DE1675079A1 - Hydrodynamisches Gleitlager - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. HORST AÜER

Anmelder: N. V. Pli.LkS¹ GLOEiLAMPENFABRIEKEN
Akt·: PHI- 2343

Anmeldung voe« 18.MärX 1968

"Hydrodynamisches Gleitlager".

Die Erfindung betrifft ein hydrodynainisohos Gleitlager für durchgehende Well, bei dem in einen wenigstens teilweise duroh ein» Bphäriflche Fläche begrenzten Kohlraum eines Lagerteile» ein wenigstens teilweise kugelfSraiger mit der Welle zusammenarbeitender anderer Lagerteil passt und um den in der NShe der V/ellenachse liegenden gemeinsamen lAittelpunkt der sphuriaehtn fluchen der beiden Lagerteile bowe^bur ist. " ' '

Hydrodynaiaiüche Oleitläü"!' *er ervühnten oogenuniiton o*lbsteinateilenden Art sind bekannt, bei denon sich du3 hydrodynamiucli wirksame Schiaierraittiil, z.B. Cl, zwischen dein mit der Welle zueaauumurbei- tendon Lagerteil und der Welle oder gegöbenonfalla zwischen äit;3un» Läger· teil und einem weiteren auf der Welle befestigten zylindrischem Lagerteil befindet. Dieuu Luger enthalten somit zwei Arte» zur Erhaltung einer Bowcgun^emöglichkeit von aitoinandor xuaummcnurbcitendun FlSchen, d.h. die sphUrisohen FlUchen und die eigentlichen Lugerflächen, die mit dem

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erforderlichen hohen Genauigkeitsgrad bearbeitet sein müssen.

Eine andere Ausfilhrungsforia eines Gleitlagers der eingangs erwähnten Art wird dadurch die Erfindung ermöglicht· Ein derartiges Gleitlager ist zu diesem Zweck gemäss. der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass sich wenigstens im Betrieb des Lagers die hydrodynamisch wirksame Menge des Schmiermittels des Laders zwischen dem einen, hohlen Lagerteil und dem anderen, in diesem bewegbaren, teilweise kugelförmigen, fest mit der ,Welle verbundenen Lagerteil befindet, wobei eine sphärische φ Fläche mindestens eines dieser beiden Lagerteile mit einem ringförmigen Muster von etwas lqxodromisehen flachen Schmiormitteldrucknuten versehen 1st· ■

Beim erfindungsgemassen Luger werden somit sowohl die hydrodynamische Lagerung als auch die selb·teinateilenden Kigenschaften dee Laders durch die Zusammenarbeit der sphärischen und gegebenenfalls an diese grenzenden Lagertt^lflachen erhalten· Dies wird durch den Aufbau und die Erhaltung dos hydrodynamischen Druckes im Schmiermittel mit Hilfe des erwähnten Brucknutenmusters ermöglicht. Die Druckwirkung eines

. solchen Musters beruht auf der eingearbeiten Nutunformgebung. Jiese ist

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derart gestaltet, dasa die tfutenachaen etwa- loxodromisch sind. Duraue ergibt sich für ein derartig, auf einer aphSrisehen Flache angebrachtes Muster, dass die Tangenten in allea Funkion einer solchen Achse nahezu den el^Qichun Winkel mit d'eu relatiTen Gaechvindigkeitsvektor der beiden 'Lagerteile, bilden« Mit einem derartigen Drucknut en lässt sich ein .uu&er mit grosser radialer Tragkraft und &&rin£eil· fleibungsverlusten herstellen· Infolge det sphärischen Form der- zuauumenwirkenden Lagerteilfluchen hat duo lager in. gev/iosor Uinuicht buch eine axiale Tragkraft. In der Viahl dos Schmiermittels gibt, es keine ijoschrunkung. Vorzugsweise dürfte öl oder Fett gewXhlL werden, aber auch «usuer, Graphit oder dergleichen sind geoignet. ·

oomo/om _BAb0BiaiNAL

Das erfindung3gemSsse Lager kann sowohl bei umlaufenden Wellen, d.h. mit stillstehenden ausserem Lugerteil, als auch bei .stillstehenden Wellen, d.h. mit umlaufendem Susserem lagerteil, Verwendung finden. Dabei ist es für eine gute ..irkung eines urucknutenmuetera belanglos, in welchem der beiden Lugerteile das Uuster angebracht ist.

Ein Jrucknutenmuster kann die gunze sphSriaohe LagerflSohe einer der beiden erwähnten Lagerteile einnehmen! in diesem Fall ist die mit dieser Fläche zusammenarbeitende sphärische Fläche des anderen Lagerteile} völlig glatt ausgebildet. Auch können die beiden susammenarbeitenden sphärischen Fluchen auf einen, grossen Teil ihrer in ufellenriohtung gemessenen Lange glatt ausgebildet sein, wobei stets nur ein kurzes

Urucknutenmuster neben der glatten Flaohe in mindestens einem der Lager·

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teile angebracht ist. Deskbar ist auoh, dass «in Lagerteil oder beide Lugerteile in der if She Her Druckseite eines Drucknutennusters einen Hohl· raum enthalt, bzw. enthalten, der als Druckkammer, infolge des Druoka des in ihn durch das Huster eingedrückten Schmiermittels sum Liefern der Laeertröi^kraft beiträgt.

Das erfinduneegemaese Muster kann derartig ausgebildet sein, dass nahezu keine Uachaohnierung, d.h. keine Kachfüllung des Sokalermittelvorrats, erforderlieh- ist* Dies wird dadurch erreicht_# dass etwaige β weggelecktes oder abgeführtes Sohaieruittsl wi«d«r u»t iuiairltts» seite eines Drucknutenmusters zurückgeführt wird· KiBe diesbezügliche zweckmaseißc Ausi'ührun{;eforEi dee Lagers der Erfindung sieht deshalb Tor, dass der mit der umlaufenden ϊ/elle verbundene und mit ihr «anlaufende Lacerteil in der Ii^Ke der ^intrittseeite eines Drucknutensusters mit einer ringförmigen, vom anderen, stilletehendon Lagerteil begrenzten Vorratsk;mmer versehen ist, dio durch einen in einen der beiden Lugerteile lie· genden Kuckfuhrkanal mit einem, von der Ku. min er her betrachtet, jenseits diösen Musters liegenden überflficheriteil dieses Lacerteilea verbunden 1st.

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Dieser liückfuhrkanal kann aus einer Nut in einer der Lagerteilfl&chen oder auoh aus einer Bohrung in einem der Lagerteile bestehen· Duroh die erwähnte Lage und Gestaltung der Vorratskammer wird erreicht« dass bei unlaufender Welle die auftretende Zentrifugalkraft dazu beitragt, da· Schmiermittel zur JSintrittsseite des Drucknutenmusters su führen· Ine* besondere bei hohen Drehzahlen ist infolgedessen immer eine ausreichende 'Jchinieiinittelmenge an dieser Jintrittsseite vorhanden»

Selbstverständlich können bein Lager mehrere Druoknutenmuster Anwendung finden. Eine in dieser Kinsioht günstige Ausführungsform des Lagers enthSlt getnSas der Erfindung zwei mit ihren Druckseiten einander zugewandte Drucknutenmuster, wobei der mit der Welle mit umlaufende Lagerteil in der Nahe der Eintrittsseite jedes dieser Muster eine ringförmige Vorratskammer enthSlt« Ausserdem kann bei einem derartigen Lager in mindestens einer der beiden Lagerteile eine Bohrung vorhanden sein, welche die beiden Vorratskammern verbindet·

Die beiden Drucknutennmeter können sich bei diesem Lager alt ihren Druckseiten aneinander anschlieesen, meistens jedoch 1st schon eine genügende Druckwirkung und eine vSllifj cc schmierte Lace rung sit zwei verhältnisnasoig kurzen Druoknutenmustern, ziwachen denen die sphärischen FlSohen der beiden Lagerteile glatt ausgebildet sind su er* reichen. £e kann auch mindestens einer der beiden Lagerteile einen zwischen den beiden Lruckiiutenaustern liegenden Hohlraum enthalten» Dl· beiden huster können die gleiche Druckkraft aufweisen, oder derart auegebildet werden, di-.sa es ein« Druckkraftdifferona gibt. Auf grund der genannten ^ausnahmen kunn ein Jchmiemittelumlauf entstehen·

Gen-Haο der Erfindung 1st ob weiter in verhfiltnism&saig «in« fticher Weise nöglich, Leckverluste dea Scluuiermitteis nahezu völlig ^u verhindern. Su dit;:i«m Zweck i3t ein« AuafüiiriuigDforn dea Lagers £■>?δ.9« der Erfindung siar?u*t aui.gubildot, d<uia -tindoutona einer d*r b^i^ei. i.^^^%:■-·-

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teile in der Nfihe der von einem Drucknutenmuster abgekehrten ueito einer Vorratskammer ein mit seiner Druckseite bu dieser Kammer hin gerichtetes weiteres ringförmiges Muster aus etwas loxodroaisehen flachen Druoknuten enthält. Bin solches Muster hat eine ausgezeichnete Abdiohtungswirkung»

Ein Ausftlhrung3beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher Beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen sohematischen Schnitt durch eine Ausführungsform des Lagers.

Das dargestellte auf der ./eile 1 angebrachte Lager besteht aus einen, mit Hilfe nicht nlher dargestellter üblicher Mittel, fest aus der Wolle befestigten Lagerteil 2 und oinea Susseren Lagerteil 3» der aus zwei Hälften 4 aufgebaut sein kann« Der Lagerteil 2 1st an Ausaenumfang in wesentlichen U-fSrmig ausgebildet und passt in den durch eine sphärische Fläohe 5 begrenzten Ilohlraua dec Lagerteil· 3*

In der sphärischen Flttche dea Lagerteils 2 sind zwei (sohematisch durch eine gestrioholto Linie angegebene) ringförmige JohraiermitteldruoknutoriQueter 6 derart angebracht, dass ihre durch einen Pfeil angegebene Druckrichtungen zueinander hin gerichtet sind. Zwischen den Mustern 6 iot die FlÄcho 7 dee Lagerteile· 2 gleichfalls sphärisch, judoch glittt ausgebildet« Bpidersoita der Druoknuteneuster 6 befindet sioh eine ringfSraige Vorratskanaer 0·

Das in einer Vorratskamaor 0 vorhandene (A&r besseren Ansohaulichkeihalber nicht dargostellto) Schmiori'lttaX, ζ.θ. Fett oder 01, wird bei unluufamler k/all» 1 durch die Zentrifugalkraft cogen die Fliehe ^rj gepresst und ^laagt dadurch in den Boroich dor tiintrittoeeite der Drucknut*nn.u8Iuj: 6« t'iceo Muster fördern das üohmieraittcl zwischon »ich und der FlKchc 5 hindurch zum Rh.uk. znischeu don ephfirisolion Flüchon ^rj und 7· Dadiiroh oricüjjliohen ülc die hydrud/nun.ischo Wirkung dos Sohjaior-.1a.so uao La^er bei ß^ringen Reibungsverluste*·, ein© grosse

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radiale und auch in gewisser Hinsicht ein· axiale Tragkraft hat·

Beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgem&QBen Laders sind die Vorratkammern θ durch eine in Lagerteil 2 angebrachte Bohrung 9 miteinander verbunden* Sie ermöglicht ein« Uslauf-

strSiaung des Sohniernittols, in den Fallen, in denen di· Uruoknutenauste* 6 beispielsweise infolge unterschiedlicher LSnge und/oder unterschiedlichen Steigungswinkels dor Nuten derart ausgebildet «ind, da·· ihre UruckkrUfte verschieden οind.

βλ . . Dia zwischen den Mustern 6 liegenden aphtrisehen Flftchenteil· 5 und 7 können .e^ebenenf&lls durch in Λοη Lagerteilen 2 oder 3 angebrachte Hohlraune unterbrochen «ein·

An der von der Eintrittsseite der Muster 6 abgekehrten Seit· der Vorratskammern 8 sind beim dargestellten Ausfuhrungsbeispitfl dar ·*» findungsgemSssen Lagers örucknutonmueter IO angabraoht. Di··· haben «ine Dichtungswlrkung, wodurch jchmioraittelleokverluet· nahetu vSillg vermieden werden·

Bei Vurwondune ein«a dünnflüsoife» Sohai«raltt·!· (i.b« Wasser oder dünnes öl) ist es vorteilhaft» die Brucknutenaiueter 10 derart * anzubringen, das3 ihre Eintrittseeiten sioh in einiger Sntfernun« rom Suseoren Rand der zuaaauaenarbeitendea fphtjrisohen Fllohea befinden· Äa· durch wird auch bei stillstehend·» iagtr ta* Abflie«sen ·!*·» d«v*jrti|rtJl· dQnnon Sohmierfluesigkeit w5 it gehend st vinittttt·

In der Zeichnung, lot nur ein und in der Beschriebung sind nur einige Ausführungsboispiole des orfindunc«gea5sien Lagers angegeben· Selbstverständlich sich noch weitere Änderungen in der Ausbildung des erfindungsftemfeson oelbateinstellendon hydrodynamiechon Gleitlagers nehmbar.

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Claims (2)

1. -7- — rat.

   f atantansprflchet

   1« Hydrodynamisch»a Gleitlager für eine durchgehende Welle, sei dem in einen wenigstens teilweise durch eine sphärische Fliehe begrenzten Hohlrau» el«·· Lagerteils ein wenigstens teilweise kugelfSrmiger, sit der Welle zueemeenarbeitender anderer Lagerteil passt und um den in der Nähe der tfellenaohse liegenden gemeinsamen Mittelpunkt der sphärischen Fliehen der beiden Lager· teile bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens im Betrieb des Lagere di·hydrodynamisch wirksame Menge des Schmiermittels des Lagers «wischen dem einen hohlen Lagerteil und dem anderen, in diese» bewegbaren, teilweise kueelf8rmicen, fest mit der Welle verbundenen Lagerteil befindet, wobei eine sphärische Fläche mindestens eines dieser beiden Lagerteile mit einem ringförmigen !.luster von etwas loxodromisohen flaohen Sohmiermitteldrueknuten versehen 1st.
2. 2. Gleitlager nuch Anspruch 1 für eine umlaufend· Welle, daduroU gekennzeioh· net, dass der mit der Welle verbunden· und mit ihr umlaufend« Lagerteil in der Nähe des Eintrittsseite eine· Druoknutenmusters mit einer ringförmigen, vom anderen stillstehenden Lagerteil begrenzten Vorratskammer versahen iet, die durch einen in einem der beiden Lagerteile Buakfuhrkanal alt eines, von der Kammer her betrachtet, jenseits dl···· kustera HtfendM Otorfl&oh·*» teil dieses Lagerteile verbunden 1st·

   3· Gleitlager nach iOiSpruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass swei mit ihren Druckseiten einander zugewandte j>rucknutenmueter vorhanden sind, wobei der mit der Welle mit umlaufende Lagerteil in der H&he des Bintrittsseite Jedes dieser Muster eine ringförmige Vorratakumner enthClt.

   4* Gldilager nach Anspruch 3t dadurch gukennzeiohnet, dass in mindestuns einem der beiden Lagerteile eine Bohrung vorhanden ist, welohe die beiden Vorratokumraern verbindet»
   ^). Gleitlager nach oinem der iinsprüohu 2 bis 4, dadurch gekennselehnet,

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   BADORlGtNAL

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   dan aindcotcno einer der beiden Lafcerttile in der Sähe der ron einem Druoknutennmster abgekehrten Seite einer Vorratskammer ein mit seiner Druckseite tu dieaor Kammer hin gerichtetes weiteres ringfSruigee Muster τοη etwas lozodronisehen flachen Drucknuteu euthElt.'