DE1750235A1

DE1750235A1 - Lagerung eines drehbaren Systems

Info

Publication number: DE1750235A1
Application number: DE19681750235
Authority: DE
Inventors: Muijderman Everhardus Albertus
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-05-11
Filing date: 1968-04-10
Publication date: 1971-01-14
Also published as: BE714934A; FR1565849A; NL6706569A; CH495513A; GB1229623A; US3511546A; AT283830B; DK126441B

Description

Patentanwalt
Anmelder:S.V.PlUUPS'GLJOBUtMltHfABRIEKEM HHj. 2442.

Akte: PHI- 2442 Jw/JJt.

Anmeldung vom: 8.April 1968

"Lagerung eines drehbaren Systems".

Die Erfindung bezieht eich auf eine Lagerung eines drehbaren Öyetemi, das eine Meile enthält, die sowohl axial als auch radial in Lagern gelagert ist, die in ein eturres Gestell aufgenommen sind.

Sie trfinoung bezweckt, eine einfach zu verwirklichende Lagerung zu schaffen, bei der die genaue axiale Kinnteilung der Welle zua Lager iaaer erreicht wird, bei der ein Radiallager die·· Einstellung zua Axiallager bewirkt, und bei der weder Herstellung·· toleranzen, noch TeaperatureinflUsse dl« Lagerung ungünstig beeinflussen.

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masse Lagerung ein Axiallager, und das vom Axialleger abgewandte Zeilenende ist in eine zylinderfureide ausnehmung einer Lagerbüchse auigenorunen, so daee die Ausnehmung mit aera nellenende ein hadiallager bildet, wobei auf einer der zusammenwirkenden zylinderi'örmigen Flächen der welle oder der Ausnehmung !lache, schrauben-1 ir.ienförmige Transportrillen für das Schmiermittel vorhanden sind, die bei Drehung der viel Ie das Schmiermittel in der Richtung zum Boden der Ausnehmung in der Lagerbüchse drücken, so dass bei genauer axialer Lage der Welle im Axiallager der Boden der Ausnehmung und das Wellenende sich in einigen. Abstand voneinander befinden. Bei Drehur.g der ».eile wird das Schmiermittel im Hadiallager zum Boden der zylinderförmigen Ausnehmung in der Lagerbuchse hin gedrängt werden, wodurch zwinchen den Boden dieser Auenehmung und dem in der Ausnehmung vorhandenen wellenende .ein grosser Druck entsteht. Infolge dieses Druckes wird die welle in ltichtung des axialen Lagers gedrückt, so dass immer eine spielfreie axiale Einstellung dieses Lagere gewährleistet ist. Wenn z.B. auf der felle ein Läufer eines Llektromotore befestigt 1st, wird dieser Läufer beim Drehen keine axiale Bewegung erfahren, was selbstverständlich sehr günstig ist. Irgendwelche äusaeren Mittel zur Erhaltung einer axialen Fixierung der Welle sind also überflüssig.

Bei einer erfindungsgemUssen AusfUhrungeform, bei der im radialert Lager Fett alt- Schmiermittel verwendet wird, ist in dem im Radiallager liegenden Wellenteil ein· ringförmig· Kammer vorhanden,, die als FettVorratskammer dient, wobei dl· ringförmig« Kammer durch die zylinderförmig· Wand der Ausnehmung b*gr«nst tat, * und sieh die Transportrillen an< dl« sum Boden dar Auah«hmung gt«.

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richtete Seite der Vorratskaiamer anschliessen, während an der anderen Seite der \ orratskanimer in einer der zusammenwirkenden Oberflächen des V.ellenenaes und der Ausnehmung ein als Dichtung für das Fett wirksames schraubenlinienförmiges Itilienmupter vorhanden ist.

Aus£ührungsbe,i: ^ aele der Erfindung Bind in den Zeichnungen dargestellt, und »erden im folgenden näher beschrieben. Ks fceigen:

Fig. 1 eijje Ausführung si orm der Lagerung, bei der als Axiallager ein kegelförmiges Spiralrillenlager verwendet ist,

Fig. 2 eine Lagerung, bei der das /.xiallager ein flaches Spiralrillenlager ist,

Fig. 3 eine Lagerung für eine durchgehende Kelle, bei der das i.xit-llager ein hugelloger ist.

Fig, 1 zeigt ein starres Get-teil 1, in dem eine »«eile gelagert it t. Auf der Vielle 2 befindet sich eine drehbare Masse 3, teiepielfweire ein Läufer eines Elektromotors. Ein Ende 4 der Welle 2 ist als ein Teil eines kadiallagers ausgebildet. Die mit diesem Lnde zurtnimeiiwirkende Lagerbüchse 5 weist eine zylinderförmige Ausnehmung 6 auf, in die das wellenende 4 passt. Die Lagerbüchse 5 ift auf an sich bekannte Atise 6 selbBteinKtellenc, jedoch axial ortsfest in das Gestell 1 aufgenommen, wobei federnde Mittel 7 die axiale Sicherung der Lagerbuchse $ sorgen. Das Vielienende 4 mit einer ringförmigen Vorratskammer 8 versehen, die mit Fett gefüllt werden kann, neiter sind schraubenlinienfürcige Transportrillen J tiner _teringen Tiefe, sowie Dicht^ngsriilen 1U eingearbeitet.

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Duε andere Wellerenae 11 ist kegelförmig auegebildet. Line Lagerbüchse 12 i6t n.it einer kegelför;:;igen Bohrung versehen, in die due kegelförmige ..ellenenue 11 der «eile 2 passt. Die Lagerluchse 12 ist auf dieselbe V.eiee wie die Lagerbüchse 5 selbstein-{.tfclle.nd in dem Gestell angeordnet. Das kegelförmige Ende 11 iet mit einer Fettvorrutskanner 1J, rr.it flachen Transpurtrillen 14 und mit flachen Dichtungsrillen 15 veisehen. Das Wellenende 11 und die Lagerbuchse 12 bilden ein an eich bekanntes kegelförmiges Spiralrillenlager, tin derartiges Lager wirkt hydrodynamisch, hat sowohl eine grosse .axiale als auch radiale Tragkraft und weist nur einen sehr geringen Reibungeverlust auf.

Bei Drehung der »»eile 2 wird das Fett in beiden Vorratskammern ΰ und" 15 durch die Zentriiugelkraft in Richtung zur i.and der Auenehmung in den Lagerbüchsen gedruckt. Die Diohtungerillen 10 und 15 verhüten ein Hinauelecken des Fettes. Durch die Transportrillen y und I4 »ird Fett in Richtung zun Boden der Ausnehmungen der Lagerbüchsen ^lj und 12 gedrückt. Die Lager spalte sind also immer mit Fett gefüllt; die Lager v. tie en eine hydrodynamische wirkung L.it grocßer Tragkraft und geringem Reitungeverlust auf. Durch die I tauv. irkung der Trtsnepoi trill en i? v.ird in der Lagerbuchse 5, z*ifchen dem V.ellentnde 4 und dem Buden der zylinderförmigen Auenehmung 6 ein Druck entstehen, wordurch auf der V»elle 2 eine V01spannung nach links in Fig. 1 auftritt. Das kegelförmige Spiralrillenlager kann bekanntlich sowohl grosse axiale als auch radiale Kra'fte aufnehmen. Die Uröeee des Druckes zwischen dem Boden der Lagerbüchse 12 und dem »eilenende 11 let u.a. von der üröeae dee tis abhängig. Das kegelförmige zeilenende 11 stellt eich

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nun derart ein, dass ein Gleichgewicht zwischen dem axialen Druck εη dieser Stelle und der Vorspannung entsteht, die dap durch die Lagerbuchse ^ und das « eilen ende 4 gebildete Lager entwickelt. Da cie Luftspaltgrösse dee Axi&llagers bei Verschiebung des kegelförmigen »»eilen endes 11 schnell zu- oder abnimmt, und damit auch der Liruck, wird die '»exle last iamer dieselbe axiule Lage einnehmen} eine Abweichung beträgt nur einige um. Die «eile ü hat eine derartige Länge, dass zv.ischen dem deiltinende 4 urid dem Boden der Auenehmung in der Lagerbüchse 5 ein Spielraum auftritt. Dieser Spielraum *ird vorzugsweise grosser εβϊη, als ü,1 mm. Die durch Temperatuiänderung bewirkte Längenänderung der Vi-elle wird aann keinen LinfluBS auf die Lagerung ausüben. Ansonsten brauchen an die Herstellungßgenauigkeit nur geringe Anforderungen geatellt zu werden. Infolge der Vorspannung, die das, zylinderförmige Radiallagajr auf die v«elle ausübt, wird dennoch immer eine richtige axiale Lagerung der Y.olle auftreten.

Die Hillen ⁽J, 10, 14» 15 sind im Ausführungsbeispiel nf.ch Jig. 1 in die helle eingearbeitet. Sie können jedoch mit demselben Lffekt in der Ausnehmung der Lagerbüchsen 5 ^un(i 12 vorhanden sein, schmierung der Lager mit Fett ißt sehr günstig. Leckage wird dann nicht auftreten, *bSchmierung auch nach längerer 4eit ist dann nicht nötig. Erforderlichenfalls kann jedoch auch ein anderes schmiermittel, wie beispielsweise 01 usw., verwendet werden.

Fig. 2 zeifct eine λübführung der Lagerung, bei der statt eines kegelförmigen Lagere, wie die ε in Fig. 1 dargestellt ist, ein bpiralriilenlager verwendet ist, daυ aüb einer Kombination eines r »dial und eines axial tragenden Teils besteht. Ira !'zeilenende 16

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ist * lüder cine l· ettvorrutskammer 17 vor hund en, an die eich Hache Transj^ortrillen 16 und Dichtungsrillen 1jJ anechlieeeen. Die uxialen Kräfte au! der Welle 2 weiden durch ein an «ich bekanntee flaches Spiralrillenlager aufgenommen, dessen einer Teil durch schematisch dargestellte spiralförmige Rille 20 in einen Deckel 21, und dessen anderer Ti-il durch eine Schulter 22 auf der welle gebildet wird.

Die Ytirkungsweise dieser Lagerung entspricht im wesentlichen der der in Fig. 1 dargestellten Lagerung. In diesem Fall r.iFs bei der konstruktiven. Gestaltung der Lager dafür Sorge getragen werden, dass der Druck im Raum 25 zwischen dem ».eilenende 16 und dem Boden des Deckels 21 kleiner ist als der Druck im Kaum 24 beim anderen Lager. Dann »ird immer das Lager 20-22 die axiale Einstellung der helle 2 bestimmen. Die genannte Voraussebung läset sich nuf einfache Weise durch die richtige nahl von beispielsweise der Lunge oder der liefe der Transportrillen 9 ^un<* 18 erreichen.

In Fig. 3 -ist noch eine »eitere Auebildung einer Lagerung der Welle dargestellt, bei der die axialen Kräfte auf der Welle nicht durch ein Spiralrillenlager, sondern durch ein Tiefrillenkugel lager aufgenommen «erden. Der Innenring 26 dee Kugellegere let dabei fest auf der helle 2 befestigt. Der Aussenring 27 wird mit Uilfe eines Federringee 2Θ in einer Ausnehmung dee bestelle festgehalten. Bekanntlich darf für eine gute Wirkung des Kugellager· kein axiales Spiel zwischen dem *ueeenring 27· den Kugeln und dem Innenring 26 vorhanden sein. Bei der dargestellten Auebildung sind dazu keine besonderen Mittel erforderlich, das axiale Spiel wird infclte der durch das Hillenlager auf der Welle 2 ausgeübten axialen Vorspannung automatisch aus geglichen.

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Claims

- 7 - ΗΐΒ. 2Α42. I a tentar.sprUche;

1. Lagerung eines drehbaren Systems, des eine «»eile enthält, die Howühl axial alf= auch radial in Lagern gelagert ist, die in eir etui res oestell aufgenommen sind, dadurch {gekennzeichnet, OH('t- die Lagerung ein Axiallager enthält und dass das vom Axiallager al f.f.'wendte Ή eil en ende in eine aylinderfureide «uanehiaung einer La- £·( rt-üchee aufgenommen ist, so dass die Ausnehmung mit aem zeilenende ein Raaiailager bilaet, wobei aui einer aer zusat.:;.env. irkenden zylindtri'cr^if-en Flacx.cn utr .Vieile oder der Ausnehmung i'lache echrautenlinier.iöriuiire Tranr-portrixlen für ein Schmiermittel vorhanden Bind, die bei Drehung der V>eile das Lch^ierrcittel in der dichtung zum Boden der ßufnehmung in der Lagerbüchse drücken, so dass bei genauer axialer La^e der »<elle im Axiallager der Boden der Ausnehmung m,d dae Mrellener.de eich in einigem Abstand voneinander beiinden.

2. Lagerung nach Anepiuch 1, lei der i.ii lüiOiallager Fett ale tfhc.iern.itte 1 verwendet wird, dacurch gekennzeichnet, dass in dem im Radial lager liegenden Viel 1 en teil eine ringfcrnige Kammer vorhanden ist, die ale FettvorretBkammer dient, fcobei die ringförmige Kammer durch die zylinderförmige nand der Ausnehmung begrenzt ist, und sich die Trar.Eportrillen an die zum Buden zur Ausnehmung gerichtete Ljtite der Vorratskammer anschlieseen, während an der anderen Sr>ite der Vorratskammer in einer cer zusammenv.iikenden !lachen dee V.fcllenendfca und der Ausnehmung ein ale Dichtung für dae Fett »irkeamee schraubenlinienföir-iges Riileninuster vorhanden ist.

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