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Einrichtung zum Schmieren eines Kippsegment-Achslagers Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schmieren eines Achslagers mit mehreren Lagersegmenten,
die derart im Lagergehäuse angeordnet sind, daß sie einzeln kleine Kippbewegungen
auszuführen vermögen, und je einen mit einer Schmiermittelquelle in Verbindung
stehenden Innendurchlaß für die unmittelbare Zufuhr des Schmiermittels zur Lagerfläche
aufweisen. Es ist bekannt, eine Welle in Lagersegmenten zu lagern, die sich automatisch
einzustellen vermögen und bei niedriger Drehzahl oder im Stillstand kein Spiel zulassen,
die jedoch bei Arbeitsdrehzahl und unter Belastung durch die Bewegung der Welle
eingestellt werden und dann das gewünschte Spiel gewährleisten. Ebenso ist die Verwendung
von im ölbad befindlichen Kipplagersegmenten bekannt, die durch den von der Drehbewegung
der Welle hervorgerufenen hydrodynamischen Druck des Öls gekippt werden, so daß
sie zwischen sich und der Welle je einen keilförtnigen Zwischenraum festlegen.
Außerdem ist die Verwendung von im ölbad befindlichen Kipplagersegmenten bekannt,
die auf die beschriebene Weise unter der Wirkung des sie umschließenden Öls zu kippen
vermögen und die mit Einrichtungen versehen sind, um beim Beschleunigen und Verzögern
der Wellendrehzahl dem Lager vorübergehend unter Druck stehendes Öl zuzuführen.
Hierdurch werden die Lagersegmente gekippt, wenn die umlaufende Welle und das ölbad
dieses Kippen nicht hervorzubringen vermögen.
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Bei diesen bekannten Einrichtungen ist zum Erreichen einer hydrodynamischen
Schmierung erforderlich, daß die Welle zumindest teilweise in einem ölbad umläuft.
Hierdurch ergibt sich aber eine viskose Reibung an der Welle, die bei hoher Drehzahl
der Welle erhebliche Werte annehmen kann.
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Diese Reibung macht es bei Präzisions-Schleifmaschinen unmöglich,
die Welle mit Drehzahlen beispielsweise im Bereich von 50 000 U/min zu betreiben,
wie dies für viele Schleifvorgänge erforderlich ist.
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß ein hydrodynamisch wirkender Ölfilm
zwischen den Kippsegmenten und der Welle erreicht und dabei ein einen Reibungswiderstand
für die mit hoher Drehzahl umlaufende Welle bildendes ölbad im Gehäuseinneren verinieden
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Innendurchlaß
in an sich bekannter Weise in einer dicht hinter der in Achsdrehrichtung vorderen
Kante des zugehörigen Segments gelegenen Austrittsöffnung, beispielsweise einer
Nut, endet und das Lagergehäuse im Bereich unterhalb der Welle mit einer Abzugsvorrichtung
für das an den Segmentkanten entweichende Schmiermittel versehen ist.
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Durch diese Ausbildung wird ein Lager geschaffen, das sowohl unter
Belastung in Radialrichtung steif als auch frei von viskosem Reibungswiderstand
ist. Ein solches Lager ermöglicht sehr hohe Wellendrehzahlen bei großer Genauigkeit,
was bisher praktisch nicht erreichbar war. Dieses Lager eignet sich insbesondere
zur Lagerung der Welle von mit äußerster Genauigkeit und hohen Drehzahlen arbeitenden
Schleifmaschinen. Durch das fortlau fende Entfernen von Öl aus dem Lagergehäuse
bis zu einem unterhalb der Welle liegenden Spiegel wird verhindert, daß die Welle
ganz oder teilweise im ölbad läuft.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie
1-1
in der F i g. 2 durch eine Schleifenscheibenspindel, F i
g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in der Fig. 1 und F i
g. 3 eine Teilansicht eines Kippsegments mit eingezeichneter ölversorgungsnut.
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Die dargestellte Spindel- und Lagerungsanordnung weist ein Lagergehäuse
10 auf, das mit einer durch eine Kappe 16 verschließbaren zentralen
Vertiefung 14 und mit zwei seitlich angesetzten koaxialen Bohrungen
18
und 20 für je eine Aufnahmehülse versehen ist. In den Bohrungen
18 und 20 befinden sich gleich ausgebildet Lageranordnungen 22 und 24, die
eine Welle, beispielsweise eine Schleifscheibenspindel 26 aufnehmen, welche
an einem Ende eine Antriebsscheibe 28 und am anderen Ende eine Schleifscheibenanordnung
30 trägt.
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Jede Lageranordnung 22,24 besteht aus einer in ihre Bohrung mit Paßsitz
eingesetzten und durch eine Stellschraube 34 festgehaltenen ringförinigen Büchse
32, in deren Innenbohrung zwei oder mehr Kippsegmente 36 angeordnet
sind, deren Außenflächen einen etwas geringeren Radius besitzen, als der Innenradius
der Büchse 32 beträgt. Lose eingesetzte Verankerungsstifte 38 greifen
in in den Segmenten 36 vorgesehene Vertiefungen ein und verhindern ihre Verlagerung,
wobei sie jedoch eine geringe Kippbewegung der Segmente zulassen.
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In jeder Büchse 32 ist mit Hilfe einer Steuerfläche 42 und
eines gehäusefesten Steuerkurvenfühlers 44 ein drittes Kippsegment 40 entgegen dem
Uhrzeigersinn umfangsmäßig verlagerbar befestigt, das den radialen Zwischenraum
zwischen den drei Lagersegmenten und der Spindel 26 ausgleicht. Dieses Segment
40 ist durch einen in tangentialer Richtung wirkenden, in einem Zylinder 48 gleitenden
und mit einer mit dem Segment in Berührung bringbaren Spitze 49 versehenen hydraulisch
betätigten Tauchkolben 46 beaufschlagt. Der Zylinder 48 kann von ,einer geeigneten
Versorgungsstelle aus mit unter konstantem Druck stehendem Öl beschickt werden,
um das Segment 40 gegen die Spindel 26 zu drücken.
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Die Kippsegmente 36 und das Segment 40 jeder Lageranordnung
22, 24 weisen je eine Speisevorrichtung für unter Überdruck stehendes
Öl aus einer Pumpe 58 auf, die es der Lagerfläche des betreffenden
Segments unmittelbar neben dessen der Spindeldrehrichtung entgegengerichteten Kante
zuführen. Diese Einrichtung kann, wie aus der F i g. 3 deutlicher zu ersehen
ist, aus einer Nut 50 bestehen, deren der Spindeldrehrichtung gleichgerichtete
Kante etwas abgerundet ist. Diese Nut 50 wird über Durchlässe 52 mit
Öl versorgt, welche über eine biegsame Rohrleitung 54 an eine Ringkammer
56
angeschlossen sind. Die Pumpe 58 liefert Öl von einem Sumpf
60 über einen Durchlaß 62 zu den Ringkammem 56, während die
Rückführung des öls aus den Bohrungen 18 und 20 in den Sumpf 60 über
eine Rückleitung 64, 74 erfolgt.