DE1933154A1 - Sich selbst festlegender Ring und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Sich selbst festlegender Ring und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
T933154
INTAT« P 700
OR. t. MAAS
β mOnchkn ai
Providence, Rhode Island, V.St.A.
Sich selbst festlegender Ring und Verfahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung bezieht sich auf einen sich selbst festlegenden Ring mit einer Mehrzahl von um den Umfang verteilten
Klemmfüßen, welche in einem elastomeren Material konzentrisch zum inneren und äußeren Laufring eines
Wälzlagers angeordnet sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen derartigen Ring zu schaffen, welcher verhältnismäßig billig
ist, eine gute Klemmwirkung ausübt, sich notwendigerweise konzentrisch anordnet und bei der Lagerung elastisch ist.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher
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erläutert. Ls zeigt
Figur 1 eine Schrägansicht eines rohrförmigen oder zylindrischen
Rohlings, welcher durch einen ersten Verfahrensschritt gemäß der Erfindung hergestellt wird,
Figur 2 eine ähnliche Schrägansicht geir.ä,i einer Zwischenstufe
der herstellung, wobei ein Teil weggebrochen und längs der Radialebene 2-2 im Schnitt dargestellt ist,
Figur 3 eine Stirnansicht, in v/eicher die Verwendung der in Figur 2 dargestellten zylindrischen Ausführungsform
als Teil der inneren Laufringanordnung eines Wälzlagers dargestellt ist, wobei bestimmte Teile im Schnitt längs
der Ebene 2-2 in Figur 2 gezeigt sind,
Figur h eine der Figur 3 ähnliche Ansicht, in welcher
die Verwendung eines anderen Zylinders gemäß Figur 2 als
Teil der äußeren Laufringanordnung eines V/£lzlagers dargestellt ist,
Figur 5 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie
5-5 in Figur 4, wobei bestimmte Teile in gestrichelten
Umrissen dargestellt sind, um aas bei der Herstellung weg*
genommene Material anzudeuten,
Figur 6 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht, in welcher eine andere AusfUhrungsform eines geschlitzten Zylinders
gemäß der Erfindung dargestellt ist,
Figur 7 einen weiteren vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Figur 3, wobei bestimmte Teile in ge--
- 3 009811/0416
BAD
strichelten Umrissen" dargestellt sine, urr. das bei der
Her st ellung weggenorar.ene Material anzudeuten,
Figur ..8.-eine St-irnansicht..des fertigen Lagers gemäß den
Figuren ^ und 5, - : . ,
Figur,-$■ ,eine den. Figuren 2 und. 6 ähnliche Ansicht, in
we Icher, ,-,eine.. weitere Aus -führungs form dargestellt ist,
Figur 10 eine Draufsicht auf den Rohling zur Herstellung
einer, Anordmmg gemäß Figur 9,
Figur 11,-eineder .Figur IQ ähnliche Draufsicht, in welcher
noesh eine..weitere ,Aus f Uhr ungs form dargestellt ist,
und .
Figur 12<einen der Figur.7 ähnlichen Schnitt, in welchem
eine.weitere Ausführungsform dargestellt ist.
Gemäß Figur 1 \vird ein starrer, metallischer, rohrförmiger
oder zylindrischer Rohling 10 mit einer inneren Bohrung
1? zwischen seinen axialen Enden hergestellt. Der Rohling,, 10 ,kann-aus flachem Ausgangsmaterial gerollt oder,
wie dargestellt,,aus,rohrförmigen Ausgangsmaterial geschnitten
werden. Er wird zur Herstellung eines sich selbst festlegenden Rings für die Anbringung eines Lagers
mit innere©; und äußerem Laufring verwendet. Im Fall der
Anbringung auf einer Welle wird der Rohling 10 so bemessen, daß er in radialen Abstand innerhalb der Bohrung des inneren
Laufrings eingehängt oder gelagert wird, in welchem Fall der ,Bohrungsdurchmesser des Rohlings 10 so bemessen
wird, άβ& er im Festsitz auf der Welle sitzt. Im Fall
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der Anbringung in der Bohrung eines Gehäuses oder dergleichen
wird der Rohling 10 so bemessen, daß er in radialem Abstand um den äußeren Laufring eingehängt oder
gelagert wird, in welchem Fall der äußere Durchmesser des Rohlings 10 so bemessen wird, daß er im Festsitz in
der Lagerbohrung sitzt.
Der zylindrische Rohling 10 wird mit mehreren um den Umfang verteilten, langgestreckten Schlitzen 10, 16, 18,
20, 22 versehen, welche eine gleiche Anzahl von Segmenten 19, 21, 23 bilden. Diese Schlitze enden kurz vor den
jeweiligen Enden des Rohlings 10, so daß der UmfangsZusammenhang der axialen Enden (bei 15, 17) und dadurch
der Abstand und die Ausrichtung der Segmente 19, 21, 23 erhalten bleibt.
Der geschlitzte Rohling 10 kann so bemessen werden, daß er der jeweiligen Anwendung angepaßt ist. Bei der in Figur
3 gezeigten Ausfuhrungsform ist ein solcher Rohling
10' in elastomeres Material 29 innerhalb der Bohrung des inneren Laufrings 30 eines Wälzlagers eingebettet, welches
außerdem einen äußeren Laufring 31 und dazwischenliegende reibungsmind'ernde Elemente oder Kugeln 32 aufweist.
Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform
dient ein weiterer solcher Rohling 10" ebenfalls für die elastische Anbringung des äußeren Laufrings 33 eines
Wälzlagers, welches ebenfalls einen inneren Laufring J>k
und dazwischenliegende Elemente 35 aufweist. Das elastomere Material für die elastische Anbringung ist mit 36
bezeichnet.
Zur Herstellung der zum Anbringen an einer Welle dienenden
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in Figur 3 dargestellten Ausführungsform, wird ein Rohling 10' so ausgewählt, daß sein Bohrungsdurchmesser
sich etwas mit dem V'ellendurchmesser überlappt, beispielsweise
um 0,13 mm bis 0,64 nun (O, 005 bis 0,025
inch) für den Fall einer Welle mit einem Durchmesser von 1,27 cm (1/2 inch). Für den Rohling 10' wird außerdem
eine solche axiale Länge gewühlt, daß gerade* gleichförmige Abschnitte der Segmente 19, 21 usw. die axiale
Breite des inneren Laufrings 30 überdecken. Der Rohling
10' wird sodann in einer Ringforra angeordnet, in welcher
er konzentrisch und mit seinen Enden symmetrisch bezüglich des inneren Laufrings 30 gehalten wird. Hit anderen
Worten, die Anordnung des Rohlings 10 im Ring 30 soll so gewählt werden, daß die Enden 15, 17 in axialer Richtung
über die Stirnflächen des Rings 30 hinausragen. Elastomeres
Material 29 wird sodann eingeleitet; so daß es den
radialen Zwischenräum zwischen dem Rohling 10' und xtem
Ring 30 sowie die Räume zwischen den Segmeriten 19, 21 usw.
ausfüllt, und die Teile sind aneinander gebunden, wenn die Aus hart ürig beendet ist« Es ist bei bestimmten Anwendungen
erwünscht, daß das elastomers Material nicht an
den an der Welle ahgreifenc.n öberflachen der Segmente 19,
2i haftet. Uni die% £u gewährlöisii€n^ können diese an der
Welle angreifenden (radial inneren) Gberflochen mit einem
Trennmittel vor dem Prassen beschichtet werden, um nachfolgend
ein leichtes Abstreifen von gepreßtem eTastbmefem
Material zu ermöglichen, welches über diese Oberflächen
"geschlagen11 sein kann. Statt dessen oder zusätzlich
kann der Formhohlräum einen zerrträleh Einstellstift aufweisen,
mit welchem der Rohling 10· einen festen Paßsitz
hat* wodurch ein uhgewünschteä überschlagen■■ äögllchst gering,
geihächt wlfrd.
009 811/0 416 mi®
Bei der Herstellung der zur Anbringung in einer Bohrung
,dienenden, in Figur 4 dargestellten Ausführungsform,
wird ein Rohling 10" so ausgewählt, daß sein Außendurchmesser sich in gleicher V/eise mit demjenigen der Lagerbohrung
überlappt. Das Pressen oder Spritzen zur Füllung der Zwischenräume mit elastomerem Material 36 erfolgt in
einer Ringform, in welcher der Außenaurchmesser des Rohlings 10" vorzugsweise dicht in der Bohrung der Form
sitzt una in welcher der äußere Laufring 33 innerhalb
des Rohlings 10" konzentrisch und in radialem Abstand von diesem angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform wird
darauf geachtet, daß kein elastomere» Material auf den
Klemmoberflächen, nämlich den radial äußeren Oberflächen der Segmente 19, 21 usw., gebildet oder zurückgelassen
wird.
Nach dem Aushärten der ringförmigen Masse von elastomerein
Material werden die Segmente 19, 21 usw. zwischen den Schlitzen getrennt, so daß sie unabhängige Klemmfüße bilden, indem Material vom Zylinder 10 (lO1, 10") an den
axialen Enden desselben über die Enden der Schlitze hinaus
weggenommen wird. Die Figuren 7 bzw. 5 zeigen das weggenommene Material für die Fälle eines auf einer Welle angebrachten bzw. in einer Bohrung angebrächten Lagers (Figuren 3'bzw. 2O.
Im Fall der Anbringung an einer"Welle (Figuren 3 und 7)
lsi, der innere Laufring 30 an seiner Bohrung und an beiden Stirnflächen vollständig mit dem elastomere« Material
29 verbunden und die Enden 15', 17' des Rohlings 10· erstrecken sich über die endgültigen radialen Stirnebenen
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SAD QffiUtHAL
37, 38 des Lasers hinaus, wobei das Segment 19' die Bohrung
des Rings 30 in axialer Richtung überlappt. Die über diese Ebenen 37>
38 hinausracenden Teile des Rohlings 10' und der Masse 29 sind in gestrichelten Umrissen dargestellt,
da sie in einer Verfahrensstufe weggenommen werden, beispielsweise durch flMchenhaftes Abdrehen und/oder
durch Schleifen, so daß die ·getrennten, aber gleichförmig angeordneten, elastisch eingehängten, unabhängigen
Klemmfüße, beispielsweise der Klenmfu;?, 19', entstehen. Zur
-Lrzielung eines sauberen endgültigen Aussehens kann durch Schleifen oder durch eine andere Oberflächenbearbeitung
ein geringer axialer Überschuß des ir.neren Rings 30, beispielsweise
bei 39, entfernt werden. Vorzugsweise werden diese Arbeitsgänge durchgeführt, bevor der Ring 30 mit den
anderen Lagerteilen 31» 32 zusammengesetzt wird. Abkantungen
oder Abschrägungen können sodann an den Lagerkanten der zusammengesetzten Anordnung, beispielsweise bei 40,
angebracht werden, um die Anbringung des sich selbst festlegenden Rings (Figur 7) im Pestsitz auf der Welle zu erleichtern,
für welche er bestimmt ist.
In gleicher V/eise kann das überschüssige Material an dem für die Anbringung in einer Bohrung dienenden äußeren Laufring
33 beseitigt werden, wie in gestrichelten Umrissen in Figur 5 gezeigt, wobei die begrenzenden Stirnebenen mit
kl, 42 bezeichnet sind. Die erhaltene Anordnung ist durch
gleichförmige Klemmfüße gekennzeichnet, welche in gleichförmigen Abständen voneinander und konzentrisch bezüglich
der Lagerachse angeordnet sind. Durch Bearbeitung, erzeugte Abschrägungen, wie die Abschrägung 43, erleichtern die
Anbringung in einer Lagerbohrung mit Festsitz.
Es ist festzustellen, daß in den Figuren 3 und H die im
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Querschnitt dargestellten Teile die Ausbildung vor der Beseitigung
des an den axialen Enden befindlichen Materials wiedergeben. Wenn dieser Bearbeitungsschritt beendet ist,
gilt die Schraffierung nicht mehr, wie es aus der Stirnansicht der Figur 8 zu entnehmen ist.
Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform weist
der Zylinder oder Rohling 50 axiale Schlitze auf, welche an einem axialen Ende offen sind, so daß Segmente 19» 21,
23 gebildet werden, Vielehe am anderen axialen Ende 15 in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind. Wie bereits
erläutert, wird der Durchmesser des Zylinders in Abhängigkeit von dem jeweils beabsichtigten Zweck so gewählt, daß
ein sich selbst festlegender Ring zur Anbringung auf einer Welle oder innerhalb einer Bohrung gebildet wird. Die
axial vorstehenden, frei tragenden Segmente 29, 21 usw. gemäß Figur 6 erleichtern das Spritzgießen oder Pressen,
indem die axialen Enden dieser Segmente zusammen mit der entsprechenden Stirnfläche des damit zu verbindenden Laufrings
fest an den Boden der Form gepreßt werden können, so daß sich ein Preßerzeugnis ergibt, welches keine besondere
Oberflächenbearbeitung oder Materialbeseitigung an diesem Ende erfordert.
Figur 9 zeigt eine andere Ausführungsform des in Figur 6
gezeigten zylindrischen Rohlings, bei welchem ein radialer
Flansch 52 zur anfänglichen Verbindung und Unterstützung
der durch Schlitze 51* getrennten, einzelnen Segmente 53
dient. Diese Ausbildung hat den Vorteil höherer Festigkeit, so daß die Anordnung der Segmente 53 auf einer Zylinderfläche
aufrechterhalten wird, bis das Einpressen oder
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Einspritzen des elastomeren Materials beendet ist. Die
Steifheit wird noch weiter verbessert, wenn ein ähnlicher, nicht gezeigter Flansch air. anderen axialen Ende
vorgesehen wird. In jedem Fall können die mit Flanschen
versehenen Ausführungsformen gemäß Figur 9 aus rohrförmigen, ziehbarem Ausgangsmaterial hergestellt werden,
welches der Länge nach geschnitten, beispielsweise durch
Drücken mit radialen Flanschen versehen und sodann zur Bildung der Segmente 53 in radialer Richtung geschlitzt
wird.
Die Figuren 10' und 11 zeigen eine weitere Herstellungsart
eines zylindrischen Rohlings, welcher allgemein dem
in Figur 9 gezeigten ähnlich ist und welcher durch Ausstanzen aus ebenem, in geeigneter Weise ziehbarem Ausgangsmaterial,
wie Stahlblech, hergestellt wird. In Figur 10 ist das Stanzmuster kreisförmig, so daß der radiale
Flansch 52' sowie mehrere im Abstand voneinander
angeordnete, einstückig damit verbundene, radial nach innen ragende Arme 53'" gebildet werden, welche später
parallel zueinander senkrecht, zum Flansch 52' gebogen
werden. Beim Biegen können latü lieh-die Arme 53' mit
einer geeigneten gebogenen Spritze versehen oder auf
sonstige Weise geformt werden, was von der gewünschten
Art ihres Sitzes an einer -Welle, oder an einer anderen
Lagereinrichtung abhängt. Durch solche Formung der Spitzen der einzelnen Arme 53' köiinen dieselben, wenn
sie aus der Ebene des Flansches 52' ausgebogen sind, alle im wesentlichen in der gleichen Zylinderfläche liegen
»wie bei den Armen 53 in Figur 9 gezeigt.
Allgeznein 1st ein radial nach außen stehender Flansch
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- ίο -
5-2"" (oder 52') mehr für die erfindungsgemafie Anbringung
an einer Welle geeignet>
wobei der Rohling; mit den im
Abstand voneinander angeordneten Segmenten in elastischem Material in der Bohrung eines inneren Laufrings
oder dergleichen eingebettet ist. Für die Anbrinrung in
einer Bohrung wird eine sternartige Form aus flachem Ausgangsmaterial
geschnitten, wie in Figur 11 gezeigt, wobei gleiche, in Winke lab stünden angeordnete Arme von
einem mittleren Kürper oder Flansch 56 radial nach außen
stehen. Wie in Figur 10 werden die Arme 55 mit einer bogenförmigen
Spitze versehen oder sonst in der gewünschten Weise geformt und parallel zueinander gebogen, so daß
sie allgemein auf einer Zylinderfläche mit dem Radius R liegen. Der Radius R ist so gewühlt, daß ein radiales
Spiel mit einem äußeren Laufring 33 oder dergleichen erzielt wird, wodurch die elastische Aufhängung gemäß den
Figuren M und 5 erreicht werden kann.
Aus Figur 12 ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß eine
weitere Verbesserung der Festlegewirkung, beispielsweise bei der Anbringung des Lagers 60 auf einer Welle 61, erzielt werden kann. Der zylindrische Rohling mit Segmenten 62, 63 kann mit' einem Flansch ausgebildet sein, wie
in Figur 9 dargestellt, mit der Ausnahme, daß der diese
Segmente verbindende radiale Flansch bezüglich der» Zylinderachse eine exzentrische Form aufweist. Im Schnitt
der Figur 12 sind der untere und obere Punkt 64 bzw* 65 *
der exzentrischen Flanschform oberhalb und unterhalb der
Achse dargestellt und eine konische Ausnehmung 66 kennzeichnet diese exzentrische Form. Die Schlitze zwischen
benachbarten Segmenten erstrecken sich Im wesentlichen
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/ - " ■■ ■
- ii -
bis zur Ebene des exzentrischen radialen Flansches und einer oder mehrere dieser Schlitze, welche in Umfangsrichtung
vorzugsweise so anceordnet sind, daß sie den oberen Punkt der exzentrischen Form nicht beühren, können
den Flansch vollständig durchschneiden, wodurch eine Ausdehnung des Flanschbereichs möglich ist, wenn der
elastisch eingehängte, zylindrische Rohling auf die Welle 6l aufgepreßt wird. Ein Haltering 67 weist eine konkave,
exzentrische Einsenkunc 68 und eine Bohrung 69 zur anfänglichen, lockeren Anbringung auf der Welle 6l
auf. Die Festlegung wird durch eine Teildrehung des Rings 67 bezüglich des exzentrischen Flansches erreicht,
wobei die exzentrischen Flächen in radiale Übereinstimmung gelangen. Figur 12 zeigt die Verriefelungslage, wobei
die hochgelegenen exzentrischen Formen bei 70 die Rückwirkung der Bohrung auf die Welle bei .71 aufnehmen
und dadurch äen Flanschteil 65 an der Welle festlegen.
Da diese Festlegungsfunktion des Rings gegen die Segmente 62, 63 versetzt ist, ergibt sich nur eine verhältnismäßig
geringe Beeinträchtigung der geräusch- und schwingungsabsorbierenden
Lagerung, welche durch das gebundene elastomere Material 72 erzielt wird.
Es wurde ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von sich selbst festlegenden Ringen beschrieben. Der durch
die Erfindung erzielte Vorteil beruht in der Verwendung von rohrförmigen» Material, welches so bearbeitet wird, daß
es in Richtung des Durchmessers die für eine endgültige Anbringung auf einer Welle oder innerhalb einer Bohrung
gewünschten Abmessungen besitzt. Die Greiffläche jedes Klemmfußes kann außerdem mit Riffelungen, Rippen oder der-
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gleichen versehen werden, so daß ein stärkerer Eingriff
mit der Bohrung oder Welle erzielt wird, an welcher derselbe angebracht wird, wobei die Entfernung von Material
zur Erzielung einer Trennung der Füße die Klenunflächen
nicht beeinflußt.
nicht beeinflußt.
BAD ORIQINAU
■.-.-. 13 -
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Claims (5)
- Patentansprüche/1. Verfahren zur Herstellung eines sich selbst festIe- ^—Agenden Rings zur Anbringung an einer Welle oder in einer Bohrung, dadurch gekennzeichnet, daß ein steifes, rohrförmiges Organ hergestellt wird, dessen Wandung in Winkelabständen axial verlaufende Segmente aufweist , welche an einem axialen Ende des rohrförmigen Organs miteinander verbunden sind, daß dem rohrförmigen Organ ein Paßdurchmesser erteilt wird, so daß es mit Festsitz auf der Welle oder in der Bohrung sitzt, daß ein starrer Ringkörper mit solchem Durchmesser ausgewählt wird, daß er mit radialem Spiel konzentrisch an das rohrförmige Organ angepaßt ist, daß die ringförmigen und die in Uir.fangsrichtung angeordneten Zwischenräume zwischen dem konzentrisch angebrachten Ringkörper und dem rohrförmigen Organ bzw. zwischen den Segmenten mit einem elastomeren Material gefüllt werden und daß Material ν >n dt m einen Ende des rohrförmigen Organs abgenommen wird, so daß die Verbindung der Segmente unterbrochen und dadurch die Segmente voneinander getrennt werden, wobei unabhängige, durch das elastomere Material elastisch gestützte Klemmfüße gebildet werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des rohrförmigen Organs eine kreisförmige, ebene, mit Öffnungen versehene Platte mit in- 14 009811/0418. Winkelabständen radial nach innen stehenden Amen hergestellt wird, die Arme im wesentlichen parallel zueinander und quer zu der die ebene Platte enthaltenden Ebene gebogen werden und den Armen eine bogenförmige Gestalt erteilt wird, so daß sie dem Paßdurchmesser des rohrförmigen Organs entsprechen.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des rohrförmigen Organs eine ebene Platte mit einem kreisförmigen Mittelteil und einer Mehrzahl von in Winkelabständen radial nach außen stehenden Armen hergestellt wird, die Arme im wesentlichen parallel zueinander und quer zu der die ebene Platte enthaltenden Ebene gebogen werden und den Armen eine bogenförmige Gestalt entsprechend dem Paßdurchmesser des rohrförmigen Organs erteilt wird.
- k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des rohrförmigen Organs ein zylindrischer Rohling mit einer zwischen den Enden desselben verlaufenden Bohrung hergestellt und eine Mehrzahl von in Winkelabständen' angeordneten Schlitzen gestanzt wird, deren axiale Länge geringer ist als die axiale Länge des zylindrischen Rohlings, und daß bein Abnehmen des Materials Material von beiden axialen Enden des Zylin ders entfernt wird, so daß die Füße voneinander getrennt und auf diese Weise ausgebildet werden.
- 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des rohrförmigen Organs ein starrer Rohrteil hergestellt wird, dessen Seg-- 15 009811/0416mente in Umfancsrichtung durch Schlitze voneinander getrennt sind, welche kurz vor einem eine gecenseitlge Verbindung herstellenden, in Umfar.csrichtung verlaufenden Ende enden, und Material an dem in Umfangsrichtunc verlaufenden Ende in axialer Richtung; so weit abgenommen wird, daß die Segmente voneinander getrennt werden.00 9811/OA16
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US74145668A | 1968-07-01 | 1968-07-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1933154A1 true DE1933154A1 (de) | 1970-03-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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