-
Längs- und/oder Drehführung
Di-- Erfindung betrifft eine Längs-
und/oder Drehführung mit e-Ilem durch eine :äußere Hilfskraft unter Druck gesetzten
Schmiermittel zwischen führendem und geführtem Teil, einer Verteilerkammer und einem
dieser nachgeschalteten Drosselspalt, den das Schmiermittel durchströmt, bevor es
in die tragenden Druckkammern -eintritt. Der Drosselspalt erfüllt dabei den Zweck,
hinter ihm eine Druckerniedrigung des Schmiermittels an den Stellen zu erzeugen,
an denen sich der geführte Teil vc.: führenden Teil entfernt, eine Druckerhöhung
aber dort, wo er sich dem führenden Teil nähert: Die Herstellung einer derarti--en
Führung ist jedoch kostspielig, denn es muß außer der Einpassung des geführten Teils
in den führenden Teil auch noch der Drosselspalt selbst in der nötigen Feinheit
hergestellt werden: Beine Breite liegt etwa in der Größen-Ordnung des Spiels zwischen
führendem und geführtem Teil, ist also sehr klein. nus dem gleichen Gründe bringt
die Reinigung bei allenfalsiger Verschmutzung Schwierigkeiten. Die. Erfindung hat
sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile -der bekannten .Führungen mit einem durch
eine äußere Hilfskraft unier Druck gesetzten Schmiermittel und einem@Drosselspalt
zu vermeiden und eine Führung mit verbesserten Eigenschaften und vermindertem Wartungsaufwand
bei zugleich einfacherer und mir größerer Sicherheit zu guten Ergebnissen führenden-Herstellungsmöglichkeit
zu erhalten.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel bei einer Einrichtung
der eingangs erwähnten ürt dadurch, daß der Drosselspalt vom Zwischenraum zwischen
führendem und geführtem Teil gebildet ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der
Drosselspalt in der nötigen Feinheit und Genauigkeit. zugleich mit der erstellung
der Einpassung des geführten in den führenden Feil entsteht, also keine eigene Feinbearbeitung
erfoMert, daß der Drosselspalt zwecks'Reinigung leichter zugänglich ist, daß er
sogar eine gewisse selbstreinigende Wirkung,besitzt und daß sich seine Weite im
Betrieb mit dem jeweiligen Abstand zwischengeführtem und führendem Teil ändert,
sodaß eine verbesserte Wirkungsweise der Fall ist: In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt: Es zeigt Fig. 1 eine Einrichtung im Schnitt, wobei der
Ubersichtlichkeit halber von einer genau maßstabgerechten Darstellung abgesehen
wurde, insbesondere das Spiel zwischen führendem und geführtem Teil übertrieben
groß gezeichnet ist.
-
Fig. 2 das System von Druckkammerfeldern des Beispiels der Fig. 1
in des Abwicklung; Fig. 3 eine schematische Darstellung der Druckwirkung eines Feldes
von Druckkammern. . Fig. 4 eine.etwas abgeänderte Form der Druckkammern.
-
Der führende Teil besteht aus Abschnitten 71 bis 749 61, 62, 81 und
82 der in Fig. 1 gezeigten Form._In dem Ausführungsbeispiel sind die Abschnitte
71 und 61 bzw. 62",.72, 73 und 81 bzw.
-
82 und 74 aus je einem Stück gefertigt. Die so zwischen den
Abschnitten
61 und 62 bzw. 81 und 82 entstehenden Trennfugen dienen lediglich dem Zusammenbau
der Einrichtung, haben aber für. deren Funktion keine Bedeutung. Ebenso gut könnten
andere zweckmäßig erscheinende Arten des Zusammenbaues angewandt werden.
-
In die zylindrische Innenfläche der abschnitte 71 bis 74 ..Lnd schraubenför®ige
Vertiefungen eingearbeitet und bilden 5i Kammern 11 bis 181 21 bis 28, 31
bis 38 und 41 bis 48. . Ihre Form und Anordnung ist am besten aus der Äbwicklung@
der Abschnitte 71 bis 74 in Fig. 2 'zu ersehen. In die zylindrische Innenfläche
sind ferner ringförmige Verteilerkammern 1 bis 4 und 7 eingearbeitet. Die Innenflächen
der Abschnitte 6'1, 62, 81 und 82 weisen: zylindrische,'ebene und konische r lächen,
wie in Fig. 1-gezeigt, auf. Bohrungen 10, 20, 30 und +G durch die Wandung
des führenden Teils dienen der Zuführung des durch eine äußere Hilfskraft unter
Druck gesetzten Schmier mittels, z.ß: von 01 oder Duft, Bohrungen 60, 70,
80 sowie die :reim Enden 5 und 9 dem £Lbgluß zum Niederdruckteil des Schmiermittelkreislaufes:
Der geführte Teil besteht aus zylindrischen Abschnitten 19,, 29J, 39 und 49zylindrischen
Abschnitten geringeren Durchmessers 67,-68, 37 und 88 und scheibenförmigen Teilen
69 und 89 mit doppelseitig konisch bearbeiteten Flächen, wie in Fig. 1 gezeigt:
.. :.e zylindrische Innenfläche ;der Äbschxaitte 71 bist 74 sowie die zylindrische
Oberfläche der Abschnitte 19, 29, 39 und-49 -sind feinbearbeitet und bilden miteinander
einen Lagerspalt, . der wesentlich enger ist, als es die zeichnerische Darstellung
in F ig. 1 zulässt. Ebenso sind die konischen Innenflächen
der abschnitte
6'I, 62, 81 und 82 sowie die konischen Oberflächen der scheibenförmigen Teile 69
und 89 feinbearbeitet und bilden miteinander ebenfalls Spalte, die wesentlich kleiner
sind als es die zeichnerische Darstellung in Fig. 1 zulässt. Die '@@irkungswese
wird im folgenden getrennt erklärt nach den iibschnitten 19/71, 29/72, 39/73, 49/74
einerseits, die der Abstützung des gefühpten gegen den führenden Teil nur in radialer
Richtung dienen und nach den Abschnitten 67 bis 69/61,62 und 87 bis 89/81,32 andererseits,:
die der Abstützung'-des geführten gegen den führenden Teil nur in axialer Richtung
dienen. Es ist jeder dieser Lagertypen auch für sich allein funktionsfähig, sodaß
damit alle Arten Von Längs- oder Drehführungen (Lagern) zusammengesetzt werden können.
-
Es sei zunächst die Wirkungsweise der Radialabstützung mittels der
Abschnitte 19/71, 29/72, 39/73 und 49/74 erläutert. Es sei angenommen, daß
der geführte Teil und damit z;Bd dessen. abschnitt 29 eine kleine Bewegung aus der
Zage der Fig. 1-nach oben ausgeführt hat, d. h.. daß die Spalte 25/2 und 21/7 verengt,
die Spalte 21/2 und 25/7 dagegen erweitert sind. Dae@durch die Bohrung 20 in die
ringförmige Verteilerkammer 2 gedrückte Schmiermittel wird deshalb wesentlich leichter
in die Kammer 21 eintreten als in die Kammer 25, umgekehrt wird es aus der Kammer
25 wesentlich leichter nach der Niederdruckringkammer 7 entweichen als aus der Kammer
21.-Aus diesem Grunde wird sich bei der angenommenen Verlagerung in der Kammer 21
der größte Druck in der Kammer 25 der geringste Druck &es Schmiermittels einstellen:
Die dazwischenliegenden Kammern 22, 23, 24 und 28, 27, 26 werden hinsichtlich des
_ _
in. ihnen herrschenden Druckes Zwischenstellungen einnehmen.
Der resultierende Druck aus sämtlichen Kammern des Äbschnittes 72 wird jedoch in
der gleichen Weise längs des geführten Teils -' verlaufen wie die Kammer 21 allein.
Zur Erläuterung der-Idirkungsweise genügt es also anzunehmen, daß die Kammer 21
allein unter Druck steht,- die anderen Kammern des ribscrriittes 72 dagegen nicht.
Der Verlauf der Kammer 2'f ist deshalb_ir. yig. 3 -öesonders herausgezeichnet. Man
kann ihn sich unterteilt denken in die Viertelkreisabschnitte a, b, c und d; Die
.:bschnitte a und c ergeben zusammen genommen ein reines Drehmoment ohne radiale
Kraft, weil ihre Urkungen in radialer Richbung genau entgegengesetzt sind. Dagegen
ergeben die abschnitte b und d zusammen genommen sowohl ein Drehmoment wie auch
eine radial wirkende Kraft. Diese radiale Kraft p greift nun genau entgegengesetzt
zu der Kraft an, die eine erweiternde Wirkung auf den Spalt 2'1/2 hatte und die
angenommene Verlagerung herbeigeführt hat. Somit, tritt durch die Kraft p eine stabilisierende
Wirkung in radialer Richtung ein, d;h. jeder auslenkenden Kraft wird'sofort durch
eine entsprechende Gegenkraft p entgegengewirkt.
-
Das aus den abschnittpaaren a und c wie auch°b und-d insgesamt resultierende
Drehmoment m ist in Fig. 3 ebenfalls eingezeichnet. Es wird im Vergleich zur Kraft
p-umso größer sein, je größer die Steigung der Schraubenkammern gewählt wurde. Da
die Steigung .-und damit auch das Drehmoment jedoch nicht,-unter einen gewissen
Nert gedrückt werden kann, empfiehlt.sich die paarweise Änurdnung von Feldern 11
bis 18 und 21 bis 28 in der Weise, daß äie*symmetrisch zu einer senkrecht zur Achse
liegenden Ebene ausgebildet' sind. Auf diese Weise wird das vom Feld' 21 bis 28
bei einer
Parallelverlagerung des geführten Teils erzeugte Drehmoment
durch ein.-genau gleich großes, aber entgegengesetztes Drehmoment des Feldes 11
bis 18 kompensiert.
-
Sofern also auslenkende Kräfte ausgeschlossen sind, die ein nennenswertes
Kippmoment auf den geführten Teil ausüben (das ist also z.B. schon dann ausgeschlossen,
wenn die Druckkammerfelder-in so großem axialen Abstand zueinander angeordnet sind,
daß die mit den Feldern zusammenarbeitenden Abschnitte des geführten Teils praktisch
nur. noch parallele Versetzungen erfahren können), genügt es, solche Felder paarweise
symmetrisch anzuordnen. Ist jedoch auch noch ein nennenswertes Kippmoment zu erwarten,
genügt ein Paar von Druckkammerfeldern nicht mehr. Es sei z.8. angenommen, daß ein
angreifendes Kippmoment die Spalte 15/5, 11/1, 25/2 und 21/7 :verengt, dagegen
die Spalte.11/5, 15/1, 21/2 und 25/7 erweitert habe,, dann wäre die Druckwirkung
im abschnitt 72 zwar wieder wie in Fig. 3 erläutert, im abschnitt 71 jedoch wäre-nicht
die -Kammer 1'!, sondern die Kammer 15 diejenige mit dem größten Druck. Die Drehmomente
beider Abschnitte 71 und 72 würden sich dann nicht mehr kompensieren, sondern im
Gegenteil addieren und das hieraus resultierende Drehmoment würde zwar dem angreifenden
Kippmoment entgegenwirken, da es aber nicht genau die gleiche Richtung hätte, verbliebe
ein Regt , der eine Instabilität zur Folge hätte. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig,
zwei Paare von je symmetrisch zueinander anöeordneten Feldern 11-18/21-28 und 31-38/41-48
gegenläufig nebeneinander' zu setzen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Dann
nämlich wirkt das aus allen vier Feldern resultierende Drehmoment genau entgegengesetzt
dem angreifenden Kippmoment.
Eine Möglichkeit, die Wirkung des von
den schraubenförmigen Druckkammern ausgeübten Drehmomentes im Verhältnis zur Radialkraft
herabzusetzen:, besteht in einer Verlängerung des am niederdrucltseitigen'Drosselspalt
endenden Stückes der schraubenförmigen Druckkammern durch-ein axiales Fortsetzungsstück,
Die Druckkammern nehmen dann die in FiG. 4 gezeigte ForL9 an. "n die schraubenförmige
Kammer 121 schliesst der sich.axial erstreckende Kammerabschnitt 121e:-ah, der niederdruckseitge
Drosselspalt 121/7--liegt erst am Ende dieses :4bschnittes.-.#us dem Vergleich-
der Fig. 3 und 4- erkennt man leicht, daf sich zu der Kraft p eine gleichgerichtete
Kraft pe aus der Kammerverlängerung 121e-hinzuaddiert, @sodaß der Einfluß des Drehmoments
m-im Vergleich zur Radialkraft p pe anteilmäßig herabgesetzt ist.: Die axiale Übstützung
mittels der Abschnitte 67 bis 6y/6'1 und 62 ist völlig gleichartig mit der der jibschnitte
87 bis 3a/-=31 und 82e Die nachfolgende Erklärungsbeschränkt sich-aus diesem Grunde
auf die erstgenannten- abschnitte: Es sei angenommen, daß der geführte Teil eine
kleine Bewegung aus der Zage der Fig: 1 nach -links ausgeführt hat. Es haben sich
daran also der Spalt 65!'1 zwischen der Hochdruckverteiler-Ringkammer
1 und der Ringkammer 65 wie auch der Spalt 64/6 zwischen der Druckkammer
64- und-der Nederdruckverteler-Ringkammer 6 erweitert, dageöezi der Spalt' 63/6
zwischen der Druckkammer 63 und der iV'iederdruckverteler-Ringkammer 6- wie @ äuch
der "Spalt -66/2 zwischen der Hochdruckverteiler :Ringkammer 2 und der Ringkammer
66 verengt;' .Durch erleichterten Zufluss durch den Spalt 65/1 und erschwerten :Abfluss
durch den Spalt 63/6 wird das Schmiermittel
in der Druckkammer 63
einen höheren Druck haben als in der Druckkammer 64, in der der Zufluß durch den
Spalt 66/2 erschwert und der Abfluß durch den Spalt 64/6 erleichtert ist. Es entsteht
also eine der axial auslenkenden Kraft entgegenwirkende axiale Kraft auf den scheibenförmigen
Teil 69 des geführten Teils. _