DE1775488A1 - Verfahren zur Herstellung von Mehrgleitflaechen-Lagerungen - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR.-ING. WILLY STRUCK PINNEBERG / HOLST. HINDENBURCDAMM 71

Postanschrift, Patentanwalt Dr. W. Struok 2O8O Plnnebero / Holet. Poetfeoh 134

Verfahren zur Herstellung von ^-le it fläch en-Lagerungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrgleitflächen-Lagerungen, insbesondere für von der Fö'rderflüssigkeit gesohmierte Lager von Pumpen, vorzugsweise von Heizungsumwälzpumpen, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Lagerung.

Für die Lager von Pumpenwellen, die von der zu fördernden Flüssigkeit selbst umspült und damit geschmiert werden, sind die verschiedensten Lageraaterialien und Lagerkonatruktionen beka nt und im Gebrauch und haben sich für ciie ve schiedensten Anwendungen auch im allgemeinen gut bewährt.

Besondere Schwierigkeiten ergeben sich immer wieder,

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wenn'die das Lager umspülende und somit schmierende Flüssigkeit Wasser und insbesondere heißes Wasser ist, da dessen Schmierfähigkeit ganz besonders gering ist₀ Man hat für diese schwierigen Betriebsbedingungen bisher häufig Kohlelager, keramische Lager oder Hartmetallager verwendet. Abgesehen davon, daß diese Lager alle verhältnismäßig teuer sind und darum für preiswerte Massenpumpen, wie etwa Heizungsumwälzpumpen für kleinere Heizungsanlagen, nicht verwendet werden können, 'da sie den (iesamtpreis dieser Pumpen unvertretbar erhöhen, haben die Kohle- ' lager beispielsweise den weiteren Nachteil, daß ihre Verschleißfestigkeit gegen mechanische Verunreinigungen infolge Äiefenbildung auf den fe Wellenzapfen unbefriedigend ist und ihre begrenzte Temperaturbeständigkeit ihren Einsatz bei-Heizungsumwälzpumpen lediglich unter Einschränkungen zuläßt. Keramische Lager indessen lassen sich außerordentlich schlecht bearbeiten.)

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und preiswerten Layers mit bestmöglichen Laufeigenschaften auch bei Wasser- und sogar HeißwasserSchmierung«

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein neues Verfahren zur Herstellung von Mehrgleitflächenlagerungen, vorgeschlagen.

An sich sind Mehrgleitflächenlager, bei denen mehrere Keilspalte zwischen " Welle und Lagerschale ausgebildet sind, auch für die Verwendung bei Pumpen bekannt. Solche Lager werden auch in Standardabmessungen, wie beispielsweise Kugellager, fertig zum Einsetzen in das Lagergehäuse gehandelt. Ihre Gleitflachen, die keine kreisrunde Jform aufweisen, müssen zur Erzielung der verschiedenen Keilspalte mit erheblichem Aufwand hergestellt werden, wodurch diese fertig beziehbarer Lager sehr teuer werden und trotz ihrer an sich guten Eigenschaften für die Verwendung preiswerter lieizungsumwälzpumpen nicht geeignet sind. '

iiier setzt nun die Erfindung ein, gemäß der das Verfahren zur Herstellung von Mehr^leitfli-vChenla^-erungen, dadurch wesentlich vereinfacht und verbilligt wird, daß zunächst zwischen dem Außenucifang der Lagerbuchse und dem Iimenuafang des das Lager aufnehmenden Gehäuses auf den Umfang

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verteilte axial verlaufende Stege zum Halten der Lagerbuchse, sowie zwischen den ategen befiiidliche Aussparungen, die einen freien iiaum zwischen Lagerbuchsenaa^enuufang und Lagergehäuseinnenumfang bjiüden, angebracht werden, und daß dann Lagergehäuse und -buchse am Innenbzw. Aiißenuauang bzw. an den Stehen alt einer aolchen Passung versehen werden, aaü durch das Einpressen und durch den Temperatureinfluß ζ. B. des heiisen \7assers bei Heizungsumwälzpumpen, eine Verformung der Lagerbuchse in der weise erfolgt, daß der Innendurchmesser der Lagerbuchse im Bex-eich der Stege kleiner ist als im Bereich der Aussparungen. Durch das Einpressen soll sich also die Lagerbuchse, die von der Bearbeitung her zunächst eine kreissylindrische Beohrung aufweist, so verformen, daß sich von selbst die erwünschten Keüflächen der Lehrgleit- ™ fliichenla^ex-ungen ausbilden.

Wach einem weiteren LIerkmal der Erfindung kann der Innendurchmesser der Lagerbuchse nach dem Einpressen der Buchse in das Gehäuse zunächst wieder in die kreiszyliii'.i'ische Poria gebracht werden, so daß sich die Keüflächen der !.lehrgxeitfxächenla^erung erst und allein unter dem Einfluß der Temperatur des heißen Wassers bei Heizungsumwälzpumpen ausbilden. Auf diese Weise hat man es gut in der Hand, Keüflächen mit gewünschten iveilwinkeln herzustellen.

Bei e .nei nach diesem Verfahren hergestellten Lagerung können die Haltestege für die Bsfestigung der Lag--rOuch.se .an Gehäuse entweder an Innen- M umfang des Lagergehäuses oder aiii jXLienuafang der Lagerbuchse angeordnet sein oder sich auch sowohl am Geli.vuss als auch an der Buchse befinden.

An: zweckmäßigsten hat sich die Anordnung am Auäeiauafang der Lagex-buch.se erv/iesen. '„'erden die btege nämxicli, was wohl als Kornalfall anzusehen ist, da das kosteriiüäiiig au günstigsten ist, an das Lagergehäuse angegossen, uann besteht die Gefahr,daß der Bereich zwischen den Stegen, also die Aussparungen, ..lehr oder weniger .:it l.ernsand ausgefüllt bleibt, der sich beim betrieb der Pumpe un-ontro-liei-bar löst und in die Lajersialte einurin^t und dann die Lager beschädigt, wenn nicht gar aer:;tört. ils dünnte natürxic'.i auoi die Lagor^eu/useboJirung zunächst nüiv.ul ..roisrun'i ije.'ii'boitüt j^rao.i und in einen weiteren ^voui <,.-. ang ...i;. .jln-.r-

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Räumnadel bearbeitet werden,jodaß das Material zwischen den Stegen, also in den Aussparungen, abgetragen wird» Bas ist durch die doppelte Bearbeitung nicht nur verteuernd, sondern hat auch noch den Nachteil, daß eine Verengung dieses Bauteils axia-1 außerhalb des Lagerbuchsenbereichs nicht möglich ist, da die Räumnadel durch die Bohrung axial völlig hindurchgezogen wird, d«, h. der Bohrungsdurchmesser, in den bei·^ spielsweise der Drehrichtungsprüfer eingepreßt wird, muß größer sein als die Räumnadel. Das ist nicht sehr vorteilhaft. Außerdem erscheint es fraglich, ob die beim Räumen stehenbleibenden, die Lagerbuchsen tragenden Stege in dem die Lagerbüchsen aufnehmenden Durohmesser nach der Bearbeitung absolut/zu den übrigen Zeitrierungsdurchmessern des Fumpen- bzw. Hotorpumoengehäuses läuft» Bei der spanabhebenden Bearbeitung der Bohrung mit den angegossenen Stegen ergibt sich das Problem der Bearbeitung mit unterbrochenem Schnitt, was besonders dann nachteilig ist, wenn eine eng tolerierte Bohrung erforderlich ist·

Werden die Lagerbuchsen jedoch mit den entsprechenden Tragstegen am Außenumfang ausgeführt, können die beschriebenen Nachteile vermieden werden. Die Lagerbuchsen können dabei beispielsweise im sogenannten Stranggußverfahren hergestellt werden und dabei mit jedem beliebigen äußeren Profil versehen werden. In diesem Fall ist es außerdem nicht schwierig, die Stege trotz des unterbrochenen Schnitts außen spanabhebend zu bearbeiten, weil Bronze, um die es sioh bei Lagerbuohsenma-'terial meistens handelt, leichter zu bearbeiten ist als etwa das Gußeisen des Gehäuses. Außerdem besteht nicht die Gefahr der Verunreinigung der Oberfläche durch Kernsand. Somit ist bei dieser Lösung die Feinstbearbeitung aer die Lagerbüchsen aufnehmenden kreisförtiii^en Bohrung ohne Schwierigkeiten durchzuführen und die Lagerbuchsen werden im vorher fertig bearbeiteten Zustand in diese Aufnahmebührung eingepaßt. Damit besteht auch die i.öglichkeit, eine Verformung der Lagerbuchsen im Sinne der Ausbildung mehrerer Gleitflüchen durch eine entsprechend. stramme Passung bereits uit dem Einpressen der Lagerbuchse zu erreichen, wodurch auch schon im kalten Zustand der ιιω,ιβ der Kffekt der Lehr^-leitfli.lchen-La^erung erreicht int.

Untersuchungen haben er,;ebeu, ...hi.! 3 i cli die boote i.e i.l i'.t:.üJiennusbildiin,^

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ergibt, wenn eine ungerade Zahl von Stegen, vorzugsweise drei Stege am Umfang vorgesehen sind. Zur Sicherstellung der Flüssigkeitszufuhr zu den ^xiLeilflächen können an der lauffläche der Lagerbuchse in an sich bekannter Yfeise Flüaeigkeitszuführungenuten angebracht sein.

Auf der Zeichnung sind Alisführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lagerung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 ein Mehrgleitfläohenlager handelsüblicher Bauart, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Lagerung mit Stegen am Gehäuse,

Fig. J eine erfindungsgemäße Lagerung mit Stegen an der %

Buchse und
Fig. 4 die Ausbildung der Gleitflächen bei der Lagerung nach

ng. 3.

In Fig. 1 ist mit 21 das Lagegehäuse bezeichnet, und mit 19 die Welle. Bei dem Mehrgleitflächenlager 20 ist deutlich zu erkennen, daß die Lagerechale keine kreisrunde Form aufweist,und somit schwierig zu bearbeiten ist·

Bei der Lagerung nach Fig. 2 sind am Lagergehäuse 13 Stege 15 angebracht, in denen die Lagerbuchse 11 gehalten ist, in welcher die Welle 19 umläuft. Zwischen den Stegen 15 befinden sich Aussparungen 17, in deren Bereich ä die Buchse beim Einpressen in das Gehäuse bzw. unter Temperatureinfluß radial nach außen ausweichen kann·

Bei der Lagerung nach Fig. 3 weist da· Lagergehäuse 12 eine kreisrunde Bohrung auf und die Stege 14 sind an die Lagerbuchse 10 angeformt. Auoh hier befinden sich wieder Aussparungen 16 zwischen den Stegen. In Fig. ist angedeutet, wie sich die Lagerbuchse 10 duroh das Einpressen und/oder duroh die Temperatur der Förderflüssigkeit verformt, so daß sich Keilflächen zwischen der Buchse 10 und der Welle 19 ausbilden. An den Laufflächen der Buchse sind noch die Flüssitfkeitszuführunganuten 1Θ angedeutet·

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Claims (7)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung von iiehrgleitflächenlagerungen, insbesondere für von der Förderflüssigkeit geschmierte-Lager von Pumpen, vorzugsweise von iieizungsumwälzpumoen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst/dem Außenumfang der Lagerbuchse und dem Innenumfang des die Lagerbuchse aufnehmenden Gehäuses auf den Umfang verteilte Stege zum Halten der Lagerbuchse, sowie zwischen den Stegen befindliche Aussparungen, die einen freien Raum zwischen ItagerbucheenaußenuBtfang und Lagergehäuseinnenumfang bilden, augebracht werden, und daß dann Lagergehäuse und -buchse am Innen- bzw. Außenumfang bzw. an den Stegen mit einer solchen Passung versehen werden, daß durch dae Einpressen und/oder Temperatureinfluß eine Verformung der Lagerbuchse in der V/eise erfolgt, daß der Innenäureluaeeeer der Lagerbuchse im Bereich der Stege kleiner ist ale im Bereich der Auesparungen.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Her innendurchmesser der Lagerbuchse nach dem Einpressen der Buchse in dae Gehäuse zunächst wieder in die kreiszylindrische ΪΌπη gebracht wird.

3.) Lagerung hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteetege (15) für die Befestigung der Lagerbuchse am Innenumfang des Lagergehäuees (13) angeordnet sind»

4.) Lagerung hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (1O) ab ihres Außenumfang mit Stegen (14) fpr ihre Befestigung im Gehäuse (12) vereehen ist.

5„) Lagerung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß aa Gehäueeinnenumfang und/oder am Lagerbuofaeenaußenumfang eine ungerade Anzahl von Stegen (14,15) angebracht sind·

6.) Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Ste^'e (14, 15) vorgesehen sind.

7.) Lagerung nach Au5pruch 3 bis 6* dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (10, 11) an ihrer Lauffläche Flussi^keitezuführungsnuten (18) aufweist.

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