DE541735C - Querlager mit Lagerbloecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ouerlager mit kippbaren und vorzugsweise auch umlaufenden Lagerblöcken, die beim Umlauf eine exzentrische Unterstützung erfahren, die eine derartige Einstellung der Blöcke zur Lagerlauffläche ermöglicht, daß sich zwischen den Laufflächen der Blöcke und der Lagerlauffläche keilförmige Schmiermittelschichten bilden, die die Lagerbelastung aufnehmen und weiterleiten. Derartige Lager vermögen bei vorzugsweise sphärisch ausgebildeten Laufflächen in gewissem Grade auch axiale Schubkräfte aufzunehmen. Die vorliegende Erfindung bezweckt aber eine Vergrößerung der Leistungsfähigkeit des Lagers in dieser Hinsicht.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ist in Abb. 1 ein teilweiser Schnitt durch ein Ouerlager bekannter Ausführung mit sphärisch ausgebildeter Gleitfläche dargestellt. In dieser Abbildung sind die mit der Welle 11 umlaufenden Lagerblöcke mit 12 bezeichnet. Sie werden beim Umlauf durch (aus der Abbildung nicht ersichtliche) Mitnehmer des mit der Welle 11 fest verbundenen Ringes 13 mitgenommen und durch die an dem Ring 13 festsitzenden Kämme 14 in axialer Richtung geführt. Die Blöcke sind auf Kippflächen des Ringes 13 in an sich bekannter Weise gelagert, derart, daß sie beim Umlauf eine exzentrische Unterstützung erfahren, die die Bildung der obenerwähnten tragenden Flüssigkeitsschichten ermöglicht. Ist das Lager für beide Drehrichtungen atisgebildet, so tritt eine Änderung in der exzentrischen Unter-Stützung der Blöcke beim Wechsel der Drehrichtung ein. Die kugelförmig ausgestalteten äußeren Laufflächen 15 der Blöcke arbeiten mit der entsprechend ausgestalteten Lauffläche 16 des äußeren Lagerteiles 17 zusammen. Ein in der Welle 11 im Sinne der Pfeilrichtung auftretender Axialschub pflanzt sich über den Ring 13, die Kämme 14 auf die Blöcke fort und wird von diesen durch den Ölfilm zwischen den Flächen 15 und 16 hindurch auf das äußere Lagerelement 17 übertragen, oder aber umgekehrt, falls der Axialschub von diesem Element ausgehen sollte. Der Deutlichkeit wegen ist die Dicke des Ölfilms in der Zeichnung stark übertrieben, in Wirklichkeit ist dieser Film nur ganz geringe Bruchteile eines Millimeters stark. Durch den durch die Pfeilrichtung angedeuteten Schub in der Welle wird diese und damit die Blöcke 12 etwas nach links verlagert, wodurch die Blöcke gegenüber dem Lagerelement 17 die in Abb. 2 dargestellte Lage einnehmen. Es ist aus dieser Abbildung ohne weiteres ersichtlich, daß dabei die Lagerlauffläche an dem linken Rand des äußeren Lagerelementes 17 bzw. der hier vorhandene Ölfilm einer hohen spezifischen Flächenbeanspruchung unterworfen wird. Dieser vermehrte Druck auf den erwähnten Rand ist in Abb. 2 durch doppelte Schraffur angedeutet. 6g

Durch die vorliegende Erfindung wird bezweckt, den erwähnten spezifischen Druck auf den Rand bzw. den Ölfilm bei auftreten-

den Axialschubkräften zu vermindern bzw ein Lager zu schaffen, durch das, wie durch vorgenommene Versuche bereits einwandfrei festgestellt worden ist, auch erhebliche Axial-Schubkräfte aufgenommen werden können.

Dieses wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die der axialen Führung der Blöcke dienenden Elemente (Kämme 14 o. dgl.) so ausgestaltet sind, daß sie eine Schrägstellung der Blöcke in axialer Richtung ermöglichen, wodurch wesentlich verbesserte Übergangsverhältnisse für den Axialschub aus den Blöcken in das sie umhüllende Lagerelement (oder umgekehrt) geschaffen werden.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen veranschaulicht, bei deren Beschreibung auch auf weitere Erfindungsmerkmale hingewiesen werden soll.

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein der Erfindung gemäß ausgestaltetes Lager in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie 1-1 der Abb. 4 und Abb. 4 einen senkrecht zur Achse geführten Schnitt durch dasselbe Lager gemäß der gebrochenen Schnittlinie 2-2 der Abb. 3.

Das Lager besitzt sechs umlaufende Blöcke und ist für beide Drehrichtungen geeignet. Zu diesem Zweck besitzen sowohl der Mitnehmerring 13 als auch die Blöcke 12 doppelte Kippflächen, von denen, je nach der Drehrichtung, zwei zusammenarbeiten. Die Blöcke sind zwischen je zwei Anschlägen 18 des Mitnehmerringes 13 verschiebbar, derart, daß sie beim Umlauf je nach der Drehrichtung von dem einen oder dem anderen dieser Anschläge vor sich her mitgenommen werden. Abb. 4 zeigt die Einstellung der Blöcke bei sich im Sinne des Uhrzeigers drehender Welle. Diese Abb. 4 läßt auch die bei dieser Drehrichtung vorhandenen keilförmigen Spalte zwischen den Laufflächen der Blöcke und der des äußeren Lagerteils, die an den voraneilenden Stirnflächen der Blöcke ihre größte Dicke besitzen, deutlich erkennen.

Gegenüber den bekannten Lagern nach den

Abb. ι und 2 unterscheidet sich das Lager nach den Abb. 3 und 4 im wesentlichen durch eine besondere Ausgestaltung der der axialen Führung der Blöcke dienenden Organe.

In Abb. 5 ist der Deutlichkeit wegen einer

der Lagerblöcke der Abb. 3 und 4 mit den mit ihm zusammenarbeitenden Elementen 13, 17 in vergrößertem Maßstab wiedergegeben.

Auf der (nicht eingezeichneten) Welle ist wiederum der Ring 13 befestigt, der die der axialen Führung der Blöcke 12 dienenden Kämme 14 trägt. Die Laufflächen, zwischen denen sich die tragenden Ölfilme bilden, sind wiederum mit 15 und 16 bezeichnet. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Führungskämmen mit geraden, senkrecht zur Lagerachse liegenden Seitenwandungen sind die Führungskämme 14 des Lagers gemäß der Erfindung und dementsprechend die mit ihnen zusammenarbeitenden Aussparungen in den Blöcken seitlich dachförmig abgeschrägt, wodurch folgendes erreicht wird: Bei einem in der Welle auftretenden, von rechts nach links gerichteten axialen Schub legt sich zunächst die linke dachförmig abgeschrägte Fläche des Kammes 14 gegen die entsprechende Fläche in der Aussparung des Blockes 12, worauf sich auch dieser etwas nach links verschiebt. Dabei wird aber der Block infolge der schräg ausgebildeten Berührungsflächen, die eine nach oben gerichtete Schubkomponente entstehen lassen, etwas angehoben. Der linksseitigen Hebung des Blockes wirkt aber, wie sich ohne weiteres aus der sinngemäßen Betrachtung der Abb. 2 ergibt, der gestaute Ölfilm entgegen, und die Folge davon ist, das im wesentlichen die rechte Seite des Blockes eine Hebung erfährt, wodurch der Block eine Schrägstellung zur Achse einnimmt, wie sie in Abb. 5 der Deutlichkeit wegen übertrieben wiedergegeben ist. Dadurch wird aber eine gleichmäßigere Dicke in dem Ölfilm zwischen den Lagerlaufflächen erreicht, und die Schubkraft wird von einem größeren Teil der äußeren Lauffläche aufgenommen, als dies gemäß Abb. 2 der Fall ist, wo der ganze Schub fast ausschließlich auf den äußersten Rand des festen Lagerteiles 17 einwirkt. Gemäß der Erfindung ausgebildete Lager vermögen demnach wesentlich höhere axiale Schubkräfte zu übertragen, als dies bisher möglich war.

Die in Abb. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 5 im wesentlichen dadurch, daß die der axialen Führung dienenden Vorsprünge und \^rertiefungen zwischen den Blöcken und dem sie mitnehmenden Element miteinander vertauscht sind, derart, daß im Gegensatz zu Abb. 5 die Vorsprünge 14 an den Blöcken 12 und die mit diesen Vorsprüngen zusammenarbeitenden Vertiefungen an dem anderen Element, also z.B. dem Mitnehmerring 13, vorgesehen sind. In bezug auf die Wirkungsweise und den angestrebten Zweck sind beide Ausführungen nahezu gleichwertig.

Anstatt die Führungsflächen, wie in den Abb. 5 und 6 dargestellt, dachförmig auszubilden, können diese auch gerundet sein, wie dieses in Abb. 7 veranschaulicht ist, welche Abbildung eine besonders leichte Einstellung der Blöcke in die für die Übertragung des Axialschubes günstigste Lage gestattet. Die Ausführung nach Abb. 7 kann aus reinen Her-Stellungsgründen und außerdem ökonomischer runde wegen von Vorteil sein, was beispiels-

541

weise einleuchtet, wenn man bedenkt, daß das Ausarbeiten der Kämme 14 nach Abb. 5 aus einem vollen Ring 13 in vielen Fällen die Wegnahme von sehr vielem Material erforderlich macht, was für die Ausführungsform nach Abb. 6 nicht in dem Maße zutrifft.

Naturgemäß stellen die wiedergegebenen Abbildungen nur beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens dar.

Dieser kann noch in mancherlei anderer W^reise verwirklicht werden; auch die Formgebung der Führungsorgane bzw. der miteinander zusammenarbeitenden Führungsflächen läßt viele Ausführungsmöglichkeiten zu. Wesentlich dabei ist immer nur, daß den Blöcken die Möglichkeit gegeben wird, sich beim Auftreten von Axialschub so einzustellen, daß die Übertragung des Schubes in größeren Flächen erfolgen kann, als dieses bei den bisher bekannten Ausführungsformen nach den Abb. ι und 2 möglich ist. Selbstverständlich brauchen die Führungsorgane gemäß der Erfindung nicht in der Lagermitte angeordnet zu sein. Sie können auch seitlich der Lagermitte liegen und gegebenenfalls auch in mehreren Ebenen quer zur Lagerachse.

In den Abb. 5 bis 7 ist die Schrägstellung der Blöcke übertrieben, um dem Erfindungsgedanken besser Ausdruck zu geben. Diese Abbildungen könnten den Anschein erwecken, als ob infolge der Schräglage der Blöcke deren richtige Unterstützung leiden könnte. Dieses ist jedoch keineswegs der Fall, was ohne weiteres klar wird, wenn man die außerordentliche Dünne des in den Abbildungen übertrieben stark dargestellten Ölfilms und die elastische Deformation der Stützflächen mit in Betracht zieht.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Querlager mit vorzugsweise sphärisch ausgestalteten Lagerlaufflächen und axial geführten, exzentrisch unterstützten, kippbaren Lagerblöcken, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Lagerblöcken zusammenarbeitende Lagerteile, vorzugsweise der axialen Führung der Lagerblöcke dienende Organe (Kämme 14 o. dgl.j und gegebenenfalls die Führungsflächen der Blöcke selbst derart ausgebil det sind, daß sie bei eintretendem Axialschub eine Einstellung der Blöcke in eine für die Aufnahme und Übertragung dieses Schubes vorteilhafte Lage (Schräglage zur Lagerachse) zulassen.
2. 2. Querlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Blöcken zusammenarbeitende Lagerteile, insbesondere der axialen Führung der Blöcke dienende Teile, und gegebenenfalls die Führungsflächen der Blöcke selbst so ausgebildet und derart gegenüber den Blöcken angeordnet sind, daß bei im Lager auftretendem Axialschub Kräfte auf die Blöcke ausgeübt werden, die deren für die Aufnahme und Weiterleitung des Axialschubes geeignete Schrägeinstellung zur Achse zur Folge haben.
3. 3. Querlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axialen Führung der Blöcke dienende Organe (Kämme 14 o. dgl.) so ausgebildet sind, daß sie bei einer Verschiebung infolge des auf sie einwirkenden Axialschubes auf ein Anheben der Blöcke hinwirken, wodurch diesen die Möglichkeit gegeben wird, sich in eine für die Aufnahme und Übertragung des Axialschubes günstige Lage einzustellen.
4. 4. Querlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Führungsflächen der der Blockführung dienenden Organe (14), welche Organe aus dem Mitnehmerring (13) ausgearbeitet sein können, dachartig abgeschrägt sind und daß diese Organe in zweckmäßig entsprechend ausgebildete Nuten der Blöcke eingreifen.
5. 5. Querlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der axialen Führung der Blöcke dienende B lockvor Sprünge seitlich dachartig abgeschrägt sind und in zweckmäßig entsprechend ausgebildete Nuten des Mitnehmerringes der Blöcke eingreifen.
6. 6. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß miteinander zusammenarbeitende, der axialen Führung der Blöcke dienende Lagerteile in ihren Berührungsflächen abgerundet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen