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Wellenlager. Die Erfindung bezieht sich auf Wellenlager und besonders
auf Spurlager von der Gattung, bei welcher -kippbare Lagerteile oder Ringabschnitte
benutzt werden, und bei denen eine dünne Schicht eines Schmiermittels selbsttätig
zwischen den Tragflächen durch die relative Bewegung der Tragflächen aufrechterhalten
wird.
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Durch den Erfindungsgegenstand soll ein Lager dieser Art geschaffen
werden, welches einen Druckverteiler von verbesserter Anordnung enthält.
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Es ist manchmal wünschenswert, nur zwei Lagerstücke oder Lagerringabschnitte
zu benutzen, um den Lagerdruck bei einem Lager der obenbezeichneten Art aufzunehmen,
und die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Mittel zur Unterstützung zweier
solcher Druckstücke, durch welche der Lagerdruck zwischen ihnen verteilt wird; diese
Verteilung wird praktisch ohne Reibung durch die Verwendung eines Lagerdruckverteilers
erreicht, der nur eine einzige Stützachse für seine Iüppbewegung besitzt.
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Der Lagerdruckverteiler ist in besonders einfacher und gedrungener
Bauart ausgeführt, und zwar so, daß an Baustoffen gespart wird, während gleichzeitig
die Neigung des Verteilers zur Verdrehung verringert wird; ferner ist der Druckverteiler
so angeordnet, daß - er leicht ausgewechselt werden kann, ohne die arideren Lagerteile
auszubauen.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen Fig. z eine Ausführungsform mit wagerechter Welle im Schnitt
von oben nach unten, Fig.2 dieselbe Anordnung im Schnitt nach 2, 2 in Fig. i, Fig.
3 einen Teil der Lagerflächen im abgerollten Zustand im Schnitt nach 3, 3 in Fig.
2, Fig. ¢ den Druckverteiler, Fig. 5 den Füllring in schaubildlichei Darstellung,
Fig.6 eine Teildarstellung eine Lagerringabschnittes, Fig. 7 und 8 eine abgeänderte
Ausführung für ein senkrechtes Spurlager von oben und im Schnitt von der Seite,
Fig. g ein Stück des Druckverteilers in Ansicht, Fig. io eineweitere Ausführungsform
mit in Gruppen angeordneten Zagerringabschnitten, Fig. ir und ia von der Seite im
Schnitt und in Ansicht von oben eine dritte Ausführungsform, Fig. 1a und 1q. in
derselben Darstellungsart eine vierte Ausführungsform, Fig. 15 in Ansicht von oben
eine etwas abgeänderte Ausführung der Anordnung gemäß Fig. 1q.. Bei der Ausführungsform
gemäß der Fig. i bis 6 ist eine wagerechte Welle io mit einem Druckring ii vorgesehen.
Ein Lagerkörper i2 umgibt den Druckring und die benachbarten Wellenteile; er ist
vorzugsweise üi einer wesentlich wagerechten Ebene in einen oberen und unteren Teil
unterteilt (Fig. 2). Der Lagerkörper 12 besitzt wieder Lagerflächen 13, welche
den Tragflächen 14 des Druckringes ii gegenüberstehen, ferner ein Paar Lagerringabschnitte
15 und einen - Aufbau 16, der auf jeder Seite des Druckringes zwischen
den
Flächen 13 und 14 eingebaut ist. Der Aufbau 16 besteht bei der gezeigten Ausführungsform
aus einem ausgeschnittenen Füllring 17 mit einem daran befestigten Füllblock 18,
ferner einem ausgeschnittenen Druckverteilungsring ig mit vorstehenden Schneiden
2o o. dgl., die vorzugsweise auf einem-radialen Strahl angeordnet sind und demgemäß
eine einzige Stützachse bilden, auf welcher der Druckverteiler kippen kann. Der
Ring ig besitzt einen Rand 21, der an-entgegengesetzten Seiten ausgeschnitten ist,
um die Lagerringabschnitte 15 aufzunehmen; er trägt ein Paar von Einlagen 22, vorzugsweise
in der Form von gehärteten Blöcken mit kugelig gewölbter Oberfläche, auf welchen
die Lagerringabschnitte gelagert sind. Jeder Lagerringabschnitt besitzt vorzugsweise
ebenfalls eine kugelig gewölbte Einlage 23 in seiner Unterfläche, welche mit einer
der Einlagen 22 zusammenwirkt und ein Kippen des Lagerringabschnittes auf- dem Verteiler
sowohl in tangentialer wie in radialer Richtung gestattet.
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Die Stützpunkte für die Lagerringabschnitte sind vorzugsweise einander
gegenüberstehend angeordnet und gegen die Schneiden 2o ein wenig versetzt, so daß
die Kippbewegung des Ringes auf der Schneide in Verbindung mit der ebenfalls kippbaren
Lagerung der Lagerringabschnitte eine gleichmäßige Verteilung der Druckkräfte über
die Tragflächen der Lagerringabschnitte und des Druckringes bewirkt. -Da der Füllring
17 und der Verteiler ig beide ausgeschnitten sind, ist es leicht, sie an Ort und
Stelle zu bringen oder zum Zweck des Nachsehens und Ausbesserns herauszunehmen,
ohne die anderen Teile des Lagers auszubauen. Sie sind, wie in Fig. 3 gezeigt, durch
den Block 18 verbunden, der lose in den Ausschnitt des Ringes ig eingesetzt ist.
Der Block 18 kann mit Rändern 2¢ und 25 versehen werden, die die Fortsetzung der
Ränder 21 und a6 des Ringes ig bilden, so daß zwischen ihnen ein Ringkanal entsteht,
welcher dem Ölumlauf unter und rund um die Lagerringabschnitte dient. -Es ist besonders
zu beachten, daß die Stützpunkte der Lagerringabschnitte verhältnismäßig nahe an
den Schneiden des Druckverteilers angeordnet sind; hierdurch besteht wenig Neigung,
den Ring durch die Lagerdrücke zu verdrehen, aus diesem Grund braucht der Ring nicht
so dick und stark zu sein, wie er sein müßte, wenn die Schneiden rechtwinkelig zu
den Stützpunkten der Lagerringabschnitte angeordnet wären. Die gezeigte Lageranordnung
ist ganz besonders gut für wagerechte Spurlager mit einem geteilten Lagerkörper
geeignet (Fig. x und 2), weil die obere Hälfte des Lagerkörpers leicht abgenommen
werden kann, um zu den Lagerringabschnitten und den Teilen des Druckverteilers zu
gelangen, so daß diese leicht im Bedarfsfall zusammen oder- einzeln ausgebaut werden
können: -Die feststehenden Teile sind, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beiderseits
des --Druckringes symmetrisch, angeordnet gezeigt, aber man kann diese Teile -.
auch nur an einer Seite des Druckringes änordnen;- wenn der Achsialschub nur in
einer Richtung aufzuneh= men ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 umfaßt
die Anordnung eine senkrechte Welle, an welcher ein Ankerstück 31 befestigt ist.
An dieses Ankerstück ist durch Schraubenbolzen 32 o. dgl. -ein Druckring 33 mit
einer Tragfläche 34 befestigt. Die Welle erstrecht sich durch eine Öffnung 35 in
einem feststehenden Gestell 36, und der Druckring 33 wirkt zusammen mit einem Paar
Lagerringabschnitten 69. Die Unterlage 36 trägt einen vorstehenden Ring 65
und Vorsprünge 66; auf sie ist ein Druckausgleichsring 67 mit Schneiden o.
dgl. 37 aufgesetzt, die vorzugsweise auf einem radialen Strahl angeordnet sind.
Bei dem Druckring 67 sind zwei nach oben gerichtete Kugelzapfen 68 angeordnet, welche
beiderseits der Schneidenachse des Druckverteilers angeordnet sind. Die Lagerringabschnitte
69 sind kippbar auf den Zapfen 68 gelagert und durch eine Muffe
70 festgehalten, gegen deren einwäxIts ragende Vorsprünge 71, 71 die Seitenkanten
der Lagerringabschnitte anliegen. Um den Ring 67 leicht ausbauen zu können, wird
-er vorzugsweise in einer quergerichteten Ebene, beispielsweise bei 72, teilbar
gemacht. Diese Teilung legt man vorzugsweise annähernd in die Mitte zwischen die
Punkte 37 und 68. Ein so geteilter Ring wird durch einfache Nut- und Federverbindung
genügend zusammengehalten (Fig. g), da der Ring an diesen Punkten nur quergerichteten
Abscherkräften ausgesetzt ist; man kann aber i auch die Ringhälften durch leichte
Schraubenbolzen 73 zusammenhalten, welche jede ungewollte Trennung oder Verschiebung
der Teile verhindern. Um den geteilten Ring 67 und auch die Lagerringabschnitte
69 im Bedarfsfall leicht i seitlich herausnehmen zu können, ist die Muffe
7o ebenfalls in radialer Richtung geteilt angeordnet, etwa in der Ebene 38, 38,
um jede Ringhälfte für sich von der Unterlage 36 abzunehmen, wodurch die eine Seite
des ringförmigen Raumes, in dem der Druckverteiler und die Lagerringabschnitte gelagert
sind, vollkommen offengelegt wird. Anstatt einen langen Lagerringabschnitt, etwa
wie in Fig.7, auf jeder Seite der Tragwelle- anzuordnen, können i zwei oder mehrere
Lagerringabschnitte zu einer Gruppe oder Einheit auf jedem der einander gegenüberstehenden
Lagerpunkte 68 zusammengefaßt sein, wie beispielsweise in Fig. io gezeigt. Bei dieser
Ausführungsform sind die ein- i zelnen Lagerringabschnitte 43, 43 jeder Gruppe kippbar
auf einem sie verbindenden Hebel 4o
gelagert, der selbst entweder
auf einem Kugelzapfen 68 oder auf einer Schneide 41 gelagert ist, die entweder von
dem Ring 67 getragen wird oder sich von dem Hebel 4o nach unten erstreckt.
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Eine andere Druckverteileranordnung mit einer einzigen Stützachse
zur Unterstützung eines Paares von Lagerringabschnitten auf entgegengesetzten Seiten
der Welle, wodurch die seitliche Herausnehmbarkeit der Teile erleichtert 'wird,
ist 'in Fig. ii und 12 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Anordnung
einen Druckverteiler 75, der als ausgeschnittener Ring in Hufeisenform ausgebildet
ist; etwa in der in Fig. q. gezeigten Art; dieser Ring ist auf abwärts gerichtete
Rippen 76 .gelagert, welche eine einachsige Schneidenlagerung darstellen. Die Schenkelenden
des Ringes 75 sind vorzugsweise ausgeschnitten und mit abgerundeten Nuten versehen,
um die Enden eines Querbalkens 77 aufzunehmen, der in der Mitte einen abwärts gerichteten
Kugelzapfen 78 trägt, auf. welchen einer der beiden Lagerringabschnitte
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kippbar gelagert ist. Der andere Lagerring-' abschnitt ist dem ersten gegenüber
auf der anderen Seite der Welle auf einem ähnlichen Zapfen 8o auf dem Ring 75 gelagert.
Der Druckverteiler 75 kann entweder unmittelbar auf der Unterlage oder auf einem
Füllring 81 gelagert sein, der -einen Füllblock 82, ähnlich wie in Fig. 5 gezeigt,
trägt: Sowohl der Druckverteiler 75 wie der Füllblock tragen abwärtsgerichtete Ringränder
83, 83 und 84, 84, welche die inneren und äußeren Kanten der Lagerringabschnitte
79 umfassen und sie an dem Umlauf um den Druckring verhindern.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 und 1q. umfaßt der Druckverteiler
ein Paar von kippbar gelagerten Balken 85, die auf entgegengesetzten Seiten der
Welle angeordnet und durch Querbalken 87 überbrückt werden. Die Balken 85 tragen
in ihrer Mitte je eine Schneide o. dgl. 86, die auf einem gemeinsamen radialen Strahl
angeordnet sind. Außerdem besitzen die Balken an ihren Enden quergerichtete Nuten,
in welchen die Querbalken 87 gelagert sind. Jeder Hebel 85 trägt einen Kugelzapfen
88, auf welchem einer der einander gegenüber angeordneten Lagerringabschnitte derart
gelagert ist, daß er in allen Richtungen frei kippen kann. Die Lagerringabschnitte
werden in der richtigen Lage auf ihren Stützpunkten gehalten und gegen Drehung mit
'dem Spurring 33 gesichert durch Bogenstücke 89, 89, die sich von dem Grundring
36 aufwärts erstrecken und löse in bogenförmigen Nuten der unteren Außenkanten der
Lagerringabschnitte eingreifen. In manchen Fällen ist. es wünschneswert, jeden Querbalken
87 mit Vorsprüngen go auszurüsten, die angebohrt sind und Schraubenbolzen gi aufnehmen,
die lose durch Bohrungen in den Bogenstücken 89 greifen und jede ungewollte
Überdrehung der Querbalken 87 verhindern.
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Bei der Ausführungsform in Fig. 15 ist jeder Lagerhebel mit einem
der Querbalken so vereinigt, daß sie ein L-förmiges Gebilde 95 darstellen,
das in der Mitte. des langen Schenkels mit einer radial gerichteten Schneide 86
und in der Mitte des kurzen Schenkels mit einem I%'-ugelzapfen 88 versehen ist,
welcher als Lagerpunkt für einen der Lagerringabschnitte- dient. Das Ende des langen
Schenkels besitzt eine quergerichtete Nut zur Aufnahme des Endes des kurzen Schenkels
des anderen L-förmig en Gebildes, das gegenüber auf der anderen Seite der Welle
so gelagert ist, daß die Schneiden 86 auf .einem gemeinsamen radialen Strahl liegen.
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In der zuletzt beschriebenen Anordnung bilden die Balken 85, 85 und
87, 87 oder das L-förmige Gebilde 95 einen wiegenartigen Rahmen zur Unterstützung
der beiden einander gegenüber angeordneten Lagerringabschnitte; die Kippbewegung
der Wiege auf ihrer einzigen Schneide dient in Verbindung mit der eigenen Kippbewegung
der Lagerringabschnitte zur gleichmäßigen Verteilung der Druckkräfte über die Tragflächen
in wesentlich der gleichen Weise wie es bei den Ausführungsformen der Fig. i bis
6 und 7 bis g geschieht. Die Anordnungen gemäß Fig. 1i, 12 und 13 bis 15 besitzen
das besondere Merkmal, daß sie die leichte Herausnehmbarke_ it des besonderen Druckverteilers,
entweder unter gleichzeitiger Herausnahme der Lagerringabschnitte oder ohne diese
durch eine einfache seitliche Bewegung der trennbaren Teile ermöglichen. -.An die
Stelle der Schneidenlagerung kann jede beliebige Lagerung treten, welche ein Kippen
-des Druckverteilers um eine einzige Stützlinie gestattet, ebenso ist die besondere
Ausbildung der Stützpunkte der Lagerringabschnitte beliebig. Gleichfalls können
die zv-ischen den Lagerringabschnitten und dem Druckverteiler angeordneten Stützvorrichtungen
sowohl an dem einen wie an dem anderen Teig angeordnet sein. Natürlich können die
gezeigten symmetrischen Lageranordnungen aucl durch unsymmetrische ersetzt werden,
wenn dies im besonderen Fall erforderlich ist.