WO2005042991A1 - Kugelgelenkiges lager, insbesondere zum gegenseitigen zentrieren zweier wellenenden - Google Patents

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WO2005042991A1
WO2005042991A1 PCT/EP2004/011563 EP2004011563W WO2005042991A1 WO 2005042991 A1 WO2005042991 A1 WO 2005042991A1 EP 2004011563 W EP2004011563 W EP 2004011563W WO 2005042991 A1 WO2005042991 A1 WO 2005042991A1
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rings
spherical
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PCT/EP2004/011563
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Joachim Rothe
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SGF SüDDEUTSCHE GELENKSCHEIBENFABRIK GMBH & CO. KG
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    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201—Composition of the plastic

Definitions

  • Ball joint bearing especially for centering two shaft ends
  • the invention relates to a bearing according to the preamble of claim 1.
  • a ball joint bearing of this type in which a bearing outer ring is inserted into a substantially cylindrical bore of a bearing housing and is secured against axial displacement in that the bearing outer ring near at least one of its two end faces one radially outwards has a projecting retaining profile which is engaged in an annular groove machined into the cylindrical bore of the bearing housing.
  • the bearing inner ring can only move relative to the bearing outer ring because of the complementary spherical surfaces of these two rings lying against one another in that the bearing inner ring tips over the common center point of these surfaces.
  • the receptacle formed in the bearing inner ring is a cylindrical bore, in which a corresponding cylindrical outer surface of the supported component, a hollow shaft, is guided.
  • a likewise spherical bearing is known from DE 101 50 189 AI.
  • a bearing outer ring which has a spherical inner surface and surrounds a complementary spherical bearing inner ring, is connected to a sleeve-like bearing housing by a vibration-damping elastomer ring body.
  • the inner bearing ring in turn has a cylindrical bore as a receptacle for a component to be stored, which can for example be part of a vibration damper to be fastened in a vehicle.
  • ball-and-socket bearings of the type mentioned at the outset are also used for centering two shaft ends which, as components of a drive train in a motor vehicle, transmit torques and are axially displaceable, rotatable, and flexibly connected to one another to a limited extent.
  • the two bearing rings are angularly movable from one another at least to an extent that is predetermined by the intended operating conditions of the bearing.
  • the angular mobility of the bearing rings is only limited by installing the bearing at the intended place of use.
  • the invention is based on the knowledge that certain manipulations of a generic bearing that are necessary before the start of operation can be made more difficult by the original angular mobility of the bearing rings in relation to one another.
  • Such handling can be, for example, a measurement or reworking of the bearing or an assembly of the bearing with other components prior to their final assembly and this assembly itself. Any such handling can be delayed in known bearings of the generic type in that a random inclination of the bearing inner ring with respect to the bearing outer ring must be reversed before the relevant handling can be carried out.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a ball-and-socket bearing of the type mentioned in such a way that handling of the type described above, for example, is facilitated.
  • Fig. 1 is an axial section through two shaft ends in the drive train of a motor vehicle, which are articulated to one another by a bearing according to the invention and are centered with respect to each other;
  • FIG. 2 is a greatly enlarged detail from FIG. 1;
  • FIG. 3 is a further enlarged section in area III of FIG. 2;
  • Fig. 4 is an item from Fig. 2;
  • FIG. 5 is an illustration comparable to FIG. 2 of a modified embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is an enlarged detail in area VI of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a section of another embodiment of the invention that is comparable to FIG. 3 and FIG. 6;
  • a first shaft end 10 is indicated, which belongs to the output shaft of a manual transmission of a motor vehicle.
  • an outer multi-groove profile 12 is formed, which is connected to a complementary inner multi-groove profile on a flange 14 in a torque-transmitting manner.
  • the flange 14 has three arms 16 projecting radially at angular intervals of 120 ° and is in the direction of the axis A of the first shaft end 10 this is attached and held by means of a screw ring 18.
  • the first shaft end 10 is opposed by a second shaft end 20, the axis A of which is aligned with the axis A in the rest position of the shaft assembly to which the two shaft ends 10 and 20 belong.
  • a fastening collar 22 facing away from the first shaft end 10 is formed, which is intended to be plugged together and welded to a tubular shaft section of a cardan shaft.
  • the shaft end 20 also has a flange 24 with three radially projecting arms 26 which are offset from one another by 120 ° and, in the assembled state, are arranged in a gap with respect to the arms 16 projecting from flange 14. Facing the first shaft end 10, a centering bore 28 is formed on the second shaft end 20.
  • a flexurally and torsionally flexible joint disk 30 of a known type is arranged, which is fastened to each of the arms 16 and 26 mentioned with a screw 32 and an associated nut 34.
  • the joint disk 30 forms a torque-transmitting connection between the two shaft ends 10 and 20, but is unable to center them with sufficient accuracy with respect to one another.
  • a component 36 to be supported is assigned to the first shaft end 10, which in all the exemplary embodiments described here is a pin with an outer cylindrical surface 38 that is only shown in FIG. 1 and is integral with the first shaft end 10. This component 36 is mounted in the assembled state according to FIG.
  • the bearing 40 has a rigid, tubular bearing housing 42 made of metal, which is press-fitted into the centering bore 28 and has a lining 44 made of rubber-elastic material. Two shoulders 46 and 48 are formed in the lining 44, between which a bearing outer ring 50 is held.
  • the bearing outer ring 50 is symmetrical with respect to an equatorial plane 52 normal to the axis A ′ and has a cylindrical outer surface 54 and a concave spherical (spherical segment-shaped) inner surface 56.
  • the bearing outer ring 50 is injection molded from plastic with good sliding properties and with several adjoining its inner surface 56 at angular intervals of e.g.
  • a bearing inner ring 60 is mounted, which is designed symmetrically with respect to an equatorial plane 62 normal to the axis A and is equipped with a central receptacle 64 in the form of a cylindrical bore and has a convex spherical (spherical segment-shaped) outer surface 66 which is free of play on the Inner surface 56 of the bearing outer ring 50 abuts.
  • the bearing inner ring 60 has been injected into the bearing outer ring 50 according to a known plastic-in-plastic method and has been provided with T-shaped or mushroom-shaped anchors 68 which protrude beyond its convex spherical outer surface 66, in one of the anchor points 58 is formed and held therein.
  • T-shaped or mushroom-shaped anchors 68 which protrude beyond its convex spherical outer surface 66, in one of the anchor points 58 is formed and held therein.
  • the central receptacle 64 of the bearing inner ring 60 can be machined with the accuracy desired according to the application, for example by so-called spindling by means of a drilling or turning tool rotating at high speed.
  • the rigid connection of the bearing inner ring 60 with the bearing outer ring 50 remains via the len 58 form-locking anchor 68 still received, and it is ensured that when assembling the arrangement shown in Fig.
  • the anchors 68 are dimensioned such that they break in an area immediately adjacent to the convex spherical outer surface 66 of the bearing inner ring 60 as soon as the axes A and A 'leave their aligned position after assembly of the arrangement shown in FIG. 1 by the shafts, to which the shaft ends 10 and 20 belong, perform a flexion movement in relation to one another, as is regularly the case with a drive train of a motor vehicle when it is finally installed, but at the latest when the motor vehicle is in suspension.
  • the cross sections in which the anchors 68 break off from the bearing inner ring 60 are dimensioned so small that the fracture surfaces are insignificant in relation to the interacting spherical surfaces 56 and 66 of the bearing outer ring 50 and the bearing inner ring 60.
  • a variant, not shown, of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 consists in that the anchors are formed on the outer bearing ring 50 and extend inward beyond the concave spherical inner surface 56 thereof, while the associated anchor points on the inner bearing ring 60 as from the convex spherical outer surface 66 outgoing depressions are formed.
  • bearing outer ring 50 is made of metal, for example steel or sintered bronze, and that it has anchor points 58 'in the form of radial through bores, which follow one another expand funnel-shaped on the outside. These anchor points 58 'are also offset around the axis A' at equal angular intervals of, for example, 120 °.
  • the bearing inner ring 60 is further made of plastic, and when it is manufactured by injection molding or die casting, the bearing outer ring 50 has served as a shape, so that a complementary armature 68 'has been created in each of its anchor points 58'.
  • an additional connection between the two bearing rings, which fixes the spherical bearing of the inner bearing ring 60 in the outer bearing ring 50, is not formed in the equatorial plane 52 or 62, in contrast to the previous exemplary embodiments, but on an end face, namely the one left in the drawings.
  • This connection consists in that the two bearing rings 50 and 60 are glued, welded or caulked to one another at at least one connection point 72, which adjoins the two spherical surfaces 56 and 66.
  • connection points 72 arranged around the common axis A, A 'offset from one another by 120 ° are provided.
  • a preformed common annular groove 74 is expediently provided for the connection points 72.
  • a welding or caulking tool can be used which has, for example, three punches, one of which is indicated by an arrow 76 in FIGS. 7 and 8.
  • Such a tool and a counter-holder to be attached to the opposite end face of the bearing rings 50, 60 with corresponding punches 78 can be used to clamp the two bearing rings 50, 60 when the central receptacle 64 is to be spindled out.

Abstract

Zwei Wellenenden (10, 20), die Drehmomente übertragend und gegeneinander begrenzt axial verschiebbar, verdrehbar und beugbar miteinander verbunden sind, lassen sich durch ein kugelgelenkiges Lager (40) gegenseitig zentrieren. Das Lager (40) setzt sich zusammen aus einem Lageraußenring (50), der eine Außenfläche (54) für seinen Einbau in ein Lagergehäuse (42) sowie eine sphärische Innenfläche (56) aufweist, und einem Lagerinnenring (60), der eine sphärische Außenfläche (66) aufweist, mit der er an der Innenfläche (56) des Lageraußenrings (50) anliegt, und eine zentrale Aufnahme (64) für ein zu lagerndes Bauteil (36) aufweist. Der Lagerinnenring (60) ist in einer Ausgangslage des Lagers (40) gleichachsig mit dem Lageraußenring (50) angeordnet. Zwischen den beiden Lagerringen (50, 60) besteht eine zusätzliche Verbindung, die für eine Nachbearbeitung der zentralen Führung (64) und/oder für eine erstmalige Montage des Lagers (40) die mit dem Lageraußenring (50) gleichachsige Anordnung des Lagerinnenrings (60) aufrecht erhält. Diese zusätzliche Verbindung ist jedoch so beschaffen, dass sie zerstört wird, wenn die Lagerringe (50, 60) unter Betriebsbedingungen gegeneinander ausgelenkt werden.

Description

Kugelgelenkiges Lager, insbesondere zum gegenseitigen Zentrieren zweier Wellenenden
Die Erfindung betrifft ein Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus DE 29 43 711 AI ist ein kugelgelenkiges Lager dieser Gattung bekannt, bei dem in eine im Wesentlichen zylindrische Bohrung eines Lagergehäuses ein Lageraußenring eingesetzt und gegen axiale Verschiebung dadurch gesichert ist, dass der Lageraußenring in der Nähe mindestens einer seiner beiden Stirnseiten ein radial nach außen vorspringendes Halteprofil aufweist, das in eine in die zylindrische Bohrung des Lagergehäuses eingearbeitete Ringnut eingerastet ist. Der Lagerinnenring kann sich gegenüber dem Lageraußenring wegen der aneinander liegenden komplementären sphärischen Flächen dieser beiden Ringe nur dadurch bewegen, dass der Lagerinnenring um den gemeinsamen Mittelpunkt dieser Flächen kippt. Eine axiale Relatiwerschiebung ist hingegen zwischen dem Lagerinnenring und dem in ihm gelagerten Bauteil vorgesehen; zu diesem Zweck ist die im Lagerinnenring ausgebildete Aufnahme eine zylindrische Bohrung, in der eine entsprechende zylindrische Außenfläche des gelagerten Bauteils, einer Hohlwelle, geführt ist.
Ein ebenfalls kugelgelenkiges Lager ist aus DE 101 50 189 AI bekannt. Dort ist ein Lageraußenring, der eine sphärische Innenfläche aufweist und einen komplementär sphärischen Lagerinnenring umschließt, durch einen schwingungsdämpfenden Elastomerringkörper mit einem hülsenartigen Lagergehäuse verbunden. Der Lagerinnenring hat wiederum eine zylindrische Bohrung als Aufnahme für ein zu lagerndes Bauteil, das beispielsweise Bestandteil eines in einem Fahrzeug zu befestigenden Schwingungsdämpfers sein kann.
Wie beispielsweise aus US 4 118 952 A bekannt, werden kugelgelenkige Lager der eingangs genannten Gattung auch zum gegenseitigen Zentrieren zweier Wellenenden verwendet, die als Bestandteile eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug Drehmomente übertragend und gegeneinander begrenzt axial verschiebbar, verdrehbar und beugbar miteinander verbunden sind.
Bei den beschriebenen bekannten kugelgelenkigen Lagern sind die beiden Lagerringe von Anfang an mindestens in einem Maß gegeneinander winkelbeweglich, das durch vorgesehene Betriebsbedingungen des Lagers vorgegeben ist. Im Allgemeinen wird die Winkelbeweglichkeit der Lagerringe erst durch den Einbau des Lagers am vorgesehenen Verwendungsort beschränkt. Die Erfindung beruht demgegenüber auf der Erkenntnis, dass bestimmte, vor Betriebsbeginn notwendige Handhabungen eines gattungsgemäßen Lagers durch die ursprüngliche Winkelbeweglichkeit der Lagerringe in Bezug zueinander erschwert werden können. Eine solche Handhabung kann z.B. eine Messung oder Nachbearbeitung des Lagers sein oder ein Zusammenfügen des Lagers mit anderen Bauteilen vor deren endgültiger Montage sowie diese Montage selbst. Jede solche Handhabung kann bei bekannten gattungsgemäßen Lagern dadurch verzögert werden, dass eine zufällige Schrägstellung des Lagerinnenrings in Bezug auf den Lageraußenring rückgängig gemacht werden muss, ehe die betreffende Handhabung ausgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kugelgelenkiges Lager der genannten Gattung derart weiterzubilden, dass Handhabungen der im Vorstehenden beispielsweise beschriebenen Art erleichtert werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist ein axialer Schnitt durch zwei Wellenenden im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, die durch ein erfindungsgemäßes Lager miteinander gelenkig verbunden und in bezug zueinander zentriert sind;
Fig. 2 ist ein stark vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1;
Fig. 3 ist ein weiter vergrößerter Ausschnitt im Bereich III der Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Einzelteil aus Fig. 2;
Fig. 5 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 ist ein vergrößerter Ausschnitt im Bereich VI der Fig. 5; Fig.7 ist ein mit Fig.3 und Fig.6 vergleichbarer Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig.8 ist ein vergrößerter Ausschnitt im Bereich VIII der Fig.7.
In Fig. 1 ist ein erstes Wellenende 10 angedeutet, das zur Abtriebswelle eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs gehört. Am ersten Wellenende 10 ist ein äußeres Vielnutprofil 12 ausgebildet, das drehmomentübertragend mit einem komplementären inneren Vielnutprofil an einem Flansch 14 verbunden ist Der Flansch 14 hat drei in Winkelabständen von 120° radial wegragende Arme 16, ist in Richtung der Achse A des ersten Wellenendes 10 auf dieses aufgesteckt und mittels eines Schraubrings 18 festgehalten.
Dem ersten Wellenende 10 steht ein zweites Wellenende 20 gegenüber, dessen Achse A in der abgebildeten Ruhelage des Wellenstranges, zu dem die beiden Wellenenden 10 und 20 gehören, mit der Achse A fluchtet. Am zweiten Wellenende 20 ist ein vom ersten Wellenende 10 abgewandter Befestigungskragen 22 ausgebildet, der dazu bestimmt ist, mit einem rohrförmigen Wellenabschnitt einer Kardanwelle zusammengesteckt und verschweißt zu werden. In entsprechender Weise wie das Wellenende 10 hat auch das Wellenende 20 einen Flansch 24 mit drei radial wegragenden Armen 26, die gegeneinander um 120° versetzt und in montiertem Zustand in bezug auf die von Flansch 14 wegragenden Arme 16 auf Lücke angeordnet sind. Dem ersten Wellenende 10 zugewandt ist am zweiten Wellenende 20 eine Zentrierbohrung 28 ausgebildet.
Zwischen den von je drei Armen 16 bzw. 26 gebildeten Armsternen ist eine beuge- und drehelastische Gelenkscheibe 30 bekannter Bauart angeordnet, die an jedem der genannten Arme 16 und 26 mit je einer Schraube 32 und einer zugehörigen Mutter 34 befestigt ist. Die Gelenkscheibe 30 bildet eine Drehmomente übertragende Verbindung zwischen den beiden Wellenenden 10 und 20, ist jedoch nicht imstande, diese ausreichend genau in bezug zueinander zu zentrieren. Deshalb ist dem ersten Wellenende 10 ein zu lagerndes Bauteil 36 zugeordnet, das in allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ein nur in Fig. 1 dargestellter, mit dem ersten Wellenende 10 einstückiger Zapfen mit einer äußeren Zylinderfläche 38 ist. Dieses Bauteil 36 ist im montierten Zustand gemäß Fig. 1 in einem dem zweiten Wellenende 20 zugeordneten kugelgelenkigen Lager 40 derart gelagert, dass die beiden Wellenenden in bezug zueinander begrenzt axial verschiebbar, um ihre Achse A bzw. A' begrenzt gegeneinander verdrehbar sowie um Achsen beugbar sind, die sich normal zu den Achsen A und A' erstrecken.
Das Lager 40 hat ein starres, rohrförmiges Lagergehäuse 42 aus Metall, das mit Preßsitz in die Zentrierbohrung 28 eingepreßt ist und eine Auskleidung 44 aus gummielastischem Material aufweist. In der Auskleidung 44 sind zwei Schultern 46 und 48 ausgebildet, zwischen denen ein Lageraußenring 50 festgehalten ist. Der Lageraußenring 50 ist in bezug auf eine zur Achse A' normale Äquatorialebene 52 symmetrisch und weist eine zylindrische Außenfläche 54 sowie eine konkave sphärische (kugelsegmentförmige) Innenfläche 56 auf. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 ist der Lageraußenring 50 aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften gespritzt und mit mehreren an seine Innenfläche 56 angrenzenden, in Winkelabständen von z.B. 120° rings um die Achse A' gegeneinander versetzten Ankerstellen 58 von T-förmigem Querschnitt versehen. Im Lageraußenring 50 ist ein Lagerinnenring 60 gelagert, der in bezug auf eine zur Achse A normale Äquatorialebene 62 symmetrisch gestaltet und mit einer zentralen Aufnahme 64 in Form einer zylindrischen Bohrung ausgestattet ist und eine konvexe sphärische (kugelsegmentförmige) Außenfläche 66 aufweist, die spielfrei an der Innenfläche 56 des Lageraußenrings 50 anliegt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 ist der Lagerinnenring 60 nach einem bekannten Kunststoff-In-Kunststoff-Verfahren in den Lageraußenring 50 hineingespritzt und dabei mit T- oder pilzförmigen Ankern 68 versehen worden, die über seine konvexe sphärische Außenfläche 66 hinaus ragen, in je einer der Ankerstellen 58 ausgeformt und darin festgehalten sind. Durch diese beim Spritzen des Lagerinnenrings 60 entstandene Verbindung ist der Lagerinnenring 60 im unbenutzten Zustand des kugelgelenkigen Lagers 40 innerhalb des Lageraußenrings 50 mit diesem koaxial gehalten, wobei die Äquatorialebene 62 des Lagerinnenrings 60 mit der Äquatorialebene 52 des Lageraußenrings 50 übereinstimmt.
In dieser ursprünglichen Anordnung lässt sich die zentrale Aufnahme 64 des Lagerinnenrings 60 mit der entsprechend dem Anwendungsfall wünschenswerten Genauigkeit spanend bearbeiten, beispielsweise durch sogenanntes Ausspindeln mittels eines mit hoher Drehzahl umlaufenden Bohr- oder Drehwerkzeugs. Bei einer solchen spanenden Bearbeitung der beim Spritzen oder Druckgießen des Lagerinnenrings 60 mit einer Bearbeitungszugabe hergestellten Aufnahme 64 bleibt die starre Verbindung des Lagerinnenrings 60 mit dem Lageraußenring 50 über die an den Ankerstel- len 58 formschlüssig festgehaltenen Anker 68 noch erhalten, und es wird sichergestellt, dass beim Zusammenbau der in Fig. 1 abgebildeten Anordnung der Zapfen, der das zu lagernde Bauteil 36 bildet, ohne Schwierigkeiten durch eine am Lager 40 ausgebildete ringförmige Dichtlippe 70 hindurch in die zentrale Aufnahme 64 des Lagerinnenrings 60 eingeführt werden kann und dann spielfrei, jedoch axial verschiebbar, im Lager 40 gelagert ist.
Die Anker 68 sind jedoch so bemessen, dass sie in einem unmittelbar an die konvexe sphärische Außenfläche 66 des Lagerinnenrings 60 angrenzenden Bereich brechen, sobald nach der Montage der in Fig. 1 abgebildeten Anordnung die Achsen A und A' ihre miteinander fluchtende Lage verlassen, indem die Wellen, zu denen die Wellenenden 10 und 20 gehören, eine Beugebewegung in bezug zueinander ausführen, wie dies bei einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs schon bei dessen endgültigem Einbau, spätestens aber bei Federungsbewegungen des Kraftfahrzeugs, regelmäßig der Fall ist. Die Querschnitte, in denen die Anker 68 vom Lagerinnenring 60 abbrechen, sind so klein bemessen, dass die Bruchflächen im Verhältnis zu den miteinander zusammenwirkenden sphärischen Flächen 56 und 66 des Lageraußenrings 50 und des Lagerinnenrings 60 bedeutungslos sind.
Eine nicht dargestellte Variante der in Fig. 1 bis 4 abgebildeten Ausführungsform besteht darin, dass die Anker am Lageraußenring 50 ausgebildet sind und sich über dessen konkave sphärische Innenfläche 56 hinaus nach innen erstrecken, während die zugehörigen Ankerstellen am Lagerinnenring 60 als von dessen konvexer sphärischer Außenfläche 66 ausgehende Vertiefungen ausgebildet sind.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten dadurch, dass der Lageraußenring 50 aus Metall besteht, beispielsweise aus Stahl oder Sinterbronze, und dass er Ankerstellen 58' in Form radialer Durchgangsbohrungen aufweist, die sich nach außen hin trichterförmig erweitern. Auch diese Ankerstellen 58' sind rings um die Achse A' in gleichen Winkelabständen von z.B. 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Der Lagerinnenring 60 besteht weiterhin aus Kunststoff, und bei seiner Herstellung durch Spritzen oder Druckgießen hat der Lageraußenring 50 als Form gedient, so dass in dessen Ankerstellen 58' je ein komplementärer Anker 68' entstanden ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel besteht also zwischen den beiden Lagerringen 50 und 60 eine zusätzliche Verbindung, durch die sie in ihrer koaxialen Stellung gehalten sind, solange diese Verbindung nicht gelöst worden ist. Fig. 6 macht besonders deutlich, dass die Anker 68 ihren geringsten Querschnitt in je einer die sphärische Außenfläche 66 des Lagerinnenrings 60 tangierenden Ebene haben. In dieser Ebene wird der Anker 68' brechen, wenn bei oder nach dem Einbau des kugelgelenkigen Lagers 40 die Achsen A und A' erstmals in bezug zueinander gebeugt werden. Die so entstehenden Bruchstellen sind wegen ihrer Lage und geringen Ausdehnung völlig unschädlich.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 und 8 ist eine die sphärische Lagerung des Lagerinnenrings 60 im Lageraußenring 50 fixierende zusätzliche Verbindung zwischen diesen beiden Lagerringen im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen nicht in der Äquatorialebene 52 bzw. 62 ausgebildet, sondern an einer Stirnfläche, nämlich der in den Zeichnungen linken. Diese Verbindung besteht darin, dass die beiden Lagerringe 50 und 60 an mindestens einer Verbindungsstelle 72, die an die beiden sphärischen Flächen 56 und 66 angrenzt, miteinander verklebt, verschweißt oder verstemmt sind. Vorzugsweise sind drei um 120° gegeneinander versetzt rings um die gemeinsame Achse A, A' angeordnete Verbindungsstellen 72 vorgesehen. Für die Verbindungsstellen 72 ist zweckmäßigerweise eine vorgeformte gemeinsame Ringnut 74 vorgesehen.
Zum Herstellen dieser zusätzlichen Verbindung zwischen den beiden Lagerringen 50 und 60 kann ein Schweiß- oder Stemmwerkzeug verwendet werden, das beispielsweise drei Stempel aufweist, von denen einer in Fig.7 und 8 mit einem Pfeil 76 angedeutet ist. Ein solches Werkzeug und ein an der entgegengesetzten Stirnseite der Lagerringe 50, 60 anzusetzender Gegenhalter mit entsprechenden Stempeln 78 kann dazu verwendet werden, die beiden Lagerringe 50, 60 einzuspannen, wenn die zentrale Aufnahme 64 ausgespindelt werden soll.

Claims

Patentansprüche
1. Kugelgelenkiges Lager (40), insbesondere zum gegenseitigen Zentrieren zweier Wellenenden (10, 20), die Drehmomente übertragend und gegeneinander begrenzt axial verschiebbar, verdrehbar und beugbar miteinander verbunden sind, mit
- einem Lageraußenring (50), der eine Außenfläche (54) für seinen Einbau in ein Lagergehäuse (42) sowie eine sphärische Innenfläche (56) aufweist, und
- einem Lagerinnenring (60), der eine sphärische Außenfläche (66) aufweist, mit der er an der Innenfläche (56) des Lageraußenrings (50) anliegt, und eine zentrale Aufnahme (64) für ein zu lagerndes Bauteil (36) aufweist,
- wobei der Lagerinnenring (60) in einer Ausgangslage des Lagers (40) gleichachsig mit dem Lageraußenring (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- zwischen den beiden Lagerringen (50, 60) eine zusätzliche Verbindung besteht, die für eine Nachbearbeitung der zentralen Führung (64) und/oder für eine erstmalige Montage des Lagers (40) die mit dem Lageraußenring (50) gleichachsige Anordnung des Lagerinnenrings (60) aufrecht erhält,
- diese zusätzliche Verbindung jedoch so beschaffen ist, dass sie zerstört wird, wenn die Lagerringe (50, 60) unter Betriebsbedingungen gegeneinander ausgelenkt werden.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein erster (50) der beiden Lagerringe (50, 60) mindestens eine Ankerstelle (58; 58') aufweist, die an dessen sphärische Fläche (56) angrenzt, und
- der zweite Lagerring (60) aus Kunststoff einstückig mit mindestens einem Anker (68; 68') an den ersten Lagerring (50) angespritzt ist,
- wobei Ankerstelle (58; 58') und Anker (68; 68') gemeinsam die Verbindung zwischen den beiden Lagerringen (50, 60) bilden, die bei deren erstmaliger gegenseitiger Winkelauslenkung durch Ankerbruch zerstört wird.
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ankerstelle (58; 58') und Anker (68; 68') in einer Äquatorialebene (52 bzw. 62) des zugehörigen Lagerrings (50, 60) angeordnet sind.
4. Lager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Ankerstelle (58) eine Ringnut in die sphärische Fläche (56) eines der beiden Lagerringe (50) eingearbeitet ist und am anderen Lagerring (60) eine komplementäre Ringrippe als Anker (68) ausgebildet ist.
5. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Ankerstelle (58) und Anker (68) einen T-förmigen Querschnitt haben.
6. Lager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Ankerstellen (58') radiale Bohrungen, und als Anker (68') komplementäre radiale Zapfen vorgesehen sind.
7. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Lagerringe (50, 60) aus Metall besteht, und dass sämtliche Ankerstellen (58; 58') an diesem Lagerring ausgebildet sind.
8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zerstörbare zusätzliche Verbindung stirnseitig an mindestens einer an die sphärische Innen- bzw. Außenfläche (56, 66) der beiden Lagerringe (50, 60) angrenzenden Verbindungsstelle (72) ausgebildet ist.
9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerringe (50, 60) an der Verbindungsstelle (72) miteinander verklebt, verschweißt oder verstemmt sind.
10. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerringe (50, 60), von denen mindestens einer aus Kunststoff gespritzt ist, durch eine beim Spritzen entstandene Haut miteinander verbunden sind.
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