DE2810048C2 - Drucklagerung für Drehantriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucklagerung der im Oberbegriff des Anspruchs . genannten Art.

Bei einer solchen, aus der US-PS 35 94 106 bekannten Drucklagerung ist der Ring aus Gummipuffern gebildet die jeweils zwischen den Teilen des Paares von Drucklagern angeordnet sind, wobei das eine Teil jeweils von einem Lagerring eines benachbarten Drucklagers und das andere Teil von einem Abstandsstück gebildet ist, das in dem Ringspalt angeordnet ist Beim Auftreten einer Axiallast werden die Gummipuffer entsprechend zusammengedrückt, so daß die Welle gegenüber dem Gehäuse sich in Axialrichtung verschieben kann. In Querrichtung bzw. Radialrichtung sind die Gummipuffer jedoch nicht festgelegt, so daß sie sich beim Auftreten einer Axiallast in radialer Richtung deformieren können, wodurch ihre Lagerung bzw. die Abstützung der Drucklager verschlechtert wird.

Aus der US-PS 34 49 030 sind elastische Dämpfungselemente bekannt, die aus einem Metalldrahtgeflecht hergestellt sind, um die auf die Lagerringe der Drucklager wirkenden Stöße beim Auftreten von Axiallasten aufnehmen zu können. Die Dämpfungselemente sind jedoch in radialer oder Querrichtung nicht eingespannt oder gelagert, so daß sie ihre Formstabilität allein aufgrund ihres Aufbaus aus einem Metallgeflecht beibehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drucklagerung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine auftretende Axiallast optimal gleichmäßig auf die mehreren Drucklager verteilt wird.

Bei einer Drucklagerung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Drucklagerung zeichnet sich dadurch aus, daß beim Auftreten einer Axiallast das Volumen der Ringkammern jeweils so verringert wird, daß die Ringe innerhalb der Ringkammern allseitig und annähernd gleichmäßig beaufschlagt und geringfügig deformiert werden, wodurch eine sehr gleichmäßige Verteilung der Axiallast auf die jeweils benachbarten Drucklager bewirkt wird. Beim Auftreten einer Axiallast sind also die Ringe jeweils vollständig in den Ringkarrrnern eingeschlossen, d.h. sie werden annähernd gleichmäßig von den benachbarten FLjchen der sich relativ zueinander bewegenden Teilen beaufschlagt Die Ringe können daher nicht infolge einer seitlichen oder radialen Deformation ausweichen, so daß auch annähernd keine Relativbewegung zwischen der drehbaren Welle und dem Gehäuse in Axialrichtung auftritt

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung erläutert wobei die Fig. IA bis IC an Linien Y-Yund Z-Z zusammengesetzt den Drehantrieb mit teilweise fortgebrochenen und geschnittenen Teilen zeigen.

Ein nicht im einzelnen gezeigter Motor 2 weist eine Welle 4 auf, deren unteres Ende durch eine Kupplung 6 an einer drehbaren Bohrerwelle 8 angeschlossen ist die eine Bohrerspitze 10 an ihrem unteren Ende befestigt trägt Eine Manschette 12 ist an der Welle 8 neben ihrem oberen Ende zur gemeinsamen Drehung hiermit befestigt und schlägt mit ihrem unteren Ende gegen das obere Ende eines inneren Lagerlaufkranzes 14 an, der ebenfalls mit der Welle 8 umläuft Die Rollen des Lagers 16 sind zwischen dem inneren Laufkranz 14 und einem äußeren Laufkranz 18 in der üblichen Weise angeordnet Eine Büchse 20, die an der Innenseite des Gehäuses 2 angebracht ist umgibt den äußeren Laufkranz 18. Ein Kolben 22 ist im Zwischenraum zwischen der Manschette 12 und der Büchse 20 angebracht, wobei eine Fetthöhlung 24 zwischen dem Lager 16 und dem unteren Ende des Kolbens 22 vorliegt. Eine Feder 25 drückt den Kolben 22 zum Lager 16 hin. Mit Axialabstand angebrachte erste U¹Xi zweite Drucklager 26 und 28 umgeben unterhalb der Lagerung 16 die Welle 8 und laufen mit dieser um. Eine zweite Büchse 30 ist an der Innenseite des Gehäuses 2 mit Abstand getrennt von der Büchse 20 angebracht. Eine Manschette 32 ist in die Büchsen 20 und 30 eingeschraubt und weist einen Flansch 34 auf, der sich in den Raum zwischen den Büchsen 20 und 30 erstreckt, und bildet eine Fettkammer 36. Ein axial bewegliches L-förmiges Teil 38 erstreckt sich in die Kammer 36 und bildet eine Umfangskammer 40 zur Aufnahme eines nachgiebigen, aber im wesentlichen nicht kompressiblen Druckrings 42 mit einem Volumen, das kleiner ist als das der Kammer 40, wenn der Bohrer im wesentlichen unbelastet ist. Es können beispielsweise die Kanten des Rings 42 abgerundet sein, wie gezeigt ist. Ein geeignetes Material ist glasfaserverstärkter Silikongummi mit einer Durometer-Härte von 80 dur. Unter Last wird sich das Teil 38 nach oben bewegen und somit das Volumen der Kammer 40 verringern.

Eine gespaltene Manschette 44 umgibt die Welle 8 unterhalb des Drucklagers 28. Eine dritte Büchse 46 ist an der Innenseite des Gehäuses 2 mit Abstand getrennt von der Büchse 30 angebracht. Eine Manschette 48 ähnlich der Manschette 32 ist in die Büchsen 30 und 46 eingeschraubt und bildet eine Fettkammer 50. Ein zweites Teil 52 schlägt ähnlich dem Teil 38 gegen ein drittes Drucklager 53 und bildet zusammen mit der Manschette 48 eine Kammer 54, die in ihrem Inneren

einen Ring 56 ahnlich der Kammer 40 bzw. dem Ring 42 aufweist

Ein Rollenlager 58 vom selben Aufbau wie das Lager 16 ist an der Welle 8 unterhalb des Drucklagers 54 angebracht Eine Manschette 60 ist an der Welle 8 zwischen dem Lager 58 und einer Schulter 62 an der Welle 8 befestigt Eine Büchse 64 ist am unteren Ende der Büchse 46 angeschraubt und schlägt mit ihrem unteren Ende gegen eine Büchse 66 an, die in das untere Ende des Gehäuses 2 eingeschraubt ist Vorzugsweise ist eine Dichtung vorgesehen, wie in der Zeichnung gezeigt ist

Es ist ersichtlich, daß ein nachgiebiger Ring zwischen jedem Drucklagerpaar vorgesehen ist, und es ist verständlich, daß mehr als drei, aber nicht weniger als zwei Drucklager verwendet werden können.

Im Betrieb sind die Teile mit geringer oder keiner

Last am Bohrer so, wie in den Zeichnungen gezeigt Wenn Last aufgebracht wird, dann werden sich die L-förmigen ^eile 38 und 52 bezüglich der Manschetten 32 bzw. 48 nach oben bewegen, bis das Volumen der Kammern 40 und 54 verringert wird. Diese Verringerungen können in Abhängigkeit von veränderlichen Faktoren inklusive der Herstelluiigsgenauigkeit gleich sein oder auch nicht Während eine völlig gleichmäßige Verteilung der Last zwischen den Drucklagern nicht oft stattfinden kann, wird doch eine merkliche Verteilung der gesamten Achslast erzielt, wodurch man die Drucklager vor der Überlastung schützt Es wird festgehalten, daß normalerweise Drucklager verwendet werden, die eine Nennaufnahmefähigkeit aufweisen, die wesentlich größer ist als die gesamte Axiallast, dividiert durch die Anzahl der Drucklager, so daß eine genau gleiche Verteilung der Last nicht erforderlich ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drucklagening für Drehantriebe mit einer drehbaren Welle, die einer Axiallast ausgesetzt ist, einem Gehäuse, das die Welle unter Bildung eines Ringspalts umgibt, mindestens einem Paar in Axialabstand zueinander angebrachter Drucklager im Ringspalt und mindestens einem ersten, axial beweglichen, L-förmig ausgebildeten Teil im Ringspalt, das zwischen den Drucklagern angeordnet und Teil der Begrenzung einer Ringkammer ist, in der ein nachgiebiger Ring angeordnet ist mit einem Volumen, das bei axial nur gering belasteter Drehwelle kleiner ist als das Volumen der Ringkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Ring (42; 56) aus einem relativ inkompressiblen Material besteht und zur Begrenzung der Ringkammer (40; 54) zwischen den Drucklagern (26, 28) zusätzlich zum ersten, axial beweglichen Teil (38; 52) ein zweites, axial festliegewjES, sich mit dem axial verlaufenden Schenkel des ersten, L-förmigen Teils (38; 52) axial überschneidendes Teil (32;48) vorgesehen ist

2. Drucklagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Teil (32; 48) einen inneren Durchmesser aufweist der größer ist als der Durchmesser der Welle (8), wobei ein ringförmiger Zwischenraum (36; 50) gebildet ist in dem der axial verlaufende Schenkel des ersten, L-förmigen Teils (38; 52) aufgenommen ist