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Olrilekschleuderring für Aehslagersehmierbüchsen.
Vorliegende Erfindung betrifft einen Ölrücksehleuderring für Achslagerschmierbüchsen zum
Verhindern des Ölaustritts längs der in der Büchse sieh drehenden Welle.
Es sind schon viele den gleichen Zweck verfolgende Vorrichtungen bekannt, welche bei Wellen mit nahe zu konstanten Drehgesehwindigkeiten in fest stehenden Lagern befriedigende Ergebnisse zeigen konnten. Die Lösung der Aufgabe ist jedoch eine ganz andere im Falle von Wellen, welche sich in nicht ortsfesten Lagern drehen, wie z. B. Achsen von Eisenbahnfahrzeugen, welche verschiedenen Einflüssen ausgesetzt sind, wie Stössen, Längsbewegungen als Folge des zwischen dem Achszapfen und der Lager- schale vorhandenen Spieles, Kippbewegungen und Wirkungen der Zentrifugalkraft in den Kurven.
Anderseits drehen sich Wellen sowie Achsen von Eisenbahnfahrzeugen mit veränderlicher Geschwindigkeit.
Bis heute hatten die Vorrichtungen, welche sich in Eisenbahnachslagerbüchsen am besten bewährt haben, um den Austritt des Schmierstoffes längs der Achse zu verhindern, die Form einer einfachen oder doppelten Schale, welche in gewissen Fällen auf ihrem Umfang mit Ringnuten versehen war, um den Übertritt des Schmierstoffes auf ihre Rückseite zu verhindern. Man hat jedoch bemerkt, dass für gewisse
Geschwindigkeiten, bei welchen die Wirkung der Zentrifugalkraft nicht mehr genügt, um die Schmier- stoffteile vom Schalenring zu lösen, der Schmierstoff sich nach und nach über die Peripherie der Schale ausbreitet und schliesslich über deren Rückseite längs der Achse aus der Achsbüchse austritt.
Vorliegende Erfindung bezweckt, die vorerwähnten Nachteile zu beheben. Der Rücksehleuder- ring gemäss der Erfindung besteht aus wenigstens einem Paar Scheiben, welche mit der Welle fest ver- bunden sind und deren Randteile in gewissem Abstand voneinander stehen, so dass zwischen den beiden
Scheiben ein ringförmiger Sammelraum für den Schmierstoff entsteht, wobei die Entfernung der Rand- teile beider Scheiben und die Tiefe des Sammelraumes derart gewählt sind, dass ein in diesem letzteren enthaltener Schmierstoffring sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft bricht, u. zw. in einer zwischen den Rändern der beiden Scheiben gelegenen Ebene, deren Lage in bezug auf diese Ränder festgesetzt werden kann, indem man ihre gegenseitigen Abmessungen verändert.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise mehrere Ausführungsarten des Erfindungsgegenstandes. Die
Fig. 1 ist eine teilweise Ansicht im Längsschnitt einer Eisenbahnachslagerbüchse, mit einer Ausführung- form des Rückschleuderringes. Fig. 2 und 3 sind ähnliche Ansichten mit andern Ausführungsformen des Rückschleuderringes. Fig. 4 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1 in grösserem Massstab.
Zum besseren Verständnis ist es zweckmässig, die Ergebnisse von praktischen Versuchen mit dem Erfindungsgegenstand dessen Beschreibung vorauszuschicken.
Eine auf einer Welle befestigte Scheibe schleudert bei allen Geschwindigkeiten, bei welchen die Zentrifugalkraft stärker ist als die molekulare Anziehungskraft zwischen Metall und Schmierstoff, diesen letzteren gegen die Wände der sie umgebenden Büchse. Von hier aus kann dieser Schmierstoff durch
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genügt, um das Austreten des Schmierstoffes zu verhindern.
Bei geringeren Drehgeschwindigkeiten der Welle kommt ein Augenblick, in welchem die molekulare Anziehungskraft grösser ist als die Zentrifugalkraft, da bleibt der Schmierstoff an der Scheibe haften, wobei nur der Überschuss unter einem Winkel, welcher von den Drehgeschwindigkeiten abhängt, abgeschleudert wird. Der Schmierstoff sammelt sich also auf der Peripherie der Scheibe an und infolge
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der Schwere und der Adhäsion, besonders wenn die Drehgesehwindigkeit der Welle abnimmt, trachtet er danach auf diejenige Fläche der Scheibe überzutreten, welche von der Lagerschale am weitesten entfernt ist, und so aus dem Lagergehäuse herauszutreten.
Wenn man eine zweite Scheibe in einiger Entfernung von der ersten auf der Welle befestigt und diese Entfernung zwischen den Scheiben zu gross ist, erreicht man keinen Vorteil, denn der Schmierstoff übertritt in der vorbesehriebenen Weise die erste Scheibe, kommt auf die Welle und geht nachher in gleicher Weise über die zweite Scheibe.
Wenn man anderseits zwei Scheiben auf der Welle zu nahe aneinander anordnet, erreicht man
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Wenn der Abstand zwischen den Randteilen der beiden Scheiben ungefähr dem mittleren Wert zwischen den vorbeschriebenen äussersten Lagen entspricht, füllt sich der Zwisehenraum nach und nach
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Schmierstoff wird durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert. Dies ist jedoch nur der Fall, wenn die Durchmesser der Scheiben genügend grösser sind als der Durchmesser der Welle, so dass der Kern des
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Adhäsion zwischen Welle und Schmierstoff in vorerwähntem Vorgang mitspielt.
Bei dieser Anordnung der Scheiben gelingt es sogar bei schwachen Geschwindigkeiten, den Sehmier-
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raum zwischen beiden Scheiben sieh nie vollständig füllt, da der Schmierstoff stets in einer zwischen beiden Scheiben gelegenen Ebene abgeschleudert wird. Es kann sieh somit kein Schmierstoff auf der Peripherie der Scheiben ansammeln.
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weise auf die Radachse aufgeschrumpft oder in anderer geeigneter Weise befestigt wird, während die andere an die erste durch Nieten, Löten, Schweissen oder in anderer Weise befestigt wird. Es ist jedoch klar, dass die beiden Scheiben, jede für sich, auf der Radachse befestigt werden können.
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oder die andere Scheibe oder von beiden wenigstens ein Teil kegelförmig sein.
Der richtige Abstand zwischen den Rändern der beiden Scheiben sowie die geringste Tiefe des zwischen ihnen gelegenen Sammelraumes können mathematisch berechnet werden, aber diese Berechnungen können sich jeweils nur auf einen Schmierstoff mit bestimmten Eigenschaften und eine ebenfalls bestimmte Temperatur sowie ein bestimmtes Metall beziehen. Diese Berechnungen sind gestützt auf die Grössenverhältnisse der Abmessungen der Welle und der Scheiben, unter Verwendung von nicht genau bestimmbaren Koeffizienten. Einfache Versuche erlauben jedoch eine rasche Feststellung der richtigen Abmessungen der Scheiben und des zweiten ihnen nötigen Zwischenraumes für jeden besonderen Fall.
Gemäss Fig. 1 ist die der Lagerschale am nächsten gelegene Scheibe D von grösserem Durchmesser als die davon entferntere Scheibe E. Nur die Scheibe D ist auf der Achse befestigt und Scheibe E wird
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Rand 16 versehen, welcher in einer zum Teil 12 parallelen Ebene liegt. Die Scheibe E ist eben und auf der Hülse 10 der Scheibe D angeordnet. Diese ist auf irgendeine Art auf dem Teil 12 dieser Scheibe D befestigt. Anderseits ist die Scheibe E von kleinerem Durchmesser als die Scheibe D und infolge der
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den beiden Scheiben gebildet, in welchem der Schmierstoff sich ansammeln kann und in vorerwähnter Weise abgeschleudert wird.
Diese Ausführungsart bietet den besonderen Vorteil, den Übertritt des Schmierstoffes hinter den Rücksehleuderring bei jeder Drehgeschwindigkeit und sogar beim Stillstand zu verhindern. Diese
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Drehgeschwindigkeit abnimmt, kommt es schliesslich dazu, dass infolge der Adhäsion am Metall und der Wirkung der Schwerkraft das Öl sich nur schwer vom Rand 16 löst, so dass auf diesem Rand sich eine Schmierstoffwulst bildet, welche sich nur bricht, wenn sie ein gewisses Volumen aufweist, wobei dann die Öltropfen, wie in strichpunktierten Linien bei y gezeigt, abgeschleudert werden. Wenn in diesem Zustand die Geschwindigkeit noch abnimmt, ist das Gewicht der Ölmasse stärker als die Fliehkraft, welche auf sie einwirkt, und der auf dem Rand 16 angesammelte Schmierstoff fliesst auf beiden Seiten dieses letzteren ab.
Ein Teil fliesst in das Innere der Schalte zurück und der andere Teil verbreitet sich
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flächenhaut des so gebildeten Schmierstoffringes, wie dies am Anfang der Beschreibung erläutert worden ist, und das Abschleudern erfolgt infolge der Wirkung der Adhäsion in der Nähe des Randes 16 wie in punktierten Linien bei s angedeutet.
Die Stelle des Ringumfanges, von welchem das auf Fig. 4 bei x, y und z angedeutete Abschleudern stattfindet, hängt von der Drehgeschwindigkeit der Achse 0 und von der Viskosität des Schmierstoffes ab.
Wenn im zuletzt beschriebenen Zustand die Drehung der Achse aufhört, fliesst der in der Schale D sowie der im Sammelraum 18 enthaltene Schmierstoff an der tiefsten Stelle 25 der Schale D ab, wie in gebrochenen Linien bei V angedeutet. Unter Berücksichtigung der Viskosität des Schmierstoffes müssen also die Neigung des Teiles 14 und die Abmessungen der Scheibe E derart gewählt sein, dass der im
Sammelraum 18 enthaltene Schmierstoff infolge der gemeinsamen Wirkungen der Adhäsion und der
Schwere an der Stelle 25 abfliesst, ohne auf die Peripherie der Scheibe E zu gelangen.
Da das Öl nie über die innere Kante der Scheibe E gelangt, kann es nicht auf die Achse C über- treten und die Rückseite des Rückschleuderringes bleibt stets trocken.
Da das Ende der Lagerschale ins Innere der Sehale D reicht, kann diese Ausführungsart in Achs- büchsen angewendet werden, in denen wenig Platz vorhanden ist. In dem Fall, in welchem die Scheibe E in der Nähe der Staubfängertasche liegt, wird auch ein Abfliessen des Öles in diese Tasche vermieden.
In gewissen Fällen kann die Hülse 10 fortfallen und der Rückschleuderring auf einer entsprechenden
Achssehulter der Achse C angebracht werden.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass im allgemeinen die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der
Teil 14 des Ringes in bezug auf dessen Drehachse eine Neigung von ungefähr 200 aufweist.
Gemäss Fig. 2 ist die Anordnung nahezu die gleiche wie in Fig. 1. Bei dieser Ausführungsart ist jedoch die Scheibe D'eben und in geeigneter Weise auf einem Teil 20 der Scheibe E'befestigt. Dieser
Teil springt in bezug auf eine auf der Achse C befestigte Hülse 22 dieser Scheibe nach aussen vor. Die
Scheibe E'weist einen in bezug auf die Scheibe D'geneigten Teil 24 auf, wodurch zwischen den beiden
Scheiben ein ringförmiger Sammelraum gebildet wird, in welchem sich der Schmierstoff ansammeln kann und aus welchem er, wie oben beschrieben, herausbefördert wird. Bei dieser Ausführungsart ist die Scheibe D'von grösserem Durchmesser als die Scheibe E'.
Die Ausführungsart gemäss Fig. 3 ist ähnlich denjenigen gemäss Fig. 1 und 2. Sie besteht aus einer
Scheibe D", welche mit einer Scheibe E"kombiniert ist. Die Scheibe D"ist mit einer Hülse 10"versehen und weist einen Teil 12" auf, welcher nach aussen vorsteht und in bezug auf die Hülse rechtwinkelig angesetzt ist, während die Scheibe E"auf der Hülse 10" der Scheibe D" angeordnet und in einem gewissen
Abstand befestigt ist. Auf diese Art wird ein ringförmiger Sammelraum 18"zwischen beiden Scheiben gebildet, in welchem sich der Schmierstoff ansammeln kann. Auch bei dieser Ausführungsart ist die
Scheibe D"von grösserem Durchmesser als die Scheibe E".
Bei allen beschriebenen Ausführungsarten fliesst, wenn die Drehbewegung aufhört, der Schmier- stoff aus dem ringförmigen Sammelraum zwischen den beiden Scheiben heraus und tropft im unteren
Teil der Vorrichtung ab. Infolge der Adhäsion fliesst er am Rand der Scheibe von grösserem Durchmesser ab, welche im vorliegenden Fall die innere ist, so dass sich bei Wiederbeginn der Drehbewegung kein
Schmierstoff auf dem Rand der Scheibe vom kleineren Durchmesser befindet. Der Schmierstoff hat somit keine Gelegenheit, auf die Hinterfläche der Vorrichtung überzufliessen, um so auf die Radachse zu gelangen.
Im Falle von Aehslagerbüchsen, bei welchen die Achse die Büchse vollständig durchdringt, können auf jeder Seite ein paar Scheiben vorgesehen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ölruekschleuderring für Achslager von Schienenfahrzeugen, gekennzeichnet durch zwei Scheiben oder Flanschenringe verschiedenen Durchmessers, von denen die bzw. der zunächst der Staubkammer gelegene sich so wenig über die Sohle des von den beiden Scheiben oder Ringen eingeschlossenen Kanales erhebt, dass das in diesen Kanal gelangende Öl infolge seiner Adhäsion nach der Sehleuderkante des grösseren Flanschenringes fliessen muss.