DE330884C - Zapfenlager - Google Patents

Description

• Zapfenlager, Der praktische Erfolg der bekannten Drucklager (englisches Patent 875/1905), bei welchen der achsiale Druck der Welle von einer. Anzahl drehbarer Blöcke aufgenommen wird, welche sich gegen eine Fläche stützen und selbsttätig eine Hochdruckölschicht erzeugen, welche die metallische Berührung der Flächen hindert, hat die Aufmerksamkeit auf die Möglichkeit gelenkt, ähnliche gute Ergebnisse bei Zapfenlagern zu erhalten.
• Es ist seit über dreißig Jahren bekannt, daß unter günstigen Bedingungen ein Zapfenlager selbsttätig eine Druckölschicht an einem Teil seines Umfanges erzeugt. Die Breite dieser Olschicht hängt von dem Unterschied zwischen dem Zapfen- und Lagerdurchmesser, der Viskosität des Schmiermittels üüd der Stärke des Druckes ab, und im praktischen Betriebe ist sie gewöhnlich nur ein kleiner Bruchteil des Wellendurchmessers. Infolgedessen ist der wirksame, tragende Teil der ölschicht nur ein schmaler Streifen, und die übrige Fläche ist nicht nur unwirksam für die Zwecke der Be-.lastungsaufnahme, sondern wirkt als Bremse bei der Drehung der Welle, während bei drehbaren Drucklagern die ganze Fläche des Lagers zum Tragen der Last wirksam und keine »Bremsfläche« vorhanden ist. Für Zapfenlager ist es vörteilhaft, eine Mehrzahl von Druckölschichten zu erhalten, welche radial gegen die Wellenachse wirken, aber geeignet sind, auf der ganzen projizierten Fläche einen Hochdruck zu tragen. Durch Versuche ist gefunden, daß zwei Bedingungen erfüllt sein müssen, wenn gute Ergebnisse erzielt werden sollen.
• Die erste Bedingung ist; daß bei mehr als zyvei Blöcken im halben Lager Mittel vorgesehen werden müssen, um eine gleiche Verteilung der Belastung auf sie zu sichern.
• Die zweite Bedingung ist, daß bei geringer Größe des Berührungsbogens des Blockes mit der Welle (der gewöhnlich durch die Notwendigkeit der Begrenzung der Länge des Blockes bedingt ist), eine Führung der Blöcke nötig ist, so daß ein Bestreben, um eine rechtwinklig zur Wellenachse liegende Achse zu schwingen, verhindert wird, d. h. um Halbmesser von der Mitte der Welle durch irgendeinen Punkt der Lagerfläche der Blöcke.
• Wenn eine Bewegung der Blöcke um diese Achsen stattfindet, .ist die Berührung zwischen dem Zapfen und den Blöcken auf zwei diagonal gegenüberliegende Ecken beschränkt (während die anderen beiden Ecken gelüftet werden und das Entweichen der Ölschicht gestatten). Die infolgedessen vergrößerte Reibung an diesen Berührungspunkten bewirkt eine-Drehung der Blöcke, so daß die anderen Ecken in Berührung mit der Welle gelangen unter unvorteilhafter Abnutzung der Blöcke und verschlechterter Wirkung.
• ',In der britischen Patentschrift x3599/rgi6 sind Mittel beschrieben, um eine gleiche Verteilung der Belastung auf die Blöcke zu erreichen, während die Erfindung eine Verbesserung betrifft, durch welche die erforderliche gleiche Verteilung erreicht wird und auch die Erschütterungen gedämpft werden, welche bei Lagern mit schnellaufenden Wellen, wie bei Dampfturbinen, auftreten. Die Bauart erfüllt auch die zweite oben ausgeführte Bedindüng der Führung der Blöcke, so daß ihre Achsen stets parallel zur Wellenachse liegen und jedes Bestreben der Blöcke zu einer radialen Verdrehung verhindert wird.
• Nach der Erfindung ist auf der Rückseite jedes Blockes eine Platte aus nachgiebigem Material, z. B. getempertem Federstahl, angeordnet, deren Kanten in die Blöcke einfassen, während die mittleren Teile freiliegen.
• Runde Zapfen oder einstellbare Schrauben gehen durch das Gehäuse des Lagers und stehen in Berührung mit den Platten, um die Blöcke zu stützen. Die Platten sind vorzugsweise flach und rund, jedoch kann eine Fläche konvex oder napfartig geformt sein, oder sie können eine andere Form besitzen. In einigen Fällen können die Platten statt mit Zapfen oder Druckschrauben paarweise so angeordnet werden, daß eine Platte flach und die andere abgerundet ist, wobei die runde Fläche einer Platte gegen die ebene der anderen anliegt und die eine Platte in den Block und die andere in das Gehäuse eingelassen ist.
• Die Nachgiebigkeit- solcher Federplatten genügt, eine gleiche oder annähernd gleiche Verteilung der Last auf die einzelnen Blöcke herbeizuführen. Sie dienen auch zur Dämpfung der Erschütterung bei schnellaufenden Wellen.
• Um die Achsen der einzelnen Blöcke parallel mit der Achse der Welle zu halten, sind die Blöcke zwischen Führungen gehalten, welche die Drehung um radiale Achsen verhindern. Im Betriebe lüften sich die Blöcke in bekannter Weise an ihrer führenden Kante, um das 01 zuzulassen. -Die Führungen werden gewöhnlich mit dem Gehäuse aus einem Stück hergestellt, da infolge der Kürze solcher Lager eine drehbare Einstellung gewöhnlich nicht notwendig ist, aber sie können in einem Ring vorgesehen werden, welcher außen Kugelform besitzt und in einer gleichartigen Ausbohrung des Gehäuses. gelagert ist, so daß eine drehbare Einstellung des Lagers als, Ganzes erzielt ist. Die Zeichnung zeigt ein AusführungsbeispieI des Erfindungsgegenstandes in Fig. i in einem Querschnitt durch ein Lager mit mehreren Blöcken und in Fig. 2 in einer Seitenansicht und teilweisem Schnitt" nach Linie 2-2 der Fig. i.
• Der Lagerring B der Welle A läuft in Berührung mit der inneren Fläche der Blöcke C und Cl um. D ist der-obere und E der untere Tragkörper. Eine nachgiebige runde Platte oder Scheibe F von getempertem Federstahl ist an der Rückseite jedes Blockes C oder Cl eingelassen, so daß sie an ihrem Umfang gehalten wird, aber an ihrer Mitte freiliegt. Bei der gezeigten Bauart werden die in die Blöcke C eingelassenen Platten F durch Schrauben G mit abgerundeten Enden gestützt, welche durch das Gehäuse geschraubt sind. Die in die Blöcke C, eingelassenen Platten F werden von kurzen Zapfen H getragen, die in das untere Gehäuse eingelassemund mit abgerundeten Flächen versehen sind, die an den Platten F anliegen.
• Die Blöcke C des oberen Lagers werden an der Drehung um radiale Achsen dadurch gehindert, daß sie zwischen parallelen Flächen L, des oberen Gehäuses gehalten und geführt sind, während Ansätze I die Drehung mit der Welle hindern. Die unteren Blöcke sind ähnlich geführt durch parallele Flächen I_, und die Blöcke werden an der Drehung mit der Welle durch die Berührung mit den Enden J der Vertiefung und mit den gegenseitigen Kontaktstellen bei Ii zwischen den verbreiterten Rückenflächen der benachbarten Blöcke verhindert.

Claims (6)

1. PATENT-ANSPRÜcHE: i. Zapfenlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung gleichmäßig auf eine Anzahl drehbarer Segmente übertragen wird, unter Vermittlung einer federnden Lagerung der Segmente, welche gleichzeitig Erschütterungen dämpft.
2. 2. Zapfenlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die einzelnen Blöcke Platten aus nachgiebigem Material (beispielsweise Federstahl) eingelassen sind.
3. 3. Zapfenlager nach Anspruch Z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die _ federnde Platte (F) auf der Rückseite eines Blockes mit ihren Kanten befestigt ist, während der mittlere Teil freiliegt und sich gegen abgerundete Zapfen oder Schrauben des Gehäuses stützt. q..
4. Zapfenlager nach Anspruch = -bis dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Rückseite eines Blockes vorgesehene Federplatte sich gegen eine ähnliche in das Gehause eingelassene Platte stützt.
5. 5. Zapfenlager nach Anspruch i, :dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Blöcke in radialer Richtung einstellbar und gegen Verdrehung um senkrechte Achsen zur Lagerfläche durch Führung gesichert sind.
6. 6. Zapfenlager nach Anspruch r und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Blöcke aufnehmenden Führungen in einem Ring angeordnet sind, dessen Außenfläche kugelförmig gestaltet ist und in einer gleichartigen Ausbohrung des Lagergehäuses ruht.