CH396526A - Lagerschale an einem Gleitlagerzapfen - Google Patents

Description

  Lagerschale an einem     Gleitlagerzapfen       Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Lager  schale an einem     Gleitlagerzapfen.     



  Bei den bisher bekannten Gleitlagern ermöglichte  das erforderliche Spiel zwischen dem Lagerzapfen  und der Lagerschale eine unerwünschte Möglichkeit  einer seitlichen Bewegung des Zapfens und damit  der mit dem Lagerzapfen verbundenen Welle. Bei  Turbinen hat dies zur Folge,     dass    die Stopfbüchsen  und Dichtungen ein genügend grosses radiales Spiel  aufweisen müssen, um diese Bewegung der Turbinen  welle zu ermöglichen, ohne     dass    dabei ein uner  wünschtes Berühren von rotierenden und feststehen  den Teilen stattfinden darf.  



  Zufolge der Stellungen, welche die Wellen von  kämmenden Zahnrädern in den üblichen Lager  schalen einnehmen, verändern sich die     Achsabstände     der Zahnräder<B>je</B> nach der übertragenen Leistung  und auch<B>je</B> nachdem, ob sich die Welle auf Vor  wärts- oder Rückwärtsgang befindet. Dadurch tritt  eine Veränderung in der Ausrichtung von koaxialen  Teilen ein. Diese kann notwendigerweise nur für  einen der Zustände,     d.h.    für eine bestimmte Kraft  oder für Vorwärts-     bzw.    Rückwärtsgang richtig sein.

    Es ist im weiteren wünschenswert, jedes mögliche  Schwenken der     Ritzel    infolge von Lagerspiel zu  eliminieren, um den vollen Vorteil aus der Genauig  keit zu erhalten, mit welcher die Zahnräder her  gestellt werden, und um jederzeit eine Berührung über  die ganze Zahnlänge sicherzustellen.  



  Die erfindungsgemässe Lagerschale ist dadurch  gekennzeichnet,     dass    sie in axialer Richtung in meh  rere Abschnitte unterteilt ist, von denen jeder bezüg  lich des Lagerzapfens eine Zone von geringerem  Spiel und eine Zone von grösserem Spiel aufweist,  wobei für benachbarte Abschnitte die Zonen von         Creringerem    Spiel in Umfangsrichtung gegeneinander  versetzt sind.  



  Ein Vorteil dieser Ausführung besteht darin,     dass     z. B. bei der Lagerung von Turbinen- oder Getriebe  wellen auch die Stopfbüchsen, Dichtungen     usw.    ein  kleineres Spiel aufweisen können, was den Wirkungs  grad erhöht. Koaxiale Teile sind besser aufeinander  ausgerichtet, und das Schwenken der Zahnräder     lässt          sich        C        vermeiden.     



  In der Zeichnung sind einige beispielsweise Aus  führungsformen des Erfindungsgegenstandes schema  tisch dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.   <B>1</B> einen Längsschnitt durch eine erste Aus  führungsform einer Lagerschale mit zugehörigem La  gerzapfen,       Fig.    2 einen Querschnitt nach der Linie     II-11     der     Fig.   <B>1,</B>       Fig.   <B>3</B> einen Querschnitt nach der Linie     III-III     der     Fig.   <B>1,</B>       Fig.    4 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus  führungsform einer Lagerschale mit zugehörigem La  gerzapfen,

         Fig.   <B>5</B> einen Querschnitt nach der Linie     V-V     der     Fig.    4,       Fig.   <B>6</B> einen Querschnitt nach der Linie     VI-VI     der     Fig.    4,       Fig.   <B>7</B> einen Querschnitt nach der Linie     VII-VII     der     Fig.    4,       Fig.   <B>8</B> einen Längsschnitt durch eine dritte Aus  führungsform einer Lagerschale mit zugehörigem La  gerzapfen,       Fig.   <B>9</B> einen Querschnitt nach der Linie     IX-IX     der     Fig.   <B>8,

  </B>       Fig.   <B>10</B> einen Querschnitt nach der Linie     X-X     der     Fig.   <B>8,</B>           Fi   <B>11</B> einen Querschnitt nach der Linie     XI-XI     der     Fig.   <B>8,</B>       Fig.    12 einen teilweisen Vertikalschnitt durch  einen Teil einer Dampfturbine, deren Welle auf er  findungsgemässen Lagerschalen gelagert ist, und       Fig*   <B>13</B> einen Vertikalschnitt durch ein Getriebe  mit Wellen, die in Lagerschalen der     erfindungsgemä-          im          ssen    Art gelagert sind.  



  Bei der     Ausführungsforin    gemäss den     Fig.   <B>1-3</B>  ist der Lagerzapfen<B>10</B> in eine Lagerschale gelagert,  die zwei Abschnitte<B>11</B> und 12 aufweist, welche um  <B>1801</B> exzentrisch in     bezug    aufeinander versetzte zy  lindrische     Bohrunaen    aufweist, die einen etwas grö  sseren Durchmesser als der Lagerzapfen besitzen. Die  Die beiden Abschnitte weisen somit<B>je</B> eine Zone<B>y</B>  von bezüglich des Zapfens<B>10</B> geringerem Spiel und  eine Zone z von grösserem Spiel auf.  



  Eine Vertikalbewegung des Lagerzapfens ist so  mit auf den doppelten Wert des Spiels bei z be  schränkt, das der     ölfilmdicke    entspricht. Es ist jedoch  ein etwas grösseres, in horizontaler Richtung sich  auswirkendes Spiel vorhanden, das bei der Ausfüh  rungsform einer Lagerschale gemäss den     Fig.    4-7  vermieden wird.  



  Bei der     Ausführungsforin    gemäss den     Fig.    4-7  weist die Lagerschale drei Abschnitte<B>13,</B> 14 und<B>15,</B>  die zylindrische Bohrungen aufweisen, welche gegen  einander in Umfangsrichtung um 1201 exzentrisch  versetzt sind. Dadurch ergeben sich drei Zonen mit  bezüglich dem Lagerzapfen<B>10</B> geringerem Spiel und  drei Zonen mit grösserem Spiel.  



  Die     Ausführungsforin    gemäss den     Fig.   <B>8-11</B> ist  derjenigen nach den     Fig.    4-7 ähnlich, mit der Aus  nahme jedoch,     dass    in diesem Falle die Abschnitte  <B>13,</B> 14 und<B>15</B> Bohrungen aufweisen, die nicht genau  zylindrisch sind. Die in den Vertikalschnitten       Fig.   <B>9-11</B> ersichtlichen, die     Lagerschalenbohrung    ge  gen den Lagerzapfen<B>10</B> zu begrenzenden Kurven  sind somit nicht genau kreisförmig, sondern weisen  einen Umfangsteil X auf, der konzentrisch zum Zap  fen<B>10</B> verläuft.

   Die Bogenlänge X dieses     konzentri-          scheu    Abschnittes kann in Abhängigkeit von den  Eigenschaften des zur Verwendung gelangenden  Schmieröles, der minimalen     Schmierfilmdecke,    der  Umfangsgeschwindigkeit und der spezifischen Be  lastung des Lagers bestimmt werden. Die Länge des  Bogens X     muss    natürlich genügend gross sein, um  den Lagerzapfen in genügender Weise abstützen zu  können.

   Die     Anschlussstellen        XL    des Abschnittes X       (vgl.        Fig.   <B>9)</B> an die angrenzenden Teile des Lagers,  die exzentrisch in     bezug    auf den Zapfen<B>10</B> verlau  fen, sind beispielsweise durch Schaben so gestaltet,  glatter     übergang    erzielt wird.  



       dass    ein sauberer, g<B>C</B>  gemäss den     Fig.   <B>8-11</B> ermöglicht  Die Anordnung<B><U>a</U></B>  es, das Lagerspiel zu vergrössern, ohne     dass    eine  entsprechende Erhöhung der     Hertzschen    Beanspru  chung auftreten würde.  



  Es ist klar,     dass    in den     Fig.   <B>1-11</B> das Spiel  zwischen den Lagerzapfen und der Lagerschale stark  vergrössert dargestellt wurde, um das Wesen der Er-         findung    klar und deutlich darstellen zu können. Prak  tisch ist dieses Spiel jedoch sehr klein. So ist die  gegenseitige Exzentrizität der Bohrungen in der Re  gel im Bereich von<B>0,30-0,38</B> mm. Bei der Ausfüh  rung gemäss     Fig.   <B>1</B> und     Fig.    2 beträgt das Spiel bei  <B>C im</B>  <B>y</B> etwa<B>0,635</B> mm und bei z etwa<B>0,076</B> mm oder  weniger.  



  Das Hinweiszeichen<B>16</B> bezeichnet eine Schmier  bohrung für die Lagerschale.  



  Die beschriebene Ausbildung der Lager kann  nicht nur bei der Herstellung neuer Lager angewandt  werden, sondern es können auch bestehende Lager  im beschriebenen Sinne umgebaut werden.  



  Die in     Fig.    12 teilweise dargestellte Turbine hat  eine Welle mit einem Lagerzapfen, der bei<B>17</B> in  einer Lagerschale gemäss den     Fig.    4-7 oder<B>8-11</B>  gelagert ist. Das andere Wellenende kann in     glei-          eher    Weise gelagert sein.  



  Das Getriebe gemäss     Fig.   <B>13</B> weist eine Welle<B>18</B>  auf, die ein Zahnrad<B>19</B> trägt. Letzteres kämmt mit  einem     Ritzel    20. Die Welle<B>18</B> und das     Ritzel    20  sind in Lagerschalen 21 gelagert, welche gemäss den  oben beschriebenen     Fig.    4-7 oder<B>8-11</B> ausgebildet  sind.  



  Bei den beschriebenen Lagerschalen sind die ein  zelnen Abschnitte der Lagerbohrung in Umfangsrich  tung um einen Winkel versetzt, der sich durch Divi  sion von     3601    durch die Anzahl der Abschnitte  ergibt. Sind somit     z.B.    drei Abschnitte, wie in den       Fig.    4-7 oder<B>8-11,</B> vorhanden, so sind dieselben  in Umfangsrichtung um einen Winkel von 120' ver  setzt.  



  Es ist möglich, die beschriebenen Lagerschalen  so auszuführen,     dass    das Lagerspiel in den Zonen  des geringsten Spiels etwa<B>0,0127</B> mm pro 25,4 mm  <B>1</B> Zoll)     Laggerdurcbmesser    beträgt. Bei den La  gerschalen mit drei Abschnitten<B>13,</B> 14,<B>15</B> hat jeder  Abschnitt ein Verhältnis     Länge:Durchmesser    von  etwa<B>1: 3.</B> Das genaue Verhältnis wird in Abhängig  keit von den Belastungen bestimmt. Die Länge<B>je-</B>  des Abschnittes der Lagerschale ist somit zweck  mässig gleich dem Bohrungsdurchmesser der<B>Ab-</B>  schnitte, geteilt durch die Anzahl der Abschnitte.  



  Ein Lager der oben beschriebenen Art kann  eine Gesamtlänge aufweisen, die grösser ist als bei  den konventionellen Lagern. Zweckmässig beträgt das  Verhältnis minimale Länge: Durchmesser<B>= 1,0.</B>  



  Für die Lagerschalen können die üblichen Lager  metalle und Materialien verwendet werden. Die oben  angegebenen Grössenverhältnisse beziehen sich auf  Weissmetall oder Bronze. Um eine Montage der be  schriebenen Lagerschalen, z. B. für Turbinenwellen  zu ermöglichen, können die Lagerschalen in bekann  ter Weise in Längsrichtung geteilt ausgebildet sein.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Lagerschale an einem Gleitlagerzapfen, dadurch gekennzeichnet, dass sie in axialer Richtung in meh rere Abschnitte unterteilt ist, von denen jeder be züglich des Lagerzapfens eine Zone von geringerem Spiel und eine Zone von grösserem Spiel aufweist, wobei für benachbarte Abschnitte die Zonen von geringerem Spiel in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Lagerschale nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ihre einzelnen Abschnitte<B>(11,</B> 12 bzw. <B>13,</B> 14,<B>15)</B> Bohrungen aufweisen, die grösser als der Durchmesser des Lagerzapfens<B>(10)</B> und exzentrisch zu diesem versetzt sind. 2.

   Lagerschale nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei den einzelnen Abschnitten die Zonen mit geringerem Spiel in Umfangsrichtung um einen Winkel versetzt sind, der sich durch Division von<B>360'</B> durch die Anzahl der Abschnitte ergibt. <B>3.</B> Lagerschale nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei den einzelnen Abschnitten <B>(11,</B> 12 bzw. <B>13,</B> 14,<B>15)</B> die Zonen mit geringerem Spiel konzentrisch zum Lagerzapfen<B>(10)</B> liegen. 4.

   Lagerschale nach Patentanspruch, dadurch ge- gekennzeichnet, dass bei den einzelnen Abschnitten <B>(11,</B> 12 bzw. <B>13,</B> 14,<B>15)</B> die Zonen mit geringerem Spiel konzentrisch zum Lagerzapfen<B>(10)</B> und die Zonen mit grösserem Spiel exzentrisch zum Lager- zapfenliegen. <B>5.</B> Lagerschale nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abschnitt<B>(11,</B> 12 bzw. <B>13,</B> 14,<B>15)</B> eine Länge aufweist, die wenigstens angenähert ihrem Bohrungsdurchmesser, geteilt durch die Anzahl der Abschnitte entspricht.