DE1525190A1 - Axiallager - Google Patents

Description

• "Axiallager". Die Erfindung bozieht rich auf ein Axiallager fÜr eine drehbarc Welle, welches Lager j-it einem stillstehenden Stützglied anu mit einem mit aem StUtzglied zusümmenwirkenden Druckglied versehen ist, wobei eines dieser Glieder über einen cireh,symiaetriaohen Teil seiner OberfUiche mit regelmässig verteilten hillen j-"uringei- Tiefe versehun ist, die einen derartigen Veilauf l»i'oeng dase bei Drenung, des Druckgliedes ein viakoses Medi#d.i in die Rillen gepresst wird, um eine hydrodynamische Selwierung herbeizuführen».
• Dai solchen Lagern wiru der Druck dadurch aufge. baut, daan das Nedium infolge der Di#ehung des Druckgliedes in die Rillen gepresst wird, woaei eine hydrodynamische Schnierung erIkalten v#ird. Die Tragkraf t dieser Lager ist sehr grose und der Reibungekoeffizient Ist gegedlber anderen bekannten hydrodynamisch wirkenden Lagern niedrig. Diese Rillenlager oind jedoch nur fUr eine einzige Drehrichtung der Welle geeignet, nämlich fUr diejenige Drehrichtung, bei der Viedium in (lie Rillen gepresst wird* Die 1-#'r.-j"indung hat den Zweck, ein Lager der erwähnten Art zu schaffbn, das als Axiallager für beide L.rehrichtungen geeignet i3t. Zu diesem Zweck enthUlt das mit Rillen ver.gehene Glied nach der L-rfindung zwei konzentrisch angeordnete, voneinander getrennte, einander entbegengesetzte Rillenrauster einer derartige." Geometrieg dass Lager in den beiden Drehrichtutigen uea Druckgliedes eine erwünschte, gegebenenfalls gegenseitig verrchiedene Tragkraft aufweist, wobei Mittel zum Zuführen dos vi.-jkogen Mediums an uat, Lager mit dem Umfang der beiden P.Illemuster in Verbiridung, stehen. Bei Drehung entsteht in einem (-er Rillenmuster gegentiber dem Urigebungs(#ruck ein Unterctritck, wUhre nd irA undercii Rillenmuster ein Überdruck entsteht, Üer Erfindung liegt die £E#rKenntnis zugrunde, dass der l'rußki-t;ftverlust infolge des Unterdruckes in einem Rillenmuster reichlich von der Trut"4"&-i-a't des Rillenmusterr, behoben wird# in dem ein Uberdruck vorherrscht. Bei Anwendung eines verdaLipfprolen Mediums wie Cl, Wasser, Fett usw. kann der Unter(iruck im einen RillenmuBter höchstens nur gleich dem Dampfd,-nick uns viskosen MeaiwÄu weroen, wZ!hrend der Überdruck iia anderen Rilleruauster einen erheblichen Wert aufweisen kann, wodurch das Lager :L'ilr beide Drehrichtungen eine grosse ponitive Tragkraft hat. Auch bei der Anwendung von Gas als viskaseg 14t6ium hat es sich bei einer günstigen Ausführung der Rillem#ius-:;er als möglich ei-wiesen, für die beiden Drehrichtungen dei Utgers eine Tragkruft zu entwickeln.
• i)ie iillen im Lager können z...-. fischgrätenartig verlaufen oder kt;nnen aus die Mittellinie des Lagers kreu«nden

  Geraden beste.#ici#. Näch der Erfinjung haben dit: Kittellinien

  der Rillen der beiden Rillenmuster jedoch vorzugsweise die

  Form iorLrithiiuchet Wendeln unü sine die Rillenmust derart

  gestaltet, uano sie - bei uer jeweils geeigneten-Drehrichtung

  des Druckgliedes - das viekose 1,1f,diwLL in Richtung der Mitte

  des Lagerr, lire#;"ieng wobei zwischen den beiden Rillemustern

  ein Kan-#.1 zum L-.ii.Uhren des viekonen Mediums an das innere

  Rillenmuster vorgesehen ist. Bei diesur Ausführungsform hat

  -as Lager e--'ne maximale Tragkraft und einen minimalen Reibungs-

  widerstand@

  .Die Erfindung wird an liund beiliegender Zeichnung

  näher erl-l'u+le-..t,

  Fi,gia- 1 zeigt ein fl£ä*!s Lager nach der Erfindung,

  aas mit Uillen in Form logaritb#ischer Wendeln versehen ist.

  Figur 2 ist eine Draufsicht des Stützgliedes der Fig. 1 Pi.n,w 3 zeigt ein L&ger mit einer durch das Stützglied rabv.ridemWelle, Pigtir 4 zeigt ein kugligeo Lager, und Vigur 5 zeigt ein kegligeu Lager mit wendelförmigen Rillen.
• Figur 6 veranachauli dit ein fläches Lager, das mit Rillen in Pischgrätenform versehen istg wie dargestellt in Figur 7.
• Figur 8 ist eine Drauft:icht des StÜtzgliedes eines flachen Lagera mit geraden Rillen.
• Duu in Fig. 1 gezeigte flache Lager hat eine Welle ly die mit eititia Druckglied 2 verseIien ist, dessen Oberfläche kreisförmig iat. Das Druckglied wirkt zur Aufnahme axiailer Drucke mit einen StUtzglied 3 zu."wamen. Das Stützglied 3 ist mit einem äusseren Rillenmuster 4 tind einem inneren Rillenmuster 5 versellen (siehe auch Pig. 2). Die Iv'littellinien der Rillen in den iii-Llenmustern 4 und 5 erutrecken sich in Form log& rithmiacher Venueln, und sind ertgegengeretztgerichtet.
• Zwischen aen "beiden Rillenmustern 4 und 5 ist ein Kanal 6 zum Zuführen einer; viskosen Mediumsq wie 01 oder Fett, an das Rillenmuster 5 ange oracht 9 Das Medium wird uurch eine Arr,ahl von Leitungen 7 dem Kanal 6 zue"v.f(Ihrt. Die Zuführung des Mediums an das Hillenmuster 4 kann auf einfache V>eine erfolgen und ist in dbl, Zeichnung nicht dargx.ütellt.
• e Bai J--ehung des Druck"",.*'Liedes er' nach linke wird z.B. Cll von aer Aus. enseite des Lagers her in die Rillen 4 aes Lagere geprcesstg wodurch in dieaen Rillen ein Lruck aj)fgebaut und.eint hydrodynamische Seluai£-rung ei:-zeugt wird. Jieser positive-Druck Überschreitet bei Aalwendung von 01 uodgl. weitaus den Utqmbungsdruckg um eine Grössenordnung von 5 - 250 atm. . In den imieren Rillen 5.tritt ein Unterdruck auf, der bei Anwendung einea verdampfendem Mediums wie 01, jedoch nicht niedriger als der Dampfdruck des Mediums werden kann, Das .Lager als Ganzes hat somit eine gUnstige positive Tragkraft. Bei Anwendung eines Gases als viukoses Medium erreicht der positive Druck in einem der Rillenmuster einen den erwKhnten Wert unternohceitenden Wert. Der 1.Vert des Unterdruckes im anderen Rillemüupjt,-f3r kann durch geeignete Formgebung jedoch vorhältniemLIusio# gehalten weraen.
• Wern das Druckglied 2 weil rechte gedrent wird, wird viokoses Medium aus dem Kanal 6 in die inneren Rillen 5 gepreset. Nut, Futteteht in diesem Teil des Lagers eine hydrodynamische- 5eiu!tiurhaut. Dabei tritt äomit im inneren Lagerteil 5 ein heller lttiolz auf , während in den Rillen if ein Unterdruck entsteht, der wieder nicht niedriger als der Dampfdruck des Gles sein kanne ")ie Ausführung der beiden Rillenmuster 4 und 5 kann dei-aiti-g -ein, daso die TragÄraft des Lagers in den beiden Lrehrichtungen gleich ist. i;u ist jedoch aueh möglich, die Rillen derart auszufUhren, dass die bei einer Drehrichtung des Lager#i entwickelte Tragkraft gröseer als bei der anderen Drehrichtung ist.
• Dip Vielle 1 kann auch uurch das StUtzglied 3 hinuurchgefülu-t werden, wie dargestellt in Fig. 3, Dabei ist es zum Erhulten tiiies grossen leucken im Rillenmuster 5 gUnstig, eine Abdichtuiij 8 zwischen der Welle 1 und dem Stützglied 3 anzubrini"en. Dic«i ist aber für die Wirkung des Lagers nicht erf orderlich.
• .Diu LageroberflUche des StUtzglieden und dea Druckglie(Ir,.,.i ka,.-ui die Form jeder Umürehungsoberfläche habeno Nigur 4 zLigt ein kugliges Lager nach der Erfindungg wobei wendelförrai"e iiillenmuster 4 uncl 5 La Druckglied 2 ang",bracht sind. Die Wirkungsweise ist gleien der den an Hand der Fi#-uren 1 unC. 2 besehrieber.en flachen Lagers. Diä Tragkraft eines kuglicheri Jendelrillenlagerr ist sehr groos. Figar 5 zeigt weiterhin ein Wendelrillenlager kegliger Form. Ein solches Lager kann, gleich wie das kugliCj 9 Lager der Fi# ur 4, ausser axialen Kräften auch radiale Kr!Ifte aufmhmen.
• Die Fir.-uren 6 und 7 zeigen ein flachus Lager, in dem die Rillen nicht die Form locari-%'0--kunischer Wendeln au.L'%ieisen, aber einen fischgrUtenartigen Vprlauf haben. Für, eine gute Wirkungsxvnise dieses Lagers muss dao Medium, zöB. 01, beiden Enden der -Pi.ge14"i#;Utenartigen kUillen 4 oder 5 zugeführt werden. jei Drehung dell iruckgliedes 2 nach links wird das biedium sowohl von uer Aussenseite des Lugers als auch vom Kanal 6 her in üie iiillen 4 gepreLst.
• Im Rillemiuster gntsteht ein Unterdruck. Bei Drehung des Druckgliedeo 2 nuch rechts wird Ii'.iu-ium von den Kantilen 6 ind 9 her in uie hil-len des inneren hIllenmusters 5 gepreset. Bei dieser Auafflhrtin-sform muss also tin zusätzlicher Kanal 9 zum Zuführen ues v-4-skosen hIediums vorhanden i5ein. Die Rillen können weiter eine von der logarithmischen Wendel oder von dem Firchgratenmuster abweichende Form habenp 7.J. können die Mittellinien der Eillen zur Arnäherung nn die Wendelform aus Kreisen beste:jen. Auch ktinnen z.i3, ge,ä.#n(te Rillen verwendet werden, wie dargestellt in Figur 89 wo-opi die geraden Rillen derart angeordnet sind, daus aie tgt der jeweils #,-e(-ignete-n Drehrichtung Medium in die iii"len pressen. Auf richtig >e Weise autigefUhrte Rillen in Form logarithmischer Wendeln erteilten jedoch dem Lager die grM2ste Tragkraft.
• Mit Rillen können im 1)i-tckl.,lied 2 oder im Stützglied 3 Lngebrzt--lit werden. Die Wirktingsvieise des Lagers wird (.adurch rieht bPeinflusst.
• j£!Fi viskoses Ält'.euium vt-:.,%%-cnu'(,t man vorzugsweise 01 oder Pett, a'a(ir auch andere Miedien, wie Wasser , Luft, usw, sind f",4r iie inw-ndung als .#-'cluriprmittel geeignet.

Claims (2)

1. PATE- NTAF. SPHTJEMIL t Axiallaoer für eine U'rehbare Welleg welchen Lager mit einera stillstehenden StUtzglied und mit einem mit dem Stützglied zusamenwirkenden Druckglied, vei-sL-Iientist, wobei eines diener Glieder Über einen drehsymiuutriLichen Teil seiner OberflUche.mit regelmässig verteilten Billen geringer Tiefe versehen ist, die sich derart erstrucken# daso bei Dreltung des Druckgliedes ein viakoaes Med:Lum in 11illen gepreant wird, um eine hydrodynamische Schmierung herbeizuführen" dadürch gekennzeichnet, dano das mit Rillen verephene Glied zwei konzentrisch angeordnete, voneinander getrennteg einander enzäxi,%ngesetzte Rillenmuster einer derartigen Gew,tetrie enthält, danu üas Lager bei den beiden Drehrichtungen des Druckg:Lädes eine erwünschte, gegebenenfalls gegenseitig versuhieu-ene Tra-kraft aufweist, wobei Mittel zum Zuführen dec viskosen Mediums an das Lager mit dem Umfang der beiaen Ril!.enmuster in Verbindung stehen.
2. 2. Axiallager nach Arzr)-tich 1, dadurch gekennzeichnet# dase die Uittellinien der B-..llen Of.r beiuen Rillenmuster die Form 17#garitliiiacher Ve'en(leln haben und uie Rillenmuster derart geLtaltet ainu, daso sie bei der Jeweils geeigneten Drehrichtung den dus viskose Medium in Richtung der Ii'.'itt.- dec -T&.tgurti pressen, wobei zwischen den beiden Rillenmusternein- Kanal -.,.um Zuführen des viskosen Mediums an cas Innere Rillenrauster vorgesehen iuto