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Den Achsschenkel tief umfassende Achslagerschale Vorliegende Erfindung
bezieht sich auf den Achsschenkel tief umfassende, auf ihrer gesamten Länge durchgehende,
mit der Achsschenkeloberfläche keilförmige Einlaufräume bildende Achslagerschalen,
vorzugsweise für Schienenfahrzeuge, mit Fließschmierung von oben.
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Derartige den Achsschenkel tief umfassende Achslagerschalen haben
gegenüber Achslagerschalen von verhältnismäßig geringer Breite, die also im wesentlichen
leistenartig ausgeführt sind und in der Achslagertechnik als kurze Lagerschalen
bezeichnet werden, den Vorteil, den Achsschenkel sicher zu führen und trotzdem die
Voraussetzungen für die Bildung flüssiger Reibung durch Anordnung keilförmiger Einlaufräume
zwischen Lagerschalenspiegel und Achsschenkeloberfläche zu erfüllen.
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Im Gegensatz zu den kurzen Lagerschalen, deren seitliche Begrenzungsflächen
man zur Zuführung des Schmiermittels zur Achsschenkeloberfläche benutzt hat, machen
die den Achsschenkeltief umfassendenAchslagerschalenbei der Schmiermittelzuführung
gewisse Schwierigkeiten. Denn bekanntlich scheidet die Anordnung von die Lagerfläche
durchbrechenden nutenförmigen Ausnehmungen, Bohrungen usw. aus, wenn ein geschlossener
Schmiermittelfilm gebildet werden soll. Andererseits
muß aber der
Lagerschalenkörper zur Zuführung des Schmiermittels durchbrochen werden, wenn man
nicht die sog. Unterschmierung anwenden, d. h. das Schmiermittel dem Achsschenkel
von unten nach oben, entgegen der Schwerkraft, zuführen will. Wenn es auch gelungen
ist, die Unterschmierung gegenüber den ursprünglich allein angewendeten Kapillarschmierungen
zu verbessern, da bei diesen nicht die Ölmengen gefördert werden können, die zur
Bildung eines geschlossenen Films, d. h. zur Verwirklichung flüssiger Reibung erforderlich
sind, so ist doch die Zuführung des Schmiermittels im Fließwege, d.li. in der Richtung
von oben nach unten, einfacher. Man hat die Schwierigkeiten auch dadurch zu beheben
vermocht, daß man außerhalb der eigentlichen Lagerfläche, aber noch innerhalb des
Lagerschalenspiegels, oberhalb der Achsschenkeloberfläche, Ablösestellen für das
Schmiermittel in der verschiedensten Ausbildung, etwa in Form von Spitzen, Kanten
oder anderen Schmalflächen, anordnete und das Schmiermittel unter Durchbrechung
des Lagerschalenkörpers diesen Ablösestellen zuführte. Das gegen Wirkung der Zähigkeit
abgelöste Schmiermittel erreichte dann unter Wirkung der Schwerkraft mit Sicherheit
die Achsschenkeloberfläche, gelangte mit dem umlaufenden Achsschenkel in die keilförmigen
Einlaufräume zwischen diesem und dem geschlossen ausgeführten Lagerschalenspiegel,
womit die Voraussetzungen der Ausbildung eines geschlossenen Schmiermittelfilms
erfüllt werden konnten. In der Natur dieser Schmalflächen liegt es jedoch, daß sie
äußerst empfindlich gegen die Achsschenkelstöße sind. die sich bekanntlich im Verkehr,
insbesondere im Schienenverkehr, nicht vermeiden lassen. Da diese Ablösestellen
außerdem in den meisten Fällen vom Lagerausgußmetall gebildet werden, unterliegen
sie in besonders. hohem Ausmaß der Gefahr von Metallv erquetschungen und Beschädigungen,
so daß es zu einer Störung der ursprünglich beabsichtigten Schmiermittelzuführung
kommt. Versucht man, die Gefahr dadurch zu vermeiden, daß man die Lagerluft über
das zur Bildung keilförmiger Einlaufräume erforderliche und richtige Maß hinaus
vergrößert, so gerät die sichere Führung des Achsschenkels durch die Lagerschale
in Verlust und die Führungsverhältnisse nähern sich denjenigen, die bei kurzen Lagerschalen
vorlianden sind.
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Bei dieser Sachlage setzt die Erfindung ein. Sie kennzeichnet sich,
ausgehend von den Achsschenkel tief umfassenden, auf ihrer gesamten Länge durchgehenden,
keilförmige Einlaufräume mit ihm bildenden Achslagerschalen, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge
finit Fließschmierung von oben, erfindungsgemäß dadurch, daß die Lauffläche in den
unteren Teilen ihres mittleren Bereich: gegenüber den Lagerschalenenden, die zugleich
die Stirnanlage für den Achsschenkel bilden, zurückgezogen ist und daß in diesen
zurückgezogenen unteren Teilen die Mündungen der Schächte liegen, derenscheitelseitige.
ölführende Flächen an den Ausläufen des oberen Teiles des mittleren Laufflächenbereichs
zurückliegende Tiefstkanten im Ölweg bilden. Es ist zwar bereits bekanntgeworden,
bei nur mit Rücksicht auf die Ölablösung ausgebildeten Tragschalen für eine sichere
Führung des Achsschenkels dadurch zu sorgen, daß man Gegenschalen zur Tragschale
in Form von sog. Unterschalen oder in Form geschlossener Lagerbüchsen vorsah. Die
Anordnung von Unterschalen macht jedoch einen erheblichen baulichen Aufwand erforderlich,
während Lagerbüchsen zu der i1#otwendigkeit eines abnehmbaren Achsschenkelbundes
führen, der unerwünscht ist. Bei den Tragschalen dagegen, die ohne derartige zusätzliche
Führungsmittel mit Rücksicht auf die Anordnung von Ablösestellen oberhalb des Achsschenkels
ausgebildet waren, hat man zwischen führenden und ölgebenden Bereichen keinen Unterschied
gemacht, so daß entweder die Gefahr einer Beschädigung der Ablösestellen oder einer
mangelnden Führung des Achsschenkels bestand.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens sind die Ausläufe in
Tangentialebenen des oberen Teiles des mittleren Lagerschalenbereichs angeordnet.
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Ist die Lagerschale mit durch Fördervorrichtungen mit Schmiermittel
versorgten Kanälen auf ihrer oberen Begrenzungsfläche versehen, so besteht die Möglichkeit,
diese Kanäle mit den scheitelseitigen Begrenzungsflächen der Schächte über nach
Art eines CJ berlaufwehres ausgebildete und das Schmiermittel gleichmäßig auf die
scheitelseitigen Flächen der Schächte verteilende Cberfälle zu verbinden. Auf diese
Weise wird erreicht. daß der Achsschenkel gleichmäßig über den gesamten Bereich
des zur Ölversorgung dienenden Laufflächenabschnittes mit Schmiermittel versorgt
wird.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens.
Im einzelnen gibt Fig. i teilweise im Schnitt nach Linie i-i der Fig. a, teilweise
in Ansicht eine erfindungsgemäß ausgebildete Achslagerschale für Schienenfahrzeuge
wieder; Fig. 2 entspricht einem senkrechten Längsschnitt durch die Lagerschale nach
2-2 der Fig. i.
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Der Lagerschalenkörper 3 ist mit einem .%usguß .I versehen. Die Gesamtanordnung
ist
erfindungsgemäß so getroffen, daß die Lagerschalenenden 6 die
Stirnanlage für den Achsschenkel 8 bzw. für dessen Bund und Notlauf bilden. Es entstehen
also, wie Fig. i linke Hälfte erkennen läßt, den Achsschenkel sicher führende Laufflächen,
die jedoch mit der Achsschenkeloberfläche keilförmige Einlaufräume bilden, so daß
auch in diesen Abschnitten 6 des Lagerschalenspiegels die Voraussetzungen zur Bildung
flüssiger Reibung vorhanden sind. Außerdem entstehen außerordentlich große, stirnseitig
gelegene Anlageflächen 7, so daß hier bei den- Axialstößen des Achsschenkels verhältnismäßig
geringe Flächendrücke auftreten, womit die Gefahr von Verquetschungen des Lagermetallausgusses
4 beseitigt ist. In den unteren Teilen des mittleren Bereichs 5 ist die Lauffläche
jedoch gegenüber der Lauffläche in den Abschnitten 6 zurückgezogen, während sie
oberhalb , der zurückgezogenen Teile kongruent zur Lauffläche in den Abschnitten
6 verläuft. In den zurückgezogenen unteren Teilen liegen, wie dies etwa Fig. i linke
Hälfte deutlich erkennen läßt, die Mündungen der Schächte 9, deren scheitelseitige,
ölführende Flächen an den Ausläufen des oberen Teiles des mittleren Laufflächenbereichs
5 zurückliegende Tiefstkanten 14 im Ölweg bilden. Die Ausläufe sind dabei gemäß
Fig. i linke Hälfte als Tangentialebenen des oberen Teiles des mittleren Lagerschalenbereichs
5 ausgebildet.
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Das Schmiermittel wird durch nicht gezeichnete Fördervorrichtungen
den Kanälen io auf der Oberseite der Lagerschale 3 zugeführt. Diese Kanäle io stehen
mit den scheitelseitigen Begrenzungsflächen 13 der Schächte 9 über nach Art
eines Überlaufwehres 1,2 ausgebildete und das Schmiermittel gleichmäßig auf die
scheitelseitigen Flächen 13
der Schächte 9 verteilende Überfälle in Verbindung.
Durch Ausschnitte i i in dem Überlaufwehr 12 wird auch bei geringerer Füllung der
Kanäle io für sichere Zuführung des geförderten Öles zu den Flächen 13 gesorgt.
Das auf diese Weise den Flächen 13 zugeführte Schmiermittel fließt an diesen
unter Wirkung der Schwerkraft nach unten und gelangt an die Ablösestelle 14. Dort
werden die Schwerkräfte größer als die Zähigkeitskräfte, so daß sich das Schmiermittel
mit Sicherheit ablöst. Es gelangt auf die Oberfläche des Achsschenkels 8 und wird
durch dessen Umlauf in die keilförmigen Einlaufräume gebracht, die zwischen den
Tangentialflächen und der Achsschenkeloberfläche im mittleren Bereich 5 gebildet
sind. Hierbei wird das zunächst auf der Breite 5 zugeführte Schmiermittel ausgewalzt
und gelangt durch die so hervorgerufene Axialverteilung auf die gesamte Lagerschalenlänge
auch in die keilförmigen Einlaufräume, die die Abschnitte 6 mit der Achsschenkeloberfläche
bilden. Auf diese Weise sind auf der gesamten Lagerschalenlänge die Voraussetzungen
der flüssigen Reibung vorhanden, und trotzdem wird der Achsschenkel durch die Abschnitte
6 sicher geführt, ohne daß die T #löglichkeit einer Beschädigung der zurückspringenden
Tiefstkanten 14 besteht.