DE926398C

DE926398C - Protective device for roller bearings

Info

Publication number: DE926398C
Application number: DEA1424D
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr H C Meyer
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1944-05-26
Filing date: 1944-06-10
Publication date: 1955-04-18

Description

Schutzvorrichtung für Wälzlager Bei Wälzlagern rasch drehender Wellen, wie sie z. B. bei Aufladeaggregaten von Dieselmotoren vorkommen, wo die Drehzahl bis 5o ooo U/min beträgt, treten oft heftige, harte Erschütterungen auf, die zur raschen Zerstörung der Lager führen, dies namentlich dann, wenn infolge eines kleinen Übergewichtes die Zentrifugalkraft das Gewicht des Rotors überwiegt, so daß die Resultierende aus Gewicht und Zentrifugalkraft mit der Welle rotiert und bei jeder Umdrehung verschiedene Größen zwischen Gewicht plus Zentrifugalkraft und Gewicht minus Zentrifugalkraft annimmt. Diese Erscheinung wird dadurch begünstigt, daß z. B. Kugellager eine sehr kleine natürliche Dämpfung haben, da die Auflage nur punktweise und nur an wenigen Kugeln stattfindet. Andere Wälzlager haben unter ähnlichen Nachteilen zu leiden. Diese Erschütterungen können nach Maßgabe der Erfindung fast ganz oder ganz unterdrückt werden durch künstliche Herstellung einer Dämpfung. Die Erfindung betrifft demnach eine Schutzvorrichtung für Wälzlager schnell drehender Wellen, insbesondere im Stillstand derselben, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring der Lager in mehreren ineinanderliegenden konzentrischen Blechringen gelagert ist, zwischen denen sich Ölfilme befinden, wobei die einzelnen Blechschichten zueinander versetzte Löcher oder Schlitze aufweisen.Protective device for rolling bearings For rolling bearings with rapidly rotating shafts, how they z. B. occur in charging units of diesel engines, where the speed up to 50,000 rpm, violent, hard vibrations often occur which lead to the lead to rapid destruction of the camp, especially if as a result of a small Overweight the centrifugal force outweighs the weight of the rotor, so that the Resulting from weight and centrifugal force with the shaft and rotating at each Rotation different sizes between weight plus centrifugal force and weight minus centrifugal force assumes. This phenomenon is favored by the fact that, for. B. Ball bearings have a very small natural damping, since the support only point by point and only takes place on a few balls. Other rolling bearings suffer from similar disadvantages to suffer. These vibrations can be almost entirely or in accordance with the invention can be completely suppressed by artificial production of damping. The invention therefore relates to a protective device for rolling bearings on rapidly rotating shafts, especially when the same, and is characterized in that the outer ring the bearing is mounted in several concentric sheet metal rings lying one inside the other, between which there are oil films, the individual sheet metal layers to one another have staggered holes or slots.

Die Ölfilme werden je nach der Belastung dicker oder dünner und rufen dadurch eine starke Dämpfung hervor. Sie können kapillar dünn sein und brauchen sich bei umlaufender Resultierender nur in geringfügigem Umfange zu verschieben, um die gewünschte Dämpfung zu bewirken, Es treten dabei, wie man aus der Theorie der Lagerschmierung weiß, im Ölfilm sehr hohe Druckkräfte auf, die sich einem vollständigen Ausquetschen des Öls entgegenstellen.The oil films become thicker or thinner depending on the load and call thereby a strong damping. They can be capillary thin and need to shift only to a minor extent in the circumferential resultant, to the To effect the desired damping, it occurs how to do it from the theory of bearing lubrication knows that very high compressive forces in the oil film Oppose a complete squeezing out of the oil.

Bei Gleitlagern ist die Anordnung von konzentrischen Blechringen mit Ölzwischenschichten bereits bekannt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Wälzlager in Gummischichten oder metallene Drahtspiralen zu betten, mit dem Zweck, den mit Wälzlagern versehenen Wellen gewisse Ausweichmöglichkeiten zu verschaffen, derart, daß die Lager sich wenn nötig in geringem Maß in der Längs- oder Querrichtung oder auch durch eine geringfügige Neigung in bezug auf die Maschinenachse verschieben können. Diese Wälzlager sind also elastisch federnd gelagert worden, um Schwierigkeiten bei ihrer Anbringung, die sich infolge ihres geringen Eigenspieles darbieten, überwinden zu können.In the case of plain bearings, the arrangement of concentric sheet-metal rings is included Oil interlayers already known. It has also been proposed to use rolling bearings to bed in layers of rubber or metal wire spirals, with the purpose that with To provide shafts provided with roller bearings with certain alternatives, such as that the bearings are if necessary to a small extent in the longitudinal or transverse direction or also move by a slight inclination with respect to the machine axis can. These bearings are so resiliently mounted to avoid difficulties in their attachment, which present themselves as a result of their low self-play, overcome to be able to.

Nun .aber hat die dämpfende Lagerung eines Wälzlagers gemäß der Erfindung noch insofern eine neuartige Wirkung, als sie dieses nicht nur gegen Erschütterungen von der Maschine selbst schützt, sondern auch gegen Erschütterungen aus deren Umgebung. Es ist seit längerer Zeit bekannt, daß Kugellager auch beim Stillstand durch Erschütterungen beschädigt werden können, doch war bisher keine Abhilfe für diesen Übelstand bekannt. Mit der erfindungsgemäßen Lagerung der Wälzlager wird durch die mit Ölzwischenschichten versehenen Blechringe eine solche Dämpfung erreicht, daß Beschädigungen der Wälzlagerlaufflächen vor allem auch beim Stillstand der Maschine nicht mehr eintreten.Well .aber has the damping mounting of a roller bearing according to the invention a novel effect in that it does not only protect against vibrations from the machine itself, but also against vibrations from its surroundings. It has been known for a long time that ball bearings also when stationary due to vibrations can be damaged, but so far no remedy for this problem was known. With the bearing arrangement according to the invention, the roller bearings are provided with intermediate oil layers provided sheet metal rings achieved such a damping that damage to the rolling bearing running surfaces especially when the machine is at a standstill.

Zweckmäßig ist dafür zu sorgen, daß sich der Ölfilm im Betrieb und auch im Stillstand erneuern kann, indem man die Fassung der Blechringe so ausführt, daß sie in einen Ölsumpf tauchen, um die Olfilmbildung zwischen den einzelnen Blechen durch Kapillarwirkung zu erleichtern.It is useful to ensure that the oil film is in operation and can also be renewed at a standstill by setting up the sheet metal rings in such a way that that they are immersed in an oil sump to prevent the formation of an oil film between the individual sheets to facilitate by capillary action.

Man kann diese Ölfilmbildung noch weiter dadurch unterstützen, daß man die Blechschichten locht, um das Eindringen von Öl zwischen sie zu fördern. Die Löcher in den Blechen können versetzt sein, damit sie keine starke Störung der Dämpfungsverhältnisse bewirken.You can support this oil film formation even further by that the sheet metal layers are perforated to encourage oil to penetrate between them. The holes in the metal sheets can be offset so that they do not disrupt the Cause damping conditions.

Um den Einbau der Blechschichten zu erleichtern, ist es in vielen Fällen zweckmäßig, sie in Halbringe zu unterteilen.To facilitate the installation of the sheet metal layers, it is in many In some cases it is useful to divide them into half rings.

Es ist dann weiterhin zweckmäßig, diese Halbringe so zu verschieben, daß sie sich an den Schnittstellen überlappen, um so auch an diesen Stellen eine ähnliche Dämpfung zu erzielen, wie sie am übrigen Umfang vorhanden ist.It is then still useful to move these half rings so that that they overlap at the interfaces, and so also at these points to achieve similar damping, as it is available on the rest of the circumference.

Um den Einbau der Blechringe, die die Neigung haben, sich zu öffnen, zu erleichtern, ist es oft vorteilhaft, sie in einer sie umgebenden dünnen Büchse zu fassen. Diese hat einen Durchmesser, der ein gewisses Spiel zwischen den Blechschichten erlaubt, um die Ölfilmbildung zu begünstigen. Statt konzentrischer Ringe kann auch eine um das Kugellager gewickelte Blechbandspirale oder deren mehrere dieselbe Wirkung ausüben. Der Ölfilm befindet sich in diesem Falle zwischen den einzelnen Windungen einer solchen Spirale.To install the sheet metal rings, which have a tendency to open, To facilitate this, it is often advantageous to put them in a thin sleeve surrounding them to understand. This has a diameter that allows a certain amount of play between the sheet metal layers allowed to promote the formation of an oil film. Instead of concentric rings you can also use a sheet metal spiral wound around the ball bearing or several of them have the same effect exercise. In this case, the oil film is located between the individual turns such a spiral.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on two exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail.

Fig. I zeigt einen Axialschnitt durch ein Kugellager und Fig. 2 eine Stirnansicht auf dasselbe Lager mit einem Schnitt durch eine herumgewickelte Blechbandspirale; Fig. 3 stellt ebenfalls eine Stirnansicht auf ein anderes Kugellager mit Querschnitt durch einen aus Halbringen bestehenden Blechring dar.FIG. I shows an axial section through a ball bearing and FIG. 2 shows a Front view of the same bearing with a section through a sheet metal spiral wound around it; Fig. 3 also shows an end view of another ball bearing with cross section by a sheet metal ring consisting of half-rings.

In den Fig. I und 2 ist I der auf der Welle 2 sitzende innere und 3 der äußere Lagerring, 4 eine das Lager umgebende Blechbandspirale. Die Spirale ist so lose gewickelt, daß zwischen den einzelnen Windungen Spiel für dazwischentretendes Öl bleibt, das im unteren Teil des Gehäuses 5 einen Sumpf bildet, in das die Spirale eintaucht. Löcher 6 in der Spirale erleichtern das Eindringen des Öls zwischen die Windungen der Spirale. Dabei ist vorgesehen, daß die Löcher der einen Windung versetzt zu denen der anderen liegen, damit sie keine starke Störung der Dämpfungsverhältnisse bewirken. Eine durch den federnden Ring 7 gesicherte Ringscheibe 8 deckt auf der äußeren Stirnseite das Blechband 4 ab, während auf der entgegengesetzten Seite ein Ansatz 9 des Gehäuses den nötigen axialen Halt gibt.In Figs. I and 2, I is the inner seated on the shaft 2 and 3 the outer bearing ring, 4 a sheet metal spiral surrounding the bearing. The spiral is so loosely wound that there is play between the individual turns for anything in between Oil remains, which forms a sump in the lower part of the housing 5, into which the spiral immersed. Holes 6 in the spiral make it easier for the oil to penetrate between the Turns of the spiral. It is provided that the holes offset one turn to those of the others so that they do not have a strong disturbance of the damping conditions cause. A secured by the resilient ring 7 washer 8 covers on the outer end face of the sheet metal strip 4, while on the opposite side a Approach 9 of the housing gives the necessary axial support.

In dem Beispiel nach Fig. 3 umgeben Halbringe Io, deren Trennfugen in den verschiedenen Lagen dieses Blechringes versetzt zueinander liegen, den äußeren Lagerring 3. Eine Büchse II umfaßt den ganzen Blechring mit etwas Spiel, so daß auch zwischen den Blechschichten genügend Spiel zur Ölfilmbildung bleibt.In the example according to FIG. 3, half-rings Io surround their parting lines in the different layers of this sheet metal ring are offset from one another, the outer ones Bearing ring 3. A sleeve II encompasses the entire sheet metal ring with some play so that there is also enough clearance between the sheet metal layers for the formation of an oil film.

Auch die Blechbandspirale 4 nach Fig. I und 2 kann durch eine solche Büchse i i gefaßt sein.The sheet-metal strip spiral 4 according to FIGS. I and 2 can by such Bush i i be taken.

Claims

RENTAL CLAIM: Protection device - for roller bearings of rapidly rotating shafts, especially when the same, characterized in that the outer ring of the bearings is mounted in several nested concentric sheet metal rings, between which there are oil films, the individual sheet metal layers having holes or slots offset from one another . Cited publications: German Patent Nos. IoI 107, 46388, 175709z 21I645, 321I76, 596995 French Patent Nos. 575 839, 786 485; Jürgensmeyer: "Die Wälzlager", 193 7, S-435/436.