DE1525232B1 - Pivot bearing - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehlager mit gegebenenfalls in Längsrichtung unterteilter Lagerbuchse aus porösem Lagermaterial und zwei getrennten Wel-7 lenlagerflächen, zwische -deneir # niit'demp'oro-"s#il Lagermaterial in Verbindung stehendes Schmiermittelreservoir vorgesehen ist.The invention relates to a pivot bearing optionally in the longitudinal direction subdivided bearing bush made of porous bearing material and two separate shaft bearing surfaces, Between -deneir # niit'demp'oro- "s # il bearing material connected lubricant reservoir is provided.
Bei derartigen Lagern sickert das Schmiermittel aus dem Reservoir langsam durch das poröse Lagermaterial hindurch auf die Lagerfläche, so daß der erforderliche Schmierfüm aufrechterhalten bleibt. Bei einer verbesserten- Ausi gsform dieses Lagers- ist an der äußeren Lagerfläche eine R.ingnut vorgesehen, welche Scbxniermlttel, weichen 9s riapli außen ent , -, , 4 i will, s## esin dag Re#ervoir-#giiiü&ffießen läßt. Hierdurch ent§teht,ieinöl'kröil.Iauf, dev dine# vef# besserte Selbstschinierung des Lagers bewirkt. B#i hohen Drehzahlen unterbrechen die Zentrifugalkräfte jedoch diesen ölkreislauf,- so daßf Beine ausreichende Lagerschmierung nicht mehr gewährleistet ist und leicht Lagerschäden auftreten. Die Entstehung solcher Lagerschäden wird noch begünstigt, wenn das Lager starr ausgebildet ist, so daß die bei hohen Drehzahlen mit verstärkter Kraft auftretenden Unwachten die Lagerteile gerade dann, wenn ein Trokkenlauf eintritt, zusätzlich belasten.With bearings of this type, the lubricant from the reservoir slowly seeps through the porous bearing material onto the bearing surface, so that the required lubricating film is maintained. In a verbesserten- Ausi gsform this Lagers- is provided on the outer bearing surface is a R.ingnut which Scbxniermlttel soft 9s riapli outside ent, -, 4 i will, s ## esin dag Re # # ervoir- giiiü & ffießen can. This creates, ieinöl'kröil.Iauf, dev your # improved # improved self-locking of the camp. At high speeds, however, the centrifugal forces interrupt this oil circuit - so that sufficient bearing lubrication is no longer guaranteed and bearing damage can easily occur. The occurrence of such bearing damage is further promoted if the bearing is rigid, so that the unwatching forces that occur at high speeds with increased force put additional stress on the bearing parts just when the run is dry.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in einem besseren Schutz,eines selbsts.chmierenden Drehlagers, bei welchem ein'Wegdrücken des Schmiermittels bei hohen Drehzahlen vermieden werden soll und gleichzeitig die bei diesen Drehzahlen an den Lagerflächen auftretenden Unwuchtkräfte herabgesetzt werden sol-len so daß die Lebensdauer>des Lag#r-s wesentlich heraufgesetzt wird.The object of the invention is therefore to provide better protection for a self-lubricating rotary bearing in which the lubricant is to be prevented from being pushed away at high speeds and at the same time the imbalance forces occurring on the bearing surfaces at these speeds are to be reduced so that the service life is reduced > the lag is increased significantly.
Diese Aufgabe wird bei einem Drehlager mit gegebenenfalls in Längsrichtung unterteilter Lagerbüchse aus porösem Lagermaterial und zwei getrennten Wellenlagerflächen, zwischen denen ein mit dem porösen Lagermaterial in Verbindung stehendes Schmiermittelreservoir vorgesehen ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit deutlich geringerem Außendurchmesser als -die BPlirang im Lageraußen--ied# -v'ärg6he' ne" - Lägerbüchse -inittelg elastischer, schiniernlittelundurchlässiger, gegenüber den Wellenlagerflächen angeordneter Ringe,_ die in, enger Be-'d - z L - erbüch # -- - 9 . , ruhrungmit er ag se'.-,sf6he#ü, iiachgi#bi' im Lageraußenteil gehalten ist. Bei dieser Anordnung bilden sich beiderseits jedes Ringes getrennte Schmiermittelumlaufwege aus, da das Schmiermittel nicht zwis#O.jen'den#Ring,-ulid-dieLägerbuchse fließenkann, sondern am Ring ein Hindernis findet. Diese Schmiermittelkreisläufe bewirken, daß auch bei den bei hohen Drehzahlen auftretenden Zentrifugalkräften das-Schmiermittel immer wieder zu den Lagerflachen zurücktransportiert wird, so daß dort bei-7 sämtlichen Drehzalilen stets eine optimare Schinierwirkung vorhanden ist.- Die Elastizität der -für `die Ausbildung der-> Schmiermittelurnlaufwege wichtigen Ringe verleiht -.gieichzeit* 19 dem Lager eine Nachgiebigkeit, so daß durch Unwuchten bedingte Kräfte in ihrer Auswirkung an der Lagerflä che gemildet werden. Die Beanspruchung der aneinandergl eite'nden Lagerflächen wird durch diese Maßnahmen wesent-Ech geringer"Üls esbei bekahnten-selbstschinierenden. Lagern der Fall ist. Das erfindungsgemäße# Lager eignet sich insbesondere für elektrische Motoren für Ventilatoren oder Luftförderanlagen, bei - denen es häufig schwierig ist, an die Motorlager zu Wartungs-oder Instandsetzungsarbeiten heranzukommen, so ,#aß,-W-ar-tungsfr6#he.it-"iftid eine holie-Lebensdauer aus -#V i#hkeitsgründen- -von# -grolier Bedeutung sind. Aber auch##' ' did Herstellungskosten lassen sich durch die relativ e e Montierbarkeit &s erfindungsgemäßen Lagers niedrig halten. Ferner wird wegen des kontinuierlichen Schmiermittelumlaufs nur eine minimale Schiniermittehnenge im Lager benötigt, die gleichwohl eine reichliche Lagerflächenschmierung erlaubt.This object is achieved according to the invention in a rotary bearing with a bearing bush made of porous bearing material, optionally divided in the longitudinal direction, and two separate shaft bearing surfaces, between which a lubricant reservoir connected to the porous bearing material is provided, in that the one with a significantly smaller outer diameter than the BPlirang in the outside of the bearing --ied # -v'ärg6he 'ne "- warehouses rifle -inittelg elastic schiniernlittelundurchlässiger, opposite the shaft bearing surfaces arranged rings _ in, narrow be'd - L z - erbüch # - -. 9, ruhrungmit he ag se '.-, sf6he # ü, iiachgi # bi' is held in the bearing outer part. With this arrangement, separate lubricant circulation paths are formed on both sides of each ring, since the lubricant cannot flow between # O.jen'den # ring, -ulid-the bearing bush, but finds an obstacle on the ring el is transported back again and again to the bearing surfaces so that there at 7-all Drehzalilen always an opti mare Schinierwirkung available ist.- The elasticity -for `gives training DER> Schmiermittelurnlaufwege key rings -.gieichzeit * 19 the stock a compliance so that forces caused by imbalances are formed in their effect on the Lagerflä surface. The stress of the aneinandergl eite'nden bearing surfaces of these measures materiality-Ech low "UELs esbei bekahnten-even ski alternating camps is the case, the # bearing of the invention is particularly suitable for electric motors for fans or air conveyors, at -.. Where it is often difficult To get to the engine mounts for maintenance or repair work, # aß, -W-ar-tungsfr6 # he.it- "iftid a holie-life from - # health reasons- -of #-is of major importance. But also ## '' did production costs can be kept low by the relatively easy assembly & s bearing according to the invention. In addition, because of the continuous circulation of lubricant, only a minimal amount of center line length is required in the bearing, which nonetheless allows ample bearing surface lubrication.
Um bei noch höheren Drehzahlen die gewünschte Au#bildu' der $'chmie17mittelumlaufwege in noch ng höherem Maße #h8r-zustellen, kann man das Lager so ausbilden, daß die Ringe in die Außenfläche der Lagerbuchse eingelassen sind, wie dies bei Plastisch ausgebildeten Lagern bekannt ist. Dadurch wiid das Hindernis, welches das umlaufende Schmiermittel in dem Ring findet, näher an die Lagerfläche herangebracht, so daß die Möglichkeit eines Ausweichens des Schmiern-iittels,durch das poröse Lagermaterial nach außen noch besser verhindert wird.In order to achieve the desired formation of the chemical medium circulation paths at even higher speeds # h8r-deliver to an even greater extent, the warehouse can be designed in such a way that the Rings are embedded in the outer surface of the bearing bush, as is the case with Plastisch trained bearings is known. This wiid the obstacle that the circumferential Lubricant finds in the ring, brought closer to the bearing surface, so that the possibility of the lubricant escaping through the porous bearing material to the outside world is even better prevented.
Die Ausbildung der Schmiermittelumlaufwege wird erleichtert, wenn an den außenliegenden Radialflächen der Lagerbuchse Schmiermitteldichtungen angeordnet werden. Wie es bei bekannten, derart abgedichteten Lagern der Fall ist, wird hierdurch gleichzeitig erreicht, daß- Schmiermittel aus dem Lager nicht- nach außen dringt und der Schmierung der Lagerflächen verlorengeht bzw. zu Verschmutzungen der dem Lager benachbarten-Wellenflächen führt.The formation of the lubricant circulation paths is facilitated if Lubricant seals are arranged on the outer radial surfaces of the bearing bush will. As is the case with known bearings sealed in this way, this is at the same time achieved that lubricant from the bearing does not penetrate to the outside and the lubrication of the bearing surfaces is lost or contamination of the dem Bearing adjacent shaft surfaces leads.
P Das Schmiermittelreservoir kann bei unterteilter Lagerbuchse zweckmäßigerweise aus einem zwischen den Lagerbuchsenteilen'um die Welle'gewickelten Pocht oder Filz bestehen, wie dies bei herkömmlichen Sinterlagern ebenfalls zu finden ist. Bildet man die Lagerbuchse und das Schmiermittelreservoir als einstückigen, etwa zylindrischen Bauteil aus, so erhält dies zweckmäßigerweise im Bereich seines als Schmiermittelreservoir dienenden mittleren Ab- schnitts einen g#ößere.n Innendurchmesser als an seinen Wällenlagerflächen. Der zwischen dem Abschnitt größeren Innendurchmessers und der Welle gebildete Raum #nimmt das von -den Lagerflächen nach Entfaltung seiner Schmierwirkung seitlich weggeführte Öl auf und läßt es wieder in den mittleren Teil eintreten, von dem aus es- in den erwähnten Umlaufwegen- den -zu schmierenden Lagerstellen erneut zugeführt wird. P The lubricant reservoir can in divided bearing sleeve expediently from a Welle'gewickelten the pounding or felt exist between the Lagerbuchsenteilen'um, how to find it with conventional sintered bearings also. If one forms a single-piece the bearing bush and the lubricant reservoir, substantially cylindrical member made of, this expediently obtained in the area of its serving as a lubricant reservoir middle section of a waste g # ößere.n inner diameter than at its walls bearing surfaces. The space formed between the section of larger inner diameter and the shaft absorbs the oil that is laterally removed from the bearing surfaces after its lubricating effect has developed and allows it to re-enter the central part from which it is to be lubricated in the above-mentioned circulation paths Bearing points is fed again.
Für Anwendungsfälle, bei welchen Axialkräfte ,auftreten, kann in zweckmäßiger Ausgestaltung zu-mindest eine der Schmiermitteldichtungen zusammen mit der außenliegenden Radialfläche der Lagerbuchse gleichzeitig als Stoßlager ausgebildet werden. Insbesondere-kann das Stoßlager einen- Hältering, der im Abstand von der Lagerbu(#Jise auf der Welle befestigt ist ' - und eine Arizahl vön Dichtungen umfassen, die frei drehbar auf der'Welle sitzen und den Ab- stand zwischen Haltering und äußerer Radialfläche der Lagerbuchse ausfüllen. Durch diese Maßnahme läßt sich das Lager in.bekannter Weise in geringem Umfang axial selbsteinstellend machen, und durch das damit vermiedene axiale Wandern der Welle wird die Laufruhe im Betrieb vergrößert.For applications in which axial forces occur, in an expedient embodiment can supply a minimum of lubricant seals are formed together with the outer radial surface of the bearing bush at the same time as a thrust bearing. In particular, the thrust bearing an N--Hältering which is secured spaced from the Lagerbu (#Jise on the shaft '- and comprise a Arizahl VOEN gaskets which sit freely rotatable on der'Welle and the distance between the retaining ring and the outer radial surface With this measure, the bearing can be made axially self-adjusting to a small extent in a known manner, and the resulting avoidance of axial migration of the shaft increases the smoothness in operation.
Eine zusätzliche radiale SQlbsteinstellung des Lagers ergibt sich
durch die Elastizität der Ringe, welche für den Schiniermittehmilauf sorgen und
gleichzeitig eine thermische Isolation zwischen dem Lager und dem um die Welle herum
angeordneten Teil bewirken, die beispielsweise bei Lagern für Elek-
Etwas Schmiermittel dringt durch die Zwischenfläche zwischen -der ersten Dichtung'70 und der äußere,n Radialfläche der Lagerbuchse 30 und ebenfalls aus dem Flansch 36 heraus. Wenn auch das. durch die Teile 70, 72 und, 74 gebildete Stoßlaizer in Ver-7 bindung imit der' äußeren - Rad2fläche der Lagerbuchse 30 ein nennenswertes Entweichen des Schinier# mittels. aus der Lagerbuchse 30 verhindert, so findet jedoch genügend Schmiermittel seinen Weg aus dem Flansch 36 heraus, um die Teile des Stoßlagers zu schmieren und -um ferner Beinen Schmierfilm an der Abruridung16a derAchse aufrechtzuerhalten. Der Stoßiini-76 bewirkt eine Abdichtung der Kammer, die-das-Stoßlager umschließt, so daß das Schmier-r mitteL'nicht in den -übrigen. Motorteil fließen kann. # Bei der # Lagerbuchse 40 bilden . sich ähnliche Schiniermittelströme,aus. Die Filzscheibe.64 bewirkt einem Ansammlung des Schmiermittels, das die Lagerfläche verlassen-wil4, -und stellt einzweites. Reservoir dar,. 'welches das- Schmiermittel --zur.-Lagerbuchse neben derUmfangsfläche zurückführt. Zwischen dem-Stauring 62 und-der Welle 16 ist, wieg schon erwähnt, ein minimales" Spiel vorgesehen, um ein Entweichen des- Schmiermittels längs der -Welle zu verhindern. Esist somit zu ersehen,. daß kein Schmiermittel verloren wird, -und daß eine Nachölung nicht erforderlich ist.. Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist e-ine# einteilige Lagerbuchse 80 vorgesehen, welche gleichzeiti I das . Schmiermittelreservoir bildet. Die . 9. Some lubricant penetrates through the interface between the first seal 70 and the outer, radial surface of the bearing bush 30 and also out of the flange 36 . . Even though the by the parts 70, 72 and 74 formed in Stoßlaizer Ver-7 binding imit the 'outer - Rad2fläche the bushing 30 an appreciable escape of Schinier # means. from the bearing bush 30 , however, enough lubricant finds its way out of the flange 36 to lubricate the parts of the thrust bearing and also to maintain a film of lubricant on the abrasion 16a of the axle. The shock absorber 76 seals the chamber that encloses the shock bearing so that the lubricant is not in the rest. Motor part can flow. # Form the # bearing bushing 40 . similar lubricant flows from. The felt washer. 64 causes an accumulation of the lubricant, which leaves the bearing surface-wil4, -and represents a second. Reservoir. 'which returns the lubricant to the bearing bush next to the circumferential surface. As already mentioned, a minimum "clearance is provided between the retaining ring 62 and the shaft 16 in order to prevent the lubricant from escaping along the shaft. It can thus be seen that no lubricant is lost and that no lubricant is lost a Nachölung is not necessary .. When g in F i. 3 embodiment shown there is provided a one-piece bearing bush # 80, which constitutes the. gleichzeiti lubricant reservoir i... 9
Lagerbuchse 80 ist zylindrisch geformt und 'besitzt eine innere. Bohrung,-dieüber einen Teil ihrer Länge hinweg einen Abschnitt82 vergrößerten Durchmessers.-aufweist"wobei an beiden Enden dieses Ab- schnitts im Durchmesser kleinem Abschnitte 84, 86 verbleiben, welche die Lagerflächen bilden. Die Außenfläche# 88 der'Lagerbuchse $0 ist im. Durchmesser etwas kleiner als die Bohrung. des Rotorkranzes 12 und weist eia Paar von Umfangsmiten 90 auf, die jeweils Aen Lagerflächen, gegenüberliegen und zur Eippassung der Ringe' 56 dienen. Im übrigen entspricht die Ausführungnach F i g. 3 der in F i g. 2 gezeigten Ausführung.Bearing bush 80 is cylindrically shaped and 'has an inner. Bore -dieüber part of its length across a Abschnitt82 enlarged Durchmessers.-comprising "where a small section at both ends of this waste in diameter sections 84, 86 remain, which form the bearing surfaces. The outer surface 88 der'Lagerbuchse # $ 0 is. The diameter is slightly smaller than the bore of the rotor ring 12 and has a pair of circumferential centers 90 , which are opposite each other on the bearing surfaces and serve to fit the rings 56. Otherwise, the embodiment according to FIG . 3 corresponds to that in FIG. 2 embodiment shown.
Die 7durch die Pfeile angedeuteten Schmiermittelumlaufwege sind im wesentlichen gleich denen.nach F i g. Z. Die Lagerbuchse 80 ist vollständig aus einem porösen Material hergestellt, -z. B, aus gesinterter Bronze, und wird mit ein - erri Schmiermittel getränkt, bevor sie in den Motor eingebaut -wird. Der zwischen den Lagerflächen liegende Abschnitt dient somit als Schmiermittelreservoir in..der gleichen Weise wie der Docht bei der -Ausführungsform nach den -F ig. 1 und 2.The lubricant circulation paths indicated by the arrows are essentially the same as those according to FIG . Z. The bearing bush 80 is made entirely of a porous material, -z. B, made of sintered bronze, and is soaked in an - erri lubricant before it is installed in the engine. The section lying between the bearing surfaces thus serves as a lubricant reservoir in the same way as the wick in the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
Bei beiden Ausführungsformen dienen die Ringe 56 außer zur Teilung der Schmiermittelwege zur festen Halterung der Lageraggregate, am Rotorkranz 22. -- urch geeignete Dimensionierung des Außendurchmessers der Ringe 56 kann das Lageraggregat mit geringem Kraftaufwand fest in I den Rotorkranz eingepaßt werden" so daß sich dieses-mit dem Rotorkranz dreht, während gleichzeitig ein geringer Spalt zwischen den Außenflächen der Lageraggregüte und der Bohrung nin Rotorkranz verbleibt. Die axiale. Kraft, die von dem Stoßlager geliefert wird, unterstützt die- feste Halterung der Lageraggregate am Rotor, so daß diese sich mit dem Rotor -um die Welle 16 drehen..In both embodiments, the rings are 56 except for dividing the lubricant paths for rigidly holding the bearing assemblies 22 on the rotor rim - urch suitable dimensioning of the outside diameter of the rings 56, the bearing unit can securely with little force in I the rotor rim are fitted "so that this - rotates with the rotor rim, while at the same time a small gap remains between the outer surfaces of the bearing unit and the bore in the rotor rim Rotate the rotor around the shaft 16 ..
Da die Lageraggregate selbst nicht mit dem Rotorkranz 22 in Berührung stehen, sondern nur Über die elastischen Ringe mit diesem verbunden,sind, werden Vibrationen und Geräusche auf ein. Minimum herabgesetzt._ Daräber hinaus wird durch das Zusammen# wirken der elastischen- Ringe und des Spaltes zwiL' schen den Lagerbuchsen und dem Rotor die- Mög- lichkeit geschaffen, daß sich das Lager in geringem Umfang selbst einstellt. Dies ermöglicht. wiederum eine Herabsetzung der an die Teile zu stellenden Toleranzanforderungen und vereinfacht den Zusammenbau. Als weiterer Vorteil liegt eine Verringerung der Wärmeleitung zwischen den Lagerflächen und den übrigen Teilen der Vorrichtung vor.Since the bearing assemblies themselves are not in contact with the rotor ring 22, but are only connected to it via the elastic rings, vibrations and noises are activated. Minimum reduced. In addition, the interaction of the elastic rings and the gap between the bearing bushes and the rotor creates the possibility that the bearing adjusts itself to a small extent. This makes possible. in turn, a reduction in the tolerance requirements to be placed on the parts and simplifies assembly. Another advantage is a reduction in heat conduction between the bearing surfaces and the other parts of the device.
Das Lager kann derart abgewandelt werden, daß auf beiden Seiten Stoßlager, wie sie von den Teilen 70, 72 und 74 gebildet werden, vorgesehen sind. Ferner können bei einer längeren Welle zusätzliche Lagerflächen vorgesehen werden, wobei diese #sowohl, in der Ausführungsform nach F i g. 2 als auch nach F i g. 3 verwendet werden können. Wenn - auch, bei -den dargestellten Ausführungsbeispielen die Welle feststeht und die Ringe an der Außenfläche der Lagerbuchsen vorgesehen sind, so können andererseits im Fall einer sich drehenden Welle beispielsweise die peripheren Nuten an der inneren Umfangsfläche der Lagerbuchsen vorgesehen werden, so daß das Lager drehfest mit der Welle verbunden ist.The bearing can be modified in such a way that thrust bearings, such as those formed by parts 70, 72 and 74, are provided on both sides. Furthermore, additional bearing surfaces can be provided for a longer shaft, these #both in the embodiment according to FIG . 2 as well as according to FIG. 3 can be used. If - also, in the illustrated embodiments, the shaft is stationary and the rings are provided on the outer surface of the bearing bushes, on the other hand, in the case of a rotating shaft, for example, the peripheral grooves can be provided on the inner circumferential surface of the bearing bushes so that the bearing is non-rotatable connected to the shaft.
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