DE19628669A1

DE19628669A1 - Adjustable rotatable spherical bearing

Info

Publication number: DE19628669A1
Application number: DE1996128669
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dinkelmann; Peter Mann
Original assignee: Zinser Textilmaschinen GmbH
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-01-22

Abstract

The bearing (2) supports a shaft (1) and is held by a fixture (3) with concave spherical surfaces (4). The bearing support can be expanded by a wedge (6) under the pressure exerted by the axial adjustment from a tightened nut (5). The consequential outward expansion is taken up by the inner ring (20) bearing (3) section. The bearing support (2) is a slotted ring consisting of a number of segments (2.1,2.2,2.3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstellbares Drehlager, mit auf einer Welle angeordnetem Lagerträger mit sphärischem, innerhalb eines Lagerteils gelagertem Außenumfang.The invention relates to an adjustable pivot bearing, with a bearing bracket arranged on a shaft with spherical, outer circumference stored within a bearing part.

Als Stand der Technik ist bereits ein sog. sphärisches Lager mit einem inneren und einem äußeren Laufring bekannt (DE-OS 25 01 849). Hierbei ist die innere Oberfläche des äußeren Lauf ringes eine konkave, sphärische Fläche, wohingegen die äußere Oberfläche des inneren Laufringes eine komplementäre konvexe sphärische Oberfläche besitzt. Es findet ein sog. inneres Bauteil Anwendung, welches als zylinderförmige Spule ausgebil det ist. Dieses innere Bauteil ist frei drehbar innerhalb eines äußeren Bauteils montiert. Eine Winkeleinstellbarkeit ergibt sich zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil.A so-called spherical bearing is already state of the art known with an inner and an outer race (DE-OS 25 01 849). Here is the inner surface of the outer barrel ring has a concave, spherical surface, whereas the outer Surface of the inner race is a complementary convex has a spherical surface. It finds a so-called inner Component application, which is designed as a cylindrical coil det. This inner component is freely rotatable within of an outer component. An angle adjustability results between the inner and the outer component.

Weiterer Stand der Technik ist ein sog. Pendel-Wälzlager (DE- OS 27 17 015) bei welchem der Innenring einen im wesentlichen rohrförmigen Körper aufweist, wohingegen der Außenring eine Kugelkalotte als Außenlaufbahn für zwei Reihen von Wälzkörpern besitzt. Es handelt sich hier um eine spezielle Gestaltung eines Wälzlagers.Another state of the art is a so-called spherical roller bearing (DE- OS 27 17 015) in which the inner ring is essentially one has tubular body, whereas the outer ring Spherical ball as an outer raceway for two rows of rolling elements owns. This is a special design of a rolling bearing.

Zum Stand der Technik zählt außerdem ein als Kalottenlager ausgebildetes Gleitlager (EP 0 490 235 A1). Dieses Gleitlager dient insbesondere für Rotorwellen von Elektromotoren, wobei als Gleitlagersitz ein Lagerkörper Anwendung findet, welcher an seinem Umfang kugelförmig oder ballig gestaltet ist. Am Umfang sind Ausnehmungen vorgesehen, damit sich der Lagerkör per mit geringstem Montageaufwand in eine Halterung hinein drücken läßt.The state of the art also includes a spherical bearing formed plain bearing (EP 0 490 235 A1). This plain bearing is used especially for rotor shafts of electric motors, whereby a bearing body is used as a plain bearing seat, which is spherical or crowned at its circumference. At the Extentions are provided so that the storage module into a holder with minimal installation effort lets press.

Weiterhin ist eine justierbare Schrägkugellageranordnung be kannt (DE 39 36 589 A1). Diese Anordnung dient für feinmecha nische Geräte und umfaßt einen Innenring sowie einen Außen ring. Der Außenring besitzt eine zweite konkave, sphärische oder kegelige Fläche, welche mit einer konvexen sphärischen Fläche eines im Gehäuse angeordneten Kugelsegments in Wirk verbindung steht.Furthermore, an adjustable angular contact ball bearing arrangement is knows (DE 39 36 589 A1). This arrangement serves for feinmecha African devices and includes an inner ring and an outer ring. The outer ring has a second concave, spherical or conical surface, which with a convex spherical Area of a spherical segment arranged in the housing connection stands.

Im Hinblick auf den vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein einstellbares Drehlager der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und guter Einstellbarkeit bei Verbindung eines Wellenzapfens mit einem Lagerteil eine sich über einen großen Bereich erstreckende Winkeleinstellbarkeit gewährlei stet.With regard to the aforementioned prior art, there is Object of the present invention in an adjustable To create pivot bearings of the type mentioned, which at simple structure and good adjustability when connected a shaft journal with a bearing part one over a Ensure a wide range of angle adjustability continuous

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der sphärische Lagerträger über mindestens ein axial verstellbares Spannglied durch mindestens ein kegeliges Spreizstück aufweit bar und mit dem als Innenring des Lagers ausgebildeten Lager teil verspannbar ist. Durch das Zusammenwirken des Spanngliedes mit dem Spreizstück wird eine kraft- und form schlüssige Verbindung zwischen dem Innenring des Lagers und dem Wellenzapfen hergestellt, wobei mit Hilfe des sphärischen Außenumfanges eine gute Winkeleinstellbarkeit gewährleistet ist.This object is achieved in that the spherical bearing bracket via at least one axially adjustable Tendon expanded by at least one conical expansion piece bar and with the bearing designed as the inner ring of the bearing is partially braced. By the interaction of the Tendon with the expansion piece becomes a force and form coherent connection between the inner ring of the bearing and the shaft journal, using the spherical Outside circumference ensures good angle adjustability is.

Der eingangs genannte Stand der Technik weist z. T. Lager auf, die selbsteinstellend sind, d. h. die frei schwenkbar sind und demgemäß von selbst in diejenige Stellung schwenken, die ihnen von der Welle, die sie lagern, aufgedrückt wird. Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Lager einstellbar und in der eingestellten Lage fixierbar, woraus die vorgenannten Vorteile resultieren.The prior art mentioned at the outset has, for. T. stock, which are self-adjusting, d. H. which are freely pivotable and accordingly swivel into the position that you want is pushed on by the wave they support. In contrast for this purpose, the bearing according to the invention is adjustable and in the set position fixable, from which the aforementioned advantages result.

Der Lagerträger kann entweder als geschlitzter Ring ausgebil det sein oder aus mehreren Einzelsegmenten bestehen. The bearing bracket can either be designed as a slotted ring det be or consist of several individual segments.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen einem Zapfen der Welle und des kegelig ausgebildeten Innenumfangs des Lagerträgers eine kegelige, durch das Spannglied beauf schlagbare Hülse als Spreizstück angeordnet werden, wobei der Lagerträger auf der dem Spannglied gegenüberliegenden Seite an eine Schulter der Welle anliegt.According to one embodiment of the invention, a Journal of the shaft and the tapered inner circumference the bearing bracket a conical, by the tendon beatable sleeve can be arranged as an expansion piece, the Bearing bracket on the side opposite the tendon one shoulder of the shaft rests.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß der Lagerträger auf einem kegelig ausgebildeten Zapfen der Welle lagert und an einer Stirnfläche von dem Spannglied beaufschlagbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Stirn fläche des Lagerträgers und dem Spannglied ein Zwischenstück angeordnet sein.Alternatively, there is also the possibility that the bearing bracket on a tapered pin of the shaft and on an end face can be acted upon by the tendon. In Another embodiment of the invention can be between the forehead area of the bearing bracket and the tendon an intermediate piece be arranged.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Mög lichkeit gegeben, auf einem Zapfen der Welle beidseitig des Lagerträgers ein Spreizstück zu lagern, wobei das eine Spreiz stück gegen eine Schulter der Welle anliegt und das andere Spreizstück von dem Spannglied beaufschlagbar ist. Beide Spreizstücke können jeweils durch ein gemeinsames Spannglied beaufschlagbar sein. Der Innenring des Lagers kann entweder Teil eines an sich bekannten Wälzlagers oder Teil eines an sich bekannten Gleitlagers sein.According to another embodiment of the invention, the poss given, on a pin of the shaft on both sides of the Bearing carrier to store an expansion piece, which is a spread piece against one shoulder of the shaft and the other Expansion piece can be acted upon by the tendon. Both Spreading pieces can each by a common tendon be acted upon. The inner ring of the bearing can either Part of a rolling bearing known per se or part of an be known plain bearing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments described in more detail. In the Show drawing:

Fig. 1 einen Mittelschnitt durch ein einstellbares Drehlager, Fig. 1 is a center section through an adjustable pivot bearing,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Ausführungsmöglichkeiten eines einstellbaren Drehlagers im Mittel schnitt. Cut FIGS. 3 and 4 two different possible embodiments of an adjustable pivot bearing in the middle.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte einstellbare Drehlager be steht im wesentlichen aus einem auf einer stillstehenden Welle 1 angeordneten Lagerträger 2, einem als Innenring 20 ausgebil deten Lagerteil 3, einem Wälzlager 30 und einer darauf ange ordneten Laufrolle 40. Über diese Laufrolle 40 läuft ein Rie men 50.The adjustable pivot bearing shown in FIGS. 1 and 2 essentially consists of a bearing bracket 2 arranged on a stationary shaft 1 , a bearing part 3 designed as an inner ring 20 , a roller bearing 30 and a roller 40 arranged thereon. A belt 50 runs over this roller 40 .

Über einen Sprengring 41 sowie eine Schulter 42 ist der Innen ring der Laufrolle 40 am Wälzlager 30 fixiert.About a snap ring 41 and a shoulder 42 , the inner ring of the roller 40 is fixed to the roller bearing 30 .

Der Lagerträger 2 weist einen sphärischen Außenumfang 4 auf, auf welchem mit einer entsprechenden Gegenfläche das Lagerteil 3 gelagert ist.The bearing bracket 2 has a spherical outer circumference 4 on which the bearing part 3 is mounted with a corresponding counter surface.

Die stillstehende Welle 1 besitzt einen Zapfen 1.1, auf wel chem beidseitig des Lagerträgers 2 ein Spreizstück 6.2 und 6.3 mit kegeligen Flächen gelagert ist. Beide Spreizstücke 6.2 und 6.3 sind durch ein Spannglied 5 in Form einer Mutter direkt bzw. indirekt beaufschlagbar, welche auf einem Gewinde 11 des Zapfens 1.1 angeordnet ist. Das Spreizstück 6.2 beaufschlagt eine Schulter 7 zwischen dem Zapfen 1.1 und der Welle 1.The stationary shaft 1 has a pin 1.1 , on which chem a spreader 6.2 and 6.3 is mounted on both sides of the bearing bracket 2 with tapered surfaces. Both expansion pieces 6.2 and 6.3 can be acted upon directly or indirectly by a tendon 5 in the form of a nut which is arranged on a thread 11 of the pin 1.1 . The expansion piece 6.2 acts on a shoulder 7 between the pin 1.1 and the shaft 1 .

Die kegeligen Flächen der Spreizstücke 6.1 und 6.2 wirken auf den sphärischen Lagerträger 2, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 aus drei Einzelsegmenten 2.1, 2.2 und 2.3 besteht.The conical surfaces of the expansion pieces 6.1 and 6.2 act on the spherical bearing bracket 2 , which in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 consists of three individual segments 2.1 , 2.2 and 2.3 .

Mit Hilfe des axial verstellbaren Spanngliedes 5 werden über die kegeligen Flächen der Spreizstücke 6.1 und 6.2 die Einzel segmente 2.1, 2.2 und 2.3 des Lagerträgers 2 beaufschlagt, wodurch dieser sphärische Lagerträger 2 mit dem als Innenring 20 des Lagers ausgebildeten Lagerteil 3 in der winkelgerechten Lage verspannt wird. Die Welle 1 kann daher in bezug auf die Laufrolle 40 von vornherein in positionsgerechter Lage ju stiert werden. With the help of the axially adjustable clamping member 5 , the individual segments 2.1 , 2.2 and 2.3 of the bearing bracket 2 are applied to the conical surfaces of the expansion pieces 6.1 and 6.2 , whereby this spherical bearing bracket 2 is braced in the angular position with the bearing part 3 designed as the inner ring 20 of the bearing becomes. The shaft 1 can therefore be stored in relation to the roller 40 from the outset in the correct position.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 zwei Spreiz stücke 6.1 und 6.2 Anwendung finden, offenbart Fig. 3 eine andere Ausführungsform, bei welcher das Spreizstück 6 als eine durch das Spannglied 5 beaufschlagbare Hülse 6.1 ausgebildet ist. Diese Hülse 6.1 befindet sich zwischen dem Zapfen 1.1 der stillstehenden Welle 1 und dem kegelig ausgebildeten Innen umfang des Lagerträgers 2, d. h. der drei Einzelsegmente 2.1, 2.2 und 2.3.While two expansion pieces 6.1 and 6.2 are used in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, FIG. 3 discloses another embodiment in which the expansion piece 6 is designed as a sleeve 6.1 which can be acted upon by the tensioning element 5 . This sleeve 6.1 is located between the pin 1.1 of the stationary shaft 1 and the tapered inner circumference of the bearing bracket 2 , that is, the three individual segments 2.1 , 2.2 and 2.3 .

Die Hülse 6.1 wird durch das Spannglied 5 beaufschlagt, wobei der Lagerträger 2 bzw. dessen drei Einzelsegmente auf der dem Spannglied 5 gegenüberliegenden weite gegen eine Schulter 7 der Welle 1 anliegt bzw. anliegen. Durch Drehen des Spannglie des 5 auf dem Gewinde 11 des Zapfens 1.1 kann die Hülse 6.1 in den aus den Einzelsegmenten bestehenden Lagerträger 2 hinein geschoben werden, wodurch der Innenring 20 mit dem Lagerträger 2 bzw. mit dessen Einzelsegmenten 2.1, 2.2 verspannt wird.The sleeve 6.1 is acted upon by the tensioning member 5 , the bearing bracket 2 or its three individual segments abutting against the shoulder 7 of the shaft 1 on the width opposite the tensioning member 5 . By turning the tension member of 5 on the thread 11 of the pin 1.1 , the sleeve 6.1 can be pushed into the bearing bracket 2 consisting of the individual segments, whereby the inner ring 20 is braced with the bearing bracket 2 or with its individual segments 2.1 , 2.2 .

Da der Zapfen 1.1 über den sphärischen Außenumfang 4 des La gerträgers 2 in der Gegenfläche des Innenrings 20 bzw. dessen Einzelsegmenten 2.1 und 2.2 verspannt wird, läßt sich wiederum auf einfache Weise eine gute Winkeleinstellbarkeit zwischen dem Lager 40′ und der Welle 1 erzielen.Since the pin 1.1 is clamped over the spherical outer circumference 4 of the bearing 2 in the mating surface of the inner ring 20 or its individual segments 2.1 and 2.2 , good angle adjustability between the bearing 40 'and the shaft 1 can again be achieved in a simple manner.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 lagert der Lagerträger 2 auf einem kegelig ausgebildeten Zapfen 1.2 der stillstehenden Welle 1 und wird an einer Stirnfläche 10 über ein Zwischen stück 8 von dem Spannglied 5 beaufschlagt. Wiederum finden mehrere Einzelsegmente 2.1 usw. bezüglich der Gestaltung des Lagerträgers 2 Anwendung, welche sphärischen Außenumfang 4 besitzen, der innerhalb der Gegenfläche des Innenrings 20 einstellbar ist. Hierdurch lassen sich beispielsweise Ein stellwinkel α zwischen der Welle 1 und dem Innenring 20 des Lagers realisieren. In the embodiment according to FIG. 4, the bearing bracket 2 is supported on a conical pin 1.2 of the stationary shaft 1 and is loaded on an end face 10 via an intermediate piece 8 by the tendon 5 . Again, several individual segments 2.1 etc. are used with regard to the design of the bearing bracket 2 , which have a spherical outer circumference 4 , which is adjustable within the counter surface of the inner ring 20 . This makes it possible, for example, to implement an adjustment angle α between the shaft 1 and the inner ring 20 of the bearing.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der sphärische Lagerträger 2 über mindestens ein axial verstellbares Spann glied 5 durch mindestens ein kegeliges Spreizstück aufweitbar und mit dem als Innenring 20 des Lagers ausgebildeten Lager teil 3 verspannbar ist. Hierdurch ergibt sich auf einfache, aber wirkungsvolle Weise eine sehr gute Winkeleinstellbarkeit eines Achs- bzw. Wellenendes im Hinblick auf den Innenring 20 eines beispielsweise als Wälzlager oder als Gleitlager ausge bildeten Lagers.All embodiments have in common that the spherical bearing bracket 2 can be expanded by at least one axially adjustable clamping member 5 by at least one conical expansion piece and can be clamped with the bearing part 3 designed as the inner ring 20 of the bearing. This results in a simple but effective manner, a very good angular adjustability of an axle or shaft end with respect to the inner ring 20 of a bearing, for example as a roller bearing or a plain bearing.

Claims

1. Adjustable pivot bearing, with on a shaft ( 1 ) angeord netem bearing bracket ( 2 ) with spherical, within a La gerteile ( 3 ) stored outer circumference ( 4 ), characterized in that the spherical bearing bracket ( 2 ) via at least one axially adjustable tendon ( 5 ) expandable by at least one conical expansion piece ( 6 ; 1.2 ) and can be clamped with the bearing part ( 3 ) designed as an inner ring ( 20 ) of the bearing.

2. Pivot bearing according to claim 1, characterized in that the bearing bracket ( 2 ) is designed as a slotted ring.

3. Pivot bearing according to claim 1, characterized in that the bearing bracket ( 2 ) consists of several individual segments ( 2.1 , 2.2 , 2.3 ).

4. Pivot bearing according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that between a pin ( 1.1 ) of the shaft ( 1 ) and the tapered inner circumference of the bearing bracket ( 2 ) a conical, by the clamping member ( 5 ) actable sleeve ( 6.1 ) is arranged as an expansion piece ( 6 ) and that the bearing bracket ( 2 ) bears on the side of the tendon ( 5 ) opposite to a shoulder ( 7 ) of the shaft ( 1 ) ( Fig. 3).

5. Pivot bearing according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that the bearing bracket ( 2 ) on a tapered pin ( 1.2 ) of the shaft ( 1 ) is mounted and on an end face ( 10 ) of the clamping member ( 5 ) can be acted upon ( Fig. 4).

6. Pivot bearing according to claim 5, characterized by an intermediate piece ( 8 ) between the end face ( 10 ) of the bearing bracket ( 2 ) and the tendon ( 5 ).

7. pivot bearing according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that on a pin ( 1.1 ) of the shaft ( 1 ) on both sides of the bearing bracket ( 2 ) a spreader ( 6.2 , 6.3 ) is mounted ( Fig. 1).

8. pivot bearing according to claim 7, characterized in that the one expansion piece ( 6.2 ) bears against a shoulder ( 7 ) of the shaft ( 1 ) and the other expansion piece ( 6.3 ) can be acted upon by the tensioning member ( 5 ).

9. Pivot bearing according to claim 7, characterized in that both expansion pieces ( 6.2 , 6.3 ) are each acted upon by a clamping member ( 5 ).

10. Pivot bearing according to one or more of the preceding claims, characterized in that the clamping member ( 5 ) as a on a thread ( 11 ) of the Zap fens ( 1.1 ) is arranged nut.

11. Pivot bearing according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner ring ( 20 ) of the bearing is either part of a rolling bearing ( 30 ) or part of a plain bearing.