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Kohlelager für umlaufende Wellen Die Erfindung betrifft ein Kohlelager,
das beispielsweise für die Lagerung umlaufender Wellen in Räumen mit hoher Temperatur,
namentlich für die Lagerung von Lüfterwellen in Etagenrahmen zur Wärmebehandlung
von Stoffbahnen bestimmt ist.
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Es ist bekannt, in Wärinebehandlungsanlagen als Gleit- oder Führungslager
Kohlelager aus gesinterter Kohle zu verwenden, um den durch die hohen Temperaturen
gegebenen Schwierigkeiten bei mit Fetten oder ölen geschmierten Lagern zu begegnen.
Besonders in Wärmebehandlungsanlagen, in denen das Gut mit umgewälzter erhitzter
Luft oder mit Dampf behandelt wird, ist die Trockenschmierung gleitender oder drehbarer
Teile, z. B. Wellen, mittels Kohlelager von besonderer Bedeutung, da öl-
oder Fetteilchen durch eine Verdampfung der flüchtigen Bestandteile sich in das
umgewälzte Trockenmittel mischen und durch ihren Niederschlag auf das wännebehandelte
Gut die Ware stark schädigen und entwerten können. Da Kohlelager gegen Stoß- und
Biegebeanspruchung empfindlich sind, werden sie in metallische Büchsen eingeschrumpft
und sind nur mit den Büchsen zusammen auswechselbar.
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Es ist an sich schon bekannt, geteilte Lagerschalen als Lauffläche
in eine metallische Lagerbücliseeinzusetzen. Die Lagerschalenteile bestehen dabei
aus Kunststoffsegmenten, die durch im Querschnitt trapezförinige Klemmsegmente in
der Lagerbüchse gehalten und zum festen Verspannen der Schalenteile mit der Lagerbüchse
verschraubt sind.
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Diese bekannten Lager sind im Gegensatz zu Kohlelagern keine Trockenschmierlager.
Vielmehr soll auf der aus den Kunststoffsegmenten bestehenden Lauffläche ein zusammenhängender
ölfilm als Schmierung dienen. Ferner können Kohlelager nicht durch trapezförinige
Klemmsegmente festgelegt werden, da die Klemmwirkung dabei eine auf Biegen der Schalenenden
gerichtete Kraftkomponente besitzt, durch welche die gegen Biegebeanspruchung. empfindlichen
Kohlelagerschalen an den Klemm- und Spannstellen brechen würden. Da Kohlelager außerdem
spröde und starr und nicht elastisch sind, ist eine Festlegung der Schalen durch
Anpressen mittels massiver Klemmsegmente nicht angängig, weil solche Klemmteile
Wärmedehnungen der Schalen nicht zulassen und ein Sprengen der Schalen verursachen
können. Schließlich sind die bekannten Lager mit Lagerschalen aus Kunststoffsegmenten
nicht ohne weitere Zerlegung der Lager auswechselbar, da die Kunststoffsegmente
durch einwärts gerichtete Ringflansche an den Enden der Lagerbüchsen axial gehalten
sind.
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Eine völlige Zerlegung für das Auswechseln der Lagerschalen erfordern
auch weiterhin bekannte Lager, deren Lagerschale zum Zweck des selbsttätigen Ausgleiches
eines eintretenden Verschleißes in drei Segmentstücke unterteilt ist. Zwei dieser
segmentförmigen Lagerschalenteile haben dazu im Querschnitt eine der exzentrischen
Lagerung der Welle in der Bohrung des Lagergehäuses entsprechende Keilform, während
der dritte Lagerschalenteil die Welle auf der Gegenseite der keilförrnigen Teile
abstützt. Zwischen die beiden spiegelbildlich angeordneten keilförinigen Schalenteile
ist eine Feder eingeschaltet, die die keilförmigen Stücke im Maß des eintretenden
Verschleißes ihrer Lauffläche selbsttätig nachstellt. Der den keilförmigen Lagerschalenteilen
gegenüberliegende Schalenteil ist durch einen Keil im Lagergehäuse festgelegt. Für
ein Kohlelager mit ermöglichtem Ausbau und Wechsel der Lagerschalen ohne Zerlegen
des' Lagers ist die für ein selbsttätig nachstellbares Lager bekannte Ausbildung
untauglich. Bei diesem bekannten Lager dient die Feder nicht nur zum spielfreien
Verspannen der keilförmigen Lagerschalenteile gegeneinander, sondern auch gegenüber
der Welle, während ein Kohlelager mit losem Lagersitz auf der Welle sitzen muß.
Auch verbietet sich in, einem aus Kohle bestehenden Lagerschalenteil eine Keilnut
weil die Kerbwirkung der Nut zum sofortigen Bruch des Kohlbschalenteiles führen
würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kohlelager so auszubilden,
daß durch Verwendung geteilter Kohlelagerschalen ein Ausbau und Wechseln Ader Kohleschalen
ohne eine weitere Zerlegung des Lagers ermöglicht ist. Trotz dieser leichten Ausbaumöglichkeit
soll aber ein fester Sitz der Kohleschalen und ihre Sicherung gegen Drehung in dem
sie aufnehmenden Tragstück gewährleistet sein.
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Diese Aufgabe wird bei einem insbesondere für umlaufende Wellen in
Räumen mit hoher Temperatur, z. B. für die Lüfterwellen in Etagenrahmen zur Wärmebehandlung
von Stoffbahnen bestimmten Kohlelager dadurch gelöst, daß axial zwischen zwei Seegerringen
in einem metallischen Tragring gehaltene Halbzylinderschalen
aus
gesinterter Kohle im Tragring mittels bekannter Spreizfedern, die in die Trennfuge
z Wischen den Halbzylinderschalen und in den Tragring eingreifen, spielfrei verspannt
und gegen Drehen festgelegt sind.
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Durch Abnehmen des oberen oder unteren Seegerringes lassen sich die
Kohleschalen -bei Verschleiß oder Beschädigung ohne Ausbau der Welle und der Lüfter
sowie der Tragböcke der Kohlelager aus dem Tragring nach oben oder unten ausschieben
und gegen neue Kohleschalen austauschen.
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Zweckmäßig sind die Spreizfedern U-förmig gebogen, greifen durch diametral
gegenüberliegende Längsschlitze im Tragring hindurch und reichen mit ihren federnden
Zungen in die Trennfuge zwischen den Halbzyaders#h-alen- Vor.
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' Zum erleichterten Einschieben der Halbzylinderschalen in
den Tragring sind die Zungen der U-förinig gebogenen Spreizfedern nach den oberen
und/oder unteren Enden hin im Spreizabstand verjüngt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Kohleiagers nach
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längs- und -F i
g. 2 einen Querschnitt durch das Kohlelager, während F i g. 3 in kleinerem
Maßstab die Anordnung mehrerer Kohlelager auf der senkrechten Lüfterwelle eines
Etagenrahmens veranschaulicht.
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. Das Kohlelager besteht aus zwei halbzylindrischen Schalen
1 aus gesinterter Kohle, die in die Bohrung eines metallischen Tragringes
2 spielfrei eingesetzt d. Die Schalenhälften 1 bilden nicht ganz vollständige
Halbzylinderhälften, sondern lassen bei der satten Anlage ihrer Außenfläche im Tragring
diametral gegenüberliegende Fugenspalte 3 von mehreren Millimeter Breite
zwischen sich frei. In diese Spalte reichen die Zungen 4 von U-förmig gebogenen
Spreizfedern 5
vor, die von außen her durch Längsschlitze 6 des Tragringes
2 gesteckt und durch Reibung in den Längsschlitzen 6 des Tragringes 2 gehalten
sind. Durch die Spreizfedern 5 werden die Kohleschalen 1
in eine feste
Anlage am Tragring 2 gespannt und wird außerdem eine Drehung der Kohleschalen
1 gegenüber dem Tragring 2 verhindert.
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Zur axialen Festlegung der Kohleschalen 1 im Tragring 2 dienen
Seegerringe 7, die in Ringnuten 8
des Tragringes 2 eingreifen und über
die Stimseiten der Kohleschalen 1 am äußeren Umfang etwas überstehen.
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ie Kohleschalen 1 werden aus einem Ringzylinderstück- hergestellt,
das nach dem Pressen, Sintern und fertigen Bearbeiten der inneren Lagerlauf- und
der äußeren Anlageflächen durch einen für den Fugenspalt 3 ausreichend breiten
Trennschnitt in die beiden Halbzylinderschalen 1 zerlegt wird. Zum Austausch
von verschlissenen oder b#schädigten Kohleschalen wird der obere oder untere Seegerring
7 ausgebaut, um die beschädigten Kohleschalen 1
aus dem -Tragring 2
auszuschieben. und... durch neue auszuwechseln. Es kann also ohne Ausbau,der Welle
oder der darauf sitzenden Lüfter ein schadhaftes Lager durch Auswechseln der Kohleschalen
1 wieder instand gesetzt werden.
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Wie F i g. 3 erkennen läßt, ist die Lüfterwelle 9
eines
Etagenrahmens etwa nach je zwei der übereinanderstehenden Lüfter
10 durch ein Kohlelager des beschriebenen Aufbaues abgestützt. Die Tragringe
2 der Kohlelager sind in Lagerböcken 11 gehalten, die beispielsweise an einer
senkrechten Strebe der Seitenwandung des Etagenrahmens befestigt sind. Zwischen
den Tragringen 2 der Kohlelager und den Lüftergehäusen 10 der Lüfter ist
nach oben und/oder nach unten so viel freier Spielraum gelassen, daß sich die Kohleschalen
1 aus den Tragringen 2 der Kohlelager nach oben oder nach unten ausschieben
und neue Kohleschalen in die Tragringe wieder einschieben lassen.