B e s c h r e i b u n g
Lagerträger
Die Erfindung betrifft einen Lagerträger zur Halterung mindestens zweier nebeneinander angeordneter Lager, wobei die Drehachsen der mindestens zwei Lager parallel und in Abstand zueinander liegen und wobei jedes Lager einen Lageraußenring mit einer zylindrischen Umfangsfläche aufweist.
Lagerträger dieser Art sind in mannigfaltiger Weise im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt die DE 298 02 228 Ul einen Lagerträger in Form eines ebenen Blechs, in das durch einen Tiefziehvorgang topfförmige Vertiefungen eingearbeitet sind, die eine zylindrische Aufnahmefläche für ein Wälzlager bilden. In die Vertiefungen werden dann die Wälzlager mit ihren Außenringen eingepresst. Auf diese Weise wird es möglich, zwei Wälzlager bei parallel zueinander ausgerichteten
Drehachsen eng nebeneinander zu lagern. Eine derartige Lagerung ist beispielsweise bei Getrieben erforderlich, wenn zwei Getriebewellen nahe beieinander gelagert werden müssen.
Der Lagerträger wird dabei zumeist aus Kostengründen aus einem Stahlblech gefertigt. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ergibt es sich, dass bei immer näher zusammenrückenden Lagern die Anlagefläche der Lageraufnahme nicht über den gesamten Umfang zur Verfügung steht. Vielmehr ergibt sich an der Stelle, an denen die Lager am engsten beieinander liegen, eine zwickelartige Fehlstelle, die keine radiale Unterstützung der Lager ermöglicht. Nachteilig ist also, dass der Lagerträger
bei eng benachbarten Lagern keine komplett geschlossene radiale Lagerführung im Bereich der Lagersitze bietet. Es ergibt sich dann also keine um 360° umlaufende Unterstützung des Lagers in radiale Richtung, da der geringe Achsachstand und der Herstellprozess des Lagerträgers (zumeist durch Tiefziehen) dies nicht realisieren kann. Somit sind hohe Form- und Lageungenauigkeiten des Lagersitzes im Lagerträger möglich, die sich negativ auf die Lagerlebensdauer auswirken können. Sofern - abhängig von der Anwendung - eine komplette radiale Abstützung des Lagers benötigt wird, kann dies demgemäß nicht von vorbekannten Lagerträgern gewährleistet werden. Die aktuelle Tendenz zu minimiertem Bauraum führt zu Achsab- ständen, die im Falle eines Lagerträgers mit tiefgezogenen Vertiefungen einen um 360° umlaufenden Lagersitz nicht zulassen.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, einen Lagerträger der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, die genannten Nachteile zu ver- meiden. Demgemäß soll eine prozesssichere, einfache und kostengünstige Lösung geschaffen werden, mit der bei einem gattungsgemäßen Lagerträger sichergestellt wird, dass auch bei eng beieinander liegenden Lagern über den gesamten Umfang der Lageraußenringe eine stabile radiale Führung des Lagers möglich ist.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger aus mindestens zwei Teilen besteht, wobei der eine Teil als Bauteil ausgebildet ist, das zylindrische Ausnehmungen zur Aufnahme der Lageraußenringe an ihrer Umfangsfläche zumindest über einen Teil der Breite der Lageraußenringe und über den gesamten Umfang der Lageraußenringe aufweist, wobei das zweite Teil als Trägerplatte ausgebildet ist und wobei die beiden Teile des Lagerträgers miteinander verbunden sind.
Das erste Teil des Lagerträgers ist bevorzugt als einstückiges Bauteil ausgebildet.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass das erste Teil des Lagerträgers aus mehreren aufeinander angeordneten Lagen gebildet wird, die formgleich ausgebildet sind. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass im Falle einer Herstellung des ersten Teils durch Stanzen dünnere Bleche genauer und einfacher gefertigt werden kön- nen. Die aufeinander angeordneten Lagen sind bevorzugt eben ausgebildet; sie sind, wie gesagt, bevorzugt durch einen Stanzvorgang hergestellt. Die Anzahl aufeinander angeordneter Lagen können auch miteinander verbunden sein. Diese Verbindung kann durch Stoffschluss hergestellt sein, insbesondere durch Schweißen oder durch Löten.
Das erste Teil des Lagerträgers weist vorzugsweise (im Falle von zwei zu haltenden Lagern) - in Richtung der Drehachsen der Lager betrachtet — die Form einer Acht auf.
Die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Lagerträgers kann durch Stoffschluss hergestellt sein, insbesondere durch Verschweißen.
Diese Verbindung kann alternativ oder additiv auch durch Formschluss hergestellt werden, insbesondere durch Anordnung mindestens eines Sprengrings. In diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens ein Sprengring in einem seitlichen Endbereich des Lagerträgers angeordnet ist, der denselben an einer Stirnseite kontaktiert und der in einer Nut in der Umfangsfläche des Lageraußenrings angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind in diesem Falle zwei Sprengringe in beiden seitlichen Endbereichen des Lagerträgers angeordnet.
Der zweite Teil des Lagerträgers kann zur Aufnahme des ersten Teils des Lagerträgers topfförmige Vertiefungen aufweisen, in die das erste Teil eingesetzt ist.
Alternativ ist es auch möglich, dass der erste Teil des Lagerträgers mit einem seiner axialen Enden an den zweiten Teil des Lagerträgers ansetzt und beide Teile an der Zusammentreffstelle miteinander verbunden sind.
Der zweite Teil des Lagerträgers besteht bevorzugt aus Sintermetall oder aus Gussmetall, sofern kein Stanzteil bevorzugt wird.
Die Erfindung stellt also auf ein geschlossenes Insert bzw. auf einen geschlossenen Halter ab (erstes Teil des Lagerträgers), das bzw. der massiv ausgebildet oder aus mehreren Scheiben aufgebaut sein kann. Mit dem Insert wird sichergestellt, dass der Lageraußenring zwar nicht zwingend über seine gesamte Breite, jedoch über seinen gesamten Umfang abgestützt wird. Eine fehlende Unterstützung im Bereich der engsten Benachbarung der beiden Lager, die ein tiefgezogenes Trägerblech mit topfförmigen Vertiefungen für die Lager gemäß dem Stand der Technik nicht bieten kann, wird dadurch vermieden. Das Insert wird mit einer Trägerplatte (zweites Teil des Lagerträgers) verbunden, die an einem weiteren Maschinenteil, z. B. an einem Getriebegehäuse, angeordnet wird.
In vorteilhafter Weise wird es mit dem Erfindungsvorschlag möglich, eine kom- plett, d. h. um 360° umlaufende radiale Abstützung des Lagers im Lagerträger bzw. in der Lagerträgereinheit zu integrieren. Demgemäß ergibt sich eine verbesserte Rundheit der Lagerlaufbahn und somit eine höhere Lebensdauer der Lagerung.
Das erste Teil des Lagerträgers (Insert, Halter) kann beispielsweise durch einen Sin- terprozess, durch einen Stanzprozess oder durch einen Gießprozess hergestellt werden. Das erste Teil kann entweder in ein Trägerblech mit vorgesehenen Vertiefungen für das erste Teil eingesetzt werden oder es dient selber als Trägerelement für die Lager, wobei in diesem Falle das zweite Teil des Lagerträgers quasi einen Flansch darstellt, mit dem das erste Teil verbunden wird. Die Verbindung des ersten
mit dem zweiten Teil kann durch bekannte Techniken erfolgen, die auf Form-, Stoff- und/oder Kraftschluss beruhen.
Die vorgeschlagene Lösung wird bevorzugt in Getrieben eingesetzt, wobei insbe- sondere PKW-Getriebe in Frage kommen. Allerdings kann die vorgeschlagene Lösung auch bei anderen Anwendungen genutzt werden, bei denen zwei Lager nahe beieinander gelagert werden müssen.
In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in Explosionsdarstellung einen Lagerträger bestehend aus zwei Teilen für zwei (nicht dargestellte) Lager,
Fig. 2 in der Darstellung gemäß Fig. 1 eine alternative Ausführung des Lager- trägers mit scheibenweise aufgebautem ersten Teil,
Fig. 3 in der Darstellung gemäß Fig. 1 eine weitere alternative Ausführung des Lagerträgers mit einstückig ausgebildetem ersten Teil,
Fig. 4 einen Teil eines Radialschnitts durch einen Lagerträger gemäß Fig. 3 mit eingebautem Lager und
Fig. 5 einen Teil eines Radialschnitts durch einen Lagerträger gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform des Lagerträgers.
In Fig. 1 ist ein Lagerträger 1 dargestellt, der vorgesehen ist, um zwei (nicht dargestellte) Wälzlager mit parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen in engem Abstand zu lagern. Diese Anordnung ist typisch für ein PKW-Getriebe, bei dem zwei Wellen mit geringem Abstand parallel zueinander gelagert werden müssen. Der La- gerträger 1 besteht aus zwei Teilen 5 und 6. Das erste Teil 5 des Lagerträgers ist als
Einsatz ausgeführt und hat die Form einer Acht. Wesentlich ist, dass das erste Teil 5 - im vorliegenden Falle — zwei Ausnehmungen 7 und 8 aufweist, die vollständig um 360° umlaufen, d. h. für die einzusetzenden Lageraußenringe eine vollständig radial umlaufende Abstützung bieten. Das zweite Teil 6 des Lagerträgers ist aus einem dünnen Stahlblech gefertigt und weist für das erste Teil 5 eine doppel-topfförmige Vertiefung 12 auf, die durch einen Tiefziehvorgang erzeugt ist. Demgemäß kann das erste Teil 5 in die Vertiefungen 12 eingesetzt werden. In der eingesetzten Position wird das erste Teil 5 mit dem zweiten Teil 6 verbunden. Dies kann kraft-, form- oder stoffschlüssig erfolgen. Vorliegend weisen die Vertiefungen 12 relativ zum Außenumfang des ersten Teils 5 eine solche Passung auf, dass das Teil 5 mit Presspassung in den Vertiefungen sitzt, wenn es in diese eingepresst wurde. Es ist aber genauso möglich, dass alternativ oder additiv eine stoff- oder formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 5, 6 hergestellt wird, beispielsweise durch Verschweißen.
Die Lösung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 dadurch, dass hier das erste Teil 5, d. h. das Insert bzw. der Halter der Lager, aus mehreren - vorliegend aus vier - scheibenförmigen Lagen 5', 5", 5'" und 5"" besteht, die gestapelt sind und mit dem zweiten Teil 6 verbunden werden, wiederum durch Form-, Stoff- oder Kraftschluss. Dabei können die vier Lagen bzw. Einzelteile 5', 5", 5'", 5'" des Teils 5 untereinander miteinander verbunden werden, z. B. durch Verlöten oder Verschweißen.
Die Lösung nach Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Lagerträgers 1. Dieser ist ähnlich wie bei der Lösung gemäß Fig. 1 ausgestaltet. Allerdings hat das zweite Teil 6 nunmehr keine topfförmigen Vertiefungen zur Aufnahme des ersten Teils 5. Vielmehr wird das erste Teil 5 mit einem seiner axialen Enden an das zweite Teil 6 angesetzt und dann mit diesem verbunden, z. B. mit diesem verschweißt. Dabei ist das Laserstrahlschweißen bevorzugt.
In Fig. 4 ist die Lagerträgeranordnung gemäß Fig. 3 im Radialschnitt dargestellt. Hier ist zu erkennen, wie ein Lager 2 mit seinem Lageraußenring 3 mit dem Lagerträger 1 verbunden wird. Das Lager 2 ist mit seinem Außenring 3 so in die Ausnehmung 7 bzw. 8 des Lagerträgers 1 eingeschoben, dass die äußere Umfangsflä- che 4 des Lageraußenrings 3 an der zylindrischen Aufnahmefläche der Ausnehmung anliegt. Wie zu erkennen ist, ist die Breite B des Lageraußenrings 3 dabei größer als die Breite des ersten Teils 5 des Lagerträgers; indes wird der Lageraußenring 3 vom ersten Teil 5 des Lagerträgers 1 um den Umfang herum vollständig um- fasst und demgemäß über den gesamten Umfang radial unterstützt.
Die Festlegung des Lageraußenrings 3 im Lagerträger 1 erfolgt hier durch zwei Sprengringe 9, die in Nuten 11 (Ringnuten) in der Umfangsfläche 4 des Lageraußenrings 3 eingearbeitet sind. Die Sprengringe 11 kontaktieren den Lagerträger 1 an beiden Stirnseiten 10, wobei in Fig. 4 die linke Stirnseite 10 direkt kontaktiert wird, während die rechte Stirnseite 10 durch eine Eindrehung im zweiten Teil 6 gebildet wird.
In Fig. 4 ist angedeutet, dass die beiden Teile 5 und 6 durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind. Es ist aber auch möglich, dass durch die Montage der Sprengringe 11 eine solche Anpresskraft zwischen den beiden Teilen 5 und 6 erzeugt wird, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 5 und 6 vorliegt.
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Lösung, wobei hier das erste Teil 5 wieder aus mehreren (vier) Lagen 5', 5", 5" ', 5"" gebildet wird. Auch ist der Lageraußenring 3 wieder durch Sprengringe 9 im Lagerträger 1 festgelegt. Angedeutet ist hier, dass die vier Lagen 5', 5", 5"' und 5"" miteinander durch einen Löt- oder Schweiß Vorgang miteinander verbunden sind und dass das sich so ergebende erste Teil 5 dann mit dem zweiten Teil 6 verschweißt oder verlötet ist.
Ferner ist zu sehen, dass die Sprengringe 9 vorliegend axiales Spiel zwischen sich und dem Lagerträger 1 lassen. Dies ist für manche Anwendungen keinesfalls nachteilig (nämlich im Falle eines Loslagers).
Bezugszeichenliste
1 Lagerträger
2 Lager (Wälzlager)
3 Lageraußenring
4 Umfangsfläche
5 Teil des Lagerträgers (Insert)
5' Lage
5" Lage
5'" Lage
Lage
6 Teil des Lagerträger (Trägerplatte)
7 Ausnehmung
8 Ausnehmung
9 Sprengring
10 Stirnseite
11 Nut
12 topfförmige Vertiefung
B Breite des Lageraußenrings