Nachgiebige Lagerung mit Flüssigkeitsdämpfung für senkrecht oder geneigt stehende Wellen. Wellen, insbesondere verhältnismässig schlanke Spindeln, senkrechter oder geneigt stehender Anordnung, die vor Erlangung ihrer vollen Betriebsgeschwindigkeit kritische Geschwindigkeitsgebiete durchschreiten müs sen und hierbei keine zu starken Schwin gungen ausführen dürfen, werden gemäss einem in der Textiltechnik gebräuchlichen Wort "flexibel", das heisst mit Nachgiebig keit einer oder mehrerer Lagerstellen gehal ten. Am zweckmässigsten ist die bekannte Anordnung, die Lager einer Spindel in einer gemeinsamen Hülse unterzubringen und die ser Hülse eine bestimmte Nachgiebigkeit im Gehäuse zu verleihen.
Diese flexible Anordnung bringt für das ausserkritische Gebiet den Nachteil, dass der stets vorhandene Mangel einer völligen Aus gleichung aller störend wirkenden Kräfte der umlaufenden Teile einen klopfenden und vibrierenden Lauf bewirkt. Als weitere Folge stellt sich Abnützung der stets aufeinander scheuernden Berührungsfläche von Lager hülse und Gehäuse ein.
Es ist naheliegend, zwischen diese Be rührungsflächen das zur Lagerschmierung verwendete Öl zu bringen. Bekannt ist die bei Gleitlagerspindeln getroffene Anordnung, das Ö1 mittelst des umlaufenden Schaftes in der Lagerhülse hoch zu pumpen und vor wiegend über dem Halslager in das Ge häuse zurückzuführen. Nachteilig ist hierbei, dass ein beträchtlicher Teil der zum Antrieb der Spindel dienenden Arbeit für das Hoch pumpen des Öls verzehrt wird, ohne dass das zwischen Lagerhülse und Gehäuse gelangende Öl eine genügende Dämpfungswirkung her vorrufen könnte. Dies ist nicht möglich, weil die betreffenden Flächen in diesem Fall klein sein müssen, damit das Öl möglichst rasch wieder nach unten gelangt. Zu diesem Zweck sind auch meist weite Kanäle vorgesehen.
Der Zwischenraum zwischen Lagerhülse und Gehäuse hat eben hier vorwiegend die Auf gabe, das Öl rasch zurückzuleiten, so dass nicht einmal von einer Ölpolsterung die Rede sein kann. Diese Spindeln leiden an dem Nachteil, dass das Ö1 infolge der vorwiegend metallischen Berührung zwischen Lagerhülse und Gehäuse stark verschmutzt wird und in diesem bedenklichen Zustand einen dauern den Umlauf zwischen Gehäuse und den La gerstellen ausführen muss.
Bei den bisher bekannt gewordenen flexiblen Wälzlagerungen ist eine aus reichende Flüssigkeitsdämpfung an den Be rührungsflächen von Lagerhülse und Ge häuse nicht vorgesehen. Die Schwierigkeiten sind hier noch grösser, denn das Wälzlager lässt keinen Ölumlauf wie bei der Gleitlager spindel zu, weil es gegen Schmutz und Über ölung etwas empfindlich ist. Ein Überfluss an Schmiermittel würde den Vorteil der Wälzlager, der in der erheblichen Reibungs verminderung besteht, infolge unnötiger Wirbelung zum grossen Teil hinfällig ma chen. Als Nachteil der ungenügenden Dämp fung ergibt sieh dann, besonders bei hoher Beanspruchung, vibrierender, harter Lauf und eine ziemlich starke Abnützung von Lagerhülse und Gehäuse, wobei meist auch Rost entsteht (sogenannter Passungsrost), der die nachteilige Wirkung besonders schlimm gestaltet.
Gerade bei Anwendung von Wälzlagern, die allein für die Beherr schung hoher Geschwindigkeiten und Be lastungen in Frage kommen, hat sich bis jetzt der Mangel einer wirksamen Schwin gungsdämpfung, die nicht auf Kosten der Vorzüge des Wälzlagers geht, mitunter emp findlich bemerkbar gemacht.
Eine Federung allein kann störende Vi- bration zwar stossfrei aufnehmen, aber nicht dämpfen. Die Federung genügt in dieser Be ziehung so wenig, wie etwa beim, Kraft wagen, wo man ebenfalls zur Anwendung besonderer Stossdämpfer gezwungen ist.
Die genannten Nachteile werden gemäss der Erfindung, bei einer nachgiebigen Lage- rung mit Flüssigkeitsdämpfung für senk recht oder geneigt stehende Wellen dadurch beseitig, dass der Kreislauf der angewen deten Dämpfungsflüssigkeit mindestens zur Hauptsache nicht über das als Wälzlager ausgeführte Halslager führt, so dass eine Verschmutzung des besonders empfindlichen Wälzlagers nicht möglich ist und auch der Kraftverbrauch in keiner Weise erhöht wird. Dies kann so geschehen, dass bei senkrechter oder geneigter Anordnung der Welle das Dämpfungsmittel nur dem untern Teil der Dämpfungsflächen zugeführt und dann erst durch die Schwingungen nach oben gefördert wird. Auf diese Weise werden nicht die rasch umlaufenden Teile unter Kraftverlust abgebremst.
Selbstverständlich muss das nach oben geförderte Dämpfungsmittel wieder in das Gehäuse zurückgeleitet und am Aus dringen aus dem Lagergehäuse verhindert werden.
Die Vorteile der Erfindung treten be sonders bei raschlaufenden Wellen und ho her Belastung in Erscheinung, weil hier die störenden Schwingungskräfte am stärksten sind und am raschesten zur Abnützung und Ölverschmutzung führen können.
Das Wesen der Erfindung sei an den durch die Figuren beiliegender Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen nä her erläutert.
Nach Fig. 1 wird die Welle 1 durch das als Wälzlager ausgebildete Halslager 2 und das Spurlager 3 geführt. Beide Lager befinden sich in der Lagerhülse 4, die sich mit Spiel in dem Gehäuse 8 befindet. Das Schmieröl gelangt aus dem untern Gehäuse raum durch eine Öffnung 5 in das Innere der Hülse, wo es von dem raschlaufenden Schaft mitgenommen und bis zu einer be stimmten Höhe gefördert wird. Der Ölstrom gelangt, bevor er das. Wälzlager erreicht, durch die Öffnung 6 in den Zwischenraum zwischen Lagerhülse und Gehäuse. An die Öffnung .6 schliesst sich eine Ringnut 7 an, damit das blloch nicht von der anliegenden Gehäusewand abgeschlossen und so der Öl- austritt verhindert werden kann.
Das auf diese Weise in den untern Teil der Berührungsfläche von Lagerhülse und Gehäuse gebrachte Öl wird durch die Schwingungen der Lagerhülse in dem Zy linderspalt 9 hin- und herbewegt und dabei hochgefördert. Die Spaltbreite richtet sich nach den Betriebsverhältnissen.
Die Berührungsflächen, zwischen denen die Dämpfung erfolgt, sind gross genug, um eine vorwiegend metallische Berührung zu verhindern.
Die Dämpfungsflüssigkeit, zum Beispiel Öl, verlässt die Lagerhülse, bevor sie in das Halslager gelangt, und wird an jenen Dämp fungsflächen so geleitet, dass an der Flüssig keit in höchst ausgiebigem Masse durch die Schwingungen Arbeit geleistet werden kann. Dabei wird der grösste Teil der Schwingungs energie durch Flüssigkeitsverdrängung und Kapillarwirkung verzehrt.
Das im obern Gehäuseteil anlangende Öl wird durch eine Rückleitung 10 in den Un terteil des Gehäuses geführt. Die Anordnung ist so gestaltet, dass der Ölstrom nicht an oder gar über das Wälzlager gelangen kann. Dieses wird vielmehr durch den Ölhauch, der sich über den Wellenschaft ausbreitet, genügend geschmiert.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungs beispiel, bei welchem die Abdichtung des Lagers nach aussen hin in andeier, an sich bekannter Weise vorgesehen ist. Die im. Zy linderspalt 9 durch die Schwingungen hoch geförderte Dämpfungsflüssigkeit tritt oben nach aussen und gerät in dem Zylinderspalt 11 innerhalb der mit der Welle umlaufen den Glocke 12 nach unten in einen Ring spalt 13, von wo sie durch den Kanal 10 in das Lagergehäuse zurückgeleitet wird.
Gemäss Fig. 3 taucht nicht das Fusslager in den Ölvorrat des Gehäuses, sondern die glockenförmige Verlängerung 17 der Lager hülse 4. Dieser glockenförmige, aussen zy lindrische Teil bildet mit dem Gehäusekör per 8 einen Zylinderspalt von geeigneter Grösse, in welchem beim Auftreten von Schwingungen im Lager das Öl nach oben in den ringförmigen Vorratsraum 14 geför dert wird. Von dort kann das Öl bezw. die Dämpfungsflüssigkeit über einen oder meh rere Kanäle 15 in das Innere der Lager hülse 4 gelangen und weiter, teils durch be sondere Öffnungen 16, teils durch die Öff nung 5 des Fusslagers wieder in den Ölbehäl ter des Gehäuses zurück.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 ist in bezug auf den Umlauf der Dämpfungs flüssigkeit dieselbe wie nach Fig. 3, jedoch ist zur Erhöhung der Dämpfungswirkung eine zylindrische Büchse 18 zwischen Hülse 4 und Gehäusekörper 8 eingeschaltet. Infolge dessen tritt die Pumpwirkung in zwei Zylin derspalten und Flüssigkeitsreibung an vier Zylinderflächen auf statt nur in einem Zy linderspalt und an zwei Zylinderflächen. Diese Unterteilung könnte auch mehrfach vorgenommen werden, je nach der gewollten Wirkung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Fusslager 3, statt als Gleitlager, als Kugellager ausgeführt. Aus diesem Grund ist dem vollen Ölstrom, der bei den andern Ausführungsformen stets über das Gleitfuss- lager geführt ist, ein anderer Weg gegeben. Die Dämpfungsflüssigkeit wird zwar vom Vorratsraum des Ölbehälters im Zylinder spalt 9 wiederum durch die Schwingungen nach oben gefördert in einen ringförmigen Sammelraum 14.
Dieser steht durch einen oder mehrere mit durchlässigen Stoffen (bei spielsweise Dochten) ausgefüllten Kanälen 21 mit dem Raum über dem obern Wälz lager in Verbindung, so dass von der Dämp fungsflüssigkeit (Öl) kleine Mengen in das Innere der Lagerhülse gelangen können, jedoch nur tropfenweise. Weil sich die Öl menge durch entsprechende Wahl der Zahl und der Grösse der Kanäle 21 und die Art der in ihnen befindlichen durchlässigen Stoffe leicht -einstellen lässt, kann auf alle Fälle eine übermässige Ölung und Verschmut zung des obern und untern Wälzlagers ver- mieden werden. Dagegen ist die Schmierung dieser Lager stets sichergestellt, was beson ders für raschlaufende Wellen sehr wichtig ist.
Der Rücklauf des Öls aus dem Sammel- raum 14 erfolgt in der Hauptsache durch einen oder mehrere Rücklaufkanäle, die durch Röhren 19 gebildet sein können, wel che in Längsnuten 20 der Lagerhülse 4 ein gebettet sind. Durch eine Öffnung 25 im Unterteil 17 des Lagerkörpers 4 ist dann das Röhrchen und das Öl nach innen in den Ölvorratsraum geführt. Der Lagerkör per 4 ruht mit seinem Deckel 24 auf Un terlagen 23, die sowohl Nachgiebigkeit, als auch Dichtungswirkung besitzen, und bei spielsweise Filzringe sein können. Zweck mässig wird durch eine besondere Schraube oder dergleichen (nicht gezeichnet) dafür gesorgt, dass der Lagerkörper 4 sich nicht in dem Gehäusekörper verdrehen kann.
Um die Dämpfungswirkung zu erhöhen, empfiehlt es sich, die Dämpfungsflächen möglichst gross zu machen, was beispiels weise durch Aufrauhen dieser Flächen, Ein schneiden von Gewindegängen und derglei chen geschehen kann. Derartige Massnahmen stellen gleichzeitig Widerstände dar, die die Reibung für die Dämpfungsflüssigkeit er höhen.