DE2758741A1

DE2758741A1 - Buchse mit federzungen

Info

Publication number: DE2758741A1
Application number: DE19772758741
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Taraschewsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1979-07-12

Description

Beschreibung der Erfindung:
Buchse mit federzungen Die Erfindung betrifft federkraftschlussige Lagerungen mit sehr geringem Platzbedarf bei erwünschten oder zulässigen Radial- und Pendelbewegungen, besonders geeignet für Anwendungsfälle, wo ein Pendel lager bekannter Bauart räumlich nicht mehr unterzubringen ist und preislich zu hoch liegt - mit der Einschränkung - daß die Hauptbelastung 90 Grad zur Lagerungsachse gerichtet auftritt und dabei keine exakte kinemotische Fixierung um einen genau festgelegten Kugel-Mittelpunkt verlangt wird.
Beispielsweise für Anschläge, Abhebesicherungen an Schienenfahrzeigen, Schienenbremsaufhängungen, Bremsaufhängungen, Spannvorrichtungen, in Bau- und Landmaschinen, Spielzeugen uno für Bereiche in aggressiven Medien oder hoher Temperaturen sowie im ausgeprägtem Leichtbau.
Die geringeren Ansprüche an den fertigungsaufwand durch grobe Toleranzen von Bohrungs- und Wellenteil ermöglichen zusätzliche Einsparungen bei preiswertem Bezug der Buchse mit federzunge" als Maschinenelement aus rationeller Massenherstellung.
Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungs-Blättern 1 bis 4 in Ausführungsbeispielen bildlich festgehalten und betrifft Buchsen aus Metall-, Nichtmetalt- oder Verbund-Werkstoffen guter elastischer Eigenschaften, welche,wahlweise in der bekannten Bauart geschlitzter Spannbuchen oder endloser Buchsen, ausgebildet sind und durch Ein-oder Aufpressen einseitig einen dauerhaften Ruhesitz erhaLten0 Sie sind gekennzeichnet durch Ausarbeitungen und Verformungen, die federnde Zungen erzeugen, welche - ohne von außen eingeleitete Radialkraft - Welle und Bohrung konzentrisch auf Abstand halten.
Die äußeren Kanten der federzungen erhalten im Bereich der Anlage einen größeren Radius , der ein verschleißarmes Abwälzen ermöglicht.
(Hierzu Fig. 3 auf Zeichnungs-Blatt 1) In In derQuerrichtung dürfte ebenfalls eine leichte Kantenrundung von Vorteil sein, damit eventuelle Riefenbildung auf dem Anlagebereich vermieden wird.
Radial auftretende Last Läßt die Zungen bis zur zylindrischen Ursprungs form zurückfedern. Ebenso ist aber auch eine Pendelbewegung möglich, wobei dann nur die diagonal liegenden Zungen ein federn (Fig. 1 bis 5, 12, 15, 18 und20):; bei gröderem Rückstellmoment -oder bei der Variante nach Figur 6 bis 10, 13, 16, 17, 19 und 21 vorwiegend auf kurzer Basis eine Abwälzbewegung über die mittig sich abstützenden Zungenspitzen erfolgt.
Bei Buchsen mit außenliegenden federzungen wie in Fig. 1 bis 5, wird der Ein- und Ausbau erleichtert, wenn zwei oder mehr Zungen (möglichst die quer zur Haupt federrichtung liegenden) nicht gebogen wurden, sondern gerade verblieben. Damit entsteht ein kleiner Jberstand als An lage für Hilfswerkzeuge für das-' Ein- und Auspressen sowie als Anschlag im Lagerkörper.
Bei allen Ausführungsvarianten wäre bei Gefahr grobkörniger VeXschutzung eine Dichtung funktionssichernd, welche dein radialen und pendelnden8ewegungen dichtend nachgeben kann. (Fig. 2 und 10 als Beispiel) Während Buchsen mit federzungen in der auf Zeichnungs-Blatt 1 und 2 dargestellten Grundform einen gewissen Anteil ihrer Länge für die Ausbildung der Zungen benötigen - aber auch die Eigenschaft einer höheren Reibungsdämpfung durch die nahezu quer zur Hauptfederrichtung andrückenden Zungen aufweisen - sind Buchsen mit federzungen in der auf Zeichnungs-Blatt 3 festgehaltenen Konzeption sehr schmal zu bauen und vorzugsweise geeignet,auch umlaufende Maschinenteile zu lagern.
Für mit der Welle umlaufende Last eignet sich die Art nach Fig. 14 bis 6; auch kann es von Vorteil sein, die federzungen nur mit Laufrichtung zu richten,wenn eine Drehrichtung auftritt und die Schmierfilmkeile dadurch ausgebildet werden sollen. Ferner kann die Einfederhärte als sehr gering ausgelegt werden; sowie die zu erwartende Antagezoneunter Hauptlast in einem größeren Sektor über die volle Buchsenbreite erfolgen.
Zusätzlich empfiehlt sich dieser Typ auch besonders in Verbindung mit GLeit- oder Nadel lagern - beispielsweise wie in Fig. 19, 20 und 21 -worin Fig. 21 eine Nadlhülse zeigt mit zwei Nadelreihen und die Hülse selbst in der Mitte mit federzungen wie auf fig. 16 ausgebildet ist.
Hier entsteht eine in Winkel- und Radial-Richtung nachgiebige Lagerung höherer Tragfähigkeit, wie sie in der extrem geringen Durchmesserdifferenz zwischen Welle und Aufnahmebohrung - vor allem bei einem die Tragfähigkeit steigerndem relativen Breitenverhältnis - nicht durch andere, nach dem Stand der Technik bekanntgewordene Konstruktionen, erreichbar ist.
Zusammenfassung der Vorteile durch die Erfindung 1. Der Durchmesserunterschied zwischen Aufnahmebohrung und Wellenteil ist wesentlich yeringer als bei üblichen Pendel lagerungen und ermöglicht, unter Beachtung der spezifischen Anwendungsgrenzen, eine pendelnde und radial nachgebende Lagerung mit sehr geringen Platzansprüchen.
2. Die Welle und / oder Bohrung darf mit gröberen Toleranzen gefertigt werden; mit entsprechendem Kostenvorteil für die Fertigung.
3. Eine Anfasung von Bohrung bzw. Bolzen auf der Seite des festsitze kann bei Ausführung nach fig. 1 bzw. 5 entfallen, da der entstehende Kegel der Federzungen eine Montageerleichterung bewirkt und somit zusätzliche Kostenvorteile von der Fertigung her erbringt.
4. Der Bolzen- bzw. Bohrungsverschleiß wird in sehr weiten Grenzen ausgeglichen durch die federnde Anlage der Zungen.
5. Die Lagerung klappert nicht,somit umweltfreundlich und verschlcißcrmer.
6. Vorteil entsprechend Punkt 5 für die gesamte durch federkraft vorgespannte Baugruppe mit einer oder meheren Lagerungen in diesen Buchsen.
7. Bauungenauigkeiten oder Längenänderungen infolge thermischer oder anderer Einflüsse, konnen ebenfalls ausgeglichen werden, auch im Bereich höherer Temperaturen oder aggressiver Medien, selbst dort wo Silentbuchsen - durch Gummi oder Elastomere nachgiebig - nicht mehr-anwendbar sind.
8. Eine zwei-oder mehrlagige Schichtung der Buchsen mit federzungen in der Art von Blatt- oder Tellerfedern - zumal unter gezielter Verwendung einer durch zusätzliche mechanische Reibung oder molekulare Verformungsarbeit entstehendeimpfung - könnte in gewissen Grenzen zusätzliche Schwingungsenergie absorbieren.

Claims

Patentansprüche: hierzu Fig. 1 bis 21 auf Zeichnungs-Blatt 7 bis 4) 7. Buchse mit federzungen aus Metall-, Nichtmetall- oder Verbundwerkstoffen mit guten elastischen Eigenschaften, welche in der Art von Einpreßbuchsen(wie geschlitzte Spannbuchsen oder endlose Buchsen) ausgebildet ist und wie diese durch Einpressen an ihrem äußerem Umfang einen Festsitz erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß Ausarbeitungen und nach innen gerichtete Verformungen parallel oder in einem zur Buchsenachse spitzem Winkel am äußeren Rande freistehende Zungen entstehen lassen, die zylindrische Gegenstücke (wie Bolzen, Wellen, Achsen, Lagerkörper) bei fehlender Radiallast annähernd konzentrisch zur Mittellinie der aufnehmenden Bohrung einstellen aber bei größerer Radiallast federnd nachgeben können, bis ein fester Endanschlag die volle Lastaufnahme herbeiführt. Pendelbewegungen bringen jeweils in der einen Diagonale die federzungen zum Durchfedern und wirken in der anderen Diagonale entlastend. Es entsteht somit ein den Pndelbewegungen entgegengerichtetes RücksteLLmoment. Hierzu fig. 1,2,3 auf Zeichnungs-Blatt 1.
2. Buchse mit federzungen nach Anspruch 1, abweichend dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Art einer Aufpreßbuchse (in geschlitzter oder endloser Form) ihren festsitz auf dem Wellenteil hat und die Federzungen zur Aufnahmebohrung gerichtet sind. Hierzu Fig. 3,4,5 auf Zeichnungs-Blatt 1.
3. Buchse mit Federzungen nach Anspruch 1, abweichend dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen in der Mitte der Buchse angeordnet sind.

Im Gegensatz zur Bauart nach Anspruch 1, ist durch die kürzere Basis der Berührungspunkte fast eine Abwälzbewegung gegeben und somit das RücksteLlmoment bei Pendelbewegungen sehr viel geringer.

Hierzu Fig. 6,7,8 auf Zeichnungs-Rlatt 2.
4. Buchse mit Federzungen nach Anspruch 1 und 3, abweichend dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gegensatz zu Anspruch 3 wie bei Anspruch 2 die Bauart einer Aufpreßbuchse aufweist. Hierzu Fig. 9 und 70 auf Zeichnungs-ulatt 2.
5. Buchse mit Federzungen nach Grundanspruch 1 in der Art von Einpreßbuchsen mit Festsitz in der Bohrung, abweichend dadurch gekennzeichnet, daß Ausarbeitungen und Verformungen nach innen gerichtete Federzungen entstehen lassen, welche quer zur Längsachse der Buchse gerichtet sind. Hierzu Fig. t1 mit der Variante "A" nach Fig. 12, in der T-förmige Ausnehmungen vom Buchsenrand her,außenliegende Federzungen entstehen Lassen, die Pendelbewegungen ein größeres Rückstellmoment entgegensetzen als bei der Variante "s" nach Fig. 13 mit H-förmigen Ausnehmungen in Buchsenmitte, wodurch die Rückstellmomente sehr gering ausfallen.
.6. Buchse mit federzungen nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie abweichend von der Bauweise nach Anspruch 5aden Festsitz auf dem Wellenteil erhält. Hierzu Fig. 14, 15 und 76,auf Zeichnungs-Blatt 3.
7. Buchse mit Federzungen nach Anspruch 1 bis 6 in Ergänzung mit konstruktiv angepaßten Gleit- oder Wälz-Lagerungen (insbesondere Nadellagern), dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung federnd Pendel- und Radialbewegungen ausführen kann und das auftretende Drehmoment der Lagerreibung über formschlüssige Anlage auf die festsitzende Buchse überträgt, durch: a) einen erhabenen Aufsatz am Lagerkörper, der im eingebauten Zustand durch Überstand in der Höhe auch einen Anschlag in beiden axialen Richtungen bewirken kann. Hierzu als Beispiel Fig. 17 und mit eingesetztem Mitnehmer Fig. 19 auf Zeichnungs-Blatt 4¢ b) eine ausgearbeitete Vertiefung wie in Fig. 18 und 20, letzteres als Beispiel für ein Lager mit zusätzlichem Axialanlauf; c) aus dem Lagerkörper selbst herausgearbeitete Federzungen, welche die Funktion von gesonderten Buchsen nach Anspruch 1 bis 6 erfüllen. Hierzu als Beispiel Fig. 21 mit Federzungen (wie in Fig. 76> in der Mitte einer doppelreihigen Nadelhülse und einem von außei>eingesetzten Stift als formschlüssiger Sicherung gegen Nitdrehen und axiale Verschiebung.