Zager. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Lager mit sphärischer Lauffläche. Ein solches Lager kann beispielsweise als Radial lager mit einem äussern und innern Ringele ment und dazwischen angeordneten kipp- baren Blöcken, Kugeln oder dergleichen be stehen.
Die Erfindung bezweckt, bei Lagern der erwähnten Art eine wirksame Dichtung zu schaffen, die auch unter schwierigen Be triebsverhältnissen, wie beim Schrägstellen oder bei achsialer Verschiebung der Welle und dergleichen, -das Austreten von Schmier öl aus dem Lager mit Sicherheit verhindert. Weiter erstrebt die Erfindung eine gute Öl- zirkulation im Lager und die Verhinderung des Eintrittes von Fremdkörpern (Staub oder dergleichen) in die. Lagerlaufflächen.
Der angestrebte Erfindungszweck wird erreicht durch wenigstens ein die rotierenden Teile des Lagers kappenartig einhüllendes Organ, das seitlich an feststehende Lager elemente, unabhängig vom eigentlichen Lagergehäuse, angeschlossen und so ausgebil det ist, dass es den Ölraum des Lagers in zwei miteinander kommunizierende Ölräume trennt und dass es zusammen mit rotierenden Teilen eine oberhalb der Verbindungsstelle der Ölräume liegende, mindestens angenähert sphärisch ausgebildete Spaltdichtung bildet, durch die verhindert wird, dass Öl aus dem innern Ölraum auf die Welle und damit ausserhalb :des Lagers gelangt.
Im weiteren kann durch geeignete Mittel eine Pumpwir kung zwecks Erzeugung einer Ölzirkulation im Lager hervorgerufen werden. Sowohl die seitlichen Ölräume, als auch die Lufträume über ihnen im Lageraussengehäuse können durch geeignete Kanäle miteinander in Ver bindung gebracht sein. Zusätzlich zu dem erwähnten kappenartigen Organ können noch ähnliche aber siebartig ausgebildete Organe vorgesehen sein, die ebenfalls fest an einen stillstehenden Teil des. Lagers, zum Beispiel dessen Aussenring, angeschlossen sind, und die dazu dienen, den Zutritt von Fremd- körpern zu den Lagerlaufflächen zu ver hindern.
In der Zeichnung sind einige beispiels weise Ausführungsformen des. Erfindungs gegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Lager mit kippbaren Gleitblöcken; Fig. 2 zeigt einen Viertelschnitt durch das Lager nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine Einzelheit,des in Fig. 1 dar gestellten Lagers, nämlich den Lagerdich tungsspalt in vergrössertem Massstabe; Fig. 4 zeigt ein Lager ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, dessen, die rotierenden Lagerteile einhüllende, kappenförmige Or gane jedoch etwas. abweichend gegenüber dem ersten Beispiel ausgebildet sind; Fig. 5 zeigt als Filter wirkende Sieb argane.
Um diese Figur nicht zu kompli zieren, sind die kappenförmigen Organe der Fig. 1 und 4 fortgelassen; Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht auf die Sieborgane der Fig. 5 bei abgenommenen ge dachtem Lagergehäuse.
Das in den Fig. 1 bis 3,dargestellte Aus führungsbeispiel besteht aus dem eigent lichen Lager, das in ein zweiteiliges. Lager gehäuse eingeschlossen ist, dessen mit 10 und 11 bezeichneten Hälften die gelagerte Welle 12 umschliessen. Auf der Welle 12. ist mit- telst einer Klemmhülse 13. der Lagerinnen ring 14 festgesetzt, der den kippbaren Lager- blöeken 15 als Unterstützung dient.
Die kipp- baren Blöcke 15 besitzen aussen Laufflächen, .die gegen die innere Lauffläche des sie um schliessenden Lageraussenringes 16 anliegen, wobei sich, beim Umlauf der Blöcke zwischen diesen Flächen die bekannten keilförmigen, die Belastung übertragenden ,Schmiermittel- filme bilden. -Der Umlauf der Blöcke 15 wird in bekannter Weise durch Mitnehmer auf dem Umfang des innern Lagerringes 14 hervorgerufen, die -die Blöcke je nach. der Umlaufsrichtung der Welle in dem einen oder ändern Drehsinn vor sich her treiben.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die durch die Aussenflächen der Lager- Blöcke 15 und die Innenfläche des Ringes 16 gebildeten Gleitflächen des Lagers kugelig gewölbt, wobei der Mittelpunkt der Wölbung sich in oder in :der Nähe der Achse der Welle 12 befindet. Die Aussenfläche des äussern Lagerringes 16 ist ähnlich ausgebildet, das heisst sie besteht aus einer sphärischen Flanke 1'l, die wenigstens annähernd denselben Mit telpunkt hab wie die Lagerlauffläche. Sie kann aber auch zylindrisch sein. Ersteres ermöglicht eine Einstellung des. Lageraussen ringes schräg zu der senkrecht zur Achse liegenden Lagermittelebene.
Zu beiden Seiten des eigentlichen Lagers, das heisst zu beiden Seiten der die Lager blöcke aussen und innen begrenzenden Ringe 14 und 16 ist je ein kappenartig gestaltetes Element 18 bezw. 18' angeordnet, welche Elemente ,die Welle 12 mittelst Flanschen 19 lose umschliessen und mittelst Flauschen 20 an den Seiten des, äussern Ringes 16 durch Schrauben befestigt sind.
Bei dieser Befesti gung finden als Distanzstücke dienende Zwi schenlager 21 (Fig. 2) Verwendung, die zwi schen sich Kanäle 2,2 freilassen, die zur Ver bindung der Innenräume 23, 2:3' des innern Lagers mit dem Innenraum des das Lager umgebenden Gehäuses, insbesondere unter- halb des, Ölstandes im Lager dienen.
Weiter hin sind in dem Lageraussenring, und zwar über den ganzen Umfang dieses, Ringes ver teilt, Durchgangskanäle 21 vorgesehen, durch die hindurch sowohl -die seitlichen Schmier- mittelräumedes Lagergehäuses, als auch die darüber stehenden Lufträume des Gehäuses in Verbindung stehen. Die Welle 12 trägt in .der linken Lagerhälfte ein mittelst einer Schraube 34 auf ihr festgesetztes. muffenarti- ges Element 24.
Auf der andern (rechten) Lagerhälfte ist ein ähnliches Element 24' auf ,das- Ende der Klemmhülse 13 aufgeschraubt und mittelst einer Sicherungsscheibe 25 ge gen unerwünschte Verdrehung gesichert. Der Durchmesser der Muffe 24' ist so .gross ge wählt, dass die Muffe mit dem untern Teil ihres Umfanges in den Ölspiegel des Lagers eintaucht.
Die nach aussen zeigenden, seit lichen Begrenzungsflächen der muffenartigen Organe 24, 24', in die Rillen 35 eingearbeitet sind, bilden zusammen mit,den sie umgeben den, ähnlich ausgebildeten Flächen. der Kap pen 18 bezw. 18' enge Dichtungsspalte 2.6, die so gerichtet sind, dass sie einem Austreten von Öl aus dem innern Lagergehäuse 23, 23' entgegenwirken.
Die sich gegenüberliegenden Flächen der Dichtungsspalte 2,6 sind beim Ausführungsbeispiel nach :den Fig. 1 bis 3 wenigstens angenähert kugelig gestaltet. Der Mittelpunkt der Kugel fällt bei dem dar gestellten Ausführungsbeispiel mit dem Kugelmittelpunkt der Lauffläche zusammen und die Grösse des Radius des Dichtungs spaltes ist die gleiche wie die des Radius der Lagerlauffläche.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, steht der Öl spiegel im Lagergehäuse unterhalb der gela- gerten Welle 12. Beim Umlauf der Welle wird das Öl innerhalb des von .den Kappen 18, 18' eingeschlossenen Raumes infolge der Einwirkung der Zentrifugalkraft heftig in Bewegung gesetzt. Dieses gilt insbesondere für die rechte Kammer, in,der die Muffe 24' gewissermassen wie eine Pumpe wirkt. Diese Ölbewegung ist jedoch auf das. Lagerinnere beschränkt, während das Öl im Aussen gehäuse in Ruhe verbleibt.
Durch die Dichtungsspalten 26 hindurch vermag Öl nicht auszutreten, da die Zentri fugalkraft dem entgegenwirkt, indem sie Öl, das auf diesen Dichtungsflächen abzurinnen versucht, stets wieder in das innere Lager gehäuse zurückschleudert. Sollte doch etwas 0l durch diese Dichtungsfläche hindurch auszurinnen versuchen, was beispielsweise bei stillstehendem Lager denkbar wäre, so wird dieses Lecköl in den Rillen 35 abge fangen, die es in den Ölbehälter des Innen lagers zurückleiten.
In keinem Fall kann also Öl auf die Welle gelangen und dadurch an der Durchführungsstelle der Welle durch -das äussere Lagergehäuse aus dem Lager aus treten.
Auch Ölverluste, die dadurch entstehen können, dass durch das Lager hindurchströ mende Luft Öldämpfe mitreisst, sind vermie den, und zwar dadurch, dass .die Lufträume zu beiden Seiten des Innern des Lageraussen- gehäuses durch Bohrungen im Lageraussen- ring 27, die, wie schon erwähnt, auf ,dem ganzen Umfang dieses Ringes vorgesehen sind, untereinander verbunden sind, so, dass Luft, ohne gezwungen zu sein, das innere Lagergehäuse, in dem sich die Öldämpfe vor zugsweise bilden, zu durchstreichen,
von einer Lagerseite auf die andere überzutreten vermag. Infolge der raschen Drehbewegung .der Muffe 24' wird :das Öl unten von dem Umfang,der Muffe verdrängt, so dass. der Öl- spiegel in, dem Innengehäuse an der Innen wand der Kappe 18' eine .Stauung erfährt. Infolge dieses,
höheren Ölstandes wird das -Öl aus dieser Kammer durch idie untern Ver bindungskanäle 22 in die rechte Aussenkam mer des Lagergehäuses überfliessen und aus dieser durch die Kanäle 27 hindurch in. die linke Kammerdes Aussengehäuses und durch .die auch dort vorhandenen Verbindungs kanäle hindurch in die linke Kammerdes in- nern Lagergehäuses 23.
Aus dieser heraus fliesst es dann in die rechte Innenkammer,des innern Lagers zurück, wobei es seinen Weg zwischen den Blöcken, aber auch durch die Lauffläche hindurch, nimmt, was eine vor zügliche Schmierung dieser Fläche gewähr leistet. Öl, das etwa durch die obern Kanäle 22 hindurch aus dem Innenlager austreten sollte, was an sich nicht erwünscht ist und auch kaum vor sich gehen wird, weil :das Öl gegen die innere zylindrische Wandung der Kappe 18' geschleudert wird, fliesst über :die Aussenseite dieser Kappe in das äussere La gergehäuse zurück.
Um zu verhindern, dass derartiges, Lecköl mit der Welle in Berüh rung kommt, sind in -den Aussenwandungen der Kappen 18 bezw. 1_8' Nuten 36 vorge sehen (siehe auch Fig. 3), die das Öl ab fangen und dem Unterteil des Aussen gehäuses zuführen.
Der enge Dichtungsspalt 26, der dem Austreten von<B>01</B> aus dem innern in das äussere Lagergehäuse wirksam entgegen wirkt, bleibt auch erhalten, wenn sich die Welle aus irgendeinem Grunde heraus schräg einstellen sollte, weil die Begrenzungswände dieses Spaltes Kugelform besitzen und in folgedessen ohne Änderung der Spaltbreite gegeneinander verdreht werden können. Auch bei einer Verschiebung der Welle, wie sie beispielsweise durch Längenausdehnungen hervorgerufen sein kann, bleibt die Spalt breite erhalten.
In diesem Falle wird näm lich die Verschiebung der Welle durch die sphärisch geformte Lauffläche hindurch auf den Aussenring 16 und damit auf die Kap- pen. 18, 18' übertragen, die sich somit um .den gleichen Betrag verschieben, wie die Welle, so dass die Spaltbreite unverändert bleibt.
Dabei vermag der Aussenring mit seinem Umfang achsial auf der Innenfläche <B>3</B>3 des Aussengehäuses zu verschieben oder aber, das heisst wenn die Aussenfläche des Aussenringes 16! gewölbt ist, wie dieses aus der Fig. 1 hervorgeht, vermag sich der Aussenring schräg zur Lagermittelebene ein zustellen, was ebenfalls die Breite des Spal tes 26 unbeeinflusst lässt. Die in.
Fig. 4 dargestellte Ausführungs form unterscheidet sich gegenüber derjenigen nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass die kappenförmigen Organe 1:8, 18' mit ihren Aussenflanschen 20 derart an den Seitenflä chen des Lageraussenringes 16 befestigt sind, dass zwischen diesen Flächen keine Durch gangskanäle 22: (Fig. 1) vorhanden sind. Diese Ausführungsform ist insofern derjeni gen nach Fig. 1 vorzuziehen, als, sie jede Möglichkeit ausschliesst, dass etwa das im innern Lagergehäuse herumgewirbelte 01 oben aus diesen Kanälen hinausgeschleudert werden kann.
Infolge eines derartigen, wenn auch. nur geringen Ölaustrittes, können Öl- dämpfe im Luftraum des Aussengehäuses ent stehen, die sich an den Innenwandungen die ses Gehäuses niederschlagen und eventuell auf die Welle abrinnen. Die Ölzirkulation vollzieht sich im Falle der Fig. 4 im wesent lichen wie bei Fig. 1 durch Öffnungen 30 der Kappen 18, 18' hindurch, die neben Boh rungen 31 in diesen Kappen angebracht sind.
Durch die Öffnungen 30 hindurch wird das 01 aus der rechten Hälfte des innern Lagers durch. Pumpwirkung in die rechte Hälfte des äussern Lagers herübergedrückt, wodurch es durch die unter dem Ölspiegel liegenden Boh rungen 27 in die linke äussere Lagerhälfte und linke innere Lagerhälfte abfliesst und aus letzterem Raum in die innere rechte Lagerhälfte gewissermassen zurückgesaugt wird.
Das. das Lager umschliessende Gehäuse kann mit Wellendichtungen an sich bekann ter Art versehen sein, die jedoch in den Zeichnungen nicht besonders veranschau licht sind, da einmal Dichtungen bekannter Art Verwendung finden können und da die Art und Weise der eventuellen Gehäuseab dichtung auch für die vorliegende Erfindung unwesentlich ist.
Zweckmässig ist .es, das Lager und auch sein Gehäuse möglichst sym metrisch auszubilden, so dass das Lager gehäuse beliebig, das heisst stehend oder hän gend, montiert werden kann. Aus.,dem glei chen Grunde ist es zweckmässig, sowohl in ,der obern, wie in der untern Hälfte des Lagergehäuses Ölfüllöffnungen anzuordnen, und zwar in solcher Höhe, dass sie gleichzei tig als Niveaumesser für den Ölspiegel im Gehäuse dienen können, das heisst dass, sobald der erwünschte Ölspiegel beim Einfüllen des Öls erreicht ist, weiter einfliessendes 01 durch ,diese Löcher abrinnt.
Um zu verhindern"dass Fremdkörper, wie Staub oder dergleichen durch die Wellenein führungen zu den Laufflächen des Lagers gelangen oder auch Fremdkörper, die sich in dem eingefüllten Öl vorfinden können, sind, wie Fig. 5 zeigt, besonders siebartig ausge bildete Kappen vorgesehen, die dieselben Be zugszeichen tragen wie die Kappen 18, 18' der Fig. 1 und 4.
Diese Kappen wirken als Filter, die die rotierenden Teile des Lagers umschliessen und die gegen die Welle ab gedichtet sind, wobei ihr äusserer Flansch 41 (Fig. 6) an den Seitenflächen des Lager aussenringes 16 mittelst Schrauben 44 be festigt ist. Ihr gegen die Welle gerichteter Dichtungsflansch 42 ist umgebördelt und zwischen den flanschartigen Teilen 41 und 42, die durch drei Arme miteinander verbun- den sind (Fig. 6), ist das Filtersieb 46 ge spannt oder, wie in.
Fig. 5 angedeutet, ge wellt befestigt, so dass es die Durchgangsöff nungen 45 zwischen den Armen 48 über deckt. Öl, das eventuell sich auf der Innen fläche des Filters oben ansetzen sollte, fliesst durch die Bördelung des Flansches 42 in das Gehäuse zurück, ohne mit der Welle in Be rührung zu kommen. Selbstverständlich können die Filterkappen 18, 18' konstruktiv mit kappenartigen Organen 18, 18' der Fig. 1 und 4 vereinigt werden. Verunreinigungen (C<B>)</B> im eingefüllten Öl setzen sich ausserhalb der Kappen auf dem Grund des Aussengehäu ses ab, weil sich hier das, Öl im Gegensatz zu dem<B>01</B> im innern Lagergehäuse in Ruhe be findet.
Um aus dem Aussengehäuse in das Innengehäuse überzutreten, muss das Öl die Filter, die zweckmässig sehr feinmaschig sind, und zum Beispiel aus 14 00O Maschen pro cm' bestehen können, passieren, so dass jede Gewähr dafür geboten ist, dass alle Ver unreinigungen von den Laufflächen des La gers ferngehalten werden.
Selbstverständlich sind die Ausführungs möglichkeiten des Erfindungsgedankens durch die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht erschöpft, sondern es sind im Rahmen der Erfindung noch viele, konstruktiv an dere Ausführungsformen möglich.