DE2533019A1

DE2533019A1 - Lagerhalterung

Info

Publication number: DE2533019A1
Application number: DE19752533019
Authority: DE
Inventors: Earl S Cain; Jeorme A Carlson; George E Goodrich
Original assignee: Tribotech Inc
Current assignee: Unimount Inc (ndgesdstaates Delaware) Napa
Priority date: 1974-07-26
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1976-02-12
Also published as: JPS5137351A; US3966275A; IN145749B; JPS5336546B2; GB1493460A; SE7508474L; DE2533019C2; SU622420A3; SE411577B; FR2279970A1; IT1040083B; FR2279970B1; CA1010938A

Description

Patentanwalt Z 3. 7. 75

Dipl.-Ing. FHANZ WERDERMÄNN

2 HAMBURG 36
Neuer Wal! 1011

T. 75 079 Fl.

TRIBOTECH Redwood City, Kalif. (V.St.A.)

Lagerhalterung

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Ser. No. 492 214 vom 26. Juli 1974 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Lagerhalterung zur Befestigung eines Lagers entsprechend den jeweiligen Einbauerfordernissen in ausgewählter Lage und Ausrichtung in bezug auf eine Unterlage.

Bis jetzt werden Lager je nach ihrem Einsatzzweck und den dabei gestellten Anforderungen in unterschiedlicher Weise gehalten. Bei manchen Anwendungen werden die Lager in sogenannten Flanschhalterungen gehalten, so daß die Drehachse einen Winkel von 90° mit der Befestigungsfläche einschließt. Bei Stehlagerhalterung dagegen verläuft die Drehachse parallel zur Halterungsbefestigungsflache. Bei einstellbaren Lagern wiederum ist die Drehachse senkrecht zur Halterung ausgerichtet und in bezug auf diese verstellbar, wobei die Halterung ihrerseits fest mit der Maschine verbunden ist, in welcher das Lager verwendet wird. Typische Anwendungsbeispiele für solche Lager und Halterungen sind allgemein Fördervorrichtungen wie z.B. für den land- und forstwirtschaftlichen Einsatz, für Bergwerke und ganz allgemein Förder- und Hebezeuge. Solche Lagerhalterungen werden auch

2b33019

eingesetzt in landwirtschaftlichen Maschinen wie z.B. Mähdreschern, Ballenpressen, Pflugmessern, sowie in verfahrenstechnischen Anlagen, in Klima- und Lüftungsanlagen für Gewerbe- und Haushaltszwecke, automatischen Wagenwaschanlagen, Bootsanhängern, Flugzeugsteuerungen, Fördervorrichtungen usw.

Bei allen vorgenannten Anwendungen müssen sich Fluchtungsfehler und Toleranzen ausgleichen lassen, und die Halterungen müssen rasch und auf einfache Weise vermittels Schraubbolzen an unebenen Unterlagen aus z.B. Blech, Winkeleisen, Stahlplatten, Profilen und dgl. befestigbar sein. Dabei muß die Halterung die Verstellung eines Präzisionslagers in bezug auf die Halterung zwecks Ausrichtung mit der zu lagernden Welle gestatten. Die Wellen werden im allgemeinen erst nach Einbau der Lagerhalterung in die Lager eingesetzt und gegen diese verkeilt oder sonstwie gesichert.

Bekannte Flanschlagerhalterungen für Lager bestehen aus zwei tiefgezogenen oder gestanzten Flanschteilen, die allgemein aus mehreren unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein können. Diese Lagerhalterungen werden vermittels zwei, drei oder mehrerer Bolzen mit einer Stirnfläche an der zugeordneten Maschine befestigt, wobei die Welle im allgemeinen senkrecht zur Befestigungsfläche verläuft. Lager können auch in zweiteiligen Stehlagern aus gestanztem oder tiefgezogenem Stahlblech oder aus Gußmaterial gehalten sein. Die Stehlager weisen eine Grundplatte zur Befestigung der Halterung an einer Maschine auf, wobei die Welle im allgemeinen parallel zur Grundplatte verläuft. Weiterhin sind verstellbare Lagerhalterungen bekannt, die ebenfalls aus zwei gestanzten, tiefgezogenen oder gegossenen Halterungsteilen bestehen, die zum Eingriff mit Führungen, Spannvorrichtungen und dgl. ausgelegt sind und die Verstellung der gelagerten Welle in einer zur Wellenachse senkrechten Richtung zwecks Spannen von Förderbändern, Ketten oder ande-

5098S7/039*

ren Antriebsmitteln gestatten. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist eine Spannrolle für ein Förderband, durch welche das Förderband unter Spannung gehalten wird.

Bei niedrigen Beanspruchungen reichen gestanzte oder tiefgezogene Stahlblechhalterungen völlig aus, wohingegen für höhere Belastungen Flanschhalterungen, Stehlager oder Einstellager aus Gußeisen oder Stahlguß erforderlich sind. Die letzteren sind natürlich sperrig und weisen ein hohes Gewicht auf. Hersteller und Vertrieb müssen eine große Anzahl unterschiedlicher Lagerhalterungen bereitstellen, um den Bedarf an Lagern für unterschiedliche Belastungen und Befestigung decken zu können. Außerdem sind Stehlager unterschiedlicher Achsenhöhe, d.h. dem Abstand zwischen der Grundplatte und der Lagerachse aufgrund der unterschiedlichen Einbauzwecke erforderlich, wodurch wiederum die Anzahl der benötigten Stehlagertypen für unterschiedliche Belastungen oder Einbauanwendungen vergrößert wird. Auf der Abnehmerseite müssen ebenfalls für unterschiedliche Einsatzzwecke die entsprechenden Lagerhalterungen wie Flanschhalterungen, Stehlager, Lagerblöcke und Einstellager bereitgehalten werden. Folglich ergibt sich für die Hersteller, den Handel und die Verbraucher die Notwendigkeit einer großen und umfangreichen Lagerhaltung an Lagerhalterungen unterschiedlicher Typen zwecks Deckung des für die unterschiedlichen Einsatzzwecke benötigten Bedarfs.

Die Aufgabe der Erfindung ist nunmehr die Schaffung einer universell einsetzbaren, d.h. beliebig ausrichtbaren und auf unterschiedliche Weise befestigbaren, als Flansch für eine senkrecht zu diesem ausgerichtete Welle, als Stehlager für eine parallel zu diesem ausgerichtete Welle, als Lagerblock oder als verstellbare Halterung verwendbaren Lagerhalterung hoher Belastbarkeit und geringen Gewichts.

5 09887/039*

₄ 2533Π19

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Lagerhalterung des eingangs genannten Typs ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein kastenförmiges Lagergehäuse mit mehreren, zur Befestigung dienenden Seitenwänden und einer senkrecht zu diesen ausgerichteten, ebenfalls zur Befestigung verwendbaren Flanschplatte, sowie einen von der Flanschplatte vorstehenden Lagerflansch mit einer als Drehfläche ausgebildeten, zur Aufnahme des Lagers dienenden Innenfläche.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lagerhalterung weist bei sehr einfachem Aufbau hohe Festigkeit und Belastbarkeit auf und läßt sich in einfacher Weise aus Blech in einem einzigen Stück tiefziehen oder stanzen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Achse des Lagerflanschs unterschiedliche Abstände von den Seitenwänden auf und ermöglicht daher auch auf diese Weise die Vorgabe unterschiedlicher Lagen für die Lagerachse.

Die Lagerhalterung kann aus Metall, Kunststoff, Legierungen im Gießverfahren oder durch Verformung hergestellt sein.

Die Lagerhalterung weist in jedem Falle ein sehr geringes Gewicht bei hoher Belastbarkeit durch Druck in Wellenlängsrichtung, in Radialrichtung und Drücke in verschiedenen Richtungen gleichzeitig auf.

Die Lagerhalterung ist auf unterschiedliche Weise wie z.B. durch Schweißen, Kleben oder Verschrauben in mehreren unterschiedlichen Ausrichtungen befestigbar.

Die erfindungsgemäße Lagerhalterung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

509887/0394

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerhai terung .

Fig. 2 ist eine Endansicht der Lagerhalterung. Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Lagerhalterung. Fig. 4 ist eine Endansicht der Lagerhalterung.

Fig. 5 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 2.

Fig. 6 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 2.

Fig. 7 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 2.

Fig. 8 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 8-8 von Fig. 2.

Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 2.

Fig. 10 ist ein Querschnitt entlang der Linie 10-10 von Fig. 9.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf die Lagerhalterung.

Fig. 12 zeigt die Lagerhalterung eingebaut in einer Spannvorrichtung.

Fig. 13 ist eine Seitenansicht der Lagerhalterung von Fig. 12.

Fig. 14 veranschaulicht einen Schutz für die Lagerhalterung von Fig. 1.

Fig. 15 ist eine schaubildliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerhalterung .

Fig. 16 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Lagerhalterung, welche zugleich den Außenring des Lagers bildet.

509887/0394

— ο —

Fig. 17 ist eine Endansicht einer weiteren Ausführ ungsform.

Fig. 18 ist eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 17.

Fig. 19 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 19-19 von Fig. 17.

Fig. 20 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 20-20 von Fig. 17.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Lagerhalterung weist ein kastenförmiges Lagergehäuse 11 auf, das beispielsweise aus Metallblech in einer Presse hergestellt ist. Die Halterung kann genau so gut auch vermittels eines Gießverfahrens, durch Gesenkschmieden, Schweißen oder auf andere Weise hergestellt sein. Die dargestellte Lagerhalterung besteht aus einem einzigen Teil, das aus Blech durch Tiefziehen oder Stanzen hergestellt ist. An dem Lagergehäuse 11 sind eine Flanschplatte 12 und Seitenwände 13, 14, 16 und 17 in einem Stück ausgebildet. Die Seitenwände 16 und 17 werden hier als Endwände bezeichnet und bilden zusammen mit der Flanschplatte 12 und den beiden Seitenwänden 13 und 14 das kastenförmige Lagergehäuse. Die Flanschplatte 12 weist einen zur Aufnahme eines Lagers dienenden Lagerflansch 18 auf, dessen Innenfläche als Drehfläche zur Aufnahme eines Lagers ausgebildet ist. Die Außenseite der Flanschplatte 12 und die Seiten- und Endwände dienen als Befestigungsflächen zur Befestigung der Lagerhalterung an einer Unterlage. Zu diesem Zweck weisen die Seiten- und Endwände und die Flanschplatte mehrere Durchbrechungen 21 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln auf, wobei diese Durchbrechungen vorzugsweise die Form von Langlöchern haben und somit eine seitliche Verstellung ermöglichen. Die Lagerhalterung kann auch durch Schweißen, Kleben oder dgl. an einer Unterlage befestigt werden. Für die Befestigung ergeben sich sechs Mög-

5 09887/0394

lichkeiten, nämlich an einer der beiden Seitenflächen, an einer der beiden Endflächen, an der Flanschplattenaußenseite oder durch Anlage der Ränder von Seiten- und Endwänden gegen die Unterlage.

Wie aus den weiteren Zeichnungsfiguren ersichtlich, ist der Lagerflansch 18 vorzugsweise in das kastenförmige Lagergehäuse 11 eingezogen, wobei sein Innenrand 22 gegenüber dem Rand des kastenförmigen Lagergehäuses nach innen versetzt ist. Die Innenfläche 23 des Lagerflanschs 18 ist als Kugelteilfläche zur Aufnahme eines Lagers mit kugeliger Außenfläche ausgebildet. Das Lager wird in den Lagerflansch 18 vermittels eines an diesem ausgebildeten Einsetzschlitzes 24 eingesetzt und dann so gedreht, daß seine Achse senkrecht steht zur Flanschplatte. Die kugelige Lagersitzfläche dient dabei in bekannter Weise zur Ausrichtung des Lagers mit der zur lagernden Welle, wobei die Ausrichtung auch dann möglich ist, wenn die Lagerhalterung nicht genau zur Achse der Welle ausgerichtet sein sollte.

Wie aus den Figuren 2, 6 und 7 ersichtlich, sind die Seitenwände 13 und 14 der Halterung unmittelbar am Lagerflansch 18 anliegend nach innen umgebogen, so daß sie diesen wie bei 27 dargestellt teilweise berühren und umgreifen. Dadurch werden sowohl der Lagerflansch 18 als auch die Seitenwände 13 und 14 zusätzlich versteift.

Der Lagerflansch 18 kann weiterhin zur Aufnahme eines Schmiernippels 29 ausgelegt sein, welcher entsprechend Fig. 10 in den Einsetzschlitz 24 mündet. Nach Einsetzen des Lagers wird zwischen dem Lager und dem Lagerflansch eine Schmiermitteldichtung 31 eingesetzt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Lagerflansch 18 wie z.B. aus Fig. 11 ersichtlich asymmetrisch ausgebildet, so daß er von der einen Endwand

509887/0394

— σ —

einen Abstand von beispielsweise X, und von der anderen, gegenüberliegenden Endwand den Abstand X + Δ aufweist. In entsprechender Weise weist der Lagerflansch 18 unterschiedliche Abstände von den Seitenwänden, nämlich Y bzw. Y + Δ auf. Somit läßt sich die Mittelachse eines in die Lagerhalterung eingesetzten Lagers bei Befestigung der Lagerhalterung an der entsprechenden Seiten- oder Endwand in unterschiedliche Höhe oder Lage gegenüber der Unterlage einstellen. Die in Fig. 11 dargestellten Durchbrechungen in der Flanschplatte 12 weisen natürlich eine solche Lage und gegenseitige Abstände auf, welche denen an herkömmlichen Flanschlagerhalterungen entsprechen.

Die Lagerhalterung läßt sich weiterhin auf in einem gegenseitigen Abstand angeordnete Führungen wie z.B. die in Fig. 12 dargestellten Trägerstangen 32 und 33 aufsetzen, so daß'sie entlang den Trägerstangen verschiebbar gehalten ist. In die langgestreckten Durchbrechungen 21 in einer Seitenwand kann ein Bügel 34 mit hakenförmigen Enden 36 eingesetzt sein. Eine an dem Bügel befestigte Schubstange 37 gestattet die Verlagerung der Lagerhalterung senkrecht zur Lagerachse vermittels einer entsprechenden Stellvorrichtung wie z.B. eines Stellgewindes oder eines Hydraulikantriebs . Damit dient die Lagerhalterung zugleich als Spannvorrichtung für Treibriemen, Förderbänder, Ketten und dgl.

Bei Herstellung der Lagerhalterung durch Pressen ausgehend von Metallblech wird zunächst in der Mitte des Zuschnitts eine Auswölbung ausgebildet, dann der Zuschnitt in Form des gewünschten Rohlings zugeschnitten und der Lagerflansch durchstoßen und ausgeformt. Dabei werden die Seiten- und Endwände ausgebildet. Dann wird der Lagerflansch zu einer kugeligen Lagersitzfläche verformt, wobei gleichzeitig der Einsetzschlitz ausgebildet wird. Die Seitenwände werden so

S09887/039A

2533Π19

weit nach innen verformt, daß sie in Eingriff mit dem Lagerflansch gelangen, um diesen zu versteifen. Schließlich werden die Ränder von Seiten- und Endwänden abgeschliffen und die zur Befestigung dienenden Durchbrechungen ausgebildet.

Die Lagerhalterung läßt sich ohne weiteres mit einem Schutzüberzug versehen, durch den sie während des Transports, bei der Lagerung und im Gebrauch geschützt wird. In Fig. ist eine Schutzabdeckung 41 in Verbindung mit einem Stopfen 42 dargestellt. Die Schutzabdeckung 41 weist eine Durchbrechung 43 auf, durch welche die Welle durchgeführt wird. Stattdessen kann auch der Stopfen 42 mit einer Durchbrechung zum Durchführen der Welle versehen sein. Die Schutzabdeckung und der Stopfen können für Transport- und Lagerzwecke auch aus einem einzigen Teil bestehen.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lagerhalterung weist unabhängig von ihrer Befestigungslage oder Ausrichtung in jedem Falle eine hohe Festigkeit und damit Belastbarkeit auf. Die Seiten- und Endwände halten sowohl unter Zugais auch Druckbelastung die Flanschplatte senkrecht zur Befestigungsfläche. Die Flanschplatte selbst weist einen hohen Formwiderstand gegen Scher- und Torsionsverformungskräfte auf.

Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist das kastenförmige Lagergehäuse in sechsfach unterschiedlicher Ausrichtung befestigbar. Bei manchen Anwendungszwecken ist diese Vielseitigkeit jedoch u.U. nicht erforderlich. Dann kann das kastenförmige Lagergehäuse entsprechend Fig. 15 abgeändert sein, so daß es im wesentlichen nur noch eine L-förmige Formgebung aufweist. Bei dieser zweiten Ausführungsform besteht das Lagergehäuse aus einer Flanschplatte 51, einer hier als Boden- oder End-

&09887/0394

wand bezeichneten zweiten Wand 52 und den beiden Seitenwänden 53 und 54. Der Lagerflansch 56 dient in der vorstehend beschriebenen Weise zur Aufnahme eines Lagers und kann gleichfalls mit einer Kugelteilfläche und einem Einsetzschlitz versehen sein. Außerdem kann der Lagerflansch auch zur Aufnahme eines Schmiernippels ausgelegt sein. Zur Ausrichtung des Lagers kann die Lagerhalterung entweder mit der Flanschplatte, einer Seitenwand oder der Bodenwand gegen eine Unterlage befestigt werden. Der Lagerflansch kann auch asymmetrisch ausgebildet sein.

Weiterhin ist möglich, die Innenfläche des Lagerflanschs zu härten und als Außenring eines Lagers zu verwenden. Diese Ausführungsform zeigt Fig. 16, bei welcher der Lagerflansch 57 zusammen mit den Kugeln 58 und einem Innenring 59 ein selbstausrichtendes Lager bildet.

Bei verhältnismäßig dünnwandigen kastenförmigen Lagergehäusen können Versteifungsrippen wie z.B. die in den Figuren 17-20 dargestellten Mulden vorgesehen sein. Weiterhin ist die Ausbildung von Absenkungen oder von Sicken, Rillen oder Wellungen und dgl. möglich. Die übrigen Teile der Lagerhalterung entsprechen dabei denen der Ausführungsform nach den Fig., 2-5 und sind daher auch mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

Die vorgeschlagene Lagerhalterung ist preiswert herstellbar und ersetzt einen großen Bereich unterschiedlicher Lagerhalterungen. Sie läßt sich auf einer Unterlage in mehreren ausgewählten Lagen und Ausrichtungen befestigen, um das entsprechende Lager mit seiner Drehachse wahlweise entweder senkrecht oder parallel zu einer Befestigungsfläche der Lagerhalterung und in ausgewählten, unterschiedlichen Abständen von der Unterlage einzustellen.

- Patentansprüche : -

'5098Ö7/0394

Claims

Patentansprüche :

(Jy Lagerhalterung zur Befestigung eines Lagers in ausgewählter Lage und Ausrichtung in bezug auf eine Unterlage, gekennzeichnet durch ein kastenförmiges Lagergehäuse (11, 51) mit mehreren, zur Befestigung dienenden Seitenwänden (13 - 17; 52 - 54) und einer senkrecht zu diesen ausgerichteten, ebenfalls zur Befestigung verwendbaren Flanschplatte (12, 51), sowie einen von der Flanschplatte vorstehenden Lagerflansch (18, 56, 57) mit einer als Drehfläche ausgebildeten, zur Aufnahme des Lagers dienenden Innenfläche (23).
2. Lagerhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerflansch (18, 56, 57) in das kastenförmige Lagergehäuse (11, 51) eingezogen ist.
3. Lagerhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drehfläche ausgebildete Innenfläche (23) des Lagerflanschs (18, 56, 57) als Kugelteilfläche zur Aufnahme eines Lagers mit kugeliger Außenfläche ausgebildet ist, das zur Aufnahme von Fl<tichtungsfehlern der Halterung drehbar in diese eingesetzt ist.
4. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer Führung (32, 33) senkrecht zur Achse der als Drehfläche ausgebildeten Innenfläche (23) des Lagerflanschs (18, 56, 57) verfahrbar ausgebildet ist.
5. Lagerhalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (23) des Lagerflanschs (18, 56) wenigstens einen Einsetzschlitz (24) aufweist.
6. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Lagerflanschs (18,

5098Ö7/03S4

56, 57) senkrecht steht zur Flanschplatte (12, 51).
7. Lagerhalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Lagerflanschs (18, 56, 57) unterschiedliche Abstände von den Seitenwänden (13 - 17; 52 - 54) aufweist.
8. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Seitenwände in einer Ebene liegen und eine zur Befestigung dienende zusätzliche Auflagefläche bilden.
9. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände und die Flanschplatte mehrere zur Befestigung der Halterung an einer Unterlage dienende Durchbrechungen (21) aufweisen.
10. Lagerhalterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände paarweise parallel zueinander ausgerichtet sind.
11. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 -10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Lagerflanschs (57) den Außenring des Lagers (58) bildet.
12. Lagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 -11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerflansch (18, 56, 57) zur Aufnahme eines Schmiernippels (29) ausgelegt ist.

509887/0394