DE2210939B2 - Gleitlager mit drehsymmetrischer gleitflaeche zweier lagerteile - Google Patents

Description

iienelemenie nötig.

An Hand der figuren wird die Lrfindung beispielsweise erläutert:

l'ig. la und Ib zeigen in Draufsicht ur_:d in Ansicht (teilweise geschnitten) ein Riuenbge- nach der Lrl'm- «Jung mit planen Cileitflächen;

I- 1 g. 2a zeigt schematisch einen .Axialschnitt durch den die Rillen aufweisenden Lagerteil des erfind :ngsgemallen Rillenlagers mit kegelstumpliormifcn (jleit-I lachen;

1 i g. 2b zeigt einen Teilschniu längs der Linie 1ΙΛ-ΙΙΛ in 1 1 g. 2a;

1 1 g. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch den die Rillen ausweisenden Lagerteil eines Rillenlagers mit sphärischen (,lenil;ichen: die

flg. 4a und 4L /eigen schematisch die relativen /iKitinungen tier Rillen und Kanäle eines fur beide Drehnchtungen bestimmten Rillenlagers.

Nach ( ig lh «λ ircf der umlaufende l.atrenei) I über fine Welle 2 angelrieben. Die Rillen ties feststehenden Lagerteil sind gruppenweise in K sekiorformigcn Be reichen angeordnet, vergleiche die I 1 g. la.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Killen gerade und verlaufen schräg, d. h. in einem spitzen Winke! \ zur Radialen /\* und damit auch zur limlangsriehumg des Lagers. Die Rillen belmden sich in tlem Lagerelement 4 und sind mit den Bezugszeit -hen 5. 10. 14. 14,/ und 14h bezeu hnet. Die relative Zuordnung und Anzahl der Rillen ist in jedem Sektor gleich Die radial aubere Riiie in ledern Sektor ist zur Peripherie tS hm ollen. Am ,mderen Lnde dieser Rilie belindei sieh i'ir.f Bohrung 7, the in einen Verbindungskanal 8 (um gestrichelten l.mien eingezeichnei) aiii tier I Inierseile ties Lagereiementes 4 mundet, welcher the Bohrung 7 mit der Bohrung M an einem Lnde der nächsten Rille 10 verbindet. Das andere Lnde der Riiie 10 ist über tlie Bohrung Il mit tlem Verbindungskanal 12 verbunden, tie· Aietleium über die Bohrung 13 mit tier Rille 14 in Verbindung steht, so dall leweils tlas drucksen ige Lnde eiiiei Rille über einen entsprechenden Verhindungska· nal mil dem saugseitigen Lnde tier ihr radial innen benachbarten Rille 111 Verbindung stellt und sich the in den einzelnen Rillen aufgebauten Teildrucke addieren. Is haul sich damit ein von tier Peripherie nach innen zunehmender Druck auf. Der Druck 111 |ctlem Sektor w inl von der Weile ties l.agerspaltes zwischen tlem umlautenden Teil 1 und tlem feststehenden Teil 3, 4 bestimmt. Wem aiiller tier Axialkralt 18 ein Moment 14 w 11 k¹.am wiiii. so wird the Tragfähigkeit in tlem hohci belasteten Sektor 20 gröller als in dem g .-genuberliegeiulen Sekloi und übt daher eine den gelagerten 1 eil ruck •.leitende, stabilisierende Wirkung aus.

In I 1 g. 2 ist das the Rillen aufweisende Lagerteil eines Rillenlagers mit kegelstumpf!«)! migen (ileitllaeben im .Axialschnitt dargestellt. Dieses Lager weist H mn Rillen versehene scktorförmige Bereiche auf Die Rillen einander benachbarter Hereiche überlappen ein ander. Die ilen hvdrodv. ilamischen Druck aiilhaiieiiden breiten, !lachen Rillen 21. 22 usw.. 24. 25 usw., 2h. 27 usw. hallen eine liefe von beispielsweise 0.001 bis 0.01 mm. Die Linien dieser druckaulbaiienden Rillen smtl über schmale Verbindungskanale 21'. 22' usw.. 24 . 25' usw.. 2f> . 27 usw. in der dargestellten Weise in je tlem Sektor hintereinander geschaltet, so dall sich line TeiKlriicke im Bereich ties entsprechenden Sekioi-s ad fr 5; dieren. Die Verbindungskanäle sind, wie aus der .Schnittzeichnung längs der Schnittlinie ll/vllozu sehen ist, relativ tief, wobei deren Tiefe etwa zehn Mal bis hundert Mal so groll ist wie die Tiefe der breiten Rillen 21. 22 usw.. so daß bei Drehung der Lagerelemenic relativ zueinander in diesen Verbindungskanälen kein Druck aufgebaut wird. Die letzte der druckauibauenden Rillen 23 ist bei diesem Ausfi'hrungsbeispiei am Lnde geschlossen. Die Rillen und die Verbindungsk.ma Ie verlaufen annähernd aiii g^genförmigen Spirallinien. so dall sich die Rillen einander benachbarter Sektoren überlappen können. Hierdurch lallt sich ein völlig geschlossener Druekaufbau in dem Traglilni erreichen.

I i g. 3 zeigt eine sphärische Lagersehale, die im /u sa'.'imenw irken mit einer Halbkugel oder einer Kugel arbeitet. Die jeweils letzte der im jeweiligen Sekt"· hintereinandergeschalieten Rillen 30 verlauft mein Ks zum tiefsten Punkt der Lagerschale 31. sondern geht in, inneren Teil in die entgegengesetzt gerichtete Rille 32 über.

In den L 1 g. 4a imci 4b ist schemalisch cmc \ii>i:\i nung von Rillen dargestellt, die vier Sektoren de* (ilen Hache eines l.agerteiles 'iigeordnet sind. Die R iliei, verhüllen konzentrisch um die Lagerachse ubei eine I imfanuserstreckung von leweils nicht \:,<.n/ ^O . Diese Rillen sind in einem Sektor mit den Bcziigszcichcn 5(1 51, 52 und 53 bezeichnet und mn durch.gc/. >gciA r_; 1 ■ men dargestellt. An den beiden Luden leder Rille sm.: Bohrungen vorgesehen, die durch das Lagerteil hm durchgeführt sind. Diese Bohrungen Mild mn 50,; h;-53./ und 50 Λ bis 53/i bezeichnet

Das die Rillen aulweisende Lagerteil im m emem ,ik Verbindungskanale 50'. 5L, 52' und 55 aiiiweisi i.tL u Lagerhett drehbar gelagert. L' /cniiiciung über nimm! ein nicht dargestelltes achsetizentriertes /aplen lage! Die Drchbev. egung v\ird /.B durch c ι.;'-' 1 -. dargestellten Anschlagslift und eine ehenlall· ti-' dar gestellte Ausnehmung begrenzt. Drel'it sie:, las mn dem die Rillen aufweisenden Läget teil zusanriieiiatbeilende zweite Lagerteil in Richtung ties Plciles \. so !nig! das die Rillen aufweisende Lageneil so lange dei Drehung, bis es durch den -NiischlagMil! .,n einer wt-iicren Drehung gehinderl wird. Nunmehr kommei'. the Verbintlungskanale in tier m I 1 g. 4a dargestellten W'ei se mit tlen Bohrungen 50./ bis 5 5,/ und 50/i bis 5 3Λ /\\r Deckung. I 'her einen nicht dargesiellicn ¹V erhmilungs kanal ist die jeweils radial äullerste Rille 50 mn dem Schmiermülelvon al verbuiulen I alls die Di ein iclilung gewechselt wird, wild das die RiHt,-:: au¹'.', eisetitle l.a gerteil m dem die Verbindm gs|. :\,Λ: .ι.ilw eisenden l.ageil"cti in Richiun·..¹ des Pleilcs Ii ,mi den W inkci ,> gedreht.

In dieser in L 1 g. -lh dargestellten Stellung smtl die Rillen 50 bis 53. die zugeordneten Bohiungen 50,/ bis 53.1 tinil 50/t bis 53/) und die \ crhmdungskanalc 50 bis 5 V so zur Deckung gebracht, dal', tier am l.iule der aulleren Rille 50 sich ,nitbaueinle Druck im \nlang dei zw eilen Rille 51 hen seht

Mit tier in den I ig. 4a und 4b dai gestellten Atiord-Hung lallt sich also ein Rillenlager nach dei Li bildung atilbauen. bei dem sich aikh Ihm Umkehi der Drehi ich lung der l.agerieile gegeneinander selbsttätig tier Di iiekaiilhau von aiilVn nach \ neu zur I agcrachsc lim cmstelll.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Gleitlager mil drehsymmeinscner ejieimäcne zweier Lagerteile, von denen einer in seiner Gleit- s fläche Rillen aufweist, deren Breite größer ist als deren Tiefe und die so angeordnet sind, daß sich bei Drehung der Lagerteile gegeneinander ein Druck im Lagerspalt aufbaut, dadu r c Ii g e k e η η zeichnet, daß die Rillen (5. 10. 14. 14.·/. 14Λ.-21. 22. 24, 25. 26. 27; 30: 50. 51. 52. 53) gruppenweise in sektorförmigen Bereichen der betreffenden Gleitlläche (4; 31) nach Art von Leitersprossen angeordnet sind und daß wenigstens die radial äußeren der in jedem sekiorformigen Bereich angeordneten RiI-len dadurch hydraulisch in Reihe geschaltet sind, daß jeweils das druckscitige F.nde einer Rille mn dem saugseitigen finde der ihr radial innen benachbarten durch einen Kanal (8. 12: 21'. 22'. 24 . 25'. 2f>. 27': 51'. 52', 53') verbunden ist.

   2. Gleitlager nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in einem sektorförmigen Bereich beginnenden und endenden Rillen zwei Gruppen bilden und daß die Rillen der radial äußeren Gruppe radial nach innen und die Rillen der radial inneren Gruppe radial nach außen in Reihe geschaltet sind.

   i. Gleitlager nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, dall jeweils die Rillen der einen Gruppe jedes sektoi lörmigen Bereichs radial außerhalb und die der anderen Gruppe radial innerhalb eines kreises liegen, dessen Radius etwa ": so groß ist wie der Radius der w irksamen Gleitfläche.

   4. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen etwa konzentrisch zur l.agerachse verlaufen.

   5. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen mit der Umfangsnchtung spitze Winkel einschließen.

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   b. Gleitlager nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (8. 12) auf der Rückseite des die Rillen aufweisenden l.agerteiles angeordnet sind und über Bohrungen mit den Rillen in Verbindung stehen.

   7. Gleitlager nach Anspruch 1. dadurch gekernt zeichnet, daß die Verhindungskanälc (2Γ. 22. 27. 24') als zum Lagerspalt offene Kanäle ausgebildet sind, deren Tiefe wesentlich großer lsi als die der druckaufbauenden Rillen.

   K. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen he nachbarter Sektoren einander teilweise überlappen.

   ':. Gleitlager nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das druckseilige linde der m der Reihe letzten Rille iedes Sektors geschlossen ist.

   10 Gleitlager nach den Ansprüchen 4 und h. da durch gekennzeichnet, daß das mit ί\κ:η Rillen (50 bis 55) und Bohrungen (50.J his 53.r. 50/i bis 53Λ ) verse hene Lagerteil an seiner Rückseite als Rotation«,!la (κ> ehe ausgebildet und mit dieser in einem die \ erbin diingskaniile (50 bis 53) anweisenden I agerbeti um die l.agerachse zwischen zwei l'ndstelliuu'fii drehbar ist. in denen die Rillen entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind. 6s

   Die in Anspruch genommene Priorität gill lur die Ansprüche I und 4 bis M.

   Die Lrfindung betrifft ein Gleitlager mit drehswnnie irischer Gleitfläche zweier Lageiteile, von denen eine in seiner Gleitfläche Rillen aufweist, deren Breite gro ßei im als deicn Ticic ui'iu uic So angCwrijMCi siiio. ;...;. sich bei Drehung der Lagerteile gegeneinander en Druck im Lagerspalt aufbaut.

   Lager dieser Art haben bekanntlich eine große Trag fähigkeil. Sie weisen im allgemeinen eine Vielzahl voi über den Umfang gleichmäßig verteilten Spsralnllet mil geringer Tiefe auf. die sich vom Außenumiang br in die Nähe des Lagerzentrums erstrecken. Der in Lagerspalt aufgebaute Druck ist dabei umso hoher, n langer die Rillen sind und je geringer die Lagerspalt ho he ist. Verlaufen die Rillen, wie es bekannt ist. übe einen Bogen von ibO . ist dafür zu sorgen, daß die du Gleitflächen tragenden Lagerteile gegeneinander genau geführt sind, denn bei Auslenkung des gelager ten Teils aus seiner S'oflage steift sich über den Lager umlang eine unterschiedliche Lagerspalihohe ein. dii /u einem Zusammenbruch des durch das Schmierinitie geb .ten Tragfilms fuhren kann, weil die meisten Spi ralniien wenigstens über einen ic:l ihrer I mlangscr Streckung an beiden linden mit Bereichen großerei Spahhohe kommunizieren. Dies konnte dadurch vermiede.! werden, daß die Rillen in I ^!mlangsrichtung slei ler angestellt, also kürzer ausgebildet werden. wa> ehenlalls bekannt ist. Ls werden dann zwar bei Auslen klingen des gelagerten Teils Ruckstellkrälte erzeug! gleichzeitig wird aber die Tragfähigkeit des Lagers \_ν·ι mindert.

   Der Lrfmdung liegt daher die Aufgabe zugrunde en Rillenlager so auszubilden, daß es bei hoher "Iragtahig keil gute Rückstellkrafte erzeugt.

   Die lrfmdung lost diese Aulgabe dadurch, daß du Rillen gruppenweise in sektorlörmigen Bereichen dei betreffenden Gleitfläche nach Art von Leitersprosse! angeordnet sind und daß wenigstens die radial aiißerei der in ledern sektorförmigen Bereich angeordneten Rii len dadurch hydraulisch in Reihe geschaltet sind, d.ii jeweils das druckseiiige linde einer Rille mit dem s;uig seitigen linde der ihr radial innen benachbarten duiil' einen Kanal verbunden ist.

   Die Rillen in einem Lager nach der Lrlindung er st 1 ecke η si.h um weniger als ilen halben Umlang um. -lid mn den Rillen in den gleichen sekiorlormigeii Be i'.'ichen durch Verbindungskanale hvdrodvnaniiseh hm !ereinandergeschaltet. so daß der Diuck. der ,1111 Link d-.-i' äußersten Rille herrscht, weiiergeleiiet wird an dei Ani.ing dei näclT-tlolgcnden Rille usw. Beste 1 rgebnis se hmsichiikh der Siabiliiai lassen sieh erzielen, wem die betielh-nde (iieitllaehe Rillen in drei oder vier sek !orlormigei: Bereichen aulweist. Da der in dem I rag film aiilgebai.te hvdrodv nautische Druck in eisier N,i herung proportional der wirksamen Lange tier Rillei lsi. laßt sah in einem Lager nach tier Lrlindung du. Belasibarkeii jedes Sektors dadurch erhohen. <.\,\l\ du /ahl der Rillen, die beispielsweise knn/eniriscli /in' I .1 geraehse verlauten, ei hohl wird. Durch die I muilim;. in Sektoren werden die Druckherge sektorwere iibei den Umlang des l.agerspaltes gleichmäßig ν ei teilt Be einer kipphew egiing eines l.agerteiles relativ zu den andeien erhohl sieh der Druck 111 dem Sektoi. in den der La Ji. ispaltabsiand sieh verkleinert. Durch Jicsi. einseitige Diiickci liohung erlolgi eine unverziigliclK Rucksu !lung der Lagerteile zueinander [\ι\ό damit ciik hviirod-. namische Stabilisierung des lagers. Wcgei diesel' selbstsiahilisierenilen Wirkung sind keine weile ren zur /entneriniL' des Labels erlorderlichen Maschi