Gleitlager für radiale Drücke, mit drei, mittels Kugelflächen mittel- oder unmittelbar am Lagergehäuse schwenkbar gelagerten Gleitstützkörpern Für Präzisionswerkzeugmaschinen können für die Werkstückspindellagerung und bei Schleifmaschinen ausserdem für die Schleifscheibenlagerung nur Gleit lager wegen ihres ruhigen und schwingungsarmen Laufes verwendet werden. Das erstere ergibt sich daraus, dass die Welle beim Gleitlager im Schmier film schwimmt und keine harte metallische Berüh rung zwischen Welle und Lager, wie das zum Beispiel beim Wälzlager der Fall ist, stattfindet.
Das letztere ist dadurch gegeben, dass bei Gleitlagerung einer Welle normalerweise in einem gewissen Abstand zwei zylindrische Lagerflächen vorhanden sind, die sehr genau in ihrer geometrischen Kreis- und Zylinder form hergestellt werden können. Die Welle läuft dann direkt im Lagerkörper mit möglichst dünnem Schmierfilm, aber ohne zusätzliche Zwischenteile, die auch wieder Toleranzen haben müssten und damit zu Schwingungen sowie zu einer gewissen Weichheit und damit Unstabilität infolge von zusätzlichen losen Anlagen Anlass geben würden.
Es sind auch Gleitlager mit eingesetzten, wenig beweglichen Gleitstützkörpern bekannt, bei denen die rückwärtigen Anlageflächen der Gleitstützkörper schwach ballig gearbeitet sind und in ihrer Lagerung etwas Spiel haben, damit sie beweglich sind. Eine solche Lagerung der Gleitstützkörper auf Kugelflä chen ist keineswegs als ideal zu betrachten, denn die leicht ballige Anlage berührt mit einem sehr grossen Radius ihre Gegenlage am Gehäuse.
Dabei können bei Einstellung der Gleitstützkörper zu der Welle erhebliche Abstandsänderungen zwischen der Anlage fläche des Gleitstützkörpers an der Welle und der Anlagefläche am Lagergehäuse auftreten. Ausserdem bringt die lose Verbindung zwischen Gleitstützkörper und Lagerkörper als solche zusätzliches Spiel, das sich als Unstabilität in radialer Belastungsrichtung auswirkt. Der spezifische Flächendruck ist an der Berührungsstelle infolge einer fast punkt- oder linien- förmigen Berührung sehr gross. Es entsteht folglich durch elastische oder bleibende Materialdeformation nochmals Weichheit im Lager in radialer Richtung.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung be seitigt, die darin besteht, dass die Kugelflächen eines jeden Gleitstützkörpers in ihre Kugelpfanne mittels einer Feder unter Gewährleistung der Pendelfähig keit des Gleitstützkörpers hineingezogen wird. Zweck mässig ist wenigstens einer der Gleitstützkörper durch radiale Verschiebung der zugehörigen Kugelpfanne nachstellbar. Bei Lagern mit veränderlicher Drehzahl und hoher Belastung kann eine radiale Einstellung wenigstens einer der Gleitstützkörper in Abhängigkeit von der Erwärmung des Lagers vorgesehen werden.
Zu diesem Zweck ist zum Beispiel die eine Kugel pfanne an einem Hebel vorgesehen, der sich einer seits an einem Widerlager am Lagergehäuse, antler- seits auf einem in seiner Nachgiebigkeit einstellbaren Element, vorzugsweise eine Feder, abstützt.
Das erfindungsgemässe Gleitlager ist in der Zeich nung in zwei Ausführungsbeispielen für zwei ver schiedene Verwendungszwecke dargestellt, und zwar wird das Lager nach Fig. <B>1</B> an ganz langsam laufenden Maschinen oder Geräten Verwendung finden, wie zum Beispiel an Kreisteilmaschinen, Goniometern, Teilköpfen usw., und das Lager nach Fig. 2 an Maschinen und Geräten mit weit und wiederholt schnell veränderlicher Drehzahl, bei nicht allzu hoher Belastung, bei denen Umlaufschmierung mit Pumpe nur bedingt erforderlich ist.
Das in der Fig. <B>1</B> im Querschnitt dargestellte Aus führungsbeispiel des Lagers besitzt drei bewegliche Gleitstützkörper <B>1,</B> 2 und<B>3.</B> In diesen Gleitstütz- körpern sind gehärtete und an ihrer aussen befind lichen Kugelfläche geläppte zylindrische Stahlzapfen 4, <B>5</B> und<B>6</B> fest eingedrückt oder, wie dargestellt, ein geschraubt.
Der Krümmungsradius dieser Kugel flächen ist so gross bzw. so klein gewählt, dass eine Beweglichkeit der Gleitstützkörper <B>1</B> bis<B>3</B> auch quer zur Achse des Lagers gewährleistet ist, ohne dass da bei eine seitliche Abwanderung stattfindet, wie das bei einem grossen Radius (leicht ballig) der Fall ist. In der Längsrichtung der Welle liegen die Stahl zapfen in der Mitte der Lagerlänge.
Die im Lager gehäuse angeordneten Gegenzapfen<B>7, 8</B> und<B>9</B> passen sich den Stahlzapfen 4,<B>5</B> und<B>6</B> mit ihrer Kugelfläche g ge nau an. Die Berührungsflächen sind gehärtet, ge- schliffen und geläppt und in ihrer Tragfläche so gross, dass bei der Höchstbelastung des Lagers weder elasti sche noch bleibende Deformation eintritt.
Die Gegen zapfen<B>8</B> und<B>9</B> sind im äussern Lagerring fest ein <B>-</B> ge drückt, während der Gegenzapfen <B>7</B> mit Gewinde und einer Gegenmutter<B>7'</B> verstellbar ist, so dass zu jeder Zeit das kleinstmögliche Lagerspiel eingestellt werden kann.
Die Stahlzapfen 4,<B>5</B> und<B>6</B> und das zugehörige Gegenstück<B>7, 8</B> oder<B>9</B> werden mit Schraubenfedern <B>10, 11</B> und 12 über entsprechende Verbindungsschrauben immer metallisch aneinander gepresst, so dass die an sich bewegliche Verbindung in bezug auf radiale Beanspruchung zur festen metalli schen Verbindung wird und damit zusätzliche Spiele an diesen Verbindungsteilen nicht auftreten können. Damit ist das Lager in radialer Richtung, im Gegen satz zu den bekannten Lagern, absolut fest abgestützt.
Infolge der kugeligen Auffiängung der drei Gleit- körper <B>1,</B> 2 und<B>3</B> stellen sich diese nicht nur in radialer, sondern auch in Längsrichtung automatisch nach der Laufzylinderfläche der Welle ein,<B>d.</B> h. bei diesem Lager können unmöglich Kantenpressungen entstehen, die bei festen Lagern an der Tagesordnung sind und infolgedessen früh zum Heisslaufen führen. Die hydrodynamische Druckentwicklung im Schmier film ist infolge des sich selbst einstellenden Druck- kells über die ganze Gleitfläche der Gleitbacken ideal vorhanden.
Damit ist die Belastbarkeit dieser Lager bei vollkommen flüssiger Reibung ausserordentlich hoch, ohne jegliche mechanische Abnutzung. Im Ge gensatz zu dem eingangs beschriebenen Lager, wo die Gleitstützkörper mit wenig Luft ballig in den Lag ,er- körpern eingebettet liegen, erhalten bei diesem Lager die Gleitstützkörper ihre Befestigung bzw. Halterung nur in ihrer kugeligen Aufhängung. Das bringt ferti gungstechnisch ganz erhebliche Erleichterungen.
Das erläuterte erfindungsgemässe Lager ist in folge der beschriebenen Aufhängung der Gleitstütz- körper in radialer Richtung absolut standfest. Es hat damit neben den hervorragenden Eigenschaften eines bekannten Lagers mit einer einteiligen Lagerschale, die drei um 1200 zueinander versetzte kurze Lauf flächen hat und an drei Stellen fest am Gehäuse ab gestützt ist, noch den Vorteil, dass keine Kantenpres sungen auftreten können, sowie noch den besonderen Vorteil diesem bekannten Lager gegenüber, dass die Tragfähigkeit infolgedessen,
dass sich die Gleitstütz- körper nach der Welle einstellen und auf ihrer wesent lich grösseren Fläche ganz tragen, um ein Vielfaches höher als bei jenem bekannten Lager ist.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist im Grundaufbau dem nach Fig. <B>1</B> gleich. Der Gleitstütz- körper <B>1</B> findet hier jedoch beispielsweise seine Wider- lage über einen Hebel<B>13,</B> der auf der einen Seite seine Widerlage an einer zylindrischen Lagerung 14 und anderseits an einer unter dem Druck der Fe der<B>15</B> stehenden Anschlagschraube<B>16</B> erhält.
Der Druck der Feder<B>15</B> ist so gross, dass bei laufender Welle bei Raumtemperatur gerade die kleinstmögliche Schmierfilmdicke zwischen den Gleitstützkörpern und der Welle vorhanden ist. Die Feder<B>15</B> ist ferner so stark zu halten, dass sie bei Höchstbelastungen des Lagers in der Richtung auf den Gleitstützkörper <B>1</B> noch nicht ausweicht. Eine Stellschraube<B>17</B> ist so einzustellen, dass der Gleitstützkörper <B>1</B> um<B>1</B> bis 2,11 ausweichen kann bzw. nur so viel, wie durch eine eventuelle Erwärmung der Welle zu erwarten ist.
Das übersetzungsverhältnis des Hebels<B>13</B> ist so abzustirn- men, dass der Gleitstützkörper <B>1</B> so viel auswandert, wie sich die Welle durch Erwärmung ausgedehnt hat. Dieses Lager<B>gibt</B> bei steigender Drehzahl infolge des damit verbundenen höheren hydrodynamischen Druk- kes im Schmierfilm von dieser Seite her selbst so viel Lagerspiel, wie es die hydrodynamische Druckverän derung, infolge von wechselnden Drehzahlen, jeweilig direkt und sofort erfordert.
Es wird folglich bei die sem Lager, welches sich für stark und schnell wech selnde Drehzahlen besondes gut eignet, gar nicht erst zu einer Wärmeentwicklung von der hydrodynami- sehen Seite her kommen. Da die drei Gleitstützkörper kugelig aufgehängt sind, kann sich der hydrodynami- sehe Druckkeil über die ganze Gleitfläche ausser ordentlich gut entwickeln und zur Regulierung der jeweiligen Schmierfilmdicke, abhängig vom hydro dynamischen Druck, herangezogen werden. Erwär mungen durch Kantenpressungen sind ausgeschlossen.
Die Gleitstützkörper sind an den Einlaufstellen des Schmiermittels unter flachem Winkel anzufasen, da mit das Scbmiermittel zwischen Gleitstützkörper und Welle gut eingezogen werden kann.
<B>C</B>