CH299814A - Federndes Organ zum Lagern von Maschinenteilen. - Google Patents

Description

  Federndes Organ zum Lagern von     Maschinenteilen.       Die Erfindung betrifft ein federndes Or  gan zum Lagern von Maschinenteilen. Als  wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung  kann die Befestigung der Laufringe von Ku  gellagern auf Wellen oder in Bohrungen in  Frage kommen.  



  Erfahrungsgemäss erfordert es einen er  heblichen Aufwand von Zeit, Einrichtungen  und     Messvorrichtungen,    sobald höhere Anfor  derungen an die Genauigkeit der Sitze von       3laschinenteilen    gestellt werden. In diesem  Fall müssen die Abmessungen der Sitzflächen  an den Maschinenteilen mit sehr hoher Ge  nauigkeit, d. h. mit sehr geringer Toleranz  hergestellt werden, und es ist bekannt, dass die  Herstellungskosten mit abnehmender Tole  ranzgrösse unverhältnismässig stark ansteigen.  



  Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur  Befestigung von Maschinenteilen auf Wellen  gewellte, federnde Bänder zu verwenden, doch  hat bisher die Praxis von dieser Befestigung  keinen Gebrauch gemacht. Um Maschinenteile  mit bestimmter Sitzart auf oder in andern  Teilen zu lagern, müssen die federnden Bän  der mit erheblichen     Einpressdrücken,    beispiels  weise von mehreren Tonnen, zwischen die zu  lagernden Teile     eingepresst    werden, wenn die  erforderlichen Haftkräfte erreicht werden  sollen. Dies macht aber bei Verwendung der  bekannten gewellten Bänder Schwierigkeiten,  da diese auch bei ganz geringem Verkanten  sich in die Wellen oder Bohrungen in den  Maschinenteilen einfressen.

   Es genügt aber    bereits auch eine ungleiche Verformung der  Bänder beim Einführen oder beim     Aufpres-          sen,    um einen     zentrischen    Sitz der Maschinen  teile zu verhindern.  



  Die     genannten    Schwierigkeiten können  beim Erfindungsgegenstand dadurch behoben  werden, dass die Wellen des Bandes aus einem  glatten Blech     herausgepresst    sind und das  Blech mindestens an einem Längsrande neben  den aus dem Band     herausgepressten    Wellen  einen glatten Randteil     aufweist.     



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind     Aus-          Führungsbeispiele    des Erfindungsgegenstandes  dargestellt, und zwar zeigen       Fig.    1 einen Längsschnitt durch ein Feder  band nach einer ersten Ausführungsform,       Fig.    2 einen Querschnitt durch das Band  nach     Fig.1.        Fig.3    einen Federring, hergestellt aus  einem Band nach     Fig.1    in     perspektivischer     Darstellung,       Fig.    4 die Ausbildung der Stirnenden eines  Federringes an der     Stossstelle,    .  



       Fig.5    zusammengesetzte Federringe im  Schnitt,       Fig.    6 eine Lageranordnung mit Ringen in  Anwendung auf Kugellager,       Fig.    7 einen Längsschnitt durch ein federn  des Band nach einer zweiten Ausführungs  form mit schalldämpfenden Eigenschaften,       Fig.8    ein Federband nach einer dritten  Ausführungsform für die Lagerung von Ma  schinenwellen und           Fig.9    bis 11 drei weitere Ausführungs  formen von Federbändern.  



  Die     Fig.1    und 2 zeigen ein Federband, bei  dem die Wellen aus einem ursprünglich glat  ten Band so     herausgepresst    sind, dass neben  den Wellenteilen 1 glatte Randteile 2 und 3  verbleiben. Bei dieser Art der Federbänder  erhalten die Wellen 1 eine erhöhte     Steifigkeit     als Ganzes und vorzugsweise an den Stirn  kanten der Wellen. Es können so einmal die  Federbänder aus sehr dünnem Blech, vorzugs  weise aus Stahlblech, hergestellt werden, und  zum andern erhalten sie an den beim Ein  pressen besonders beanspruchten Stirnkanten  eine erhöhte Festigkeit. Als wesentlich hat  sich gezeigt, dass die Stirnkanten der Wellen  gut abgerundet sind.

   Bei scharfkantiger Aus  bildung wachsen die     Anpressdrücke    erheblich,  ohne dass die Haftkräfte im gleichen Masse  zunehmen.  



  Die flachen Randteile 2 und 3 können in  einer Ebene liegen oder gegeneinander ver  setzt sein, und zwar entweder bündig mit  einem Wellental oder Wellenberg oder zwi  schen beiden. Die Teile 2 und 3 erleichtern  das Einführen der Ringe     (Fig.3),    wenn der  glatte Teil an der vordern Umfangskante klei  ner als die betreffende Bohrung und grösser  als der zugehörige Wellendurchmesser ist,  wenn es sich um die Lagerung runder     Masehi-          nenteile    handelt. Der glatte Teil an der Rück  seite des Bandes bildet ein ebenes     Widerlager     für das den     Einpressdruck    übertragende  Werkzeug. Ein einwandfreies     Widerlager    ist  aber für das gleichmässige Einpressen der  Ringe bzw.

   Bänder von ausschlaggebender  Bedeutung, da     Einpressdrücke    von mehreren  Tonnen auf den Ring bzw. das Band übertra  gen werden müssen.  



  Wenn ein Maschinenteil, beispielsweise der  äussere Lagerring eines Wälzlagers, mit einem  Federring nach     Fig.3    in einer Bohrung ge  lagert werden soll, so werden die Wellen 1 in  radialer Richtung zusammengedrückt, und es  ist. für die Eigenschaften der Lagerung we  sentlich, wie die sehr erheblichen radialen  Kräfte aufgenommen werden, d. h. ob sie von    der Bohrung und vom Federring oder auch  vom äussern     Wälzlagerring    oder nur vom letz  teren und dem Federring aufgenommen wer  den.

   Je nach der Aufnahme dieser radialen  Kräfte ergeben sieh Haftkräfte zwischen  Federring und Bohrung oder Federring und       Wälzlagerring    in der     Aehsrichtung    und in der  Umfangsrichtung des Federringes, und zwar  entweder zwischen diesem Ring und der Boh  rung oder dem Ring und dem äussern Wälz  lagerring.  



  An sieh hängt die Grösse der radialen  Kräfte, die beim Einpressen des Federringes  auftreten, einerseits von der Dicke des Spaltes  zwischen den zu lagernden     Maschinenteilen    ab       und     von der Materialstärke     d    des  Federringes, von der Art des Werkstoffes,  von der Grösse der Teilung     t.,    von der Höhe<I>h</I>  und Form der Wellen. Die Art. der Aufnahme  dieser Kräfte hängt davon ab, ob die Stirn  kanten des aus einem Federband geformten  Federringes beim Einpressen zusammenstossen  oder nicht. Wenn zwischen den genannten  Kanten ein Abstand verbleibt, so werden die  radialen Kräfte von der Bohrung und den  eingesetzten Maschinenteilen, z. B. dem äussern  Lagerring eines Wälzlagers, aufgenommen.

   Es  entsteht zwischen beiden Teilen und dem Ring  eine Haftkraft, die von der Stärke des erfor  derlichen     Einpressdruekes    bestimmt ist, wobei  die Verteilung der Haftkraft auf Bohrung  und äussern     Wälzlagerlaufring    durch die  Formgebung der Wellen des Federbandes be  einflusst werden kann. Im wesentlichen wer  den die radialen Kräfte von dem Wälzlager  ring aufgenommen, d. h. bei Lagerung von       Wälzlagern    müssen solche mit     übliehen    Vor-,  weiten verwendet werden, um ein Klemmen  der Lager zu vermeiden.  



  Wird die Länge des den Ring bildenden  Federbandes so bestimmt., dass die Stirnkanten  beim Einpressen zusammenstossen, so werden  die radialen Kräfte im wesentlichen von der  Bohrung und dem Federring aufgenommen,  d. h. es entsteht zwischen Ring und Bohrung  die gewünschte Haftkraft, während der Wälz  lagerring durch die radiale Kraft nicht we  sentlich beansprucht wird. Die Ringe haben      dann den Vorteil, dass Wälzlager ohne Vor  weiten verwendet werden können.  



  Um im letzten Fall bei Verwendung von  sehr dünnen Federbändern eine sichere An  lage der     Stirnkanten,    an der Stossstelle zu er  reichen, können diese nach     Fig.4    ausgebildet  sein, d. h. die Enden 23 des Ringes 24 können  rechtwinklig abgebogen sein.  



  Soll die Haftkraft     zwischen    Federring  und Bohrung gering, dagegen zwischen Feder  ring und dem umschlossenen Maschinenteil  gross sein, so werden gemäss     Fig.    5 zwei     inein-          andersitzende    Federringe 25/26 verwendet,  deren Stossstellen am Umfang gegeneinander       @    ersetzt sind. Der äussere Ring wird durch die  ihn aufnehmende Bohrung am     Aufspreizen     verhindert und verhindert selbst durch seine  Wellen eine Bewegung des innern Ringes in  der Umfangsrichtung.

   Der innere Ring wirkt  also wie ein geschlossener Ring, so dass beim       Aufpressen    des Ringes auf eine Welle die  radialen Kräfte ausschliesslich von dem innern  Ring und der Welle aufgenommen werden,  d. h. zwischen Welle und Ring entsteht eine  grosse Haftkraft, während .die Haftkraft     zwi-          schen    dem äussern     Ring-und    der ihn aufneh  menden Bohrung gering bleibt.  



  Die     Fig.    6 zeigt eine Anordnung mit Rin  gen in Anwendung auf die Befestigung der  Lagerringe von Kugellagern. In einem gaben  ähnlichen Maschinenteil 10 ist über zwei Ku  gellager eine Welle 11 gelagert; der Teil 10  hat     zwei    Bohrungen 12, die als Sitzfläche für  die äussern Lagerringe 13 der Kugellager die  nen. Der Durchmesser dieser Bohrungen ist  mit üblicher Toleranz hergestellt. Die äussern  Lagerringe     7.3    sind in diesen Bohrungen zu  sammen mit Ringen 14     eingepresst,    wobei die       3-lasse   <I>d, i</I> und<I>h</I> dieser Ringe entsprechend  dem gewünschten     Einpressdruck    bestimmt  sind.  



  Ebenso sind die innern Lagerringe 15 auf  den Sitzflächen 16 der Wellen 11 unter     Zwi-          sehenschaltung    von Ringen 17     aufgepresst.     Auch die Sitzflächen der Welle 11, bzw. ihre  Durchmesser, sind nur mit üblicher, leicht  einzuhaltender Toleranz hergestellt.    Ein weiterer -Vorteil der beschriebenen  Ringe für die Lagerung von Kugellagern ist,  dass es nicht mehr erforderlich ist, bei ein- ;       gepressten    Lagerringen Lager mit     Vorweiten     verwenden zu müssen, da eine Formänderung  der Lagerringe bei Verwendung von Ringen  der beschriebenen Art vermieden werden  kann.

   Ein weiterer Vorteil ist, dass Maschi  nenteile aus verschiedenen Metallarten     in-          oder    aufeinander gelagert werden können,  weil bei Temperaturänderungen auftretende  verschiedene Ausdehnungen beider Teile  durch die Federung der Ringe aufgenommen,  werden. Bei Verwendung von verhältnismässig  weichen Metallen sichern die Ringe auch bei  wiederholtem Ein- und Ausbau einen ausrei  chenden     Anpressdruck.     



  Die     Fig.    7 zeigt einen     Längsschnitt    durch,  ein gewelltes Band zur Herstellung von Rin  gen, das aus zwei aufeinander gelagerten ge  wellten Blechbändern 20 und 21 besteht, die  durch eine     Kunstharzschieht    22 miteinander  verbunden sind. Diese Schicht dient zur  Dämpfung von Schwingungen. Vorteilhaft  wird ein gummiartiger     Kunstharzlack    verwen  det. Die Dicke der Bänder beträgt hierbei  etwa einige     Zehntelsmillimeter.     



  Die     Fig.    8 zeigt einen Querschnitt durch  einen Federring 27, bei dem die Wellen 28       ballig,    d. h. in Querrichtung des Bandes ge  wölbt, ausgebildet sind, so dass die Federringe  an der sie aufnehmenden Bohrung nur längs  einer schmalen Ringfläche 29 anliegen. Der  artige Federringe eignen sich zur Lagerung  längerer Wellen in mehreren Lagern, bei  spielsweise zur Lagerung der Armwellen in  den Maschinenoberteilen von     Nähmaschinen.     Es handelt sich hier um Lagerungen, die sehr  genau fluchtend hergestellt werden, bei denen  aber durch nachträgliche Arbeitsgänge, z. B.  durch Erwärmung beim Lackieren und Trock  nen,     Fluchtungsfehler    auftreten können.

   Die  sehr kostspielige Beseitigung dieser Fehler ist  nicht notwendig, wenn die Armwellen über  Federringe gemäss     Fig.    8 in den Bohrungen  gelagert werden.  



  Wie bereits     erwähnt,    können die Eigen  schaften gegen die Verformung der Feder-      ringe auch durch die Formgebung der Ringe  beeinflusst werden. Die     Fig.    9 zeigt ein Feder  band 30 mit V-förmiger     Querschnittsform    der  W     ellen,    die     Fig.10    ein Band 31 mit     U-förmi-          ger    und     Fig.11    ein Band 32 mit Schwalben.       schwanzförmiger        Quersehnittsausbildung    der  Wellen.  



  Bei allen Ausführungsbeispielen sind die  im Patentanspruch angeführten Merkmale  vorhanden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Federndes Organ, das mindestens aus einem Band aus gewelltem Blech hergestellt und zur Lagerung von Maschinenteilen vor gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen des Bandes aus einem glatten Blech herausgepresst sind und das Band mindestens an einem Längsrande neben den aus dem Band herausgepressten Wellen einen glatten Randteil aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1. Federndes Organ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Band an beiden Längsrändern glatte Randteile auf weist, die innerhalb der Höhe der Wellen ver laufend angeordnet sind. 2. Federndes Organ nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden. glat ten Randteile in verschiedenen Ebenen ver laufend angeordnet sind. 3.

   Federndes Organ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkanten der Wellen abgerundet sind. 4. Federndes Organ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Querrichtung des Bandes die Wellen gewölbt sind. 5. Federndes Organ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass. die Wellen im Querschnitt sehwalbenschwanzförmig ausge bildet sind. 6. Federndes Organ nach Patentanspruch, in Ringform, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkanten des zu einem Ring gebogenen Bandes an der Stossstelle umgebogen sind. 7.

   Federndes Organ nach Patentanspruch, in Ringform, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei zu einem Ring gebogenen, ineinander- geschobenen Bändern mit zueinander versetz ten Stossstellen besteht.. B. Federndes Organ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei durch eine geräuschdämpfende Schicht von einander getrennten Bändern besteht.