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Lager für Kurbelgetriebe mit selbsttätiger Nachstellung.
An den Lagern von Kurbel-u. dgl. Getrieben ist es notwendig, Stellvorrichtungen anzubringen, um das Lagerspiel abstimmen und die Lager bei eintretendem Verschleiss auch nachstellen zu können.
Es ist bekannt, hiefür selbsttätig wirkende Stellvorrichtungen zu verwenden. Die selbsttätige Nachstellung wird bei diesen bekannten Einrichtungen meist durch vorgespannte elastische Zwischenglieder herbeigeführt, die, an einem oder an beiden Lagerschalenrücken angeordnet, die Verspannung des Lagers bewirken sollen. Auch ist besonders bei Lagern mit Nachstellkeil bekannt, die Keilbewegung
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etwas grosser.
Der der Erfindung gemäss vorgesehene und in Fig. 2 dargestellte Kräfteverlauf hat für das Lager des Kurbeltriebs zunächst. den Vorteil, dass die verwendeten elastischen. Mittel e1 und e2 unter dem Einfluss der Stangenkräfte S und im Takt der Hubweehsel weder gespannt noch entspannt werden.
Sie sind also während des Betriebs keinen Formveränderungen und deshalb auch keinerlei Verschleiss oder Ermüdungserscheinungen ausgesetzt. Ihre Lebensdauer ist nahezu unbegrenzt. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, dass die elastischen Nachstellorgane e1 und e2 sich während des Betriebs nur in Abhängigkeit von der Grösse des Lagerverschleisses entspannen, dass aber auch am Ende des Nachstell- hubs t die Kräfte P2, die ein Zusammenpressen der elastischen Mittel e1 und e2 aus dieser Stellung heraus herbeiführen könnten, auf jeden Fall grösser sein müssen als die auftretenden Stangenkräfte max.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Relativbewegung der Lagerschalen 01 und 02 zum Stangenschloss a, k während des Betriebs und der hiermit verbundene Verschleiss an den Sitzfläehen der Lagerschalen bl und 02 entfällt. Besonders wichtig ist aber der Vorteil, dass auch die jeweils unbelastete Lagerschale infolge des Büekdrueks der elastischen Mittel ei und e2 am Treibzapfen I fest anliegt und dass sich ein Öldruck auch zwischen Treibzapfen ! und der unbelasteten Lagerschale erhält. Hiemit ist das schwierige Problem, in den Lagern an Kurbelgetrieben flüssige Reibung zu erhalten, gelöst.
Betrachtet man das erfindungsgemäss vorgesehene Kräftespiel am Lager des Kurbeltriebs unter Berücksichtigung der vorstehenden Gesichtspunkte, so könnte man zu der Ansicht gelangen, dass durch die Rückdruekkräfte der elastischen Nachstellorgane Cl und %, die gleich den jeweils herrschenden Aktionskräften Pl bis P2 sind und die auf die jeweils durch die Stangenkraft S nicht belastete Lagerschale wirken, eine zusätzliche Reibung an diesen Lagergleitflächen auftreten würde und diese Reibung den Laufwiderstand des Lagers und dessen Erwärmung während des Betriebs ungünstig beeinflussen könnte.
Es bleibt aber zu berücksichtigen, dass durch Vermeidung jedes Stossweehsels und die Erhaltung eines Ölspalts flüssige Reibung erzielt wird, so dass die Reibungsziffer und somit auch die Reibungsarbeit um ein Vielfaches niedriger liegt als in Lagern, bei denen die genannten Voraussetzungen nicht vorliegen.
Bei der nachfolgenden Erörterung des weiteren Erfindungsgedankens werden die Mittel
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an der unbelasteten Lagersehale herbeigeführte, an sich zwar geringe Reibung noch weiter herabzusetzen.
Um das vorstehend näher beschriebene vorteilhafte Kräftespiel am Kurbeltrieb zu erzielen, ist es notwendig, dass erstens die elastischen Mittel Cl und C2 während des gesamten Nachstellhubs f mit grössererer Kraft P als die Stangenkraft max. vorgespannt sind und zweitens, dass die Rückdruckkraft der elastischen Mittel ihrer Grössenordnung nach genügt, um einerseits den Öldruck und damit auch den Ölspalt an der unbelasteten Lagersehale zu erhalten, anderseits aber auch den Rückdruek als Faktor für die Reibungsarbeit zwischen Lagerschale und Zapfen l möglichst wenig in Erscheinung treten zu lassen.
Dies wird als weiterer Fortschritt im Vergleich zu der Anordnung nach Fig. 1 der Erfindung dadurch erreicht, dass, wie bei Treibstangenlager an sich bekannt, als elastische Nachstellorgane Reibungsfedern, z. B. Ringfedern, verwendet werden, deren Rüekdruck bis auf 30% des Rückdrucks reibungsfreier Enden gleicher Leistung herabgemindert werden kann. Eine solche Anordnung zeigt Fig. 3. In Fig. 4 ist das Kräftespiel bei Verwendung von Ringfedern il und i2 als elastischen Nachstellorganen
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die Stangenkraft S max. nicht in der Lage ist, irgendeine Bewegung an den Nachstellorganen il und i2 herbeizuführen, anderseits ist aber auch ersichtlich, dass die auf die Lagerschale bl wirkende Rüekdruckkraft Pr nur etwa 1/3 der Spannkraft Pa beträgt.
Zur Erhaltung eines unveränderlichen Ölspalts zwischen den Lagersehalen b, und b2 und dem Treibzapfen i ! sowie eines genügenden Öldruckes reicht sie dennoch aus.
Bei sehr stark beanspruchten Lagern und solchen mit hoher Umdrehungszahl, z. B. Lokomotiv- Pleuelstangenlagern, kann jedoch auch die bei Verwendung von Ringfedern noch auftretende geringe flüssige Reibung durch Rüekdruckkräfte an der unbelasteten Lagerschale den Lauf des Lagers unter Umständen, besonders in der heissen Jahreszeit, noch ungünstig beeinflussen. Um dies zu vermeiden, ist als weitere Massnahme in Fig. 5 ein zweites elastisches Zwischenglied d1 und d2 angeordnet.
Die Federpaare il und 1'2 sowie d1 und d2 sind derart miteinander gekuppelt und in Abhängigkeit gebracht, dass die Rückdruckkraft der eigentlichen elastischen Nachstellorgane il und i2, während sie das Lager nachstellen, also während des Entspannens, teilweise zum Spannen des zweiten elastischen Zwischenglieds d1 und dz angesetzt wird. Die elastischen Nachstellorgane il und i2 sind hier in einem zweiteiligen
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in die elastischen Nachstellorgane dl und d2 hineinragt. Die zylindrischen Ansätze hr und k2 tragen an ihren freien Enden je einen Bund mi und m2, die sich gegen das zweite elastische Mittel dl und d2 stützen.
Zum Hauptgehäuseteile g gehört der abdeckende Gehäuseteil n. Dieser stützt sieh mit seinen Kopfplatten einerseits gegen den Stangenkopf & , anderseits gegen die elastischen Nachstellorgane il und i2 und nimmt die Federn dl und d2 in hülsenförmige Einpressungen auf.
Aus den in Fig. 7,8 und 9 dargestellten Kräftelinien geht hervor, in welch hohem Masse durch die teilweise Verwendung der Rückdruckkraft P/g bis Pr4 der elastischen Nachstellorgane il und i2 zum Zusammenpressen von zwei zusätzlich angeordneten elastischen Mitteln d, und d2 die Wirkung der Rückdruckkräfte von il und i2 auf die Lagerschalen herabgemindert wird. Fig. 7 zeigt das Federdiagramm der Nachstellorgane il und dz Wie ersichtlich, liegen die Spannungskräfte Pg am Anfang des Nachstellbereichs f sowie P4 am Ende wesentlich über der maximalen Pleuelstangenkraft S. Ist z. B. das Lager neu eingebaut, so herrscht in il und i2 eine Spannungskraft Pg und eine Rückdruekkraft pr3.
Die elastischen Mittel d, und d2, deren Federdiagramm in Fig. 8 wiedergegeben ist, sind mit der Spannung Ps durch die genannten Mittel so eingebaut, dass die Differenz zwischen Pf 3 und Pg der Druck ist, mit dem die Lagerschale bl gegen den Zapfen l gepresst wird. Fig. 9 zeigt den Verlauf der Differenzkräfte Pr 7
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und die wirksamen Spannungskräfte ergeben sich zu Pg bzw. P. Hier ist zu beachten, dass diese Werte immer über der Stangenkraft S max. liegen bzw. dass Pg nicht kleiner wird als S max. Praktisch ergibt sich hiedurch z.
B. für Lokomotiv-Pleuelstangenlager, selbst wenn deren Nachstellorgane il und í2 auf beispielsweise 60. 000 leg Endkraft vorgespannt sind, dass die Rückdruckkraft auf die Lagerschalen während des Nachstellhubs so gering gehalten werden kann, wie sie zur Erhaltung eines unveränderlichen Ölspalts zwischen der unbelasteten Lagersehale und dem Treibzapfen l und eines genügend hohen Öldrucks zur Sicherstellung flüssiger Reibung unumgänglich notwendig ist.
Um die Vorspannung der Gegenfedern dl und d2 und damit zugleich die Rückdruckkraft des Federsystems auf die Lagerschalen regeln zu können, sind die Bunde m1 und m2 auf den Gehäuse- ansätzen li, und h2 verstellbar, z. B. durch Gewinde, Stellschraube od. dgl., angeordnet. Durch die auf diese Weise herbeigeführte Regelung der Räekdruckkraft der elastischen Mittel lässt sich zugleich der Öldruck, z. B. in Abhängigkeit von der Jahreszeit, den Eigenschaften des Schmiermittels und der Stoff-
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Lagerschalen bl und bu vermieden und auf diese Weise die Ölpumpwirkung der Ölkeile r sichergestellt bleibt.
Da durch die besondere Anordnung des Federgehäuses in zwei Teilen g und n die elastischen Nachstellorgane i1, i2 und auch , < von aussen überwacht und die Reibungsfedern gegebenenfalls geschmiert werden können, wird die Betriebssicherheit bedeutend erhöht. Gleichzeitig hat diese
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vorrichtungen an sich bekannter Bauart zur Anwendung kommen. Ebenso können zum erneuten Spannen der elastischen Nachstellorgane il und i2 am Ende eines Nachstellintervalls Einrichtungen an sich bekannter Bauart, z. B. auswechselbare Futterstücke verschiedener Stärke, zwischen Lagerschalenrücken und dem vorderen Gehäuseteil g oder auch solche keilförmiger Ausbildung verwendet werden und durch Verschieben dieses Keils die elastischen Nachstellorgane il und iz erneut vorgespannt werden.
Selbstverständlich sind hinsichtlich der konstruktiven Durchbildung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung sowie hinsichtlich der zur Verwendung kommenden Art und Anzahl der elastischen Mittel auch andere Lösungen möglich, ohne indessen von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Lager für Kurbelgetriebe mit selbsttätiger Nachstellung unter Verwendung eines oder mehrerer
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spannung (P2) auch während des Nachstellhubs (f) grösser als die höchste vorkommende Stangenkraft erhalten wird (Mg. 1 und 2).