DE2166794C2 - Spiralrillenlager mit einem elastisch verformbaren Lagerteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spiralrillenlager nach dem Oberbegriff dts Patentanspruches 1.

Gleitlager mit nichtz^Iindris- 'ten Gleitflächen gewinnen zunehmend an Bedeutung, da mit dieser Kategorie von Lagern die höchsten Tragzf^len für hydrodynamische Lager erzielt werden können. Alle dem Stand der Technik zugehörigen Lager mit nach innen führenden Rillen, sogenannte Ringrillenlager, sind entweder mit öl oder mit Fett geschmiert. Es besteht ein Bedürfnis, Lager mit hydrodynamischer Tragfunktion auch für Flüssigkeiten geringer Viskosität oder auch für Gase herzustellen. Theoretisch läßt sich jedes hydrodynamische Lager für jedes Schmiermittel auslegen. In der Praxis stehen der Auslegung jedoch prinzipielle Schwierigkeiten entgegen, denn mit abnehmender Viskosität muß auch der Schmierspalt, das ist der Abstand zwischen den Gleitpartnern, kleiner werden. Im praktischen Beispiel werden die Beträge so klein, daß sie mit wirtschaftlich vertretbaren Fertigungsmethoden nicht hergestellt werden können, oder aber bei der geringsten Temperaturänderung so große Differenzen erfahren, daß die so entstehenden Spalte wesentlich größer sind, als die zur Erzeugung eines hydrodynamischen Tragfilmes erforderlichen Spalte.

In der DE-AS 22 10 979 ist bereits ein Spiralrillenlager der gattungsgemäßen Art vorgeschlagen, welches die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist und bei dem plane, konvexe oder konkave Flächen vorgesehen sind, die eine elastische Verformbarkeit in einem solchen Maße zulassen, daß sie sich unter dem Einfluß des Druckes der schmierenden Flüssigkeit so weit verformen, daß der zur Aufrechterhaltung des hydrodynamischen Fördereffektes erforderliche enge Schmierspalt entsteht oder erhalten bleibt. Es spielt dabei keine Rolle, ob die konkave oder die konvexe Fläche verformbar ausgebildet ist. Zur Unterstützung des beschriebenen Effektes ist dabei insbesondere vorgesehen, daß die dem Schmierspalt abgewandte Oberfläche des verformbaren Lagerteiles einen Raum einschließt, der mit den Druck aufbauenden Rillen des Spiralrillenlagers kommuniziert

Das vorstehend beschriebene Spiralrillenlager (DE-AS 22 10 979) hat sich im Prinzip durchaus bewährt, insbesondere dann, wenn die Oberflächen der sich im Anlauf berührenden Gleitpartner aus Werkstoffen höherer Härte und vorteilhaften Gleitverhaltens bestehen, so daß also während des Anlaufens, so lange sich noch kein tragender Schmierfilm gebildet hat, die Werkstoffe nicht miteinander verschweißen oder verhaken können, wobei sich vorzugsweise galvanisch aufgebrachte Schichten aus Gold oder einem korrosionsbeständigen Nichtedelmetall als besonders geeig- M net erwiesen haben, in die während der Behandlungsdauer im galvanischen Bad Pulver sehr harter Körper, vorzugsweise Wolframkarbid, Titankarbid oder Borkarbid, eingelagert wurden. Auch hat sich für Flüssigkeiten mit nicht zu harten Beimischungen Glas als geeigneter Werkstoff erwiesen.

Das Spiralrillenlager nach der DE-AS 22 10 979 hat sich jedoch noch nicht als vollständig befriedigend erwiesen, weil das verformbare und das starre Lagerteil dann, wenn in dem hinter dem andrückbaren Lagerteil angeordneten Raum kein Druck herrscht also insbesondere beim Anlaufen, an unzuträglichen Stellen miteinander in Kontakt kommen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein

Spiralrillenlager der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem eine einwandfreie Lastaufnahme bei nicht in Betrieb befindlichem Spiralrillenlager gewährleistet ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Dabei zeigt

Fig. 1 ein Spiralrillenlager mit pianer Gleitfläche im Schnitt;

F i g. 2 ein Spiralrillenlager mit einem konkaven und einem konvexen Lagerteil;

F i g. 3 ein konisches Lager.

F i g. 1 zeigt ein Ringrillenlager mit planer Gleitfläche im Schnitt Der Läufer 1 wird vom Stator 8 abgestützt. Der Ring 3 nimmt die Auflagekräfte bei nicht in Betrieb befindlichem Lager auf und besteht aus einem Material mit guten Gleitelgenschaften. Die Membran 4 erzeugt so mit dem Läufer 1 den hydrodynamischen Schmierspalt 6. Durch die Öffnung 5 dringt Schmiermittel in den Hohlraum 7, so daß die Membran 4 gegen den Läufer 1 gedrückt wird, da der Druck im Zentrum des Spaltes 6 höher ist als an den Seiten.

Fig.2 zeigt ein konkaves Lagerteil 31, welches mit einem als Kugel ausgebildetem konvexen Lagerteil 30 zusammenarbeitet. Das konkave Lagerteil 31. welches vorteilhaft aus Polytetrafluoräthylen besteht, dient zur Erzeugung eines Förderstromes, der im Polbereich 35 einen hohen Druck aufbaut Im Polbereich 35 ist ein Ring 36 aus hartem Werkstoff, z. B. aus Karbiden, Oxiden oder Nitriden, vorgesehen, der die Kugel abstützt, wenn das Lager außer Betrieb ist. Ein Kanal 38 stellt die hydraulische Verbindung zwischen dem Spaltbereich 37 und dem Polbereich 35 her.

Fig.3 zeigt ein konisches Lager, welches aus dem Lagerzapfen 72 und der Lagerbuchse 71 besteht. Die Lagerbuchse ist in ihrer Wandstärke im Bereich des

kleineren Durchmessers 74 dünner als im Bereich der Peripherie 75 ausgebildet Der Faltenbalg 76 überträgt den sich im Raum 70 bildenden Überdruck auf die im Raum 77 befindliche Flüssigkeit Der Lagerzapfen 72 liegt bei Stillstand auf dem Gleitring 78 auf, während er im Lauf abhebt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Spiralrillenlager mit zwei den Ugerspalt bildenden Lagerteilen, welche einander zugekehrte, die Belastung aufnehmende Rotationsflächen aufweisen und von denen eines mit seiner dem Lagerspalt abgekehrten Seite wenigstens teilweise einen Hohlraum begrenzt, in dem der im Lagerspalt erzeugte Druck aufrechterhalten wird, der dieses Lagerteil an das andere Lagerteil andrückt, wobei dieses andrückbare Lagerteil durch den Lagerdruck elastisch verformbar an das andere Lagerteil anpaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb oder innerhalb des verformbaren Lagerteils (4,31,71) ein Ring (3,36,78) vorgesehen ist, dessen dem anderen Lagerteil (I₁ 30, 72) zugekehrte Fläche einen Sitz für dieses bildet, wenn in dem hinter dem andrückbaren Lagerteil angeordneten Raum kein Druck herrscht.

2. Spiralrillenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36, 78) im Hohlraum angeordnet ist

3. Spiralrillenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36) aus einem harten Werkstoff, z.B. einem Oxid, Karbid oder Nitrid, besteht