CH322002A - Verfahren zur Erzeugung einer keilförmigen Schmiertasche unter Druckanwendung in der Gleitfläche eines Maschinenteils, vorzugsweise eines Lagers - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzeugung einer keilförmigen     Schmiertasche    unter Druckanwendung  in der Gleitfläche eines Maschinenteils, vorzugsweise eines Lagers    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  <B>b</B> zur Erzeugung einer keilförmigen       Seliniiertasehe    unter Druckanwendung in der  Gleitfläche eines     llasehinenteils,    vorzugsweise  eines Lagers.  



  Nach dem Verfahren gemäss der     Erfin-          dun        r    wird der Druck direkt auf eine still  stehende, vollständig glatte Gleitfläche     aus-          geübt    und diese dadurch in einem Bereich  bleibend     verformt,    der durch eine     Ausneh-          niung    hinter der Gleitfläche nachgiebig     ge-          niaelit.    wurde.  



  Nach Beispielen dieses Verfahrens direkt,       das    heisst ohne Zuhilfenahme besonderer     zu-          sützlielier    Bauteile erzeugte keilförmige       Selimiertasehen    ergaben gleichmässig sanfte,  für die     hydrodynamisehe    Tragfähigkeit des  Schmierfilmes störungsfreie Lebergänge.

   Auf  diese Weise ist es möglich, dass das     Schmier-          wittel    als kontinuierlich verlaufender Feil       niil        äusserst    kleiner Steigung     und    sanft     ver-          laufenclem        L\bergang    in den Tragbereich des       1. < igers    eintreten kann. Die Schmiermittel  müssen, um ihre Aufgabe einwandfrei zu er  füllen, allmählich von tieferen Stellen in der       Lauffläche    in die Tragfläche übergehen.  



  Die     l#',rfindung    bezieht sich ferner auf ein       naeli    dem     erwähnten    Verfahren     hergestelltes          hager    mit durch     Druck    erzeugten keilförmi  gen     Schmiertaschen,    um allmähliche     f''ber-          riänge    zur Tragfläche zu erhalten.    Ausführungsbeispiele der Erfindung wer  den nachstehend an Hand der Figuren er  läutert.  



       Fig.    1 zeigt eine Lagerbüchse 1, die, wie  durch den Pfeil P angegeben wird, in verti  kaler Richtung belastet ist. Die Zuführung  des Schmiermittels erfolgt über zwei seitliche       Ausnehmungen    2 mit daran anschliessenden  Löchern 3. Um dem Schmiermittel einen un  gestörten Eintritt in den belasteten Teil des  Lagers zu ermöglichen, enden die Schmier  löcher 3 in den Vertiefungen 4. Diese Vertie  fungen werden dadurch hergestellt, dass nach  dem Fertigdrehender zylindrischen Bohrung  des Lagers 1 ein     Gummistopfen    5 in die voll  ständig glatte Bohrung eingebracht wird, wie  das in     Fig.    2 dargestellt ist.

   Mittels     eines     Stempels 6 wird ein Druck in axialer Rich  tung     auf    den elastischen Gummistopfen 5 aus  geübt. Der Gummistopfen stützt sich auf       Grund    der hervorgerufenen Druckkräfte ge  gen die     Wandungen    der Lagerbüchse 1 ab. An  den durch die     Ausnehmungen    2 nachgiebig  gestalteten Stellen hinter :der Gleitfläche der  Büchse wird sich die zylindrische Büchsen  bohrung nach aussen verformen und hier  durch eine     schmiernutenartige    Vertiefung 4  in der Lauffläche hervorrufen.

   Die so erzeug  ten Vertiefungen 4 haben einen     ganz    sanft  verlaufenden Übergang in die zylindrische  Tragfläche des Lagers und gestatten     deni         Schmiermittel einen ungehinderten Zutritt in  die belastete Zone des Lagers und einen     giin-          stigen    hydrodynamischen     Dimckaufbau    in der  Schmierschicht. Das Herausdrücken der Ver  tiefungen     -1    kann auch mit Hilfe einer plasti  schen Masse oder andere bildsamer Stoffe, wie  z. B. Sand, oder auch mit Hilfe einer Flüssig  keit vorgenommen werden.

   In diesem Fall  müssten die Löcher 3 vorher dicht verschlos  sen oder nach erfolgter Verformung     einge-          bra.chtwerden.    Die     Vertiefungen,    4 können auch  durch Anwendung eines     hy        drody        nani        iselicn     Druckes erzeugt werden. Zu diesem     Zweck     müsste die Lagerbüchse 1 durch den     normalen     Wellenzapfen unter     Verwendung    eines zähen  Schmiermittels in Richtung der     Atisnehmung     2 bei Drehung des Zapfens 7 belastet. werden.

    In dem Schmiermittel bilden sich dann durch  die Drehung des Zapfens     liydrodynanlisclie     Drücke aus, die bei entsprechender Zapfen  belastung eine derartige Grösse erreichen,     dai;     die Lauffläche an den durch die     Atisnehmun-          gen    2 gebildeten nachgiebigen Stellen nach  aussen     durehgebeult    wird. Das Heraustreiben  der Schmiertaschen kann auch mit Hilfe von  konischen Dornen oder unter     Verwendung     von Dornen und Kugeln oder Rollen oder 'n  anderer Weise mit Hilfe von starren     Druck-          mitteln    vorgenommen werden.  



       Fig.    3 zeig . ein Querlager im Schnitt. nach       A-B    der     Pia.    4, bei dem die Büchse mit  mehreren Längsnuten 8 am äussern Umfang  versehen ist, die, wie aus dem Längsschnitt       Fig.        .l    ersehen werden kann, nicht ganz bis an  die Enden des Lagers durchgeführt. sind.  Nach dem     Aufdriicken    der     Bohrung,    wie  oben erklärt, entsteht dann bei diesem Lager  eine wellenförmige     Lauffläche    in der Rich  tung der Gleitbewegung. Derartige Lager ge  statten die Anwendung eines sehr engen La  gerspiels und sind besonders geeignet in den  Fällen, wo es auf eine sehr genaue Führung  der Zapfen ankommt, wie es z.

   B. bei Werk  zeugmaschinen der Fall ist. Besonders     1-e-          eignet.    ist eine solche Ausbildung des untere  teilten Schmierfilms für Lager mit über  kleine Winkelbereiche hin und her schwin  genden Zapfen, wie z. B. in den Lagern für         Kolbenbolzen.    Die Längsnuten 8 können     aticli          schraubenlinienförmig    ausgebildet sein     oder     nach einer     Kurve    verlaufen.

   Das Schmiermit  tel wird bei diesen Lagern     zweekniässig    durch  eine Bohrung 9 im     Lagergehäuse    11 den  Nuten 8 zugeführt und über die über den  ganzen     Lmfa.ny    verlaufende Eindrehung 12  auf alle     Ausneliniun-en        gleichmässig    verteilt.  Durch die Bohrungen 13 wird das     Schmier-          mittel    dann der     LauTfläelie    zugeleitet. So aus  gebildete Lager eignen sich für beide Dreh  richtungen.  



  In     Fig.        :5    ist die Nachgiebigkeit der  Büchse für die Lagerbohrung durch Löcher  14, die in die Wand der zweiteiligen Lager  büchse 15 eingebracht., beispielsweise einge  bohrt sind, erreicht.  



  Die     Fig.    6 bis 8 zeigen     Spurlager.    In       Fig.    6 ist ein Anlaufring \16 dargestellt, der  auf seiner Rückseite mit Füssen 17 versehen  ist.     Fig.    7 zeigt diesen Ring im Querschnitt  mit der     darüberlie-enden        umlaufenden          Scheibe    18, die zur Aufnahme der axial wir  kenden     Belastun-    dient.

   L m die     Lauffläelie     des Ringes mit     keilförmigen        Sehmiertasehen     zu     versehen,    wird auf den     Rinfr    16, wie es in       Fig.    8 gezeigt wird, eine ringförmige     Guinnti-          seheibe    19 gelegt und diese Scheibe mit Hilfe  eines Stempels 20 (Scheibe 18) gegen den -An  laufring 16 gedrückt.

   Die Lauffläche     \?l        des     Ringes 16 wird hierbei an den     naeligiebig,Pn     Stellen zwischen den Füssen 17     durebge-    ,       drückt,    so dass eine wellenförmige     Lattffläclie     in Richtung der     Gleitbe,#veg2in        (P    entsteht.     Erst     eine so geformte Fläche ist in der Lage,     liv-          drodynamisehe    Drücke bei der Drehung     der     Seheibe 18 zu erzeugen.  



  In     Fig.    9 ist, ein Lager gezeigt, bei denn  Gleitflächen sowohl für die     Querbelastung     als auch für die Belastung des Lagers in  Richtung der Achse zur Aufnahme der Längs  kräfte vorgesehen sind. In das Lagergehäuse  22 ist die     Lagerbiiehse    23 eingebaut.. Sie ist  bei dieser Ausführung mit     Zentriernasen        ?4     versehen, auf denen Ringe 25 sitzen.

   Die La  gerbüchse 23 ist. hierbei in ähnlicher     Weise     wie die     Lagerbiielise    1 in     Fi-.    1     aus-eführt,     und die seitlichen     Anlaufrin-e    25 sind     naeli         Art der Anlaufringe 16 in     Fig.    6 bis 8 her  gestellt. Durch die     Vereinigung    eines solchen  Quer- und Längslagers entsteht eine für viele       allgemeine    Zwecke anwendbare, hoch be  lastbare, billige     Lagerausbildung.    Die Lager  büchse 23 und auch die Anlaufringe 25 kön  nen einteilig oder auch mehrteilig     ausgeführt     werden.

   Es ist weiterhin auch möglich, die  seitlichen Anlaufringe als einfache Ring  scheiben 26 ohne Füsschen auszubilden und  diese Scheiben gegen abstützende Füsse 27,  die in die Büchse oder Lagerschale 28     ein-          (;efrä        st.    sind, anzulehnen, wie dies     Fig.   <B>1.0</B>     @r     keimen lässt.  



  Bei Verwendung von Lagerschalen oder       Büchsen    29 mit seitlichen Anlaufbunden 30  werden die abstützenden Füsse 31 zweckmässig  in das Lagergehäuse 32 nach Art der     Fig.   <B>11</B>  und<B>12,</B> eingearbeitet. Der Lagerbund 30 wird       naeli    dem Einbringen der     Lagerbüehse    29 in   < las Gehäuse 32 mit. Hilfe von Druck ver  formt.  



  In     Fig.    13 ist ein Lager dargestellt, bei       dem    die \nachgiebigen Bereiche zur     Erzeu-          gung    der     keilförmi-en        Sehmiertaschen    durch       :lusnelimilngen    34 gebildet. werden, die durch       sehräsg@aerlaufende    Stege 35 voneinander ge  trennt sind. Dieses Lager kann, wie vor  stehend angegeben, zur Bildung der Schmier  tasehen verformt. werden.

   Wird für den Teil,       anf    dessen     (lleitfläehe    die     Sehmiertasehen     entstehen sollen, ein Werkstoff mit- einer       Wiirrnedehnungszahl    verwendet, .die grösser  ist als die     Wärmedehnungszahl    des Gehäuses  36, so nimmt die glatte     zylindrisehe        Lauf-          fliielie    37 schon allein durch den durch die  Betriebstemperatur erzeugten     Druek    eine       wellige    Form an.

   Die     Stege    35 können sich  bei der Erwärmung nur in Richtung der       l,auffläelie    37     verlängern,    da. das umgebende  Gehäuse 36 eine Wärmedehnung nach aussen       nicht.    gestattet. Hierdurch entsteht eine leichte       Drehung    des innern ringförmigen Lagerteils  38 in Richtung der Stege 35.

   Die Stege<B>35</B>  werden sich durch die     Wärmedehnungskräfte          des    Teils 38 leicht verbiegen, und :es wird sieh  ein     Gleiehgewiehtszustand    zwischen den nach  aussen gerichteten     Wärmedehnungskräften       einerseits und diesen entgegenwirkenden     Bie-          gungskräften    anderseits einstellen. An den  Stellen der     Ausnehmungen    34 jedoch, an  denen sich der innere Ringteil 38 frei nach  aussen drehen kann, entstehen in der zy  lindrischen Lauffläche 37     schmiertaschen-          förmige    Ausbeulungen 39.

   Die Zuführung  des Schmiermittels wird zweckmässig durch       Schmierlöcher    40 in diese Ausbeulungen vor  genommen, um einen ungestörten Eintritt des  Schmiermittels in den Tragbereich     des    La  gers zu erreichen. Durch die zum Teil behin  derte Wärmedehnung des innern     Ringteils    38  wird sich das Lagerspiel über einen weiten  Betriebsbereich nur sehr wenig ändern, und  es ist. durch diese     Gestaltung    möglich, eine  recht genaue Führung des Wellenzapfens  über weite Drehzahlbereiche zu erhalten.

   Eine  Beeinflussung der Änderung des Lagerspiels  mit der Temperatur kann durch die Wahl  der     Wärmedehnungszahl    des Lagerwerk  stoffes, durch die     Abmessungen    sowie durch  die Schräglage der Stege 35 erreicht werden.  



       Fig.    14 zeigt ein dünnwandiges Lager 41.  Hier sind die     Ausnehmungen    42 und 43 von  verschiedener Gestalt im Lagergehäuse 44 vor  gesehen. Die Nachgiebigkeit der Bereiche, in  denen die Schmiertaschen eingebracht werden  sollen, ist auf diese Weise gewährleistet.  



  In den     Fig.    15 und 16 ist ein Lager an  gegeben, bei dem die Belastung in Richtung  der Achse und     senkrecht    dazu erfolgt.     Fig.    15  stellt den .Schnitt     C-D    der     Fig.    16 und       Fig.    16 den Schnitt A -B der     Fig.    15 dar.  Hier ist der Sitz der Lagerbüchse 45 im Ge  häuse 46 in den Bereichen, in denen die  Schmiertaschen in der zylindrischen Lauf  büchse gebildet werden sollen, durch flache  Längsnuten 47 in der Gehäusebohrung unter  brochen und die     Nachgiebigkeit    der ein= oder  mehrteiligen Lagerbüchse 45 in diesen Zonen  gewährleistet.

   Die Scheibe 48     und    der Bund  49 stützen sieh auf Stege 50 im Gehäuse 46  ab und können hierdurch in der beschrie  benen Weise zur Bildung von Schmiertaschen  in den ebenen Gleitflächen 51 verformt wer  den. Zur     Erreichung    einer ausgeprägten       Schmiertasehe    ist. der Übergang des Bundes      zum Schaft der Büchse noch durch Nuten 52  unterbrochen.  



  Auf die geschilderte Art lassen sich bei  Quer- und Längslagern sowie auch bei     ebenen     Führungsplatten und bei Büchsen zur Füh  rung von Stangen und Rohren mit kreisrun  dem oder profiliertem Querschnitt verschie  dene Arten von keilförmigen Schmiertaschen  anbringen. Diese Schmiertaschen können in  jeder beliebigen Richtung zur Gleitbewegung  liegen. Bei Führungen     empfiehlt    es sich, die  Schmiertaschen senkrecht zur Gleitbewegung  zu legen, da erst     damit,    die für den hydro  dynamischen     Druckaufbail    notwendigen keil  förmigen Schmierfilme     geschaffen    werden.  



  Entsprechend der Darstellung in der       Fig.    17 ist. in einem Gehäuse 53 eine hin und  her gehende     Gleitstange    51 untergebracht.  Zwischen diesen beiden Teilen findet sich  eine Führungsbüchse bzw. Gleitbüchse 55 an  geordnet.. Sie ist mit     Ausnehmungen    56 und  57 und mit einer     Abschrägung    58 versehen.  Die glatte Gleitfläche 59 der Büchse 55 wird       nun    entsprechend den     Ausnehmungen    und  der     Abschrägung    verformt, so dass Schmier  taschen 60 sich bilden, die keilförmig ge  staltet sind und wellenförmig zur Gleitrich  tung liegen.  



  Die     Fig.   <B>1</B>8 lässt ebenfalls wieder eine bin  und her gehende Gleitstange 61 in einem Ge  häuse 62 erkennen. Zwischen diesen beiden  Körpern findet sich eine nach beiden Seihen  abgeflachte Büchse 63 eingesetzt, die mit  einem ringförmigen Flansch 64 im Gehäuse  62 sitzt und mittels einer     einschraubbaren     Ringmutter 65 gegen axiale Verschiebung  gesichert ist. Durch Druck entstehen zwi  schen dem Teil 61 und 63 Schmiertaschen 66,  die einen einwandfreien hydrodynamischen       DrrLekaufbau    ermöglichen.  



  Um auch auf Wellen bzw. Wellenzapfen  derartige Schmiertaschen aufzubringen, wird  gemäss der Darstellung in     Fig.    19 vorgegan  gen. Um den Wellenzapfen 67 ist eine Büchse  68 angeordnet, die auf dem Wellenzapfen  festsitzt und gegen axiale Verschiebung mit  tels einer Scheibe 69 und einer Schraube 70    gesichert. wird. Auf der     Wellenzapfenober-          fläche    sind in axialer     Rlehtung    verlaufende       Ausnehmungen    71 vor dem Aufbringen der  Büchse 68 eingearbeitet.

   Zur     Erzeugung    von  Schmiertaschen wird eine Vorrichtung, be  nutzt, die aus einem druckfesten Stützkörper  72, einem in     dessen    Innern um die Büchse 68  greifenden     Presskörper,    beispielsweise einem  Gummiring 73, und einem     Pressstempel    71  besteht. Unter der     Einwirkung    des von     dem     letzteren auf den Teil 73     ausgeübten    Druckes  werden auf der Oberfläche also der     Gleitfläche     der Büchse 68, entsprechend den auf den  Wellenzapfen 67 vorgesehenen     Ausnehmungen     71 Schmiertaschen entstehen, die in der Figur  nicht besonders dargestellt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Erzeugung einer keilförmi gen Schmiertasche unter Druckanwendung in der Gleitfläche eines Maschinenteils, vorzugs- weise eines Lagers, dadurch gekennzeichnet, dass Druck direkt auf eine stillstehende voll ständig glatte Gleitfläche ausgeübt und diese dadurch in einem Bereich bleibend verformt wird, der durch eine Ausnehmung hinter der Gleitfläche nachgiebig gemacht wurde. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck auf me chanischem Wege mit Hilfe starrer Mittel ausgeübt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck mittels elastischer Mittel ausgeübt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck durch eine Flüssigkeit ausgeübt. wird. .1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass der Druck durch Wärmedehnungskrä.fte bew irkt wird und der Maschinenteil (33), auf dessen Gleitfläche die Schmiertaschen entstehen sollen und der Aus nehmungen (31) aufweist, die durch Stege (35) voneinander getrennt sind, aus einem )V erkstoff gebildet wird, der einen grösseren Ausdehnungskoeffizienten besitzt als das ihn umgebende Gehäuse (36).

   PATENTANSPRUCH II Lager, hergestellt nach dem Verfahren ge n Patexita.nspruch I, mit durch Druck er- zeugten keilförmigen Schmiertaschen, um all mähliche Obergänge zur Tragfläche zu erhal ten.