DE1208952B

DE1208952B - Axialgleitlager

Info

Publication number: DE1208952B
Application number: DEK33082A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Milowiz
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1957-10-05
Filing date: 1957-10-05
Publication date: 1966-01-13

Description

Axialgleitlager Die Erfindung betrifft Axialgleitlager mit einem zwischen ebenen, gegeneinander belasteten Flächen eingelagerten, Schmiermittelkeile bildenden Ring.
Solche Lager besitzen eine hydrodynamische Schmierung, d. h., es wird im Gegensatz zur Druckschmierung laufend nicht mehr Schmiermittel in das Lager eingebracht, als dieses auf Grund der hydrodynamischen Wirkun, der Keilflächen benötigt. Es sind La@orer dieser Art bekannt, bei denen das Schmiermittel von keilförmigen, in einer der Gleitflächen eingearbeiteten Schmiernuten aufgenommen wird. Aus diesen Nuten wird das Schmiermittel während des Betriebes mitgenommen, und es bildet sich zwischen den keil.förmiaen und den. ebenen Partien der Gleitflächen ein Schmierfilm aus. Des weiteren sind Lager bekannt, bei denen eine Druckfläche in einzelne Segmente auf 'geteilt ist, die so eingerichtet und an«corcliiet sind, daß sie zu der anderen Druckfliiche infolge Kippens oder Abfederns eine leicht geneigte Lage einnehmen. Zwischen jedem Drucksegment und der mit diesem z t,saimeüarbeitenden Druckfläche bildet sich ein keilförmiger Schmierfilm aus. Die aenei-ic Tage nehmen die Drucksegmente hierbei entweder schon unter Einwirkung der Lagerbelastung, bei Spurlagern beispielsweise unter dem Ei"cn#,c#,#@iclit der stillstehenden Welle, ein, oder es wird die Schrägstellung erst während des Betriebes durch den Druck des zw:sehen. die Druckflächen eintretenden bzw. eingesaugten Schmieröls bewirkt. Beziiglicii des Aufbaues solcher Lager im einzelnen zeigt der Stand der Technik verschiedene Lösungen auf. In einem Fall wird ein Tragring mit in axialer Richtung vorspringenden Stegen, die am Ende parallel zur Unihnafebene in Zungen überdehn, verwendet, wob--i letztere alle in einer Ebene liegen. Sie erstrecken sich in Umfangsrichtung des Lasers und weichen u-ährend des Betriebes unter dem Druck des sich zwischen ihnen und dem auf ihnen gleitenden Lzi2; rriii@, bildenden Schmierfilms senkrecht zur- U_izlauffliiche aus. Bei einem anderen bekannten Lager w.rd ein Spurring benutzt, der sich gegen eine der beiden ebene?i Dreckflächen über radial verlaufende Leisten abstützt und auf der der anderen Druckfläche zu;;ewandten Seite radial verlaufende Schmierölnuten aufx";eist, deren Boden in Drehrichtung des auf dem Tra`;ring rulienc-n LaQcriinges unter einenii verhältnismäßig kleinen spitzen Winkel zur Lauffläche hin ansteiI-t. Während des Betriebes füllen sich diese Nuten mit @clitiüe:öl, unter dessen Druck der Tragrin- zwischen den Aufla;eleisten durchfedert. Das Lager ist nur für eine Drehrichtung verw=endbar. Des weiteren ist ein Lager bekannt, bei dem ebenfalls ein Spurring angeordnet ist, der sich über radial verlaufende Leisten gegen eine der Druckflächen des Lagers abstützt, wobei jedoch auf der der anderen Druckfläche des Lagers zugewandten Seite dieses Spur-C, an Stelle von Schmiernuten Druckstücke angeordnet sind, und zwar, in Umfangsrichtung des abzustützenden Lagerringes gesehen, jeweils ein Druckstück ummittelbar vor jeder Auflageleiste des Traf; ringen. Infolge dieser besonderen Anordnung der Druckstücke federt der Tragring bei Belastung jew ils zwischen zwei Auflageleisten durch; hierbei stellen sich die Druckstücke schräg, so daß keilförmige Schmie°mittelräume zwischen ihnen und dem sie belastenden Lagerring entstehen. Eine ausreichende Schmierung ist bei diesem Lager nur in einer Drehrichtung gewährleistet. Ferner ist noch ein Lager bekannt, bei dem einzelne Drucksegmente auf einem elastischen nachgiebigen Ring gebettet sind, in den sie während des Betriebes unter dem Druck des Schmieröles hineinkippen. Der nachgiebige Ring besteht aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff. Die aus Metall bestehenden Drucksegmente sind mit dem Ring und dieser wiederum mit einem der Lagerringe fest verbunden. Schließlich ist noch ein Lager mit zwischengeschalteten Polsterelementen bekannt, die in bezug auf beide Lagerringe verdrehbar sind. Zur Sicherstellung der Drehung der Poistereleme,.itcc ist das Drehrnonient ihrer statischen @eibungsberülirung mit dem feststehenden Lagerring kleiner gehalten als dasjenige mit dem sich drehenden Lagerring. Die Polsterehvmente können baulich zu einem Ring zusammengefügt sein. Bei einem weiteren bekannten Lager ist ein in Umfangsrichtung einseitig arretierter, verhältnismäßig massiver Ring vorgesehen, auf dessen der arretierten Seite gegenüberliegenden Seite sich ölkeile während des Betriebes ausbilden. Dieser Ring hat den Nachteil, daß er sieh Belastungsänderungen nicht weitgehend anzupassen vermag. Bei ihm werden die ölkeilwinkel mit steigender Belastung nicht kleiner, wie an sich wünschenswert, sondern größer. Bekannt ist auch ein Lager, das aus einer Anzahl von Einzellagern besteht, deren jedes für die eine oder andere Drehrichtung jeweils aus zwei aufeinandergleitenden Scheiben besteht, von denen eine feststeht und die andere, eventuell in Umfangsrichtung gewellte, auf der abzustützenden Welle befestigt ist. Beide Scheiben dürfen bei durchgehender Welle nicht elastisch sein; d. h., sie dürfen sich nach Möglichkeit nicht durchbiegen, damit ein sauberer Kraftschluß gewährleistet ist. Bei gegebener Schubkraft für das ganze Lager müssen, sofern nur zwei Scheiben benutzt werden, diese beiden Scheiben so dick oder bei geringer Dicke so abgestützt sein, daß sie absolut steif sind. Dünnere bzw. weniger steife Scheiben können verwendet werden, sofern das Lager in einer Reihe von Einzellagern aufgeteilt ist. Dieses reger baut insbesondere bei großen Schubkräften verhältnismäßig groß. Außerdem ist es hinsichtlich ,der Schmierung gegen überbelastung empfindlich, da die einzelnen Scheiben nicht elastisch sein dürfen und die für die Bildung eines Schmierfilms am maßgeblichen Keilwinkel der gewellten Scheibe konstant bleiben. Einmal gewählte Keilwinkel lassen somit also hinsichtlich Drehzahl und Belastung nur einen bestimmten Spielraum zu.
Erfindungsgemäß sind die Nachteile dieser bekannten Lager vermieden durch die Anwendung einer in Umfangsrichtung gleichmäßig gewellten elastischen Ringscheibe von rundum gleichbleibender Stärke als schwimmende Lagerscheibe zwischen den beiden ebenen Druckflächen des Lagers. Es bilden sich bei dieser Ringscheibe beidseitig Schmierkeile aus.
Das erfindungsgemäße Lager gewährleistet in beiden Umlaufrichtungen des Lagers eine gleich gute Schmierung. Die Herstellung ist, da der Zwischenring ein einfaches Bauelement ist, sehr einfach. Ebenso einfach gestalten sich auch der Einbau und die eventuelle überholung nach einer längeren Betriebszeit. Ein sehr wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Lagers besteht schließlich noch darin, daß mit zunehmender Belastung der Keilwinkel der Schmiermittelräume flacher und damit günstiger wird, eine Wirkung, die nicht eintritt, wenn man nach einem bekannten Vorschlag radial verlaufende flache Mulden für die Aufnahme von Schmieröl einfräst. Die Stärke desWellenringes wird zweckmäßig so gewählt, daß er auch bei maximaler Belastung nicht vollkommen eingeebnet wird.
Bei Kupplungen ist zwar das Einlegen von sogenannten Sinus-Lamellen; d. h. von in Umfangsrichtung sinusförmig gebogenen elastischen Scheiben zwischen den beiden Kupplungshälften bekannt, doch dienen hier die Scheiben einem anderen Zweck und wirken völlig anders als bei dem erfindungsgemäßen Axiallager. Dis Lamellen werden grundsätzlich plan geschliffen und liegen auch bei eingeschalteter Kupplung plan. Die gewellte Form nehmen sie erst beim Lösen der Kupplung an, wobei die Ölkeilbildung ausgenutzt wird zur Unterstützung des Auseinanderschiebens der beiden Kupplungshälften.. Außerdem werden durch die sich beim Ausrücken der Kupplung einstellende Wellenform eine geringere Mitnahme und eine geringere Erwärmung erzielt, da im Leerlauf ja nur punktförmige Berührungsstellen vorhanden sind. Zweck und Wirkungsweise sind demgegenüber bei dem erfindungsgemäßen Lager ganz andere. Die Ringscheibe dient hierbei der Schmierung von zwei unter Druck sich gegeneinander abstützenden Lagerflächen und darf sich .somit niemals plan andrücken im Interesse der Erhaltung der Schmierkeile. Ihre Bemessung ist also zwangläufig eine andere als diejenige der Sinus-Lamellen bei den Kupplungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungbeispiel des erfindungsgemäßen Lagers schematisch dargestellt. A b b. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Axiallager im Schnitt, A b b. 2 zum Teil die Abwicklung dieses Lagers. Das in A b b. 1 dargestellte Lager weist einen feststehenden Druckring 1 und einen durch diesen über einen axial gewellten losen Ring 2 abgestützten rotierenden Ring 3 auf.

Claims

Patentanspruch: Axialgleitlager mit einem zwischen ebenen, gegeneinander belasteten Druckflächen eingelagerten, Schmiermittelkeile bildenden Ring, g e -kennzeichnet durch eine in Umfangsrichtung gleichmäßig gewellte elastische Ringscheibe von rundum gleichbleibender Stärke als schwimmende Lagerscheibe zwischen den beiden ebenen Druckflächen des Lagers. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 903762, 870047, 868 087, 739 352, 667 761, 420 499, 405 511, 298113; USA.-Patentschriften Nr. 2 708 610, 2 380179; britische Patentschrift Nr. 449 502; Liste 5b der Firma Ortlinghaus über »Sinus«-Lamellen-Kupplungen, S. 27.