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Selbsttätig sich-einstellendes hydraulisches Drucklager. Den Gegenstand
vorliegender Erfindung bildet ein selbsttätig sich einstellendes Drucklager, welches
dazu dient, andauernd in einer Richtung wirkende Schubkräfte einer rotierenden Welle
durch hydraulische Pressung aufzunehmen und auf das Fundament z u übertragen.
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Das Lager ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt. Abl). i -zeigt
dasselbe im Aufriß-. mittelschnitt nach Linie -r-_r. Abb. 2 ist ein Grundriß, nach
Linie y-y bzw. z-,- geschnitten. Abb. 3 stellt den Längsschnitt zer-zu dar, Abb.
4. einen Schnitt durch-die Stopfbuchsendichtung.
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Auf der Welle A ist, durch den Bund B gehalten, der
zweiteilige Bußeiserne Kolben C befestigt, welcher, von den Abflachungen des Bundes
mitgenömmen, in dem aus einem Oberteil D und einem Unterteil E bestehenden Bußeisernen
Gehäuse rotiert. Das letztere ist mit der Eintrittsöffnung a versehen, ist doppelwandig
und schließt den Hohlraum b ein. Von diesem führen die Schlitze ei, c2 nach der.
zylindrischen Lauffläche des Druckkolbens. Dieser kann sich innerhalb der Lauffläche
in -begrenztem Maße achsial verschieben. In beiliegender Zeichnung ist er in der
Mittelstellung gezeichnet und bildet so mit dem Gehäuse die beiden Druckkammern
dl, d2. Diese Druckkammern sind durch Stopfbuchsen. deren nähere Beschreibung unten
folgt, gegen die Welle A abgedichtet. Der Kolben ist mit abwechselnd nach links,
e, und rechts, f, gehendenBohrungen versehen, welche die Laufflächen mit den beiden
Druckka::imern dl, d2 verbinden und deren Ausmündungen auf der Lauffläche derart
gelegt sind, daß ihre inneren Kanten mit den Kanten der Schlitze cl, c2 abschneiden
und- sie daher verschlossen sind. solange der Kolben sich in Mittelstellung befindet.
Im Oberteil des Ge= häuses befindet sich die Austrittsöffnung die durch zwei Schlitze
hl. h2 mit der .Lauffläche in Verbindung steht. Diese Schlitze sind svmnietrisch.
und zwar. so ange-irdnet, daß ihre äußeren Kanten der Breite des Kolbens entsprechen.
derart, rlaß der Kolben in seiner Mittelstellung sie leide verschließt. Am Oberteil
des Gehäuses sind noch ein Dreiwegehähn i und zwei Lnitührungsrohre k1, k2 angebracht.
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Die Inbetriebsetzung und Wirkungsweise des Drucklagers ist folgende:
Durch öffnen des Hahnes i wird der Hohlraum b mit den Druckkammern
dl, d2, aber nicht diese untereinander verbunden. Das von der Druckpumpe geförderte,
bei der Zuflußöffnung d in den Hohlraum b eintretende Druckwasser gelangt über den
Hahn i und die Umführungsrohre kl, k2 in die Druckkammern dl, d2 und füllt dieselben,
während gleichzeitig die eingeschlossene Luft durch zwei in der Zeichnung nicht
enthaltene Entlüftungshähne in bekannter Weise entfernt wird. Hierauf werden der
Zuleitungshahn i und beide Entlüftungshähne- wieder geschlossen. Befindet sich die
Welle nun in Drehung.und wirkt in ihr eine achsiale Kraft, so wird diese das Wasser
in einer der beiden Druckkammern unter Pressung setzen, und zwar je nachdem, in
welcher Richtung sie wirkt, in der linken, d', oder in der rechten, dz. In dem Maße,
als das zwischen Koll:en C und Gehäuse D, E unter Pressung gesetzte Wasser durch
vorhandene Undichtigkeiten entweicht, - entfernt sich der Kolben aus seiner Mittellage.
Jene seiner Bohrungen e oder f, welche zu der unter Pressung stehenden
Druckkammer führen, treten über die Schlitze c', c2, und es strömt bei seiner Drehung,
von der Druckpumpe gefö:-dert, vom Hohlraum b durch die Schlitze ct, c2 über die
entsprechenden Bohrungen e oder f
Wasser in die unter Pressung stehende
Druckkammer dl oder d2 nach. Sobald der Kolben C. außerhalb seiner Mittellage sich
befindet, steht die Druckkammer der anderen Kolbenseite durch die Kanäle hl bzw.
lag mit der Austrittsöffnung g in Verbindung. Es ist also hier kein Gegendruck vorhanden,
und der Druck der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit, welcher genügend groß ist,
um den Aehsialdruck der Welle zu überwinden, schielt den Kolben nach seiner 'Mittellage
zurück, wobei das auf der nicht unter Pressung stehenden Seite befindliche Wasser
tingehindert durch den Stutzen g austreten kann. Ist die Mittelstellung erreicht,
so sind Zu- und Abfluß wieder gesperrt. « Infolge der syninietriscben Anordnung
aller Zu- und Al>strönikanäle strömt also stets frisches Druckwasser nach derjenigen
Druckkammer, nach welcher der Kolben aus seiner Mittelstellung hin sich bewegt,
während auf der entgegengesetzten Seite die Verbindung mit dem Austrittsstutzen,
somit
Druckentlastung eintritt. Der Kolben ist dadurch gezwungen, stets in seiner auf
der Zeichnung dargestellten Mittellage zu verbleiben.
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Die Zuströmschlitze ci, c= sind im Unterteil des Gehäuses angeordnet,
wodurch erreicht wird, daß die daselbst wirkenden Druckkräfte das Gewicht von Welle
und Kolben aufheben und dadurch die Abnutzung an der Lauffläche vermindert wird.
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Ein besonderer Vorteil der Konstruktiop besteht darin, daß mit Hilfe
eines mit der betreffenden Druckkammer in Verbindung gebrachten Manometers der Achsialschub
jederzeit bestimmt werden kann. Zum Abdichten der Welle gegen die Druckkammern werden
zweckmäßig selbsttätige Metalldichtungen verwendet, deren Konstruktion Abb. 4 in
größerem Maße veranschaulicht. Die Dichtung besteht aus zwei nach innen federnden,
mit versetzten Stoßfugen eingelegten Kolbenringen i, z, welche in einer zweiteiligen,
durch Schrauben 3 zusammengehaltenen Buchse4 liegen, und einem nach außen federnden,
konisch abgedrehten Ring 5. Außerdem ist noch eine Grundbuchse 6 vorhanden. Die
Stopfbuchse ist durch einen Deckel 7 verschlossen, welcher eine Nut 8 zur Aufnahme
eines Filzstreifens besitzt. In die Buchse 4 sind einige Stifte g eingesetzt, durch
welche sie und auch die Ringe z und z so1,vie 5 mitgenommen werden, so daß die Buchse
4 und die Ringe z, a und g die Rotation der Welle mitmachen. Die Buchse 4 sowie
der Ring 5 gleiten, von der federnden Kraft des letzteren in achsialer Richtung
angepreßt, mit ihren Endflächen am Deckel 7 bzw. der Grundbuchse 6. Das Abdichten
erfolgt nun in der Weise, daß ein achsiales Durchfließen dadurch verhindert wird,
daß die Ringe r und z selbstspannend an der Welle anliegen, und daß auch das durch
den Spalt' des Ringes 5 in den Raum zwischen Buchse 5 und Gehäuse übergetretene
Wasser nicht entweichen kann, da die Buchse 4. durch die federnde Kraft des Ringes
5 an den Deckel .7 angepreßt wird. .
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Diese Anpressung wächst, wenn im Innern des konisch abgedrehten Ringes
5 der Druck zunimmt, und auch die Ringe t und z werden stärker an die Welle angedrückt,
sobald der Druck an ihrem Umfang größer ist. Es entsprechen also stets die abdichtenden
Kräfte dein abzudichtenden Innendruck.
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Ein besonderer Vorteil dieser metallischen Dichtung besteht noch darin,
.daß infolge Mitrotierens sämtlicher Teile eine Abnutzung der Welle gänzlich vermieden'
wird, und daß die ; Abnutzung der Buchse 4 und des Ringes 5 an deren gleitenden
Endflächen durch das Federn des letzteren ausgeglichen wird, also eine selbsttätige
Nachstellung erfolgt.
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Das hydraulische Drucklager kann sowohl als Trustlager für Schiffe
bzw. Halslager für Turbinen und Kreiselpumpen als auch als Spurlager Verwendung
finden.