Die Erfindung betrifft allgemein eine Lagereinheit als

Maschinenelement mit einem Lagergehäuse zur Aufnahme und Lagesicherung eines Wälz- oder Gleitlagers. Die Erfindung betrifft insbesondere ein einstellbares Stehlager.

Lagereinheiten werden in den unterschiedlichsten Bauformen und -großen eingesetzt. Je nach Lageraufgabe gibt es

unterschiedliche Gehäuseformen. Ein Stehlager wird in der Regel aufrecht stehend auf einer Anschraubfläche montiert und hat ein meist als Lagerbock bezeichnetes Lagergehäuse.

Die Gehäuseform der Lagereinheit und damit die räumliche Lage der nominellen Achse für die Lagerung sind vorgegeben. Die tatsächliche Lage des zu lagernden Bauteils, typisch einer Welle, weicht jedoch wegen Fluchtungsfehler,

Schiefstellungen, Durchbiegungen und/oder dgl . oft ab.

In vielen Fällen können solche Effekte konstruktiv nicht verhindert werden. Bisher werden Fluchtungsfehler in der Regel durch Unterleger, z.B. Unterlegscheiben, Adapter oder dgl. ausgeglichen. Betreffend in der Höhe einstellbare Abstützvorrichtungen, ist aus einem anderen gattungsfremden Gebiet, nämlich zum Ersatz von Unterlegkeilen für den Aufbau von Maschinen, z.B. für Schiffsmotoren, aus der Patentschrift GB 812,789 A eine einstellbare Abstützvorrichtung bekannt. Diese

Abstützvorrichtung hat zwei relativ zueinander drehbare Elemente mit gegenüberliegenden Oberflächen die

wendeiförmige schiefe Ebenen bilden.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, ein Lagereinheit vorzuschlagen, die derart einstellbar ist, dass die nominelle Lage der vom Lagergehäuse definierten Achse (Hauptachse) einstellbar ist und so ein

Fehlerausgleich, insbesondere ein Fluchtungsfehler- Ausgleich, bei der Montage vereinfacht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine einstellbare

Lagereinheit vorgeschlagen, welche aus zwei Hauptkomponenten besteht, einem Lagergehäuse mit einer Aufnahme für ein Wälz- oder Gleitlager und einem drehbaren Standfuß. Das

Lagergehäuse definiert mit seiner Aufnahme eine Hauptachse. Der Standfuß wirkt sockelartig, zur Montage in beliebiger Richtung, hängend, schräg oder horizontal verlaufend. Der Standfuß hat mindestens eine Stützfläche, an welcher das Lagergehäuse anliegt, sowie eine abgewandte Grundfläche zur Montage .

Erfindungsgemäß ist der Standfuß um eine Drehachse senkrecht zur Hauptachse und relativdrehbar am Lagergehäuse angeordnet und die mindestens eine Stützfläche verläuft in

Umfangsrichtung, d.h. tangential um die Drehachse

betrachtet, ansteigend. Somit ist die Bauhöhe des Standfußes zwischen Grundfläche und Stützfläche variabel und verändert mit dem Drehwinke bzw. Polarwinkel um die Drehachse. Die abstützende Höhe zwischen dem am Lagergehäuse anliegenden Bereich der Stützfläche und der Grundfläche und somit der Abstand zwischen der Hauptachse und der Grundfläche ist damit besonders leicht durch Drehen des Standfußes

einstellbar . Mit anderen Worten, das Lagergehäuse wird durch einen drehbaren Montagesockel ergänzt, dessen „wirksame" Stützhöhe von seiner Drehstellung relativ zum Lagergehäuse abhängt. Zusätzliche Bauteile wie Unterlegscheiben oder Unterlegkeile sind in der Regel nicht mehr erforderlich.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Standfuß zwei zur Drehachse axialsymmetrisch angeordnete Stützflächen. Diese können sich über ein Kreisbogensegment erstrecken, das mindestens 120° des Umfangswinkels beträgt um auch bei geringer Steigung einen großen Einstellbereich zu bieten. Die Stützflächen erstrecken sich, vorzugsweise über einen Umfang von zwischen 90° und 170°, besonders bevorzugt grösser 150 ° .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Stützflächen in Umfangsrichtung stufenlos bzw. stetig ansteigend, vorzugsweise als Wendelflächen geformt. Denkbar sind jedoch auch treppenförmige Stützflächen, insbesondere wenn Parallelität zur Hauptachse nötig ist.

Bei Wendelflächen die schraubenlinienartig um die Drehachse angeordnet sind, werden vorzugsweise entsprechend konjugiert bzw. passend geformte Anlageflächen am Lagergehäuse

vorgesehen, die an die Wendelfläche angepasst sind.

Insbesondere bei wendeiförmigen Stützflächen wird bevorzugt vorgesehen, dass der Standfuß selbsthemmend mit dem

Lagergehäuse zusammenwirkt. Dies kann durch geeignete

Paarung der Materialien, d.h. durch eine geeignete

Materialwahl beim Standfuß und/oder Auswahl des

Steigungswinkels der Stützflächen erreicht werden. Der

Steigungswinkel ist hierbei der Arkustangens von

( Steigung/Flankendurchmesser*n) , wobei die Steigung die Axialstrecke pro Umdrehung bedeutet.

Alternativ oder ergänzend kann auch durch Formgebung der aneinander liegenden Flächen, z.B. durch eine Verzahnung oder dgl . eine Sperrung der Drehung beim Befestigen

senkrecht zur Hauptachse sichergestellt sein.

In einer konstruktiv einfachen Realisierung hat der Standfuß eine kreiszylindrische Aussparung koaxial zur Drehachse, in welcher ein entsprechender Drehbolzen des Lagergehäuses eingreift. Die Aussparung kann durchgehen, d.h. der Standfuß eine scheibenförmige Grundfläche hat um ein Lösen oder

Einstellen von der Seite der Grundfläche aus zu ermöglichen. Die Aussparung kann auch als Sackloch ausgeführt sein. Der

Drehbolzen ist vorzugsweise einstückig mit dem Lagergehäuses hergestellt und steht senkrecht zur Hauptachse.

Der Standfuß und/oder das Lagergehäuse können aus Metall oder aus Kunstsoff hergestellt sein. Besonders bevorzugt ist eine Herstellung mit Spritzgussteile, bei welcher das

Lagergehäuse aus einem faserverstärkten Kunststoff, z.B. einem Polyamid, hergestellt ist. Der Standfuß ist bevorzugt aus einem geeignet gewählten formsteifen Kunststoff

hergestellt, der mit dem faserverstärkten Kunststoff einen selbsthemmenden Reibschluss ermöglicht. Das Lagergehäuse kann ein-, zwei- oder mehrteilig ausgeführt sein. Der

Standfuß ist bevorzugt einteilig.

Im Standfuß sind bevorzugt durchgehende Ausnehmungen für Befestigungsschrauben vorgesehen, welche durch

Durchgangsbohrungen im Lagergehäuse parallel zur Drehachse beidseitig neben der Aufnahme eingesetzt werden. Um die Drehbarkeit nicht zu beeinträchtigen, können die

Ausnehmungen im Standfuß kreisbogenförmig um die Drehachse verlaufen. Ferner ist es vorteilhaft, die Ausnehmungen mittig in jeder Stützfläche und symmetrisch zur Drehachse vorzusehen. Sie haben jeweils eine dem Durchmesser der

Durchgangsöffnungen angepasste Radialabmessung passend zu den Befestigungsschrauben. Im Rahmen der Erfindung liegen Ausführungen für Wälz- und Gleitlager in den unterschiedlichsten Bauformen und -großen des Lagergehäuses. Das Lagergehäuse kann aus Kunststoff und/oder Metall hergestellt sein. Für Gleitlager, z.B. Lineargleitlager, Radialgleitlager oder kombinierte Radial-Linear-Lager, kann das Lagergehäuse einteilig hergestellt sein mit zylindrischer Aufnahme, welche unmittelbar eine Welle aufnimmt. Die Aufnahme kann in dieser Ausführung aber auch ein Wälzlager aufnehmen. Das Lagergehäuse kann auch zweiteilig hergestellt sein mit sphärisch geformter Aufnahme welche Lagerkalotten aufnimmt, wie z.B. bei einem Stehlager.

Demnach betrifft die Erfindung insbesondere aber nicht ausschließlich ein höheneinstellbares Stehlager.

Die Erfindung eignet sich in der Verwendung insbesondere aber nicht ausschließlich zum Ausgleich eines

Fluchtungsfehlers einer zu lagernden Welle bzw. zum Präzisen Positionieren bei der Lagerung einer Welle.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden, ausführlicheren Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Figuren zu entnehmen. Diese zeigen ohne Beschränkung des Schutzumfangs :

FIG.1A: eine Vorderansicht einer als Stehlager

ausgeführten Lagereinheit, teilweise geschnitten; FIG.1B: eine Seitenansicht der Lagereinheut aus FIG.1A;

FIG. IC: eine Draufsicht der Lagereinheut aus FIG.1A-1B;

FIG.1D: einen Vollschnitt gem. Schnittebene ID-ID in

FIG.1A durch die Haupt- und Drehachsen.

Im Ausführungsbeispiel nach FIG.l ist eine Lagereinheit 10 gezeigt, die als Stehlager ausgeführt ist. Im Lagergehäuse 12 ist eine kreiszylindrisch um eine Hauptachse A geformte Aufnahme 14 mit Durchmesser dl vorgesehen, z.B. für die Gleitlagerung einer Welle (nicht gezeigt) oder die

Befestigung eines Wälzlagers (nicht gezeigt) . Die Aufnahme 14 kann z.B. auch eine kugelförmige Innenwand haben. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des zweiteiligen Lagerbocks ist der sockelartige, getrennt hergestellte Montagesockel bzw. Standfuß 20. Um Fluchtungsfehler ausgleichen zu können, kann die Lagereinheit 10 auf einfache Weise in der Höhe Hvar der Hauptachse A gegenüber der Montagefläche, d.h. der

Grundfläche 23 des Standfuß 20 verstellt werden.

Hierzu hat ist der Standfuß 20 um eine Drehachse R gegenüber dem Lagergehäuse 12 drehbar und hat zwei

schraubenlinienförmige Wendelflächen als Stützflächen 21, 22 für das Lagergehäuse 12, welches konjugiert geformte

schraubenförmige Flügel als Anlageflächen 15, 16 hat. Die Drehachse R schneidet die Hauptachse A senkrecht.

Zur Einstellung der Höhe Hvar muss lediglich der Standfuß 20 entsprechend um die Drehachse R relativ zum Lagergehäuse 12 gedreht werden. Die Steigung der Stützflächen 21, 22 ist unter Berücksichtigung der Materialpaarung so gewählt, dass aufgrund einer Selbsthemmung die Höhe Hvar beim Festziehen von Befestigungsschrauben beibehalten wird. Die Bauhöhe des Standfußes 20 zwischen den Stützflächen 21, 22 und der

Grundfläche 23 steigt dabei von der Minimalhöhe hl stetig schraubenlinienförmig an zur Maximalhöhe h4. Die Höhen h2 und h3 sind rein beispielhaft als Zwischenwerte bezeichnet.

Zwei (nicht gezeigte) Befestigungsschrauben werden zur

Befestigung durch Durchgangsbohrungen 18, 19 im Lagergehäuse 12 mit Durchmesser d2 und axialsymmetrisch mittig in den Stützflächen 21, 22 vorgesehene Ausnehmungen 25, 26 mit Spiel durch den Standfuß 20 geführt. Die Radialabmessung rl und der Achsabstand sind hierbei passend zum Durchmesser d2 bzw. dem Achsabstand d3. Die Durchgangsbohrungen 18, 19 liegen parallel zur Drehachse R beidseitig neben der

Aufnahme 14.

Das Lagergehäuse 12 ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Schnittebene ID-ID in FIG.1A. Das Flächenmaß einer

Anlagefläche 15, 16 entspricht etwa 33% der Grundfläche des Lagergehäuses 12. Der Standfuß 20 ist axialsymmetrisch zur Drehachse R. Die Stützflächen 21, 22 insgesamt stellen flächenmäßig etwa 50% der Grundfläche 23 dar. Eine stabile Konstruktion wird erreicht mit einem einstückig am Lagergehäuse 12 an- oder mitgeformten zylindrischen

Drehbolzen 17 der koaxial in eine entsprechende Aussparung 24 im Standfuß 20 eingreift und damit die Drehachse R definiert, wobei der Drehbolzen etwa im Durchmesser etwa 33% der Seitenlänge des etwa quaderförmigen Lagergehäuses 12 beträgt. Die Gesamthöhe des Standfußes 20 ist so bemessen, dass ein Drehbolzen 17 mit mindestens 33% der minimalen Höhe Hvar bei Minimalhöhe hl in dieser Drehstellung nicht über die Grundfläche 23 vorragt, wie FIG.1D zeigt. Die Lagereinheit 10 kann in beliebiger Raumlage befestigt werden, der Achsabstand Hvar der Achse A zur Grundfläche 23 ist über einen Drehwinkelbereich einstellbar der durch das Bogenmaß der Ausnehmungen 25, 26 begrenzt wird, hier etwa 145° . Die kompakte zweiteilige Bauweise der Lagereinheit 10 aus Lagergehäuse 12 und Standfuß 20 erlaubt eine einfach zu handhabende Höhenverstellung der Achshöhe Hvar um eine Welle auszurichten, z.B. zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern. Sie ist für Gleitlager (Radial- und/oder Linear-Gleitlager) , Kalottenlager, Wälzlager usw. geeignet.

Das Lagergehäuse 12 und der Standfuß 20, insbesondere die speziell gestalteten Anlageflächen 15, 16 und Stützflächen 21, 22 lassen sich im Spritzgussverfahren einfach als Kunststoffteile herstellen.

Einstellbare Lagereinheit, insbesondere für Stehlager

Bezugszeichenliste FIG.1A-1D

10 Lagereinheit

12 Lagergehäuse

14 Aufnahme

15, 16 Anlagefläche

17 Drehbolzen

18, 19 Durchgangsbohrung

20 Standfuß

21, 22 Stützfläche

23 Grundfläche

24 Aussparung

25, 26 Ausnehmung

A Hauptachse

dl, d2 Durchmesser

d3 Achsabstand

Hvar Achsabstand

hl... h4 Bauhöhe

R Drehachse

rl Radialabmessung