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Lagerring Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein sich selbst einstellendes
Gleitlager so auszubilden, daß (las Lager auf Grund radialer, axialer oder schräger
1:infräsutigen den Winkelstellungen der Welle zu folgen vermag.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Lagerring mit Rücksicht
auf die bei jeder Welle auftretenden Abweichungen gegenüber der ideallaufenden Welle
so zu gestalten, daß der Aufbau des Schmierfilms nicht gestört wird. Die Erfindung
besteht darin, daß durch schräg bzw. axial verlaufende Sägeschnitte oder durch Schwächung
des Werkstoffes und teilweise Wegnahme der Unterstützung, Ringsegmente gebildet
werden, welche durch -die Ausbididung,des Ölkeiles bei jeder ins Frage kommenden
Winkelstellung der Welle gewährleistende Lagersegmente gebildet werden. Der Lagerring
wird zweckmäßig in einer Eindrehung des Lagerträgers angeordnet, wobei die der Gegen-Laufscheibe
abgewendete Seite des Lagerringes dachförmig oder !halbrund ausgebildet sein kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt Abb. i bis 6 Teilansichten verschiedener Ausführungen
von Lagerringen von außen, Abb.7 eine Draufsicht des Lagerringes gemäß Abb. i bzw.
2 in wenig veränderter Form, Abb. ä eine weitere Ausführungsform des Lagerringes
im axialen Schnitt und Abb.9 die Anordnung des Lagerringes gemäß Abb. 6 im Lagerträger
im axialen Schnitt.
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Der Lagerring nach Abb. i besteht aus einem einfachen Drehkörper io,
der mit schräg zur Längsachse des Lagers verlaufenden Sägeschnitten i i, versehen
ist. Die Sägeschnitte .sind so geführt, daß sich bei Belastung durch den Axialschub
die einzelnen
Segmente 12 schräg stellen und damit die Bildung
eines Schmierkeiles ermöglichen. Es kann also durch einen einzigen Sägeschnitt ein
nach der hydrodynamischen Schmiertheorie arbeitendes Segment geschaffen werden.
Die durch den Sägeschnitt entstehenden Querschnitte sind so gehalten, daß der Ring
vollelastisch ist. Dies ist mit Rücksicht auf die hei jeder Welle auftretenden :Abweichungen
gegenüber der ideallaufenden Welle notwendig, damit der Aufbau des Schmierfilms
nicht gestört wird. Die Segmente 12 können sich, in tangentialer jtichtung gesehen,
an ihrer Kante 13 von der nicht dargestellten Gegenlaufscheibe entfernen.
Auf diese Weise wird die Ausbildung eines idealen Ölkeiles zwischen Lagerring und
Gegenlaufscheibe ermöglicht. Gefördert werden kann dies noch dadurch, daß die Kanten
13 der Segmente 12, wie dies in Abb. 7 gezeigt wird, in geeigneter Weise
etwas abgerundet werden. Um Kerbwirkungen am Ende des Sägeschnittes zu vermeiden,
wird das Ende 14 <l@aseld>en ebenfalls etwas alpgerundet oder wie in Abb: 2 mit
einer radialen Bohrung 15 versehen.
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Die Gestaltung des Ringes richtet sich nach der Belastung bzw. dem
Belastungsbereich, für den das Axiallager gedacht ist. Ein Lager, das nur einen
geringen Gesamtdruck aufzunehmen hat, wird so ausgebildet, daß ein geringer Druck
genügt, um ein Abkippen der Spitze des Segments zu Bewirken und dadurch die Schmierkeill>ildung
zu ermöglichen. I?in Beispiel für einen solchen Ring ist in Abb. 3 dargestellt.
In diesem Fall ist der Ring außer mit schräg verlaufenden Sägeschnitten 16 noch
mit axial gerichteten Sägeschnitten 17 versehen, wobei zwischen den Enden
18 und r9 der Sägeschnitte 16 und 17 mir ein verhältnismäßig schwacher und
entsprechend nachgiebiger Querschnitt stehen bleibt. Das Segment wird überhaupt
umso nachgiebiger, je flacher und je länger der Sägeschnitt geführt wird. Die durch
den Sägeschnitt :gebildete Zunge 20 bietet den Vorteil, daß an der Stelle, wo gemäß
der hydrodynamischen Schmiertheorie der geringste Druck Herrscht, auch der schwächste
Querschnittsbereich ist. Dadurch wird trotz des geringen Druckes ein ausreichendes
Abkippen der Segmentspitze erreicht. Demzufolge wird gerade an der Segmentspitze
verhältnismäßig viel Raum zur Aufnahme des Schmieröles zwischen dem Segment und
der Gegenlaufsc'heibe geschaffen und die Möglichkeit, daß das 01
von der Gegenlaufscheibe
abgestreift wird, weiter verringert. Der Sägeschnitt kann ferner so geführt werden,
daß der Querschnitt des Segments in radialer Richtung nach innen zti schwächer wird.
Dies hat im Fall axialer Belastung ein stärkeres Abkippen der Segmentinnenseite
21 im Vergleich zur Segmentaußenseite 22 zur Folge. Der Schmierkeil öffnet sich
damit nicht tangential, sondern nach innen zu und dreht sich in die Strömungsrichtung
des Öles, wenn das 01 von innen zugeführt wird. Außerdem kann in den Fällen,
wo sich die Gegenlaufscheibe nach innen durchbiegt, das Segment sich innen ebenfalls
leichter durchbiegen als außen. Da mit größer werdendem Axialdruck die Segmente
mehr abkippen, wird der freie Durchflußquerschnitt für das Sdlimieröl ebenfalls
größ.ei-. Mit steigender Belastung des Lagers steigt also automatisch die durchgesetzte
Schmierölmenge und damit auch die aus dem Langer durch (las 01 abgeführte 'V#'ärmemenge.
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Eine in verschiedener Hinsicht vorteilhafte Ausbildung des Lagerringes
ist aus Abb. .4 ersichtlich. Der Ring 4o ist auf der der Gegenlaufseite 44 al)-gewendeten
Seite 45 mit axialen Einfräsungen 4r und von beiden Seiten des Ringes her mit parallel
zueinander geführten Sägeschnitten 42 bzw. 43 Versehen, so daß zwischen den Sägeschnitten
einerseits sowie diesen und den Seiten 44 und 45 des Ringes40 nur verhältnismäßig
wenig Werkstoff stehen bleibt. Der Lagerring 4o zeichnet sich durch ganz besonders
große Elastizit@it hach allen für ein Anschmiegen des Ringes an die Gegenlaufscheibe
notwendigen Richtungen aus. 1:r ist durchmesserelastisch und weitestgehend unempfindlich
gegenüber an sich durch Erwärmung hervorgerufenen Veränderungen des Durchmessers.
_1us diesem Grunde ist es z. 13. möglich, einen solchen Ring aus Aluminium
o. dgl. in einett 1_agerträger aus Stahl einzubauen, ohne daß Wärmespaiuiungen das
Lager schäd'tich beeinflussen l:öiiiiteii.
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Die Grundform des Lagerringes 23 nach Abb. 5 ist wieder d'urc'h einen
einfachen Drehkörper bestimmt. Die der Gegenlaufscheibe zugenvendete Seite 26 des
Ringes 23 ist mit axialen Einfräsungen 2.1 und die der Gegenlaufscheibe abgeNvendete
Seite 27 des Ringes mit radialen Einfräsungen 25 versehen. Ein Lagerring im Sinne
von .ebb. 5 erweist sich vor allem in den Fällen als geeigiret, wo für die Anordnung
des Ringes wenig Platz zur Verfügung steht.
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Abweichungen des Ringes von (lei-Planparallelität werden vom Lagerträger
aufgenommen, da sich iin Vergleich zu den übrigen Segmenten 28 bZw. 20 stärkere
Segmente mehr in den Träger eindrücken.
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Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Schmierkeilbildung
durch Sc'hwäcliung des Ringprofils mittels keilartiger Einfräsungen 3o auf der der
Gegenlaufscheibe abgewendeten Seite 31 des Ringes 32 entsprechend Abb. 6
erreicht wird. Der Ring 32 ist ebenfalls vollelastisch. Sofern das Verhältnis von
Ringstärke zu aufztineliinendem Axialdruck es erlaubt, kann der Lagerring 33, wie
in Abb.8, auf seiner der Gegenlaufscheibe abgewendeten Seite 34 dachförmig oder
auch halbrund ausgebildet sein. :'ebb. 9 zeigt schließlich noch, wie ein Lagerring
gemäß Abb. 8 in einen Lagerträger 34 eingesetzt wird. Der Lagerträger 34 ist mit
zwei Kragen 35 und 36 versehen, zwischen denen der Ring 33 gehalten wird.
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Die Schmierung der gleitend beanspruchten Flächen des Lagers wird
durch Zuführung des Öles entweder radial von innen oller von außen bewerkstelligt.
Die Höhe des ani Lager vorgesehenen Kragens bzw. dessen Abstand von der (legeulaufsc'heibe
bestimmt außer dem Öldruck den Öldurchfluß durch das Lager und damit die Dosierung
der Schmierung. Da infolge der Bearl>eitungsrauhigkeiten von Lagerring und Gegenlaufscheibe
der
Rand des Lagerringkragens beim Einlaufen des Lagers verhältnismäßig
weit von der Gegenlaufscheibe entfernt ist, kann verhältnismäßig viel
01
zwischen Lagerring und Gegenlaufscheibe hindurchtreten. Wenn dagegen die
Bearbeitungsunebenheiten durch (-las Einlaufen des Lagers verschwunden sind und
sich der Abstand zwischen Lagerringkragen und Gegenlaufscheibe entsprechend verringert
hat, wird automatisch die durch das Lager hindurchtretende Ölmenge herabgesetzt.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen erkennen, d'aß
auf Grund der Erfindung die Ausbildung eines Ölkeiles zwischen Gegenlaufscheibe
und Lagerring unter allen Umständen gewährleistet wird'.