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Dokumentenidentifikation DE4028273A1 12.03.1992
Titel Lagerung, insbesondere für Plattenspeicherspindeln
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Weissgerber, Alois, 8720 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 06.09.1990
DE-Aktenzeichen 4028273
Offenlegungstag 12.03.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.03.1992
IPC-Hauptklasse F16C 23/08
IPC-Nebenklasse F16C 19/02   F16C 25/08   F16C 19/54   
Zusammenfassung Bei einer Lagerung für Plattenspeicherspindeln wird eine Ausführung erreicht, bei der trotz einfachem Aufbau und einfacher Montage der Lager eine hohe Genauigkeit erzielt wird. Die Schrägkugellager in O-Anordnung besitzen dabei Außenringe (4), deren Laufbahn (4') im Längsschnitt einen Radius hat, dessen Mittelpunkt (7) auf der Drehachse (8) der inneren Laufbahnen (2) liegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Lagerungen für Plattenspeicherspindeln sind schon seit vielen Jahren bekannt und in Benutzung (s. z. B. SKF Kugellagerzeitschrift 232, 4/1988). Bisher wurden dabei immer Ausführungen gewählt, bei denen zwei Rillenkugellager oder zwei Schrägkugellager in einem gewissen Abstand auf eine Welle angeordnet und axial gegeneinander verspannt wurden, damit die gewünschte Spielfreiheit erreicht wird. Da immer kleinere Platten mit höherer Speicherkapazität entwickelt wurden, war es erforderlich, die Genauigkeit der Lagerungen zu erhöhen. Man hat daher die Lager der Spindeln beispielsweise durch weniger Bauteile und/oder weniger Paß- und Fügeflächen ebenfalls verbessert. Das Ergebnis war, daß man spezielle Innenringe vermieden hat, indem man die Laufbahn direkt in die Welle einbrachte. Montagebedingte Verkippungen der Innenringlaufbahnen zueinander wurden dadurch ausgeschlossen. Das parallele Ausrichten der Außenringlaufbahnen ist ebenfalls Voraussetzung für optimale Abrollverhältnisse im Lager. Wegen der Toleranzen in den Paß- und Fügeflächen der Außenringe ist aber eine restlose Parallelausrichtung der Außenringlaufbahnen zueinander nicht erreichbar. Die Folge sind Druckwinkelschwankungen im Laufbahnumfang, die sich negativ auf die Abrollverhältnisse und damit auf die Genauigkeit der Lagerung auswirken.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die o. g. Lagerungen weiter zu entwickeln, wobei trotz einfachem Aufbau und einfacher Montage der Lager eine hohe Genauigkeit erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Der Anspruch 2 enthält eine bevorzugte Weiterentwicklung.

Die axial gegeneinander verspannten Lager haben Ähnlichkeit mit Schrägkugellagern. Dadurch, daß aber ihre Laufbahnen Abschnitte von Kugelflächen mit dem Mittelpunkt auf der Drehachse bilden, ist eine Verkippung der Außenringe zueinander möglich, ohne daß Druckwinkelschwankungen in Laufbahnumfangsrichtung auftreten. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine hohe Genauigkeit der Lagerung. Aufgrund dessen, daß die resultierende Vorspannkraft der Druckfeder nicht zentrisch zu den Außenringen wirkt, verkippen die Außenringe in der Bohrung der Hülse.

Wird der Abstand zwischen der einen Stirnfläche der Außenringe und dem Schnittpunkt der Drucklinie auf der Achse gleich groß ausgeführt wie der Abstand zwischen diesem Schnittpunkt und der anderen Stirnfläche des Lagers, erfolgt eine Selbstzentrierung der Lagerlängsachse in der Bohrung der Hülse. So hat die Spaltbreite zwischen den Außenringen und der Hülse keinen Einfluß auf den zentrischen Sitz der Außenringe in der Hülsenbohrung. Die Fertigungstoleranzen für die Bohrung und Außenringdurchmesser können größer gehalten werden. Die entstehenden Spalte zwischen den Außenringen und der Hülsenbohrung werden anschließend mit einem Klebestoff, der aushärtet, gefüllt. Dadurch werden Bewegungen zwischen den Außenringen und der Hülse vermieden.

Trotz höchster Genauigkeit der Lagerung ist also hier die Parallelausrichtung der Außenringe zueinander und die Zentrierung der Außenringe in der Hülsenbohrung nicht mehr erforderlich.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch die Lagerung einer Plattenspeicherspindel.

Gemäß der Figur besteht die Lagerung aus einer Welle 1, in die die Laufbahnen 2 von zwei Schrägkugellagern eingearbeitet sind, den beiden Kugelreihen 3, den Außenringen 4 und einer Hülse 5. Zwischen den in Abstand angeordneten Außenringen 4 ist eine Druckfeder 6 vorgesehen, die diese axial gegeneinander verspannt.

Gemäß der Erfindung sind nun die Laufbahnen 4&min; der Außenringe 4 so profiliert, daß sie eine Kugelfläche bilden, wobei der Mittelpunkt 7 ihres Radius auf der Drehachse 8 der inneren Laufbahnen 1&min; liegt. Dadurch ist das Verkippen der Außenringe 4 in der Hülse 5 möglich, ohne daß Druckwinkelveränderungen auftreten, denn in jeder Kippstellung stehen die Kugeln 3 immer der gleichen Kugelfläche gegenüber. In den durch das Verkippen entstehenden Spalten 9 wird bei der Montage ein Klebstoff eingefüllt, der anschließend aushärtet und eine Fixierung der Außenringe 4 in der Hülse 5 bewirkt.

Wenn man den Abstand l&sub1; zwischen der einen Stirnfläche 10 der Außenringe 4 und dem Schnittpunkt 7 der Drucklinien auf der Achse 8 gleich dem Abstand l&sub2; zwischen dem Schnittpunkt 7 und der andere Stirnfläche 11 der Außenringe 4 ausführt, erfolgt eine Selbstzentrierung der Drehachse 8 in der Bohrung der Hülse 5. Damit wird der Einfluß der Fertigungstoleranzen auf die Genauigkeit der Lagerung eliminiert.


Anspruch[de]
  1. 1. Lagerung, insbesondere für Plattenspeicherspindeln und Positionierer bestehend aus zwei im Abstand auf einer Welle angeordnete, axial gegeneinander verspannten Schrägkugellagern vorzugsweise in O-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils radial äußere Laufbahn (4&min;) der Außenringe (4) im Längsschnitt einen Radius besitzt, dessen Mittelpunkt (7) etwa auf der Drehachse (8) der inneren Laufbahnen (2) liegt.
  2. 2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (4) eines jeden Lagers so gestaltet ist, daß der Abstand l&sub1; zwischen der einen Stirnfläche (10) und dem Schnittpunkt (7) der Drucklinien des Schrägkugellagers auf der Achse (8) gleich dem Abstand l&sub2; zwischen diesem Schnittpunkt (7) und der anderen Stirnfläche (11) ist.






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