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Tauchschmierung für Achslager, insbesondere in Schienenfahrzeugen
Das bei Achslagern, insbesondere für Schienenfahrzeuge, auftretende Problem der
Überführung möglichst großer Schmiermittelmengen auf den Achsschenkel unter Bildung
eines zusammenhängenden, geschlossenen Schmiermittelfilms hat man in der verschiedensten
Weise zu lösen versucht. Während man zunächst unterhalb des Achsschenkels sogenannte
Schmierpolster anordnete, um Schmiermittel mittels der in derartigen Polstern. auftretenden
Kapillarkräfte hochzuziehen und auf den Achsschenkel zu überführen, ist man später
zur Verwendung mechanischer Fördereinrichtungen übergegangen, die an sich die Förderung
beliebig großer Schmiermittelmengen ermöglichen. Dabei führte man das Schmiermittel
demAchsschenkel zunächst durch Anstauung in im Lagerschalenspiegel angeordneten
Nuten zu. Als sich der Austauschbau auch -in das Eisenbahnmaschinenwesen einführte,
ging man zur Betropfung des Achsschenkels, zur Anstrahlung desselben mittels Schmiermittel
oder zur Schmierung des Achsschenkels durch die Unterschale über, indem man die-Unterschale
als Schmierschale ausbildete und mit keilförmigen Einlaufräumen, denen das Schmiermittel
zugeführt wurde, versah.
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Sämtliche dieser Maßnahmen erscheinen jedoch verhältnismäßig verwickelt
gegenüber der einfachen Möglichkeit einer Benetzung der Achsschenkeloberfläche durch
Umlaufen des Achsschenkels in einer badförmigen Schmiermittelansammlung. Hierdurch
würde nämlich die theoretisch denkbare Größtmenge von Schmiermittel auf den Achsschenkel
überführt werden, während andererseits keine Teile der Achsschenkeloberfläche unbenetzt
bleiben. Gleichzeitig fallen alle besonderen Maßnahmen zur Herbeiführung des Tropfens,
Anstrahlens, der Bildung eines Schmiermittelfilms mittels der Unterschale und die
zur Verwirklichung dieser Maßnahmen erforderlichen besonderen Gestaltungen einzelner
Achslagerteile weg. Bei diesen nach dem Wesen der Tauchschmierung arbeitenden Achsschmierungen
ist es bereits bekannt, den Achsschenkel unmittelbar in den am Gehäuseboden befindlichen
Ölsumpf eintauchen zu lassen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Achsschenkel
beispielsweise durch Aufziehen einer Buchse in seinem tragenden Teil so weit verstärkt
wird, daß der untere Scheitel des verstärkten Achsschenkels unterhalb der Oberfläche
des Ölsumpfes liegt. Eine derartige bekannte Maßnahme hat :die verschiedensten Nachteile.
Zunächst vergrößert sich das Reibungsdrehmoment derart erheblich, daß beim Anfahren
mit derartigen Lagern ausgerüstete Fahrzeuge ein Mehrfaches der bisher erforderlichen
Anfahrzugleistungen notwendig wird. Es vergrößern sich weiterhin die unabgefederten
Massen erheblich. Da die Verstärkungbuchse aus Gründen eisenbahntechnischer Sicherheit
auf den Achsschenkel aufgeschrumpft werden muß, macht der Ein- und Ausbau derartiger
Achslager entweder betriebliche Schwierigkeiten
oder er führt zu
Sonderausbildungen des Gehäuses, welche die durch das Schmierverfahren bedingte
einfache Gestaltung des Aclislagers wiederaufhehen.
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Alle diese Nachteile werden vermieden', durch die erfindungsgemäße
Tauclisclimierunk für Aclislager, insbesondere in Schienenfalir: zeugen, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser des Achsschenkels im tragenden Teil kleiner
ist als der Durchmesser der Achse im Bereich der Abdichtung, und daß der Überlauf
eines vorn Ölsumpf getrennten Tauchbades für den Achsschenkel oberhalb des unteren
Scheitels der Achsabdichtung liegt. Aus dieser erfindungsgemäßen Anordnung ergibt
sich ohne weiteres die 'Möglichkeit, die üblichen Achsschenkel oder nur wenig verstärkte
Achsschenkel anzuwenden, so daß damit auch die Nachteile, die für die erheblich
verstärkten Achsschenkel sich ergeben, fortfallen. Hierbei wird im Gegensatz zu
den bekannten Einrichtungen das Schmiermittel nicht unmittelbar vom Schmiermittelvorrat
aus auf den Achsschenkel oder eine ihn verstärkende Hülse aufgeführt, sondern es
wird zwischen Achsschenkel und Schinierrnittelvorrat eine zweite besondere badförniige
Ansammlung von Schmiermittel gebildet, durch welche der Achsschenkel ohne weiteres
durchgedreht werden kann.
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Das besondere, zwischen Schmiermittelvorrat und Achsschenkel vorgesehene
Tauchbad wird erfiiducigsemiiß durch Anordnung einer das Tauchbad aufnehmenden Wanne
zwischen denn Achsschenkel und dein Schmiermittelsumpf in Verbindung mit einer das
Tauchbad stiaus dein Ölsumpf speisenden Fördereinrichtung gebildet. Besonders einfach
wird die Fördereinrichtung durch Verwendung nieclianischer, mit dein Achsschenkel
umlaufender, in den Schmiermittelsumpf eintauchender Tropf- und Schleuderblätter.
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Die Wanne des Tauchbades kann erfindungsgemäß von dem zweiteiligen
Gehäuse gebildet werden, wodurch die Anordnung eines zusiitzlichen besonderen Teiles
bei der Montage vermieden wird.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens,
und zwar gibt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes
,Achslager nach Linie 1-i der Abb. 2 wieder.
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Abb.2 zeigt in ihrer linken Hälfte einen senkrechten Ouersclinitt
durch das Achslager nach Linie I1-11 der Abb. i, während die rechte Hälfte einer
Stirnansicht auf das Achslacher bei abgenommenem Lagerdeckel entspricht.
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In beiden Abbildungen bezeichnet i den Achsschenkel, der mit dem Notlauf
2 über einen bei 3 verjüngten Hals q verbunden ist. Ein besonderer Absatz 5 des
Notlaufes @lriigt die bei Achslagern mit stark erhöhtem Ölumlauf übliche Spritzringanordnung
6. In dir Staubtasche; wird eine besonders wirk-. @äLine Staubabdichtung 8 aufgenommen.
Der Achsschenkel i ist durch eine stählerne Hülse 9 verstärkt. Er wird gelagert
in einer aus den üblichen gleitfähigen Werkstoffen bestehenden Lagerbüchse io, die
als Vollringschale ausgebildet ist. Ein balliger Ansatz i i der Lagerbüchse io gewährt
die Möglichkeit einer selbsttätigen Einstellung der gelagerten Teile gegen das Aclislagergehäuse
12. Die Lagerbüchse io weist in ihrer unteren Hälfte Ouerbohrungen 13 auf, über
welche Schmiermittel in den sichelförmigen Einlaufraum 14 zwischen Achsschenkel
i bzw. Hülse 9 und Lagerbüchse io eintreten kann.
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Erfindungsgemäß ist nun eine Tauchschmierung für den Achsschenkel
i bzw. die mit ihm verbundene stählerne Hülse 9 dadurch vorgesehen, daß der L)berlauf
des Tauchbades für den Achsschenkel oberhalb der unteren Scheitel der eintauchenden
Achsschenkel- bzw. Büchsenfläche und der Achsabdichtung liegt, so daß eine Tauchschmierung
ermöglicht wird, obwohl der Durchinesser des Achsschenkels im tragenden Teil kleiner
zu halten ist als der Durchmesser im Bereiche der Abdichtung. Zu diesem Zweck ist
eine das Tauchbad aufnehmende Wanne 16 zwischen dein Achsschenkel i bzw. der Büchse
9 und dein Schmierinittelsumpf 15 in Verbindung mit einer das Tauchbad ständig aus
dem Olsumpf 15 speisenden Fördereinrichtung 26 bis 32 vorgesehen; die Wanne 16 besteht
dabei mit dein Gehäuse 12 aus einem Stück. Die senkrecht zur Achsschenkelachse liegenden
Wandungen 17 der Wanne 16 sind über den unteren Scheitel der Hülse g bzw. über den
inneren Spiegel der inneren Lagerbüchse io zur Achsschenkelmitte zu hochgezogen.
Die notlaufseitig gelegene Wandung 17 ist dabei in dem durch die Verjüngung 3 des
Achsschenkelhalses q. frei gewordenen Raum untergebracht. Da in der Wanne 16 in
noch zu erörternder Art und Weise Schmiermittel angestaut werden kann, liegt der
gesamte untere Teil des Achsschenkels i bzw. seiner Verstärkung g in einer badförmigen
Schmiermittelansamnilung 18, durch welche er im Betriebe des Achslagers durchgedreht
wird. Die gesamte Lauffläche des Achsschenkels bzw. seiner Verstärkung kann sich
also mit der theoretisch denkbaren Größtmenge von Schmiermittel benetzen, so daß
die Bildung eines vollkommen geschlossenen Ölfilms gewährleistet ist. Dabei liegt
der obere Spiegel der Ölansammlung 18 oberhalb des
unteren Scheitelpunktes
der zur Aufnahme der Dichtung 8 vorgesehenen Ausnehmung.i9 des Achslagergehäuses
i2, so daß sich das Reibungsdrehmoment des Achslagers gegenüber den üblichen Ausführungen
nur um ein unerhebliches Maß vergrößert.
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Zur sicheren Festlegung des Achsschenkels auch in axialer Richtung
dienen Ringe 2o und 21, die in ihrem unteren Scheitel Ausschnitte 22 zur Aufnahme
an die Lagerbüchse io in axialer Richtung angesetzter Lappen 23 aufweisen. Diese
Lappen 23 liegen ihrerseits in Ausschnitten 24 der Wanne 16, so daß auf diese Weise
die Lagerbüchse io und die Ringe 2o und 21 vor Verdrehung gesichert sind. Im Ausführungsbeispiel
wird -der deckelseitige Lappen 23 in dem Ausschnitt 24 einer die Wanne 16 durchsetzenden
Ouerrippe z5 aufgenommen, während der notlaufseitige Lappen-23 im Ausschnitt 22
des Ringes 21 liegt.
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Das Schmiermittel wird der Wanne 16 über eine Fördereinrichtung 26
zugeführt, die mit dem Achsschenkel bei 27 starr verbunden ist und daher mit ihm
umläuft. Diese Fördereinrichtung ist bei 28 stark ausgekröpft, um in dem von ihr
bestrichenen Ringraum die Auffangnase 29 des Gehäuses 12 aufzunehmen. Das Förderblatt
30 gehört dabei einer Zylindermantelfläche um die Achsschenkelachse an, während
sich an das Förderblatt 30 zur Achsschenkelachse zu Zipfel 3i und 32 in Ebenen senkrecht
zur Achsschenkelachse ansetzen. Jeder Zipfel weist besonders nahe zur Achsschenkelachse
zu gelegene Endpunkte 33 bzw. 34 auf, wobei :diese Endpunkte, wie die Abb.2 zeigt,
auf den verschiedenen Zipfeln gegeneinander versetzt sind. Durch diese Maßnahme
erreicht man eine gleichmäßige und konstante Betropfung der Auffangnase 29 bzw.
eine Bildung von Schmiermittelfäden, die sich auf die Auffangnase 29 auflegen. Von
der Auffangnase 29 aus gelangt das aufgefangene Schmiermittel in die Auffangmulde
35 der Wanne i6. Bei den größeren Geschwindigkeiten wird das Schmiermittel abgeschleudert
und über im Gehäuse vorgesehene Rippen 36, 37 wieder der Mulde 35 zugeführt. Das
im überschuß geförderte Schmiermittel läuft über die obere Kante der die Wanne begrenzenden
Wandungen zum Schmiermittelvorrat 15 zu zurück.
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Die gezeigte Ausführungsform ist jedoch der mannigfachsten Abwandlungen
fähig, die zur Durchführung des eigen- und neuartigen Betriebsverfahrens dienen
können. So kann beispielsweise die Wanne 16 auch als besonderer Einbauteil des Achslagergehäuses
ausgebildet werden. Auch die Verstärkung 9 des Achsschenkels ist nicht wesentlich;
die Lauffläche kann ebenso vom Achsschenkel selbst gebildet werden. Weiter ist die
gezeigte Ausführungsform der Einrichtungen zur Zuführung von Schmiermittel zur Wanne
16 sowie die Mittel zum Verhindern von A-xialbewegungendes Achsschenkels gegenüber
dem Gehäuse in keiner Weise kennzeichnend für die Erfindung.
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Um eine dichte Verbindung des Deckels 38 mit dem Achslagergehäuse
zu erreichen, weist der in der Nut des Deckels aufgenommene ringfederförmige Ansatz
des Achslagergehäuses 12 eine konische Anzugsfläche auf, die sich gegen die entsprechend
konische Begrenzungsfläche der Nut anlegt. Da der Deckel über Schrauben fest gegen
das Gehäuse 12 angezogen werden kann, wird auf diese Weise eine absolut dichte Verbindung
des Deckels mit dem Gehäuse bewirkt.