DE2504204B2 - Selbstdruckerzeugendes Axialgleitlager - Google Patents
Selbstdruckerzeugendes AxialgleitlagerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbstdnjckerzeugendes Axialgleitlager für beide Drehrichtungen mit
mehreren, je eine Teilfhiche unpassenden Gruppen über
den Umfang verteilter, schräg zur Umfangsrichtung geneigter, zu einem SchmierminJvorratsraum offener
Pumprillen, die in eine der aufeinander gleitenden Flächen eingearbeitet sind.
Es ist ein selbstdmckerzeugendes Axialgleitlager der
angegebenen Art bekannt, bei der zwei zueinander konzentrisch angeordnete Kränze von Rillen vorhanden sind, die für je eine Drehrichtung einen hydrodynamischen, belastbaren Schmierfilm zwischen den Gleitflächen aufbauen (DE-AS 15 25 190). Dieses bekannte
Axialgleitlager hat den Nachteil, daß ein relativ großer Bauraum in radialer Richtung beansprucht wird.
Darüber hinaus besitzt dieses Axiallager am Umfang verteilte Bohrungskanäle, durch die das Schmiermittel
zwischen die zwei konzentrisch angeordneten Kränze von Rillen strömt. Die Herstellung dieser Bohrungskanäle ist aufwendig und teuer.
Der in Anspruch I angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes selbstdruckerzeugendes Axialgleitlager für beide Drehrichtungen zu
schaffen, welches einen kleinen Bauraum einnimmt und mit wirtschaftlichen Mitteln herstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mittels der in Anspruch I gekennzeichneten Merkmale. Mit der Anordnung nach
der Erfindung wird erreicht, daß bei jeder Rillengruppe die auf der einen Seite der Nut befindlichen Pumprillen
bei Drehung der mit der Welle umlaufenden Gleitfläche hydrodynamisch oder aerodynamisch druckerzeugend
wirken, während die auf der gegenüberliegenden Seite der Nut auf der Teilfläche befindlichen Pumprillen nur
einen kleinen Unterdruck erzeugen, der die hydrodynamische oder aerodynamische Tragfähigkeit des Axialgleitlagers nicht wesentlich beeinträchtigt. Die aus den
Teilgleitflächen des Axialgleitlagers zusammengesetzte Gleitfläche nimmt einen vorteilhaft kleinen Bauraum
ein. Dabei können die zur Umfangsrichtung geneigten Pumprillen an ihrem radial äußeren Ende offen sein, so
daß diese entweder in die radial verlaufende Nut, oder in den radial äußeren Schmiermittelvorratsraum der
s Umgebung der mit Pumprillen versehenen Gleitflächen münden. Sie können aber auch an ihrem radial inneren
Ende offen sein und entweder in die radial verlaufende Nut oder in einen radial inneren Schmiecmittelvorratsraum münden, der zum Beispiel bei Schmiei mittelver-
sorgung durch eine Bohrung in der Welle durch eine mit
der Bohrung kommunizierende Ringnut in der Welle
gegeben sein kann. Vorteilhafte Weiterbildungen der
i: hohe Tragfähigkeit des Axiallagers erzielt, weil die
Pumprillen einen hydrodynamischen oder aerodynamischen Druck an den die Teilflächen voneinander
trennenden Drosselflächen erzeugen.
daß die Pumprillen eine hohe hydrodynamische oder aerodynamische Pumpwirkung haben, welche die
Lagertragfähigkeit vergrößert.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
erläutert Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in F i g. 2 durch ein t-findungsgemäßes Axialgleitlager,
Fig.2 eine Draufsicht auf die mit Pumprillen versehene Gleitfläche des in F i g. 1 gezeigten Axial
gleitlager,
Fig.3 einen Querschnitt gemäß der Linie B-B in
Fig.4 durch ein abgeändertes erfindungsgemäßes Axialgleitlager,
versehene Gleitfläche des in F i g. 3 gezeigten Axialgleitlagers,
Fig.5 einen Querschnitt durch ein weiteres abgeändertes Axialgleitlager, und
In den Fi g. 1 und 2 ist ein Axialgleitlager dargestellt.
Dieses besteht aus der umlaufenden Welle I, auf der ein oberer Ring 2 mit einer ebenen Gleitfläche 3, die keine
Pumprillen aufweist, befestigt ist, und einem im Gehäuse
4 abgestützten unteren Ring 5, der eine ebene
Gleitfläche 6 aufweist, die mit schräg zur Umfangsrichtung geneigten spiralförmig verlaufenden Pumprillen 7,
8 versehen ist. Die feststehende Gleitfläche 6 steht der
umlaufenden Gleitfläche 3 gegenüber und wirkt unter
Zwischenschaltung eines Schmiermittels, z. B. öl, mit
dieser hydrodynamisch zusammen. Am Umfang der mit Pumprillen 7, 8 versehenen Gleitfläche 6 sind drei
Teilflächen 9 vorhanden, in die je eine radial gerichtete Nut 10 eingearbeitet ist, welche an ihrem äußeren Ende
in die äußere, schmiermittelbevorratete Umgebung der Gleitfläche 6 mündet und welche an ihrem inneren, in
der Nähe des inneren Randes dieser Gleitfläche 6 liegenden Ende geschlossen ist. jede Teilfläche 9 umfaßt
eine Gruppe von spiralförmigen Pumprillen 7,8, welche,
von der Nut IO ausgehend schräg nach innen gerichtet
und symmetrisch zur Nut 10 angeordnet sind. Die radial äußeren Enden dieser Pumprillen 7, 8 sind offen und
münden entweder in die Nut 10 oder in die äußere, schmiermittelbevorratete Umgebung der Gleitfläche 6.
Die radial inneren Enden dieser Pumprillen 7, 8 sind
geschlosser, und liegen entweder in der Nähe der inneren Umfangskante der Gleitfläche 6 oder am Rand
der Drosselfläche 11, welche die am Umfang der
Gleitfläche 6 befindlichen Rillengruppen der Teilflächen 9 in Umfangsrichtung voneinander trennt. Die radial
inneren Enden der Pumprillen 7,8, welche in der Nähe
der inneren Umfangskante der Gleitfläche 6 liegen, werden durch eine, die inneren Umfangskante der
Gleitfläche 6 ringförmig umschließende Drosselfläche 12 begrenzt. Wenn sich die Welle 1 mit dem oberen Ring
2 im Uhrzeigersinn dreht, wird das Schmiermittel, z. B.
Öl, von der äußeren schmiermittelbevorratetcn Umgebung
der Gleitfläche 6 oder von den mit dieser Umgebung kommunizierenden Nuten 10 in die Pumprillen
7 hineingepreßt, so daß in diesen Pumprillen 7 ein
hydrodynamischer Druck entsteht, der einen tragfähigen
Schmierfilm zwischen den zwei Gleitflächen 3 und 6 hält. In den Pumprillen 8 wird bei dieser Drehrichtung is
ein kleiner Unterdruck erzeugt, der nicht kleiner sein kann als der Dampfdruck des Schmiermittels, z. B. Öl.
Wird nun die Welle in der anderen Drehrichtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht, so wird
das Schmiermittel von der äußeren schmiermittelbevorratetsn
Umgebung der Gleitfläche 6 oder von den mit dieser Umgebung kommunizierenden NuI^n 10 in die
Pumpriilen 8 hineingepreßt, so daß wieder ein tragfähiger, hydrodynamischer Schmierfilm zwischen
den zwei Gleitflächen 3 und 6 entsteht während durch die Pumprillen 7 nur ein kleiner Unterdruck erzeugt
wird.
In den F i g. 3 und 4 ist ein abgeändertes erfindungsgemäßes
Axialgleitlager gezeigt, welches aus einer Welle 1 mit einem einstückigen Flansch 13 und einer Stützplatte
14 besteht. Die Welle 1 weist einen zentrischen Kanal 15 auf, welcher durch radiale Bohrungen 15a mit einen,
Ringnutkanal 16 der Welle 1 in kommunizierender Verbindung steht Der Flansch 13 besitzt eine ebene
Gleitfläche 17 ohne Pumprillen. Die Stützplatte 14 weist Gruppen von spiralförmig schräg verlaufenden Rillen
18, 19 auf ihrer Gleitfläche 20 auf, welche der ebenen Gleitfläche 17 gegenüberliegt. Am Umfang der mit
Pumprillen 18,19 versehenen Gleitfläche 20 sind wieder
drei TeilP^.chen 21 vorhanden, in die je eine radial
gerichtete Nut 22 eingearbeitet ist. Diese Nut 22 mündet hier an ihrem inneren Ende in den Ringnutkanal 16 der
Welle 1, welcher über den zentrischen Kanal 15 und die anschließenden radialen Bohrungen 15a mit Schmiermittel,
z. B. öl, bevorratet ist, und ist an ihrem äußeren Ende, das in der Nähe der äußeren Umfangskante der
Gleitfläche 20 liegt geschlossen. Zu beiden Seiten der Nut 22 sind in jeder Teilfläche 21 spiralförmige
Pumprillen 18,19 einer Rillengruppe vorhanden, welche
jeweils entgegengesetzt zueinander, symmetrisch zur Nut 22 schräg nach außen verlaufen. Die inneren Enden
der Pumorillen 18,19 sind offen und münden in die Nut
22 oder in den schmiermittelbevorrateten Ringnutkanal 16. Die äußeren Enden dieser Pumprillen 18, 19 sind
geschlossen unJ liegen entweder am Rand der ringförmigen Drosselfläche 23 oder am Rand der
Drosselfläche 24 der Gleitfläche 20, Jede Drosselftäche
24 trennt zwei am Umfang der Gleitfläche 20 angeordnete Rillengruppen der Teilflächen 21 in
Umfangsrichtung voneinander.
Die Wirkungsweise des abgeänderten Axialgleitlagers ist analog zu der des vorher beschriebener;
erfindungsgemäßen Axialgleitlagers, das heißt, bei Drehung der Welle 1 im Uhrzeigersinn wird das
Schmiermittel, zum Beispiel öl, vom Ringnutkanal 16 oder von den Nuten 22 in die Pumprilkn 19
hineingepreßt so daß zwischen den Gleitflächen ΪΪ und
20 ein tragfähiger hydrodynamischer Schmierfilm entsteht Bei Drehung der Welle 1 entgegen dem
Uhrzeigersinn wird das Schmiermittel in die Pumprillen 18 hineingedrückt so daß wiederum zwischen den zwei
Gleitflächen 17 und 20 ein tragfähiger hydrodynamischer Schmierfilm erhalten wird.
In den F i g. 5 und 6 ist ein weiteres abgeändertes erfindungsgemäßes Axialgleitlager dargestellt, welches
aus einer Welle 1 mit einet kugelig konvexen Gleitfläche 25 und einem Kalottenstuck 26 mit einer
entsprechend kugelig konkaven Gleitfläche 27 besteht. Analog zu dem in den Fig. I und 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel sind hier Teilflächen 28 mit einer in Projektion auf eine achsnormale Ebene radial verlaufenden
Nut 29 vorhanden, welche an ihrem äußeren Ende in die schmiermittelbevorratete äußere Umgebung
der Gleitfläche 27 mündet und an ihrem inneren Ende geschlossen ist Auf jeder Seite der Nut 29 sind
schräg zur Umfangsrichtung nach innen gerichtete Rillen 30, 31 in der Gleitfläche 27 vorgesehen, welche
symmetrisch zur Nut 29 entgegengesetzt zueinander, schräg zur Umfangsrichtung geneigt an ihrem inneren
Ende geschlossen und an ihrem äußeren Ende offen sind. Dabei münden die äußeren, offenen Enden der
Pumprillen 30, 31 entweder in die Nut 29 oder in die schmiermittelbevorratete äußere Umgebung der Gleitfläche
27. Zwischen den Rillengruppen der am Umfang angeordneten Teilflächen 29 befindet sich je eine
Drosselfläche 32. Außerdem ist im Zentrum der kugelig konkaven Gleitfläche 27 eine kreisförmige Drosselfläche
33 vorhanden, an der die Pumprillen 30, 31 und die Nut 29 enden.
Bei Drehung der Welle 1 im Uhrze'gersinn wird das
Schmiermittel der äußeren Umgebung des Axiaigleitlagers in die schräg nach innen gerichteten Pumprillen 30
hineingepreßt, so daß ein tragfähiger hydrodynamischer Schmierfilm zwischen den Gleitflächen 25,27 aufgebaut
wird. Bei Drehung der Welle 1 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn wird das Schmiermittel in die anderen
Pumprillen 31 der Gleitfläche 27 gedruckt, so daß wiederum ein tragfälliger Schmierfilm zwischen den
Gleitilächen 25,27 entsteht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Selbstdnjckerzeugendes Axialgleitlager für
beide Drehrichtungen mit mehreren, je eine
Teilfläche umfassenden Gruppen über den Umfang verteilter, schräg zur Umfangsrichtung geneigter, zu
einem Schmiermittelvorratsraum offener Pumprillen, die in eine der aufeinander gleitenden Flächen
eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Rillengruppe aus einer von
einer Umfangskante der Gleitfläche (6, 20, 27) aus
radial bzw. in Projektion auf eine achsnormale Ebene radial verlaufenden Nut (10, 22, 29) und aus
von dieser Nut bzw. Umfangskante ausgehenden, symmetrisch zur Nut entgegengesetzt zueinander,
schräg zur Umfangsrichtung geneigten Pumprillen (7, 8, 18, 19, 30, 31) besteht, wobei Nut und
Pumprillen an einer Drosselfläche (12,23,33) vor der
anderen Umfangskante enden.
2. Se&stdruckerzeugendes Axialgleitlager nach
Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rillengruppen durch Drosselflächen (U,
24,32) voneinander getrennt sind.
3. Selbstdruckerzeugendes Axialgleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Pumprillen (7,8,18,19) spiralförmig verlaufen.
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