DE3024306A1

DE3024306A1 - Gleitlager fuer oszillierende schwenkbewegungen

Info

Publication number: DE3024306A1
Application number: DE19803024306
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 8540 Mittelhembach Bauer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1982-01-21

Description

Gleitlager für oszillierende
Schwenkbewegungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager für oszillierende Schwenkbewegungen, wobei davon ausgegangen wird, daß zwischen den einzelnen Schwenkbewegungen Ruhepausen auftreten ohne Belastung des Lagers. Derartige Gleitlager werden beispielsweise zur Lagerung des Kipphebels von Ventilsteuerung und dgl. bei Verbrennungsmotoren benötigt.
Bei derartigen Gleitlagerungen, bei denen das gelagerte Teil nur Schwenkbewegungen auszuführen hat, treten häufig Schwierigkeiten wegen erhöhten Verschleißes auf, da die für eine hydrodynamische Schmierung erforderlichen Relativgeschwindigkeiten nicht erreicht werden und sich im Umkehrpunkt der Schwenkbewegung ein Nulldurchgang in der Relativgeschwindigkeit ergibt.
Eine Trennung der Gleitflächen und damit die Verhinderung von Verschleiß kann nur durch die Verdrängung des im Lagerspalt vorhandenen Öls gelingen. Hierfür ist es aber erforderlich, nach jedem Arbeitsspiel den Lagerspalt neu mit öl zu füllen.
Zu diesem Zweck wäre es an sich naheliegend, direkt in der hauptbelasteten Zone des Lagers eine Ölbohrung münden zu lassen, das öl dort mit Druck einzubringen und /oder durch entsprechende Ölnuten zu verteilen.
Ein derartiger Ausbau bringt aber den Nachteil mit sich, daß die tragende Lagerfläche unterteilt und verkleinert wird, was für das Erreichen einer möglichst großen Schmierfilmtragfähigkeit sehr nachteilig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es,ein Gleitlager für oszillierende Schwenkbewegungen anzugeben, bei welchem die Lagerfläche im hauptbelasteten Bereich weder durch Olbohrungen noch durch ölnuten unterbrochen wird und bei der trotzdem eine ausreichende Versorgung im Lagerspalt des hauptbelasteten Bereiches erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Gleitlager mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem Gleitlager nach der Erfindung werden also im unmittelbaren Nachbarbereich des hauptbelasteten Bereiches des Lagers taschenartige Ausnehmungen vorgesehen, über welche das Schmieröl über Druck zugeführt wird, so daß der sich in diesen Taschen aufbauende Druck das Lager im hauptbelasteten Bereich in der Ruhepause lüftet, so daß in den Lagerspalt frisches öl eindringen kann.
Um dieses Lüften des Lagers im hauptbelasteten Bereich zu erleichtern, wird die Lagerfläche im gegenüberliegenden Bereich, d.h. praktisch im gesamten Restbereich des Lagerumfanges bis auf schmale Randstege zurückgenommen.
In diesem zurückgenommenen Bereich sammelt sich dann das aus den Taschen zwischen Lagerzapfen und Lagerbüchse gedrückte Öl, von wo es gemäß einer weiteren vorteilhaften und erfinderischen Weiterbildung über Austrittsöffnungen vorzugweise in Form von Austrittsnuten oder auch einer Austrittsbohrung abgegeben wird und vorzugsweise zur Ölversorgung des Kipphebeldaumens und/oder der Kugelpfanne verwendet wird.
Diese Ausgestaltung und weitere Merkmale werden im folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielsen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert.
In diesen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht eines auf einem Lagerzapfen gelagerten Kipphebels, Fig. 2 die Abwicklung der Innenfläche der Lagerbüchse des Kipphebels nach Fig. 1, Fig. 3 einen Kipphebel mit einer abgewandelten Ausbildung des Gleitlagers nach der Erfindung und Fig. 4 die Abwicklung der Lagerfläche der entsprechenden Lagerbüchse der Ausführungsform nach Fig. 3.
Bei den beiden Ausführungsbeispielen ist, um die Erläuterung der Erfindung selbst nicht durch unterschiedliche Konstruktionen zu belasten, von einem einfachen Kipphebel ausgegangen, wie er beispielsweise zur Betätigung der Ventile an einem Verbrennungsmotor verwendet wird. hierzu hat der Kipphebel auf der einen Seite einen Kipphebeldaumen 11, der beispielsweise gegen die Kraft F2 einer Feder über einen Stössel ein Ventil betätigt, wobei die Botatigungskraft am anderen Ende 12 abhängig von einem Nocken odar einer Hydraulik mit der Grösse F1 aufgebracht wird. Bei einem Arbeitsspiel entsteht dabei im Bereich das unteren Lagers, dem sog. hauptbelasteten Bereich eine Andruckkraft F = F1 + F2-Die Lagerung das Kipphebels besteht dabei aus einer allgemein mit 1 bezeichneten Lagerbüchse und einem Lagerzapfen 2 der starr angeordnet ist und sich nicht dreht Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind erfindungsgemäß in der Lagerbüchse 1 unmittelbar im Anschluß an den hauptbelasteten Bereich taschenartige Ausnehmungen vorgesehen, in die über Bohrungen 4 im Lagerzapfen 2 aus dem Innenraum des Lagerzapfens öl unter Druck eingeführt wird. Im Ruhezustand baut sich dabei in diesen Taschen ein Druck auf, der, wie durch die Pfeile 5 angedeutet, sich gegen die Lagerbüchse richtet und diese nach unten drUckt und somit den hauptbelasteten Bereich lüftet. Dabei kann das unter Druck stehende öl aus den Taschen 3 auch in den Bereich des hauptbelasteten Bereiches dringen.
Beim nächsten Arbeitsspiel wird das im Lagerspalt vorhandene öl verdrängt. Durch den dabei auftretenden Druck im Schmierspalt kann eine metallische Berührung von Lagerzapfen und La-Lagerbüchse (weitestgehend) vermieden werden.
Wie aus der Fig. 2 anschaulich zu ersehen, schließt sich über den restlichen Kreis der Lagerbüchse, also in der oberen Hälfte ein Lagerbereich an, der im wesentlichen aus einem zurückgenommenen Teil 6, der seitlich durch die Stege 7 begrenzt wird, besteht. Diese Ausbildung des oberen Bereiches der Lagerfläche ist gewählt, um den Ruhepausen, in denen der hauptbelastete Bereich gelüftet werden soll, einen störenden Druckaufbau durch Ölverdrängung zu verhindern.
Hierzu sind gemäß einer anderen Weiterbildung zusätzliche öffnungsnuten 8 seitlich in den Steten vorgesehen zur gezielten Weiterleitung des Öls zum'Kipphebeldaumen 11 oder zur Kugelpfanne der Stösselstange, die am Ende 12 angreift.
Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, wobei in diesem Fall die taschenartigen Ausnehmungen durch Abflachungen 9 am Lagerzapfen 2 gebildet wird, so daß wiederum in unmittelbarer Nachbarschaft zum hauptbelasteten Bereich ein Raum entsteht, in welchem sich ein öldruck aufbauen kann mit dem über die öffnungen 4 unter Druck zugeführten Öl.
In der Fig. 3 bzw. in der Fig. 4 sind im übrigen identische Bezugszeichen verwendet, wie in der Ausführungs- form nach Fig. 1 und 2.
Bei der hicr gewählten Ausführungsform ist die Ölaustrittsbohrung auf der Oberseite des Lagers in Form einer Bohrung 10 in die Mitte gelegt, um unmittelbar Kipphebeldaumen und/oder Kugelpfanne mit Öl zu versorgen.
Im übrigen ist die Wirkungsweise von Ölversorgung und Lüftung im hauptbelasteten Bereich identisch wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.
Die Erfindung wurde anhand zweier konkreter Ausführungsbeispiele erläutert. Es sei darauf hingewiesen, daß auch andere Ausführungsformen denkbar sind. So kann insbesondere die Ulzufuhr auch durch die Lagerbüchse 1 erfolgen, wobei aber zu berücksichtigen ist, daß dies über flexible Schläuche geschehen müßte und daß hierdurch die zu bewegende Masse unverhältnismäßig vergrößert würde. In diesem Fall könnte dann der ölaustritt auch durch den Lagerzapfen selbst geschehen.
Es ist im Rahmen der Erfindung natürlich auch möglich, die Ausführungsform nach Fig. 1 und Fig. 2 zu kombinieren,d.h. sowohl im Bereich des Zapfens eine Abschrägung vorzunehmen als auch in der Lagerbüchse zusätzliche Ausnehmungen vorzusehen. In jedem Fall wird der angestrebte Vorteil erreicht, daß die tragende Lagerfläche im hauptbelasteten Bereich nicht unterteilt ist, in Ruhepausen der Lagerspalt gelüftet und frisch mit öl versorgt wird. L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Gleitlager für oszillierende Schwenkbewegungen mit dazwischen liegenden Ruhepausen ohne Betriebslast, dadurch gekennzeichnet, da-ß in dem dem hauptbelasteten Bereich benachbarten Bereich der Lagerbüchse (1) und/oder des Lagerzapfens (2) taschenartige Ausnehmungen (3) vorgesehen sind, welche über vorzugsweise durch den Lagerzapfen geführte Bohrungen (4) mit einer unter Druck stehenden Ölzufuhr verbunden sind, so daß der sich in den Taschen aufbauende hydraulische Druck den Lagerspalt lüftet.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Teil der Lagerbüchse (1) insbesondere in dem dem hauptbelasteten Bereich gegenüberliegenden Bereich aus -einer mit Ausnahme von zwei Randstegen (5) zurückgenommenen (unbelasteten) Lagerfläche gebildet ist.
3. Gleitlacjer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Restbereich der Lagerbüchse (1) Austrittsöffnungen (8, 10) für das sich in der zurückgenommenen Lagerfläche sammelnde Schmieröl vorgesehen sind.
4. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen in Form von Austrittsnuten (8) in den Seitenstegen der Lagerbüchse vorgesehen sind.
5. Gleitlager nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Ölaustrittsbohrung (10) in der Mitte oben der Lagerbüchse (1) zur Weiterleitung des austretenden öles an den Kipphebeldaumen und/oder die zugehörige Kugelpfanne.