24 und 25 sind je eine feste Kugelpfanne 6 und 6' und eine einstellbare
Kugelpfanne 7 und 7' angeordnet. Die Einstellung des Lagerspiels erfolgt wie bei
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Zwischen den einstellbaren Kugelpfannen
7 und 7' und den Kugeln 2 und 5 ist ein frei bewegliches Kugelpfannenstück 3 und
3' zum Ausgleich etwaiger Ungenauigkeiten in der Herstellung der Flucht zwischen
den äußeren und inneren Lagerpfannen angeordnet.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel Abb.6 und 7 wird eine verhältnismäßig
kleine Schwingbewegung von einer Drehbewegung abgeleitet. Die Kurbelstange 29, welche
über das zylindrische Kurbellager 30 von der rotierenden Achse 31 angetrieben
wird, besitzt an ihrem obigen Ende einen Bund 32 mit kugeliger Lagerfläche 33 sowie
einen Gewindebolzell 34, der durch eine Bohrung 35 der Kugelschraube 36 hindurchgeführt
ist. Die Kugelfläche 37 der Kugelschraube 36 ist einerseits von der frei beweglichen
Kugelpfanne 38 umfaßt, welche zwischen der Kugelfläche 37 der Kugelschraube 36 und
der Kugelfläche 33 des Bundes 32 angeordnet ist, und andererseits von einer mit
Gewinde versehenen Kugelpfanne 39. Mit dieser Kugelpfanne 39 wird das Lagerspiel
des Pfannenlagers eingestellt. Eine Gegenmutter 4o dient als Sicherung der Einstellung
des Lagerspiels.
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Die Kugelschraube 36 ist mit Mutter 41 im Schwinghebel 42 und letzterer
mit Schraube 43 auf der Schwingachse 44 befestigt. Eine Anpassung des oberen Kugellagers
an die durch das zylindrische Kurbellager 30 gegebene Flucht geschieht einerseits
durch seitliches Einstellen des Schwinghebels 42 mittels der Befestigungsschraube
43, andererseits durch die Kugelpfannen 38 und 39. Das Spiel zwischen dem Bolzen
34 der Kurbelstange 29 und der Bohrung 35 der Kugelschraube 36 ist so groß, daß
sich beide entsprechend ihren verhältnismäßig kleinen Schwingbewegungen ungehindert
bewegen können.
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Der Erfindungsgegenstand wird vorzugsweise verwendet zur Ableitung
einer Schwingbewegung von einer Drehbewegung sowie zur Übertragung von Schwingbewegungen
auf eine parallele Achse zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern, ferner auf eine gekreuzte
Achse oder auf ein Antriebsteil, das noch zusätzliche Bewegungen ausführt zum Ausgleich
zusätzlicher Bewegungen.