DE1011676B - Waelzlager mit einem als elastisch nachgiebiges Polster wirkenden zweiteiligen Kapselgehaeuse aus plastischem Kunststoff - Google Patents

Description

• Wälzlager mit einem als elastisch nachgiebiges Polster wirkenden zweiteiligen Kapselgehäuse aus plastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem zwischen dem Lagerkörper und dem Lagergehäuse unter Spannung eingefügten elastischen Polster, das aus einem zweiteiligen Kapselgehäuse aus ölbeständigem plastischem Kunststoff, wie z. B. Polyurethan, besteht.
• Mit der Anbringung ring-, hülsen- oder kapselförmiger Polsterkörper bei Wälzlagern wird in erster Linie bezweckt, die unangenehmen und in vielen Fällen störenden Laufgeräusche von Wälzlagern dadurch zu vermeiden, daß die durch kleinste Fertigungsungenauigkeiten des Wälzlagers bei der Umlaufbewegung entstehenden regellosen Impulse durch eine elastische Zwischenlage isoliert werden, so daß sie nicht auf die das Wälzlager umgebenden metallischen Teile übertragen werden und diese Teile zu Eigenschwingungen anstoßen können, was den als Laufgeräusch abgestrahlten Körperschall verursacht. Außerdem können die elastischen Polster dazu beitragen, daß die Wälzlager nicht mehr mit der bisher für die Montage erforderlichen äußerst genauen Toleranz hergestellt zu werden brauchen.
• Wird der Polsterkörper, wie es bereits mehrfach vorgeschlagen worden ist, als den Lagerkörper völlig umschließendes Kapselgehäuse ausgebildet, dann wird außer der Schwingungsisolierung auch eine Minderung der Abstrahlung des Geräusches erzielt, die durch die Metall- auf Metallreibung der Wälzkörper an den Laufflächen verursacht wird. Zugleich bildet ein solches Kapselgehäuse einen gut abgedichteten Aufnahmeraum für das Schmiermittel, und es schützt das Wälzlager sowie das Schmiermittel gegen Verschmutzen und andere nachteilige äußere Einflüsse.
• Das Kapselgehäuse soll als elastisches Polster einerseits kleine Schwingungen niedriger Frequenzen dämpfen, was die Anwendung eines Kunststoffmaterials von einer bestimmten Federweichheit notwendig macht, andererseits darf die elastische Zusammendrückbarkeit des Polsters nur klein sein, damit keine allzu großen Verlagerungen des umlaufenden gegenüber dem feststehenden Maschinenteil eintreten können. Wenn die Auslenkung der Welle eine bestimmte Toleranz überschreitet, so würde beispielsweise bei Elektromotoren die ordnungsgemäße Umlaufbewegung des Läufers gestört und bei Antrieben mit großem Zahndruck oder mit großem Riemen- bzw. Kettenzug eine Einkapselung der Wälzlager von vornherein unmöglich sein.
• Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es notwendig, das Kapselgehäuse mit hoher Vorspannung zwischen Wälzlagerkörper und Lagergehäuse in die Lagerstelle einzubauen. Die in jüngster Zeit entwikkelten ölbeständigen, elastischen Kunststoffe, die eine spezifische Belastbarkeit von 100 kg/cm2 und mehr haben, gestatten das ohne weiteres, während die noch vor wenigen Jahren ausschließlich verfügbaren Werkstoffe keine große Vorspannung zuließen, da ihre spezifische Belastbarkeit, z. B. die von Naturgummi, das für die Einkapselung von Wälzlagern schon wegen seiner Nichtbeständigkeit gegen Öl- und Fetteinflüsse nicht anwendbar ist, bei etwa 4 kg/cm2 und die von Kunstgummi bei etwa 12 kg/cm2 liegt.
• Bei früheren Vorschlägen zur Einkapselung von Wälzlagern hat man sich daher damit begnügt, einem elastischen Polsterring nur gerade eine solche Spannung zu geben, daß er ein Mitdrehen des einen Laufringes des Wälzlagers verhindert. Derartige als Lagerbremsen anzusprechende Anordnungen sind aber nur für Lager mit kleinen Belastungen anwendbar und würden bei Wälzlagern mit größeren Belastungen zu den oben geschilderten Verlagerungsschwierigkeiten führen. Im übrigen erschien es auch im Hinblick auf die Montage des Lagers und des Polsterkörpers geboten, die Vorspannung des elastischen Polsterkörpers möglichst klein zu halten.
• Nach der Erfindung- wird eine große Vorspannung des in bekannter Weise zweiteilig ausgebildeten Kapselgehäuses, wenn es zusammen mit dem Wälzlager in die Lagerstelle eingebaut wird, dadurch erreicht, daß das Kapselgehäuse in der Längsrichtung der Welle, vorzugsweise in der Wellenebene, so unterteilt ist, daß die beiden Kapselhälften bei der Montage durch den Lagerdeckel mit großem Preßdruck in der Teilungsfuge gegeneinander und in die Lagerstelle hineingedrückt werden, wobei gegeneinanderliegende Flansche beider Kapselhälften mit Vorsprüngen und nutenförmigen Ausnehmungen ineinandergreifen können. Durch die erfindungsgemäße Unterteilung ist somit die für die Anwendbarkeit von elastischen Kapselgehäusen bei Wälzlagern in fast allen Fällen, zu stellende Forderung erfüllt, daß die Montage eines gekapselten Wälzlagerkörpers keine wesentlich größeren Schwierigkeiten und Umständlichkeiten -bereiten darf als die Montage eines nicht eingekapselten Wälzlagers. Mit der vollkommenen Abdichtung der gegenseitigen Anlageflächen beider Kapselhälften wird außerdem der Vorteil erreicht, daß Schmiermittelverluste gänzlich ausgeschlossen sind.
• Die außerordentlich feste, dauerhafte Einspannung des elastischen Kapselgehäuses verhindert eine unzulässig große Verlagerung der Welle bzw. des Wälzlagerkörpers durch die auf das Wälzlager wirkenden Kräfte, ohne daß die Hauptaufgabe des Kapselgehäuses eine Einbuße erleidet, die darin besteht, daß das Kapselgehäuse als schwingungsdämpfendes und geräuschminderndes Polster wirksam werden soll.
• Der vorstehend erläuterte Erfindungsgedanke kann auch in der Weise verwirklicht werden, daß das Kapselgehäuse eine als Ringscheibe ausgebildete, vom anderen Kapselgehäuseteil abnehmbare Seitenwand aufweist, die beim Anbringen des die Lagerstelle abschließenden Ringdeckels in den Außenmantelteil des Kapselgehäuses fest eingeklemmt wird.
• Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, die Innenflächen der beiden Seitenwandungen des zweiteiligen Kapselgehäuses in Kegelstumpfform mit zur Welle hin größer werdendem gegenseitigem Abstand auszuführen, so daß das an den Seitenwandungen abwärts fließende Schmiermittel der tiefsten Stelle des Wälzlagers zugeführt wird. Das auf diese Maßnahme gerichtete Schutzbegehren des Anspruches 3 gilt nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
• In den gezeichneten Beispielen ist ein nach Norm ausgeführtes einreihiges Querlager vorgesehen, dessen äußerer Laufring mit a, dessen innerer Laufring mit b und die zwischen den beiden Laufringen angeordneten Wälzkörper, die beispielsweise Kugeln sein können, mit c bezeichnet sind.
• Der innere Laufring b ist, wie üblich, auf der Welle d bis zur festen Anlage gegen eine Schulter aufgeschoben, während der äußere Laufring a in der für ihn vorgesehenen Lagerstelle f des entweder geteilt ausgeführten oder mit einem zentrierten Ring g bzw. Deckel ausgerüsteten Lagergehäuse h Aufnahme findet.
• In Fig. 1 weist das Dämpfungselement i ein U-förmiges Querschnittsprofil auf. Die ringscheibenförmigen Seitenwandungen i1 sind so lang bemessen, daß sie über die ganze Höhe des Wälzlagers a, b, c reichen und mit ihren bundartig verdickten Innenrandkanten i2 dichtschließend gegen die Welle d anliegen. Das so zu einem Kapselgehäuse für das Wälzlager ausgestaltete Dämpfungselement ist in einer durch die Wellenmittellinie gehenden Ebene unterteilt, wie insbesondere Fig. 2 der Zeichnung erkennen läßt, in welcher das Kapselgehäuse in Stirnansicht dargestellt ist. Die beiden Kapselhälften sind an den Teilungsstellen der ringscheibenförmigen Seitenwandungen i1 mit Flanschen i3 versehen, für deren Aufnahme in den Flanschen des Lagergehäuses h, welches in der bei Gleitlagern bekannten Weise in der Längsrichtung unterteilt ist, entsprechende Ausnehmungen gebildet sind. Der eine (in Fig. 1 der obere) Flansch i3 ist an der Fläche, mit welcher er am Gegenflansch anliegt, mit einem breiten mittleren Vorsprung i4 ausgeführt; welcher in einer nutförmigen Ausnehmung i5 des Gegenflansches Platz findet. Beim Zusammenbau der beiden Lagergehäusehälften werden die vorher um das Wälzlager a, b, c herumgelegten beiden Kapselhälften durch Anziehen der Flanschschrauben des Lagergehäuses h stark zusammengepreßt und fest in der Lagerstelle f des Lagergehäuses h eingespannt. Bei diesem Vorgang werden die Randkanten i2 der Seitenwandungen i1 des Kapselgehäuses dichtschließend gegen die Welle angepreßt und beide Kapselhälften mit ihren durch Vor- und Rücksprung ineinandergreifenden Flanschen i3 fest aufeinandergedrückt.
• Die Innenflächen i6 der beiden Seitenwandungen i1 des Kapselgehäuses liegen auf zwei Kegelmantelflächen, deren gegenseitiger Abstand zur Welle d hin zunehmend größer wird. Hiermit wird erreicht, daß das im Kapselgehäuse befindliche flüssige Schmiermittel stets der tiefsten Stelle des Wälzlagers a, b, c zufließt und eine ständige Schmierung der umlaufenden Teile des Wälzlagers stattfindet.
• Das in Fig. 3 gezeichnete kapselförmige Dämpfungselement unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform dadurch, daß an Stelle einer Querteilung des ganzen Kapselgehäuses eine abnehmbare Anordnung der einen ringscheibenförmigen Seitenwandung i1' vorgesehen ist. Diese wird in die ringförmige Öffnung des anderen Teiles des Kapselgehäuses eingepreßt, nachdem dieser Teil zuvor mit dem Wälzlager a, b, c zwischen der Welle d und der Lagerstelle f des Lagergehäuses h, welches in diesem Falle nicht unbedingt geteilt, sondern mit einem zentrierten Abschlußring g oder Abschlußdeckel ausgeführt sein kann, unter Zusammenpressen eingesetzt worden ist: Auch hierbei schließt das Kapselgehäuse das Wälzlager nach außen hin hermetisch ab.
• Für die Montage kapselförmig gestalteter Dämpfungselemente nach Fig. 3 bedarf es einer geeigneten Spezialeinrichtung, welche ohne große Schwierigkeiten das Einsetzen der Kapselgehäuseteile unter Spannung zwischen der Lagerstelle f des Lagergehäuses h und der Welle d ermöglicht. Die Kapselgehäuse können mit den Wälzlagern als zu ihnen gehörige Einbauteile gleich mitgeliefert werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wälzlager mit einem unter Spannung an der Lagerstelle angebrachten, als elastisch nachgiebiges Polster wirkenden zweiteiligen Kapselgehäuse aus ölbeständigem, plastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselgehäuse (i, i1, i2) in der Längsrichtung der Welle (d), vorzugsweise in der Wellenebene, so unterteilt ist, daß die beiden Kapselhälften bei der Montage durch den Lagerdeckel (h bzw. g) mit großem Preßdruck in der Teilungsfuge gegeneinander und in die Lagerstelle hineingedrückt werden, wobei gegeneinanderliegende Flansche (i3) beider Kapselhälften mit Vorsprüngen (i4) und nutenförmigen Ausnehmungen (i5) ineinandergreifen können.
2. 2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselgehäuse (i, il, i2) eine als Ringscheibe ausgebildete, vom anderen Kapselgehäuseteil abnehmbare Seitenwand (il') aufweist, die beim Anbringen des die Lagerstelle abschließenden Ringdeckels (g) in den Außenmantelteil (i) des Kapselgehäuses fest eingeklemmt wird,
3. 3. Wälzlager nach Anspruch 1 .und gegebenenfalls nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen (i.) der beiden Seitenwan- Jungen (i1) des Kapselgehäuses (i, il, i2) in Kegelstumpfform mit zur Welle (d) hin größer werdendem gegenseitigem Abstand ausgeführt sind, so daß das an den Seitenwandungen abwärts fließende Schmiermittel der tiefsten Stelle des Wälzlagers (a, b, c) zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patenschriften Nr. 849 045; 215 797; britische Patentschrift Nr. 528 648; schweizerische Patentschrift Nr. 250 984; französische Patentschriften Nr. 877 688, 514 178.