DE19920629C2 - Kugellager in einem einseitig geschlossenen Gehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugellager nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Um ein Festlager zu erreichen, wird üblicherweise der Innen- und der Außen­ ring des jeweiligen Lagers mit Übermaß in die Umgebungsteile eingepresst. Wenn der Einpressdruck jeweils auf die Ringe ausgeübt werden kann, entste­ hen keine Probleme. Nun gibt es aber Einbaufälle wie z. B. Elektromotoren bei denen die Zugänglichkeit begrenzt ist, wie z. B. bei einem geschlossenen Ge­ häuse. In diesem Fall kann die Montage nur von der offenen Seite her erfolgen. Bei dieser Montage gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Entweder wird zuerst das Wälzlager ins Gehäuse und dann die Welle in die Innenringbohrung gepresst oder es wird zuerst das Wälzlager außerhalb des Gehäuses auf die Welle und dann diese Einheit ins Gehäuse gepresst. Die Einpresskräfte müs­ sen in beiden Montagefällen über die Kugeln übertragen werden, was vermie­ den werden muss, um das Wälzlager nicht schon bei der Montage zu beschädi­ gen.

In der DE 88 12 071 U1 wird ein Kugellager in einem einseitig geschlossenen Gehäuse gezeigt. Außenring und Innenring dieses Kugellagers werden über Federn axial vorgespannt. Das Problem dieser Anordnung besteht darin, dass bei einer Montage, bei der der Innenring auf der Welle festsitzt und der Außen­ ring im Gehäuse einen Festsitz hat, zwangsläufig die Montagekräfte über die Wälzkörper geleitet werden müssen, was zu einer Beschädigung der Laufbah­ nen oder Wälzkörper führen kann. Eine vorzeitiger Ausfall des Kugellagers wäre dann die Folge.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Wälzlager vorzuschlagen, bei dem beim Einpressen des Wälzlagers ins Gehäuse oder auf die Welle das Lagerinnere (Kugeln) nicht beansprucht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Dadurch, dass der Außenring einen radialen Flansch besitzt, der sich bis in den Bereich des Innenrings erstreckt, kommt der Innenring beim Einpressen in ein einseitig geschlossenes Gehäuse mit diesem Flansch in Berührung und nimmt damit den Außenring mit, selbst wenn dieser mit Übermaß im Gehäuse ange­ ordnet ist. Damit die Einpresskräfte nicht über das Lagerinnere gehen und die Kugeln und Laufbahnen nicht beschädigt werden, besitzt der Innenring auf der, der Gehäuseöffnung abgewandten Seite, keine Schulter. Dadurch ist die erfor­ derliche relative Verschieblichkeit zwischen Innenring und Außenring kräftefrei möglich.

Damit nun nach dem Einpressen eine Rückstellung der Laufringe erfolgt, ist zwischen dem Flansch des Außenrings und dem Innenring eine Axialdruckfeder vorgesehen. Diese verschiebt die Laufringe so lange gegeneinander bis die Ku­ geln wieder in den Laufbahnen zur Anlage kommen.

Die Erfindung wird an Hand von vier Figuren näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt des erfindungsgemäßen Kugellager im einge­ bauten Zustand

Fig. 2 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Kugellagers im Längs­ schnitt

Fig. 3 zeigt das Kugellager nach Fig. 1 während der Montage

Fig. 4 zeigt eine axiale Draufsicht auf die Axialdruckfeder

Gemäß Fig. 1 besteht das erfindungsgemäße Kugellager aus einem Außen­ ring 1 mit angeformten Radialflansch 1', den Kugeln 2 mit Käfig 3 und dem In­ nenring 4 mit angeformten geschlossenen Boden 4'. Bei einem solchen Lager ist die Montagereihenfolge egal, da das Kugellager zuerst in das geschlossene Gehäuse über den Außenring 4 eingepresst werden kann und danach wird die Welle 5 in den Innenring 4 gepresst oder umgekehrt. In beiden Montagefällen bleiben die Kugeln des Kugellagers unbelastet. Vorgesehen ist noch die Axial­ druckfeder 7, die als leicht gekrümmte Scheibe 7' mit einer zentrischen Erhe­ bung 7" ausgebildet und zwischen dem Flansch 1' und dem Boden 4' angeord­ net ist.

In der Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Lager in einer Variante gezeigt. Diese Variante erlaubt nur eine Montagereihenfolge mit den Schritten, einpressen des Kugellagers über den Außenring 1 in das geschlossene Gehäuse 6 und danach einpressen der Welle 5 in den Innenring 4. Bei dem Einpressen der Welle stützt sich der radiale Flansch 4' des Innenrings 4 am geschlossenen Gehäuse ab und die Kugel 2 rollt, da auf dieser Seite keine Schulter 8 am Innenring 4 ist, belastungsfrei aus der Laufbahn auf die Außenfläche des Innenringes 4. Nach dem Einpressen wird der Innenring 4 über den Flansch 4' und die Axialfeder 7 zurückgeschoben bis die Kugel 2 in der Laufbahn sitzt. Die Axialdruckfeder 7 wird im Außenring 1 zentriert und die Erhebung 7" drückt zentrisch auf den ra­ dialen Flansch 4' des Innenringes 4.

Die Montage eines solchen Lagers nach Fig. 1 mit Presssitz in ein Gehäuse ist aus Fig. 3 ersichtlich. Die Montagekraft kann hier wegen des geschlosse­ nen Gehäuses 6 nur über die Welle 5 aufgebracht werden. Bei einem Kugella­ ger mit beidseitigen Schultern auch am Innenring würde die für die Überwin­ dung der Schiebekraft zwischen Außenring 1 und Gehäuse 6 erforderliche Montagekraft über die Schultern des Kugellagers geleitet werden. Dies würde zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung des Kugellagers führen. Daher ist hier der Innenring 4 auf der einen Seite 8 ohne Schulter ausgebildet. Dadurch kann, wie Fig. 3 zeigt, eine kräftefreie axiale Verschiebung des Innenrings 4 gegen­ über dem Außenring 1 erfolgen bis die innere Stirnfläche des Innenrings 4 am Flansch 1' des Außenrings 1 zur Anlage kommt und zwar bei zwischenge­ schalteter, deformierter Axialfeder 7. Die Montagekraft wird dann nicht über das Lager sondern über die oben beschriebene Anlagestelle 9 übertragen. Wenn der Außenring 1 die endgültige Position im Gehäuse 6 erreicht hat, wird die Welle 5 samt Innenring 4 wieder kräftefrei. Die Axialdruckfeder 7 drückt diese beiden Teile dann wieder zurück in die korrekte Position, wie sie in Fig. 1 ge­ zeigt wird. Durch das Lager können dann wie bei einem normalen Schrägku­ gellager wieder Radial- und Axialkräfte übertragen werden.

Die Axialdruckfeder 7 besitzt, wie Fig. 4 zeigt, eine sternförmige Gestalt. Sie besteht aus einem Zentralabschnitt 10 mit Erhebung 7" und den gleichmäßig über den Umfang verteilten Fingern 11. Durch die Erhebung 7" erfolgt eine zentrische Abstützung am Boden 4' des Innenrings 4, wobei die langen Finger 11 die Axialdruckfeder 7 im Außenring 1 zentrieren. Die Form der Axialdruckfe­ der 7 vereinfacht sich, wenn, was nicht gezeigt wird, die Erhebung am Boden 4' des Innenrings 4 angebracht wird.

Bezugszeichenliste

1

Außenring

1

' radialer Flansch des Außenringes

2

Kugeln

3

Käfig

4

Innenring

4

' radial gerichteter Flansch des Innenringes

5

Welle

6

Gehäuse

7

Axialdruckfeder

7

' leicht gekrümmter Bereich der Axialdruckfeder

7

" Erhebung der Axialdruckfeder

8

Bereich des Innenringes ohne Schulter

10

Zentraler Bereich der Axialdruckfeder

11

radialer Finger der Axialdruckfeder

Claims (4)

1. Kugellager, insbesondere für Elektromotoren, eingebaut in ein einseitig geschlossenes Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- und Außenring des Lagers auf die Welle bzw. in das Gehäuse eingepresst sind, wobei der Außenring (1) einen radial gerichteten, bis in den Bereich des Innenrings (4) sich erstreckenden Flansch (1') besitzt und der Innen­ ring (4) auf der offenen Seite des Gehäuses ohne Schulter ausgebildet ist und auf der geschlossenen Seite des Gehäuses zwischen dem Au­ ßenring (1) und dem Innenring (4) eine Axialdruckfeder (7) angeordnet ist.

2. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axial­ druckfeder (7) aus einer leicht gekrümmten Scheibe (7') mit einer zentri­ schen Erhebung (7") besteht.

3. Kugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7') im radial äußeren Bereich gleichmäßig verteilte Finger (11) besitzt.

4. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen­ ring (4) einen Innenringboden (4') aufweist und der Innenringboden (4') eine zentrische Erhebung besitzt.