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Anordnung zum Zentrieren und Festspannen von in zylindrischen Bohrungen
eingesetzten Lagern Beim Einbau von Lagern in ein- oder mehrteilige zylindrische
Bohrungen, wie sie beispielsweise an den Lagerstellen von Kurbelgehäusen vorkommen,
bereitet es meist nicht unerhebliche Schwierigkeiten, einen genau zentrischen und
einwandfrei festen Sitz des Lagers in der Bohrung zu erreichen. Der Lagerstuhl muß
bekanntlich zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Sitzes stramm in die Bohrung
eingepreßt und in dieser unter Spannung gehalten werden, was insbesondere dann nicht
ohne weiteres möglich ist, wenn der Lagerstuhl, wie in der Regel der Fall, nur etwa
halbkreisförmige oder ähnliche Gestalt besitzt. Um der hierbei vielfach unvermeidlichen
außermittigen Anordnung des Lagers zu begegnen, ist es üblich, am Lagerstuhl eine
oder mehrere Schrauben anzubringen, die durch entsprechende Bohrungen im Gehäuse
nach außen ragen und dort angezogen werden. Das Lager wird auf diese Weise zwar
annähernd zentrisch und verhältnismäßig stramm in seiner Bohrung gehalten, indessen
läßt es sich auf Grund der durch die halbkreisförmige Gestalt des Lagerstuhles bedingten
Bearbeitungsschwierigkeiten in der Regel nicht vermeiden, daß der Lagerstuhl dabei
entweder nur an seinen beiden freien Enden in der Bohrung anliegt, im Scheitelpunkt
jedoch mit Spiel verläuft, oder aber umgekehrt der Scheitelpunkt in der Bohrung
aufsitzt, wogegen die beiden Seitenbereiche Spiel aufweisen. Eine allseitige und
gleichmäßige Anlage des Lagerstuhles läßt sich somit nur in den seltensten Fällen
ermöglichen, so daß die bisherigen Maßnahmen den Bedürfnissen der Praxis nicht entsprechen.
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Gemäß der Erfindung wird diesem Mangel der bekannten Lageranordnungen
dadurch in unbedingt sicherer und zuverlässiger Weise begegnet, daß auf den Lagerstuhl
ein diesen zu einer kreisrunden
Einheit ergänzender Spannbügel aufgesetzt
wird, in dessen Bereich ein zweckmäßig keilförmig gestalteter Spalt zur Aufnahme
eines Spanngliedes frei gelassen ist. Durch Anziehen dieses Spanngliedes wird nun
der Spannbügel und/oder der .entsprechende Bereich des Lagerstuhles gespreizt und
so die durch Spannbügel und Lagerstuhl gebildete Lagereinheit im wesentlichen über
ihren gesamten Umfang und gleichmäßig gegen die sie umfassende Bohrung angepreßt.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß der Lagerstuhl ordnungsgemäß fest
in seiner vorschriftsmäßigen Lage gehalten wird und das Lager genau mittig liegt.
Von besonderem Vorteil ist diese Maßnahme bei Kurbelgehäusen von Verbrennungskraftmaschinen
oder Kraft- bzw. Arbeitsmaschinen für gasförmige oder flüssige Medien, wo es darauf
ankommt, eine Mehrzahl von Lagern gleichachsig anzuordnen.
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Die Ausbildung des Spannbügels sowie dessen Zusammenwirken mit dem
Lagerstuhl kann in der verschiedensten Form gewählt werden. Falls der Spannbügel
aus einem einzigen Stück besteht, wird der das Spannglied aufnehmende Spalt zwischen
das eine freie Ende des Spannbügels und den Lagerstuhl gelegt. Gegebenenfalls kann
der Spannbügel aber auch in zwei oder mehrere Segmente unterteilt sein, wobei der
Spalt zweckmäßig zwischen zwei Segmenten, und zwar an beliebiger Stelle des Umfanges,
vorgesehen wird. Auch steht nichts im Wege, den Lagerstuhl selbst spannbügelartig
auszubilden, indem er zu einem im wesentlichen sich über den Umfang der umfassenden
Bohrung erstreckenden Kreisbogen verlängert wird, wobei auch hier die Spannstelle
an einer beliebigen Stelle des Umfanges angebracht sein kann. Vorteilhaft wird der
Lagerstuhl in diesem Fall mit zwei symmetrisch angeordneten, das Spannglied zwischen
sich aufnehmenden Spannarmen versehen, die eine ausreichende Nachgiebigkeit besitzen
und so eine einwandfreie Einpressung der Lagereinheit in die Bohrung gewährleisten.
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Bei Verwendung eines gesonderten Spannbügels ist es nicht erforderlich,
daß Bügel und Lagerstuhl einen gleichen Winkelumfang von je i8o ° aufweisen. Vielmehr
können beide Teile jeden den Erfordernissen des Einzelfalles entsprechenden Teilumfang
besitzen, sofern sie sich, abgesehen von der Spannstelle, zu 36o' ergänzen. Dabei
ist es auch möglich, gegebenenfalls einen oder mehrere Abschnitte des bogenförmigen
Spannbügels durch entsprechende, in einer Sekante gelegene Druckstäbe zu ersetzen.
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Ein wesentlicher Vorteil ' der Anordnung eines Spannbügels liegt ferner
darin, daß der Bügel gleichzeitig zum einwandfreien Runddrehen des in der Regel
segmentförmigen, und zwar halbrunden Lagerstuhles benutzt werden kann. Dadurch wird
nicht nur das jedesmalige Einhaken des Drehstahles beim Auftreffen auf die freie
Kante des Lagerstuhles vermieden, sondern es wird auch ein genaues Messen des Außendurchmessers
ermöglicht, ebenso wie auch durch gleichzeitiges Abdrehen der eigentlichen Lagerbohrung
die auf die gleiche Mittelachse ausgerichtete, genau zentrische Lage des Lagers
zu der Sitzfläche des Lagerstuhles erreicht werden kann.
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Die Herstellung der Lagereinheit erfolgt demgemäß vorzugsweise in
der Form, daß zunächst der den Winkelumfang des Lagerstuhles auf volle 36o' ergänzende
Spannbügel auf den Stuhl aufgesetzt und gemeinsam mit diesem auf Paßmaß gedreht
wird, worauf durch Ausschneiden eines keilförmig oder ähnlich gestalteten Segmentes
die Spannstelle angebracht wird. Nach dem Einfügen des Spanngliedes wird dann die
so gebildete Lagereinheit in die sie aufnehmende zylindrische Gehäusebohrung eingesetzt
und in dieser durch Anziehen des Spanngliedes über den gesamten Umfang gleichmäßig
gegen die Bohrungswand angepreßt.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung an Hand
einiger Ausführungsbeispiele.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch ein Kurbelgehäuse in einer vor einer
Lagerstelle gelegenen lotrechten Schnittebene; Abb. 2 bis 4 zeigen verschiedene
Anbringungsstellen des Trennspaltes bei einer Lagerausbildung, die einen mit dem
Lagerstuhl aus einem Stück bestehenden Spannbügel aufweist.
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Das Kurbelgehäuse i enthält die in bekannter Weise angebrachte Innenbohrung
2, in der der Lagerstuhl 3 ruht, der das eigentliche Lager 4 nebst dem Lagerdeckel
5 trägt. Die beiden oberen Rippen 6 des Lagerstuhles sind geteilt ausgeführt, so
daß die freiliegenden Lagerstuhlenden 7 und 8 etwas federn können.
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Auf den Lagerstuhl 3 ist der Spannbügel 9 aufgesetzt, zwischen dessen
einem Ende io und dem Ende 8 des Lagerstuhles ein keilförmiger Spalt ii liegt, in
den ein zylinderförmiges Spannglied 12 eingesetzt ist, das mittels der Schraube
13 in Richtung nach der Gehäuseinnenbohrung 2 zu angezogen werden kann. Dadurch
werden die Enden 8 und io des Lagerstuhles 3 bzw. des Spannbügels 9 gespreizt, so
daß Lagerstuhl und Spannbügel über den gesamten Umfang der Innenbohrung 2 an diese
angepreßt werden. Das Lager 4, 5 kann somit genau zentrisch festgelegt werden. In
einer etwas abgewandelten Ausführungsform kann der Flansch 14 des Spannbügels 9
auch mit dem Lagerdeckel s verbunden sein, ohne daß dadurch die Nachgiebigkeit des
Bügels wesentlich beeinträchtigt wird.
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Bei den in den Abb. 2 bis 4 wiedergegebenen Beispielen ist der Lagerstuhl
3 selbst zu einem Spannbügel ausgebildet. Gemäß Abb. 2 läuft der Lagerstuhl zu diesem
Zweck in zwei symmetrisch angeordnete Arme 15 aus, die in dem zwischen ihren Enden
frei gelassenen keilförmigen Spalt ii das Spannglied 12 aufnehmen, das durch die
Schraube 13 angezogen werden kann. Dadurch werden die beiden Spannarme i5 gespreizt
und so die ganze Lagereinheit gegen die hier nicht gezeichnete Innenbohrung angepreßt.
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Nach der Ausführungsform gemäß Abb.3 ist der Spalt ii für das Spannglied
12 zwischen den beiden Füßen 16 des Lagerstuhles 3 angeordnet, während der eigentliche
Spannbügel 17 geschlossen ist.
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Nach Abb. 4 liegt der Spalt ii außerhalb der Füße 16 des Lagerstuhles
3, und zwar unmittelbar seitlich des einen Fußes, so daß der Lagerbügel 18 nahezu
über den gesamten Umfang reicht. In allen Fällen wird durch Anziehen des Spanngliedes
12 eine allseitig feste Anlage an der Innenbohrung erzielt.
Die
Erfindung läßt sich sinngemäß in der verschiedensten Weise verwirklichen und ist
nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So sind insbesondere
die Ausgestaltung und Formgebung des Lagers selbst sowie des den Lagerstuhl aufnehmenden
Gehäuses durchaus beliebig, ebenso wie auch das Spannglied statt aus einem zylindrischen
Bolzen auch aus einem Keil, einem Knebel, einer Hülse o. dgl. bestehen kann. Bei
ungünstiger Lage der Lagerstelle kann die Betätigung des Spanngliedes gegebenenfalls
von einer entfernt gelegenen Stelle mit Hilfe von entsprechenden Gestängen vorgenommen
werden, wobei im Falle der Anordnung einer Mehrzahl von Lagerstellen die Spannglieder
sämtlicher Lagereinheiten gleichzeitig durch ein und dasselbe Gestänge bedient werden
können. Die Anordnung des Spannbügels kann schließlich mit der gleichen Wirkung
auch so erfolgen, daß der Anpreßdruck nicht nach außen gegen eine umgebende Bohrung,
sondern nach innen gegen einen eingesetzten Zylindermantel gerichtet ist; in diesem
Fall bildet der Spannbügel selbst gewissermaßen die Bohrung für das einzusetzende
Lager und wird von außen mit einem über den Umfang gleichmäßig verteilten Anpreßdruck
an diesem gehalten.
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Idas Anwendungsgebiet ist im übrigen nicht auf Kurbelgehäuse beschränkt,
sondern erstreckt sich mit gleich vorteilhaftem Ergebnis auch auf andere Lagerungen,
insbesondere bei mehrfach gelagerten Wellen, wie beispielsweise Steuerwellen, Nockenwellen,
Schraubenwellen für Schiffsantrieb u. dgl. ; auch bei Lagern von lotrechten Wellen
für Tiefbohrgeräte oder für in Tiefbohrungen arbeitende Pumpen können Spannbügel
nach der erfindungsgemäßen Anordnung mit Erfolg verwendet werden.