PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3231138C2 22.11.1990
Titel Anordnung zur Lagerung einer Welle, insbesondere eines Fahrrad-Tretlagers
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Hofmann, Heinrich, 8720 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 21.08.1982
DE-Aktenzeichen 3231138
Offenlegungstag 23.02.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.11.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.1990
IPC-Hauptklasse F16C 35/077
IPC-Nebenklasse F16C 43/04   B62M 1/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Eine Lagerung ähnlicher Art ist beispielsweise aus der DE-OS 20 08 385 bekannt. Mit der hier gezeigten, zwischen den Außenringen angeordneten Büchse wird einerseits eine Baueinheit erreicht und andererseits der axiale Abstand der Außenringe festgelegt. Es kann auch eine Montage und Demontage der Einheit ohne Beschädigung der Lagerteile erfolgen. Beim Zusammenbau der Kugellager ist aber die Büchse eher hinderlich als nutzbringend. Wenn man nämlich möglichst viele Kugeln im Hinblick auf eine hohe Belastbarkeit unterbringen will, ist es erforderlich, die Welle gegenüber den Außenringen exentrisch zu verlagern. Dann kann man die Kugeln in den dann entstehenden sichelförmigen Raum einbringen und verteilen. Die Montage des ersten Lagers auf der Welle läßt sich dabei noch relativ einfach bewerkstelligen, weil dabei die Büchse weggelassen werden kann. Vor der Montage des zweiten Lagers ist diese aber in jedem Fall anzuordnen. Eine erneut erforderliche exentrische Verlagerung der Welle gegenüber dem Außenring ist dann aber nicht mehr möglich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs derart weiterzubilden, daß sie problemlos montiert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs dargelegt. Die Ansprüche 2 bis 8 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Die Büchse überbrückt den Abstand zwischen den Außenringen der beiden Lager. Dadurch können Montage- bzw. Demontagekräfte auf einen der Außenringe ausgeübt werden, ohne daß Lagerteile unzulässig hoch belastet werden. Weiterhin ist aber trotzdem eine radiale Verschiebung der beiden Laufbahnen auch des zuletzt zu montierenden Lagers möglich, da nicht beide Außenringe von der Büchse umfaßt werden. Dadurch kann in beiden Laufbahnen eine sehr große Zahl von Kugeln untergebracht werden, wodurch die Belastbarkeit erhöht wird. Die Befestigung des zuerst montierten Lagers erfolgt durch eine im Gehäuse gehaltene Zwischenhülse, die den dazu gehörenden Außenring umfaßt.

Wenn man zwischen der Stirnseite des zuletzt zu montierenden Lagers und der axialen Innenfläche der Stufe einen Spalt vorsieht, ist es nicht mehr nötig, die axialen Abmessungen der Teile sehr genau herzustellen, denn durch die axiale Zuordnung der Büchse und des Außenrings beim Einbau können Abweichungen ausgeglichen werden. Insbesondere bei der Herstellung der Büchse werden dadurch Kosten gespart. Durch diese Maßnahme ist es bei Verwendung von einseitig außenbord- oder schulterlosen Außenringen weiterhin möglich, diese bei der Einfüllung den Kugeln in den Spaltbereich der Büchse hinein zu verschieben. Damit kann die Zahe der Kugeln zusätzlich erhöht werden.

Vorzugsweise ist zwischen dem den Außenring umgebenden Abschnitt der Büchse und dem Gehäuse ein Übermaß vorgesehen, das größer ist als das Spiel zwischen dem Innendurchmesser der Büchse und dem Außenring des Lagers. Dadurch ist zunächst eine axiale Verschiebung des Außenrings gegenüber der Büchse möglich, womit die Montage erleichtert wird. Im eingebauten Zustand wird aber trotzdem eine ausreichende axiale Fixierung aller Teile erreicht. Letztere kann noch dadurch erhöht werden, daß die Mantelfläche des Außenrings zumindest des einen Lagers wenigstens über einen Teil der Länge mit Zähnen versehen ist. Diese graben sich bei der Montage in die Büchse ein und ergeben so eine formschlüssige Verbindung.

Damit die Kugeln bei der meist in senkrechter Anordnung der Welle erfolgenden Montage nicht in den unzugänglichen Innenraum fallen, ist im Stufenbereich der Büchse ein sich bis in den Ringraum zwischen Welle und Außenring erstreckendes, teilringförmiges Segment vorgesehen.

Zwischen dem kleinen Abschnitt der Büchse und den Außenringen des zuerst zu montierenden Lagers ist eine Schnappverbindung vorgesehen. Diese besteht vorzugsweise aus einem elastischen Vorsprung an der Büchse, der in eine Nut des Außenrings einrastet. Damit wird im vormontiertem Zustand eine Baueinheit erreicht.

Die Büchse sowie die Zwischenbüchse können nach einer weiteren Ausgestaltung an ihrem äußeren Ende einen radial gerichteten Flansch besitzen. Damit kann die axiale Position dieser Teile bezüglich des Gehäuses besser festgelegt und eingehalten werden.

Die Erfindung wird anhand von 2 Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Fahrrad- Tretlager mit der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Fig. 2 zeigt die Ausführung gemäß Fig. 1 im teilmontiertem Zustand.

Gemäß Fig. 1 ist die Welle 1 mit zwei in Abstand angeordneten Laufbahnen 2 und 3 für die Kugeln 4 versehen. Das zuerst zu montierende Kugellager 5 mit dem Außenring 11 ist über die Zwischenbüchse 12 im Gehäuse 7 mit Preßsitz befestigt. Der Außenring 13 des zuletzt zu montierenden Kugellagers 9 wird von der Büchse 14 mit ihrem im Durchmesser großen Abschnitt 14 umfaßt. Der kleine Abschnitt 14&min;&min; erstreckt sich hingegen nur bis zur Stirnseite des Außenrings 11 des anderen Lagers 5. Im axial äußeren Bereich der Büchse 14 befindet sich der radiale Flansch 15 zur axialen Fixierung. Im Bereich der Stufe 16 der Hülse 14 ist ein radial nach innen gerichteter Vorsprung 17 angeformt, an dem sich ein axial gerichtetes, teilringförmiges Segment 18 anschließt. Letzteres dient zur Abstützung der Kugeln 4, wenn es im vormontiertem Zustand mit seiner Stirnseite 18&min; etwa zum Hüllkreis 18 der Kugel 4 vorgeschoben ist. Dies ist möglich, wegen des Spaltes 20, mit dessen Hilfe auch axiale Toleranzen der Teile ausgeglichen werden können. Im Bereich des kleinen Abschnitts 14&min;&min; erfolgt einerseits eine Anlage an die Stirnseite des Außenrings 11, andererseits besitzt die Stufenhülse 14 einen elastischen Vorsprung 21 der in eine Nut 22 des Außenrings 11 eingeschnappt ist. Damit ergibt sich eine Baueinheit. An der Mantelfläche der Außenringe 11 und 13 sind abschnittsweise Zähne 23 vorgesehen, mit deren Hilfe die axiale Fixierung verbessert wird.

Der Zusammenbau der Lager 5, 8 und deren Befestigung im Gehäuse 7 ist teilweise aus Fig. 2 ersichtlich. Zunächst wird das Lager 5 auf der Welle 1 in üblicher Weise montiert. Der Außenring 13 wird dann in die Büchse 14 eingeschoben, was leicht möglich ist, wenn zwischen beiden Teilen ein Spiel vorhanden ist. Anschließend werden der Außenring 13 und die Büchse 14 so auf die Welle 1 gebracht, daß sich die Laufbahnen 3 und 13&min; gegenüberliegen. In diesem Stadium kann der Außenring 13 mit der Stufenbüchse 14 exzentrisch zur Welle 1 verlagert werden. Dies ermöglicht die Einbringung vieler Kugeln 4 in den sichelförmigen Raum zwischen Außenring 13 und Welle 1. Dabei ist der teilringförmige Abschnitt 18 von Nutzen, denn er verhindert ein Durchfallen der Kugeln 4 in den Innenraum, wenn seine Stirnfläche 18&min; etwa bis zum Hüllkreis der Kugeln 4 verschoben ist. Letzteres ist wegen des Spaltes 20 und des Spiels zwischen Außenring 13 und Büchse 14 leicht möglich. Nach der konzentrischen Anordnung von Außenring 13 und Büchse 14 gegenüber der Welle 1 werden die Kugeln 4 gleichmäßig am Umfang verteilt und der Kammkäfig 24 eingeschnappt. Nun kann die Büchse 14 gegenüber dem Außenring 13in Richtung des Außenrings 11 verschoben werden und dort mit Hilfe des elastischen Vorsprungs 21 und der Nut 22 zu einer Einheit mit letzterem verbunden werden. Die Gesamteinheit, bestehend aus Welle 1, den Lagern 5 und 9 sowie der Büchse 14 wird dann, wie Fig. 2 zeigt, in das Gehäuse 7 eingeschoben. Da das Untermaß zwischen dem Stufenbüchsenabschnitt 14&min; und dem Gehäuseabschnitt 7&min; größer ist als das Spiel zwischen dem Stufenhülsenabschnitt 14&min; und dem Außenring 13, wird wegen der radialen Verformung des Abschnitts 14&min; eine betriebssichere axiale Fixierung aller Teile eintreten. Zwischen dem Außenring 13 und dem Abschnitt 14 wird diese noch verstärkt, weil an ersterem Zähne 23 angeformt sind, die sich in der Stufenhülse 14 eingraben.

Wie ebenfalls Fig. 2 zeigt, kann gleichzeitig mit dem Einschieben der Gesamteinheit von rechts in das Gehäuse 7 von links die Zwischenbüchse 12 eingebracht werden. Wenn ein Untermaß zwischen dieser und dem Gehäuse 7 sowie dem Außenring 11 vorhanden ist, ergibt sich auch hier eine gute Fixierung der Teile. Damit das positionieren der Stufenbüchse 14 und der Büchse 12 vereinfacht wird, besitzen beide radiale Flansche 15. Wenn diese an den Stirnseiten des Gehäuses 7 zur Anlage kommen, ist die richtige Stellung erreicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Anordnung zum Lagern einer Welle, insbesondere eines Fahrrad-Tretlagers, in einem Gehäuse, mit im Abstand angeordneten Kugellagern, wobei beidseitig hochschultrige Laufbahnen für zwei Kugelreihen in die Welle eingearbeitet sind, zumindest der Außenring des einen Kugellagers am Umfang von einer in dem Gehäuse gehaltenen Büchse umgeben ist, die sich bis zu dem Außenring des anderen Kugellagers erstreckt und im Axialbereich zwischen den Außenringen im Durchmesser verringert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere aus Kunststoff bestehende Büchse (14) nur den Außenring (13) des einen Kugellagers (8) umgibt und den Außenring (11) des anderen Kugellagers (5) nur im Bereich von dessen Stirnseite berührt und daß der Außenring (11) des anderen Lagers (5) von einer in dem Gehäuse (7) gehaltenen Zwischenhülse (12), insbesondere aus Kunststoff, umgeben ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnseite des einen Lagers (8) und dem im Durchmesser verringerten Bereich der Büchse (14) ein Spalt (20) vorhanden ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem den Außenring (13) umgebenden Abschnitt (14&min;) der Büchse (14) und dem Gehäuse (7) ein Übermaß vorhanden ist, das größer ist als das Spiel zwischen dem lnnendurchmesser der Büchse (14) und dem Außenring (13) des Lagers (9).
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Stufenbereich (16) der Büchse (14) ein sich bis in den Ringraum zwischen Welle (1) und Außenring (13) erstreckendes, teilringförmiges Segment (18), das axial bis etwa zum Hüllraum (18) der Kugeln (4) reicht, angeformt ist.
  5. 5. Anordnung nach einem oder vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Büchse (14) und dem Außenring (11) des anderen Lagers (5) eine Schnappverbindung vorgesehen ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindung aus einem elastischen Vorsprung (21) der Büchse (14) besteht, der in eine Nut (22) des Außenrings (11) eingerastet ist.
  7. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (14) und/oder Zwischenhülse (12) axial außen einen radial nach außen gerichteten Flansch (15 bzw. 12&min;) besitzt.
  8. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Außenrings (11, 13) zumindest des einen Kugellagers (5, 8) wenigstens über einen Teil der Länge mit Zähnen (23) versehen ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com