DE2823077A1

DE2823077A1 - In eine bohrung einzubringende oder auf eine welle aufzusetzende lagerbuechse

Info

Publication number: DE2823077A1
Application number: DE19782823077
Authority: DE
Inventors: John Eric Brown
Original assignee: West and Son Engineers Ltd
Current assignee: West and Son Engineers Ltd
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1978-12-14
Also published as: AU3646978A; FR2392271A1; NL7805822A; AU517063B2; JPS5416054A; US4190299A; GB1603083A; BE867505A; CA1086809A; FR2392271B1

Description

Die Erfindung betrifft eine in eine Bohrung einzubringende oder auf eine Welle aufzusetzende Lagerbüchse. Solche Lagerbüchsen werden für die Lagerung rotierender Wellen in einem ortsfesten Lagergehäuse oder für die Lagerung umlaufender Maschinenteile auf einer ortsfesten Welle benötigt. Sie haben alle mehr oder weniger den Mangel, daß sie keinen ausreichenden Schutz bieten für das Durchdringen von Flüssigkeiten, Staub oder sonstigen Verunreinigungen und daß sie außerdem nicht nachstellbar sind. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lagerbüchse zu entwickeln, die absolut dicht ist, d.h. den Durchtritt von Flüssigkeiten, Staub und anderen Unreinigkeiten, verhindert und die den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend nachspannbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Lagerbüchse Verwendung findet, die mindestens an einem Ende zu einer ringförmigen Dichtung ausgebildet oder mit einer solchen versehen ist, welche sich unter axialem Druck radial nach innen verengt oder radial nach außen ausdehnt.

Vorzugsweise sind die zur Anwendung gelangenden Dichtungsteile an dem Körper der Lagerbüchse befestigt oder mit diesem aus einem Teil gebildet. Zweckmäßig bestehen dabei der Körper der Lagerbüchse und/oder die Dichtungsteile aus einem dauerelastischen Material mit niedrigem Reibungskoeffizient, wie z.B. einem Polyamid oder einem Polyimid.

Mit besonderem Vorteil kann die Ausbildung auch so getroffen sein, daß die Dichtungsanordnung an einem Ende der Lagerbüchse vorgesehen ist und am anderen Ende ein Nachspannkörper od. dgl. zur axialen Verschiebung der Büchse angreift. Dabei kann der Nachspannkörper aus dem gleichen Material bestehen wie die Büchse. Schließlich kann die Dichtungsanordnung auch an beiden Enden der

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Büchse vorgesehen sein. Wegen des leichteren Laufes sind die mit der Welle oder dem Lager in Berührung kommenden Oberflachen der Büchse mit mindestens einer schraubenförmig verlaufenden Schmiermittelnut versehen.

Zweckmäßig ist die Dichtungsanordnung mit rund um die Welle herumlaufenden Dichtungslippen od. dgl. versehen, die im Querschnitt so ausgebildet sind, wie dies die britischen Patente 843 O75 oder 1 126 898 beschreiben.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen wiedergegeben, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt sein soll und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2a einen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2b eine Endansicht des Endstückes, wie

es bei der zweiten Ausführungsform gebraucht wird und

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Büchse 1O vorgesehen, die beispielsweise als Laufrolle ausgebildet ist und zu diesem Zweck einen zylindrischen Körper 11 aufweist mit einer Bohrung 12, die der Länge nach durchgeht. In diese ist eine Welle 14 eingesetzt, die an einem Ende einen im Durchmesser vergrößerten Teil 15 aufweist, mit welchem sie sich gegen die Anlagefläche 11a des Zylinders

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11 anlegt. An der anderen Seite sitzt auf dem Ende der Welle 14 mittels Gewinde od. dgl. aufgeschraubt ein Kopfstück 16. Dieses ist ebenfalls im Durchmesser größer als die Achse 14 und legt sich gegen die Anlagefläche 11b des Zylinders 11, um auf diese Weise eine axiale Relativbewegung zwischen der Achse 14 und der Büchse 11 zu verhindern.

An jedem Ende des Zylinders 11 ist eine ringförmige Dichtungsanordnung 18 vorgesehen, welche gebildet ist aus einem radial nach innen gerichteten Ringflansch 19, der im wesentlichen konische Gestalt aufweist. Der Flansch

19 hat an seinem inneren Rand eine zylindrische Anlagefläche 20, mit welcher er sich dichtend gegen den Umfang des Kopfteiles 15 bzw. 16 anlegt. Auf jeder Seite arbeitet mit dem Flansch 19 ein Druckring 22 zusammen, welcher in ein am Ende des Zylinders 11 vorgesehenes Gewinde eingeschraubt ist und sich dabei gegen die Außenseite des kegelig geformten Flansches 19 anlegt. Beim Festschrauben des Druckringes 22 gelangt der kegelige Flansch 19 unter axialen Druck, wodurch bewirkt wird, daß sich die Fläche

20 dicht an den Umfang des Kopfes 15 bzw. 16 anlegt, so daß damit das Innere des Zylinders 11 gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet ist.

Die oben beschriebene Rollenkonstruktion ist besonders geeignet für Fördereinrichtungen in staubgeladener Umgebung, beispielsweise beim Fördern, zum Transport von Kohle in Bergwerken oder elektrische Energie erzeugenden Kraftwerken.

In Fig. 2a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, die im allgemeinen mit dem Bezugszeichen bezeichnet ist und die besonders geeignet ist, um das Ende einer Welle 31 zu lagern.

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Die Lagerbüchse wird dieses Mal dargestellt durch einen Teil 32, welcher auf der Außenseite mit Gewinde versehen und in eine Bohrung 34 einer Gehäusewand 3 5 eingeschraubt ist. Der Teil 32 ist von einer Bohrung 36 axial durchsetzt, welche am äußeren Ende ein Innengewinde aufweist zur Aufnahme eines Verschlußstückes 38.

Auf der entgegengesetzten Seite trägt der Teil 32 eine ringförmige Dichtungsanordnung 39, die wiederum gebildet ist aus einem Ringflansch 40, welcher die Gestalt eines Kegels aufweist. Das Ende dieses Flanschringes 40 stößt an die Begrenzungswand 41 der Bohrung 34 an, so, daß eine weitere Drehung des Teiles 32 in der Bohrung 34 einen axial wirkenden Druck auf den Flansch 40 bewirkt, welcher auf diese Weise mit seiner inneren Anlagefläche 40a in dichtenden Kontakt mit der Oberfläche der Welle 31 tritt.

Das Verschlußstück 38 ist mit vier vorspringenden Segmenten 38a versehen, welche besser erkennbar sind aus der Fig. 2b und welche sich beim Einschrauben des Verschlußstückes gegen die Endfläche 31a der Welle 31 anlegen. Durch mehr oder weniger starkes Verdrehen des Verschlußstückes 38 in dem Teil 32 läßt sich das axiale Spiel der Welle 31 einstellen. Mit Hilfe eines nicht weiter dargestellten Werkzeuges, welches in die Bohrungen 43 des Verschlußstückes 38 einfaßt, läßt sich dieses in der gewünschten Weise verstellen. Durch eine Mittelbohrung 44 hindurch kann der Teil 32 bzw. das Gewinde mit einem Schmiermittel versorgt werden. Andererseits sind in der Lauffläche 36 des Teiles 32 schraubenförmig verlaufende ölnuten vorgesehen, durch die das Schmiermittel über den äußeren Umfang der Welle 31 verteilt werden kann.

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Wie Pig. 2a erkennen läßt, begrenzen der Flansch 4O und die Abschlußwand 41 zwei ringförmige Kammern 40b und 40c. In dem Flansch sind Bohrungen 4Od vorgesehen, welche die Verbindung zwischen den Kammern 40b und 40c herstellen, so daß ein Luftdruck und/oder ein Öldruck sich durch die Bohrungen 40 hindurch in beiden Kammern 40b und 40c ausgleicht. Schließlich ist auch in dem Lagergehäuse eine Entlüftungsbohrung 35a vorgesehen, welche einen unzulässigen Druckaufbau in den Kammern 40b und 40c, der durch das Einpressen des Schmiermittels herbeigeführt werden könnte, vermieden ist.

Die Lagerbüchse gemäß Fig. 2a eignet sich insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen oder in Maschinen oder Apparaten, welche in staubgeladenen Räumen arbeiten müssen. Die an der Buchse vorgesehenen Dichtungen verhindern den Zutritt von Staub oder Unreinigkeiten in dem Lagerteil 32.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Buchse, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 60 versehen ist, gezeigt. Sie soll verwendet werden, um eine Rotorwelle 51 einer Zentrifugalpumpe zu lagern.

Die Buchse 6O umfaßt einen zylindrischen Teil 52, welcher auf seiner Außenseite mit Gewinde versehen und in das Gegengewinde einer Lagerbohrung 53 eingedreht ist, die in dem Pumpengehäuse 54 vorgesehen ist. Andererseits ist in dem Teil 52 die axial durchgehende Lagerbohrung 56 vorgesehen, in welcher die Rotorwelle 51 lagert.

Am innenliegenden Ende der Buchse 52 ist wiederum eine ringförmige Dichtungsanordnung 55 vorgesehen, die im Querschnitt V-förmig ist. Die Dichtung 55 hat, im Querschnitt betrachtet, zwei Schenkel 55a und 55b, wobei der

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letztere übergeht in den zylindrischen Teil 52. An den Teil 55a schließt sich ein Fortsatz 56 an, welcher bis zur Rotorseite 59 der Pumpe reicht. Am Rotor 59 sitzt ein Dichtungsring 60, welcher axial auf der Welle 51 verschiebbar ist, der aber an einer Drehung verhindert wird durch eine Anzahl von Stiften 62, welche in Abständen über den Umfang der Welle verteilt sind und in entsprechend vorgesehenen Bohrungen 63 gehalten werden. In den Bohrungen 63 des Rotors sitzen außerdem Federn 64, welche den Dichtungsring 60 gegen den dichtenden Ring 56a des Flansches 56 andrücken.

Der Dichtungsring 60 ist weiterhin versehen mit zwei 0-Ringen 60a und 60b, welche ein Durchdringen von Flüssigkeit entlang der Oberseite der Welle 51 verhindern.

Durch die Dichtungsanordnung 55 sind drei ringförmige Kammern 65,66 und 67 gebildet, wobei die Kammern 65 und 67 über die Zuleitung 70 mit einem Kühlmittel versorgt werden.

Bei dieser Gelegenheit soll gesagt werden, daß die Flüssigkeitzufuhr zu den Ringkammern 65,66 und 67 in einer Weise erreicht werden kann, die bereits in früheren Anmeldungen des gleichen Anmelders beschrieben wurde.

Die zugeführte Flüssigkeit wird in das Innere des Pumpengehäuses über die Leitung 72 weggeführt. Die Büchse bzw. die Dichtungsanordnung, wie sie in Fig. 3 wiedergegeben ist, soll insbesondere Verwendung finden, wenn es sich darum handelt, eine Welle zu lagern und gleichzeitig gegen Flüssigkeitsverluste abzudichten.

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In allen den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die dabei verwendeten Buchsen mit den daran vorgesehenen Dichtungen und Dichtungslippen aus einem geeigneten elastischen Kunststoffmaterial, z.B. Polyamid, Nylon, Nylatron oder Fluorsint, hergestellt.

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AIf

Claims

IHR ZEICHEN IHR SCHREIBEN VOM UNSER ZEICHEN D-3400 QÖTTINQEN, YOUR REF. YOUR LETTER OUR REF. POTTERWEQ 6 9973/br3 24. Mai 1978

West & Son (Engineers) Limited,

65 Sherwood Street, Mansfield Woodhouse,

Nottinghamshire, England

In eine Bohrung einzubringende oder auf eine Welle aufzusetzende Lagerbüchse

P a t e η t a η s ρ r ü c h e:

In eine Bohrung einzubringende oder auf eine Welle aufzusetzende Lagerbüchse, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens an einem Ende zu einer ringförmigen Dichtung (19,40,55) ausgebildet oder mit einer solchen versehen ist, die sich unter axialem Druck radial nach innen verengt oder nach außen ausdehnt.
2. Lagerbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsteile (19,40,55) an den Körper (11,32,52) der Lagerbüchse befestigt oder mit diesem aus einem Teil gebildet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

_ 2 —
3. Lagerbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Lagerbüchse (11,32,52) und/oder die Dichtungsteile (19,40,55) aus einem dauerelastischen Material mit niedrigem Reibungskoeffizient gebildet sind.
4. Lagerbüchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material ein Polyamid oder ein Polyimid Verwendung findet.
5. Lagerbüchse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (19,40,55) an einem Ende der Lagerbüchse (11,32,52) und am anderen Ende ein Nachspannkörper (22,30) zur axialen Verschiebung der Büchse vorgesehen ist.
6. Lagerbüchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachspannkörper (22,30) aus dem gleichen Material besteht wie die Büchse (11,32,52).
7. Lagerbüchse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (19,40,55) an beiden Enden der Büchse vorgesehen ist.
8. Lagerbüchse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Welle (19,31,51) oder dem Lager (35,54) in Berührung kommende Oberfläche der Büchse (11,32,52) mit mindestens einer schraubenförmig verlaufenden Schmiermittelnut versehen ist.

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