CH501851A - Einrichtung zum Lagern einer Antriebswelle in einem Maschinengehäuse - Google Patents

Description

  
 



  Einrichtung zum Lagern einer Antriebswelle in einem Maschinengehäuse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Lagern einer Antriebswelle in einem Maschinengehäuse, wobei in dem Gehäuse eine Hohlwelle und eine diese durchdringende Antriebswelle gelagert sind, sowie ein erstes Lager innerhalb der Hohlwelle für die Antriebswelle vorgesehen ist.



   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt insbesondere in folgendem.



   Wenn die bekannten Lageraufbauten ein vorbestimmtes Laufspiel in der Grössenordnung von 0,025 bis 0,076 mm erfordern, müssen entweder alle Tragflächen auf Präzision maschinell bearbeitet werden, oder es müssen lamellierte Blättchen zwischen die äusseren Laufbahnen der Kegelrollenlager eingeführt werden.



  Daher ist dieses Verfahren nicht nur teuer und zeitraubend, sondern es können beim Zusammenbau kostenerhöhende Irrtümer auftreten, die, wenn sie nicht ermittelt oder angezeigt werden, zu einem Versagen oder zu einer übermässilgen Abnutzung des Motors führen.



   Die Erfindung ist gekennzeichnet durch ein zweites Lager, das ein Paar Kegelrollenlager enthält, die die Hohlwelle in dem Gehäuse drehbar lagern, wobei jedes Kegelrollenlager einen auf der Hohlwelle angeordneten inneren Laufring sowie einen äusseren Laufring und eine Mehrzahl von zwischen diesen angeordneten Kegelrollen aufweist und der von dem freien Ende der Hohlwelle entfernt liegende äussere Laufring mit einem Gehäuseteil axial fest verbunden ist, während der dem freien Ende der Hohlwelle benachbarte äussere Laufring im Gehäuseteil axial verschiebbar ist, durch Teile zum axialen Festlegen der inneren   Laufringe    im Abstand voneinander und zum Drücken des einen inneren Laufrings in Richtung des festliegenden äusseren Laufrings,

   sowie durch eine zwischen dem Gehäuseteil und dem verschiebbaren äusseren Laufring angeordnete elastische Vorrichtung zum Drücken des verschiebbaren äusseren Laufrings gegen seinen zugehörigen inneren Laufring, um die zwischen ihnen liegenden Kegelrollen in einer Arbeitsstellung mit einem vorbestimmten Laufspiel des zweiten Lagers zu halten.



   In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise erläutert.



   Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Elektromotors.



   Fig. 2 ist eine stark vergrösserte Darstellung eines Viertels teilweise im Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Kegelrollenlagers.



   Fig. 3 ist in vergrössertem Masstab eine auseinandergezogene Ansicht, die zwecks besserer Sichtbarkeit gegen das Gehäuse gerichtet ist und die die Welle und das Gehäuse enthält, zwischen die die Lager eingesetzt sind.



   Der allgemein mit 10 bezeichnete Motor ist in Fig. 1 dargestellt und hat ein Motorgehäuse, welches einen zylindrischen Gehäuseteil 12 und Abdeckungen 14 und 16 enthält, die an dem Gehäuseteil 12 durch am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Bolzen 18 festgelegt sind, die in die Enden des Gehäuseteils 12 eingeschraubt sind, und von denen nur einer in der oberen rechten Ecke dargestellt ist. Ein rohrförmiger vorstehender Ständerträger oder eine Nabe 20 ist mit der Abdeckung 14 einstückig ausgebildet und erstreckt sich in den Gehäuseteil 12 im wesentlichen konzentrisch zu seiner zylindrischen Wand. Der Ständerträger 20 trägt einen lamellierten Ständerkern 22, der an dem Träger 20 an Ort und Stelle festgehalten ist. Eine Ständerwicklung 24 ist von dem Ständerkern 22 getragen, und ist mit einer zweckentsprechenden elektrischen Energiequelle (nicht dargestellt) verbunden.



   Ein äusserer bzw. umgekehrt angeordneter Läuferkern 26 umgibt den Ständerkern 22 und enthält leitende Läuferstangen 28, welche mit einem Armkreuz 30 einstückig gegossen sind, das zur Drehung mit einer rohrförmigen Läuferwelle 32 fest verbunden ist, die durch das Kegelrollenlager gelagert ist, das allgemein  mit 36 bezeichnet und an dem Träger 20 angeordnet ist. Der Lageraufbau 36 wird im nachstehenden im einzelnen beschrieben.



   Die Abdeckung 14 hat eine mittlere Öffnung oder eine Bohrung 38, in welcher eine mit einer Gegenbohrung versehene Lagerkappe 40 angeordnet ist, die mit der Stirnabdeckung 14, z. B. durch Gewindeschrauben 42 verbunden ist. Die Lagerkappe 40 nimmt die äussere Laufbahn eines Rollen- oder Walzenlagers 44 auf, das durch eine Kappe 46 festgelegt ist, die durch Schrauben 48 an Ort und Stelle gehalten wird. Eine längliche Innenlaufbahn 50 für das Lager 44 ist auf eine angetriebene Welle 52 fest aufgepasst, welche mit einem konischen Teil 54 versehen ist, der ein Zahnrad oder eine Scheibe (nicht dargestellt) zum Antrieb einer Maschine (nicht dargestellt) z. B. eines Webstuhls aufnehmen kann.



   Die angetriebene Welle 52 ist nahe ihrem einen Ende in einem Rollen- oder Walzenlager 56 gelagert, das innerhalb der Hohlwelle 32 an einer Stelle einwärts des Kegelrollenlagers 36 abgestützt ist. Die innere Laufbahn 58 für das Lager 56 ist länglich und auf die Welle 52 aufgepasst, um eine Lagerfläche ähnlich der der inneren Laufbahn 50 zu schaffen, so dass die Welle 52 zwecks Drehbewegung und zwecks begrenzter Längsverschiebungsbewegung relativ zu dem feststehenden Gehäuseteil 12 gelagert ist.



   Die angetriebene Welle 52 ist mit einem abgestuften Teil 60 und einem Steuerteil 62 von verkleinertem Durchmesser versehen. Eine Nabe 64 ist an dem Teil 60 angeordnet. Die innere Laufbahn eines   Steuerlagers    66 ist an dem Teil 62 angeordnet, wobei ihr äusseres Ende mit der Nabe 64 in Widerlagereingriff steht, und ihr inneres Ende in ihrer Lage durch eine Mutter 68 gehalten ist, welche auf das Ende der Welle 52 geschraubt ist. Die äussere Laufbahn des Steuerlagers 66 wird durch eine Steuerplatte 70 und einen Haltering 72 in der richtigen Stellung erhalten, der mit ihr durch Schrauben 74 verbunden ist.



   Eine Fühlerplatte 76 ist zwischen ein Joch 78 und der Stirnabdeckung 16 eingeführt und wird gewöhnlich in einer Lage durch im Abstand voneinander angeordnete unter Federeinfluss stehende Zapfen 80 fest gehalten. Ein Betätigungshebel 82 ist an dem Joch 78 durch einen Schwenkzapfen 84 schwenkbar gelagert. Eine Gleitbahn 86 ist in der Steuerplatte 70 vorgesehen, in welcher ein Block 88 mit zwei Zapfen angeordnet ist, der an dem Hebel 82 durch ei;nen Zapfen 90 schwenkbar festgelegt ist. Der untere Teil der Stirnabdeckung 16 ist mit einer Buchse 92 versehen, welche ein Ende einer Bremsfeder 94 als Sitz aufnimmt. Das andere Ende der Bremsfeder 94 umgibt ein verkleinertes Ende einer Bremsstellschraube 96, welche in einem Ansatz 98 des Hebels 82 eingeschraubt ist.

  Der Schaft einer Schraube 100 mit grossem Kopf geht durch eine Öffnung 102 in dem Hebel 82 hindurch und ist mit der Stirnabdeckung 16 einstellbar verbunden, um eine die Bremse begrenzende Sicherheitsstellung für den Hebel 82 herzustellen.



   Ein durch Schwerkraft wirkender Riegel 104 ist an dem unteren Ende des Hebels 82 durch einen Schwenkzapfen 106 schwenkbar befestigt. Der Riegel 103 weist einen Riegelfinger 108 und einen mit Gewicht versehenen Schwanzteil 110 auf, der frei durch einen Schlitz 112 in dem Hebel 82 schwingt. Eine einstellbare Verriegelungstopschraube 114 ist mit der Stirnabdeckung 16 verbunden, wo der Verriegelungs finger 108 mit ihr in Eingriff treten kann. An der Nabe
64 ist vermittels am Umfang und im Abstand vonein ander angeordneter Schrauben 116 eine Kupplungs scheibe 120 befestigt, welche einen Reibungskupplungsbelag 122 und einen Reibungsbremsbelag 124 an ihren gegenüberliegenden Seiten trägt.

  Der Kupplungs belag 122 kann mit einer glatten Kupplungsfläche an dem Armkreuz 30 in Eingriff treten, und der Bremsbelag 124 kann mit einer Bremsfläche in Eingriff treten, welche an der Stirnabdeckung 116 ausgebildet ist.



   Wenn der Hebel 82 betätigt wird, z. B. durch eine Längsbewegung einer Verbindungsstange 126, wird durch das Steuerlager 66 auf die angetriebene Welle 52 eine Kraft übertragen um sie in Längsrichtung zu bewegen, wodurch die angetriebene Kupplungsscheibe
120 entweder in Kupplungs- oder in Bremseingriff bewegt wird.



   Der neue Kegelrollenlageraufbau 36 enthält ein Paar Lagerteile, welche von der Nabe 20 getragen sind, in welcher die Welle 32 gelagert ist. Das Paar enhält ein inneres Lager 130 und ein Reitstock- oder Gegen-Lagerteil 132. Die Lager sind, wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, spiegelbildlich zueinander angeordnet und enthalten innere Laufbahnen 134, äussere Laufbahnen 136 und eine Mehrzahl Kegelrollen 138, welche zwischen ihnen angeordnet sind. Die Konizität der Rollen 138 vergrössert sich in Richtung weg von dem anderen Lager. Die innere Laufbahn 134 und die äussere Laufbahn 136 haben abgeschrägte Wände 140 und 142, welche der Abschrägung oder Konizität der Rollen 138 entsprechen und welche mit ihnen in Eingriff treten können.

  Weiterhin bestimmt die innere Laufbahn 134 in ihrer abgeschrägten Fläche 140 eine Ausnehmung, die längs deren axialer Länge Rollenwiderlager an jedem Ende der Rollen 138 bilden, z. B.



  an der Schulter 144, welche sich gegen das Ende der Rollen mit grösserem Durchmesser der Rolle 138 legt.



   Die inneren Laufbahnen 134 der Lager 130 und 132 sind im Abstamd voneinander und rings um die Welle 32 angeordnet. Die äussere Laufbahn 136 des inneren Lagers 130 ist auf die Nabe 20 mit Pressitz aufgesetzt und legt sich gegen eine Schulter 146, die sich von ihr radial einwärts erstreckt. Die innere Laufbahn 134 des inneren Lagers 130 setzt sich gegen einen kombinierten Druckteil und eine Schmierabdichtung 148, welche ihrerseits gegen eine Druckfläche 150 gesetzt ist, die an dem Armkreuz 30 ausgebildet ist.



  Die äussere Laufbahn 136 des Gegen-Lagers 132 ist in einer Gegenbohrung 152 der Bohrung 138 in der Stirnabdeckung 14 verschiebbar, und legt sich gegen den ringförmigen Vorsprung eines Federträgers 154 einer elastischen Vorrichtung 156, die in einer Gegenbohrung 158 verschiebbar ist. Die elastische Vorrichtung 156 enthält weiterhin eine Federplatte 160, welche sich gegen eine Schulter 162 legt, die in der Nabe 20 gegenüber der Schulter 146 ausgebildet ist, und eine Mehrzahl Federn 164, die sich von dem Widerlager an der Federplatte 160 erstrecken und in axialen Löchern 166 angeordnet sind, welche in dem Federträger 154 ausgebildet sind. Im zusammengebauten Zustand befindet sich die Feder 164 stets unter Druck, so dass sie den Federträger 154 und die äussere Laufbahn 136 des Gegen-Lagers 132 vorbelasten.



   Eine Abstandsbuchse oder eine Buchse 170 ist um die Welle 32 angeordnet und erstreckt sich so, dass sie die inneren Laufbahnen 134 der Lager 130 und 132 in axialer Richtung voneinander trennt. Eine sich selbst  verriegelnde Mutter 172 hat eine Ausnehmung 174, welche zwischen ihrem mit Gewinde versehenen inneren Abschnitt ausgebildet ist, und in welcher ein O-Ring 176 angeordnet ist, um ihre Verbindung mit dem Gewindeabschnitt 178 der Welle 32 abzudichten.



  Eine Kombination von Druckteil und Schmierabdichtung 180 ist zwischen der inneren Laufbahn 134 des Gegen-Lagers und der Mutter 172 angeordnet. Das Anziehen der Mutter 172 wirkt dahin, die Welle 32 und das Armkreuz 30 festzuklemmen, indem das Widerlager eines sich nach oben erstreckenden ringförmigen Flansches 182 gegen eine Schulter 184 drückt, welche durch eine Gegenbohrung 186 des Armkreuzes 30 gebildet ist. Das Anziehen der Mutter 172 bewirkt weiterhin, dass die inneren Laufbahnen 134 der Lager 130 und 132 an jedem Ende der Abstandsbuchse 170 in axialer Richtung festgelegte Stellungen einnehmen bzw. festgeklemmt werden und bewirkt weiterhin, dass diese Bauteile und die dazwischen angeordneten Druckteile 148 und 180 sich aufeinanderfolgend gegeneinander und gegen die Druckschulter 150 des Armkreuzes 30 legen.



   Das Anziehen der Mutter 172 veranlasst, dass die Kegelrollen des inneren Lagers 130 sich gegen die Schrägflächen 140 der inneren Laufbahn 134 legen und die äussere Laufbahn 136 des inneren Lagers 130 sich mit einem vorbestimmten Spielraum dazwischen befindet. Weiterhin ist die axiale Lage der inneren Laufbahn 134 des Gegen-Lagers 132 festgelegt. Die axial ausgeübte Kraft der Federn 164 der elastischen Vorrichtung 156 drückt die äussere Laufbahn 136 des Gegen-Lagers 132 gegen die Kegelrollen 138, damit sie zwangsweise zwischen der inneren Laufbahn 134 und der äusseren Laufbahn 136 mit einem vorbestimmten Spielraum für das Lager 132 in Eingriff treten.



   Für die Art eines umkehrbaren Elektromotors oder eines Motors 10 mit Kupplung und Bremse, wie er in den Zeichnungen dargestellt ist, würde es möglich sein, einen Laufspielraum in der Grössenordnung von 0,025 bis 0,076 mm zwischen den rotierenden Teilen der Kegelrollenlageraufbauteile aufrechtzuerhalten. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Einrichtung zum Lagern einer Antriebswelle in einem Maschinengehäuse, wobei in dem Gehäuse eine Hohlwelle (32) und eine diese durchdringende Antriebswelle (52) gelagert sind, sowie ein erstes Lager innerhalb der Hohlwelle für die Antriebswelle vorgesehen ist, gekennzeichnet durch ein zweites Lager (130, 132), das ein Paar Kegelrollenlager enthält, die die Hohlwelle (32) in dem Gehäuse (12) drehbar lagern.

   wobei jedes Kegelrollenlager einen auf der Hohlwelle (32) angeordneten inneren Laufring (134) sowie einen äusseren Laufring (136) und eine Mehrzahl von zwischen diesen angeordneten Kegelrollen (138) aufweist und der von dem freien Ende der Hohlwelle (32) entfernt liegende äussere Laufring (136) mit einem Ge häuseteil (20) axial fest verbunden ist, während der dem freien Ende der Hohlwelle (32) benachbarte äussere Laufring im Gehäuseteil (20) axial verschiebbar ist, durch Teile (150, 170, 172) zum axialen Festlegen der inneren Laufringe (134) im Abstand voneinander und zum Drücken des einen inneren Laufrings in Richtung des festliegenden äusseren Laufrings,

   sowie durch eine zwischen dem Gehäuseteil (20) und dem verschiebbaren äusseren Laufring (136) angeordnete elastische Vorrichtung (156) zum Drücken des verschiebbaren äusseren Laufrings (136) gegen seinen zugehörigen inneren Laufring (134), um die zwischen ihnen liegenden Kegelrollen (138) in einer Arbeitsstellung mit einem vorbestimmten Laufspiel des zweiten Lagers zu halten.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein drittes Lager (44), welches die Antriebswelle (52) in dem Gehäuse (12, 20) drehbar lagert.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, bei der der Gehäuseteil (20) eine die Hohlwelle und die Antriebswelle umgebende Nabe (20) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Laufringe (136) des zweiten Lagers (130, 132) in der Gehäusenabe (20) festgelegt bzw. axial verschiebbar sind, und das dritte Lager (44) die Antriebswelle (52) an der Gehäusenabe (20) drehbar lagert, und das zweite Lager (130, 132) zwischen dem ersten Lager (56) und dem dritten Lager (44) angeordnet ist.