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Geschichteter Schmierkörper Die Erfindung betrifft einen geschichteten
Schmierkörper, bestehend in abwechselnder Reihenfolge aus Gewebelagen mit weiten
Maschen und Lagen aus Filz.
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Es ist bereits bekannt, für Schmierkörper Dochtgarne zu verwenden,
die nach dem Wollsystem gesponnen sind und einen kleinen Drehungsgrad aufweisen.
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Es ist auch bereits ein aus Schichten bestehender Schmierkörper vorgeschlagen
worden, der aus abwechselnden Schichten verhältnismäßig dicker Lagen rauhen oder
groben Materials, wie gefilzter Wolle, und verhältnismäßig dünnen Schichten aus
feinen Fäden oder Garnen, wie beispielsweise Baumwolle, besteht.
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Dieser Filz hebt das Öl höchstens 75 bis 100 mm. Weniger dichter Filz
hebt Öl etwa 125 bis 150 mm, jedoch nicht schnell und verstopft auch längs der Schmierfläche
zu leicht mit Schmutz. Feine Fasern dagegen saugen das Öl besser als Filz an, ergeben
jedoch nicht so gute Schmierkissen, da sie verstopfen und blank werden.
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Es sind daher Schmierkissen derart ausgebildet worden, daß in ein
Gewebe von gefilzten Fäden zweckdienlicher Dichte und Rauheit feine Fasern, z. B.
Pflanzenfasern oder Tierfasern, eingebettet wurden. Tierische Fasern haften infolge
der an ihren Oberflächen befindlichen kleinen Schuppen aneinander, während pflanzliche
Fasern wegen des Fehlens dieser Schuppen keine Verfilzungseigenschaften zeigen.
Werden tierische Fasern zum Herstellen des gewünschten Schmierkörpers verfilzt,
dann können ungewebte oder gewebte feine pflanzliche Fasern in das Kissen eingelagert
werden. Die verfilzten tierischen Fasern ummanteln. dabei die pflanzlichen Fasern
und halten sie im Schmierkissen fest.
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Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, einen verbesserten geschichteten Schmierkörper mit einem hochsaugfähigen
Gewebe zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einzelfäden
des aus verzwirnten Fäden bestehenden Gewebes, die in an sich bekannter Weise nach
dem Wollsystem hergestellt sind, eine Drehung je Zoll im wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Formel 2,25 j/N aufweisen, wobei N die englische Garnnummer im Wollsystem
bedeutet, und der Zwirn eine entgegengesetzt zur Drehung der Einzelfäden verlaufende
Drehung je Zoll im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Formel 1,80 ypaufweist,
wobei P die englische Garnnummer des Zwirns im Wollsystem bedeutet. Hierdurch wird
es in vorteilhafter Weise ermöglicht, die optimalen Kapillargrößen für Öldochte,
die von den einzelnen angegebenen Drehungen für die Einzelfäden und für die verzwirnten
Fäden und der Beziehung dieser Drehungen zueinander erhalten werden, einzustellen.
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Die Erfindung bringt somit gegenüber den bekannten Schmierkörpern
den technischen Fortschritt mit sich, daß die erfindungsgemäßen Gewebelagen in Verbindung
mit Filzlagen ein besseres Ansaugen von Öl dem Volumen und der Höhe nach und auch
eine bessere Verteilung desselben bewirken, so daß eine gleichmäßige Schmierung
erreicht wird.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Motorhängelager mit an dem Achszapfen anliegenden
erfindungsgemäß geschichteten Schmierkörper, Fig.2 eine Seitenansicht eines nach
Fig. 1 verwendeten geschichteten Schmierkörpers, von dem einige Teile einer Filzlage
weggenommen sind, so daß eine Gewebelage sichtbar wird, Fig. 3 eine Stirnansicht
des in Fig. 2 dargestellten Schmierkörpers, Fig.4 eine Ansicht eines Faservlieses,
das zu einem Faden versponnen wird, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teiles
eines in dem Gewebe verwendeten Einzelfadens oder Garnes, Fig. 6 einen Querschnitt
nach Linie 6-6 der Fig. 5,
Fig.7 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht
eines in dem Gewebe verwendeten Mehrfachfadens oder Zwirns.
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Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7, Fig. 9 eine Draufsicht
auf einen Abschnitt eines Gewebes, das in dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Schmierkörper
verwendet wird, Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform
des Gewebes und Fig. 11 einen Querschnitt nach Linie 11-11 der Fig. 3 im vergrößertem
Maßstabe.
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Wie Fig.1 zeigt, wird der Schmierkörper beispielsweise bei einem Motorhängelager
10 verwendet, das eine Lagerbüchse 11 für die Welle oder Achse 12 aufweist.
Diesem Lager ist eine Lager- oder Achskappe 13 zugeordnet, die am Lager mittels
Schrauben 14 befestigt ist und einen ölvorratsbehälter 15 bildet.
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Der Schmierkörper 17 soll Öl aus dem Ölvorratsbehälter 15 ansaugen
und über die in der Lagerbüchse 11 angebrachte Öffnung 16 an die Welle 12 abgeben.
Das Schmierkissen 17 besteht aus einem oder mehreren Schmierkörpern 20, die
in einem oder mehreren am Hebel 19 drehbar gelagerten und von einer Feder an die
Achse 12 gedrückten Haltern 18 vereinigt sind.
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Das in der Fig. 1 dargestellte Schmierkissen 17 weist eine so große
Fläche auf, daß die in der öffnung 16 frei liegende Fläche des Achszapfens mit den
auf sie zulaufenden Faserenden bedeckt wird, so daß sich die Fasern gleichmäßig
dicht an den Achszapfen anlegen und das Öl gleichmäßig an die Achsoberfläche
abgeben.
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Der Schmierkörper 20 (Fig. 2) weist einen verdickten Abschnitt
23 mit einer gewölbten Fläche 24 auf, die sich an die Oberfläche des Achszapfens
anlegt und das Schmiermittel überträgt. Die Fläche 24 ist vorzugsweise im Kreisbogen
geschnitten, dessen Radius gleich dem Radius des Achszapfens ist, wie Fig. 1 zeigt.
Von dem verdickten Abschnitt 23 ragt ein Docht 25 nach unten, der in den Ölvorrat
taucht, das Öl nach oben fördert und es an den verdickten Abschnitt 23 abgibt.
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Der Schmierkörper 20 ist geschichtet und besteht in abwechselnder
Reihenfolge aus Gewebelagen 28 mit weiten Maschen und Lagen von gekämmter Wolle
oder Filz 26. Das Gewebe 28 ist in bezug auf die Filzlagen so orientiert, daß alle
Ketten- und Schußfäden des Gewebes 28 einen Winkel mit der Bogenfläche 24 bilden.
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Das Gewebe 28 hat optimale ölansaugeigenschaften,wenn die Einzelfäden
des aus verzwirnten Fäden bestehenden Gewebes, die in an sich bekannter Weise nach
dem Wollsystem hergestellt sind, eine Drehung je Zoll im wesentlichen in Übereinstimmung
mit der Formel 2,25 Yiv aufweisen, wobei N die englische Garnnummer im Wollsystem
bedeutet, und der Zwirn eine entgegengesetzt zur Drehung der Einzelfäden verlaufende
Drehung je Zoll im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Formel 1,8017paufweist,
wobei P die englische Garnnummer des Zwirns im Wollsystem bedeutet.
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Bei Anwendung dieser Formeln haben die Fäden zwar einen beträchtlichen
hohen Ansaughub, jedoch kann die Ansaughöhe noch weiter verbessert werden, wenn
Fasern gewählt werden, die die nachstehend beschriebenen oder gleichwertige Eigenheiten
haben.
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Der Einzelfaden besteht in diesem Falle aus etwa 85% Proteinfasern
von ungefähr 3 Denier mit ungefähr 75 mm langen Fasern und 150I0 Wollfasern. Auch
dieser Faden wird vorzugsweise nach dein Wollsystem gesponnen.
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Die Proteinfasern sind glatt und haben einen kreisförmigen Querschnitt.
Aus ihnen hergestellte Fäden haben eine auffallend gute ölsaugfähigkeit. Die Proteinfasern
zeichnen sich ferner durch hohe Stabilität gegen Wärme und Säuren aus. Sie erweichen
nicht bei Temperaturen unter 246° C und sind zumindest so wärmebeständig wie Wolle.
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Es sind fünf Punkte, die bei der Auswahl der für Öldochte am besten
geeigneten Proteinfasern zu beachten sind, nämlich Faserschrumpfung, Glanz, Feinheitsgrad
oder Denier, Appretur und Faserlänge.
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Das Ausmaß der Behandlung bestimmt die Schrumpfgröße der Faser beim
Kochen oder bei der Dampfbehandlung, und die Behandlung soll so sein, daß das gewählte
Material eine möglichst kleine oder niedrige Schrumpfung aufweist. Da der Schmierkörperaufbau
wesentlich von dem Verfilzen der gekämmten Wolle in den offenen Zwischenräumen des
Proteinfasergewebes abhängt, würden Materialien mit hoher Schrumpfung die Größe
der offenen Zwischenräume verkleinern und das Verfilzen schwieriger machen.
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Hinsichtlich des Glanzes wurde eine glänzende ungebleichte Proteinfaser
gewählt, da ein Mattieren und Bleichen die Fasern verändert und die Kosten erhöht,
ohne daß die ölansaugeigenschaften verbessert werden.
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Hinsichtlich des Feinheitsgrades oder des Denier ist bereits erwähnt
worden, daß Fasern mit niedrigem Denier bevorzugt werden. Es wurde gefunden, daß
beispielsweise Fäden aus Proteinfasern mit 3 Denier etwa 50% mehr Öl ansaugen als
solche von 5 Denier und mehr, und zwar bei gleichen Gewichten. Die Größe von 2 Denier
ist ebenfalls für Öldochte geeignet, doch brechen diese Fasern leichter als die
Fasern von 3 Denier.
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Die für das Proteingewebe ausgewählte Faserlänge von 75 mm ist die
größte Länge, die wirtschaftlich gesponnen werden kann, so daß die besten Kapillaren
erhalten wurden. Die nach dem Wollsystem gesponnenen Fasern können nicht länger
als 75 mm sein.
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Die Wollfaser, mit der die Proteinfaser gemischt wird, ist eine Rohwollfaser
von etwa gleichem Feinheitsgrad. Die Wolle verbessert die Bindung zwischen den Gewebelagen
und den Filzlagen.
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Die erwähnte Faser ist zu einem Zwirn der englischen Garnnummer 17
gesponnen, wobei der Faden 91/a Drehungen je Zoll in »S«- oder Linksdrehung, wie
in Fig. 5 im Einzelfaden dargestellt, und 51/4 Drehungen je Zoll in »Z«- oder Rechtsdrehung
im Zwirn aufweist, wie Fig. 7 zeigt. Diese Drehungen entsprechen den zuvor genannten
Formeln. Wie erwähnt, bezieht sich die englische Garnnummer auf die Fadengröße oder
Fadenzahl im Wollsystem.
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Die nach dem Wollsystem gesponnenen Fäden des Gewebes 31 sind nicht
so teuer wie die nach dem Kamrngarnsystem hergestellten Fäden, da das Bilden von
Spitzen und auch das Kämmen entfallen. Der nach dem Wollsystem gesponnene Faden
saugt zwar das Öl höher an, fördert jedoch weniger Öl als der auf dem Kammgarnsystem
gesponnene Faden. Der nach dem Wollsystem gesponnene Faden ist nicht so glatt wie
ein nach dem Kammgarnsystem gesponnener Faden. Die seitlich vorspringenden Faserenden
des
wollgesponnenen Fadens erzeugen aber einen aufsaugfähigeren Schmierkörper und tragen
dazu bei, daß das Öl von den Gewebelagen besser auf die Lagen aus Wollfilz übertragen
wird.
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Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, wenn die Einzelfäden
ungefähr vier Drehungen je Zoll mehr und in der entgegengesetzten Richtung zu der
Drehung im Zwirn aufweisen. Das Ergebnis ist eine Garndrehung, die die günstigste
Größe der Kapillaren bestimmt.
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Von den vielen Web- und Strickarten für das Gewebe 31 sind die besten
die Linonwebart und die offene oder einfache Webart. Das Linongewebe hat gute Abmessungsstabilität,
Festigkeit gegen Ausziehen und Auftrennen der Fasern sowie gute Ölübertragungseigenschaften
an den zwischen den Kett- und Schußfäden vorhandenen Kreuzungsstellen. Das offene
oder glatte Gewebe ist etwas billiger und saugt das öl etwas höher an.
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Hinsichtlich der Appretur sei noch erwähnt, daß sich zur Entfernung
einer Schmelze der Fasern ein Trockenreinigungsmittel als vorteilhaft erwiesen hat,
das das Behandeln des Gewebes in offener breiter Form ermöglicht, so daß ein Verzerren
des offenen Webmusters vermindert wird.
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Es ist außerdem zweckmäßig, das Gewebe vor dem Verfilzen vorzusehrumpfen,
da sonst das Gewebe zusammengezogen und ein Füllen der Maschen des Gewebes verhindert
wird. Nach dem Trockenreinigungsverfahren wird das Gewebe drei Spülungen unterworfen.
Die Bottiche enthalten Wasser, wobei der erste Bottich eine kleine Menge, etwa 0,050/0,
eines nichtionischen Netzmittels enthält. Mindestens ein Bottich soll 60° C warmes
Wasser enthalten. Nach dem Durchgang durch die drei Spülbottiche wird das Gewebe
mit möglichst wenig gespannter Kette getrocknet, während im Schuß kein Zug oder
keine Spannung vorhanden ist.
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Das Gewebe soll nicht mehr als elf Kettenfäden und neun Schußfäden
je Zoll enthalten. Es wird daher zweckmüßig zu Streifen geschnitten, die 140 mm
breit und 80 m lang sind.
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Das Vereinigen der Gewebelagen und der Lagen aus Filz erfolgt in irgendeiner
beliebigen Weise. Fig. 4 zeigt einen Faservlies 29 aus Protein- und Wollfasern,
die auf der Spinnmaschine nach dem Wollsystem gemischt sind. Vorzugsweise sind die
einzelnen Fasern 30, wie erwähnt, etwa 75 mm lang. Das Vlies 29 ist zu einem Einzelfaden
32 gesponnen, der in Fig. 5 dargestellt ist. Die einzelnen Fasern 30 des Vlieses
29 verlaufen nicht unbedingt parallel zueinander.
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Der Einzelfaden nach Fig.5 besteht aus dem Faservlies 29, das entsprechend
der erwähnten Formel für einen Einzelfaden gesponnen ist. Der dargestellte Einzelfaden
32 weist 91/s Drehungen je Zoll in »S«-Drehung auf.
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Fig. 6 zeigt die zum Faden 32 zusammengelegten einzelnen Fasern
30, wobei sich lange Kapillaren zwischen den Einzelfasern ergeben. Wie aus
den Fig.5 und 6 zu sehen ist, bildet zwar ein großer Teil der Fasern den Körper
des Fadens, doch ragen seitlich vorspringende lose Faserenden 33 in alle Richtungen
aus dem Faden heraus. Diese Faserenden erhöhen die Übertragung von Schmiermittel
zwischen dem Gewebe 31 und den benachbarten Filzlagen 26 und tragen auch zur Füllung
bei, um einen aufsaugfähigeren Filzkörper herzustellen.
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Fig. 7 zeigt einen Zwirn 34 mit 51/4 Drehungen in »Z«-Drehung. Diese
Drehung entspricht der Formel für Zwirn.
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Fig. 8 zeigt den aus den beiden Einzelfäden 32 bestehenden Zwirn 34
mit den darin befindlichen Einzelfasern 30. Die losen Faserenden 33 sind ebenfalls
in den Fig. 7 und 8 zu erkennen.
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Fig. 9 zeigt ein glattes Gewebe 31, das im Schmierkörper 20 verwendet
wird. Das Gewebe 31 besteht aus den Kettenfäden 36 und den Schußfäden 38, wobei
jeder Faden aus einem Zwirn 34 besteht.
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Fig. 10 zeigt ein weiteres Gewebe 40 in glatter Bindung, das
beispielsweise im Abstand von 2 Zoll durch zwei Linonfäden 42 und 44 in der Kette
verstärkt ist. Jeder Faden 42 und 44 besteht aus einem Zwirn 34.
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Fig. 11 soll zeigen, wie die seitlich vorspringenden Faserenden 33
mit den Fasern des Filzes zusammenwirken, um den Ölaustausch und das Füllen oder
Verfilzen zu unterstützen.
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Außer der Proteinfaser können auch andere Fasern mit guten Ansaugeigenschaften
verwendet werden, beispielsweise Baumwolle und Rayon. Baumwollfasern sind zufriedenstellend,
während Rayon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schmilzt. Die Proteinfaser
wird bevorzugt, weil sie sich mit Wollfilz besser verträgt.