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Verfahren zur Sehmiermittelförderung durch Tropfung, Fadenziehung und Schleuderung in
Achslagern sind bekannt. Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens bestanden aus einem umlaufenden Förderorgan, das seinen Antrieb durch den umlaufenden Achsschenkel erhielt ; an dem umlaufenden Förderorgan waren tropfende, fadenziehende und schleudernde Teile angeordnet.
An diesen umlaufenden Förderorganen wurde schon die Erkenntnis gewonnen, dass sich bei gewissen Umlaufgeschwindigkeiten die auf das Abtropfen des Schmiermittels wirkende Schwerkraft mit der auf das Abschleudern des Schmiermittels hin wirkende Zentrifugalkraft das Gleichgewicht hält, so dass das
Schmiermittel auf dem Schleuderblatt verharrt, ohne auf dem unmittelbaren Weg der Tropfung oder dem mittelbaren Weg der Schleuderung in die Lagerflächen zu gelangen. In dieser Erkenntnis hat man versucht, die Strömungsenergie der durch die Drehbewegung des Förderorgans entstehenden Luftströmung als die die Schwerkraft unterstützende Kraft auszunutzen, so dass die Schwerkraft einschliesslich der Zusatzkraft die Fliehkraft überwiegt und damit der Tropfvorgang gesichert wird. Hiebei blieben jedoch mehrere Umstände unberücksichtigt.
Es blieb zunächst unberücksichtigt, dass Schwerkraft und Zusatzkraft zwar die Umlaufgeschwindigkeit, bei der sich diese beiden Kräfte mit der Fliehkraft das
Gleichgewicht halten, gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit, bei der die Schwerkraft allein wirkt, nach dem Gebiet der höheren Umlaufzahlen hin verschieben, dass ihr Auftreten dadurch aber nicht beseitigt wird ; nach wie vor halten sich Schwer-und Zusatzkraft bei einer gewissen, den früheren Anordnungen gegenüber lediglich erhöhten Umlaufzahl das Gleichgewicht mit der Fliehkraft und führen hiedurch zu einem kritischen Zustand, in dem die Lagerflächen nicht geschmiert werden.
Es blieb weiter unberück- sichtigt, dass eine Wechselwirkung nicht nur zwischen Schwer-und Fliehkraft, sondern auch zwischen Schwer- und Kohäsionskraft und zwischen Kohäsions-und Fliehkraft auftritt. Zwischen den Vorgängen der Tropfung und der Absehleuderung des Schmiermittels liegt nämlich eine Periode der Förderung des Schmiermittels durch Überführung desselben in den fadenförmigen Zustand, bei dem die Geschwindig- keit des Förderorgans grösser ist wie die Tropfgeschwindigkeit und noch nicht so gross ist, dass die Fliehkraft die Kohäsionskraft übersteigt.
Bei den Übergängen dieser Perioden ineinander treten Gleich- gewichtszustände auf, die bei längerem Verharren des Sehienenfahrzeuges in diesen kritischen Geschwindigkeiten ebenfalls zu einem Trockenlauf des Fahrzeuges führen. Vorliegende Erfindung setzt sich zur Aufgabe, das Förderverfahren und die Vorrichtungen zur Durchführung des Förderverfahrens so auszubilden, dass auch während der kritischen Zustände die Schmiermittelförderung gewahrt bleibt.
Das gemäss vorliegender Erfindung vorgeschlagene, die gestellte Aufgabe lösende Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass die Schwer-, Kohäsions-und Zentrifugalkräfte in mindestens zwei verschiedenen Wechselwirkungen auf das Schmiermittel zur Wirkung gebracht werden. Das Verfahren hat den Vorteil, dass, wenn die eine Wechselwirkung gerade in den kritischen Bereich fällt, die andere Wechselwirkung mit Sicherheit aus ihm herausfällt, so dass diese die Förderung des Schmiermittels sicherstellt.
Die in weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens vorgeschlagenen Vorrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens sind im Gegensatz zu den nur eine unvollkommene Teillösung bringenden, bekanntgewordenen Einrichtungen von grösster Einfachheit. Sie kennzeichnen sich durch Versetzung der an der Tropfung, Fadenziehung und Abschleuderung beteiligten Organe in radialer oder axialer Richtung
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oder in beiden, so dass mindestens zwei verschiedene Tropf-, Fadenzieh- und Schleudervorgänge aus- gelöst werden. Die Versetzung ist dabei so gewählt, dass die verschiedenen, unter sich einheitlichen
Wechselwirkungen mit Sicherheit in bezug auf ihre kritischen Bereiche nebeneinanderliegen.
Im Wesen der gekennzeichneten Erfindung liegt es, dass nicht sämtliche Wechselwirkungen unter sich verschieden sein müssen. Bey-neigt man sich mit einer weniger vollkommenen Wirkung, so können einzelne Wechselwirkungen unter sich einheitlich und gleichartig gestaltet werden, wenn man die hiedureh entstehenden Gefahren in Kauf nimmt. Was für das Verfahren ausgeführt worden ist, gilt sinngemäss für die Vorrichtung. Einzelne Versetzungen können fehlen, ohne dass das Wesen der Erfindung hiedurch beeinträchtigt wird.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens. Fig. 1 gibt eine
Seitenansicht auf das erfindungsgemäss ausgebildete Schleuderorgan wieder, während Fig. 2 eine Aufsieht auf dasselbe in Achssehenkelachsriehtung wiedergibt. Fig. 3 gibt einen senkrechten Querschnitt durch das Sehleuderblatt nach Linie 111-111 der Fig. 2 wieder.
Es bezeichnet 1 den Mittelteil des stabförmigen Schleuderorgans, das über die Bohrungen 2
Schraubenkörper oder ähnlich wirkende Mittel zur Befestigung mit dem Achssehenkel aufnimmt. Durch den nicht gezeichneten Achsschenkel erhält somit das Sohleuderorgan seine Umlaufbewegung. Ausser dem Mittelteil 1 weist der Schleuderstab zwei symmetrische Kröpfungen 3 auf, um Räume 4 zu sehaffen, in die das an den Enden 5 des Schleuderstabes befestigte Sehleuderblatt unter Bildung von Tropfpunkten,
Tropfkanten, Tropfflächen oder Tropfkörpern hineinragt.
Erfindungsgemäss weisen nun die Schleuderblätter folgende Eigentümlichkeiten auf : Zunächst sind die an der Tropfung beteiligten Sehleuderblatteile gegeneinander versetzt, u. zw. besitzen die Tropf- teile 6'des gerade in der oberen Stellung gezeichneten oberen Sehleuderblattes einen andern radialen
Abstand al von der Achssehenkelmitte wie die Tropfteile 6" ; der Abstand b dieser von der Achsschenkel- mitte, in der Radialen gemessen, ist grösser wie a1 ; hiedurch tritt eine Differenzierung der Schwer-und
Kohäsionskräfte auf. Bei derselben Umlaufgeschwindigkeit des Achsschenkel besitzt nämlich der Teil 6' des Förderorgans eine andere Umlaufgeschwindigkeit wie der Teil 6" des Förderorgans.
Nimmt man beispielsweise an, es sei gerade das Grenzgebiet erreicht, bei dem sich an dem Teil 6"des Förderorgans
Schwer-und Kohäsionskräfte das Gleichgewicht halten, so dass schon von der Kante 6"kein Schmier- mittel mehr abtropft und anderseits der entstehende Sehmiermittelfaden noch nicht so ausgesprochen auftritt, dass er sich auf einen in den Raum 4 hineinragenden festen, zur Weiterleitung des Schmier- mittels an die Lagerfläche vorgesehenen Teil als nennenswerte Schmiermittelmenge auflegt, so besitzt der Teil 6'bei diesem Zustand eine Umfangsgeschwindigkeit, die bedeutend geringer ist wie die des
Teiles 6".
Teil 6'besitzt also eine Geschwindigkeit, die geringer ist wie die Grenzgeschwindigkeit, bei der sich Schwer-und Kohäsionskräfte das Gleichgewicht halten, so dass die Teile 6'auch noch während dieses Zustandes die Förderung des Schmiermittels in die Lagerflächen durch Betropfung des in den
Raum 4 hineinkragenden, festen Weiterleitungsteiles für das Schmiermittel aufrecht erhalten. Steigert sich die Geschwindigkeit und nimmt Teil 6'die erwähnte Grenzgeschwindigkeit an, so liegt Teil 6'schon in dem Gebiet der Geschwindigkeit, bei der ein kräftiger Schmiermittelfaden aus dem Schmiermittelvorrat
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die zur Schmierung der Lagerflächen erforderlich sind.
Damit die Eintauchtiefe in dem Schmiermittelvorrat für beide Schleuderblätter konstant bleibt, besitzen zweckmässig die äussersten Schleuderblatteile 7 denselben radialen Abstand b, + a, bzw. (i,"-b von der Achsschenkelmitte. Da ai kleiner ist wie b, ist somit die Länge b1 des oberen Sehleuderblattes, gemessen in der Radialen, grösser wie die Länge a des unteren Sehleuderblattes. Hiedureh treten während des Tropfvorganges selbst verschiedene Wirkungen ein.
Nimmt man beispielsweise an, dass sich an Teil 7 jedes Schleuderblattes beim Eintauchen in den Schmiermittelvorrat ein Schmiermittelelement angesammelt hat, so muss das Schmiermittelelement bis zur Erreichung der Tropfkante 6'einen längeren Weg ausführen wie das Schmiermittelelement, das auf dem andern Sehleuderblatt zur Tropfkante 6" zufliesst. Es tropft also das letztere Schmiermittelelement früher von der Tropfkante 6"ab wie das andere Schmiermittelelement von der Tropfkante 6', wenn man von der Zeitdifferenz, die zwischen dem Eintauchen der beiden Sehleuderblätter in den Sehmiermittelvorrat liegt, absieht.
Diese zeitliche
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dahin aus, dass das von der Kante 6"abtropfende Element auf eine andere Stelle des festen Auffangteiles tropft wie das von der Tropfkante 6'abtropfende Schmiermittel. Da der Auffangteil durchweg
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liegen also die beiden Tropfpunl,-te auf verschiedenen Teilen des Auffangbodens ; dessen Breite wird also gleichmässig ausgenutzt.
Würde man die Schleuderblätter in derselben Ebene anordnen, so würden sieh die von beiden
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gegenseitig stören, so dass auch während der Fadenziehungsperiode selbst verschiedene Wirkungen entstehen.
Nicht nur die Kanten 6'und 6", sondern auch die Schleuderblattoberflächen selbst sind zur Differenzierung der Kohäsions-und Fliehkräfte bzw. der Schwer-und Fliehkräfte unterteilt und die entstandenen Teile in der Radialen versetzt zueinander angeordnet. Fig. 3 zeigt in der Profilierung des Schleuderblattes Kanten 8", 9", 10", denen auf dem andern Schleuderblatt entsprechende Kanten 8', 9', 10/ und 11/zugeordnet sind. Wenn sich beispielsweise Kohäsions-und Schwerkraft bei der Umlaufgeschwindigkeit der Kante 6"das Gleichgewicht halten, so liegt vielleicht noch Kante 10"ion diesem Gebiet, so dass von dieser Kante aus ebenfalls noch nicht die Abschleuderung vor sich geht.
Mit Sicherheit
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der Faden gebildet und in kräftiger Stärke auf die Lagerschalenvorkragung gelegt wird. Die Kanten 9", 8"und 7 bzw. 9', 8'und 7 liegen aber bereits im Gebiete der reinen Fliehkräfte, so dass hier bereits eine Abschleuderung des Schmiermittels eintritt, worauf dieses durch ZurÜckfÜhrung im Schleudergehäuse und durch Abtropfen von demselben mittelbar der Lagerschalenvorkragung zugeführt wird. Bei gesteigerter Umlaufgeschwindigkeit wird auch schliesslich die Kante 10"bzw. 10', später 6"bzw. 11 und schliesslich Kante 6'in das Gebiet der reinen Fliehkraftwirkung geraten, worauf die gesamte, geförderte Schmiermittelmenge abgeschleudert und in der gezeigten Weise mittelbar den Lagerflächen zugeleitet wird.
Bei der gezeichneten Anordnung treten also stets mindestens zwei verschiedene Wechselwirkungen in bezug auf die Schwer-, Kohäsions-und Fliehkraftwirkung auf, so dass die Schmiermittelförderung bei allen Umlaufgeschwindigkeiten des Achsschenkel sicher gestellt wird. Die Änderung der Wechselwirkung führt zwangsläufig zu einer Änderung der Wirkungen innerhalb der einzelnen Tropf-, Faden- ziehungs-und Schleudervorgänge, so dass hiedurch eine weitere vorteilhafte Einwirkung auf die Förderung stattfindet.
Im Wesen der Erfindung liegt es natürlich, bei Verzicht auf die hiedureh jeweils eintretende günstige Gestaltung des Fördervorganges auf die Verschiedenartigkeit einzelner Wechselwirkungen bzw. auf die entsprechende Versetzung zu verzichten. So kann beispielsweise die Versetzung der Sehleuder- blattflächen in der Axialen um das Mass c fortgelassen werden, indem man auf die Wirkung unabhängiger und daher gegenseitig ungestörter Schmiermittelfäden verzichtet. Was für die Versetzung c ausgeführt
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9", 10"und 6"oder beliebigen Variationen dieser. Durch diese Abänderungen ändert sich der Erfindunggedanke nicht, sondern lediglieh die Vollkommenheit der erzielten Wirkungen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Sicherung der Sehmiermittelförderung durch Tropfung. Fadenziehung und Schleuderung mittels umlaufender Förderorgane in Achslagern bei verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass Schwer-, Kohäsions- und Fliehkräfte in mindestens zwei verschiedenen Wechselwirkungen auf das Schmiermittel zur Wirkung gebracht werden.