DE832579C - Federnde Lagerung fuer Wellenzapfen in feinmechanischen Getrieben - Google Patents

Description

• Federnde Lagerung für Wellenzapfen in feinmechanischen Getrieben Die Erfindung bezieht sich auf federnde Lagerungen für Wellenzapfen in feinmechanischen Getrieben, insbesondere für Unruhzapfen und betrifft eine Lageranordnung, bei welcher eine Federspinne Anwendung findet. Bei bekannten Anordnungen wird die Federspinne lediglich zur Dämpfung radialer Stöße angewendet, wobei unter Federspinne ein vorzugsweise ebenes Federelement verstanden werden soll, dessen Mitte eine Aufnahme für den Lagerkörper aufweist und Träger von federnden Armen ist, die in beliebiger Form, z. B. auch Spiralform, verlaufen und die Aufgabe haben, sich federnd gegen ein Widerlager abzustützen. Es gibt andereits auch federnde Lagerungen, bei denen eine s s einzige Feder die Stoßdämpfung sowohl in radialer wie in axialer Richtung übernimmt. Diese Konstruktionen beanspruchen die Dämpfungsfeder aber nur in einer Iticlituiig imd weisen daher Vorkehrungen auf, um quer zur Federrichtung verlaufende Stöße in dazu senkrechte umzuwandeln; hauptsächlich bedient man sich dazu konischer Flächen am Lagerkörper und seinem Sitz in der Werkplatte.
• Mit der Erfindung wird eine Lagerkonstruktion angestrebt, die sowohl in der Herstellung wie im Aufbau einfach ist und die außerdem leicht zerlegt werden kann, um den Zustand der Lagerungsteile und der Schmierung kontrollieren und gegebenenfalls beschädigte Teile ersetzen zu können. Die Erfindung besteht darin, daß die vorgespannte Federspinne den Lagerkörper federnd zentriert und zugleich federnd gegen eine senkrecht zur Welle verlaufende und von dieser durchsetzte ebene Gleitfläche andrückt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Federspinne eine mittlere Öffnung auf, gegen deren Ränder sich der durchlochte Teil des Lagerkörpers radial abstützt, während ein vom durchlochten Teil abhebbarer Deckteil zur Übertragung der axialen Federkräfte dient. Der durchlochte Lagerteil kann aus einem Lochstein und einer Fassung bestehen, welche zugleich zur Aufnahme des Decksteines dient. An den Rand der mittlerenFederöffnung1:önnen nach innen ragende Federzungen angeschnitten sein, die sich auf den Deckstein stützen. Um dem Deckstein eine gute Führung zu geben, ist,der Rand der Fassung über den Deckstein hochgezogen und weist Einschnitte auf, in welche die genannten Federzungen sich einlegen können. Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung kann die Fläche, mit welcher der Lagerkörper auf seiner Gleitfläche aufliegt, ringförmig und so schmal gehalten sein, daß der Lagerkörper bei sehr schweren Stößen gegebenenfalls eine Kippbewegung ausführen kann.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Federspinne, die ein ebener Körper ist, wenigstens drei nicht durchweg radial verlaufende Federarme auf, mit deren freien Enden sie sich bei entsprechender Vorspannung radial und axial gegen ein Widerlager abstützt. Die Federarme verlaufen vorzugsweise in flacher Spiralkrümmung zur Mitte der Federspinne und stützen sich mit ihren Bogenkanten gegen ein ringförmiges Widerlager ab, während zur Abstützung in axialer Richtung an die freien Enden der Arme angeschnittene Klauen dienen, die in Ausnehmungen in der ringförmigen Widerlagerfläche eingreifen. Vorzugsweise besitzen die Klauen in der Federebene bogenförmig gekrümmte Kanten und greifen in ebenso gekrümmte Ausfräsungen in der ringförmigen Widerlagerfläche ein, damit bei einer Drehung der Federspinne um ihre Achse die Klauen unter radialem Einwärtsfedern ihrer Arme auf die ringförmige Widerlagerfläche hochsteigen können und die Feder aus dem Widerlager herausgehoben werden kann.
• Gegenüber bekannten Lagerkonstruktionen mit Stoßdämpfung hat die Ausführung gemäß der Erfindung folgende Vorzüge: Die einzige Dämpfungsfeder nimmt unmittelbar sowohl radiale wie axiale Stöße auf und zentriert den Lagerkörper. Mittel zur formschlüssigen Zentrierung sind nicht erforderlich. Dies erleichtert in hohem Maße die Fertigung hinsichtlich des Aufwandes und der Genauigkeit und steigert die Nachgiebigkeit der Dämpfung. Die Federspinne kann in einfacher Weise durch Drehen mit der Pinzette herausgenommen werden; auch der Deckstein ist leicht aus der Fassung zu heben.
• In der Zeichnung stellen dar in vergrößertem 2 aßstal) Fig. i einen Achsenschnitt durch ein Unruhlager, Fig.2 in gegenüber Fig. i weiterhin vergrößertem Jlaßstab die Draufsicht auf die' Lageranordnung nach Fig. i, Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Federspinne allein. Die Unruhwelle ist mit i, der Zapfen mit 2 bezeichnet; 3 bezeichnet eine Werkplatte und 4 einen Lagereinsatz. Der Boden des Lagereinsatzes 4 weist eine Bohrung 5 auf, durch welche die Welle i durchgreift. In bekannter Weise ist diese Bohrung etwas weiter als der durchgreifende Wellenteil gehalten, um diesem bei starken Stößen, die der Wellenzapfen 2 trotz der Dämpfung nicht aushalten würde, einen Anschlag zu bieten. Auf dein Boden 4a einer Ausdrehung 4b im Lagereinsatz 4 ruht die Fassung 6 auf, in die der Lochstein 7 eingedrückt, hingegen der Deckstein 8 nur lose eingelegt ist. Der Deckstein 8 liegt auf der Schulter 6° an der Futterbohrung auf.
• Die Standfläche 6b, rnit der (las Futter 6 auf dem Boden .j° des Lagereinsatzes .4, die ihr als Gleitfläche dient, aufruht, ist durch starkes Brechen der Unterkante der Fassung 6 zu einer schmalen Ringfläche ausgebildet, um bei starken Stößen gegebenenfalls ein Kippen der Fassung auf der Gleitfläche 4a zu ermöglichen, außerdem aber auch, weil der Reibungswiderstand dadurch verringert «-erden kann.
• Zum Zentrieren und axialen Andrücken des aus dem Futter 6 und den Steinen 7, 8 bestehenden Lagerkörpers dient die Federspinne g. Sie ist eine ebene Scheibenfeder mit einem mittleren Teil ga zur Aufnahme der Fassung 6. Die Fassung 6 stützt sich jedoch nur mit ihrem Umfang (mit der Andrehung 6c) in radialer Richtung gegen die Innenkante des mittleren Teiles ga der Federspinne, während dieser Teil nicht auf der Schulter 6d der Fassung 6 aufliegt. lri axialer Richtung wird die Federkraft auf den Lagerkörper durch die an den Teilga angeschnittenen Federzungerrgb, die auf dein Deckstein 8 aufliegen, auf die Fassung 6 übertragen. Die Federzungen gb greifen durch Einschnitte 6e im Rand 6c der Fassung 6 durch; der Rand 6c ist zum Zwecke einer langen Führung des Decksteines 8 etwas über dessen Oberkante hochgezogen.
• Vom Mittelteil 9a der Federspinne gehen drei Arme 91' aus, die zunächst ein kurzes Stück radial und dann in flachem Spiralbogen verlaufen. Die Federarme gc,enden in lrall>mon(iförmigen Klauen gd.
• Zur radialen Widerlagerung der Federspinne dient die ringförmige Ausdrehrrng 41' im Lagereinsatz 4. In dieser Ausdrelrung sind bogenförmige Eirrfräsungen 4d angebracht, und zwar in radialer Richtung so tief, daß die Klauen gd mit ihren Bogenkanten nicht auf dem 1>ögenförmigen Grund der Einfräsungen aufruhen können, Diese Bemessung hat zur Folge, daß die Klauen gd sich in den Einfräsungen 4d nur in axialer Richtung, nämlich nach oben abstützen können, Nvährend die Abstützung in radialer Richtung durch Anlage der bogenförmigen Außenkanten der- Federarme 9c auf der Ringfläche 4c bei 4@ erfolgt.
• Die Wirkungsweise der federnden Lagerung ist folgende: Bei ruhiger Lage des betreifenden Laufwerkes hält die.mit Vorspannung sowohl in radialer wie axialer Richtung eingebaute Federspinne g die Fassung 6 in genau zentrischer Lage und drückt sie zugleich auf ihre Gleitfläche 4a im Boden des Lagereinsatzes 4.
• Ein axialer Stoß des Lagerzapfens 2 auf den Deckstein 8 wird unmittelbar auf die Federspinneg. die mit ihren Federzungen 9b auf dem Deckstein aufliegt, übertragen und läßt diese sich unter Federung ihrer Arme 9c senkrecht zu ihrer Ebene durchbiegen. Die Federung ist im Vergleich zu jener in radialer Richtung weich, gleichwohl aber genügend, um die Fassung mit ausreichender Kraft auf die Gleitfläche .4°' zu drücken. In bekannter Weise an der Welle i und am Lagereinsatz 4 angebrachte Anschläge dienen zum Abfangen großer Stöße.
• Bei radialem Stoß gleitet die Fassung 6 auf ihrer Gleitfläche 4" im Lagereinsatz 4, wobei die Federarme sich in ihrer Ebene entsprechend durchbiegen. Die Federung wirkt im Vergleich zu jener in axialer Richtung härter und, da von der Reibung der Fassung 6 auf der Gleitfläche 4a wenig Kraft aufgezehrt wird, vermag die Federspinne den Lagerkörper 6, 7, 8 wieder in seine zentrische Ruhestellung genau zurückzuführen.
• Bei schrägen Stößen kann der Lagerkörper, sofern er sich nicht ganz von seiner Gleitfläche 4a abliebt, gegebenenfalls eine Kippbewegung um die :\ußenkante seiner Standfläche 6b ausführen, die zu diesem Zweck schmal gehalten ist.
• Zum Auseinandernehmen der Lagerung wird die Federspinne 9 mit der Pinzette erfaßt und (auf der Zeichnung) gegen den Uhrzeiger verdreht. Es kommen dabei die halbmondförmigen Klauen 9d der Federarme 9e auf dem ebenfalls halbmondförmigen Grund der 2\usfräsungen 4d zur Auflage und steigen an diesen bei weiterer Drehung der Federspinne hoch, bis sie auf die Ringfläche .4c austreten und nun die Federspinne in axialer Richtung herausgenommen werden kann. Es kann nunmehr auch die Fassung 6 aus dem Lagereinsatz herausgehoben und aus dieser wiederum der Deckstein entfernt werden. Beim Zusammenbau wird die Federspinne 9 mit ihren drei Klauen gd in die drei Fräsungen 4f im-,Lagereinsatz 4 eingelegt und mit einer Pinzette nach unten gedrückt, sodann im Uhrzeigersinn verdreht. Die Klauen gd steigen bei der Verdrehung zunächst unter die Ringfläche 4c und rasten bei weiterer Verdrehung in die Ausfräsungen gd ein, womitdieFederspinne in ihrerEndlage gesichert ist.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Federnde Lagerung für Wellenzapfen in feinmechanischen Getrieben, insbesondere für Unruhzapfen, bei der eine Federspinne Anwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Federspinne den Lagerkörper federnd zentriert und zugleich federnd gegen eine senkrecht zur Welle verlaufende und von dieser durchsetzte ebene Gleitfläche andrückt.
2. 2. Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspinne eine mittlere Dffnung aufweist, gegen deren Rand sich der durchlochte Teil des Lagerkörpers radial abstützt, während ein vom durchlochten Teil abhebbarer Deckteil zur Übertragung der axialen Federkräfte dient.
3. 3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchlochte Lagerteil aus einem Lochstein (7) und einer Fassung (6) besteht, welche zugleich zur Aufnahme des Decksteins (8) dient. :4.
4. Lagerung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rand (9a) der mittleren Federöffnung nach innen ragende Federzungen (9b) angeschnitten sind, die auf dem Deckstein (8) aufliegen. .
5. Lagerung nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß im Rand (6c) der Fassung, der über den Deckstein (8) vorsteht, Einschnitte (6e) angebracht sind, in welchen die Federzungen (9b) liegen.
6. 6. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 5, dadurch ge'kennzeirhnet, daß die Fläche (6b), mit welcher der Lagerkörper auf seiner Gleitfläche (4a) aufliegt, ringförmig und so schmal. gehalten ist, daß der Lagerkörper gegebenenfalls auch kippen kann.
7. 7. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspinne (9) wenigstens drei nicht durbhweg radial verlaufende Federarme (9e) besitzt, mit deren freien Enden sie sich bei entsprechender Vorspannung radial und axial gegen ein Widerlager (4c, 4d) abstützt. B.
8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme im wesentlichen in flacher Spiralkrümmung zur Mitte der Federspinne 9 verlaufen und sich mit ihren Bogenkanten (bei 4e) radial gegen ein ringförmiges Widerlager (49 abstützen, während zur Abstützung in axialer Richtung an die freien Enden der Arme (9c) angeschnittene Klauen (9d) dienen, die in AusnAmungen (4d) in der ringförmigen Widerlagerfläche (4°) eingreifen.
9. 9. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (gd) in der Federebene halbmondförmig nach außen gekrümmt sind und in ebenso gekrümmte, etwas tiefer gehaltene Ausfräsungen (4d) eingreifen, damit bei einer Drehung der Federspinne um ihre Achse die Klauen (9d) auf den bogenförmig gekrümmten Gegenflächen (4 d) zur Anlage kommen und auf diesen unter radialem Einwärtsfedern der Federarme (9c) bis auf die ringförmige Widerlagerfläche (49 hochsteigen können und die Federspinne (9) aus dem Lagereinsatz (4) herausgenommen werden kann.