CH403407A - Gas- oder flüssigkeitsgeschmiertes Gleitlager - Google Patents

Description

  Gas- oder     flüssigkeitsgeschmiertes    Gleitlager    Die bei gasgeschmierten, vorzugsweise statischen,  Gleitlagern notwendige, die Gaslagerung überhaupt  erst ermöglichende Drosselung des dem Lagerspalt  zugeführten Druckgases vor dem Eintritt des Druck  gases in den Lagerspalt wurde bei den bekannten  Anordnungen bisher durch feine Drosselbohrungen  oder Drosselspalte erzielt.  



  Die der Erfindung     zugrunde    liegende Aufgabe  besteht darin, die komplizierte und teure Fertigung  der feinen Drosselbohrungen bzw. der feinen Dros  selspalte, z. T. Ringspalten, zu vermeiden und einen  anderen Weg zur Drosselung zu finden, der bei Ein  haltung mindestens gleicher Toleranzen     einfacher    zu  begehen ist.  



  Die Schwierigkeit der Herstellung der bisher ver  wendeten Bohrungen ist durch deren geringe Abmes  sungen bedingt. Bei einem luftgeschmierten Gleitla  ger der bekannten Bauart war beispielsweise für eine       Lagerbohrung    von 70 mm Durchmesser eine Dros  selbohrung von ca. 0,1 mm notwendig. Ein für die  Drosselung vorgesehener Ringspalt muss bei einer  Lagerbohrung von 90 mm Durchmesser eine Spalt  weite von ungefähr 0,03 mm aufweisen.  



  Um nun die Anordnung derartiger feiner Spalte  und Bohrungen in der Lagerbuchse, die auf Grund  ihres harten Materials noch besonders schwer zu be  arbeiten ist, zu vermeiden, hat man gemäss einer wei  teren bekannten Anordnung bereits versucht, die  Drosselung durch feine Stichlöcher in einer Folie, die  vor oder im Stauraum befestigt wird, zu bewirken.  Aber auch diese Ausführungsform hat     erhebliche     Nachteile; insbesondere ist die Befestigung der     Folien     bei Lagern mit geringen Dimensionen schwierig, um  ständlich und teuer. Ausserdem neigen die Stich  löcher, die sehr fein ausgeführt sein müssen, leicht  zum Verstopfen.

      Die Erfindung betrifft ein gas- oder flüssigkeits  geschmiertes Gleitlager zur Aufnahme von     Radial-          und/oder        Axiallasten    mit aus feinen Öffnungen beste  henden Drosselungen in dem     Druckmittel-Einlassweg     unter Verwendung mindestens einer Folie, wobei das  Gleitlager aus mehreren Einzelteilen zusammenge  setzt ist und mindestens eine Stossstelle dieser Ein  zelteile mindestens teilweise     längs    des     Lagerspaltrau-          mes    verläuft oder durch Bohrungen oder     Schlitze    mit  ihm     verbunden,    ist, welches dadurch     gekennzeichnet     ist,

   dass     zwischen    die     aneinanderstossenden    Einzel  teile mindestens     einmal        eine    Folie als     Abstandshalter     gelegt ist, die mit solchen Durchbrüchen versehen ist,  dass mindestens ein Verbindungskanal vom     Druck-          mittel-Einlass    zum     Lagerspaltraum    zwischen den an  einanderstossenden Einzelteilen von der Dicke der  Folie ausgespart bleibt.  



  Durch Verwendung einer Folie mit Durchbrü  chen können verhältnismässig einfach feine     öffnun     gen     gebildet    werden, die sonst auf bekannte Weise  nur sehr schwierig herzustellen sind.  



  Die Erfindung hat gleichzeitig den Vorteil, dass  durch     Auswechseln    der Folie bzw. Folien verschiede  ner Dicke beliebige     Drosselspaltweiten    erzielt werden  können. Hierdurch gelingt es auf empirische Weise in  verhältnismässig kurzer Zeit optimale Drosselwerte  zu erzielen.  



  In der Zeichnung sind beispielsweise Ausfüh  rungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.  Es zeigen:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch     ein        Radialgasla-          ger;          Fig.        1b    einen Schnitt längs der Linie A -B in       Fig.    1;       Fig.    la eine abgewandelte     Ausführungsform    des  in     Fig.    1 dargestellten Gaslagers;

             Fig.    2 ein     Zweifach-Radialgaslager;          Fig.   <I>2a</I> einen Schnitt längs der Linie A -B in       Fig.    2;       Fig.    3 einen Längsschnitt durch ein     Radial-Axial-          lager,    längs der Linie     C-D    in     Fig.    3a;       Fig.    3a einen Schnitt längs der Linie<I>A -B</I>     in          Fig.    3, und zwar auf der linken Seite entsprechend  dem Schnitt A und auf der rechten Seite entspre  chend dem Schnitt B;

         Fig.    3b und 3c die in die Hauptlagerflächen ein  gearbeiteten Staufelder;       Fig.    4 ein     Axiallager;          Fig.    4a die im in     Fig.    4 dargestellten     Axiallager     verwendete ringförmige Folie;       Fig.    5 eine weitere     Ausführungsform    eines Axial  lagers und       Fig.    5a die im in     Fig.    5 dargestellten     Axiallager     verwendete topfförmige Folie.  



  In den     Fig.    1, la und     lb    bedeuten 4 und 5 zwei je  ringförmige Teile eines     Radiallagers,    von denen der  Teil 4 das Lagergehäuse und der Teil 5 den Lager  deckel bilden. Beide ergeben     aufeinandergesetzt    das  Lager bzw. die Lagerbuchse für eine Welle 6, wobei  sie zwischen sich einen ringförmigen     Hohlraum    3 bil  den, der als     Druckraum    für das durch eine Eintritts  öffnung 7 einströmende     Druckgas    dient.

   An der dem       Lagerspaltraum    zugewandten und längs diesem ver  laufenden Stossstelle ist zwischen die beiden Lager  teile 4 und 5 eine Folie 1 gelegt, die in das     Innere    des       Druckraumes    3 radial hineinragt. Die Drosselung ist  durch die     Foliendieke        s1    und die radiale     Erstreckung     der Stossstelle h sowie die Breite     b1    der     zweckmäs-          sig    ausgestanzten     Aussparungen    2 der Folie 1 be  dingt.

   Mit 8 ist ein Dichtungsring, der zweckmässig  aus Gummi oder einem anderen elastischen oder pla  stischen Material, gegebenenfalls Blei, besteht, be  zeichnet, der die andere Stossstelle der beiden Lager  teile 4 und 5 gegen den Aussenraum abdichtet.  



       Fig.    la zeigt insofern eine gewisse Abwandlung  gegenüber der     Ausführungsform    nach     Fig.    1, als die  in     Fig.    la mit 9 bezeichnete Folie an ihrem äusseren  Rand innerhalb des     Druckraumes    3 in axialer Rich  tung umgebogen ist, so dass die Folie als Ganzes  Topfform annimmt und sich der in     Fig.    1a etwas  kantig ausgebildeten Stossstelle des Gehäuses 4 an  schmiegt. Hierdurch wird eine einfachere Montage  bei gut reproduzierbarer Zentrierung der Folie relativ  zum Lager ermöglicht.  



  Die Tragwirkung des     beschriebenen    Lagers wird  durch den statischen     Überdruck    des Schmiermittels  erzeugt. Gegenüber den     mit    dynamischer     Schmierung     versehenen     Gleitlagern    haben die mit statischer       Schmierung    versehenen Lager bei der Wellendreh  zahl n=0 schon ihre volle Tragkraft. Die nicht rotie  rende Welle befindet sich im reinen Schwimmzu  stand.  



  Wie     Fig.    1 zeigt,     erfolgt        die        Druckluftzufuhr    zum  Lagerspalt
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   und der Baulänge L durch     die     am     Lagerzapfenumfang        vorgesehenen    Verbindungs-         kanäle,    die ja aus dem     Druckraum    3 und einem       Durchbruch    der Folie 2 bestehen.

   Sinkt die Welle  unter der     Last    PG um die     Exzentrizität    e ab, so     ver-          grössert    sich in der oberen     Lagerschalenhälfte    der       Lagerspaltquerschnitt,        während    er in der unteren       Lagerschalenhälfte    um den gleichen Betrag     der        Ex-          zentrizität    e     vermindert    wird.

   Hierdurch entsteht in  dem Strömungsweg des,     oberen    Lagerspaltes eine       Widerstandsverringerung    und infolge der     Drosselung     in den     Einlasskammern    2 eine     Drucksenkung.    Da  gegen hat sich gleichzeitig in dem unteren Lagerspalt       der        Strömungswiderstand        vergrössert,    was einen       Druckanstieg    bedingt.

   Aus den     Differenzdrücken    der       Lagerschalenhälften        resultiert    eine der Last PG     ent-          gegengerichtete        Überdruckkraft        P;t.    Im Schwimm  zustand     halten    sich die beiden Kräfte das Gleich  gewicht.

   Damit die vorgenannte Wirkung, d. h. ein  Trageffekt zustande kommt, müssen die beiden     seit-          lichen        Gasabführungsquerschnitte    in ihrer Summe       grösser    sein als     die        Gaseinlassquerschnitte    der     Druck-          gaseinlasskammern.     



  In     Fig.    2 ist     ein,        Zweifach-Radiallager    dargestellt,  bei welchem die Lagerbuchse 10 aus einem Stück  besteht. Die Lagerbuchse 10 gestattet eine exakte  Herstellung der     Lagerbohrung.    Die Drosselfolien 1  sind hier aussen um die Lagerbuchse 10 angeordnet.  Planparallele Distanzbuchsen 11     bringen    die Folien  auf gewisse Abstände. Stauräume 12 in Form von       Schlitzen    in der Lagerbuchse stellen die     Verbindung     zwischen     den        Druckgas-Einlasskammern    2 der Folien  1 und der     Lagerbohrung    her.

   Somit setzt sich jeder  Verbindungskanal vom     Druckmittel-Einlass    7 zum       Lagerspaltraum    S aus dem     Druckraum    3, einem       Durchbruch    2 einer Folie 1 und einem Stauraum 12       zusammen.     



  Die     Fig.    3 zeigt im Schnitt die Kombination eines  Radial- und     Axiallagers;    die     Fig.    3a gibt zwei ver  schiedene Ansichten desselben Lagers wieder. Das       Radiallager    entspricht dabei in seinen Merkmalen  dem in     Fig.    la dargestellten     Radiallager.    Der axiale  Lagerteil setzt sich aus den zwei parallel zueinander  angeordneten Platten 13 und 14 zusammen, zwischen  die als     Abstandshalter    die Folie 15 gelegt ist. Die  Form der     Folien-Durchbrüche    ist aus der     Fig.    3a zu  ersehen.

   Die nicht dargestellte Einlassöffnung für das       Druckmittel    entspricht der der     Fig.    1. Die Druckgas  ströme zur     Schmierung    des Radial- und     Axiallagers     sind parallel geschaltet, wobei beiden Drosselungen  ein gemeinsamer     Druckraum    3 vorgeschaltet ist. In  dem axialen     Lagerteil    14 sind     wiederum    Stauräume  12a angeordnet, die die     Druckgas-Einlasskammern    2  der Folie 15 mit dem     Lagerspaltraum    verbinden.  



       Fig.    3b und 3c zeigen die in der Hauptlagerfläche  des Lagers nach     Fig.3    und     Fig.    3a eingearbeiteten  Staufelder in Form von Kreissektoren bzw. Kreisflä  chen. Dabei erstreckt sich der     Druckabfall    vom Rand  der Staufelder über die Hauptfläche hin. In einer Al  ternativausführung könnten die Kreissektoren bzw.  Kreisflächen auch als vorspringende     Teillagerflächen         ausgebildet     sein,    so dass der Druckabfall des  Schmiermittels nur über die     Teilflächen    erfolgt.  



       Fig.    4 und     Fig.    5 zeigen je ein     erfindungsgemäss     ausgebildetes     Axiallager.    Der axiale Lagerteil besteht  hier aus einem     Hauptlagerteil    16 und einem     Gegenla-          ger-Gewindezapfen    17, der mit     Hilfe    eines Ringes 18  die jeweilige Folie - in     Fig.    4 die ringförmige Folie  19 und in     Fig.    5 die topfförmige Folie 20 - gegen  den     Hauptlagerteil    16 presst.

   Das     Druckmittel    strömt  durch die Eintrittsöffnung 7 in den Druckraum 3 und  über die     Druckgas-Einlasskammern    2 und den Stau  raum 12a in den     Lagerspaltraum.    Die Form der     Fo-          liendurchbrüche    ist aus den     Fig.    4a und 5a zu erse  hen, in denen die Folien 19 und 20 separat dargestellt  sind.  



  Es liegt auch im Rahmen der     Erfindung,    bei  einem Lager für     Radialbelastung        achsparallele     Schlitze zu verwenden und bei     einem    Lager für     Axi-          albelastung    senkrecht zur Achse beispielsweise radial  verlaufende Schlitze vorzusehen. Die Lagerteile müs  sen dann in entsprechender Weise zusammengesetzt  werden.

   Eine weitere Abwandlung der Ausführungs  beispiele besteht darin, eine     hohlzylindrische    Lager  buchse längs einer vorzugsweise achsparallelen Man  tellinie aufzuschlitzen, beispielsweise     aufzufräsen,        in     diesen Schlitz die     Drosselfolie    einzulegen und dann  den Hohlzylinder federnd von aussen zusammenzu  pressen, so dass er die     Drosselfolie    fest einklemmt.  Diese bildet dann quasi den Ergänzungsteil zu dem  Hohlzylinder, so     dass    auf diese Weise auch     wieder     ein zweiteiliges Lager zustande kommt.

   Der Druck  raum wäre dann ausserhalb beispielsweise durch  einen weiteren Hohlzylinder grösseren Durchmessers  zu bilden, der - unter Einhaltung eines     zweckmässi-          gen    Abstandes - über den Lagerzylinder geschoben  wird. Entsprechende Überlegungen gelten für das       Axiallager.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gas- oder flüssigkeitsgeschmiertes Gleitlager zur Aufnahme von Radial- und/oder Axiallasten mit aus feinen Öffnungen (2) bestehenden Drosselungen in dem Druckmittel-Einlassweg (2, 3, 7) unter Verwen dung mindestens einer Folie, wobei das Gleitlager aus mehreren Einzelteilen (4, 5) zusammengesetzt ist und mindestens eine Stossstelle (45) dieser Einzelteile mindestens teilweise längs des Lagerspaltraumes ver läuft oder durch Bohrungen (12a) oder Schlitze (12) mit ihm verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die aneinanderstossenden Einzelteile (4, 5) mindestens einmal eine Folie (1) als Abstandshalter gelegt ist,

   die mit solchen Durchbrüchen (2) versehen ist, dass mindestens ein Verbindungskanal (2, 3) vom Druckmittel-Einlass (7) zum Lagerspaltraum (S) zwi schen den aneinanderstossenden Einzelteilen (4, 5) von der Dicke der Folie (1) ausgespart bleibt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Gleitlager nach Patentanspruch zur Aufnahme von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselfolie als topfförmige Folie (9) ausgebildet ist und zentrierend auf das Lagergehäuse oder den La gerdeckel geschoben ist (Fig. la). 2. Gleitlager nach Patentanspruch zur Aufnahme von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Lagerbuchse (10) vorgesehen ist, um welche in Längsrichtung des Lagers voneinander distanziert angeordnete Drosselfolien (1) mit dazwischen ange ordneten Distanzbuchsen (11) vorgesehen sind (Fig. 2). 3.

   Gleitlager nach Patentanspruch und Unteran spruch 2 zur Aufnahme von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass eine einteilige Lagerbuchse (10) vorgesehen ist, welche mit dem Lagerdeckel oder dem Lagergehäuse aus einem Stück gefertigt ist. 4. Gleitlager nach Unteranspruch 3 zur Aufnah me von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass in der einteiligen Lagerbuchse (10) als Stauräume dienende Verbindungskanäle (12) zwischen der Dros selfolie (1) und der Lagerbohrung vorgesehen sind. 5.

   Gleitlager nach Unteranspruch 4 zur Aufnah me von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Stauraumreihe ein Ringkanal in der einteiligen Lagerbuchse eingedreht ist, der mit dem Abluftkanal in Verbindung steht. 6.

   Gleitlager nach Patentanspruch zur Aufnahme von Radiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass in den Distanzbuchsen (11) zwischen je zwei durch die Folienausschnitte gebildeten Druckgas-Einlasskam- mern (2) Abdichtungen vorgesehen sind, die von bei den Folienseiten her unmittelbar an den Lagerbüch- sen-Stirnseiten anliegend gegen die zugehörige Folie (1) gepresst werden. 7.

   Gleitlager nach Patentanspruch zur Aufnahme von Axiallasten, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen zwei axial hintereinander angeordneten Teilen (16, 17) des Lagers eine Folie (19) mit mindestens einer Aussparung (2) zur Bildung des Drosselquer schnittes angeordnet ist (Fig. 4, 5). B. Gleitlager nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselfolie (1, 9, 10) aus Metall oder Kunststoff besteht. 9.

   Gleitlager nach Patentanspruch zur Aufnahme von Axial- und Radiallasten, dadurch gekennzeich net, dass die Lagerfläche kugel- oder kegelförmig ausgebildet ist (Fig. 5). 10. Gleitlager nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Lagerbüchse aus einem Kunststoff oder aus einem Metall mit Notlaufeigen- schaften besteht.