DE521676C - Querlager - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. MÄRZ 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

J\fr521676 KLASSE 47 b GRUPPE

Aktiebolaget Nomy in Stockholm *)

Querlager Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. April 1930 ab

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein neues Querlager, das insbesondere für Pleuelstangen Verwendung finden soll, aber auch in allen ähnlichen Fällen Anwendung finden kann, wo gleiche oder ähnliche Betriebsverhältnisse vorliegen. Es handelt sich dabei um Lager mit kippbaren Tragblöcken, die zwecks Bildung tragender Flüssigkeitsschichten mit einer Lagerlauffläche zusammenarbeiten.

Gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art besteht die Neuheit der Erfindung im wesentlichen darin, daß jeder der Lagerblöcke mit zwei aus der Mittelebene der Blöcke heraus verlegten Stütz- oder Kippflächen bzw. Kippkanten versehen ist, die abwechselnd in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehrichtung in Wirkung treten, und zwar derart, daß die Blöcke, in der jeweiligen Drehrichtung gesehen, vor ihrer Mitte eine exzentrische Unterstützung erfahren, so daß sich in jeder Drehrichtung eine tragende Flüssigkeitsschicht mit in der Umlaufsrichtung abnehmender Dicke bildet. Weitere die Erfindung kennzeichnende Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die Abb. 1 der Zeichnung zeigt ein gemäß der Erfindung gestaltetes Pleuelstangenlager, und zwar in einem Schnitt senkrecht zur Kurbelachse nach der Schnittlinie 1-1 der Abb. 2. Die Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch Abb. ι nach der Linie 2-2 dieser Abbildung. Die Abb. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen der Lagerblöcke der vorhergehenden Abbildungen nach der Schnittlinie 1-1 der Abb. 2. Die Abb. 4 bis 6 zeigen Schnitte durch einen der Blöcke in verschiedenen Betriebsstellungen nach der Schnittlinie 4-4 der Abb. 2, und zwar stellt Abb. 4 einen Block in seiner Mittellage dar, Abb. 5 in seiner Kipplage, die er bei einer Umlaufsrichtung des Kurbelzapfens einnimmt (siehe Pfeil), und Abb. 6 die Blockeinstellung während der anderen Umlaufsrichtung. Die Abb. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines der Lagerblöcke. Abb. 8 zeigt im Schnitt und in Ansicht eine Einzelheit der Abb. 1 und 2, nämlich eine mit dem festen Teil des Lagers verbundene Lagerschale. Der Schnitt ist nach der Schnittlinie 8-8 der Abb. 9 geführt. Abb. 9 zeigt einen Schnitt durch die vorhergehende Abbildung nach deren Schnittlinie 9-9.

In den Abb. 1 und 2 stellt 2 eine im Pleuelstangenkopf angeordnete, unterteilte Lagerschale dar. Der Lagerdeckel 5 ist mittels

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

August Gunnar Ferdinand Wallgren in Stockholm.

Bolzen 29 an dem Lagerteil 3, der in die Pleuelstange 4 ausmündet, befestigt. 8 ist ein Kurbelzapfen, der fest von einem geteilten Ringelement 6 umgeben ist, dessen sphärische Außenfläche die Lager tragfläche bildet. Die beiden Teile des Ringelementes 6 werden durch seitliche Flanschen 21 und Schrauben 22 zusammengehalten. Die Tragfläche/ die, wie bereits erwähnt, zweckmäßig sphärisch gestaltet wird, ist mit 7 bezeichnet. Zwischen den Ringelementen 2 und 6 ist eine Mehrzahl (im vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs) von kippbaren Tragblöcken 9 angeordnet, und zwar derart, daß sie sich in der Umfangsrichtung etwas gegenüber dem äußeren Ringelement2 verschieben können, welche Verschiebung selbsttätig eintritt, sobald sich die Umlaufsrichtung des Lagers ändert. Da die Blöcke, wie noch gezeigt werden soll, am Umlaufen verhindert werden, können sie, obwohl sie eine geringe Verschiebung gegenüber den feststehenden Teilen des Lagers erfahren, als stationäre Blöcke bezeichnet werden. Diese Bezeichnung ist im nachfolgenden auch gewählt für die Lagerteile 2, 3 und 6, obwohl diese ja, der Arbeitsweise einer Pleuelstange entsprechend, nicht als absolut feststehende Teile angesehen werden können. Die nach innen gerichteten Flächen der Blöcke sind entsprechend der sphärischen Ausbildung der Gleitfläche 7 des Ringelementes 6, mit der sie zusammenarbeiten, ebenfalls sphärisch ausgehöhlt.

Das Ringelement 2 (s. insbesondere Abb. 8 und 9) besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem zylindrischen Teil, in dessen Innenflächen 10 axial verlaufende Nuten 11 eingearbeitet sind, deren Kanten Kippflächen a, b für die Blöcke begrenzen (s. auch Abb. 4, 5 und 6). Um das Kippen der Blöcke zu ermöglichen, sind diese auf ihren der Lauffläche entgegengesetzten Flächen mit Kippflächen bildenden Erhöhungen 12 versehen, die, in der Umfangsrichtung gesehen, breiter sind als die Nuten 11 in der Innenfläche des zylindrischen Ringelementes 2. Die Kippflächen 12 der Blöcke werden seitlich durch die Seitenflächen 13 und 13' begrenzt.

Weiter ist die Innenfläche des zylindrischen Ringelementes 2 mit nach innen vorspringenden Rippen 14 versehen (Abb. 8 und 9), aus deren Mitte besondere Knaggen 15 herauswachsen, deren vordere bzw. hintere Abschlußflächen Anschläge 16 und 16' bilden, zwischen denen die Blöcke mit Spiel angeordnet sind und die mit entsprechenden Anschlagsflächen 18, 18' der Blöcke derart zusammenarbeiten, daß sich die Blöcke in der Umfangsrichtung etwas verschieben können. Um eine Verschiebung der Blöcke in axialer Richtung zu verhindern, greifen die Rippen 14 des zylindrischen Ringelementes 2 in in die Blöcke 9 ausgearbeitete Nuten 17 ein. Die Innenkanten der die Blöcke seitlich begrenzenden Flächen 18, 18' sind etwa nach der Linie 19 (Abb. 3 bis 6) abgestumpft, um das Eintreten des Öles in die Tragfläche zu erleichtern. Das Ringelement 6 ist mit dem Kurbelzapfen 8 und das Ringelement 2 mit dem Pleuelstangenkopf 3 durch je einen Keil 23 bzw. 26 verbunden.

Die Wirkungsweise des Lagers ist folgende: Wenn sich der Kurbelzapfen 8 und das mit ihm fest verbundene Ringelement 6 in der in Abb. 5 durch Pfeil angedeuteten Richtung zu drehen beginnen, werden alle Tragblöcke 9 zunächst langsam aus ihrer in Abb. 4 veranschaulichten Mittellage infolge Reibung so lange mitgenommen, bis sie die in Abb. 5 dargestellte Stellung erreicht haben, in welcher Stellung die Anschlagsflächen 18 der Blöcke gegen die Vorsprünge 15 des Ringelementes 2 zum Anliegen gekommen sind. Kurz vorher beginnen die Blöcke zu kippen, wobei die, in der Umlaufsrichtung gesehen, hinten liegenden Kanten der Blockvorsprünge 12 in die axialen Nuten 11 des Ringelementes 2 eingreifen, wie es Abb. 2 deutlich zeigt. Diese Kippbewegung wird durch das in die Laufflächen der Blöcke eingepreßte Öl begünstigt, und es bildet sich dabei zwischen den Blöcken und der Lagerlauffläche 7 des Ringelementes 6 in der Umlaufsrichtung an Dicke abnehmende tragende Flüssigkeitskeile. Die Kippbewegung der Blöcke vollzieht sich dabei um die Kippflächen a, und die Blöcke nehmen in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit, Belastung, Ölviskositat u. dgl. selbsttätig die für den Betrieb günstigste Stellung ein.

Ändert sich die Drehrichtung der Kurbel, so werden die Blöcke infolge der Reibung zunächst etwas in der neuen Umfangsrichtung mitgenommen, bis ihre rechten Anschlagsflächen 18' gegen die Flächen 16' der nächsten Vorsprünge 15 des Ringelementes 2 zum Anliegen kommen. Dabei schieben sich die jetzt vorn liegenden Flächen 13' der Blockvorsprünge 12 aus den Vertiefungen 11 heraus auf die neuen Kippflächen b, und die hinteren Kanten 13 der Blockvorsprünge 12 treten dafür in die Vertiefungen 11 ein, wobei sich, in gleicher Weise wie vorher, aber nunmehr in der neuen Umlaufsrichtung an Dicke abnehmende Ölfilme in der Lägerlauffläche bilden, wie dieses Abb. 6 deutlich erkennen läßt. Beim Übergang aus der einen Lage in die andere nehmen die Blöcke für kurze Zeit die aus den Abb. 3 und 4 ersichtliche Mittellage ein, in der sie gleichzeitig von den beiden Stütz- oder Kippflächen a, b des Ringelementes 2 gestützt sind. Die Umstellung der

Blöcke wird bei Pleuelstangenlagern und Lagern, die ähnliche Betriebsverhältnisse aufweisen, noch dadurch begünstigt, daß die Blöcke abwechselnd belastet und unbelastet sind und daß sie infolgedessen durch die Reibung in unbelastetem Zustand ohne weiteres in ihre neue Arbeitslage überführt werden kqnnen. Infolge der sphärischen Ausbildung der Blöcke vermag sich das Lager gemäß der

ίο Erfindung eventuellen Schrägstellungen der Achse seiner rotierenden Teile anzupassen. Dies ist von besonderer Wichtigkeit, weil auch schon durch geringe Schrägstellungen der Lagerzapfen die an und für sich außerordent-Hch dünnen Ölfilme leicht zerstört werden könnten, wodurch eine metallische Berührung in die Leitflächen eintreten könnte, die das Lager gefährden würde.

Ferner gestattet die sphärische Ausbildung der Laufflächen, Axialschub durch das Lager aufzunehmen. Zu diesem Zweck können die Laufflächen auch gegebenenfalls in Form eines einfachen oder in Form eines doppelten Konus ausgebildet sein. Statt die Rippen 14 im Ringelement 2 und die mit ihnen zusammenarbeitenden Nuten 17 in den Blöcken 9 anzuordnen, kann man selbstverständlich auch die Nuten im Ringelement und die mit ihnen zusammenarbeitenden Rippen auf den Blöcken anordnen. Es sei noch erwähnt, daß die besonderen Ringelemente 2 und 6 auch in Fortfall kommen und beispielsweise unmittelbar durch die Teile 3 und 5 bzw. 8 ersetzt werden können.

Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens wiedergeben, der sich in der mannigfachsten Art verwirklichen läßt. Das gemäß der Erfindung ausgestaltete Lager besitzt eine außerordentlich hohe Tragfähigkeit, verbunden mit sehr geringer Reibung in den Laufflächen.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Ouerlager, insbesondere für Pleuelstangen o. dgl., mit kippbaren Tragblöcken, die zwecks Bildung tragender Flüssigkeitsschichten mit einer umlaufenden Lauffläche im Lager zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke, die am Umlauf der Lauffläche nicht teilnehmen, aber so angeordnet sind, daß sie auf der Lauffläche verschoben werden können, mit je zwei Stütz- oder Kippflächen versehen sind, die (je nach der Drehrichtung) abwechselnd derart wirksam sind, daß die Blöcke, in der jeweiligen Drehrichtung gesehen, vor ihrer Mittelebene eine exzentrische Unterstützung erfahren, die ein Kippen der Blöcke zur Folge hat, wobei sich in jeder Drehrichtung tragende Flüssigkeitsschichten mit in der Umlaufsrichtung abnehmender Dicke bilden.
2. 2. Ouerlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in feststehenden Teilen des Lagers oder in den Lagerblöcken vorgesehene axial verlaufende Spuren, die die Kippbewegung der Blöcke ermöglichen.
3. 3. Ouerlager nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch im festen Teil des Lagers angeordnete Widerlager (15) für die Blöcke, zwischen denen diese mit Spiel derart angeordnet sind, daß sie beim Ändern der Umlaufsrichtung die hierzu erforderliche Kippbewegung auszuführen vermögen.
4. 4. Querlager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke und der feststehende Teil des Lagers mit Feder und Nut versehen sind, um eine Verschiebung der Blöcke in der axialen Richtung zu verhindern.
5. 5. Ouerlager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Tragflächen sphärisch ausgestaltet sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärische Tragfläche des umlaufenden Lagerteils durch ein besonderes, zweckmäßig unterteiltes Ringelement (6) gebildet wird.
7. 7. Ouerlager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen für die Lagerblöcke durch ein besonderes, zweckmäßig unterteiltes Ringelement (2) gebildet werden, das mit feststehenden Lagerteilen (3, 5) fest verbunden ist.
8. 8. Querlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke und die sie von innen und außen einhüllenden Elemente (6, 2) so gestaltet sind, daß sie sich gegenseitig gegen axiale Verschiebung sichern.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDIiUCKT IN DKH