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Gleitlager, insbesondere für schnell umlaufende Wellen, mit einer
am Wellenaustritt vorgesehenen Abdichteinrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur Abführung des Schmiermittels aus Lagern aller Art,
insbesondere druckgeschmierten Lagern. Die Zurückführung des Schmiermittels bereitet
vor allem dann erhebliche Schwierigkeiten, wenn es sich um Lager von mit sehr hohen
Drehzahlen umlaufenden Maschinenteilen handelt, da in diesem Falle der Schmiermittelbedarf
sehr groß ist. Das Schmiermittel tritt nach seinem Durchgang durch das Lager unter
bedeutender Schaumbildung aus dem Lagerspalt aus. Wird die Abführung des Schmiermittels
in der üblichen Weise, d. h. lediglich unter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden
geringen Gefälles bewirkt, so werden im Verhältnis zu den gelagerten Maschinenteilen
außerordentlich große Lager notwendig, da die Ab-
führung des Olschaumes nur
bei .großen Sammelräumen und weiten Abflußleitungen möglich ist. Es kann daher vorkommen,
daß die Notwendigkeit zur Vorsehung solcher weiten Abflußquerschnitte zu Lagern
führt, die im Rahmen der Maschinenanlage wegen ihres erheblichen Platzbedarfes und
Gewichtes unmöglich sind. Abgesehen hiervon wird aber auch die Schaumbildung immer
als Nachteil empfunden, da das Schmiermittel infolge der erheblichen Luftberührung
'und Bildung von, Fettsäuren schnell altert. Die Abführung des Schmiermittels im
freien Fall zwingt ferner zu einer Anordnung des Olsammel- und Absetzbehälters unterhalb
der geschmierten Lager, die oft, so vor allem bei Maschinenanlagen von Flug- und
Fahrzeugen, einer freizügigen Unterbringung und damit einer günstigen Raumnutzung
entgegensteht. Hierdurch wird aber auch eine besondere Pumpe zur Förderung des Schmiermittels
zum Kühler notwendig, was eine weitere Gewichtsvermehrung mit sich bringt.
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Gemäß der Erfindung sind .die Lagerschalen von einem mit dem aus den
Lagerflächen austretenden Schmiermittel vollständig ,gefüllten
Abflußraum
umgeben, in welchem ein :geringer Überdruck herrscht, und an den Lagerenden Kreiselrädchen
mit radialer oder annähernd radialer Verschaufelung vorgesehen, die das austretende
Schmiermittel dem Abflußraum zuführen und in diesem den Überdruck erzeugen und aufrechterhalten,
wobei sie gleichzeitig die Abdichtung des Lagers nach außen hin unterstützen. Der
erfindungsgemäße Vorschlag bietet die Möglichkeit zu einer bedeutenden Verringerung
der Abmessungen des Schmiermittelsammelraumes und des Querschnittes der Abflußleitung
und damit der gesamten Lagerabmessungen. Die Abführung ist auch nicht mehr von dem
zur Verfügung stehenden Gefälle abhängig. Durch die Unterdrucksetzung des aus dem
Lagerspalt austretenden Öles wird die Schaumbildung verhindert, so daß der Abfluß
aus dem Lager schnell und sicher bewirkt wird. Die unter Umständen sonst notwendige
Pumpe kann in Fortfall kommen. Die Anordnung des Sammelbehälters kann beliebig erfolgen,
da die Abführung durch den dem Schmiermittel erteilten Überdruck nach beliebigen
Orten gesichert ist. Infolge der verhinderten Schaumbildung wird auch die Alterung
des Schmiermittels verzögert, zumal die Außenluft von dem Ölkreislauf vollkommen
abgeschlossen ist. Die Kreiselräder dienen aber nicht nur dazu, um das austretende
Öl dem Abflußraum zuzuführen und in diesem unter einem geringen Überdruck zu halten,
sondern verhindern auch das Durchschleichen merklicher Schmiermittelmengen über
die am Wellenaustritt vorgesehene Spitzendichtung, da sie die Druckdifferenz zwischen
dem Außendruck und dem im Abflußraum herrschenden Druck überwinden und nur Öldampf
atmosphärischen Druckes zu der Spitzendichtung gelangen lassen.
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Die Anordnung von Kreiselrädchen innerhalb des Lagers und auf der
zu lagernden Welle ist bereits zur Lösung verschiedener Aufgaben vorgeschlagen worden.
So ist es bekannt, innerhalb des Lagers einen Schmiermittelkreislauf zu erzeugen,
indem das mit der Welle umlaufende Kreiselrad das aus dem Lagerspalt austretende
und in dem vom Lagergehäuse umschlossenen Raum sich sammelnde Schmiermittel wieder
ansaugt und erneut durch das Lager drückt. Ferner hat man zur Abdichtung, und zwar
lediglich zu diesem Zweck am Wellenaustritt radial oder axial verschaufelte Rädchen
vorgesehen, um durch Erzeugung eines Luftstromes das Entweichen von Öldampf oder
Teilen des Schmiermittels zu verhindern. Ähnliche Einrichtungen sind zum Schutz
des Lagers zur Vermeidung des Zutrittes von Staub und Wasser von außen her getroffen
worden. In allen diesen Fällen handelt es sich um Lager, bei denen die Zurückführung
des Öles entweder auf dein üblichen Wege, nämlich im freien Falle, erfolgt oder
eine Kreislaufschmierung innerhalb des Lagers zur Anwendung kommt.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindun:gs.gedankens,
und zwar ist in Abb. i der Kreislauf des Schmiermittels bei einem druckgeschmierten
Lager dargestellt, «nährend die Abb. 2 bis 5 verschiedene Formen und Anordnungen
der Kreiselrädchen zeigen.
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Zur Unterdrucksetzung des dem Lager zuzuführenden Schmieröles ist
eine Pumpe 3 vorgesehen, die das Schmiermittel dem Sammelbehälter q. entnimmt. Das
Schmieröl wird über den Kühler i i in Lagermitte zugeführt und .gelangt durch ringförmige
Nuten 5 des Lagerkörpers 2 in seitliche Taschen 8, durch die es gleichmäßig auf
die zu schmierende Fläche verteilt wird. Das Öl tritt zu beiden Seiten der Lagerschale
6 aus und sammelt sich in dem von dem Lagerkörper 2 umschlossenen Raum g, aus dem
es durch die Rohrleitung io in den Sammelbehälter d. zurücktritt. Aus letzterem
wird es mittels der Pumpe 3 erneut dem Kreislauf zugeführt.
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An den Lagerenden sind Schaufelrädchen ; angeordnet, welche das aus
dem Lagerspalt austretende Öl dem Abflußraum g zuführen und diesen unter geringem
Druck halten und die Abdichtung nach außen hin bewirken. Der dem abzuführenden Schmiermittel
erteilte Überdruck ist von großem Vorteil für die Bemessung des Lagers, da der Abfluß
nunmehr bei wesentlich geringerem Querschnitt der Abflußleitung gesichert werden
kann. Das Lager kann somit Bußtechnisch möglichst .klein gehalten werden, zumal
auch das Schäumen des Öles verhindert wird. Durch die Überdruckerzeugung besteht
auch hinsichtlich der Unterbringung des Olsammelbehälters .i eine weitest gehende
Freiheit. Der Vorteil der Verkleinerung der Abmessungen des Lagers und die Möglichkeit
zur beliebigen Anordnung des Sammelbehälters ist wegen der bedeutenden Raum- und
Gewichtsersparnis vor allem bei ortsbeweglichen Anlagen von besonderer Bedeutung.
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Das durch die Pumpe 3 in Umlauf gesetzte Öl hat infolge des ihm erteilten
Druckes nach seinem Austritt aus den Lagerflächen die Neigung, Tiber die Labyrinthdichtungen
abzufließen. Dies wird durch die zu beiden Seiten der Lagerschale 6 vorgesehenen
Schaufelräder 7 verhindert. Die Schaufelräder 7 sind so ausgebildet bzw. so bemessen,
daß sie dem seitlich der Lagerschale 6 austretenden Ölstrom einen Druck erteilen,
der gleich dem Druck ist, mit dem das Öl aus den Lagerflächen austritt. Infolgedessen
bildet sich ein
Flüssigkeitsring, der die Druckdifferenz zwischen
dem im Lagerraum 9 vorhandenen Drucköl und der Atmosphäre überwindet, so daß kein
01 über die Labyrinthdichtung abfließen kann. Der Flüssigkeitsring wird durch
das aus den zu schmierenden Flächen austretende Öl ständig erneuert, so daß eine
schädliche Erhitzung des Öles vermieden wird. Das aus der Lagerschale austretende
Öl wird vorzugsweise durch die Gehäusewand abgelenkt, um die Abdichtwirkung zu verbessern.
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Die Abb. 2 bis 5 lassen verschiedene Ausbildungen der Schaufelräder
erkennen. Hierbei sind die Schaufelräder mit der zu schmierenden Welle 12 aus einem
Stück hergestellt. -Bei der Ausführung gemäß Abb.2 sind die Schaufeln 13 wie Zähne
eines Kegelrades angeordnet, und zwar derart, daß das aus der Lagerschale abfließende
Öl durch die Schaufeln 13 gegen die schräge Wand 1q. des Lagergehäuses 2 abgeführt
wird. Bei dem Schaufelrad gemäß A.bb. 3' sind die Zwischenräume zwischen den Schaufeln
herausgefräst, so daß der Schaufelgrund 17 eine bogenförmige Ausbildung erhält,
die die Umlenkung des abzuführenden Öles fördert. Die Abb. q. zeigt ein Schleuderrad,
welches nach Art eines doppelseitigen Schaufelrades hergestellt ist. Bei dieser
Anordnung kann sich, ungestört von dem Zufluß des Öles aus der Lagerschale 6, ein
Flüssigkeitsring bilden, der eine sichere Abdichtung bewirkt. In ähnlicher Weise
wird der Abdichtdruck bei der Anordnung und Ausbildung .gemäß Abb. 5 erzeugt. Hierbei
ist die Rückführung des Öles aus der Lagerschale von der Abdichtung durch den am
Umfang des Schaufelrades sich bildenden Flüssigkeitsring getrennt. Die Erneuerung
des Öles an der Abdichtstelle erfolgt lediglich durch Wirbelung.