DE1525122A1 - Axialdrucklager - Google Patents

Description

DR. ING. F. WUESTHOFF DIPI,. ING. G. PULS DR.E.V.PEOHMANIT

PATENTANWiLTB

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i; es cii reibung ■ zu der Patentanmeldung .

iii GLAüIüiil, ΐίώΙΆίι ΟΟΙάΡΑιίΧ LIMITED

Alper.tpa, Wernbley, Middlesex Englana

betreffend

Axialdrucklager

Die; Erfindung betrifft ein Axialdrucklager mit einem riiig, der ringförmig angeordnet eine Reihe einzelner JJruek- oder lögersteine so aufnimmt, daö sie relativ zum l'ragriag jeweils um eine eigene Kippachse schwenkbar sind, we-cho im allgmeinen radial oder doch im wesentlichen radial zur Drehachse des Lagerbundes od,dgl. relativ zum IragriwS drehbaren ί¹©!!, gegen dessen Arbeitsi'läoh© die Arboitsder ]jag©rst©ine wirken, auegerichtet ißt» Als Ar-

werden im folgenden die Flächen der des LagerbuMes besseiohii&t, die. miteinander in

Bei den geminnteu Axialdruoklagern, 4eren um eifto bestimmte Kippaohse relativ zum tragring kippbar

t dife /rbeitsfläohen der ._:Jagergteine und der mit Ai-Ijqitsi\Uüüit;ii ues Lage.rbund§s

BAD ORICHNAL

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sich so auf einander ausrichten, können, daß sieh ein keilförmiger Ölfilia, der den Schub von den Lägersteinen auf den Lagerbund überträgt, ausbilden kann. Per maximale Schub, den ein solches lager noch befriedigend aufnimmt, ist noch in vielen Fällen wegen nichtvorhandener genauer Ausiluchtung, zumindest unter Last, eines■■ oder einer Gruppe von Lagersteinen -gegenüber dem üiragbund praktis!Oh begrenzt, weil ein Seil der Lagersteine einen vom Mittel abweichenden Anteil " des Gesamtseiiubes übertragen muß. Ba schließlich der Ölfilm sehr aiinn ist, in der Größenordnung von 0,0125 mm, kann bereits eine kleine Abweichung von der genauen Ausrichtung erheblicht-zusätliche Belastungen auf einen Lagerstein oder eine Gruppe von Lagersteinen zur Folge haben, mit dem iirgebnis, daß die Gesamt belastung, die aas Lager 2U übertragen imstande wäre, erheblieh kleiner ist, als v/enn die Last stets auf alle Lagersteine gleiehvert&ilt wäre. ' -■■-.-■

%iel der Sx'xiniiuiig ist die Schaffung einer einfachen und zuverlässigen Unterstützung aer Lagersteine der genannten Art, die sicherstellt, aaß die Belastung auf alle Lagersteiae im wesentlichen gieichverteilt ist, obwohl jeder einzelne Lagereteia gleichzeitig um eine gewünschte Achse kippen kann.. Das Lager ist so in aer Lage, ein Höchstmaß an iiutzbelastung aufaünehmen, die mit aer theoretischen lielastbaafceit weitgehend übereinstimmt.

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^Es wurden bereits die verschiedensten Vorschläge mit dem Ziel gemacht, die La^erbelastung gleichmäßig aux die Lagersteine zu verteilen, jis ist versucht worden, dieses mit Hilfe von die Lagersteine und den Tragring verbindenden Hebeln zu erreichen oder Kugexflächen vorzusehen, über die die Belastung von den Lagersteinen auf den Tragring übertragen wird. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß an den Drehpunkten der Hebel oder der Kugelflächen starke Reibung auftritt. Darüber hinaus haben die Kugelflächen den Hachteil, daß sie aufgrunu der freien Beweg- ™ lichkeit zwischen Lagerstein und Lagerring in allen Richtungen in manchen Fällen die Ausbildung eines geeigneten keilförmigen Ölfilms während des Betriebes behindern.

Das -xialdrucklager nach der Erfindung, aas die angegebenen liachteile nicht hat, weist lagerstuine auf, die den zu übertragenden Schub über ein längliches Gelenk auf den Tragring übertragen, welches radiax ou&r doch zuminacst im wesentlichen radial zur -üreiiaohst; des xßgerbunaes oa.agl. A ausgerichtet ist, eine Unter st ätzung, lux· den Tragring sowie schub übertragende .Bauelemente zwischen der Unterstützung und dem Tragring, damit a&r Tragring axs Ganzes gegen duer uoi Unterstützung, um einen aux der Xtoaaachse des Lag.erbunu.es od.a^l. χiegenaen Punlcc Kippen kann.

Unter dem Ausuruck "längliches. _ΛGelenk¹¹ sei eint Kipp achse verstanaen, aie eint .■j&.gcrstci^igij^l-toviCjjun^. um eine j.ciiBc zuläßt, die sicii in einer bestimmte^, ii-ichtun-, erstreckt, im Gegensatz zu c-ineu univorsalo ±Λρρ ιλ^βω. zulassenden Gelciiii.-

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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des xialdrucklagers kann jeder Lagerstein um eine festgelegte /chse rexativ zum Tragring kippen, wobei die Richtung und Lage einer solchen Kippachse in Überseinstimmung mit der Form und/oder Lage des keilförmigen Ölfilms, der sich zwischen der Arbeitsfläche eines Lagersteins und der des Lagerbundes während des Betriebs ausbilden soll, festgelegt ist. Der !Tragring ist dadurch in der ϊ/eise unterstützt, dai3 seine erwünschte Zippbewegung als Ganzes gegenüber der Unterstützung möglich ist, um sicherzustellen, daß der gesamte Lagerschub in jedem Augenblick gleichererteilt über alle Lagersteine übertragen wird.

Die Bauelemente zur Übertragung des Lagerschubs vom Tragring auf die Unterstüzjtung, die die erwünschte Kippbewegung des Tragrings gegenüber der Unterstützung erlauben, können verschiedenartig geformt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung bestehen sie aus einer geschlossenen ringförmigen Kammer oder einer Kette aus miteinander verbundenen, in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten !Lämmern, die wirkungsmäßig einer einzigen geschlossenen Ringkammer gleichen. Diese Hingkammor ist mit einer Flüssigkeit ouer einer Substanz, die sich unter Belastung flüssigkeitsgieich verhält, gefüllt.

Vorteilhafterweise ±a\ ein solches Schubάϋertragun^sbauteil als hohle Ringkapsel, die entweder ganz oder teilweise mit einer Flüssigkeit oder einer flüssigküitsähnlichen. Subsoaru

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gefüllt ist, ausgebildet und zwischen der Ringfläche des Tragrings auf der den iagrsteineri angewandten. Seite und der angrenzenden ringförmigen Schulter der Unterstützung angeordnet ist. Eine solche hohle Ringkapsel ist so ausgebildet, daß eine Zerstörung und Verformung der Inneaunu Außenwände unter αer Wirkung des aufgrund des zu übertragenden Schubs in ihnen auftretenden Drucks behindert ist una sie diesem widerstehen können.

äiä einer vorteilhaften Ausbildung des Axial'üinciclagers nach der Erfindung ist eine solche Ringkapsel in einem Ringraum angeordnet, der durch zwei einanuer !coaxial gegenüber stehende Ringnut cn in den einanuer gegenüberliegeadea Itin^x'iächen der Unterstützung una ues Tragrings g&biluet ist. Ia diüSum li'axie kann aie Ringkapsel zumindest teilweise uen Tragring in radialer Richtung gegenüber der Untex¹-st j.taunti i.ühx'eü, a.h. die ^age des Tragrings koaxial zur Unterstützung unu der Drehachse des iiagerbunues ou.agl. iest-

aer Ringkapsel Können beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein, der sich uauer Bu-lajtun^· iqw§it -vfei-xormen läßt, daß eine Verlagerung' uer in iiu' enuhalt^riea i'laseii^coit Quer ähnlichen Sub-^ s uüai; γοπ oiiiLi' ÜUuilt.. ζην auderen ^rxQlgt, Die flüssige 3ubstaaiä kann. t?atWfedor ^ßm Qu^r teilweise ein Gas oder eine.

e,iaß1,qra,ere.s i-i^vefi^l, uas sich unter

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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematiscker Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erläutert. ■ ■ ' -

Es zeigen:

Pig. 1 eine Draufsicht auf den Tragring una die Tragsteine entlang der Linie I-I in fig. 4;

Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Pig.1, aus dem die Art der Befestigung der Lagersteine am Tragring hervorgeht; ·

Pig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III in Pig. 2 aurch einen Lagerstein und zwei Haltestifte, die den Lagerstein gegenüber dem Tragring halten, una

' j'ig. 4 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie IY-IV in Pig. 1 durch das ganze Lage? einschließlich Welle und Lager buna,

Das dargestellte Äif^-Axialdruclcläger für' eine pfeile 1 mit dem Lagerbund 2» gegen dessen Arbeitsfläche 3 die Arbeitsfläohen 4 ύ,οψ Lagersteine 5 wirken, weist einen' Trägring auf-, aer pg toei guiammenpasf enden mi Ιέ bis versenlcter BchX'auTäen', wie bei ^ angedtutet_? fest miteinander" verijundenenÄingenß, -7 unu. B

»V de,§i% Iprm v& den. lig, 1 und.2_:darge-

lt ist, yieigt m£ wslmv air^ ^rbeitgiläche 4 gegenüterliegen-Mekseite einen lTorspi?ui|g 1Q auf, mit dem sich der Lagerstgin auf uei? SttttzfiäQhe des Tragrings 6 abstutzt, meee-c ¥or- %ln längliehee cJiUnis, um^ das■ d^r Lagerstein auf ■; : ^ ■>: ■-::; <; - .; ■■ BAD-

dem Tragring 6,7,S "bei der JIdertragung von. Schubkräften. auf den. !ragring kippen kann. jJer Torsprung 10 verläuft

1 '

etwa radial zur Drehj2ach.se der Welle/und befindet sich in Umfangsrichtung gesehen etwa in der Mitte des Lagersteins.

■ -

Er kann jedoch auch an anderer Stelle mit anderer Ausrichtung angebracht sein, vorausgesetzt jedoch, daß seine Ausrichtung im wesentlichen radial zur Drehachse der Welle Ί verläuft. Lage und Richtung des Torsprungs 10 sind, wie leicht verständlich, in Abhängigkeit der Lage und !form des keilförmigen Ölfilms, der sich bei Betrieb zwischen den Arbeitsflächen 3 una 4 der Lagersteine unu des Lagerbunaes ausbilden soll, zu wählen.

Die Iiagersteine 5 sind mit dem l^:-in_: 6 ues 'fragrings mit Seilten. 11 verbunden, die viic insbesondere aus Pig. 3 hervorgeht, in entsprechende G-evfiiiaebohruiigen im king 6 des [Dragrings eingeschraubt sind. Hit ihren Eöpfen 12 greifen sio in ge.krütimte i-usnehmunjen 13 in aen Iläiideni aer Lager-,Bteine ein. Die Größe der Ausnehmungen 13 una der Löpfe 12 ugr Stifte sinu so aufeinanaer abgestimmt, daß die gewünschte jvipphewegung der Lagersteine um ihren Vorsprung 10 nichü behindert isc, sie anaererseits aber in ihrer La₁^e gegenüber aen 'fragrias selialten sind. Pie radiale Bewegungsfreiheit aer linder steine nach auI en ist durch eiuea höchst ehen-C-eri ilaiiu. 6a aes 'iragrings begrqast.· _Λ , .

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-Q-

Der Hing 8 des Tragrings ist so ausgebildet, daß er an seiner aen Legersteinen abgewandten Seite einen ringförmig gh Recess V> bildet, der einem ringförmigen Rezess T4 im vorstehenden Rand. 15 der Unterstützung 16 gegenüberliegt, in welchen. aas Drucklager als G-anzes eingebaut ist. In dein- zwischen den Exzessen oder Ringnuten 13 und 14 gebildeten Ringraum ist eine Ringkapsel 17 angeordnet, deren W^nd 17 die Form eines hohlen Rings hat. Sie besteht aus einem Elastomer oder einem Kunststoff, der unter L^st verformbar ist. Der innere Hohlraum ist mit einer flüssigkeit oder flüssigkeitsahnlichen Substanz 18 gefüllt, die wenigstens unter betrieblicher Belastung der Ringkapsel 17 fließfähig ist. Als Substanz 18 kommt beispielsweise ein Siliconfett in.Frage.

In die Unterstützung 16 sind noch Kanäle 19 und 20 zur Zuführung .von Schmiermittel an die Arbeitfjslächen 5 und 4 unu zur Abführung aus .dem Lagerraum vorgesehen. Um das Schmiermittel wenigstens zum Teil in diesen Raum zu stauen, ist mit dem Ring 8 des Tragrings ein ringförmiges Abweiseblech 21 , beispielsweise durch Schweißen, fest verbunden. Diese behindert oder-verhindert die Strömung des Schmiermittels radial nach innen von aen ArbeiiELlächen 3 una 4 weg in den aie Vie.<.le 1 unmittelbar umgebenden Raum.

3?erner ist ein Abweiseblech 22 an der Unterstützung 16 vorgesehen, um den ^agerbund 2 möglichst nahe zu umschlie-iJt.n und so das Austrieben ues Schmiermittels aus u.em Bereich aer .i..agersteine in den den Lagerbund umgebenden ilaum zu verliinacrn oder zumindest zu behindern.

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Der Ring 7 des Tragrings weist zwei radiale Vorspränge 7A auf, ,difc in eine JJängsnut 16A in der -UnterStützung 16 eingrei- ' fen. Sie verhindern, daß sich der Tragring und damit das Drucklager als Ganzes relativ zur Unterstützung 16 dreht. Die Teile sind jedoch so ausgebildet, daß die gewollte Kipp- - bewegung des Tragrings um den auf der /chse der ¥ulle 1 liegenden Drehpunkt nicht behindert ist. Die Torsprünge 7a können als einzelne Teile ausgebildet sein, die mit einem inneren Abschnitt in die iiuteii im Teil 7 ragen, unu dort mit Schrauben, wie bei 7B hingedeutet, befestigt sind. Die Schrau- _: | ben können unter Umstänuen auch -bis in den Ring 6 reichen, um so zur Verbindung eier Hinge 6 und 7 ,des-Tragrings miteinander beizutragen.

Im Betrieb kann juder Lagerstein 5 um seinen Vorsprung gegenüber dem Tragring 6,7.» 8 kippen, während dieser wiederum .^leichz'eitig um einen aux der Drehachse der <ielle 1 gelegenen Drehpunkt aufgrund der Beweglichkeit der Substanz 18 in der Rin^kapsel kippbar ist. Dadurch, daß der Tragring auf diese V/eise als Ganzes kippen kann, ist sichergestellt, daß der vom iiaiVcr.au übertragende Schub gleichverteilt von den Lagerstei- aea y :.ib ertrag en wird. SchlelLßlich trägt die Anordnung der iiiiigKapsol 17 .ia einer durch α en ringförmigen llezess 15 ütia den ringförmigen llezess 14 gebildeten¹ Ringkammor dazu bei, uaß sit eeii.Tragriug iülu aie an ihm angebrächten Teile als in' radieiler RiohCun_i:; gegenüber der Untui'stiitzung 16 li.äl i:,'

BAD ORiQlNAL

■■-.■■-. PatentansDrüch'j:

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Claims (4)

Pa t e nt a η s ρ r ü c h e

1. Axial drucklager mit einem Tragring-, der die mit dem ringförmigen Iiagerbund od.dgl. zusammenwirkenden Lagersteine aufnimmt und auf den jeder Lagerstein Schub über ein. Kipp-G-elenk, das radial oder doch im wesentlichen radial zur Drehachse des Lagerbundes ausgerichtet ist, überträgt, gekennzeichnet durch eine Unterstützung (16) für den Tragring (6,7»8) unü ein zwischen der Unterstützung unu dem Tragring angeordnetes Eippbewegungen des Tragrings gegenüber der Unterstützung um einen etwa auf der Drehachse des jjagerauiiaes (2) liegenden Drehpunkt zulassendes nachgiebiges Schub-Übertragungsglied (17,18).

2. /xialarueidager nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das öcliub-übertragungsglied a±s geschlossene Hinjlcammer. ■" (17) oder als geschlossene Kette miteinander verbundener, in Umfangsrichtung auseinanaer-, liegender Kammern, die wiriruhgsmäßig einer Ringkammer ^! gleichen, gebildet ist, die mit einer Substanz (18) gefüllt ist, die entweder eine Flüssigkeit ist ouer sich unter der Wirkung des zu übertrag«jnden Schubs wie eine S'lässigkeit verhält.

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3. ^igg-AxIaldriicklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e lc e XL n' ze 1 G-Ta. η et , daß die Γ Ingkammer (17? 13) zwischen einer ringförmigen Fläche (15) des Tragrings (6,7,8) auf der den Lagersteinen (p) gegenüberliegenden Seite und einer ringförmigen Fläche (14) der °nt er Stützung (16) angeordnet ist. -

4. I*^j9-Axialdruokrlager nach einem der ,Ansprüche 1 "bis 3, dadurch g e κ e η η ζ e i sr h η e t , daß die Ringkammer Ton einer hohlen Ringkapsel mit flexiblen Wänden (17) ge-.-"bildetist, die mit einer flüssigen Substanz (18) gefüllt %

ist und daß die llingicapsel in einem ilingraum gehalten ist, der aus einem ringförmigen Rezess in den einander gegenülDerliegettden. !lachen cies 'Iragrings (6,7?3) unu. der Unterstützung (16) geDildet ist unciale Ringicapsel so eng umschließt, daß alese den Sragring !coaxial sum Lag er bund (2) führt,

•j. ]feirö^~ixi£..i.u.r-ucklager nach eiiiom aex- Ansprüche 1 bis 4» mit einem ulsuxiuix^Kanal zur üxsuj.uhr in dem Ilaum, in eiern siuh diu Lagersteinc befinden und eiau;i Glablaßkanai zum υ la blaß aus dem gleiche j Ii-- um, uau.urch _ώ' e & ο η η ζ e I c Ii η e t daß uer 'I'ra;:riii^ (6,7,8) einen an ihm befestigten ringförmigen sich in axiaxei' dichtung erstrecircnaen ein ringförmiges Abweisebj.ecli (21) bildenaen ilana auxvioist, am a&a aie TJagersteinG- (5) mit engem Äostaiiu. angeordnet siau U£i- uer bis nahe an diu Arbeitiläcliü (j) ues iagerbuiivAGS (2) reicht, uer die SchTniermitte.-ε tr ölsand raaia^. nach inn-ca. ?oa con Ar-beltsfläciien der magerst eielti au- acs Lagerbunaes verhiaaert υζν/. zuminaest beiiinaert.

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