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Ölförderstab mit ringsegmentförmigen Förderblättern Ölförderstäbe
mit ringsegmentförmigen Förderblättern zur Schmierung von Achslagern, insbesondere
für Schienenfahrzeuge, sind bekannt. Sie werden durchweg am Achsschenkel befestigt,
so däß ihnen über denselben eine Umlaufbewegung erteilt wird. Während man in der
Zeit der ersten Entwicklung dieser stabförmigen Förderorgane eine Abschleuderung
des Schmiermittels für ausreichend hielt, das von den Förderblättern beim Durchgang
durch den Schmiermittelvorrat durch Adhäsion mitgenommen wurde, mußte man später
dieses Schmiermittel zum Abtropfen bringen, um auch bei den Geschwindigkeiten eine
Schmiermittelversorgung der Lagerfläche zu erreichen, bei denen zum Abschleudern
ausreichende Kräfte nicht auftreten. Bei den mittleren Geschwindigkeiten dagegen
führte man das Schmiermittel in Schmiermittelfäden über, wobei man die fadenziehenden
Kanten des stabförmigen Förderorgans so anordnete, daß sich diese Fäden über ein
Auffangorgan legen und auf diese Weise zur Scbmiermittelversorgung der Lagerfläche
nutzbar werden. Nur der Vollständigkeit halber soll erwähnt werden, daß bei diesen
Förderorganen kritische Zustände der auf die Ablösung des Schmiermittels von den
Förderblättern wirkenden Kräfte auftreten, bei denen sich- diese das Gleichgewicht
halten, so daß die Förderung aussetzt; man hat es jedoch verstanden, diese kritischen
Zustände durch bestimmte Maßnahmen derart zu überbrücken, daß stets eines der durchweg
an jedem Ende des Stabträgers vorgesehenen Förderblätter fördert.
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Die bereits erwähnte Schmiermittelversorgung der Lagerfläche bei geringen
Geschwindigkeiten durch Tropfung und - Fadenziehung macht nun eine Auskragung des
Stabträgers für die Förderblätter derart erforderlich, daß das Auffangorgan in dem
Ringraum liegt, der von den ausgekragten Stabträgerteilen bei der Umdrehung des
Stabträgers bestrichen wird; auf. diese Weise liegt das Auffangorgan im Bereiche
des abtropfenden und in Fäden übergeführten Schmiermittels und kann die zugeordnete
Auffangwirkung erfüllen. Um jedoch ein sicheres Abtropfen des Schmiermittels zu
erzwingen, ist die Verwirklichung einer weiteren Maßnahme erforderlich, die darin
besteht, die Tropfkante als Tiefstkante gegen die übrigen Kanten und Flächen des
Förderorgans auszubilden. Man erreichte die Ausbildung der Tropfkante als Tiefstkante,
indem man den das Förderblatt tragenden Stabträgerteil in einem spitzen Winkel zur
Förderblattfläche anordnet, wobei die Winkelfläche in einer die Achsschenkelachse
enthaltenden Ebene liegt. Diese Anordnung führt zwar zu einem sicheren Abtropfen
des Schmiermittels, besitzt aber einen grundlegenden Nachteil. Da nämlich die Tropfkante,
um durch das Förderblatt eine größtmögliche Menge an Schmiermittel beim Durchgang
durch den Schmiermittelvorrat aufnehmen zu lassen, so angeordnet sein muß, daß sie
beim Umlauf des Stabträgers
selbst in den Schmiermittelvorrat eintaucht,
müssen auch die das Förderblatt tragenden Stabträgerteile den Schmiermittelvorrat
durchschneiden, weil diese Teile, von der Achschenkelmitte aus betrachtet, infolge
der spitzwinkligen Anordnung zur Förderblattfläche hinter der Tropfkantei liegen.
Während nun das Förderblatt selbst, da es keinerlei Kräften unterworfen ist, als
dünne, dazu noch messerartig zugeschärfte Scheibe ausgebildet werden kann, die in
der Umlaufebene selbst liegt, muß der Stabträger zur sicheren Befestigung des Förderblattes
kräftiger und daher voluminöser ausgebildet sein, so daß das Schmiermitxelbad beim
Durchgang der das Förderblatt tragenden Stabträgerteile unverhältnismäßig stärker
aufgerührt und zeit Luft versetzt, d. h. emulgiert und oxydiert, wird als beim Durchgang
eines Förderblattes allein. Durch die Emulgierung und Oxydation des Schmiermittels
wird aber seinef Schmierfähigkeit in höchstem Maße beeinträchtigt; das wirkt sich
deshalb potenziert aus, weil man von den Achslagern mit Kreislaufschmierung eine
Dauerschmierung höchsten Ausmaßes mit einer einmaligen Auffüllung des Schmiermittelvorrats
verlangt. Jede Anordnung, welche zu einer beschleunigten Verschlechterung des Schmiermittels
führt, ist daher nachteilig; selbst wenn die zur Durchführung des Schmierverfahrens
im einzelnen getroffenen mechanischen Maßnahmen in fortschrittlichster Weise ausgebildet
worden sind.
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Bei dieser Sachlage setzt vorliegende Erfindung ein. Ein erfindungsgemäß
vorgeschlagener ölförderstab mit ringsegmentförmigen Förderblättern zur Schmierung
von Achslagern, insbesondere für Schienenfahrzeuge, kennzeichnet sich dadurch, daß
die Innenkante der Förderblätter mit wachsender Entfernung von der Förderblattmitte
abnehmenden Abstand von der Drehachse hat. Gegenüber den bekannten Förderstäben
mit ringsegmentförmigen Förderblättern, bei denen die Innenkante der Förderblätter
einen stets gleichbleibenden Abstand von der Drehachse hat, entsteht der Vorteil,
daß der für die Ablösung des Schmiermittels in Betracht kommende Eckpunkt der Innenkante
stets einen Tiefstpunkt gegen seine Umgebung bildet, auch wenn er bereits den oberen
Scheitelpunkt seiner Umlaufbahn erreicht hat. Die Ablösung des Schmiermittels vom
Förderblatt wird also noch nicht beendet, wenn der Eckpunkt den oberen Scheitelpunkt
seiner Bewegungsbahn zurückgelegt hat, sondern sie dauert im Gegensatz zur bekannten
Einrichtung noch weiter an, so daß die zur Ablösung zur Verfügung stehende Zeitspanne
voll ausgenutzt wird. Da es notwendig ist, daß das Auffangorgan stets symmetrisch
zu der senkrechten Längsebene durch das Achslager ausgebildet wird, um für beide
Fahrt- bzw. Umlaufrichtungen des ölförderstabes in gleicher Weise wirksam zu sein;
löst sich somit bei erfindungsgemäß ausgebildeten Förderstäben das Schmiermittel
über der gesamten Auffangfläche gleichmäßig vom Förderblatt ab, so daß die nutzbar
verwerteten Fördermengen gegenüber den bekannten Einrichtungen nahezu verdoppelt
werden.
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Weist die zur Überkragung der Lagerschale erforderliche Auskröpfung
des Förderstabes einen kleineren Abstand von der Drehachse auf als die Förderblattinnenkante,
so kann man die Förderblattfläche senkrecht zu der das Förderblatt tragenden Stabfläche
anordnen, ohne daß die Sicherheit im Eintreten des Ablösevorganges verschlechtert
wird. Für die sichere Wirkung der Ablösekante kommt es nämlich ausschließlich darauf
an, daß die Ablösepunkte tiefer als ihre Umgebung liegen, so daß es an sich belanglos
ist, ob die zu der Tiefstlage der Ablösekante führende Hinterschneidung, wie bekannt,
in axialer Richtung oder wie (erfindungsgemäß in der Umlaufrichtung liegt. Es kann
also im Gegensatz zu den eingangs erwähnten Förderstäben, bei welchen das Förderblatt
mit dem es tragenden Stabteil einen spitzen Winkel einschließt, das gesamte Förderblatt
in den Schmiermittelvorrat eintauchen, ohne daß der tragende Förderstabteil selbst
den Schmiermittelvorrat zu berühren braucht. Eine Aufwühlung, Emulgierung und Oxydation
des Schmiermittelvorrates wird auf diese Weise völlig beseitigt, da das dünne Förderblatt,
das dazu noch allseitig messerartig angeschärft sein kann, den Schmiermittelvorrat
durchzieht, ohne daß eine Verdrängung des Schmiermittels in nennenswertem Ausmaße
auftritt. Man hat zwar auch bei den bekannten Einrichtungen mit zur Förderblattfläche
spitzwinklig verlaufendem Trägerteil des Ö1-förderstabes das Eintauchen dieses Trägerteiles
in den Schmiermittelvorrat vermieden; in diesem Falle verzichtete man jedoch auf
die vollkommene Benetzung der Förderblattfläche, so daß diel geförderten Schmiermittelmengen
überaus gering waren, zumal es sich nicht um ringsegmentförmige Förderblätter, sondern
über die Förderstabmitte nur unwesentlich vergrößerte Förderblattformen handelte.
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Zweckmäßig werden diej beiden Förderblätter als Vielecke mit unterschiedlicher
Anordnung des Eckpunktes ausgebildet. Man erreicht hierdurch verschiedene Wechselwirkungen
der auf die Ablösung des Schmiermittels wirkenden und der Ablösung entgegenwirkenden
Kräfte, so daß kritische Gleichgewichtszustände
zwischen diesen
Kräften, die zu einer Unterbrechung der Förderung führen würden, stets nur bei einem
der Förderblätter auftreten, während das andere Förderblatt weiterfördert.
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Vorteilhaft steht die wirksame Förderblattfläche zur Achsschenkeloberfläche
unabhängig vom Achsschenkeldurchmesser in demselben Verhältnis, so daß sich die
geförderten Schmiermittelmengen mit der Größe der mit Schmiermittel zu versorgenden
Flächen proportional ändern.
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Die Zeichnung zeigt die beispielsweise Ausführung eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Ülförderstabes, und zwar .gibt Abb. i eine Seitenansicht auf den.
Ölförderstab wieder, während Abb. 2 eine Stirnansicht auf denselben darstellt.
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Der Ölförderstab kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die
Innenkante 7', 8', 9' und io' jedes der beiden Förderblätter i, 2 mit wachsender
Entfernung von der. Förderblattmitte abnehmenden Abstand von der Drehachse hat.
Die Förderblätter sind also in Umlaufrichtung bei 3, 4 5 und 6 unter Bildung von
Tropfzipfeln 7, 8, 9 und io hinterschnitten, wobei die Förderblattfläche senkrecht
zu der das Förderblatt tragenden Stabfläche 11, 12 liegt. Der Stabträger 13 selbst,
der über die Bohrungen 14 mit dem nicht gezeichneten Achsschenkel fest verbunden
werden kann, weist bei 15 und 16 Kröpfungen auf, welche die Verlegung eines nicht
gezeichneten Auffangorgans in deal Tropf- und Fadenziehungsbereich des Förderorgans
ermöglichen. Wie man insbesondere aus den Abb. i und :2 unten erkennt, können also
die gesamten Förderblätter i und 2 mit den Tropfzipfeln 7 bis io in den Schmiermittelvorrat
17 eingetaucht werden, ohne daß die Stabträgerteile i i und 12, d. h. der Stabträger
13 als solcher, in den Schmiermittelvorrat einzutauchen brauchen. Trotzdem entstehen
voll ausgebildete Tropfzipfel, die zu einem sicheren Abtropfen des Schmiermittels
Veranlassung geben. Der Schmiermittelvorrat wird also nur noch von den Förderblättern
durchzogen, ohne daß es zu einem schädlichen Aufwühlen, Emulgieren und Oxydieren
des Schmiermittelvorrates kommen kann.
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Wie man aus den Abb. i und 2 weiter erkennt, weisen die die Tropfzipfel
bildenden Begrenzungskanten 7', 7", 8', 8", 9', 9" und io', rö' an den verschiedenen
Förderblättern eine verschiedene Länge auf. Man erreicht dadurch, daß die Wechselwirkungen
zwischen Schwer-, Adhäsions-, Kohäsions- und Fliehkräften" soweit sie sich in einem
Abtropfen des Schmiermittels auswirken, auf beiden Förderblättern verschiedenartig
auftreten, so dal3 stets ein Förderblatt mit Bestimmtheit Abtropfvorgänge verwirklicht,
wenn beim anderen Förderblatt bereits gewisse Gleichger wichtszustände der erwähnten
Kräfte unter Aussetzung der Tropfung eingetreten sind. Man erkennt weiter, daß die
Förderblätter als sich hinsichtlich der Eckpunktslage unterscheidende Vielecke ausgebildet
sind, so daß insbesondere die Lage der zum Fadenziehen Veranlassung gebenden Eckpunkte
18, ig des Förderblattes i von der Lage der Eckpunkte 2o, 21 beim anderen Förderblatt
abweicht. Es können sich also die von den Förderblättern gezogenen -Fäden nicht
gegenseitig stören. Schließlich besitzen die schleudernd wirkenden Begrenzungskanten
22, 23 der Förderblätter i und 2 verschiedene Länge, so daß die Kraftwechselwirkungen,
die zu einem Abschleudern des Schmiermittels führen, auf beiden Förderblättern derart
verschiedenartig auftreten, daß ein Förderblatt Schmiermittel abschleudert,, während
das andere Förderblatt noch nicht abschleudert.
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Die Abb. i und 2 lassen schließlich erkennen, daß die Förderblätter
als schmale Ringsegmente ausgebildet sind, so daß die Rutschwege des Schmiermittels,
gemessen in der Radialen, kürzer sind als die Kriechwege, gemessen in der Umfangsrichtung.
Das ist insofern beachtlich, indem infolge des Auftretens von Beharrungskräften
bei einem unzureichenden Verhältnis zwischen Kriech-und Rutschwegen eine Ablösung
des Schmiermittels von den Förderblättern eintritt, bevor diese ihre Lage oberhalb
des Auffangorganes erreicht haben; das Schmiermittel gelangt also unausgenutzt in
den Schmiermittelvorrat zurück, während der Lagerfläche nicht genügend Schmiermittel
zugeführt wird. Die Abb.2 zeigt, daß die Verwirklichung eines ausreichenden Verhältnisses
möglich ist, ohne daß dadurch die Erfüllung der übrigen Erfordernisse gestört wird.
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In an sich bekannter Weise sind die Kanten 7', 7", 8', 8", 9', 9",
io,' io", 22 und 23 messerartig zugeschärft, um eine Förderung von Luft in den Schmiermittelvorrat
auszuschließen.
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Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die Benetzungsfläche der Förderblätter
ein konstantes Verhältnis zur Achsschenkeloberfläche, unabhängig von dem Durchmesser
des Achsschenkels, aufweisen kann. Dadurch erreicht man, daß der Lagerfläche stets
die erforderliche, ausreichende Schmiermittelmenge zugeführt wird, ohne daß es eine-
mühsamen Erprobens verschiedener Größen des stabförmigen Förderorgans bedarf.
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Der Erfindungsgedanke wird auch dann verwirklicht, wenn die das Förderblatt
tragenden Stabträgerflächen nicht senkrecht zur
Förderblattfläche,
sondern: unter einem stumpfen Winkel zu denselben liegen. Mit dieser Anordnung ist
aber der Nachteil verbunden, daß bei Gleichheit des äußersten Durchmessers die Förderblattfläche
unnötig klein wird; sie könnte, ohne daß der Träger in den SchmiermittelvoTrat einzutauchen
braucht, bei zur Förderblattfläche senkrechter Lage der tragenden Stabfläche um
das: betreffende Maß breiter sein.