DE2703775C2 - Radiallager, insbesondere für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ei.i Radiallager, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit a.» dien und radialen Bohrungen für den Schmiermitteldurchfluß in der Welle, mit mindestens eim:r. in der Lagerschale angeordneten, sich über einen Teilumfang erstreckenden nutförmigen Schmiertasche, welche während der Drehbewegung der Welle mit Mündungen der Radialbohrungen an der Wellenoberfläche zeitweise in Verbindung steht, wobei die Schmiertasche in mindestens einem umfangsseitigen Endbereich sich in der Tiefe und in der Breite verjüngend ausgebildet ist und über mindestens eine radiale Durchtrittsöffnung mit einem lageraußenseitigen Schmiermittelraum kommuniziert.

Ein solches Radiallager ist z.B. in der DEPS 12 47 082 offenbart. Die Schmiertasche verjüngt sich dabei in der Drehrichtung der Welle, wobei also der Endbereich von einer Wellenstelle bei der jeweiligen Drehrichtung zuletzt bestrichen wird. Außerdem ist ein Schmiermitteldurchnuß vom Lageräußeren zum Lagerinneren vorgesehen. Durch die sich in Drehrichtung in der Tiefe verjüngende und in der Breite spitz auslaufende Nut soll der Querschnitts- und damit der Geschwindigkeitsabbau beim Überstreichen der Schmiertasche durch die Zapfenbohrung ganz allmählich und über einen längeren Zeitraum bzw. Kurbelweg ausgedehnt werden. Diese Maßnahme dient zur Verhinderung von Kavitationsschäden im Bereich hinter der Öltasche. Diese sind darauf zurückzuführen, daß nach dem Oberstreichen der Zapfenbohrung die Ölzufuhr aus der Tasche zu schnell unterbrochen wird und daher der Druck in der Zapfenbohrung stellenweise unter den der jeweiligen Schmieröltemperatur zugehörigen Dampfdruck absinkt. Die dadurch entstehenden Dampfblasen schlagen anschließend zusammen und rufen durch den auftretenden hohen Druck das Beschädigen der Lagerschalenlauffläche hervor.

Bei entgegengesetzter Drehrichtung, das heißt wenn der Endbereich der Schmiertasche von einer Wellenstel-■ Ie bei der jeweiligen Drehrichtung zuerst bestrichen wird, sowie bei einem Schmiermitieldurchfluß vom Lagerinneren zum Lageräußeren, versagt jedoch diese Maßnahme. Falls die Drehrichtung der Welle 1 nach Fig. 1 dv genannten PS umgekehrt wird so entsteht eine Saugwirkung mit turbulenter Ström, ng und Kavitation im verjüngten Endbereich der Schmiertasche. Der Endbereich ist dabei nicht vollständig mit öl gefüllt, sondern weist Gasblasen bzw. Vakuumstellen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Radiallager so zu verbessern, daß Kavitationsschäden bei der zuletzt genannten Drehrichtung bzw. Schmiermitteldurchflußrichtung mit Sicherheit vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen.

Hierdurch läßt sich erreichen, daß Schmiermittel in den kavita'.ionsgefährdeten Endbereich strömen kann. Der Endbereich wird nunmehr laufend mit Schmiermittel ausgefüllt und es wird eine weitgehend laminare Strömung bewirkt, so daß die Kavitation behoben wird. Die Maßnahme gemäß geltendem Anspruch 1 kann im Hinblick auf die genannte DE-PS 12 47 082 keineswegs als naheliegend betrachtet werden, denn gemäß 1027te2. Zeilen 7—13. soli lediglich durch ganz allmähliche Änderung, d. h. Verkleinerung der Geschwindigkeit des Öls verhindert werden, daß in keiner Stellung des Zapfens ein zu hoher Unterdruck entstehen kann. Bei entgegengesetzter Drehrichtung müßte somit analog eine ganz allmähliche Geschwindigkeitszunahme eine Kavitation verhindern. Demgegenüber hat es sich gemäß vorliegender Erfindung überraschend gezeigt, daß in diesem Falle eine allmähliche Geschwindigkeitsänderung allein keineswegs ausreicht, um die Kavitation zu verhindern, sondern daß zur Lösung des Kavitationsproblems eine gänzlich andere Maßnahme getroffen werden muß. in den ein zusätzlicher Strömungsweg geschaffen wird.

Zum entfernteren Stand der Technik gehören noch folgende PS:

Die DE-PS 9 23 229 sowie die US-PS 21 99 699 zeigen zwar Radiallager mit nutförmigen .Schmiertaschen, in welche jeweils mehrere, in Lagerumfangsrichtung hintereinander angeordnete Bohrungen einmünden, wodurch erreicht wird, daß sich das radial zuströmende Schmiermittel schnell über einen größeren l)mf.tngsbereich der Lagerschale verteilt. Anregungen, »ckhe zum Erfindungsgegenstand hinführen, sind durch die genannten Patentschriften jedoch nicht gegeben, zumal die Aufgabe. Kavitationsschäden im Bereich der Schmiertaschen zu verhindern, in ihnen nicht angesprochen wird. Schließlich beziehen sich die aus den DEPS 10 08 527 und 6 64 788 bzw. aus dem Bild 285. Seite 272 des Buches »Bau und Betrieb von Dieselmaschinen«. Friedrich Sass. erster Band, zweite Auflage, bekannten Schmiernuten und Kanalanordnungen lediglich auf Ölumlauf- bzw Ringnuten, welche für die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar sind.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehenden Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Kurbelzapfenlager einer Schubstange mit Zuströmkanälen in den

Endberejchen der Schmieruischc,

Fig.2 den Schnitt gemäß der Linie H-Il nach Fig. I, jedoch ohne Kurbelzapfen.

Die Schubstange Il (Fig. 1) trägt den mittels Schrauben 13, 14 befestigten Schubstangendeckel IZ Die Lagerfläche wird durch die beiden Lagerhälften 15 bzw. 16gebiluet, die mit Durchtrittsöffnungen 17,18,19, 20 versehen sind. Die Welle 22 weist eine Axialbohrung 24 sowie zwei Radialbohrungcn 26 bzw. 28 auf. Die Schubstange 11 u.id der Schubstangendeckel 12 sind so ausgebildet, daß sie in montiertem Zustand einen lagerauuenseitigen Schmiermittelraum 30 bilden, welcher mit einer Bohrung 32 in der Schubstange 11 kommuniziert.

In den Lagerschalen sind Schmiertaschen 34 bzw. 36 angeordnet, in deren Endbereichen Bohrungen 38, 40, 42, 44 angeordnet sind, über welche eine Verbindung zwischen dem lageraußenseitigen Schmiermittelraum 30 und der Schmiertasche hergestellt wird. Die Schmiertasche 36 kann zweckmäßigerweise mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein.

Bei der Drehung der Wf"« 22, z. B. gemäß Pfeil 23, strömt das Schmiermittel gemäß den Pfeilen 25,27 bzw. 39, 41, 43, 45 in den Schmiermittelraum 30 und aus diesem gemäß den Pfeilen 31,33 in die Bohrung 32. Bei de angegebenen Drehrichtung entsteht eine Saugwirkung im wesentlichen im Bereich der Bohrungen 40,44, wobei Schmiermittel aus dem Schmiermittelraui;. 30 gemäß den Pfeilen 48, 49 in die Bohrungen 40, 44

i" einströmt und eine Hohlraumbildung bzw. Kavitation und Erosion iin entsprechenden Endbereich der Schmiertaschen 34, 36 verhindert. Bei Umkehr der Drehrichtung der Welle wird die beschriebene Funktion im wesentlichen von den Bohrungen 38, 42 Qbernom-

' "> inen.

Die Bohrungen 38, 40, 42, 44 sind mit einem im

wesentlichen dem Profil der Schmiertasche 34, 36 im Endbereich entsprechenden Durchmesser ausgebildet.

Es versteht sich, daß das Radiaüager auch eine darin

-" verdrehbare Achse aufweisen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Radiallager, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit axialen und radialen Bohrungen für den Schmiermitteldurchfluß in der Welle, mit mindestens einer, in der Lagerschale angeordneten, sich über einen Teilumfang erstreckenden nutförmigen Schmiertasche, welche während der Drehbewegung der Welle mit Mündungen der Radialbohrungen an der Wellenoberfläche zeitweise in Verbindung steht, wobei die Schmiertasche in mindestens einem umfangsseitigen Endbereich sich in der Tiefe und in der Breite verjüngend ausgebildet ist und über mindestens eine radiale Durchtrittsöffnung mit einem lageraußenseitigen Schmiermittelraum kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schmiermitteldurchfluß vom Lagerinneren zum Lageräußeren die Schmiertasche (34,36) in demjenigen Endbereich, welcher von einer Wellenstelle bei der jeweiligen Drehrichtung zuerst bestricher -vird. eine Bohrung (40,44) mit einem im wesentliche» der Profilbreite der Schmiertasche an dieser Stelle entsprechenden Durchmesser aufweist, wobei über die Bohrung eine Verbindung zwischen dem lageraußenseitigen Schmiermittelraum (30) und der Schmiertasche hergestellt wird.

2. Radiallager für eine umsteuerbare Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sclimiertaschenende eine Bohrung (38, 40, 42, 44) aufweist