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Umlaufender ölförderstab für Achslager von Schienenfahrzeugen An umlaufenden
ölförderstäben für Achslager von Schienenfahrzeugen ist bereits die Erkenntnis ge-,vonnen
worden, -daß sich bei gewissen Umlaufgeschwindigkeiten die auf das Abtropfen des
Schmiermittels wirkende Schwerkraft mit der das Abschleudern des Schmiermittels
bewirkenden Fliehkraft das Gleichgewicht hält, so daß das Schmiermittel auf dem
Schleuderbrett verharrt, ohne auf dem unmittelbaren Weg der Tropfung oder dem mittelbaren
Weg der Abschleuderung in die Lagerflächen zu gelangen. Diese Vorgänge werden dabei
durch das Auftreten von Adhäsions- und Kohäsionskräften teilweise überdeckt; praktische
Versuche haben jedoch ergeben, daß bei ganz bestimmten Fördergeschwindigkeiten ohne
Anwendung besonderer Maßnahmen keine Förderung eintritt. In Erkenntnis dieser Vorgänge
hat man versucht, die Strömungsenergie der durch die Drehbewegung des Förderstabes
entstehenden Luftströmung als die Schwerkraft unterstützende Kraft auszunutzen,
so daß die Schwerkraft einschließlich der Zusatzkraft die Fliehkraft überwiegt und
den Tropfvorgang sichert. Hierbei blieben mehrere Umstände unberücksichtigt. Es
blieb zunächst unberücksichtigt, daß Schwerkraft und Zusatzkraft zwar die Umlaufgeschwindigkeit,
bei der sich diese beiden Kräfte mit der Fliehkraft das Gleichgewicht halten, gegenüber
der Umlaufgeschwindigkeit, bei der die Schwerkraft allein wirkt, nach dem Gebiet
der höheren Umlaufzahlen hin verschieben, daß ihr Auftreten aber dadurch nicht beseitigt
wird; nach wie vor halten sich Schwer- und Zusatzkräfte bei einer gewissen, früherer
Anordnung gegenüber lediglich erhöhten Umlaufzahl- das Gleichgewicht mit der Fliehkraft
und führen hierdurch zu einem kritischen Zustand, innerhalb dessen die Lagerflächen
nicht geschmiert werden. Nicht berücksichtigt würde weiter die bereits erwähnte
Wechselwirkung zwischen Schwer- und Fliehkräften einerseits, Adhäsions- und Kohäsionskräften
andererseits. Zwischen den Vorgängen der Tropfung und Abschleuderung des Schmiermittels
liegt nämlich eine Förderung des Schmiermittels durch Überführung desselben in den
fadenförmigen Zustand, bei dem die Geschwindigkeit des ölförderstabes größer ist
als die den Abtropfvorgängen entsprechende Geschwindigkeit und noch nicht so groß
ist, daß die Fliehkräft die Kohäsionskraft übersteigt. Bei den Übergängen dieser
Perioden ineinander treten weitere Gleichgewichtszustände auf, die mit dem genannten
Mittel nicht beseitigtwerden können. Vorliegende Erfindung setzt sich daher zur
Aufgabe, den Ölförderstab so auszubilden, daß die Schmiermittelförderung während
aller kritischen Zustände, die auftreten können, gewahrt bleibt.
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Der zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Ölförderstab kennzeichnet
sich dadurch, da.ß die Oberfläche der Förderblätter in radialer Richtung sägedachartig
ausgebildet ist, wobei die Steilfläche jeder Dachfläche einen ,größeren Abstand
vom Drehpunkt des ölförderstabes
besitzt als die schwach geneigte
Fläche, so daß die Firstkanten der Dachflächen als Ablösestellen wirken. Durch diese
Anordnung treten also auf jedem Förderblatt die bereits erörterten Kräfte in mehreren
Wechselwirkungen auf, da die Umlaufgeschwindigkeit jeder Firstkante verschieden
von den Umlaufgeschwindigkeiten der anderen Firstkanten ist. Entsprechend verschieden
sind die Fliehkräfte, so daß, wenn an einer Firstkante ein kritischer Zustand auftritt,
kritische Zustände bei den anderen Firstkanten fehlen müssen.
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Man hat zwar bereits den Versuch gemacht, die Oberfläche einzelner
Förderblätter so auszugestalten, daß ein kritischer Zustand immer nur an einzelnen
Teilen desselben auftreten kann. So sind Ölförderstäbe mit mehreren, verschiedenen
Abstand von der Drehachse aufweisenden Ablösestellen für unter überwiegender Fliehkraftwirkung
stehendes Schmiermittel bekanntgeworden. Bei diesen Einrichtungen aber hat man Hohl-,
flachen im Förderblattkörper vorgesehen, die in der kadialrichtung nach außen durch
rippenförmige Teile des Förderblattes begrenzt waren. Diese Rippen verhinderten
die freie Auswirkung der Fliehkräfte. Trotzdem also die Fliehkräfte, die auf das
Schmiermittel wirkten, unter sich verschieden waren, konnten sie sich nicht auswirken,
so daß der kritische Zustand in bezug auf das gesamte aufgenommene Schmiermittel
eintreten: mußte. Man hat auch schon versucht, durch verschiedene Gestaltung der
äußeren Kanten des Förderblattes, insbesondere durch verschiedenen Abstand dieser
Kanten von der Förderstabmitte, das Auftreten kritische Zustände vermeidender Wechselwirkungen
hervorzurufen. Bei diesen Anordnungen tritt jedoch der Nachteil auf, daß sich die
Eintauchtiefe der Förderblätter ändert, so daß der Schmiermittelvorrat ungünstig
ausgenutzt wird. Schließlich ist eine Förderblattausbildung bekanntgeworden, bei
der das Förderblatt in der Senkrechten zur Förderstabachse mit einer Reihe paralleler
Rippen versehen ist. Bei dieser Förderblattausführung beschränkt sich die Wirkung
der verschiedenen Fliehkräfte auf die Schmiermittelmengen, die an der äußeren Kante
des Förderblattes angesammelt sind; diese Mengen sind jedoch zu gering, um eine
genügende Schmiermittelförderung bei allen in Betracht kommenden Geschwindigkeiten
sicherzustellen.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens,
und zwar gibt Abb. z eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäß ausgebildeten Förderstab
wieder, während Abb.2 eine Aufsicht auf denselben in Achsschenkelrichtung zeigt.
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Abb. 3 entspricht einem senkrechten Querschnitt durch das in der Zeichnung
unten liegende Schleuderblatt nach Linie III-III der Abb. 2.
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Es bezeichnet r den Mittelteil des umlaufenden Förderstabes, der über
die Bohrungen 2 Schraubenkörper oder ähnlich wirkende Mittel zur Befestigung mit
dem Achsschenkel aufnimmt. Durch den nicht gezeichneten Achsschenkel erhält somit
der Förderstab seine Umlaufbewegung. Außer dem Mittelteil z weist der Schleuderstab
zwei symmetrische Auskröpfungen 3 auf, um Räume q. zu schaffen, in die das an den
Enden 5 des Schleuderstabes befestigte Schleuderblatt unter Bildung von Tropfkanten,
Tropfflächen oder Tropfkörpern hineinragt.
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Erfindungsgemäß ist nun die Oberfläche der Förderblätter in radialer
Richtung sägedachartig ausgebildet, wobei die Steilfläche jeder Dachfläche einen
größeren Abstand vom Drehpunkt des Ölförderstabes besitzt als die schwach geneigte
Fläche, so daß die Firstkanten der Dachflächen als Ablösestellen wirken. Man erkennt
diese Ausbildung besonders deutlich in Abb. 2; die-Steilfläche 6' besitzt einen
größeren Abstand vom Drehpunkt des Förderstabes als die schwach geneigte Fläche
6" der gleichen sägedachförmigen Erhebung auf der Förderblattebene, so daß die Firstkante
6"' als Ablösestelle wirken muß. Was für die Erhebungen 6', 6", 6"' dargelegt worden
ist, gilt sinngemäß für die entsprechenden Erhebungen 7', 7", 7"' und 8', 8", 8"'
der restlichen Förderblattoberfläche. Durch diese eigenartige Ausbildung des Förderblattes
werden auf die Schmiermittelansammlungen, die an den Firstkanten 6"', 7"', 8"' ungestört
zur Ablösung kommen, verschieden große Fliehkräfte ausgeübt, so daß verschiedene
Wechselwirkungen der auf die Ablösung hin wirkenden Kräfte bei den einzelnen Schmiermittelansammlungen
auftreten, so daß die Ablösung des Schmiermittels an cinzelnen Firstkanten eintritt,
wenn an anderen Firstkanten gerade ein Kräftegleichgewicht auftritt, welches die
Ablösung verhindert.
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Zweckmäßig steigen die schwach geneigten Dachflächen 6", 7" und 8"
von den Seitenrändern jedes Förderblattes zur Mitte zu an und gehen dort in einen
in der Umlaufebene liegenden Flächenstreifen z z über. Dabei weisen die die Ablösestellen
bildenden Firstkanten 6"', 7"' und 8"' an den Seitenkanten jedes Förderblattes einen
größeren Abstand vom Drehpunkt des Ölförderstabes auf als nahe der Förderstabmitte.
Hierdurch erreicht
man, daß das abzuschleudernde Schmiermittel
sofort an die Stellen höchster Umlaufgeschwindigkeit gelangt, so daß Schwer-, Adh@sions-
und Kohäsionskräfte leicht überwunden werden können, während das abzutropfende Schmiermittel
zu größeren Dlengen vereinigt wird. In diesen Mengen unterliegt das Schmiermittel
geringeren Adh;isionskräften, so daß auftretende Schwerkräfte ein sicheres Abtropfen
dieser Schmiermittelmengen erzwingen.
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Eine weitere Sicherung der Schmiermittelförderung bei allen Geschwindigkeiten
ist nun dadurch erreicht worden, daß die Ablösestellen auf dem einen Förderblatt
andere Abstände vom Drehpunkt des Ölförderstabes haben wie auf dem anderen Förderblatt.
Während beispielsweise der Abstand der innersten Tropfzipfel 1a des in der Zeichnung
entenstehenden Förderblattes von der Stabmitte gegeben ist durch das Maß b, ist
der entsprechende Abstand der inneren Tropfzipfel 13 des anderen Förderblattes
gegeben durch das Maß a. Daher ist die radiale Länge c des unteren Förderblattes
verschieden von der radialen Länge d des oberen Förderblattes, entsprechend der
nach Möglichkeit einzuhaltenden Beziehung b + c - d + d. lm Beispielsfall besitzt
das obere Förderblatt eine größere Länge als das untere. Die Firstkanten i4"', i5"',
i6"', i7"', die durch Zusammentreffen der schwach geneigten Flächen I4", I5", I6''
und IT' mit den Stellflächen iq@, i5', 16' und 17' entstehen, führen also
dadurch, daß sie einen anderen Abstand von der Stabmitte besitzen wie die Firstkanten
6"', 7"' und 8"' zum Auftreten ab-«-eichender Fliehkraftwirkungen; durch diese Abweichung
wird die Förderung auf mindestens einem Förderblatt sichergestellt, wenn durch besondere
Umstände die Förderung des gesamten anderen Förderblattes ausfallen sollte. Diese
Verschiedenheit der Wirkungen wird insbesondere in bezug auf die inneren Tropfspitzen
1z und 13 der Förderblätter erreicht, denen besondere Bedeutung zukommt, weil sie
bei einer bestimmten l'mlaufgeschwindigkeit des Achsschenkels (las Schmiermittel
in einen Faden überführen und diesen Faden auf die in die Auskröpfung q. hineinragende
Lagerschalenvor= kragung auflegen. Durch den gleichen Abstand der äußersten Förderblattkanten
von der Stabmitte wird unter vollkommenster Differenzierung der auf das Abläsen
hinwirkenden Kräfte eine völlige Ausnutzung des Schmiermittelvorrates erzielt.
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Mannigfache Abänderungen liegen im Wesen des Erfindungsgedankens,
ohne daß derselbe verlassen wird.