DE2012079A1

DE2012079A1 - Spielfreies Wälzlager

Info

Publication number: DE2012079A1
Application number: DE19702012079
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pitner Alfred Paris Nadella F\ieil 5"alwAiscRr Frankreichv
Current assignee: Roulements Nadella Sa Vierzon Fr
Priority date: 1969-03-14
Filing date: 1970-03-13
Publication date: 1970-11-05
Also published as: US3630586A; GB1259413A; FR2036443A5; CS162752B2; DE2012079C2; JPS4812492B1; ES185873U; AT298171B; ES185873Y

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann 20120/9

Dr. R. Koenlgsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.

PATENTANWÄLTE

TELEFON: SAMMEL-NR. 22S3At oh„k.

„.,.. _^ β MÖNCHEN 2,

TELEXS₂₉₉₇₉ BFIAUHAUSSTrÄssE 4/IH

TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN »1139

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER

5/M
793/69

Alfred PITKER, Paris, Frankreich und KADMiLA, Rueil-Malmaison, Frankreich

Spielfreies Wälzlager.

Die Erfindung betrifft ein Nadel- oder Rollenlager, dessen eine Rollbahn aus einem dünnen Ring mit im Winkel verteilten Bereichen, besteht^ die einer elastischen Radialverformung in einem Sinne unterworfen sind, daß auf eine I Verringerung des UmlaufSpieles der Wälzkörper bzw. Nadeln hingewirkt wird. Die elastische Verformung erfolgt dadurch, daß die genannten Bereiche auf Stützen angeordnet sind, die von einer zu dem Ring konzentrischen Hülse gebildet werden, die in der Bohrung der lagerhalterung angebracht ist.

Eine solche Unordnung ist in der französischen Patentschrift 1 507 257 beschrieben, die im übrigen vorschlägt, daß die Stützenanordnung elastisch sein soll, und zwar auf die Weise, daß die verformten Bereiche des Ringes eine geeignete Elastizität erhalten, und daß die Nadeln bei ihrem Umlauf diese Bereiche im entgegengesetzten Sinne elastisch verformen kön-

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nen, so daß die Beanspruchungen der !Tadeln gering bleiben.

Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Rollenlagers, dessen radiales Spiel gering oder gleich. Null oder sogar negativ ist, das einen bemerkenswert verringerten radialen Raumbedarf hat und das insbesondere aufgrund der Verwendung von technischen Hassenteilen einfacher Art mit für das Gebiet der Lager ungewöhnlich großen Toleranzen wirtschaftlich herzustellen ist.

Das erfindungsgemäße Lager zeichnet sich dadurch aus, daß die Hülse, die dünnwandig ausgebildet ist, zumindest eine starre Stütze besitzt, die durch Tiefziehen muldenförmig ausgebildet ist und sich ihrerseits gegen die Bohrung abstützt, und durch zumindest eine elastische Stütze, die aus einem bogenförmigen Element gebildet wird, dessen Bogenradius größer als der des Ringes und der Bohrung ist und das sich mit seinen beiden Enden gegen die Bohrung abstützt und im Scheitelpunkt radial gegen den Ring drückt.

Die Hülse ist vorzugsweise aus gewalztem Metall, wie Blech oder Bandeisen, hergestellt oder in Rohrform gezogen. Bei dieser !Technik und zur Eliminierung der Dickentoleranzen des Ausgangsmaterials, z.B. des Bleches, stellt man durch die Festlegung des Tiefziehwerkzeuges einen annähernd konstanten Abstand zwirnen dem allgemeinen Durchmesser der äußeren Oberfläche der Hülse und deren inneren Oberfläche gegenüber der Ausziehung her. Die innere Verformungstiefe wird systematisch nicht gemessen, da sie von den Dickentoleranzen des verwendeten Materials abhängt.

Sin erfindungsgemäß gebautes Lager kann entweder allein oder in Form eines Lagerpaares, z.B. bei elektrischen Vorrichtungen oder Apparaten, verwendet werden, bei denen nur eine leichte Radialbelastung auf das Lager einwirkt, aber bei denen die Position der Welle im Verhältnis zu der Gesamtanordnung der

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Vorrichtung mit einer hohen und dauerhaften Genauigkeit festgelegt werden muß, und zwar entweder wegen der Anforderungen des elektrisctLsn Wirkungsgrades (Luftspalt), oder wegen der Winkelstellung eines Steuerkontaktes, wobei die Genauigkeit dieser Winkelstellung unmittelbar von dem Fehlen eines feinen Lagerspieles abhängt. Eine solche Vorrichtung oder ein solcher Apparat, kann ein Zünder-(Unterbrecher oder Zündverteiler) eines Explosionsmotors sein. ."...-■

Das Element, das die elastische Stütze bildet, kann aus einem der entsprechend ausgebildeten Abschnitte der Hülsenwand oder auch aus einem von der Hülse getrennten Federblfitt bestehen, das J mit seinen Enden in Ansätzen angeordnet ist, die in der Hülsenwand ausgebildet sind. Indem man einer so-.chen Feder eine geeignete Elastizitätscharakteristik gibt, insbesondere indem man die Länge der Feder auswählt* erhält man die Vorspanriüngsbedingungen der beweglichen Elemente des Lagers in den durch die Ausziehung oder die Ausziehungen sowie durch den aktiven Bereich äer Feder bestimmten Bereichen, deren untere und obere Grenzen trotz ausreichend großer Fertigungstoleranz die Herstellung eines Lagers mit vorbestimmtem Radialspiel gestatten, und deren Charakteristiken erhalten bleiben, selbst im Falle des Verschleißes oder einer eventuellen Veränderung der Teile durcn Nachgeben oder Verformung.

Die Hülse aus dünnem Blech kann vorteilhaft durch Stanzen und/oder Biegen; mit Flanschen oder Ansätzen versehen sein, die den Lagerring und die gegebenenfalls in einem Käfig enthaltenen Wälzkörper axial festhalten. Diese Möglichkeit gestattet die Verwendung einen Ringes cane Badialxlausehs und feiglich, sin wirtschaftliches Herstellungsverfahren. Die an der Hülse ausgebildeten Ansätze oder Flansche können auch . die Ausbildung eines Abdichtungssystems erleichtern, bei dem ein Schmiermittel im Inneren des Lagers eingeschlossen und dieses gegen jede Verschmutzung von außen geschützt wird.

Im folgenden werden beispielsweise Ausführungsformen der Er-

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findung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Pig. 1 ist ein Längsschnitt einfjr Anordnung mit zwei lagern und derselben Hülse innerhalb einer einzigen Halterung; Pig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. '3 ist eine Teilansicht eines Blechstückes,aus dem (lie Hülse gemäß Fig. 1 und 2 hergestellt ist;

Pig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie 4-4 in Pig. 3;

Pig. 5 zeigt den Sonderfall, bei dem die Hülse und der Laufring aus einem Teil bestehen;

Pig. 6 zeigt eine andere Ausführung3form des erfindungsgemäßen Lagers.

Jedes der Lager 1 der Fig. 1 ist zwischen einer Welle A und einer Halterung oder Nabe B angeordnet. Es enthält einen Ring 2 aus dünnem Stahl, der eine zylindrische Form besitzt und innerhalb einer einzigen Hülse 3 angeordnet ist, die in die Bohrung 4 der Halterung B eingesetzt ist. Die Hülse 3 wird herges+ellt, indem ein Blechstück,wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, aufgerollt wird, das in Höhe jedes Laufkranzes der Nadeln 6, die in einem Käfig 7 enthalten sind, zwei Bereiche und b besitzt, die durch Tiefziehen einer dauernden, radialen Verformung unterworfen worden sind, durch die sie die Form einer rectteckigen Mulde erhalten haben. Die rechteckigen Mulden haben verhältnismäßig

kleine Abmessungen der Art, daß ihre Seitenwände 8 VerQteifunßßripbilden, aufgrund deren die Bereiche a und b steife Stützen für

den Ring 2 darstellen _t/Ea ist vorteilhaft, wenn durch geeignete · Gestaltung des Ziehwerkzeuges die Radialentfernung f zwischen der Oberfläche 5 dsr Ringstütze und der äußeren Oberfläche 5s. die von der Bohrung gehalten wird, konstant und unabhängig von der Blechstarke ist.

Zwei in der Hülse 3 durch Ziehen ausgebildete Ausbuchtungen d und e, die sich gleichfalls auf der Höhe jeder der Nadelkränze 6 befinden und in gleichem Winkelabstand von den Mulden a und b angeordnet sind, bilden die Umfangs-Stützpuukte für eine Blatt-

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feder 9, deren Krümmungsradius größer als der des Ringes .2 ist, und die in der Mitte radial gegen den Ring 2 gedrückt wird. Die Feder bildet so eine elastische Stütze für den Ring, die · mit den starren Stützen a und b ein System .bildet, das auf die drei entsprechenden Bereiche p,q und r des Ringes elastische Verformungen ausübt, die das ringförmige Spiel für den Umlauf der zwischen den Laufbahnen 11 und 12 verringern oder negativ machon, woba die. lauf bahnen 11 und 12 auf der inneren Oberfläche des Ringes 2 und der äußeren Oberfläche der Welle A angebracht sind.

Für die seitliche Führung der Ringe 2, die keinen Flansch aufweisen, sind Ansätze 13 und 14 durch Stanzen und/oder Biegen des Blech Stückes nach Fig. 3 und 4 an der Hülse 3 ausgebildet.

In Fig. 5 wird die äußere laufbahn 11 für die Wälzkörper oder Nadeln 6 direkt durch die Innenfläche der Hülse 3 gebildet, deren Wand ebenfalls die Blattfeder 19 darstellt, die radial die Wälzkörper oder Nadeln 6 drückt. Man kannschlif>ßlieh in der Mitte des zylinderförmigen Segments 19 der Hülse 3 einen Ansatz vorsehen, in dessen Höhe die Spielverringerung des NadelUmlaufes erfolgt, wie es in Fig. 3 der französischen Patentschrift 1 215 616 dargestellt ist. |

Die Fig. 6 zeigt eine Zwischenlösung zwischen denen der Fig. 2 und 5. Die Feder, die die elastische Stützung der Hülse_ bestimmt und die Verformung des Ringes 2 bewirkt, wird durch das Segment 29 der Hülse 3 gebildet, die über einen weiten Winkelbereich ausgedehnt ist und radial im Inneren gegen den Ring 2 drückt.

Vorzugsweise werden die Enden des Blech Stückes "nach dem Aufrollen nicht verschweißt, so daß die Hülse 3 bei 16 geschlitzt bleibt, wodurch sie sich an die ungenaue Bohrung .4 der Halterung anpassen kann. Die Bohrung kann für bestimmte Verwendungszwecke, wie etwa für elektrische Maschinen, mit einer verhältnismäßig kleinen^Genauiske:iim Hinblick auf eine wirtschaftliche Fertigung hergestellt werden. .

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Claims

Patentansprüche

Nadel-oder Rollenlager,dessen eine Laufbahn aus einem dünnen Ring mit winkelförmig verteilten Bereichen besteht, die einer elastischen Radialverformung in dem Sinne unterworfen werden, daß das Umlaufspiel der Nadeln verringert wird, indem diese Bereiche auf Stützen angeordnet werden, die durch eine Hülse gebildet werden, die zu dem Ring kon-" zentrisch und in der Bohrung einer Lagerrabe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3), die dünne Wände besitzt, zumindest eine atari© Stütze aufweist, die durch eine muldenförmige Ausziehung (a,b) gebildet wird, daß sich die Hülse (3) gegen die Bohrung (4) abstützt, und daß die Hülse (3) zumindest eine elastische Stütze besitzt, die aus einem bogtnförmigen Element (9_f19_f29) gebildet wird, dessen Krümmungsradius größer als der des Ringen (2) und der Bohrung (4) ist, wobei sich die beiden äußeren Enden der elastischen Stütze gegen die Bohrung abstützen und diese in der Mitte radial gegen den Ring gedrückt wird,

Jk 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausziehung (a,b), die eine starre Stütze bildet, zwischen ihrer Oberfläche (5), die die Ringstütze bildet, und ihrer Oberfläche 5a, die sich gegen die Bohrung abstürzt, einen Abstand (f) aufweist, der genau konstant und unabhängig von der Blechstärke ist.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Stütze (29) aus einem Segment der Hülse (3) gebildet wird, dessen Umfangsausdehnung durch direkte Abstützung in der Bohrung begrenzt ist.

4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicke des Segmentes entsprechend der Umfangsausdehnung ändert.

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5. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Eigenschaften des Segmentes (29) durch eine selektive thermische Behandlung abgeändert sind.

6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Stütze durch ein gewölbtes Blatt (9) gebildet wird, das eine Feder darstellt, die von der Hülse (3) getrennt ist und sich in Umfang sr ichtung an den beiden raiialen Ansätzen (d,c) der Hülse abstützt.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) eine stark elastische Charakteristik besitzt, und zwar insbesondere aufgrund ihrer erheblichen TJmfangslänge, j die vorzugsweise einem Umfangswinkel von mehr alö 90° entspricht.

8. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß tier Lagerring (2) glatt (ohne Plansch) ausgebildet ist, und daß die Hülse radiale Ansätze (13,14) aufweist, die den Ring (2) und die Fädeln (6), die gegebenenfalls in einem Käfig (7) enthalten sind, axial festhält.

9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteansätze (14,13) durch Stanzen und/oder Biegen des Bleches hergestellt werden, aus dem die Hülse durch Aufrollen angefertigt wird.

10. Lager nach'Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (13,14) iflit einem Dichtungssystem zusammenwirken, das in das Lager eingebracht ist.

11. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus einem Rohr hergestellt ist.

12. Lager nach Anspruch 1, dadurdh gekennzeichnet, daß die Hülse (3) durch Aufrollen eines dünnen Bleches hergestellt ist.

13. Lager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) einen Längsschlitz (11) besitzt, der eine elastische Anpassung an die Bohrung (4) der Halterung gestattet.

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14·' Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (;>) die Aufnahme eines weiteren Lagers gestattet.

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