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Einscheiben-Drucklager, insbesondere für Schiffswellen.
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Die Erfindung betrifft ein Einscheiben-Drucklager, insbesondere für
Schiffswellen, mit an beiden Seiten der Druckscheibe radial und stationär angeordneten
Druckstücken, die sich mit ihrer Rückseite am Gehäuse abstützen. Ein solches Drucklager
dient zur Aufnahme von Schubkräften in der Wellenleitung.
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Die in einem Lagergehäuse geführte, auf einer Welle fest angeordnete
Druckscheibe nimmt die Axialkräfte auf, während die Radialkräfte von den Lagerschalen
im Lagergehäuse aufgenommen werden. Bei diesen kombinierten Axial- und Radiallagern
ist es zur Aufnahme von Belastungen bei Drehung der Welle erforderlich, daß sich
an den Lagerflächen der Druckscheibe ein Ölfilm mit hohem Flüssigkeitsdruck bildet
oder sich entsprechend bilden kann.
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Es sind Axial--und Radiallager bekannt, in denen die Welle auf einer
Lagerfläche läuft, die aus kippbeweglichen Segmenten gebildet ist. Diese Lager sind
aber nur für eine Drehrichtung der Welle brauchbar.
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Es sind weiterhin Drucklager bekannt (DT-PS 573170), bei denen die
Druckwelle einen Druckring trägt, der frei beweglich in eine Drucklagerkörper ist.
Die Druckwelle ruht in Lagerstellen und liegt lit ihren Druckring zwischen Drucksegmenten,
die in Ringnuten der Lagerkörper beweglich gehaltert sind. Diese Einriehtungen sind
kompliziert und vergrößern und verteuern das Drucklager.
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Ii sind auch Segientdrucklager für Schiffswllen bekannt geworden (Aktz.
R 4820/65 f319), nit denen die Einstellmöglichkeit des Drucklagers verbessert werden
soll. Bei diesen Drucklagern besitzt eine in die Schiffswelle eingebaute Druckwelle
eine Druckscheibe, die von eine Schubstückhalter umgeben ist, welcher sein.rseits
in eines Außenlagerkörper gelagert ist. Zwischen der Druckscheibe und des Schubstuckhalter
sind beidseitige Drucksegmente angeordnet.
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Diese Segxentdrucklager bedingen ein kotpliziertes, aus einer Vielzahl
von Bauteilen bestehendes Lagergehause.
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Schließlich ist ein Drucklager (DT-AS 1246452) fur die Wellenleitung
von Motorschiffen bekannt, ppit des das Ubliche Spiel ii Drucklager klein gehalten
werden soll. Hierzu weist die Welle einen Druckflansch auf, der innerhalb eines
Lagergehäuses zwischen zwei Mitchell-Scheiben eingreift, die lit Drucksteinen ausgerüstet
sind. Das Lagergehäuse weist einen Druckraui auf, der hydraulisch unter Druck setzbar
ist.
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Bei einem Spiel zwischen dem Druckflansch und den Druckiteinen ist
die Mitchell-Scheibe gegen den Druckflansch bewegbar, und der Spielraum wird aufgehoben.
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Die bekannten Drucklager arbeiten sowohl mit Umlaufschmierung als
auch mit Selbstschmierung. Die beweglichen Druckstücke dieser Drucklager werden
meistens von Schubstückhaltern getragen, und der Schubstückhalter wird im Lagergehäuse
gehaltert. Die Druckstücke selbst stützen sich über Stege mit Abrundungen gegen
den Schubstückhalter ab. Die Stege sind durchbohrt und mit Bolzen und Sicherungsring
verstehen.
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Die bekannten Drucklager haben eine aufwendige Bauweise und eine relativ
große Baulänge. Das Austauschen und Kontrollieren der Druckstücke ist aufwendig,
und es ist vielfach nur ein Austausch der Druckstücke für die Vorwärtsfahrt durch
langsames Drehen und Herausnehmen der Druckstücke flache inander möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucklager zu schaffen,
das eine betriebssichere Lagerung; eine relativ kurze Bauweise und damit eine Gewichts-und
Platzersparnis aufweist. Der Ein- und Ausbau der Druckstücke soll einfach und schnell
durchgeführt werden können, ohne das Lageroberteil ausbauen zu müssen.-Um diese
Aufgabe zu lösen und ein Einscheiben-Drucklager mit geringem Gewicht in vereinfachter
Bauart zu schaffen, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß beiderseits der Druckscheibe
im Gehäuse scheibenartige Käfige angeordnet sind, die an ihrem Außenumfang' radiale
Aussparungen zur Aufnahme der Druckstücke aufweisen.
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Der Käfig ist im Gehäuse in einer konzentrisch zur Welle verlaufenden
Nut angeordnet, die an der Montagedffnung einen Ausschnitt aufweist.
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Der Käfig ist vorteilhaft im Gehäuse durch einen Stopper festsetzbar.
Er kann auf der Welle unter Einschaltung eines schwimmenden Dichtringes angeordnet
sein. Die Aussparungen im Käfig werden zweckmäßig so ausgebildet, daß der radiale
Abstand der Druckstücke von der Wellenmitte genau eingehalten wird.
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Es ist weiter vorgesehen, daß das Druckstück aus einem flachen trapezförmigen
Grundkörper besteht, an dessen der Druckscheibe abgekehrten Seite ein etwa viereckiger
Knaggen hervorragt, der mit den Aussparungen des Käfigs zusa=menwirkt. Der Knaggen
kann mittig oder außermittig auf den Grundkörper angeordnet sein.
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Im Rahmen der Erfindung ist im Gehäuse eine Inspektionsöffnungvorgesehen,
die gleichzeitig zum Ein- und Ausbau der Druckstticke dient.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Einsche iben-Drucklager
Fig. 2 die Lagerung des Käfigs im Gehäuse gemäß Einzelheit X, Fig. 3 einen Schnitt
nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 die Seitenansicht eines Druckstückes, Fig.
5 die Ansicht eines Käfigs, Fig. 6 einen Schnitt durch den Käfig nach Linie VI-VI
der Fig. 5 und Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 1.
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Die Druckwelle 1 trägt die Druckscheibe 2. Die Welle 1 ist im Gehäuse
3 geführt. Die Führung der Druckscheibe wird beiderseits durch Druckstücke 4 vorgenommen,
die mit ihrer Abstützseite am Gehäuse 3 anliegen. Die Druckstücke 4 sind in einem
scheibenartigen Käfig 6 in radialen Aussparungen 7 geführt, die am Außenumfang des
Käfigs angeordnet sind. Die Anzahl der Aussparungen 7 entspricht der Anzahl der
Druckstücke 4.
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Die Druckstücke 4 besitzen än ihrer Abstützseite eine kugelige Druckfläche
5. Sie bestehen aus einem flachen trapezförmigen Grundkörper 8, dessen Basis mit
einer Gleitfläche zur Bewegung an der Druckscheibe 2 versehen ist. Das Druckstück
4 hat an der der Druckscheibe 2 abgekehrten Seite einen herausragenden etwa viereckigen
Knaggen 9, der an seiner Druckfläche 5 kugelförmig ausgebildet ist. Der Knaggen
9 der Druckstflcke 4 kann auf dem Grundkörper 8 mittig oder außermittig angeordnet
sein.
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Der. Käfig 6 hat eine leichte Bauart und kann ein- oder mehrteilig
ausgebildet werden. Er hat die Auf gabe, die Druckstücke radial zu halten, in einer
vorbestimmten Lage zu fixieren und den radiaien Abstand von der Wellenmitte genau
einzuhalten. Der Käfig 6 besteht aus einer relativ dünnwandigen Scheibe, die vor
dem Grund 7a der Aussparungen 7 über den ganzen Umfang abgesetzt ist.
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Der Vorteil dieser Absetzung ist die geringfügige mechanische Bearbeitung
und die Erzielung eines einheitlichen Abstandes der Druckstücke über den gesamten
Umfang des Käfigs 6. Um die Bewegungsfreiheit der Druckstücke 4 zu erleichtern,
ist der Absatz rund bearbeitet, und die seitlichen Wände der oeffnung sind rund
gegossen.
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Der Käfig 6 wird in eine Nut 10 in das Gehäuse 3 des Drucklagers eingeführt.
Diese Nut wird im Lageroberteil unmittelbar unter dem Lagerdeckel 11 durch eine
Öffnung unterbrochen. Die Öffnung ermöglicht den Ein- und Ausbau sämtlicher Druckstücke
4 ohne Abbau des Lageroberteiles.
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Der Käfig 6 wird im Betrieb durch einen im Lagerdeckel 11 befestigten
Stopper 12 gegen verdrehung gesichert. Der Einbau der Druckstücke erfolgt, indem
man den Stopper 12 als Mitnehmer an der Druckscheibe 2 befestigt. Dann läßt man
die gesamte Wellenleitung 1 so weit drehen, bis das erste Druckstück 4 in die Aussparung
7 des Käfigs eingesetzt werden kann. Beim Drehen der Wellenleitung 1 legt sich der
Stopper 12 als Mitnehmer an das Druckstück an. Dadurch dreht sich auch der Käfig
6 mit und ermöglicht so den Einbau der restlichen DruckstUcke 4. Nach dem Einbau
sämtlicher Druckstücke 4 wird der Mitnehmer 12 wieder in seiner ursprünglichen Position
am Lagerdeckel 11 als Stopper befestigt. Der Ausbau wird in umgekehrter Reihenfolge
ausgeführt.
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Die Druckstücke 4 sind kugelig gelagert und liegen direkt an der Gehäusewand
auf. Diese kugelige Lagerung ermöglicht dem Druckstück, sich in allen Richtungen
zu bewegen und seine richtige Einstellung bei elastischer Verformung des Gehäuses
oder bei ungenauer Bearbeitung und Montage zu erhalten. Ein weiterer großer Vorteil
dieser kugeligen Lagerung (mittig oder außermittig) ist das Kippen des Druckstückes
im Betrieb, wodurch die Bildung eines keilförmigen ölfilm begünstigtwird.
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Der Käfig 6 kann auf der Welle 1 auch unter Einschaltung eines schwimmenden
Dichtringes angeordnet werden.