DE302340C - - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

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REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

— M 302340 — KLASSE 47*. GRUPPE

WEISE SÖHNE und <Dr..3n_fl..FRANZ LAWACZECK

■;'. IN-HALLE·A. S.

Entlastungseinrichtung für Lager. Patentiert Im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1916 ab.

Die Belastung von Lagerzapfen ist bekanntlich unter sonst gleichen Voraussetzungen der Bedingung unterworfen, daß der zulässige Druck um so kleiner gewählt werden muß, je höher die Umlaufgeschwindigkeit des Zapfens ist. Das Produkt aus zulässiger Flächenpressung und Geschwindigkeit ist unter gleichen äußeren Bedingungen für eine bestimmte Lagerausführung als konstant anzusehen. Der Flächendruck ist hierbei, besonders wenn es sich um Schnellauf ende Zapfen mit einer Wärmeabfuhr handelt, die, wie beispielsweise bei Kammlagern, nur mit Schwierigkeit ausreichend groß gehalten werden kann, so gering, daß er zu unverhältnismäßig großen Abmessungen des Lagers und Zapfens zwingt. ,

Die Erfindung ermöglicht nun Ausführungen von Lagern, die nicht mehr dem Gesetz

ao unterliegen, daß das Produkt aus Geschwindigkeit und Flächenpressung konstant bleiben muß. Bei den neuen Lagern ist es vielmehr möglich, die Flächenpressung unter sonst gleichen Umständen um so größer zu wählen, je höher die Geschwindigkeit ist. Dabei ist es durch Anwendung der Erfindung zugleich möglich, die spezifische Belastung einer Zapfen- bzw. Lagerfläche überhaupt wesentlich höher zu wählen als bisher. Während

z. B. jetzt der spezifische Flächendruck von Kammlagern, nicht über 10 bis 20 kg/qcm betragen darf, können in Lagen! gemäß der Erfindung 100 kg/qcm und mehr zugelassen werden.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß der Schmieröl enthaltende Spielraum zwischen Zapfen und Lager durch einen an be- ' liebiger Stelle gegen die Tragfläche des Zapfens elastisch .angedrückten Abstreifer unterteilt ist, welcher die Mitnahme des Öles durch die Drehbewegung des Zapfens hemmt. Hierbei muß das Lager in achsialer Richtung gegen Entweichen des Schmieröles, beispielsweise durch bekannte Mittel, wie Drossel-Spalte, welche durch Schleifringe o. dgl. gebildet Werden, oder auch durch feine, gegenläufige Schraubennuten geschützt werden, die an den Austrittsstellen auf die Welle oder in die Lagerhülse eingeschnitten sind und das austretende öl wieder in das Lager zurückschaffen. Der Abstreifer bildet demnach zusammen mit den Teilen, welche das seitliche Entweichen des Schmieröles verhindern, sozusagen einen auf drei Seiten abgeschlossenen Druckraum, in den von der offenen Seite her das öl durch die Drehung des Zapfens hineingedrückt wird.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.

Fig. i und 2 zeigen im Längs- und Querschnitt das Prinzip der Anwendung der Erfindung bei Kamm- oder Spurlagern.

Der Kamm α, der auf der Welle c sitzt, dreht sich mit Lauf sitz gut eingepaßt in einer

(X Auflage, autgegeben am to. Mär\ tgarj

Hülset, die sowohl die Welle wie den äußeren Zylindermantel des Kammes umschließt, also den eigentlichen Lagerkörper bildet. Der Raum f zwischen den Flächen O₁ und d_x, welche den Druck unmittelbar aufnehmen, ist mit öl angefüllt. In der Hülse b befindet sich gut eingepaßt, aber achsial frei beweglich, eine Scheidewand oder ein Abstreifer e, der bei- ■ spielsweise durch Federn d gegen die sich

ίο drehende Spurfläche Ut₁ gedrückt. wird. Die Spurfläche nimmt bei ihrer Drehung das öl mit, wobei ein in der Drehrichtung steigender Druck entsteht. Der Druck erreicht also an

'■' der Stelle/! (Fig. 2) seinen höchsten Wert, an welcher das von der Fläche mitgenommene Öl durch den Abstreifer e zurückgehalten wird.

Dieser Druck wächst mit der Umfangsgeschwindigkeit; er verschwindet jedoch,

ao wenn, wie in jedem gewöhnlichen Lager, das von dem Zapfen oder dem Kamme mitgenommene öl sich ungehindert mitdrehen kann. Demnach würde auch der Druck sich ver-· ringern, wenn der Abstreifer merklich undicht würde und nennenswerte Mengen von öl hindurchließe. Es ist demnach zweckmäßig, daß der Abstreifen stets gut anliegt und dicht hält. Um die Anpressungskraft des Abstreifers zu erhöhen, kann auch der hohe Druck, welcher in. dem vor ihm angestauten öl herrscht, zur Unterstützung der Federn d hinter den Abstreifer geleitet werden. Anderseits läßt sich auch durch Bohrungen g und eine Formgebung der dichtenden Fläche des Abstreifers nach Fig. 3 der spezifische Flächendruck für den Abstreifer in zulässigen Grenzen halten.

Beim Inbetriebsetzen der Welle liegen die Spurflächen sehr eng aneinander. Hierdurch wird beim Beginn der Drehung der Druck im Öl und damit auch der vom öl ausgeübte

'_ Schub in der Achsenrichtung so groß, daß er den äußeren, auf der Welle lastenden Schub überwindet. Die ölschicht vergrößert sich daher beim Inbetriebsetzen der Welle, sofern öl in die drucklose Zone/₃ (Fig. 2) nachfließen kann. Die Stelle f₂ ist demnach mit einem ölspeicher zu versehen oder zu verbinden. Der Abstand zwischen den beiden Druckflächen O₁ und Ci₁ (Fig. 1) wird sich nun so lange vergrößern, bis die vom öl erzeugte Druckkraft dem äußeren Schub das Gleichgewicht hält.

Durch das Lager gemäß der Erfindung ist

es infolge dieser selbsttätigen Einstellung zwischen dem Zapfen bzw. dem Kamm und dem Lager möglich, sehr hohe Drücke aufzunehmen, ohne daß die den Druck übertragenden Flächen a_t und Ci₁ während des Betriebes in metallische Berührung kommen. Die einzige Reibfläche, diejenige des Abstreifer se, ¹ ist durch geeignete Wahl der den Abstreifer andrückenden Kraft leicht zu überwachen.

Um das Entweichen des Öles aus dem Lager in achsialer Richtung sicherer zu verhindern, können in die den Druckraum begrenzenden Zylirderwände ά_ν C₂ (Fig. 4) oder die sie umschließenden Teile feine schraubenförmige ölnuten eingeschnitten werden, die außerdem zur Förderung von öl in den Druckraum/ benutzt werden können. Das Lager gemäß der Erfindung kann in diesem Falle dadurch in eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich des Achsialschubes umgewandelt werden, wenn beispielsweise eine Abflußöffnung h für das öl etwa in den Abstreir fer e verlegt wird, die in Abhängigkeit von der Stellung des Kammes α zum Lager gedrosselt wird. Wird gemäß Fig. 4 die achsialc Bewegung des Abstreifers c in der Weise begrenzt, daß er, nachdem sich eine bestimmte Ölschichtdicke im Räume f eingestellt hat, nicht mehr dem Kamme ο zu folgen vermag, so wird sich die Stellung des Kammes ο selbsttätig in der Weise regeln, daß er jeweils die für die Erzeugung der ölschubkraft gerade erforderliche Drosselung der Abflußöffnung h einstellt.

Bei dieser Anordnung bilden die Abstreifer r vorrichtung als solche und die sich selbsttätig einstellende Vorrichtung nach Fig. 4 eine vollständige Reserve für einander. Das Inbetriebsetzen des Lagers geht ohne Gefahr von statten, weil alsdann die Abstreifervorrichtung ihre größte Kraft entfaltet. Ist da- gegen die Welle auf ihre volle Umdrehungsgeschwindigkeit gekommen, bei welcher gegebenenfalls ein unzulässig hoher Druck im Räume/ entstehen könnte, so geht der Betrieb von selbst auf die sich selbsttätig ein- iod stellende Vorrichtung unter Benutzung des Ablaufrohres h über, wobei der Abstreifer außer Betrieb gesetzt wird.

Um eine gleichmäßige oder symmetrische Druckverteilung zu erzielen, können auch mehrere Abstreifer vorgesehen werden. Der Abstreifer e kann sich auch gemäß Fig. 8 in dem sich.drehenden Teil, dem Kamme α, befinden. Der Kamm α schleudert bei seiner , Drehung einen ölvorrat nach außen, der beispielsweise durch eine gewöhnliche Abstreifzange t. ergänzt wird. Der Vorteil, daß der Abstreifer e mit umläuft, besteht darin, daß er das verbrauchte öl vor sich her schiebt und durch die Einlauföffnungen k wieder in den ölvorrat zurückfließen läßt. Das öl, welches den Druck auffängt, wird demnach bei » dieser Anordnung stets erneuert.

Da die Drucksteigerung bei der Vorrichtung proportional dem Kreisbogen ist, wel- iao eher bei der Drehung das öl mitnimmt, kann es zur Erzielung einer möglichst gleich-

mäßigen Verteilung der Pressung auf die Kaminfläche zweckmäßig sein, diese Fläche nur mit geringer radialer Erstreckung aus-, zuführen und den Abstreifern dreieckige oder eine ähnliche Querschnittsform zu geben, derart, daß die zwischen den Abstreifern liegenden Kreisbogen gleich lang werden. Durch andere Wahl der Abstreifer form kann auch erreicht werden, daß das Produkt aus Bogen-

»o länge und Geschwindigkeit über die ganze fördernde Fläche des Kammes gleich bleibt.

In gleicher Weise wie für Spur- oder Kammlager läßt sich die Erfindung auch an Traglagern anwenden. Es ist auch hier er- ; forderlich, einen Abstreifer e (Fig. 5, 6 und 7) vorzusehen, der die Mitnahme des Öles durch die sich drehende Welle hemmt. Ebenso müssen Teile, wie beispielsweise Bunde I,

■ . vorgesehen werden, welche ein Entweichen

ao des Öles aus dem Lager in achsialer Richtung verhindern. An Stelle der Äbdrosselung des Öles durch die auf der Lagerschale schleifenden Bunde I können auch, in ähnlicher

,, Weise, wie in Fig. 4, Schraubennuten vorge-

»5 sehen sein, die das öl, welches aus dem Lager zu entweichen sucht, in das Innere zurückfördern. Der Abstreifer e muß in beiden Fällen eine so große Länge besitzen, daß ein Entweichen des Öles seitlich um den Abstreifer herum nicht eintreten kann.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   , ■ ·.■ i. Entlastungseinrichtung für Lager, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmieröl enthaltende Spielraum zwischen Zapfen und Lager, der gegen ülabfluß in achsialer Richtung durch Drosselspalte, Schleifringe, feine Schraubennuten o. dgl. abgeschlossen ist, durch eine oder mehrere gegen die Tragfläche des Zapfens elastisch . angedrückte Scheidewände oder Abstreifer unterteilt ist, welche die vollständige Mitnahme des Öles durch den Zapfen hemmen.
2. 2. Lager nach Anspruch 1 zur Aufr nähme achsialer Kräfte, dadurch gekenn-' zeichnet, daß der Abstreifer, dessen ach-.■'· siale Bewegung durch einen Anschlag begrenzt ist, beim Abheben der Zapfentragfläche von ihm eine Abflußöffnung für das dem Lager ständig zugeführte öl freigibt,

   '; die von der Trägfläche entsprechend ihrem Abstande vom Abstreifer gedrosselt wird

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

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