DE2233166C2

DE2233166C2 - Selbstschmierendes Lager

Info

Publication number: DE2233166C2
Application number: DE2233166A
Authority: DE
Inventors: John Burry Manhasset N.Y. Thomson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-05
Filing date: 1972-07-06
Publication date: 1983-01-05
Also published as: CA950519A; NL171999B; IT958361B; CH555486A; JPS52155840U; FR2149176A5; GB1389857A; NL171999C; US3746415A; BE784459A; DE2233166A1; SE380592B; NL7207787A

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstschmierendes Lager mit einer dünnwandigen schmiermitteldurchlässigen Hülse, die auf der der Lagerfläche der Hülse abgewandten Seite Ringstege aufweist, welche ringförmige Räume zu,- Aufnahme von Schmiermittel begrenzen und die Hülse abstützen.

Bei einem bekannten selbs.schmierenden Lager dieser Art (CH-PS 1 76 tO8i besteht die Hülse aus porösem Material, so daß aus de. am Hülsenumfang gebildeten Ringräumen Schmiermittel, das in den ringförmigen Räumen enthalten ist, an die zylindrische innere Lagerfläche gelangen kann. Um einen möglichst ungehinderten Schmiermitteldurchgang von den ringförmigen Räumen zu der Lagerfläche zu ermöglichen, ist die Hülsenwand im Bereich der ringförmigen Räume dünnwandig, so daß das Schmiermittel nur eine kurze Strecke durch das poröse Material der Hülse zurücklegen muß. Aus Festigkeitsgründen haben die ringförmigen Räume einen relativ großen Abstand voneinander, da die Wandteile zwischen den ringförmigen Räumen die eigentlichen Festigkeitsträger der Hülse bilden. Infolge dieser größeren Abstände sind die für die Aufnahme des Schmiermittels zur Verfügung stehenden Freiräume nur relativ klein. Die porösen Wandteile können von dem Schmiermittel nur dann durchdrungen werden, wenn dieses eine niedrige Viskosität hat, so daß insbesondere bei niedrigen Schmiermitteltemperaturen die Wirksamkeit des Schmiermittels beeinträchtigt wird.

Bekannt ist ferner ein aus mehreren Teilen zusammei.-gesetztes Lager, dem durch die zu lagernde Welle hindurch Schmiermittel zugeführt wird (GBPS 6 14 121). Dieses Lager weist eine Hülse mit mehreren an ihrem Umfang gebildeten ringförmigen Räumen auf. Die ringförmigen Räume stehen über Radialbohrungen mit der Lagerfläche und über axiale Durchlässe untereinander in Verbindung. Da dieses Lager auf externe Schmiermittelzufuhr angewiesen ist, handelt es sich nicht um ein selbstschmierendes Lager. Die die Kammern voneinander trennenden Ringstege sind relativ breit, so daß die Hülse insgesamt steif ist und sich der /u lagernden Welle nicht ohne weiteres anpaßt.

Bekannt ist ferner ein Kunststoff-Lagerring (DD-PS 77 625), bei dem von der Lagerfläche radial gerichtete und axial verlaufende Nuten ausgehen. Durch die Nuten soll eine gute Lüftung der Lagerfläche und der zu lagernden Welle sowie eine gute Schmierbarkeit erreicht werden. Die unmittelbar in die Lagerfläche eirtmünclenden axialen Nuten bewirken zahlreiche Unterbrechungen der Lagerfläche und dienen gleichzeitig als Voiratsräume für das Schmiermittel Am Umfang

ίο der Lagerhülse sind umlaufende Ringräume vorgesehen, die durch dünnwandige Rippen voneinander getrennt sind. Diese Ringräume stehen zwar untereinander durch Längsbohrungen in Verbindung, jedoch haben sie keine Verbindung mit den axialen Nuten.

is Schließlich ist eine aus. porösem Material bestehende rylindrische Lagerhülse bekannt (DE-PS 9 11 196), die an ihrem Umfang gewellte Toleranz-Ausgleichsringe aufweist, welche mit der Außenwand der Hülse Schmiermittelkammern bilden. Durch die Hülsenwand

μ hindurch gelangt das Schmiermittel an die Lagerfläche.

Die bekannten selbstschmierenden Lager haben

entweder eine relativ geringe Schmierkapazität oder den Nachteil, daß in den Bereichen der stärksten

Belastung nicht genügend Schmiermittel zugeführt wird,

während ein Schmiermittelüberschuß an den weniger belasteten Bereichen entsteht Ferner sind die Hülsen häufig nicht flexibel genug, um sich bei Aufrechlerhaltung der Schmierv. fkung an die zu lagernde Welle anpassen zu können.

jo Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbstschmierendes Lager der eingangs genannten Art zu schaffen, das ein großes Aufnahmevermögen für Schmiermittel hat, eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels auf die Lagerfläche bewirkt und das eine große Biegsamkeit und Elastizität hat, um sich der Oberfläche der gelagerten Welle anzupassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsj;emäß vorgesehen, daß die Ringstege ah dünnwandige Rippen ausgebildet sind und daß die aus an sich undurchlässi gern Material bestehende Hülsp mindestens eine Öffnung für den Schmiermitteldurchgang von den ringförmigen Räumen zu der Lagerf.äche aufweist.

Dadurch, daß die Ringstege als dünnwandige Flippen ausgebildet sind, haben die zwischen den Ringstegen gebildeten Räume einen geringen Abstand voneinander. Dadurch wird einerseits das Gesamtvolumen der ringförmigen Räume in dem Lager so groß wie möglich gemacht, so daß das Lager eine große Schmiermittelmenge aufnehmen kann, und andererseits wird durch die

so Öffnungen hinduren eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels auf der Lagerfläche erreicht. Da die ringförmigen Räume nur durch die dünnwandigen Rippen voneinander getrennt sind, haben die von den Räumen zu der Lagerfläche führenden Öffnungen einen

ss nur geringen axialen Abstand voneinander, so daß eine gleichmäßige Versorgung der gesamten Lagerfläche mit Schmiermittel sichergestellt ist. Ferner wird durch die dünnwandigen Rippen eine flexible Abstützung der Hülse erreicht, so daß die Hülse sich elastisch auf die /u lagernde Welle einstellen kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die Rippen Öffnungen auf, durch die die ringföfffiigen Räume miteinander verbunden sind. Auf diese V/eise stehen die ringförmigen Räume direkt miteinander in Verbindung, so daß ein Umlauf des Schmiermittels innerhalb des Lagers möglich ist.

Das erfiniiungsgemäße selbstschmierende Lager kann als Innenlager, aber auch als Außeniager

ausgebildet sein. Bei einem Innenlager ist die Lagerfläche an der Innenseite der Hülse gebildet und die Rippen laufen außen um die Hülse herum. Im Falle eines Außenlagers wird nicht die Umfangsfläche einer Welle, sondern die Innenfläche eines Rohres gelagert. In diesem Fall befindet sich die Lagerfläche an der Außenseite der Hülse und die die Räume für die Schmiermittelaufnahme begrenzenden Rippen laufen im Hülseninneren um.

Das erfindungigemäße selbstschmierende Lager kann *.i^c i.'iner einstückig geformten Hülse bestehen, es kann aber auch aus mehreren zusammengesetzten Lagerschalen bestehen oder aus mehreren axial gegeneinandergesetzten Hülsenabschnitten. Eine andere Alternative sieht vor, daß eine einstückig geformte Hülse zur Anpassung an die Welle einen durchgehenden Längsschlitz aufweist.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht eines selbstschmierenden Lagers,

F i g. 2 einen Querschnitt des Lagers gemäß F > g. 1 :n einem Gehäuse, welches eine gewünschte Mindestmenge des Schmiermittels enthält,

Fig.3 einen Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.

F i g. 4 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Lagers, das eine Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen aufweist, welche die Schmiermittelverteilungsöffnungen bilden,

Fig.4a in größerem Maßstab einen Teil-Querschnitt der Wand des in F i g. 4 dargestellten Lagers, und

F i g. 5 einen Längsschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.

In den F i g. 1 bis 3 ist ein selbstschmierendes hülsenförmiges Lager 1 dargestellt, das innerhalb eines Gehäuses 2 angeordnet ist, um eine rotierende Welle zu lagern.

Das Lager 1 besieht aus einer dünnwandigen zylindrischen F.Jlse 5, deren Innenseite die Lagerfläche 6 bildet. Die Hülse 5 ist mit einer Vielzahl von dünnwandigen Rippen 7 versehen, welche sich in der Umfangsrichtung rund um die Außenseite der aus undurchlässigem Material bestehenden Hülse erstrekken und in Längsrichtung im Abstand voneinander liegen, um zwischen sich eine Vielzahl vor» ringförmigen Räumen 8 zu begrenzen. Die Räume 8 enthalten ein Schmiermittel 10, das nachstehend genauer beschrieben wird. Eine Vielzahl von Öffnungen 11 für die Schmiermittelverteilung erstreckt sich durch die zylindrische Hülse 5 rund um deren Umfangsfläche innerhalb jedes der Räume 8. Die Öffnungen 11 verbinden die ringförmigen Räume mit tier Lagerfläche 6. Eine Vielzahl von öffnungen 12 ür den S .hmicrmutelausg!eich erstreckt sich durch jede der in der Umfangsrichtung verlaufenden Rippen 7. Die Öffnungen 12 sind auf d?r Umfangsfläche der Rippen 7 angeordnet um Verbindungsdurchlässe zwischen den das Schmienmue! enthaltenden Räumen 8 über die ganze Länge d*?s Lagers vorzusehen.

ίο Das Lager 1 besteht aus einem formbaren Material, wie zum Beispiel einem elastischen Kunststoff, und kann mit einer Spritzgußvorrichtung mit vielen Hohlräumen zu mehreren gleichzeitig hergestellt werden. Als Materialien für die Herstellung der Hülse kommen z. B.

Polyamid oder Polymethylenoxid in Betracht

Es wurde gefunden, daß selbst bei einer dünnwandigen Lagerfläche normale Lagerbelastungen durch die Vielzahl von dünnwandigen Rippen abgestützt werden können, so daß sich eine große Zahl von Ringräumen zwischen den Rippen ergibt die für die Schmiermittelspeicherung verfügbar sind.

Als Schmiermitte! IQ kann ö! oder Fett benutzt werden. Ein aus Fett bestehendes Schmiermittel wird im allgemeinen bevorzugt Es soll eine solche Viskosität aufweisen, daß es bei Zimmertemperatur in Jen ringförmigen Räumen des Lagers verbleibt, ohne daß eine zusätzliche Abdichtung erforderlich ist. Das Fett sollte schon bei den relativ niedrigen Temperaturen flüssig werden, welche durch die Reibung zwischen der umlaufenden Welle und der Lagerfläche 6 erzeugt werden, so daß eine Schmiermittelströmung durch die öffnungen 11 hindurch entsteht Die Verflüssigung des Fettes durch die Lagerreibung bewirkt auch, daß das Schmiermittel in den ringförmigen Räumen 8 in Umfangsrichtung zu fließen beginnt und auch durch die Öffnungen 12 aus dem einen Ringraum in den anderen fließt Auf diese Weise wird eine maximale Ausnützung der gesamten Schmierkapazität des Lagers erreicht.

Die in den Fig.2 und 4 dargestellte Menge des Schmiermittels 10 entspricht der erforderlichen Mindestmenge und der Menge, die noch im Lager verbleibt, wenn üeses ausfällt.

Ein Ende des Hülsenlagers 1 ist mit einem Flansch 15 versehen, um das Lager auch bei axial gerichteten Druckbelastungen verwenden zu können.

In den F i g. 4.4a und 5 ist ein Lager 40 dargestellt, bei dem die Öffnungen 41 für die Schmiermittelverteilung aus sich durch die zylindrische Hülse 5 erstreckenden in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen bestehen, welche jeweils mehrere Räume 8 mit der Lagerfläche 6 verbinden. Dadurch wird die Schmiermittelverteilungskapazität des Lagers erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstschmierendes Lager mit einer dünnwandigen schmiermitteldurchlässigen Hülse, die auf der der Lagerfläche der Hülse abgewandten Seite Ringstege aufweist, welche ringförmige Räume zur Aufnahme von Schmiermittel begrenzen und die Hülse abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringstege als dünnwandige Rippen (7) ausgebildet sind und daß die aus an sich undurchlässigem Material bestehende Hülse (5) mindestens eine Öffnung (11, 41) für den Schmiermitteldurchgang von den ringförmigen Räumen (8) zu der Lagerfläche (6) aufweist.

2. Selbstschmierendes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (7) Öffnungen (12) aufweisen, durch die die ringförmigen Räume (8) miteinander verbunden sind.

3. Selbstschmierendes Lager nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (6) an der i .menseite der Hülse (5) gebildet ist, und daß die Rippen (7) außen um die Hülse (5) herum verlaufen.