DE1228464B

DE1228464B - Sicherheitsvorrichtung an einem hydrodynamisch geschmierten Gleitlager

Info

Publication number: DE1228464B
Application number: DEC24607A
Authority: DE
Inventors: Jean Girardot
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1960-08-09
Filing date: 1961-07-14
Publication date: 1966-11-10

Description

Sicherheitsvorrichtung an einem hydrodynamisch geschmierten Gleitlager Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung an einem hydrodynamisch geschmierten Gleitlager zur Verhütung von Schäden durch eine unzulässige Reibung zwischen einer Welle und einer Lagerschale, die im Lagergehäuse derart angeordnet ist, daß sie bei normalen Betriebsbedingungen durch Federkraft festgehalten, beim Auftreten einer unzulässigen Lagerreibung aber durch die Welle mitgenommen wird und hierdurch das Anhalten der Welle- auslöst.
Bei hydrodynamisch geschmierten Gleitlagern liegt im normalen Betrieb die Welle auf einem Schmiermittelfilm, so daß auf die Lagerschale nur verhältnismäßig geringe Reibungskräfte übertragen werden. Fällt dagegen bei einem derartigen Lager während des Betriebes die Schmiermittelzufuhr durch eine Störung aus, so tritt eine unmittelbare metallische Reibung zwischen der Welle und der Lagerschale auf. Hierdurch wird die Lagerschale gedreht und ein Sicherheitssignal ausgelöst, das beispielsweise das Anhalten der Welle zur Folge hat.
Die bekannten Sicherheitsvorrichtungen dieser Art gewährleisten einen einwandfreien Schutz gegen Lagerschäden, insbesondere gegen ein Festfressen der Welle in der Lagerschale. Ein gewisser Nachteil liegt jedoch noch in der Gefahr, daß das Sicherheitssignal schon beim Anlauf der Welle ausgelöst wird. Beim Anlauf der Welle ist nämlich noch kein Schmiermittelfilm vorhanden, so daß sich zunächst eine verhältnismäßig große Reibung zwischen der Welle und der Lagerschale einstellt. Diese beim Anlaufvorgang kurzzeitig auftretende, unschädliche Reibung hat bei den bekannten Sicherheitsvorrichtungen - sofern sie empfindlich eingestellt sind - häufig bereits ein unerwünschtes Auslösen des Sicherheitssignals zur Folge. Dies zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sicherheitsvorrichtung einen im Lagergehäuse in Richtung seiner Achse verschiebbar angeordneten Zapfen, der während des Anlaufes der Welle in eine Bohrung der Lagerschale eingreift, nach Erreichen des Betriebszustandes dagegen durch den Strömungsmitteldruck von der Lagerschale abgehoben ist, und eine den Zapfen konzentrisch umschließende, ins Lagergehäuse verschiebbar eingreifende und mittels einer Druckfeder gegen eine Kurvenfläche der Lagerschale gehaltene Hülse aufweist, die die Lagerschale bei normalen Betriebsbedingungen gegen Drehung festhält und bei unzulässiger Lagerreibung entgegen dem Druck der Feder freigibt.
Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung, auf die Unteransprüche gerichtet sind, gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigt F i g.1 einen Axialschnitt durch ein Lager, das mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ausgerüstet ist, F i g. 2 einen Teilschnitt durch das Lager längs der Linie a-a der F i g.1.
Die Welle 1 läuft in einer Lagerschale 2 eines hydrodynamisch geschmierten Gleitlagers. Zwischen der Welle 1 und der Lagerschale 2 ist daher im Betrieb ein Schmiermittelfilm vorhanden, der die Reibung zwischen den beiden metallischen Teilen auf einen sehr kleinen Wert herabsetzt. Die Lagerschale 2 stützt sich im Lagergehäuse 3 über ein Pendelkugellager ab, dessen Außenlaufring 4 mit dem Lagergehäuse 3 fest verbunden ist und dessen Innenlaufring aus zwei Teilen 5, 6 besteht, die durch Federn 7 gegen die Kugeln 8,9 gehalten sind.
Zwischen der Lagerschale 2 und dem Lagergehäuse 3 ist weiterhin eine nachfolgend im einzelnen erläuterte Sicherheitsvorrichtung vorgesehen.
Diese Sicherheitsvorrichtung enthält einen zylindrischen Zapfen 10, der eine Ringnut 11 aufweist und mit einem Kolben 12 verbunden ist. Dieser Kolben 12 ist in einer abgedichteten Kammer 13 geführt und wird durch eine Feder 14 in Richtung zur Lagerschale gedrückt. In ihrem der Lagerschale benachbarten Teil weist die Kammer 13 Öffnungen 15 auf, durch die das Schmiermittel in den unterhalb des Kolbens 12 liegenden Raum eingeführt werden kann.
Der Zapfen 10 ist von einer Hülse 16 umgeben, die eine Bohrung 17 aufweist und durch eine Feder 18 in Richtung zur Lagersöhale gedrückt wird.
Quer zum Zapfen 10 und zur Hülse 16 -ist in einer Bohrung des Lagergehäuses 3 ein Finger 19 verschiebbar, dessen der Breite der Nut 11 entsprechender Durchmesserkleiner als der der Bohrung 17 ist. Dieser Finger 19 wird gemäß der Zeichnung durch eine Druckfeder 20 nach rechts gedrückt.
Zwischen der Lagerschale 2 und dem Lagergehäuse 3 ist ein Draht 21 vorgesehen, der einen Teil einer elektrischen Schaltung der Sicherheitsvorrichtung bildet und dessen durch eine Drehbewegung der Lagerschale 2 -gegenüber dem Lagergehäuse 3 verursachter Brucli das Arthalten der Welle auslöst.
Die Lagerschale 2 ist - wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht - mit einer Bohrung 22 zur Aufnahme des Zapfens 10 versehen. Sie enthält ferner eine Kurvenfläche 23, auf der sich die Hülse 16 abstützt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist im einzelnen folgendermaßen: Beginnt sich die Welle 1 zu drehen, so nehmen die Teile der Sicherheitsvorrichtung zunächst noch die in der Zeichnung dargestellte Lage ein: Der durch die Feder 14 in die Bohrung 22 gedrückte Zapfen 1ö verhindert eine Drehung der Lagerschale 2 gegenüber dem Lagergehäuse 3 und damit ein Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung während des Anlaufens der Welle 1.
- Wenn die Welle 1 dann ihren normalen Betriebszustand erreicht, so hat sich zwischen der Welle 1 und der Lagerschale 2 ein Schmiermittelfilm gebildet und ein gewisser Schmiermitteldruck eingestellt. Der an seiner Unterseite durch den Schmiermitteldruck beaufschlagte Kolben 12 verschiebt sich infolgedessen gegen die Kraft der Feder 14 nach oben und löst den Eingriff zwischen dem Zapfen 10 und der Lagerschale 2. Die Sicherheitsvorrichtung kann nunmehr den Schutz des Lagers übernehmen.
Solange ein genügender Schmiermittelfilm zwischen der Welle 1 und der Lagerschale 2 vorhanden ist, wird auf die Lagerschale 2 nur ein geringes Reibungsdrehmoment ausgeübt. Die Lagerschale 2 wird infolgedessen durch die Hülse 16, die von der Feder 18 auf die Kurvenfläche 23 gedrückt wird, in ihrer Winkellage festgehalten.
Wird dagegen infolge einer Störung, insbesondere bei einem Ausfall des Schmiermittels, durch die Welle 1 ein unzulässig großes Reibungsdrehmoment auf die Lagerschale 2 ausgeübt, so wird die Hülse 16 durch die Kurvenfläche 23 gemäß der Zeichnung nach oben gedrückt und die Lagerschale 2 von der Welle 1 mitgenommen. Dadurch wird der Draht 21 abgerissen und das Anhalten der Welle ausgelöst. Der Zapfen 10 und die Hülse 16 werden in ihrer oberen Stellung durch den Finger 19 gesichert.

Claims

Patentansprüche: 1. Sicherheitsvorrichtung an einem hydrodynamisch geschmierten Gleitlager zur Verhütung von Schäden durch eine unzulässige Reibung zwischen einer Welle und einer Lagerschale, die im Lagergehäuse derart angeordnet ist, daß sie bei normalen Betriebsbedingungen durch Federkraft festgehalten, beim Auftreten einer unzulässigen Lagerreibung aber durch die Welle mitgenommen wird und hierdurch das Anhalten der Welle auslöst, gekennzeichnet durch einen im Lagergehäuse (3) in Richtung seiner Achse verschiebbar angeordneten Zapfen (10), der während des Anlaufes der Welle (1) in eine Bohrung (22) der Lagerschale (2) eingreift, nach Erreichen des Betriebszustandes dagegen durch den Schmiermitteldruck von der Lagerschale abgehoben ist, und eine den Zapfen konzentrisch umschließende, ins Lagergehäuse verschiebbar eingreifende und mittels einer Druckfeder (18) gegen eine Kurvenfläche (23) der Lagerschale gehaltene Hülse (16), die die Lagerschale bei normalen Betriebsbedingungen gegen Drehung festhält und bei unzulässiger Lagerreibung entgegen dem Druck der Feder freigibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (10) eine Ringnut (11) und die Hülse (16) eine Bohrung (17) aufweist, die zum Eingriff eines unter Federkraft stehenden Fingers (19) dienen, der den Zapfen und die Hülse in ihrer von der Lagerschale (2) abgehobenen Stellung hält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerschale (2) und dem Lagergehäuse (3) ein Leiter (21) angeordnet ist, der einen Teil einer elektrischen Schaltung der Sicherheitsvorrichtung bildet und bei einer Drehbewegung der Lagerschale zerreißt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Sperrung der Lagerschale während des Anlaufes der Welle (1) dienende Zapfen (10) mit einem Kolben (12) verbunden ist, auf dessen eine Fläche eine Druckfeder (14) wirkt und dessen andere Fläche unter der Wirkung des Schmiermitteldruckes steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerschale (2) und dem Lagergehäuse (3) in an sich bekannter Weise ein Pendelkugellager (4 bis 9) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 für mehrere Lager, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Lagerschale (2) und dem Lagergehäuse (3) der einzelnen Lager angeordneten Leiter (21) in Reihe geschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 870 048; deutsche Auslegeschrift Nr.1059 243.