DE2101167A1 - Arrangement to limit the axial bearing play of rotating shafts, especially the shafts of small electric motors - Google Patents

Arrangement to limit the axial bearing play of rotating shafts, especially the shafts of small electric motors

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Hans 7230 Schramberg; Heinzmann Werner 7742 St. Georgen Lunde
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Description

Anordnung zur Begrenzung des axialen Lagerspieles rotierender Wellen, insbesondere der Wellen von Elektro-Kleinmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Begrenzung des axialen Lagerspieles rotierender Wellen, insbesondere der Wellen von Elektro-Kleinmotoren und ist insbesondere von Bedeutung für elektrische Kleinmotoren mit Käfigläufer.Arrangement to limit the axial bearing play of rotating shafts, in particular the shafts of small electric motors The invention relates to an arrangement for limiting the axial bearing play of rotating shafts, in particular of the shafts of small electric motors and is particularly important for electric Small motors with squirrel cage.

Derartige Anordnungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere bei Spurlagern der Wellen von Tonbandantriebsmotoren in vertikaler Betriebslage, sogenannten Capstanmotoren, bei denen oft eine Kugel als Spurlager für die Welle dient. Es wurde bereits vorgeschlagen, eine derartige Spurkugel auf einer Kunststoffplatte zu lagern; doch haben diese Anordnungen dann nicht befriedigt, wenn hohe Anforderungen an ruhigen Lauf der Motoren gestellt werden. Durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß unerwünschte Laufgeräusche u.a. bei Längsschwingungen des Läufers auftreten, wenn die Spurkugel intermittierend gegen ihre Unterlagen gedrückt wird.Such arrangements are known in various embodiments, especially with vertical tracking of the shafts of tape drive motors Operating position, so-called capstan motors, in which a ball is often used as a thrust bearing serves for the shaft. It has already been proposed to have such a track ball to store a plastic plate; but these arrangements did not satisfy when high demands are placed on smooth running of the engines. Carried out Investigations have shown that undesirable running noises are caused by, among other things, longitudinal vibrations of the runner occur when the track ball intermittently against its pads is pressed.

Es ist Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine neuartige Anordnung zur Begrenzung des Lagerspieles anzugeben, bei der die obengenannten Nachteile vermieden werden. Die Erfindung bezweckt ferner, eine solche Anordnung zur Begrenzung des axialen Lagerspieles anzugeben, die sich gleichzeitig auch als Spurlager gerade für Kleinmotoren eignet, wobei durch einfache konstruktive Maßnahmen sowohl ein ruhiger Lauf der Welle erzielt als auch eine einfache schnelle Montage und Justierung ermöglicht wird.It is the object of the invention to provide a novel with simple means Specify arrangement for limiting the bearing play, in which the above disadvantages be avoided. The invention also aims to provide such an arrangement for limiting of the axial bearing play, which at the same time also acts as a straight bearing suitable for small engines, whereby through simple constructive measures both a smooth running of the shaft and a simple quick assembly achieved and adjustment is made possible.

Es ist daher eine Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß als Kunststoff-Gewindestopfen mit mehreren, in Richtung zur Welle sich erstreckenden und in radialer Richtung nach innen mit Vorsprüngen versehenen federnden Lappen ausgebildet und zwischen der der Welle zugewandten Bodenfläche des Gewindestopfens und diesen Vorsprüngen sind zwei einzelne, übereinander liegende Scheiben gehalten, deren erste, der Welle zugewandte, aus einem Kunststoff mit Notlaufeigenschaften und deren zweite aus einem nachgiebigen, schwingungsdämpfenden Material besteht.An arrangement of the type mentioned at the beginning is therefore according to the invention as plastic threaded plugs with several extending in the direction of the shaft and resilient tabs projected inwardly in the radial direction formed and between the bottom surface of the threaded plug facing the shaft and these projections are held by two individual discs, one on top of the other, the first, facing the shaft, made of a plastic with emergency running properties and the second is made of a resilient, vibration dampening material.

Dadurch, daß zwei einzelne, einander berührende Scheiben, also nicht etwa zwei durch Kleben zu einer Einheit verbundene Scheiben, benützt werden, bleibt die Elastizität der zweiten, aus einem nachgiebigen, schwingungsdämpfenden Material bestehenden Scheibe in vollem Umfang erhalten.Because two individual discs touching each other, so not about two discs connected by gluing to form a unit are used, remains the elasticity of the second, made of a flexible, vibration-damping material existing disc fully preserved.

Vorteilhafterweise besteht die zweite Scheibe aus porösem Material, vorzugsweise Filz.The second disk is advantageously made of porous material, preferably felt.

Es ist zweckmäßig, wenn diese zweite Scheibe wenigstens zwei in radialer Richtung vorspringende streifenartige Fortsätze hat, die in eingebautem Zustand in axialer Richtung abgebogen sind und die erste Scheibe an wenigstens zwei, vorzugsweise drei Stellen des Umfanges umfassen.It is useful if this second disc has at least two in radial Direction has protruding strip-like extensions, which in the installed state are bent in the axial direction and the first disc on at least two, preferably include three digits of the circumference.

Hierdurch wird die Ubertragung der Lagergeräusche auf benachbarte konstruktive Teile weiter vermindert. Außerdem wird dadurch das Schmiermittel, mit dem die zweite Scheibe getränkt ist, über die streifenartigen Fortsätze besser an die Berührungsstelle zwischen Welle und der dieser Welle zugewandten Seite der ersten Scheibe, die Laufstelle des Spurlagers,geführt.As a result, the transmission of the bearing noise to neighboring constructive parts further reduced. It also helps the lubricant with which the second disc is soaked over the strip-like projections better to the point of contact between the shaft and the side facing this shaft the first disc, the running point of the thrust bearing.

Es ist günstig, wenn der Durchmesser des Außengewindes des Gewindestopfens in Richtung von der der Welle zugewandten Seite zur Außenseite zunimmt, also konisch verläuft, und der dieses Außengewinde tragende Teil des Gewindestopfens an seiner von der Welle abgewandten Seite mit einer umlaufenden Ringnut versehen ist. Durch den konisch verlaufenden Durchmesser des Außengewindes entsteht durch halbelastische-plastische Verformung eine Selbsthemmung und durch die umlaufende Ringnut ist das konische Außengewinde des Gewindestopfens in seinem äußeren Teil, in welchem es den größeren Flankendurchmesser hat, in radialer Richtung elastischer. Auf diese Weise entsteht beim Einschrauben eine für die Montage gut brauchbare Selbsthemmung. Eine zusätzliche Sicherung der Lage des Gewindestopfens mit Kleber oder einem Schraubensicherungsmittel ist im allgemeinen überflüssig Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die federnden Lappen als kreisringartige, voneinander durch Zwischenraum getrennte Abschnitte eines Ringwulstes ausgebildet, und der von den federnden Lappen umgrenzte Raum verjüngt sich-in Richtung der Wellenachse fortschreitend - zuerst stetig und erweitert sich dann. Dies bietet die Möglichkeit, die beiden Scheiben in den von den vorspringenden Lappen umgrenzten Raum durch leichtes Drücken unter Ausnützung der Elastizität des Kunststoffes in axialer Richtung einzubringen bzw. einzusprengen, wodurch bei entsprechender zweckmäßiger Wahl der geometrischen Abmessungen die Scheiben dann von den Vorsprüngen der Lappen mit hinreichender Sicherheit gehalten werden und zwar durch die konische Verjüngung, so daß sie durch leichten Druck in einer Position fixiert sind.It is advantageous if the diameter of the external thread of the threaded plug increases in the direction from the side facing the shaft to the outside, ie conically runs, and the part of the threaded plug carrying this external thread on his is provided with a circumferential annular groove from the side facing away from the shaft. By the conical diameter of the external thread is created by semi-elastic-plastic Deformation is self-locking and due to the circumferential ring groove it is conical External thread of the threaded plug in its outer part, in which there is the larger Has pitch diameter, more elastic in the radial direction. This is how it arises when screwing in a self-locking mechanism that is useful for assembly. An additional Secure the position of the threaded plug with glue or a screw locking agent is generally redundant. In a preferred embodiment, the resilient ones Tabs as circular ring-like sections separated from one another by a gap an annular bead formed, and the space bounded by the resilient tab tapers progressing in the direction of the shaft axis - at first steadily and expanding then. This offers the possibility of the two washers in the protruding ones The flap delimits the space by pressing it gently, taking advantage of the elasticity of the To bring in or blow in plastic in the axial direction, whereby with appropriate expedient choice of the geometric dimensions then remove the disks from the projections the Flaps are held with sufficient security by the conical Taper so that they are fixed in one position by applying slight pressure.

Um die Montage und die genaue Einstellung des axialen Lagerspieles zu erleichtern, hat der Gewindestopfen an seiner von der Welle abgewandten Stirnseite wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder vier über den Umfang verteilte Vertiefungen, die für den Eingriff eines Montage-Werkzeuges geeignet sind.About the assembly and the exact setting of the axial bearing play To facilitate this, the threaded plug has on its end face facing away from the shaft at least two, preferably three or four recesses distributed over the circumference, which are suitable for the intervention of an assembly tool.

Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren beschrieben, wobei alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten fortgelassen sind. Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following, the invention is described in connection with the exemplary embodiments Illustrative figures described, all of which are not for understanding the invention required details are omitted. Corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigt: Fig. 1 einen axial geführten Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindestopfen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die äußere Seite des Gewindestopfens, Fig. 3 einen axial geführten Schnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gewindestopfens, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Gewindestopfen gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine in den Gewindestopfen einlegende Kunststoffscheibe, Fig. 6 eine Draufsicht auf eine in den Gewindestopfen einzulegende Filzscheibe.It shows: FIG. 1 an axially guided section through one according to the invention formed threaded plug, Fig. 2 is a plan view of the outer side of the threaded plug, 3 shows an axially guided section through another embodiment of the invention Threaded plug, FIG. 4 a plan view of a threaded plug according to FIG. 3, FIG. 5 is a plan view of a plastic disk inserted into the threaded stopper, FIG. 6 shows a plan view of a felt washer to be inserted into the threaded plug.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Gewindestopfen 1, der z. B. einen Außendurchmesser von etwa 20 mm hat und in dem die Scheiben 2 und 3 wie in einem Käfig gehalten sind. Die von der angedeuteten Motorwelle berührte Scheibe 2 besteht aus dem unter der geschützten Bezeichnung "Durethan BK 31 Z" erhältlichen Kunststoff mit Notlaufeigenschaften und die Scheibe 3 aus Wollfilz. Beide Scheiben haben einen Durchmesser von etwa 8 mm und eine Stärke von 1 mm. Die als Haltestege ausgebildeten vorspringenden Lappen 4, welche die beiden Scheiben einspannen, sind so gestaltet, daß sowohl bei der Herstellung die entsprechenden Teile des Spritzgußwerkzeuges als auch bei der Montage die frei den Scheiben 2 und 3 axial aus- bzw. eingeführt werden können. Das leicht konische Gewinde 5 nimmt zum Ende 6 hin im Durchmesser leicht zu. Die Ringnut 7 verleiht am Ende 6 dem Gewindestopfen eine radiale Nachgiebigkeit. Sie hat sektorartige Erweiterungen 8, die für den Eingriff eines Montagewerkzeuges geeignet sind, wie aus Fig. 2 gut erkennbar ist.Fig. 1 shows a threaded plug according to the invention in cross section 1, the z. B. has an outer diameter of about 20 mm and in which the discs 2 and 3 are held in a cage. Touched by the indicated motor shaft Disc 2 consists of the one available under the protected name "Durethan BK 31 Z" Plastic with emergency running properties and the disc 3 made of wool felt. Both discs have a diameter of about 8 mm and a thickness of 1 mm. As holding bars formed projecting tabs 4, which clamp the two discs, are designed so that the corresponding parts of the injection molding tool during manufacture as well as during assembly the free disks 2 and 3 axially out or inserted can be. The slightly conical thread 5 increases in diameter towards the end 6 easy to. The annular groove 7 gives the threaded plug a radial flexibility at the end 6. It has sector-like extensions 8 that allow the engagement of an assembly tool are suitable, as can be clearly seen from FIG.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die zwei Scheiben 2 und 3 in einen aus dem Gewindestopfen 1 herausragenden Ringwulst 9 eingeklemmt, bzw. eingesprengt sind. Der verbreiterte Rand 10 dieses kragenartigen Ringwulstes 9 weist Aussparungen 11 auf, wodurch die elastische radiale Beweglichkeit der einzelnen Abschnitte des Ringwulstes 9 bei dem in axialer Richtung erfolgenden Einbringen der Scheiben 2 und 3 erhöht wird. Aus der in Fig. 4 gezeigten Ansicht von oben ist gut erkennbar, daß der Rand 10 gegenüber dem Ringwulst 9 verbreitert ist und einen nasenartigen Vorsprung 12 hat. Die Ausshnitte 11 sind so tief, wie der Ringwulst 9 hoch ist. Gegebenenfalls hat die in Fig. 5 dargestellte Kunststoffscheibe entlang des Umfanges sektorartige Ausnehmungen 13, in welche die beim Einbau abgewickelten, in Fig. 6 gut erkennbaren streifenartigen Fortsätze 14 zu liegen kommen, die als Schmiermittelzubringer für das Spurlager von der auch als Schmiermittelvorratsbehälter dienenden Filzscheibedienen.Figures 3 and 4 show another embodiment in which the two disks 2 and 3 in an annular bead protruding from the threaded plug 1 9 are wedged or crushed. The widened edge 10 of this collar-like Annular bead 9 has recesses 11, whereby the elastic radial mobility of the individual sections of the annular bead 9 in the case of the one taking place in the axial direction Introducing the discs 2 and 3 is increased. From the view shown in FIG from above it can be clearly seen that the edge 10 is widened in relation to the annular bead 9 and has a nose-like projection 12. The cutouts 11 are as deep as the annular bead 9 is high. If necessary, the plastic disk shown in FIG. 5 has along the circumference sector-like recesses 13, into which the unwound during installation, in Fig. 6 well recognizable strip-like extensions 14 come to rest as a lubricant feeder for the thrust bearing from the felt disk, which also serves as a lubricant reservoir.

Die Ausbildung der aus Kunststoff bestehenden Anlaufscheibe 2 erfolgt zweckmäßigerweise so wie in Fig. 5 dargestellt und die Ausbildung der aus Wollfilz bestehenden Scheibe 3 erfolgt zweckmäßigerweise so wie in Fig. 6 dargestellt. In eingebautem Zustand ragen dann die streifenförmigen Lappen 14 der Filzscheibe 3 in die entsprechenden sektorförmigen Aussparungen 13 der Anlaufscheibe hinein.The thrust washer 2 made of plastic is formed expediently as shown in Fig. 5 and the formation of the wool felt Existing disk 3 is expediently carried out as shown in FIG. 6. In In the installed state, the strip-shaped tabs 14 of the felt disk 3 then protrude into the corresponding sector-shaped recesses 13 of the thrust washer.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet folgende wesentliche Vorteile: 1. Einstellbares Längsspiel.The construction according to the invention offers the following significant advantages: 1. Adjustable longitudinal play.

2. Gedämpfte Anlaufgeräusche bei Axialbewegung der Welle.2. Damped start-up noises when the shaft moves axially.

3. Schmierdepot für Anlaufscheibe.3. Lubrication depot for thrust washer.

4. Selbsthemmendes Gewinde, wodurch zusätzliche axiale Sicherung entfällt.4. Self-locking thread, eliminating the need for additional axial securing.

5. Einfachste Montage der als Spurlager-Plättchen dienenden Anlaufscheibe, welche unverlierbar eingeklemmt ist.5. Easiest assembly of the thrust washer serving as a thrust bearing plate, which is trapped so that it cannot be lost.

Claims (10)

Patentansprüche Claims Anordnung zur Begrenzung des axialen Lagerspieles rotierender Wellen, insbesondere der Wellen von Elektro-Kleinmotoren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als Kunststoff-Gewindestopfen mit mehreren, in Richtung zur Welle sich erstreckenden und in radialer Richtung nach innen mit Vorsprüngen (12) versehenen federnden Lappen (4) (9) ausgebildet ist und daß zwischen der der Welle zugewandten Bodenfläche des Gewindestopfens (1) und diesen Vorsprüngen (12) zwei einzelne, übereinander liegende Scheiben gehalten sind, deren erste (2), der Welle zugewandte, aus einem Kunststoff mit Notl aufei genschaften und deren zweite (3) aus einem nachgiebigen, schwingungsdämpfenden Material besteht. Arrangement to limit the axial bearing play of rotating shafts, especially the shafts of small electric motors, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that they are available as plastic threaded plugs with several, in the direction of Shaft extending and radially inward with projections (12) provided resilient tabs (4) (9) and that between the shaft facing bottom surface of the threaded plug (1) and these projections (12) two individual, superimposed discs are held, the first (2), the shaft facing, made of a plastic with emergency properties and their second (3) consists of a flexible, vibration-damping material. 2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (3) aus porösem Material, vorzugsweise Filz besteht. 2) Arrangement according to claim 1, characterized in that the second Disc (3) made of porous material, preferably felt. 3) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (3) wenigstens zwei in radialer Richtung vorspringende streifenartige Fortsätze (14) hat, die in eingebautem Zustand in axialer Richtung abgebogen sind und die erste Scheibe (2) an wenigstens zwei, vorzugsweise drei Stellen des Umfanges umfassen. 3) Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the second disc (3) at least two strip-like protruding in the radial direction Has extensions (14) which, when installed, are bent in the axial direction and the first disk (2) at at least two, preferably three, points of the circumference include. 4) Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (3) mit Schmiermittel getränkt ist.4) Arrangement according to at least one of claims 1 - 3, characterized in that that the second disc (3) is impregnated with lubricant. 5) Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Außengewindes (5) des Gewindestopfens in Richtung von der der Welle zugewandten Seite zur Außenseite zunimmt. 5) Arrangement according to at least one of claims 1 - 4, characterized in that that the diameter of the external thread (5) of the threaded plug in the direction of the the shaft facing side increases to the outside. 6) Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Außengewinde (4) tragende Teil des Gewindestopfens an seinem von der Welle abgewandten Ende (6) mit einer umlaufenden Ringnut (7) versehen ist. 6) Arrangement according to claim 5, characterized in that the the External thread (4) carrying part of the threaded plug on its facing away from the shaft The end (6) is provided with a circumferential annular groove (7). 7) Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Lappen als kreisringartige, voneinander durch Zwischenräume (11) getrennte Abschnitte (10) eines Ringwulstes ausgebildet sind (Fig. 4). 7) Arrangement according to at least one of claims 1-6, characterized in that that the resilient tabs as circular ring-like, separated from each other by spaces (11) separate sections (10) of an annular bead are formed (Fig. 4). 8) Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-7, insbesondere nach den Ansprüchen 1, 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von den federnden Lappen umgrenzte Raum sich zuerst verengt, vorzugsweise stetig verjüngt, sodann wieder erweitert. 8) Arrangement according to at least one of claims 1-7, in particular according to claims 1, 7, characterized in that of the resilient tabs delimited space is first narrowed, preferably steadily tapered, then again expanded. 9) Anordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestopfen an seiner von der Welle abgewandten Stirnseite drei oder vier über den Umfang verteilte Vertiefungen (8) (8') aufweist. 9) arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the threaded plug faces away from the shaft at its Front side has three or four recesses (8) (8 ') distributed over the circumference. 10) Anordnung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (2) aus dem unter dem Handelsnamen "Durethan BK 31 Z" erhältlichen Werkstoff besteht.10) Arrangement according to one of claims 1-9, characterized in that that the first disc (2) from the under the trade name "Durethan BK 31 Z" available Material. 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