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Wälzlage Es hat sich gezeigt, daß Wälzlager, die längere Zeit nicht
im Betriebe sind, aber von außen durch rhythmische Stöße oder Erschütterungen in
Schwingungen geraten, leicht schadhaft werden. Die Beschädigung zeigt sich darin,
daß an den Auflagestellen der Kugeln oder Rollen sich kerbartige Rillen bilden,
die das Lager unbrauchbar machen. Die Erscheinung wird manchmal schon bei Wälzlagern
beobachtet, die lediglich einen Bahntransport durchgemacht haben. Ähnliche Erscheinungen
machen sich bemerkbar, wenn z.B. ein mit Wälzlagern versehener, außer Betrieb befindlicher
Elektromotor auf einem schwingenden Fundament steht und diesen Schwingungen längere
Zeit ausgesetzt ist. Durch die Schwingungen der Unterlage wird nämlich die Motorwelle
ebenfalls in Schwingungen versetzt, wodurch eine häminernde Beanspruchung der Wälzlagerringe
durch die Kugeln oder Rollen entsteht. Den Gegenstand der Erfindung bildet eine
Einrichtung, durch welche die schädlichen Wirkungen der Schwingungen vollständig
vermieden werden. Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung erreicht,
mittels welcher die bei Stillstand der Welle auf das Lager ausgeübten Stoßkräfte
sich in eine Drehbewegung der Welle umsetzen können. Die Erfindung beruht auf der
Erkenntnis, daß die schädlichen Wirkungen der rhythmischen Schwingungen nicht auftreten,
wenn die in dem Wälzlager gelagerte Welle sich dreht. Diese Drehung braucht nur
ganz langsam vor sich zu gehen, so daß man zur Erreichung des beabsichtigten Zweckes
mit ganz geringen Antriebskräften auskommt.
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Man kann z. B. die Umwandlung der hin und her gehenden Bewegung der
Schwingungen in eine drehende Bewegung auf mechanischem Wege bewirken.
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Ein Ausführungsbeispiel der hierzu erforderlichen Vorrichtung ist
durch Abb. i veranschaulicht. Am Motorgehäuse i ist eine an ihrem einen Ende durch
ein Gewicht :2 belastete Schraubenfeder 3 mit ihrem anderen Ende aufgehängt. Das
Motorgehäuse i ist init der Unterlage i i, von der die rhythmischen Schwingungen
ausgehen, fest verbunden. Das Gewicht 2 ruht auf dem einen Ende eines schwingbar
gelagerten zweiarmigen Hebels q. auf, dessen anderes Ende ein keilförmiges Ansatzstück
5 trägt. An der schrägen Fläche des Ansatzes 5 liegt mittels einer Rolle 6 ein weiterer
zweiarmiger Hebel ? an, der ebenfalls schwingbar gelagert ist, dessen Längsachse
sich aber im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Hebels q. erstreckt. An das
freie Ende des Hebels 7 ist eine Klinke 8 angelenkt, die in ein auf
der
Welle 9 des Motors sitzendes Klinkenrad io eingreift. Eine Feder 12, hält die Rolle
6 des Hebels 7 in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Ansatzstück 5. Die Wälzlagerringe
sind mit 13 und 14, die zugehörigen Laufrollen mit 15 bezeichnet.
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Die von der Unterlage ii ausgehenden, vertikal zur Achse der Welle
9 gerichteten Schwingungen -teilen sich zunächst dem Motorgehäuse i mit. Von hier
aus werden sie auf das aus Feder 3 und Gewicht 2 bestehende schwingende System übertragen,
dessen Schwingungen sich mittels der beiden zweiarmigen Hebel4 und 7 in rhythmische
Tangentialbewegungen der Klinke 8 umsetzen. Durch die Bewegungen der Klinke 8 kommt
eine langsame Drehung des Klinkenrades 15 im Uhrzeigersinne zustande. Auch die Welle
9 führt daher in bezug auf das Wälzlager 13, 14, 15 eine langsame
Drehbewegung aus, die genau so lange anhält, wie die von der Unterlage i i auf das
Motorgehäuse i übertragenen rhythmischen Stöße.
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Abb. 2 zeigt eine andere Möglichkeit, die in den Wälzlager :gelagerte
Welle durch die von derUnterlageher ausgeübtenSchwingungenin Drehungzuversetzen.
HierfindetdieUmwandlung der hin und her gehenden Bewegung .der Schwingungen in Drehbewegung
nicht auf rein mechanischem, sondern teilweise auf elektromagnetischem Wege statt.
Es wird zu diesem Zweck ein schwingender Stromerzeuger verwendet, .der aus einem
in einem Solenoid beweglichen Magnetkern besteht. Der Magnetkern 21 ist mittels
einer Schraubenfeder 22 am Motorgehäuse 23 so aufgehängt, daß er sich innerhalb
eines zu seiner Achse gleichachsigen Solenoides 24 auf und ab bewegen kann. Das
Solenoid 24 ist durch eine Leitung 25 mit der Wicklung 26 eines Elektromagneten
27 verbunden, dessen Anker 28 am einen Ende eines schwingbar aufgehängten zweiarmigen
Hebels 29 befestigt ist und von .dem Elektromagnet 27 unter Anspannung einer Feder
30 angezogen wenden kann. Das Ende des anderen Hebelarmes trägt eine federnde
Klinke 31, die in ein auf ,der Welle 32 sitzendes Klinkenrad 33 eingreift.
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Kommt durch die auf das Motorgehäuse 23 in vertikaler Richtung ausgeübten
rhythmischen Stöße das durch die Feder 22 und das Gewicht 2.1 gebildete System in
Schwingungen, so werden in demSolenoid24 rhythmische Stromstöße erzeugt, die im
Elektromagneten 26, 27 entsprechende rhythmische Schwankungen des Magnetismus
hervorrufen. Diesen Schwankungen entspricht eine schwingende Bewegung des Hebels
29, die sich mittels der Klinke 3 1 in eine im Sinne des Uhrzeigers erfolgende
langsame Drehbewegung des Klinkenrades 33 umsetzt. Man kann unter Weglassung .des
Klinkenradgetriebes natürlich auch die im Solenoid 24 erzeugten Stromstöße unmittelbar
der Ankerwicklung des in dem Wälzlager mittels der Welle 32 gelagerten Motors zuführen.
Die Stromstöße erzeugen in diesem, :da sie immer in dem gleichen Sinne erfolgen,
ein Drehmoinent in einer bestimmten Richtung und bringen somit ebenfalls eine langsame
Drehung der Welle 32 zustande.
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Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches die Erfindungsaufgabe
auf einem etwas anderen Wege löst. In einem auf der Welle 41 des Wälzlagers sitzenden
ringförmigen Gehäuse 42 befindet sich eine radial und tangential bewegliche Kugel
43. In starrer Verbindung mit einer die Welle 41 des Gehäuses 42 mit Spiel umgebenden
feststehenden Hülse 44 ist eine gegenüber ;der Motorachse konvex gekrümmte Leitfläche
45 angeordnet. Die Innenfläche .des ringförmigen Gehäuses 42 ist mit einer Reihe
radialer Rippen 46 versehen, gegen welche sich die Kugel 43 in der Ruhelage anzulegen
vermag. Treffen nun rhythmische Stöße von unten her in vertikaler Richtung auf die
in der gezeichneten Stellung befindliche Kugel 43 auf, so wird diese gegen die Leitfläche
45 .geschleudert. An der Leitfläche 45 wird die Kugel 43 tangential abgelenkt, so
daß sie unter' der Wirkung der Schwerkraft auf eine der Rippen 46,auftrifft und
dort durch ihr Gewicht eine Tangentialkraft ausübt, welche eine Bewegung des zylindrischen
Gehäuses 42 und -damit der Welle 41 im Sinne des Uhrzeigers zur Folge hat. Diese
Drehbewegung hält so lange an, wie die Erschütterungen andauern, welche die Ursache
der Aufwärtsbewegung der Kugel 43 sind.
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Von den zuerst beschriebenen Ausführungsbeispielen zeichnet sich .dasjenige
nach Abb. 3 durch seine große Einfachheit aus, da weder aus Federn und Gewichte
zusammengesetzte schwingende Systeme noch Hebelübersetzungen oder Klinkenradgetriebe
erforderlich sind.