DE2752368A1 - Halterung fuer ein selbstausrichtendes lager - Google Patents

Description

• halterung für ein selbstausrichtendes Lager
• Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein sich selbstausrichtendes Lager, z.B. ein Pendellager, insbesondere eine Halterung aus geformtem Blech.
• Lager bzw. Halterungen für Lager aus geformtem Blech sind in dem US-Patent 2 856 245 beschrieben. Sie umfassen zwei gleiche geformte Metallplatten, von denen jede aus einem sphärisch gewölbten Sitzelement mit einem radialen Flansch besteht, wobei die beiden Elemente an ihren Flanschen miteinander verbunden, z.B. zusarmengeklemmt sind. Solche Lager werden z.B. in Landmaschinen verwendet, insbesondere wenn ein Wellenlager an einer Platte eines Rahmens montiert ist, wobei sich die Platte unter Last biegen kann, oder wenn die Welle nicht vollständig normal zu der Platte verläuft. Ist das Lager einmal an Ort und Stelle befestigt, so ist es oft nicht mehr erforderlich, daß sich das Lager in seinem Sitz selbst ausrichtet. Lager, die in der dargelegten Weise montiert werden, haben einen radialen Schmiermittelkanal, der von einer Leitung gespeist wird, die zwischen den beiden Flanschen ausgebildet ist, die Halterung ist aber nicht in der Lage, Schmiermittel zurückzuhalten wegen der Leckage am Umfang der zusammengespannten Flanschen.
• Es wurde versucht, mit Dichtungen zu arbeiten, aber dies bedingt zusätzliche Ausgaben für Material und Einbau und es sind manchmal mehrere Versuche notwendig, um zu einer annehmbaren Dichtung am Sitz und an den Flanschen zu gelangen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halterung ohne eine besondere Dichtung zu schaffen, ferner ohne besondere zusätzliche Teile und praktisch ohne zusätzliche Herstellungskosten. Ferner sollen bei der Herstellung der Teile keine engen Toleranzgrenzen notwendig sein, der Aufbau soll einfach und billig sein und die Herstellung soll ohne spezielle Fachkräfte möglich sein.
• Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 im Schnitt ein Lager bzw. eine Lagerhalterung nach der Erfindung zeigt.
• Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht der halterung nach Fig. 1.
• Fig. 3 und 4 zeigen vergrößerte ilschnitte der entsprechenden ilalterungsteile von Fig. 1 vor dem Zusammenbau.
• Fig. 5 zeigt vergrößert im Schnitt die zusammenwirkenden Teile. nach dem Zusammenbau.
• In der Zcichnung ist die Erfindung anhand eines Wälzlagers dargestellt zur Selbstausrichtung einer Welle 10 in einer kreisförmigen Öffnung 11 eines Rahmens oder einer Gehäuseplatte 12. Das Lager hat einen inneren Laufring 13, der mit Ililfe einer Einrichtung 14 an der Welle 10 befestigt ist, sowie einen äußeren Laufring 15 mit einer sphärischen Außenfläche 16 zur pendelnden Einstellung, wobei die Laufringe 13, 15 durch Wälzelernente 17 getrennt sind, die auf den Laufbahnen der Lagerringe rollen. Die axialen Enden des Lagers sind durch Dichtungen 18, die am Außenring 15 angebracht sind, geschlossen und ein radialer Schmierkanal 19 verbindet die Innen- und Außenflächen des Lagerringes 15 an einer Stelle axial zwischen der Laufbahn des Lagerringes und einer der Dichtungen 18. Die Halterung zum Abstützen des Lagers und der Welle 10 umfaßt zwei mit Flanschen versehene Bleche oder Platten 2t, 20', von denen jede einen gewölbten ringförrigen kugeligen Sitzabschnitt 21, 21' und einen ringförmigen lialteflanschabschnitt 22, 22' aufweist, der integral an dem sphärischen Sitzteil angeformt ist.
• Die Flanschen 22, 22' sind einander gegenüberliegend durch Schrauben 23 verbunden, die sich durch fluchtende öffnungen in den Flanschen und in der Platte 12 eines Gehäuses oder dergleichen erstrecken.
• Nach einem Merkmal der Erfindung sind eine oder beide Flanschen 22, 22' der beiden llalteplatten im nicht-zusammengebauten Zustand kegelstumpfförmig, d.h. in Abwesenheit von Spannkräften. Vorzugsweise ist nur eine Platte 20 mit einem kegelstumpfförmigen Flansch 22 ausgerüstet, während der Flansch 22' der anderen Platte 20' im nicht-zusammengebauten Zustand im wesentlichen in einer radialen Ebene liegt. Die geometrische Form der Halteplatten 20, 20' im nicht-zusammengebauten Zustand ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Jede der beiden Platten hat einen Sitzabschnitt 21, 21', der wenigstens im. äußeren Endbereich als ringförmiger Kugelabschnitt ausgebildet ist, so daß seine konkave Fläche 24, 24' der Außenfläche des Lagerringes angepaßt ist, so daß dieser universell montiert werden kann, wobei die Fläche 24, 24' sich im wesentlichen von der ausgesparten Verbindungsstelle mit dem benachbarten Flansch 22, 22' bei 25, 25' aus erstreckt, die im wesentlichen einer diametralen Ebene der Kugel der zugehörigen sphärischen Fläche 24, 24' liegt, wobei diese Ebene normal zur Mittelachse der entsprechenden Platten verläuft. Diese diametrale Ebene ist in Fig. 3 mit 26 und mit 26' in Fig. 4 bezeichnet und die innere Oberflächenform jeder Platte 20, 20' ist in Umfangsrichtung bei 25" ausgespart, wobei die axiale Ausdehrung dieser Aussparung bei wenigstens einer der Platten ausreichend ist, um den Kanal 19 axial zu überlappen, und zwar über den Bereich der Pendelbewegung, d.h. der Selbstausrichtung des Lagers in seiner Halterung.
• Bei der Platte nach Fig. 3 ist der Flansch 22 breit und konisch erweitert ausgehend von der Aussparung 25 aus bis zu seinem äußeren kontinuierlichen kreisförmigen Umfangsrand 27, wobei die konkave Fläche 28 des Flansches 22 in dieselbe axiale Richtung blickt wie die konkave Fläche 24 des angrenzenden Sitzteiles. Bei der Platte nach Fig. 4 erweitert sich der Flansch 22' nicht kegelförmig nach außen, sondern er liegt praktisch in einer radialen Ebene.
• Der Kegelwinkel OC des Flansches 22 bezüglich der diametralen Ebene 26 kann bis zu etwa 50 betragen und er liegt vorzugsweise bei etwa 30 bei einer Ausführungsform, die sich als sehr zufriedenstellend gezeigt hat.
• Die axiale Grenze des Außenrandes 27 liegt in einer Ebene, die parallel zur Ebene 26 ist, jedoch axial versetzt zu dieser um den Betrag iX . Zur Vervollständigung der Halterung ist die Platte nach Fig. 4 an der Stelle 29 örtlich im Bereich der Aussparung 25' so geformt, daß sie einen Nippel 30 aufnehmen kann, durch welchen ein Schmiermittel in den ringförmigen Bereich 31 (Fig. 5), der durch die Aussparungen 25, 25' und durch die Lageroberfläche 16 gebildet wird, eingeführt werden kann, wenn die Halteplatten zusammengebaut sind. Beim Zusammenbau liegen sich die konkaven Bereiche der Halteplatten gegenüber und durch die Schrauben 23 (die in Fig. 5 durch starke Pfeile 32 angedeutet sind) wird eine Druckkraft auf die sich berührenden Flanschen 22, 22' längs ihres Umfangsrandes ausgeübt (am äußeren ringförmigen kontinuierlichen Umfangsrand 27'), wodurch der Flansch 22 im wesentlichen flach verformt wird, so daß er Fläche an Fläche mit der radialen Ebene des Flansches 22' liegt, wobei die diametralen Ebenen 26, 26' der beiden Halteplatten wenigstens im wesentlichen, wenn nicht vollständig, in fjbereinstimmung gebracht werden.
• BidnxSispielsweise sehr zufriedenstellende Halterung für eine Welle mit 44,5 mm Durchmesser und einem Kugellager, dessen kugelige Außenfläche des Außenringes einen Durchmesser von 9,5 cm hatte,waren die Halteplatten aus Stahlblech mit einer Dicke von 3,8 mm gefol;,t, mit einem sphärischen Sitzteil 21, 21' von 15,8 mm axialer Länge und einem Außendurchmesser bei 27 von 149mm. Die Lagerplatten wurden durch Schrauben 23 zusammengespannt, um das Lager in seiner sich selbstausgleichenden Position zu halten, und es ergab sich, daß sich bei jeder Spannkraft eine wirksame Dichtung am ringförmigen äußeren Umfangsbereich 27' einstellte, so daß am Flansch keine Leckage auftrat.
• Die Versetzung b übersteigt insoweit den erforderlichen Gesamtbereich der axialen Einstellung bzw. Zusammenspannung, die bei den einzelnen Anwendungsfällen erforderlich ist, so daß Toleranzen kein Problem darstellen und trotzdem jedes auf diese Weise aufgebaute Lager einen gut abgedichteten Sitz hat, wodurch die Lebensdauer verlängert wird, ohne daß eine Leckage an Schmiermittel an den Flanschen auftritt.
• Modifikationen der Erfindung sind möglich. Beispielsweise kann einer oder beide der Flanschen 20, 22 der Halteplatten am Umfang z.B. mit einem extrudierbaren Dichtungsmittel überzogen sein, z.B. einer Farbe oder einem Vinylüberzug und zwar im Bereich des Randes 27, so daß beim Anziehen der Schrauben 23 bzw. 32 ein bestimmter Grad von radialer Selbstanpassung und Ausrichtung oder eine Korrektur von Exzentrizitäten möglich ist, und zwar auch bei den mit einer Druckkraft belasteten Kanten 27. Die Mitten der beiden sphärischen Flächen 24, 24' können auf diese Weise in eine optimale Ubereinstimmung gebracht werden und die Dichtwirkung der Ränder 27 wird gewährleistet auch wenn irgendwelche Grate oder dergleichen die Dichtwirkung beeinträchtigen sollten. In Fig. 3 ist der Bereich, von dem hier die Rede ist und der eventuell überzogen werden kann, mit 27' bezeichnet.
• Die Erfindung betrifft somit eine Halterung für ein Pendellager, die aus zwei Platten besteht, die ähnlich geformt sind und aneinandergrenzende ringförmige Sitzteile und Flanschteile aufweisen, von denen einer oder beide gewölbt sind, so daß im nicht-belasteten Zustand die konkave Seite einer Platte der konkaven Seite der anderen Platte gegenüberliegt. Jeder Sitzteil ist sphärisch ausgebildet und jeder Flanschteil verläuft radial nach außen, wobei einer oder beide Flanschen kegelstumpfförmig ausgebildet sind, und beide Flanschen integral mit dem Sitzteil verbunden sind. Wenn die Flanschen zusammengespannt werden zur Bildung eines Lagerringes mit einem radialen Schmierkanal, wird ein Schmierkanal zwischen dem Lager und den ausgesparten Teilen der Platten gebildet und die Außenränder der Flansche stehen unter axialer Druckbelastung, so daß eine wirksame Abdichtung gegen einen Austritt des Schmiermittels gewährleistet ist.

Claims (11)

1. Patentansprüche Halterung für ein seibstausrichtendes Lager mit einer sphärischen Außenfläche, g e k e n n z e i c h n e t durch zwei sich gegenüber angeordneten ringförmigen -Platten, von denen jede in unbeistetem Zustand einen ringförmig ausgewölbten sphärischen Sitz aufweist, der sich von einer diametralen Ebene der kugelförmigen Außenfläche aus erstreckt, ferner mit einem kegelstumpf förmigen Flansch, der integral ?ndas Sitzelement angeformt ist und sich radial nach außen von dem Ende der diametralen Ebene erstreckt, wobei wenigstens einer der Flansche sich konisch nach außen und axial weg von dem Sitzelement erweitert, so daß, wenn die Platten axial fluchten und ihre konkaven Enden zusammenliegen, sie am Umfang an ihren Außenkanten einen kontinuierlichen Kontakt haben, daß ferner zwischen dem Sitz und dem Flansch eine Auskehlung mit relativ kleinem Radius im Vergleich zu dem Kugelradius des Sitzes ausgebildet ist, daß ferner ttittel vorgesehen sind, um die beiden Flansche axial zusammenzudrücken und elastisch zu verformen, so daß sie beim Zusammenbau des Lagers Fläche an Fläche liegen, wobei die Sitzelemente an dieselbe sphärische Außenfläche des Lagers auf beiden Seiten der diametralen Ebene angepaßt sind, und die Außenränder der Flansche unter Druckbelastung längs ihres Umfangs in dichtem Eingriff stehen, wodurch ein ringföraiger Schmierkanal im Bereich der Aussparungen angrenzend an die Außenfläche des Lagers gebildet wird, und daß eine der beiden Platten mit einem 'chmiermittelanschluß versehen ist.
2. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Lager einen im wesentlichen radial verlaufenden innern Schmiermittelkanal tiat, der sich zu dem ringförmigen Schmierrmittelkanal öffnet.
3. 3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch 9 e k e n n -z e i c h n e t , daß die konische Erweiteruns des einen Flansches in unbelastetem Zustand einen Winkel 1w Bereich bis zu 50 riit der diametralen Ebene bildet.
4. 4. Halterung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Winkel im wesentlichen etwa 3° beträgt.
5. 5. Halterung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die beiden Platten im wesentlichen denselben Außendurchmesser besitzen.
6. 6. Halterung nach Anspruch 2, dadurch q e k e n n -z e i c h n e t , daß in den Flanschen beider Platten eine Mehrzahl von fluchtenden Löchern für die Ourehführung von Schrauben ausgebildet sind, um die beiden Flanschen gegeneinand"r zu pressen.
7. 7. halterung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n t? t , daß die beiden sich berührenden Flanschflächen metallischen Kontakt miteinander haben, so daß durch die axial gerichtete und sich über den ganzen Unifang erstreckende elastische Kraft eine Dichtung zwischen den beiden Platten gegen den Austritt von Schmiermittel gebildet wird.
8. 8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der radial äußere Pand der konkaven Flanschfläche von wenigstens einer der Platten mit einem Dichtrittel überzogen ist, so daß beim Zusanmenpressen der flanschen das Dichtmittel den Umfangsbereich der Flansche ausfüllt und eine Dichtung bildet.
9. 9. fialterung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Schmiermittelanschluß im Bereich der Aussparung einer der beiden Platten angeordnet ist.
10. 10. halterung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z ti i c h n e t , daß der Flansch dieser Platte in unbelastetem Zustand im wesentlichen in einer radialen Ebene liegt.
11. 11. Halterung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Innenfläche jeder Platte in einem axialen Bereich eine Aussparung aufweist, die wenigstens bei einer der Platten ein solches Ausmaß hat, daß sie den Schmiermittelkanal bei jeder Position des Lagers axial überlappt.