DE2042077B2 - Radiallagerung einer Welle mit einem Wälzlager und einem dynamischen Gleitlager - Google Patents

Description

kupplung (42) angeordnet ist. einer ringförmigen, die Welle umgebenden Gleitbuchse angeordnet ist, deren innere Ringfläche zu-

ao sammen mit der benachbarten Wellenoberfläche ein

Gleitlager bildet. Bei dieser bekannten Lagerung sind

zwischen der Gleitbuchse und dem drehfesten Lagerteil eine Bremse zum Festhalten der Gleitbuchse und zwischen der Welle und der Gleitbuchse eine Kupp-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radiallage- »5 lung zum drehfesten Verbinden der Gleitbuchse mit

rung einer Welle mit einem Wälzlager und einem dy- der WeUe vorgesehen. Über besondere Schaltmittel

namischen Gleitlager, bei der das Wälzlager bei zur werden die Kupplung und die Bremse elektromagne-

Schmierfilmbildung im Gleitlager nicht ausreichen- tisch oder auf andere Weise von außen derart gesteu-

den Drehzahlen und das Gleitlager bei darüberlie- ert, daß bei langsamen Drehzahlen der Welle die

genden Drehzahlen die drehbare Lagerung der Welle 30 Gleitbuchse fest mit der Welle gekuppelt ist und die

gegenüber einem drehfesten Teil der Lagerung über- Lagerung somit vom Wälzlager übernommen wird,

nimmt. während dann bei höheren Drehzahlen die Gleit-

Das Wälzlager stellt eine auf den verschiedensten buchse durch die Bremse angehalten wird und die

Gebieten der Technik häufig verwendete Lagerart Lagerung der Welle bei gelöster Kupplung in dem

dar. Wälzlager sind jedoch nur bedingt für extreme 35 zwischen der Welle und der Innenfläche der Gleit-

Anwendungsfälle geeignet, weil Schmierprobleme, buchse gebildeten dynamischen Gleitlager erfolgt.

Vibrationen und andere ähnliche Beschränkungen Zweck einer solchen Radiallagerung ist es, sicherzu-

dics verhindern. Sie werden aber nach wie vor im stellen, daß das für hohe Drehzahlen vorteilhafte dy-

Bereich relativ niedriger Drehzahl und niedriger namische Gleitlager erst dann wirksam wird, wenn

Temperatur im weiten Umfange verwendet. 40 die Drehgeschwindigkeit der Welle einen zur

Bei höheren Drehzahlen werden vielfach dynami- Schmierfilmbildung im Gleitlager ausreichenden

sehe Gleitlager verwendet. Diese weisen im allgemei- Wert erreicht hat.

nen zwei Elemente auf, nämlich ein drehfestes und Diese Aufgabe liegt auch der vorliegenden Erfin-

ein bewegliches Element, wobei zwischen diesen bei- dung zugrunde. Abweichend vom Bekannten wird sie

den Elementen ein bestimmter Spalt vorgesehen ist. 45 bei einer Radiallagerung der eingangs geschilderten

Dieser Spalt ist mit einem Strömungsmittel gefüllt, Art dadurch gelöst, daß der Außenlaufring des auf

das unter dynamischen Bedingungen einen tragenden der Welle angeordneten Wälzlagers den umlaufenden

Schmierkeil bildet, der einen direkten Kontakt zwi- Teil des als vorbelastetes Folienlager ausgebildeten

sehen dem beweglichen und dem drehfesten Element Gleitlagers bildet und daß zwischen der Welle und

verhindert. 50 dem Außenlaufring eine auf diesen ab einer vorbe-

Zu den bekannten dynamischen Gleitlagern gehö- stimmten Drehzahl einwirkende Fliehkraftkupplung

ren auch solche, bei denen als Gleitelemente die- angeordnet ist.

nende Folien in den Raum zwischen den Lagerele- Ebenso wie die letztgenannte bekannte Lagerung menten eingesetzt sind. Die Folien sind so angeord- bietet die Erfindung den Vorteil eines dynamischen net, daß sie durch hydrodynamische Kräfte ausge- 55 Gleitlagers mit einer geringen Abnutzung im niedrilenkt werden. Sie begünstigen die hydrodynamische gen Drehzahlbereich. Im Gegensatz zur bekannten Schmierkeilbildung und ergeben auch eine bessere Lagerung sind bei der Erfindung jedoch keine aufArbeitsweise unter extremen Lastbedingungen, bei wendigen Steuereinrichtungen erforderlich, wodurch denen normale Lager bereits beschädigt werden die Lagerung wesentlich vereinfacht und verbilligt (USA.-Patentschrift3 215 480). 60 wird.

Dynamische Gleitlager und ebenso dynamische Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung

Folienlager sind für einen Betrieb bei hohen Dreh- mit der Figur an Hand eines Ausführungsbeispiels nä-

zahlen bestimmt, nicht jedoch für einen Betrieb bei her erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine

niedrigen Drehzahlen, wie sie sich bei Inbetrieb- Radiallagerung, bei der ein Wälzlager, bestehend aus nähme oder Abschalten einer Maschine ergeben. 65 dem inneren Laufring 30, den Wälzkörpern 32 und

Diese Lager sind nämlich nicht in der Lage, die nor- dem äußeren Laufring 34, mit dem inneren Laufring

malen Lagerbelastungen bei niedrigen Drehzahlen 30 direkt auf einer Welle 36 befestigt ist. Der äußere

aufzunehmen und unterliegen einer sehr starken Ab- Laufring 34 bildet zusammen mit der vorbelasteten

Folie 38 und der äußeren Lagerschale 40 ein dynamisches Folienlager. Am inneren Laufring 30 ist eine Fliehkraftkupplung 42 vorgesehen, welche einen U-förmigen Federbügel 44 aufweist, der auf dem inneren Laufring 30 befestigt ist und ein Fliehgewicht 46 trägt, das in der Nähe eines Bremskissens 48 angeordnet ist, das an dem äußeren Laufring 34 befestigt ist. Das Fliehgewicht 46 und die Steifigkeit des Federbügels 44 sind dabei so gewählt, daß die Kupplung bei geringen Drehzahlen ausgerückt ist und nur der innere Laufring 30 des Wälzlagers mit der Welle 36 umläuft, während der äußere Laufring,34 stülsteht. Die drehbare Lagerang erfolg, also aUe-in übe das Wälzlager. Bei einer vorbestimmten Drehzahl der Welle 36 kommt das Fliehgewicht 46 nut dem äußeren Laufring 34 über das ******* ,8 m Eingriff, so daß der äußere Laufring 34 von der Se mitgenommen, das Wälzlager ausgeschaltet und das Folienlager eingeschaltet wird. Auf diese Weise wird die Welle ab der vorbestimmten Drehzahl von Luft bzw. einem anderen Strömungsmittel getragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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nutzung, wenn sie bei niedrigen Drehzahlen betrie-

Patentanspruch- ^ben werden, da dort eine Schmierfilmbildung nicht

mehr möglich ist und die Lagerteile bzw. Lagerele-

Radiallagerung einer Welle mit einem Wälzla- mente in direktem Kontakt gegeneinander reiben,

ger und einem dynamischen Gleitlager, bei der 5 Durch die Verwendung von Folien können zwar

das Wälzlager bei zur Schmierfilmbildung im diese Probleme des direkten LageroberPächenkon-

Gleitlager nicht ausreichenden Drehzahlen und taktes beim Einschalten und Ausschalten vermindert

das Gleitlager bei darüberliegenden Drehzahlen werden, sie werden jedoch auch bei diesen Lagern

die drehbare Lagerung der Welle gegenüber nicht vollständig beseitigt. Es wirken bei fehlendem

einem drehfesten Teil der Lagerung übernimmt, io tragendem Schmierfilm immer noch erhebliche Kräfte

dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Folien ein, durch die diese beschädigt oder

Außenlaufring (34) des auf der Welle (36) an- aus ihrer Befestigung gelöst werden können,

geordneten Wälzlagers den umlaufenden Teil des Zur radialen Lagerung von Wellen ist es weiterhin

als vorbelastetes Folienlager ausgebildeten Gleit- bekannt, zwischen einem festen Lagerteil und einer

lagers bildet und daß zwischen der Welle und 15 Welle zugleich ein Wälzlager und ein dynamisches

dem Außenlaufring (34) eine auf diesen ab einer Gleitlager anzuordnen, wobei das Wälzlager zwi-

vorbestimmten Drehzahl einwirkende Fliehkraft- sehen dem drehfesten Lagerteil und der Außenfläche