DE2159417A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von lagerkloetzen fuer ein mehrgleitflaechen-radiallager, sowie lagerklotzrohling hierfuer - Google Patents

Description

• Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Lagerklötzen für ein Mehrgleitflächen-Radiallager, sowie Lagerklotzrohling hierfür Die Erfindung bezieht sich zunächst auf eine Vorrichtung zur Halterung von Lagerklotzrohlingen bei der Herstellung von Lagerklötzen für ein Mehrgleitflächen-Radiallager-, das mehrere in einem Stützring gehalterte Lagerklötze aufweist, deren Gleitflächen zur Bildung von Schmierkeilspalten einen größeren KrUmmungsradius haben als eine darin zu lagernde Welle, ferner auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Lagerklötze und schließlich auf einen Lagerklotzrohling.
• aus-dem ein Lagerklotz herstellbar ist.
• Es ist bereits bekannt (DT-OS 1,813 781), ein Mehrgleitflächen-Lager derart aufzubauen, daß ein Stützring mehrere Lager.
• klötze aufnimmt, wobei die Gleitflächen der Lagerklötze einen etwas größeren Krümmungsradius haben als eine darin zu lagernde Welle, so daß sich Schmierkeilspalten ergeben, die beim Umlauf der Welle eine hydrodynamische Tragkraft erzeugen.
• Bei einem Herstellungsverfahren des bekannten Mehrgleitflächen-Lagers werden in den Stützring Sacklöcher eingearbeitet, in die Lagerklotzrohlinge eingesetzt werden, worauf dann an den nach innen weisenden Flächen der Lagerklotzrohlinge eine gemeinsame, unterbrochene Zylinderfläche hergestellt wird, deren Radius größer ist als der der zu lagernden Welle Hierdurch ergeben sich die einzelnen Gleitflächen der Lagerklötze. Zwischen die Rückseiten der so fertiggestellten Lagerklötze und die Böden der Sacklöcher wird dann je eine Distanzscheibe in Form einer Folie von der Dicke der gewünschten Exzentrizität eingefügt. Die Lagerflächen der Lagerklötze stellen nun ein gemeinsames Lager für die Welle dar, wobei sich durch die Versetzung der Lagerklötze um die Dicke der Distanzscheiben die Schmierkeilspalten bilden.
• Durch die vorliegende Erfindung soll demgegenüber erreicht werden, daß durch ein relativ einfaches Herstellungsver fahren und eine zugehörige Vorrichtung die radialen Höhen der hergestellten Lagerklötze innerhalb derart enger Toleranzen gleich sind, daß die Lagerklötze satzweise wie auch einzeln auswechselbar sind.
• Bei den bekannten Mehrgleitflächen-Radiallagern wäre eine solche Genauigkeit nur dann erzielbar, wenn es gelänge, die Tiefen der Sacklöcher mit der erforderlichen Genauigkeit einzuhalten. Dies würde derart hohe Kosten verursachen, daß man dann auf eine Austauschbarkeit der Lagerklötze verzichten und im Bedarfsfall Lagerklötze einzeln einpassen müßte.
• Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten-Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß (Kennzeichen von Anspruch 1).
• Unter Verwendung eines derartigen Dornes wird die Herstellung von Lagerklötzen in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung in der Weise durchgeführt, daß ....... (Kennzeichen von Anspruch 3).
• Auch hier werden also zum Einwärtsversetzen der Lagerklötze Distanzscheiben verwendet. Die höhere Präzision in den radialen Abmessungen der Lagerklötze wird dadurch erzielt, daß die Lagerklötze auf einem Dorn hergestellt werden, der für eine große Anzahl zu fertigender Lagerklötze nur einmal angefertigt zu werden braucht, so daß der erhebliche Aufwand für die nötige Präzision hier vertretbar ist. Ferner werden keine Sacklöcher, sondern eine innere Ringnut im Stützring hergestellt, was sich durch einen Drehvorgang ohne Schwierigkeiten mit hoher Präzision erreichen läßt.
• So hergestellte Lagerklötze können für genormte Wellendurchmesser auf Lager gehalten und bei Reparaturen schnell und mit geringen Kosten ausgetauscht werden.
• Zweckmäßigerweise erhält die Ringnut eine zylindrische Außenfläche, jedoch soll der Schutzbereich auch andere rotationssymmetrische Außenflächen umfassen, Z.B. solche, die vom Rand her zu einer Mittelebene einwärts oder auswärts geneigt oder gekrümmt sind.
• Vorzugsweise erhalten die Lagerklotzrohlinge eine solche radiale Dicke, daß die zunächst herzustellenden Gewindebohrungen beim Andrehen der Gleitflächen völlig verschwinden, sodaß die Gleitfläche jedes Lagerklotzes durch keine Bohrung unterbrochen ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
• Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein nach der Erfindung hergestelltes Mehrgleitflächen-Lager mit vier Lagerklötzen.
• Fig. 2 und 3 zeigen in perspektivischer Ansicht einen Lagerklotz im wesentlichen von außen bzw innen.
• Fig. 4 zeigt einen Teil des Lagers im Schnitt längs einer radialen Mittelebene.
• Fig. 5 und 6 zeigen einen Lagerklotzrohling in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in Draufsicht aus der Richtung A in Fig. 5.
• Fig. 7 zeigt einen Lagerklotzrchling nach Abschluß der auf dem Dorn durchgeführten Fertigungsschritte.
• Fig. 8 und 9 zeigen den Dorn mit zwei angeschraubten Lagerklotzrohlingen in Ansichten senkrecht zu seiner Symmetrieachse bzw. in Richtung seiner Symmetrieachse.
• Fig. 1 zeigt ein nach der Erfindung hergestelltes Mehrgleitflächen-Radiallager mit einem Stützring 4. Dieser hat eine innere Ringnut 5 mit einer zylindrischen Sitzfläche 7 und radialen,ebenen Seitenflächen 6. In die Ringnut sind vier tagerklötze 8 eingesetzt, von denen einer ganz und zwei zum Teil erkennbar sind. Zwischen den Lagerklötzen und der Außenfläche der Ringnut 6 befindet sich Je eine Distanzscheibe, die in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Die Lagerklötze sind mit Hilfe von Innensechskantschrauben lo mit dem Lagerkörper und dem Stützring verschraubt. Öffnungen 12 dienen der Schmiermittelzufuhr.
• Die Form der Lagerklötze ergibt sich deutlicher aus Fig. 2 bis 4. Die Gleitfläche 14 ist eine Teilzylinderfläche, deren krümmungsradius um die Dicke der einzufügenden Distanzscheibe größer ist als der Radius der zu lagernden Welle.
• Der Lagerklotz hat an seiner Rückseite eine zylindrische Außenfläche 16, deren Krümmungsradius um die Dicke der Distanzscheibe kleiner ist als der Radius der Sitzfläche 7 der Ringnut. Um eine Verdrehung der Lagerklötze innerhalb der Ringnut zu verhindern, sind die Lagerklötze an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit ebenen, zueinander parallelen Paßflächen 18 versehen. Ihr gegenseitiger Abstand ist so groß, daß die äußeren Teile der Lagerklötze annähernd spielfrei in die Ringnut 5 hineinpassen.
• In der Mitte der Außenfläche 16 ist -eine Gewindebohrung 30 (Fig.. 4) zur Aufnahme der Innensechskantschraube lo vorgesehen. Die Bohrung hat eine Paßsenkung 28, in die ein buchsenförmiger Zentrierring 24 oder eine (längsgeschlitzte) Spannhülse eingefügt wird, wodurch ein verschiebungsfreier Sitz der Lagerklötze im Stützring gewährleistet wird.
• Fig. 4 zeigt zwischen dem Lagerklotz 8 und dem Stützring 4 die Distanzscheibe 26 und den Sitz des Spannringes 24 in der zugehörigen Paßsenkung 28 des Lagerklotzes.
• Fig. 5 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Lagerklotzrohling 34. Er hat eine ebene Anlagefläche 35 und eine mittige, zur Anlagefläche senkrechte, innere Gewindebohrung 36, die nur zur Befestigung an dem Dorn dient. Nachdem alle an dem Dorn durchzuführenden Arbeitsgänge vollendet und die Lagerklotzrohlinge in der Ringnut 5 des Stützringes 4 befestigt sind, wird das die innere Gewindebohrung 36 umgebende Material beim Ausdrehen der Gleit-fläche 14 entfernt, so daß die innere Gewindebohrung verschwindet.
• In Richtung A in Fig. 5 gesehen, kann der Lagerklotzrohling entsprechend Fig. 1 bis 3 kreisrund sein. Er kann aber auch gemäß Fig. 6 rechteckig sein und abgeschrägte Ecken haben oder andere Formen.
• Fig. 7 zeigt in Seitenansicht entsprechend Fig. 5 einen Lagerklotzrohling, der noch seine innere Gewindebohrung 36 und das diese umgebende Material aufweist, aber schon mit seiner Außenfläche 16, seinen seitlichen Paßflächen 18 und seiner äußeren Gewindebohrung 30 versehen ist.
• Fig. 8 und 9 zeigen den Dorn 40 mit zwei angesetzten Lagerklotzrohlingen 34 und zwar in Fig. 8 in Seitenansicht, sowie in Fig. 9 in Stirnansicht, in Richtung des Pfeiles B in Fig. 8.
• Der Dorn 40 hat hier einen quadratischen Querschnitt, wie Fig. 9 zeigt, und ist in der Mitte jeder seiner Mantelflächen 42 mit einem Gewindestift 44 versehen. Soll das Lager nicht, wie im vorliegenden Falle, vier Lagerklötze haben, sondern z.B. sechs oder acht, so erhält der Dorn einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Sechsecks oder Achtecks u.s.w.
• für andere Zahlen von Lagerklötzen. In Jedem Falle soll der Dorn einen Satz Lagerklötze aufnehmen können. Auf die vier Gewindestifte 44 werden vier Lagerklotz-rohlinge 34 aufgeschraubt. Der Dorn hat zwei zylindrische, zu seiner Symmetrieachse 45 rotationssymmetrische Einspannstücke 46 mit Je einer Zentrierbohrung 47 zum Einspannen in einer Drehbank.
• Die Lagerklötze werden wie folgt hergestellt: Zunächst werden aus Lagerwerkstoff in Form einer Stange Rundmaterial oder einer Stange mit einer Querschnittsform z.B.
• nach-Fig. 6 vier Klötze abgestochen oder abgesädgt, die die Lagerklotzrohlinge 34 bilden. Bei großen Lagern werden vorzugsweise vorgegossene Rundlinge verwendet. Dann wird von der einen Stirnseite her in jeden Lagerklotzrohling die innere Gewindebohrung 36 eingebracht. Die vier Lagerklötze werden dann mit dieser Gewindebohrung auf die Gewindestifte 44 des Domes 40 aufgeschraubt, wie es Fig. 8 und 9 zeigen. Dann werden auf der Drehbank, in die der Dorn eingespannt ist, die gemeinsame aber unterbrochene, zylindrische Außenfläche 16 und die seitlichen Paßflächen 18 an die Rohlinge angedreht.
• Noch'während sich der Dorn auf der Drehbank befindet, werden die äußeren Gewindebohrungen 3q hergestellt, die zum Befestigen der Lagerklötze 8 im Stützring 4 dienen. Dies geschieht vorteilhafterweise durch eine Bohrmaschine, die am Support der Drehbank: befestigt wird, so daß der Bohrer gegen die Drehachse gerichtet ist. Ebenso werden. die Paßsenkungen 28 mit Hilfe der Bohrmaschine eingefräst.
• Die Rohlinge werden nun vom Dorn 40 abgeschraubt und in der Ringnut 5 des Stützringes 4 zunächst ohne die Distanzscheiben 26 befestigt. Da der Radius der Außenflächen 16 etwas kleiner ist als der Radius der zylindrischen Sitz fläche 7 der Ringnut, muß ein Kippen der Lagerklötze in der Ringnut verhindert werden.
• Zu diesem Zweck werden die Lagerklötze mit einem schnell aushärtenden Kleber so eingeklebt, daß die Keilspalten ausgefüllt sind. Es wird ein Kleber gewählt, der nach dem Aushärten so starr und fest- wird, daß er die Lagerklotzrohlinge ausreichend stützen kann, der aber andererseits ein leichtes Herausnehmen der Lagerklötze gestattet und selbst leicht entfernbar ist. Die Lagerklötze werden sofort nach dem Aufstreichen des Klebers unter Verwendung der Zentrierringe 24 und der Innensechskantschrauben lo im Stützring 4 festgezogen.
• Der Stützring 4 wird nun in das Futter einer Drehbank eingespannt, und die Gleitflächen 14 der Lagerklötze werden als' Teile einer gemeinsamen Zylinderfläche hergestellt. Der Radius dieser Zylinderfläche ist um die Dicke der Distanzscheiben 26 größer als der der zu lagernden Welle. Anschließend werden die Lagerklötze aus'dem Stützring 4 ausgebaut. Der Kleber wird entfernt. Dann werden die Lagerklötze unter Einfügung der Distanzscheiben 26 und der Zentrierringe 24 wieder in den Stützring eingesetzt und festgeschraubt.

Claims (5)

P A T E N T A N S P R U C H E

1. Vorrichtung zur Halterung von Lagerklotzrohlingen bei der Herstellung von Lagerklötzen für ein Mehrgleitflächen-Radiallager, das mehrere in einem Stützring gehalterte Lagerklötze aufweist, deren Gleitflächen zur Bildung von Schmierkeilspalten einen größeren Krümmungsradius haben als eine darin zu lagernde Welle, dadurch ge k e n n -z e i c h n e t , daß die Vorrichtung einen prismatischen Dorn (40) mit dem Querschnitt eines gleichseitigen regelmäßigen Polygons aufweist, der zur vorübergehenden Aufnahme von Lagerklotzrohlingen (34) für die Bearbeitung ihrer rotationssymmetrischen Außenflächen (16) an Jeder seiner Mantelflächen (42) einen Gewindestift (44) hat, und daß die Achsen der Gewindestifte radial in einer gemeinsamen gedachten Ebene senkrecht zur Symmetrieachse und zu den Mantelflächen des Dorns liegen.

2. Vorrichtung nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Mantelflächen des Dorns gleich der Anzahl der Lagerklötze des Lagers ist.

3.) Verfahren zur Herstellung von Lagerklötzen für ein Mehrgleitflächen-Radiallager, das mehrere in einem Stützring gehalterte Lagerklötze aufweist, deren Gleitflächen zur Bildung von Schmierkeilspalten einen größeren Krümmungsradius haben, als eine darin zu lagernde Welle, unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lagerklotzrohlinge (34) mit je einer ebenen Anlagefläche (35) und senkrecht dazu mittig mit einer Gewindebohrung (innere Gewindebohrung 36) versehen werden, mit der sie auf je einen der Gewindestifte (44) bis zur festen Anlage ihrer Anlageflächen an den Mantelflächen (42) des Dorns aufgeschraubt werden, daß unter Drehung des Dorns um seine Symmetrieachse (45) an den Lagerklotzrohlingen durch spanabhebende Bearbeitung eine gemeinsame, unterbrochene, rotationssymmetrische (insbesondere zylindrische) Außenfläche (16) hergestellt wird, deren Radius kleiner ist als der einer Sitzfläche (7) für die Lagerklötze (8) innerhalb einer inneren Ringnut (5) des Stützringes (4), daß die Lagerklotzrohlinge seitliche Paßflächen (18) und eine äußere Gewindebohrung (30) erhalten, dann mit ihren Außenflächen (16) und seitlichen nämlich Paßflächen in die Ringnut eingesetzt, zur Verhinderung von -Kippbewegungen eingeklebt und von außen her durch je eine Schraube (lo) befestigt werden, daß durch spanabhebende Bearbeitung an den Lagerklotzrohlingen eine gemeinsame, unterbrochene, kreiszylindrische Gleitfläche (14) erzeugt wird, deren Innenradius größer als der Radius der zu lagernden Welle, und daß zur Erzielung der Schmierkeilspalten dann zwischen die fertigen Lagerklötze und die Sitzfläche der Ringnut Distanzscheiben (26) eingefügt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Gewindebohrungen (30) Je eine Paßsenkung (28) erhalten, in die eine Spannhülse oder ein Zentrierring (24) eingepaßt werden (Fig. 4).

5. Lagerklotzrohling zur Bearbeitung nach einem Herstellungsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine radialen Ausgangsabmessungen und die Tiefe seiner inneren Gewindebohrung (36) so groß sind, daß bei der Herstellung der Gleitfläche (14) das die innere Gewindebohrung umgebende Material völlig entfernt wird.

L e e r s e i t e