DE2013251A1

DE2013251A1 - Lager

Info

Publication number: DE2013251A1
Application number: DE19702013251
Authority: DE
Inventors: Jacobus Pieter Emmasingel Eindhoven Reinhoudt (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-04-05
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1970-10-15
Also published as: CA927456A; AT295252B; BE748514A; SE344797B; GB1309595A; JPS4841169B1; CH506726A; ES378211A1; US3724918A; FR2042881A5; NL6905357A

Description

PHN. 3981 JW / WJM.

F.-!. EÜPFEHMANN

Ffllen'anwalt ■ -

Anme:der: -M,V,?ll\ilpS< Glosfc.:.^. iubriekan

Akte No. -PHH- 5981 Anmeldung vom: 18 .MärZ 1970

"Lager".

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager mit einer Welle und einer Büchse, wobei eines von beiden ein drehbares Und das andere ein stillstehendes Lagerelement bildet, wobei sich eine Vorratskammer für ein Schmiermittel hauptsächlich im drehbaren Lagerelement befindet, welches Schmiermittel bei Drehung.unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft in einer von der Welle abgewandten Richtung gedrängt wird, und welche Vorratskammer sich neben zusammenarbeitenden Lageroberflächen des Lagere befindet·

Es ist bekannt, eine Vorratskammer für ein Schmiermittel, wie beispielsweise Fett oder öl^ im drehbaren Wellenteil eines Lagers vorzusehen. Bei Drehung der Welle wird das Schmiermittel Infolge der Zentrifugal-

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kraft in einer von der ¥elle abgewandten Richtung gedrängt. Das Schmiermittel gelangt bei dieser bekannten Ausführung dann im spiralförmige Pumprillen, die das Schmiermittel zwischen die auf einer Seite der Vorratskammer liegenden zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängen. Wenn Schmiermittel aus der Vorratskammer fliesst, entsteht in dem in der Nähe der Mittellinie der Welle liegenden Teil der Vorratskammer ein Uftterdruck, der eine weitere Zufuhr von Schmiermittel zum Lager verhindern kann.

Die Erfindung bezweckt, ein Lager zu schaffen, bei dem die genannten Schwierigkeiten Jöicht auftreten, so dass eine ausreichende Zufuhr von Schmiermittel zum Lagerspalt immer gewährleistet ist. Dazu ist nach der Erfindung zwischen dem zur Wellenmittellinie gerichteten Teil der Vorratskammer und der Atmosphäre ausserhalb des Lagers eine offene Verbindung vorgesehen. Verschleiss des Lagers infolge unzureichender Zufuhr von Schmiermittel wird nun nicht mehr auftreten können.

Bei bekannten Lagern mit einer Vorratskammer für das Schmiermittel sind an der von den zusammenarbeitenden Lageroberflächen abgewandten Seite Dichtungselementen vorgesehen, damit ein Weglecken des Schmiermittels im Betrieb nach aussen vermieden wird* Zur Vermeidung übermässiger Reibungsverluste sind diese Dichtungselemente vorzugsweise als spiralförmige Pumprillen ausgebildet, die eine Pumpwirkung in Richtung der Vorratskammer aufweisen. Mit diesen Pumprillen kann es jedoch in bestimmten Fällen

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schwierig sein, ein Weglecken von Schmiermittel völlig zu vermeiden. Damit nun im Betrieb das Weglecken von Schmiermittel absolut vermieden wird, besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung die von den Lageroberflächen abgewandte Seite der Vorratskammer aus einem an der Büchse vorhandenen Flansch, der bis in die NÜhe der Welle ragt, aber eine offene Verbindung mit der Aussenseite des Lagers zulässt. Ein derartiges Lager ist für Dauerbetrieb gemeint. Die etwaige Zufuhr von Schmiermittel zum Lagerspalt sowie die Dichtung weiden durch die Zentrifugalkraft erhalten.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist nach der Erfindung die Vorratskammer zwischen dem Flansch und einem verdickten Teil der Welle gebildet, wobei wenigstens ein Teil des verdickten Teils der Welle eine der Lageroberflächen bildet.

Bei einer anderen Äusführungsform enthält die Welle nach der Erfindung einen flanschfÖrmigen Teil, wobei die Vorratskammer zwischen dem Flansch der Büchse und dem flanschförmigen Teil der Welle gebildet ist, und wobei auf diesem flanschförmigen Teil der Welle oder auf dem ihm gegenüberliegenden Teil der Büchse ein spiralförmiges Rillenmuster vorhanden 1st, das bei Drehung des drehbaren Lagerelementes Schmiermittel In Richtung der zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängt.

Es kann weiter Vorteile bieten, wenn nach der Erfindung die Welle einen flanschförmigen Teil enthält

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und die Vorratskammer zwischen zwei Flanschen in der Büchse vorgesehen ist, von denen sich einer an den flanschförmigen Teil der Welle anschliesst, wobei im letzteren Flansch an einer von der Welle entfernten Stelle wenigstens eine Durchlassöffnung für das Schmiermittel zu den Lageroberflächen vorhanden ist, und wobei auf dem flanschförmigen Teil der Welle oder auf dem ihm gegenüberliegenden Teil der Büchse ein spiralförmiges Rillenmuster vorhanden ist, das bei Drehung des drehbaren Lagerelementes Schmiermittel in Richtung der zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird mit Vorteil die Büchse das drehbare Lagerelement bilden. Als drehbares Lagerelement kann jedoch auch die Welle gewählt werden, wobei dann bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung auf der Welle eine ringförmige Vorratskammer vorgesehen ist, in der Schmiermittel für die Lageroberflächen vorhanden ist, in welcher Vorratskammer an der von der Welle abgewandten Seite und in der Nähe des Flanschendes eine öffnung vorhanden ist, während in der Ausnehmung der Büchse ein im Querschnitt winkelförmige-s Element angeordnet ist, dessen einer Schenkel einen bis in die Nähe der Welle ragenden Flansch bildet, während an der Ausseiiseite der ringförmigen Vorratskammer oder auf dem gegenüberliegenden Teil der Büchse ein spiralförmiges Rillpiiniustor vorhanden ist, das bei Drehung der Welle Sohmiermiiiöl in Richtung der zusammenarbeitenden Lngeroborfl Solion (h-äiigt.

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Sowohl die ringförmige Vorratskammer als auch das im Querschnitt winkelförmige Element kann nach der Erfindung aus Kunststoff bestehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Vorratskammer nach der Erfindung in der Welle vorgesehen, wobei die Vorratskammer an einer in der Nähe ihres Bodens liegenden Stelle durch eine Bohrung mit der Aussenseite des Lagers verbunden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig, 1 eine erste Ausführungsform des Lagers, wobei die Büchse drehbar ist,

Fig. 2 und 3 einen Teil von Lagern mit drehbarer Büchse, in der sich die Vorratskammer befindet,

Fig. 4 einen Teil eines Lagers, wobei die Welle drehbar ist und die Vorratskammer aus einem auf der Welle vorhandenen ringförmigen Element besteht,

Fig. 5 und 6 weitere Ausführungsformen eines Lagers mit einer drehbaren Welle.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Lagers mit einer Welle 1 und einer Büchse 2. Die zusammenarbeitenden Lageroberflächen sind durch 3 bzw. 4 angedeutet, wobei die Lageroberfläche 3 aus einem verdickten Teil 5 der Welle liegt, Eine Vorratskammer 6 für ein Schmiermittel 7 v±e Fett oder öl, 1st zwischen dem dünnen Wellenteil 1 und der Büchse 2 gebildet. Diese Kammer 6 ist an einer Seite

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durch einen Flansch 8 der Büchse 2 begrenzt, welcher Flansch eine offene Verbindung 9 zwischen der Kammer und der Aussenseite des Lagers offen lässt.

Bei Drehung der Büchse 2 wird das Schmiermittel infolge der Zentrifugalkraft in einer von der Welle abgewandten Richtung gedrängt werden, so dass der Lagerspalt zwischen den Lageroberflächen 3 und h immer mit Schmiermittel gefüllt bleiben wird. Infolge der offenen Verbin-P dung 9 wird in der Vorratskammer 6 kein Unterdruck entstehen können, trotz der Tatsache, dass Schmiermittel aus der Vorratskammer zum Lagerspalt fliesst. Eine Zufuhr von Schmiermittel zum Lagerspalt ist somit immer gewährleistet, so dass Verschleiss oder Festlaufen des Lagers absolut vermieden wird.

Das Lager nach Fig. 1, wie auch die Lager nach den weiteren Figuren, wird vorzugsweise für Dauerbetrieb verwendet. Obschon zwischen der Kammer 6 und der Aussenseito des Lagers keine Dichtung vorhanden ist, ist wegen der günstigen Formgebung und die Zentrifugalwirkung auf das Schmiermittel jedes Weglecken von Schmiermittel zur Aussonseite dos Lagers ausgeschlossen. Das Lager kann daher mit Hilfe dor einmal angebrachten Schmierinittelmengß sehr lange im Botrieb sein. Wenn als Schmiermittel Fett verwendet wird, ist auch ein nicht kontinuierlicher Betrieb ohne Nachsclimierung mögLich, ohne dass ein Weg-1ecken auftritt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine

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grössere Vorratskammer für das Schmiermittel vorhanden ist. Die Welle 11 enthält dazu einen Flansch 15· Ein · Flansch 18, der beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter Bolzen an der Büchse 12 befestigt ist, weist eine, offene Verbindung 19 zwischen der Vorratskammer 16 und der Aussenseite des Lagers auf. Bei Drehung der Büchse wird das Schmiermittel infolge der Zentrifugalkraft in der von der Welle abgewandten Richtung gedreht. Auf dem Flansch 15 sind untiefe spiralförmige Rillen 20 vorgesehen, die nur schematisch dargestellt sind und eine Pumpwirkung auf das Schmiermittel in Richtung des Lagerspaltes zwischen den zusammenarbeitenden Lageroberflächen 13 und i4 ausüben. Die Wirkungsweise dieses Lagers entspricht der des in Fig 1 beschriebenen Lagers. Durch die grössere Vorratskammer kann dieses Lager noch länger im Betrieb sein, ohne dass eine Nachschmierung erforderlich ist.

Fig. 3 zeigt ein Lager, das dem Lager nach Fig. nahezu entspricht und bei dem im wesentlichen dieselben Bezugszeichen verwendet sind· Die Vorratskammer. 16 ist nun jedooh zwischen zwei Flanschen 18 und 21 eines mit der Büchse 12 verbundenen Körpers 22 gebildet. Im Flansch 21 ist eine öffnung 23 vorhanden, durch die das Schmiermittel TV in Richtung der Lageroberflächen 13 und 14 gedrängt werden kann. Die spiralförmigen Pumprillen 20 sind in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform in der Büchse 12 vorgesehen, statt im Flansch I5» wie dies in Fig. 2 der Fall war; für die Pumpwirkung macht dies aber keinen Unterschied.

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Die in den Fig. 4, 5 und 6 zu beschreibenden Ausführungsformen sind zum Gebrauch eines Lagers mit drehender Welle gemeint, dies im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3> wobei die Büchse rotierbar ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 sind zwei ringförmige Teile 41 und 42 klemmend auf die Welle 31 geschoben. Die ringförmigen Teile 41 und 42, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, bilden die Vorratskammer 36, in der sich das Schmiermittel 37 befindet. Im Teil 41 sind in der Nähe der Welle eine oder mehrere Bohrungen 43 vorhanden; an der Aussenseite der ringförmigen Teile ist ein Spalt 44 gebildet. In einer Ausnehmung der Büchse 32 ist ein im Querschnitt winkelförmiges Element 45 angeordnet, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Ein Flansch 38 dieses Elementes 45 lässt eine offene Verbindung 39 frei.

Bei Drehung der Welle 31 wird das Schmiermittel 37 infolge der Zentrifugalkraft in den Spalt 44 gedrängt. Wenn es einen Mangel an Schmiermittel im Lagerspalt gibt, tritt Nachschub von Schmiermittel aus der Vorratskammer auf. Dabei sorgen zugleich spiralförmige Transportrillen 44 für die Zufuhr von Schmiermittel zu den Lageroberflächen 33 und 34. Der auf dem Ring 4i vorhandene Teil der Transportrillen ist als zusätzliche Dichtung von Schmiermittel wirksam. Infolge dor offenen Verbindung 39 und- der Bohrung 43 wird in der Vorratskammer 3o kein Unterdruck 011tstollen, wenn Schmiermittel weggeführt wird, so (liiHH eine gute Zufuhr von Schmiermittel zum Lagorspa 1 t

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gewährleistet ist.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Welle 51 einen verdickten Teil 55 hat. Die Büchse 52 ist mit einem Flansch 58 versehen» der eine offene Verbindung 39 zwischen der Vorratskammer 56 und der Aussenseite des Lagers zulässt. Die Kammer56 ist im verdickten Teil der Welle gebildet, der ein ringförmiges Element 6'0 enthält. Die Wirkungsweise dieses Lagers dürfte nach den beschriebenen Ausfuhrungsformen einleuchten, dem Spalt zwischen den Lageroberflächen 53 und ^h wird immer genügend Schmiermittel zugeführt.

Zum Schluss zeigt Fig. 6 eine Ausführungsform, bei der die Vorratskammer 66 als ringsherumlaufende Rille in der drehbaren Welle 6t vorgesehen ist. Durch Bohrungen 70 und 71· steht die Vorratskammer 66 für das Schmiermittel 67 mit der Aussenseite des Lagers in offener Verbindung. Das infolge der Zentrifugalkraft in Richtung der Büchse 62 gedrängte Schmiermittel 67 wird nötigenfalls durch sehraubenlinienförmige Transportrillen 69 zum Spalt zwischen den Lageroberflächen 63 und 6k geführt. Schraubenlinienf örmige Rillen 68 dienen als Dichtung, damit ein Weglecken von Schmiermittel nach aussen vermieden wird.

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Claims

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1.) Lager mit einer Welle und einer Büchse, wobei eines von beiden ein drehbares und das andere ein stillstehendes Lagerelement bildet, wobei sich eine Vorratskammer für ein Schmiermittel hauptsächlich im drehbaren Lagerelement befindet, welches Schmiermittel bei Drehung unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft in einer von der

^ Welle abgewandten Richtung gedrängt wird, und welche

Vorratskammer sich neben den zusammenarbeitenden Lageroberflächen des Lagers befindet, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zur Wellenmittellinie gerichteten Teil der Vorratskammer und der Atmosphäre ausserhalb des Lagers eine offene Verbindung vorgesehen ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Lageroberflachen abgewandte Seite der Vorratskammer aus einem an der Büchse vorhaiidenoii Flansch besteht, der bis in die Nähe der Welle ragt, aber eine

" offene Vorbindung mit der Aussenseite dos Lagers zulässt.

3» Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- t zeichnet, dass die Vorratskammer zwischen dem Flansch und einem verdickten Toil dor Welle gebildet ist, wobei wenigstens οin Teil des verdickton Toils tier Welle eine der Lagoroberflächon bildet.

H. Lager nach Anspruch 1 oiler 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wolle einen flanschförmigen Teil enthält, wobol die Vorratskammer zwischen ilen» Flansch der Büchse und dom flanschförmigen Teil der Wolle gebildet

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ist, und wobei auf diesem flanschförmigen Teil der Welle oder auf dem ihm gegenüberliegenden Teil der Büchse einen spiralförmiges Rillenmuster vorhanden ist, das bei , Drehung des drehbaren Lagerelementes Schmiermittel in Richtung der zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängt. 5· Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die "Welle einen flanschförmigen Teil enthält, und die Vorratskammer zwischen zwei Flanschen- in der Büchse vorgesehen ist, von denen sich einer an den flanschförmigen Teil der Welle anschliesst, wobei im letzteren Flansch an einer von der Welle entfernten Stelle wenigstens eine Durchlassöffnung für das Schmiermittel zu den Lageroberflächen vorhanden ist, und wobei auf dem flanschförmigen Teil der Welle oder auf dem gegenüberliegenden Teil der Büchse ein spiralförmiges Rillenmuster vorhanden ist, das bei Drehung des drehbaren Lagerelementes Schmiermittel in Richtung der zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängt.

6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle eine ringförmige Vorratskammer vorgesehen ist, in der Schmiermittel für die Lageroberflächen vorhanden ist, in welcher Vorratskammer an der von der Welle abgewandten Seite und in der Nähe des flanschendes eine öffnung vorhanden ist, während in der Ausnehmung der Büchse ein im Querschnitt winkelförmiges Element angeordnet ist, dessen einer Schenkel einen bis in die Nähe der Welle ragenden Flansch bildet, während an der Aussenseito der ringförmigen Vorratskammer oder auf dem gegen-

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überliegenden Teil der Büchse ein spiralförmiges Rillenmuster vorhanden ist, das bei Drehung der" ¥elle Schmiermittel in Richtung der zusammenarbeitenden Lageroberflächen drängt.

7· Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet» dass die ringförmige Vorratskammer sowie das im Querschnitt winkelförmige Element aus einem Kunststoff besteht.

^ 8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorratskammer in der Welle vorgesehen ist, wobei die Vorratskammer an einer in der Nähe ihres Bodens liegenden Stelle durch eine Bohrung mit der Aussenseite des Lagers in Verbindung steht.

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