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Anordnung zur starren Festsetzung eines Kugel- oder Rollenlagers in
eine Lagergehäusebohrung Es ist bekannt, bei verlangtem Festsitzen des Außenringes
von Kugel- oder Rollenlagern das Lagergehäuse auf einen Durchmesser auszubohren;
der etwas kleiner als der Außendurchmesser des Kugellager-Außenringes ist. Der Einbau
des Lagers in das Gehäuse erfordert daher ein gewaltsames Hineindrücken des Außenringes
in die Gehäusebohrung und dieser Einbau muß dann, wenn sogar Preßsitz gefordert
wird, mit Hilfe einer Presse erfolgen bzw. das Gehäuse muß vor dem Einbau erwärmt
werden, oder aber die Gehäusebohrung muß konisch sein.
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Diese Arbeitsgänge sind, insbesondere wenn die Lager eine gewisse
Größe aufweisen, schwierig, da bei jedem Ein- oder Ausbau des Kugel- oder Rollenlagers
Sonderwerkzeuge verwendet werden müssen und außerdem die Gehäusebohrung äußerst
genau bearbeitet werden muß, was an großen Werkstücken und Maschinenfundamenten
nur sehr schwer durchführbar ist.
Ein einfaches Einsetzen in einseitig
geschlitzte oder zweiteilige. Lagergehäuse, derart, daß das Lagergehäuse auf einen
etwas größeren Durchmesser, beispielsweise Schiebesitz, augebohrt wird, und dann
das eingeschobene Kugel- oder Rollenlager durch die Gehäusebohrung verkleinernde
Klemmwirkung festgehalten wird, muß außer Betracht bleiben, da durch ein einfaches
Einklemmen der Außenring des Kugel- oder Rollenlagers oval gedrückt wird und dann
das Kugel- oder Rollenlager bei der Drehung der Welle klemmt.
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Es sind deshalb schon konische, geschlitzte Spannhülsen in den verschiedensten
Ausführungsarten im Gebrauch, mit denen durch Anspannung in axialer Richtung das
Wälzlager auf der Welle oder im Lagergehäuse festgesetzt wird. Abgesehen davon,
daß diese konischen Spannhülsen mit Gewinde und Gewindering ausgerüstet sein müssen
und schon allein aus diesem Grunde verhältnismäßig teuer sind, muß entweder das
Kugel- bzw. Rollenlager oder aber der Wellenabsatz bzw. die Gehäusebohrung eine
konische Fläche aufweisen, damit durch das Anspannen in axialer Richtung überhaupt
eine Dehnung bzw. Zusammenpressung der konischen Spannhülse erfolgt. Durch diese
erforderliche Konizität zumindest einer Fläche werden Welle, Lagergehäuse oder das
Wälzlager außerordentlich verteuert und dann, wenn entweder der Wälzlageraußenring
oder der Wälzlagerinnenring eine konische Außenfläche bzw. Innenfläche aufweist,
sind stets derartige Sonderlager erforderlich und die normalen Wälzlager mit sowohl
zylindrischer Außenfläche als auch zylindrischer Innenfläche können nicht benutzt
werden.
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Es sind zwar auch schon geschlitzte zylindrische Buxen zum Einbau
von Kugel- oder Rollenlagern bekannt, die jedoch nur für untergeordnete Zwecke,
z. B. im Flugzeugbau, geeignet sind und überdies genauso wie vordem eine ganz genaue
Lagergehäusebohrung verlangen. Derartige an einem Ende mit schraubenförmig ausgebildeten
Zähnen und am anderen Ende mit einem Schulterrand versehene Buxen werden jeweils
paarweise, mit ihren Zähnen ineinandergreifend verwandt und bezwecken lediglich,
das Kugellager in der Lagerkörperbohrung in axialer Richtung unverrückbar zu halten,
wie dies vordem durch Einrollen der Ränder der Lagerkörperbohrung bewerkstelligt
wurde. Ein Festsetzen des Kugellageraußenringes mit echtem Preßsitz läßt sich mit
derartigen Schulterbuxen nicht oder höchstens bei weichen Baumaterialien erreichen,
da sich die beiden Toleranzen des Innen-und -Außendurchmessers der Buxen nachteilig
addieren und nicht ausgleichen lassen können.
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In erster Linie bezweckt die vorliegende- Erfindung die Nachteile
der bekannten Klemmlagergehäüse-Bohrungen zu vermeiden; die darin bestehen, daß
der Außenring des Kugellagers deformiert wird, sobald ein Klemmdruck ausgeübt wird.
Hierdurch wird die gelagerte Achse bzw. Welle unter Umständen verklemmt oder unterliegt
zumindest einem ungleichmäßigen Verschleiß. Somit erlauben die bekannten Anordnungen
zwar eine starre Festsetzung des Lagers, bedingen aber eine ovale Verspannung des
Kugellageraußenringes. Gemäß der Erfindung wird nun die starre Festsetzung des Lagers
unter Vermeidung einer Verspannung des Kugellageraußenringes dadurch bewirkt, daß
zwischen dem in an sich bekannter Weise als Klemmbohrung ausgebildeten Lagergehäuse
und dem Außenring des Kugel- bzw. Rollenlagers um dasselbe herum eine mit einem
durchgehenden Längsschlitz versehene Hülse vorgesehen ist, die sich beim Ausüben
des Klemmdruckes elastisch verformt und einen reinen Radialdruck auf den Außenring
des Kugellagers ausübt, so daß keine Verspannungen auftreten können.
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Es - sind auch Anordnungen bekannt, bei denen der Außenlaufring des
Kugellagers geschlitzt ist. Das Festsetzen des Außenlaufringes erfolgt durch Auseinanderspreizen
des-Ringes mittels Spreizschrauben. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Kontinuität
des Kugellagerlaufringes durch eine Rille unterbrochen ist, was sich im Lauf sehr
unangenehm bemerkbar macht und außerdem zu Komplikationen führen kann, weil sich
der Durchmesser des Ringes beim Spreizen vergrößert, was wiederum zu einer Vergrößerung
des Spielraumes der Kugeln oder Rollen zwischen den beiden Laufringen führt. Beide
Erscheinungen sind äußerst nachteilhaft für die Lebensdauer des Lagers. Außerdem
führt die Auseinanderspreizung des Außenlaufringes zu denselben Nachteilen wie bei
den ebenfalls bekannten Klemmbohrungen, indem eine Deformation des ganzen Lagers
und damit eine Klemmwirkung auf die Welle entsteht.
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Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet diese Nachteile. Sie betrifft
eine Anordnung zur starren Festsetzung eines Kugel- oder Rollenlagers in einer Lagergehäusebohrung
und ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung, einer ovalen Verspannung des
Außenringes, des Kugellagers zwischen der in an sich bekannter Weise als Klemmbohrung
ausgebildeten Lagergehäusebohrung und dem Außenring des Kugel- bzw. Rollenlagers
um dasselbe herum eine mit einem durchgehenden Längsschlitz versehene elastische
Hülse vorgesehen ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden die mit der genauen Bearbeitung
des Lagersitzes verbundenen und beim Ein- undAusbau des Lagers auftretenden Schwierigkeiten
beseitigt; es sind keine Spezialwerkzeuge erforderlich und gleichzeitig ist die
Gewähr für eine tadellose und sichere Befestigung des Kugel- bzw. Rollenlagers in
seinem Gehäuse gegeben.
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Bei Verwendung eines einseitig geschlitzten Klemmlagers wird die geschlitzte
zylindrische Hülse vorteilhaft derart eingesetzt, daß der Schlitz der Hülse an der
dem Schlitz der Gehäusebohrung entgegengesetzten Seite des Kugel= bzw. Rollenlagers
zu.liegen kommt.
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Bei Verwendung eines zweiteiligen Klemmlagergehäuses etwa in der Art
der üblichen Transmissionslager wird die geschlitzte zylindrische Hülse vorteilhaft
derart eingesetzt, daß der Schlitz
der Hülse zur Gehäusetrennfuge
senkrecht angeordnet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung
dargestellten beiden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Gemäß den Fig. I und 2 wird das Kugellager d in die Hülse so eingesetzt,
die eine den Außendurchmesser des Lagers genau gleiche Bohrung besitzt und außerdem
einen Längsschlitz g aufweist, derart, daß unter Ausnutzung der Elastizität des
Werkstoffes sowohl das Einsetzen als auch das Herausnehmen des Kugellagers aus der
Hülse erleichtert wird.
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Das Festsetzen der Hülse im Lagergehäuse oder Fundament kann auf verschiedene
Art und Weise erfolgen, z. B. nach Fig. I vermittels einer Klemmeinrichtung durch
Anziehen des Bolzens b oder nach Fig. 2 mittels der Gehäusekappe a, die mit zwei
Bolzen b und b' fixiert wird.
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Damit diese Befestigung ohne Verformung der Hülse c erfolgt, und auf
das Kugellager nur ein solcher Druck ausgeübt wird, daß es keine Formveränderung
erleidet, muß der Längsschlitz g, wie in den Fig. I und 2 gezeigt, zu liegen kommen.
In beiden Fällen muß er sich in dem der Klemmfuge abgewandten Teil befinden.
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Zum Ausbau des Lagers braucht man nur die Bolzen b (s. Fig. I) zu
lockern und mit einem beliebigen Hilfsmittel den Schlitz f zu öffnen bzw. die beiden
Backen etwas auseinanderzuspreizen, worauf dann die Hülse c leicht herausgenommen
werden kann. Bei der Ausführungsart gemäß Fig.2 braucht man nur die Kappe a abzunehmen.
In gleicher Weise wird das Kugellager unter Erweitern des Schlitzes g aus der Hülse
c herausgenommen.
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Bei Anwendung dieses neuen Verfahrens kann das Werkstück konstruktiv
wesentlich vereinfacht werden, insbesondere wenn sich die Lagerbohrungen in schweren
Teilen befinden, wie Fundamenten oder sperrigen Gestellen, die nur sehr schwer zu
bearbeiten sind.
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Für die Gehäusebohrung ist nur ein mittlerer Gütegrad der Bearbeitung
erforderlich, im Gegensatz zu den hochgenau fertigbearbeiteten Flächen bei den gegenwärtig
gebräuchlichen Verfahren.
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Die Hülse, die in das Kugellager eingesetzt wird, ist hingegen sehr
sorgfältig zu bearbeiten. Da aber die Hülsen gewöhnlich kleinere und handlichere
Teile sind, so können sie auf Werkzeugmaschinen ausgespannt werden, die zur Präzisionsbearbeitung
am geeignetsten sind.
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Die vorliegende Anordnung kann mit großem Vorteil bei Maschinen Anwendung
finden, die großen Beanspruchungen und starken Vibrationen ausgesetzt sind. wie
Brechwerken bzw. Quetschmaschinen, Walzmühlen, Walzwerken usw., die eine sichere
und genaue Verspannung der Lager erfordern.