DE801869C

DE801869C - Lagerung umlaufender oder pendelnder Koerper

Info

Publication number: DE801869C
Application number: DEP27037D
Authority: DE
Inventors: Hans Bader
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-12-25
Filing date: 1948-12-25
Publication date: 1951-01-25
Also published as: CH277763A

Description

Lagerung umlaufender oder pendelnder Körper

Längsrichtung unter Vorspann setzen und zum mindesten während des Betriebes unter dieser Vorspannung halten, derart, daß die Größe derselben innerhalb der Elastizitätsgrenze des verwendeten Werkstoffes bleibt und in einem angemessenen Verhältnis nicht nur zur Traglast, sondern auch zu Länge und Durchmesser der Drahtachse steht zwecks Verringerung deren Durchbiegung, ohne Beeinflussung ihrer Elastizität.
Die streng geführte theoretisch-rechnerische Behandlung dieses Problems hat ergeben, daß eine Stahlachse zur Verringerung ihrer Durchbiegung dann mit Nutzen, in den Endlagern gespannt, festgehalten wird, wenn das Verhältnis des Stützlagerabstandes zum Achsendurchmesser größer als i : io ist. Die Belastbarkeit der gespannten Drahtachse ist beispielsweise bei gleichen zulässigen Durchbiegungen (='/iooo der Drahtlänge) und gleichem Durchrnesser rund 125mal so groß als die der Tragachse in umgespanntem Zustand, wenn die ,Ichsenlänge das Hundertfache des Achsdurchmessers ausmacht. Somit kann bei Anwendung der Erfindung die Tragfähigkeit einer Achse mit Hilfe von Vorspannung und Einspannung der Achsenden erheblich gesteigert werden. Resultat: Die Festigkeit und Formsteifheit des Materials (Werkstoffes) wird durch die gleichmäßige Spannungsverteilung in der zugbeanspruchten Stahldrahtachse viel besser ausgenutzt als bei der üblichen biegebeanspruchten Tragachse. Aus diesen Darlegungen ergibt sich, daß durch die gedachte Vorspannung, als wichtigster Teil der Erfindung, eine wesentliche Verringerung der Achsdurchbiegung erreicht und daß in weiterer Folge die Vorteile geringerer Materialstärken, daher günstigerer Reibungswerte erzielt werden können.
Die Größe des Vorspannzuges wird auf ein den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßtes, auch rechnerisch feststellbares Maß beschränkt, derart, daß der Achse ein diesen angepaßter Spielraum für die Entfaltung ihrer Elastizität verbleibt, ohne den ruhigen Lauf des Umlaufkörpers zu beeinträchtigen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann in betriebsmäßig geeigneten Fällen die Lagerung so erfolgen, daß zwecks möglichster Beschränkung des Vorspannzuges und zwecks Erreichens einer hohen Bruchsicherheit der Drahtachse eine ganze oder teilweise Gewichtsentlastung der letzteren dadurch herbeigeführt wird, daß ein oder mehrere mit dem Umlaufkörper mittelbar oder unmittelbar sowie fest oder lose verbundene Triebwerke in ihrem Zusammenwirken mit zweckmäßig je einem an anderer Stelle vorgelagerten zweiten Triebelement derart erfolgt, daß die Zuführung der Angriffskräfte an einer Stelle eingeleitet wird, bei der das Drehmoment des einen oder anderen Triebelementes der Schwerkraftrichtung des Umlaufkörpers vollständig oder teilweise entgegenwirkt.
Auf den Zeichnungen wird durch die Fig. i bis .I, 6 und 7 das beschriebene Erfindungsmerkmal der Vorspannung in Anwendung auf verschiedene Nfaschinenorgane gezeigt: Fig. i eine Längenansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht dazu,
Fig.3, d. und 6 Längenschnitte durch verschiedene Anordnungen,
Fig. 7 Grundriß zur Fig. 6, ferner praktische Anwendungsformen in den Darstellungen der
Fig. 5 als Längenschnitt durch eine Dynanioinaschi ne,
Fig.8 als Seitenschnitt durch einen Ventilator, während die
Fig.9 und io die schematischen Darstellungen von INIaschinensvsternen in der Seitenansicht zeigen zur näheren) Erklärung des unter Punkt 2 gekennzeichneten besonderen Erfindungsprinzips.
In den Abbildungen sind als Hauptbestandteile gekennzeichnet: die blank und präzis gezogene, schlanke Stahldrahtachse mit 8, (las Bauteil (Grundgestell) mit i, das mit seinen .Auflagern (Trägern) 2 und 3 die Achse 8 trägt; ein von dieser gestützter, auf ihr rotierender oder pendelnder Körper mit 9, dessen Naben = Innenraum 17 (Fig. 3) als Ölkammer ausgebildet sein kann. In den Fig. d, 6, 7 ist der Körper 9 nicht dargestellt.
Um die Elastizität der Stalildralitachse ohne Abscherungsgefahr in großen Grenzen auszunutzen und dadurch eine hohe Bruchsicherheit der Achse 8 gegenüber schlecht oder überhaupt nicht ausgewuchteten Umlaufkörpern zu gewährleisten, können die Naben der letzteren, aber auch deren Stützlager, unter Vermeidung von scharfen Kanten mit Aussparungen 16 versehen sein.
Vermittels dieser und sonst geeigneter Einrichtungen können die frei liegenden Teile dd (Fig. t und 3) der Drahtachse 8, gegenüber den als Sitzflächen 45 des Körpers 9 und anderer Teile dienenden, unter Einbeziehung sonstiger Rechnungsfaktoren, insbesondere der Belastung, der Elastizität der Achse und ihres Festigkeitskoeffizienten, in Einklang mit der Größe des Vorspannzuges in das jeweils günstigste Längenverhältnis gebracht werden.
Der gekennzeichnete Vorspann der Drahtachse im Sinne deren Strecklage wird vermittels an sich bekannter Mittel erreicht, indem diese mit einem der Achsenden verbunden werden, während das andere Ende in seinem Auflager durch einen Widerstand festgehalten wird. In den Fig. i und 2 ist ein Festklemmen der beiden Achsenden vorgesehen vermittels der durch Spannschrauben , festgepreßten, in Scharnieren .I gelagerten, hebelartig wirkenden Lagerdeckel 5, 6, nachdem die "'\clase 8 mittels einer am Ende io derselben angesetzten Spannvorrichtung (Drahtspanner, Spannschraube oder sonst geeignete, an sich bekannte Mittel) in Strecklage (Vorspann) gezogen wurde. Zweckmäßig werden die Streckorgane mit der Gesamtanordnung selbst verbunden, wodurch gleichzeitig der wichtigste Zweck dieser Operation auf einfachste Weise erreicht würde: eine ununterbrochene, permanente Festhaltung der Achse in dieser während ihrer .-I#.rbeitsleistung erforderlichen Strecklage.
Fig.3 zeigt eine Einrichtung, bei welcher der durch einen Schlitten i i auf dem Bauteil i ver-

weiteste Spielraum offengelassen sein. So sind beispielsweise in den Fig. 5 und 8 die Umlaufkörper 9, 91 bzw. 35 mit solchen Triebelementen in Gestalt von Riemenzügen 24 bzw. 37 verkoppelt, als günstigste Anordnungsmöglichkeit für das Zusammenwirken der hier als Riemenscheiben, z. B. 38, geclachten Triel>P@@ emente im Sinne der Entlastung ihrer Umlaufkörper 9 bzw. 35 - ähnlich wie in I# ig. 9 für Zahnradbetrieb - gezeigt.
Im Regelfalle wird der Arbeitsvorgang vom Triebelement 43 - als Kraftquelle - eingeleitet, das den Umlaufkörper 9,35 durch Beeinflussung; des mit ihm verbundenen Triebelementes 42 auf der Drahtachse 40 in Drehung versetzt. Der Arbeitsvorgang kann aber auch, ohne die durch die neue Anordnung gekennzeichnete Erfindung auszuschalten oder zu beeinflussen, in umgekehrter Folge" stattfinden, indem der Umlaufkörper 9, wie z. B. in Anwendung nach Fig. 5, gleichzeitig, z. B. in Gestalt eines oder mehrerer von Magneten beeinflußten Anker, die Kraftquelle verkörpert und mittels seines angeschlossenen Triebelementes 42 das andere, 43, antreibt, wobei diese letzteren hinsichtlich ihrer Drehrichtung sinngemäß im umgekehrten Verhältnis der in Fig.9 gezeigten Darstellung wirken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lagerung umlaufender oder pendelnder Körper auf einer schlanken, sogenannten Stahldralitächse, dadurch gekennzeichnet, daß Streckmittel vorgesehen sind, die die Achse in ihrer Längsrichtung unter Vorspann setzen und zum mindesten während des Betriebes unter dieser Vorspannung halten, derart, daß die Größe der Vorspannung innerhall) der Elastizitätsgrenze des verwendeten Werkstoffes bleibt und in einem angemessenen Verhältnis nicht nur zur Traglast, sondern auch zu Länge und Durchmesser der Drahtachse steht, zu dem Zwecke, deren Durchbiegungen zu verringern, ohne ihre Elastizität zu beeinflussen, und einen ruhigen Lauf mangelhaft oder überhaupt nicht ausgewuchteter Umlaufkörper zu gewährleisten.
2. Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks möglichster Beschränkung des Vorspannzuges und zwecks Erreichens einer hohen Bruchsicherheit der Drahtachse eine ganze oder teilweise Gewichtsentlastung der letzteren dadurch herbeigeführt wird, daß ein oder mehrere mit dem Umlaufkörper mittelbar oder unmittelbar sowie fest oder lösbar verbundene Triebwerke (42) in ihrem Zusammenwirken mit zweckmäßig je einem an anderer Stelle vorgelagerten zweiten Triebelement (43) derart erfolgt, daß die Zuführung der Angriffskräfte an einer Stelle eingeleitet wird, bei der das Drehmoment des einen oder anderen Triebelementes der Schwerkraftrichtung des Umlaufkörpers vollständig oder teilweise entgegenwirkt.
3. Lagerung nach Ansprüchen i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks gleichmäßiger Entlastung der Stahldrahtachse an Stelle eines Triebelementenpaares (42, 43) mehrere solcher Paare angeordnet werden (36, 38, Fig. 8 23, 24, Fig. 5).
4. Lagerung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufkörper und sein Triebelement jeweils als treibendes oder als getriebenes Maschinenorgan wirken.