DE2838264C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Traglager für einen Fahrmotor mit einer an einer Achse anliegenden Lagerschale mit einer axialen und einer radialen Druckfläche, mit einer Einrichtung zur Förderung eines Schmiermittels von einem Vorratsbehälter zu der radialen Druckfläche, mit einer in der radialen Druck­ fläche ausgebildeten, sich in Umfangsrichtung der Lagerschale erstreckenden ersten Ringnut, mit einem in der ersten Ringnut angeordneten, sich mit der Achse drehenden Ring, mit einer zweiten, über eine axiale Sammelnut mit der ersten Ringnut verbundenen Ringnut in der radialen Druckfläche in dem Axial­ bereich zwischen der axialen Druckfläche und der ersten Ringnut, mit einer offenen Aussparung in der Lagerschale, die sich von der axialen Druckfläche bis zur ersten Ringnut erstreckt, und mit einem die Aussparung ausfüllenden Docht. Ein derartiges Traglager ist beispielsweise aus der US-PS 39 40 189 bekannt.

Bei dem bekannten Traglager ist als Ölfördereinrichtung ein Docht vorgesehen, der von der axialen bis zur radialen Druck­ fläche der Lagerschale und dort bis zur ersten Ringnut geführt ist und dazu dienen soll, einen zusätzlichen Fluß von Schmier­ mittel zu ermöglichen. Bei dieser Anordnung kann sich im Stillstand das Öl in dem Docht so stark ansammeln, daß dieser stark getränkt ist. Wenn beim Anlauf die gegenüberliegende Schublagerfläche gegen den Docht anläuft, so gibt dieser eine unangemessene hohe Ölmenge ab. Während des Betriebes jedoch wird das Öl von der rotierenden Welle abgespritzt und läuft in der Nut um, so daß sich eine Verbindungsbohrung nur verhältnismäßig langsam füllt, die jedoch den notwendigen Vorrat für den Docht sicherstellen soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Traglager weiterzuentwickeln und ein Traglager für einen Fahrmotor zur Verfügung zu stellen, bei welchem die konkurrierenden Forderungen nach einer Zufuhr und gleichzeitigem Zurückhalten des Schmiermittels zu der axialen Druckfläche besser in Einklang gebracht werden.

Die Aufgabe wird durch eine besondere Ausbildung der Lager­ schale und der Schmiermittel-Fördereinrichtung gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wird daher bei laufender Welle der Schmier­ mittel-Fördereinrichtung in der Sammelnut stets ausreichend Öl zugeführt; soweit sich Öl aufstauen sollte, wird dieses jedoch sofort zum Ölvorrat zurückgeleitet. Die Schmiermittel- Fördereinrichtung ist somit stets ausreichend befeuchtet, ohne aber in eine Ölpfütze einzutauchen und etwa aufgrund einer Kapillarwirkung deren Inhalt zum Lagerende hin abzu­ saugen. Wenn nun die angetriebene Achse zum Stillstand gelangt, dann bleibt die Schmiermittel-Fördereinrichtung vollgesaugt, während jeder flüssige Ölvorrat sofort abgeleitet wird. Bei einem unter Umständen erst Wochen später erfolgenden erneuten Anlauf der Welle ist somit die Schmierung des Traglagers durch den in der verhältnismäßig voluminösen Fördereinrichtung gespeicherten Ölvorrat sichergestellt, so daß auch ein wieder­ holter kurzzeitiger Schleppbetrieb, in dem das Lager nur verhältnismäßig langsam gedreht wird und der Aufbau eines tragenden Schmierfilms nicht zustande kommt, möglich ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teil-Schnittansicht eines Fahrmotor-Traglagers mit einem Achslagerdeckel,

Fig. 2 eine Schrägansicht einer Hälfte eines geteilten Lagers mit einer erfindungsgemäßen Anordnung gegen­ über einer Druckfläche einer gestrichelt dargestell­ ten Rad- oder Zahnradnabe,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines zusammengesetzten Lagers in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Schrägan­ sicht einer Schmiereinrichtung in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schmiereinrichtung nach Fig. 4 mit zu beiden Seiten einer Trennebene des Lagers angeordneten Schmierelementen,

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 12-12 in Fig. 5,

Fig. 7 eine Stirnansicht eines Lagerflanschs in Richtung der Pfeile 13-13 in Fig. 5,

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein in Fig. 4 bis 7 ver­ wendetes Schmierelement und

Fig. 9 eine Profilansicht des Schmierelements nach Fig. 8.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Fahrmotor-Traglager 10 ent­ hält eine geteilte Lagerschale 11, in welcher eine Achse 12 oder Welle gelagert ist. Die Lagerschale 11 ist mittels eines Teils des (nicht gezeigten) Fahrmotorgehäuses und eines Lagerdeckels 13 auf der Achse 12 festgehalten.

Für die Zufuhr von Schmierstoff zur Lagerfläche 14 der Achse 12 dient ein Ölheber 15, welcher einen Schmierstoff, etwa Öl, aus einem im Lagerdeckel vorhandenen Behälter 16 aufnimmt und ihn der Welle durch ein im wesentlichen recht­ eckiges Fenster 17 des Lagerdeckels und ein entsprechendes Fenster 18 in der Lagerschale 11 hindurch der Achse zu­ führt. In einer typischen Ausführungsform ist das Fenster in einem Winkel von etwa 30° abwärts geneigt dem Schmier­ stoffbehälter 16 zugewandt.

Die Lagerschale 11 setzt sich auf zwei einander komple­ mentären Hälften oder Schalen 19, 20 zusammen, welche sich entlang einer Trenn- oder Schnittebene 21 in gegen­ seitiger Anlage befinden. Das Fenster 18 ist in der Lager­ schale 19 geformt. Die beiden Schalen 19, 20 haben eine gemeinsame axiale Lagerfläche oder Bohrung 22, welche die Achse 12 aufnimmt und eine erste Druckfläche darstellt. Ferner hat die Lagerbuchse eine an einem Flansch gebildete radiale Druckfläche 23 für die Anlage an einem die Querbewegung begrenzenden Teil, etwa der Nabe eines Rades oder Zahn­ rades 24 (Fig. 2). Die Druckfläche 23 bildet somit eine zweite Lager- oder Druckfläche.

Im Betrieb wird ein der Lagerfläche 14 der Achse zugeführ­ ter Schmierstoff nach und nach entlang der Achse an beiden Enden des Lagers ausgepreßt und geht dabei verloren. Um derartige Verluste zu verringern, ist gemäß der eingangs genannten US-PS 39 05 659 ein umlaufender Ring 25 vorge­ sehen, welcher anderenfalls verloren gehenden Schmierstoff zum Behälter 16 zurückbefördert.

Wie man in Fig. 2 erkennt, ist der Ring 25 von einem Auf­ spannteil, etwa einer Zugfeder 26, auf der Achse festge­ halten. Der Ring 25 dreht sich daher gemeinsam mit der Welle bzw. Achse 12 und ragt dabei in eine zur Achse hin offene Umfangsnut 27 des Lagers hinein. Damit sich der Ring 25 ungehindert drehen kann, ist die Nut sowohl in axialer als auch in radialer Richtung größer als der Ring.

Aus dem Bereich des Fensters 18 entlang der Achse auswärts strömendes Öl gelangt in die jeweilige Ringnut 27 und wird in dieser von dem sich drehenden Ring 25 in Richtung auf eine die betreffende Nut mit dem Fenster 18 verbin­ dende Bohrung 28 mitgenommen. Die Bohrung 28 erstreckt sich von einer im wesentlichen senkrechten Seitenwand 29 des Fensters 18 zur jeweiligen Ringnut 27. Vorzugsweise verläuft die Bohrung 28 unter dem äußeren Umfang bzw. dem Boden 30 der jeweiligen Ringnut 27, so daß sie in diesem ausmündet (Fig. 3). Das Öl fließt dann von der Nut 27 entlang der Bohrung und durch das Fenster 17 des Lager­ deckels zurück zum Behälter 16.

Um die Schmierstoffverluste weiterhin einzuschränken, ist in Axialrichtung außerhalb der jeweiligen Ringnut 27 eine weitere Sammelnut 31 vorgesehen. Die Sammelnut 31 liegt somit also näher am jeweiligen Ende des Lagers als die jeweilige Ringnut 27.

Die Sammelnut 31 ist über eine Überströmnut 32 od. dgl. mit der jeweiligen Ringnut 27 strömungsverbunden, so daß in die Sammelnut gelangendes Öl zur Ringnut zurückfließen kann (Fig. 2). Das Öl wird dann von dem Ring 25 in Richtung auf die Bohrung 28 mitgenommen. Die Überströmnut 32 ist vorzugsweise am tiefsten Punkt der Sammelnut ange­ ordnet.

Jenseits des Ringes 25 und der zugeordneten Ringnut 27 ausströmendes Öl gelangt somit also in die Sammelnut 31 und fließt in dieser abwärts zu der am tiefsten Punkt der­ selben angeordneten Überströmnut 32. In dieser fließt es dann zurück zur Ringnut 27, in welcher es von dem sich drehenden Ring 25 aufwärts zu der Bohrung 28 mitgenommen wird. Bei einem Fahrmotor-Traglager ist die Trenn- oder Schnittebene 21 gegenüber der Senkrechten gewöhnlich um einen Winkel von ca. 30° geneigt, so daß die am tiefsten Punkt geformte Überströmnut 32 nicht an der Schnittebene liegt. Diese Anordnung kann jedoch je nach der Art des Lagers abgewandelt werden.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Lagers wahlweise an einem oder am anderen Ende eines Fahrmotors, d. h. also in zwei überend verdrehten Stellungen, kann die eine Lager­ schale 19, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei gegenüber der Trennebene 21 jeweils um 30° versetzte Überströmnuten 32 haben, von denen sich dann die eine immer am tiefsten Punkt befindet.

In einer typischen Anordnung sind an jeder Seite des Fensters 18 eine erste Ringnut 27 und eine zweite Sammel­ nut 31 vorhanden. Je nach dem Verwendungszweck und der erwünschten Wirkung kann jedoch eine oder können beide Nuten an der einen oder anderen Seite des Fensters weg­ fallen.

In den meisten Fällen sind der Fahrmotor und die fest damit verbundenen Lagerschalen 11 in begrenztem Maße in Axialrichtung der Achse 12 beweglich. Das seitliche Spiel beträgt dabei gewöhnlich ca. 1,6 bis ca. 8 mm. Damit bei derartigen Bewegungen keine Reibung zwischen dem Ring 25 und den Seitenwänden 33 der Ringnut 27 auftritt, ist die Ringnut 27 in Axialrichtung vorzugsweise breiter als der Ring 25. Ist der Ring etwa 6,5 mm breit, so ist die Nut 27 dann dementsprechend ca. 14,5 mm breit usw. In radialer Rich­ tung hat der Ring 25 vorzugsweise eine Höhe von ca. 6,5 mm, wobei zwischen ihm und dem Boden 30 der Nut 27 ein Zwi­ schenraum von ca. 0,76 mm ausreichend ist.

Die Sammelnut 31 ist von der Ringnut 27 durch eine Trenn­ wand 34 von vorzugsweise ca. 4,75 mm Breite getrennt und hat ihrerseits eine Breite von ca. 6,5 mm. Es sind jedoch auch andere Abmessungen und Abstände anwendbar.

Im Betrieb dreht sich der Ring 25 zusammen mit der Welle, ohne daß er dabei ungeachtet der Axialbewegungen des Fahr­ motors und der Lager die Wände der Ringnut 27 berührt. Sollte der Ring 25 jedoch gleichwohl in Anlage an den Seitenwänden 33, 40 der Nuten 27 kommen, so wird er dadurch um ein kleines Stück entlang der Achse verschoben und somit gegenüber der betreffenden Nut zentriert. Die Feder 26 ermöglicht außerdem ein Durchrutschen des Rings 25 auf der Welle, falls er aus irgendeinem Grunde am Mitdrehen gehindert ist. Es ergibt sich also eine Wirkung ähnlich der einer Rutschkupplung.

Für die Schmierung der in Anlage an der Nabenfläche 24 kommenden Stirn- oder Druckfläche 23 ist gemäß der Erfin­ dung eine Schmiereinrichtung "T" vorgesehen. Diese ent­ hält eine Schmiermittel-Fördereinrichtung 35, welche mit am Lager vorhandenen Ausbildungen zusammenwirkt, um der Druckfläche Schmierstoff zuzuführen. Die Fördereinrichtung 35 hat die Form eines Dochts aus einem saug­ fähigen Material, etwa Filz, mit einem sich entlang der Druckfläche 23 erstreckenden Teil. Die Dochte 35 sitzen in sich über den Flansch bzw. die Druckfläche 23 erstrec­ kenden Vertiefungen oder Nuten 36. Bei einem Fahrmotor- Traglager sind die Nuten 36 nahe der Trennebene 21 in beiden Lagerschalen geformt.

Die Nuten 36 können eingeschliffen oder gefräst sein und verlaufen über die Druckfläche 23, eine an diese anschlie­ ßende Schrägfläche 37 und weiter entlang der Innenfläche der jeweiligen Lagerschale bis zur Einmündung in die Sammel­ nut 31. Die Nuten 36 können auch in Axialrich­ tung durch die Trennwand 34 hindurch verlängert sein und in der Ringnut 27 ausmünden.

Eine in Fig. 4 bis 9 dargestellte Ausführungs­ form der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 1 bis 3 gezeigten dadurch, daß sich eine Schmiermittel­ fördereinrichtung 49 bis unter den äußeren Umfang der Ringnut 27 erstreckt, um zusätzliches Öl von dem Ring 25 aufzunehmen und es dem Flansch zuzuführen. Wie man in Fig. 4 und 6 erkennt, hat die den Docht 49 aufnehmende Aussparung 36 eine sich bis unter den Boden 30 der Ring­ nut 27 erstreckende Ausbuchtung 50. Der Docht 49 hat an seinem inneren Ende eine Kröpfung 51 mit einer im wesent­ lichen bündig mit dem Boden 30 der Nut 27 verlaufenden Oberseite 52 und einer im wesentlichen bündig mit der Seitenwand 40 der Nut 27 verlaufenden Stufe 53.

Der Docht 49 kann ein abgesetztes Seitenteil 41 haben. An der dem Ring 25 zugewandten Oberseite 52 der Kröpfung 51 kann der Docht 49 bei der Drehung des Rings von diesem mitgeführtes Öl aufnehmen. Zusätzlich nimmt auch die dem Ring 25 zugewandte Stufe 53 der Kröpfung bei der Drehung des Rings von diesem in Richtung auf die Bohrung 28 beför­ dertes Öl auf, so daß der Schmierfläche 44 des Dochts eine größere Ölmenge zugeführt werden kann.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer Schmier­ einrichtung für den Druckflansch eines Lagers ermöglichen die Erzielung der mittels eines umlaufenden Ringes bewirk­ ten Vorteile wie Verringerung von Ölverlusten und des Eintritts von Schmutz, und gleichzeitig die Zufuhr von dosierten Mengen des Schmiermittels zu den unter Schub­ belastung stehenden Flächen des Lagers.

Die zum Schmieren des Flansches verwendeten Dochte 35, 49 brauchen nicht, wie vorstehend beschrieben und dargestellt, jeweils zu zweit beiderseits der Trennebene des Lagers um jeweils 30° zur senkrechten Mittellinie desselbem ver­ setzt angeordnet zu sein, sondern sie können auch an anderen Stellen angeordnet sein, wobei zuweilen auch eine kleinere Anzahl von Dochten vorteilhaft sein kann. Für eine verrin­ gerte Zufuhr des Schmiermittels kann es außerdem vorteil­ haft sein, die Nase 42 des Dochts nicht bis an die Ring­ nut heran zu verlängern.

In gewissen Anwendungen kann der Ring 25 an dem den Flansch aufweisenden Ende des Lagers weggelassen werden. Auch in diesem Falle erbringt der Schmierdocht 35 für den Flansch beträchtliche Vorteile. Schmierstoff, welcher anderenfalls an der tiefsten Stelle des Lagers ausfließen würde, sammelt sich statt dessen in der Sammelnut 31 und wird in dieser zurückgehalten. Die Schmierdochte 35 für den Flansch können dabei über ihre abgesetzten Seitenteile 41 mit Schmierstoff gespeist werden, so daß zum Anlaufen und im Betrieb eine ausreichende Schmierung und damit ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. In praktischen Versuchen mit erfindungsgemäßen Lagern ergaben sich erhebliche Verbes­ serungen im Hinblick auf Schmierstoffersparnis und Verschleiß der Flansche.

Claims (7)

1. Traglager für einen Fahrmotor

• a) mit einer an einer Achse anliegenden Lagerschale mit einer axialen und einer radialen Druckfläche,
• b) mit einer Einrichtung zur Förderung eines Schmiermittels von einem Vorratsbehälter zu der radialen Druckfläche,
• c) mit einer in der radialen Druckfläche ausgebildeten, sich in Umfangsrichtung der Lagerschale erstreckenden ersten Ringnut,
• d) mit einem in der ersten Ringnut angeordneten, sich mit der Achse drehenden Ring,
• e) mit einer zweiten, über eine axiale Sammelnut mit der ersten Ringnut verbundenen Ringnut in der radialen Druck­ fläche in dem Axialbereich zwischen der axialen Druckfläche und der ersten Ringnut,
• f) mit einer offenen Aussparung in der Lagerschale, die sich von der axialen Druckfläche bis zur ersten Ringnut erstreckt,
• g) mit einem die Aussparung ausfüllenden Docht,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• h) die Aussparung (36) mit dem Docht (49) erstreckt sich bis unter den äußeren Umfang der ersten Ringnut (27) und weist im Bereich der ersten Ringnut (27) eine Vertiefung (50) auf;
• i) in der Vertiefung (50) verläuft der Docht (49) gekröpft und bündig mit dem Boden (30) der ersten Ringnut (27);
• k) ein Schenkel (41) des Dochtes (49) erstreckt sich in Umfangs­ richtung in die zweite Ringnut (31).

2. Traglager nach Anspruch 1 mit zwei Lagerschalen, die längs einer Schnittebene in Anlage aneinander bringbar sind und jeweils eine radiale Druckfläche aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Lagerschale (19, 20) eine sich längs der Anlagefläche (21) erstreckende Aussparung (36) aufweist.

3. Traglager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerschale (19, 20) eine sich längs der Anlageebene (21) erstreckende Aussparung (36) aufweist.

4. Traglager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Docht (49) über die axiale Lagerfläche (22) hinaus vorsteht und an der Achse (12) anliegt.

5. Traglager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schenkel (41) des Dochtes (49) sich in Richtung auf die axiale Sammelnut (32) erstreckt.

6. Traglager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Docht (49) etwa L-Form hat.