DEST001392MA - Lager für Kurbelwellen, insbesondere in Zweitaktmotoren mit Kurbelkastenspülung - Google Patents

Description

Die Erfindung soll hauptsächlich bei den Hauptlagern von zusammengesetzten Kurbelwellen Anwendung finden und zwar insbesondere bei den innen liegenden Lagern von Mehrzylindermaschinen.

Diese Lager sollen bekanntlich neben der eigentlichen Funktion auch im Stand sein, durch Anordnung geeigneter Elemente eine Abdichtung in achsialer Richtung zu sichern. Die hierbei im allgemeinen verwendeten Dichtelemente aus elastischen Werkstoffen sind nicht geeignet, da besonders die Innenlager sowohl im Betrieb als auch nach dem Stillsetzen der Maschine relativ hohe Temperaturen annehmen. Andererseits ist sowohl die Kontrolle als auch die Instandsetzung eines solchen Lagers bzw. seiner Abdichtung sehr schwierig. Es sollen daher nur Elemente und Bauformen verwendet werden, die eine möglichst grosse Betriebssicherheit der Abdichtung und die gleiche Lebensdauer wie die anderen Lagerelemente besitzen.

Es werden für den angegebenen Zweck auch sogenannte Labyrinthdichtungen verwendet, bei denen der glatte Wellenzapfen von einem Hohlkörper umschlossen wird, in welchem die Nuten der Labyrinthdichtung eingearbeitet sind. Diese Hohlkörper, meist ringförmig ausgebildet, werden vorzugsweise zweiteilig angeordnet. Dies ist notwendig, weil durch Verunreinigungen, wie Abrieb oder erdige Beimengungen im Brennstoff, sich die Nuten der Labyrinthdichtungen vollsetzen und dadurch die beabsichtigte Wirkung vermindern.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Nuten für die Labyrinthdichtung im Kurbelzapfen selbst oder in einem mit diesem fest verbundenen Ring angeordnet sind. Gleichzeitig wird hierdurch der Aufbau des Lagers auf eine möglichst geringe Anzahl von Teilen beschränkt.

In den Abbildungen 1 - 6 sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgedankens für rollengelagerte Kurbelwellen dargestellt.

Abbildung 7 zeigt ein Beispiel für eine Gleitlageranordnung.

In der Abbildung 1 ist der Wellenzapfen 1 in die beiden Wangen 2 und 3 der Kurbelwelle eingepresst. Auf dem Zapfen 1 laufen Rollen 4 und 5, die ihrerseits sich gegen einen Aussenring 6 abstützen. Die Rollenreihen werden geführt durch Bünde 7 und 8, sowie durch Schultern 9 und 10. Das Wellenstück zwischen den Schultern 9 und 10 trägt Nuten 11.

In den Aussenring 6 ist ein Ring 12 eingepresst, dessen innerer Durchmesser gegenüber den Schultern 9 und 10 das erforderliche Laufspiel besitzt. Durch die Nuten 11 und den

Ring 12 wird die Labyrinthdichtung gebildet.

Durch die Anordnung der Labyrinthnuten 11 am Wellenzapfen wird erreicht, dass ein Vollsetzen dieser Nuten durch Verunreinigungen nicht mehr möglich ist. Etwaige Verunreinigungen werden durch die Zentrifugalkraft des rotierenden Wellenzapfens nach aussen getrieben. Sie können sich eventuell im Ring 12 im Bereiche der Nuten in geringem Masse ansetzen, hierdurch wird jedoch die Labyrinthwirkung erhöht.

In der Abbildung 2 ist auf dem Wellenzapfen 1 zwischen den Schulter 9 und 10 ein Labyrinthring 13 aufgepresst. Hierdurch wird die Zentrifugalwirkung im Bereich der Nuten vergrössert. Es besteht auch die Möglichkeit, den Ring 13 aus einem für diese besonderen Zwecke geeigneten Werkstoff herzustellen. Die Bohrung des Ringes 12 wird dementsprechend grösser.

In Abbildung 3 wird der äussere Durchmesser des Labyrinthringes 13 so gross gemacht, dass die Abdichtung unmittelbar gegen den Aussenring 6 erfolgt. Der Ring 12 kann somit entfallen.

In Abbildung 4 sind Wellenzapfen und Labyrinthring aus einem Stück hergestellt. Die Abdichtung erfolgt ebenfalls im Bereiche des äusseren Lagerringes 6.

In Abbildung 5 ist der äussere Lagerring 6 besonders im Bereiche der Labyrinthdichtung um den für die Sicherung des Laufsitzes erforderlichen Durchmesserbetrag ausgespart. In diesem Falle kann der Durchmesser des Labyrinthringes 13 so gross gewählt worden, dass er mit Schiebesitz durch die Eingangsbohrung des Laufringes 6 geht. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass in der Aussparung sich ein Oelfilm bildet, der die Dichtwirkung erhöht.

In Abbildung 6 ist der äussere Laufring 6 in zwei Teile 6a und 6b, zerlegt und dadurch die Möglichkeit gegeben, den Labyrinthring 13 im Durchmesser noch grösser zu machen als die Eingangsbohrung der Aussenringe 6a und 6b.

Der Aussenring 6 des Rollenlagers nach Abbildung 1 trägt an den beiden Enden radiale Nuten 14 bzw. 15. Seine beiden Endflächen sind feinbearbeitet. Das gleiche gilt für die diesen Endflächen gegenüberliegenden Begrenzungsflächen der Wangen 2 bzw. 3. Durch diese Anordnung können eventuell auftretende Achsialkräfte von der Welle unmittelbar auf den Aussenring 6 übertragen werden. Die Nuten 14 und 15 sichern die notwendige Schmierung. Durch eine Ringnut 16 ist der Aussenring 6 in bekannter Weise achsial zu sichern, sodass solche Kräfte auch weitergeleitet werden können.

In Abbildung 4 trägt der Ring 6 eine Bohrung 17, durch welche, wenn erforderlich, Schmiermittel zugeführt werden können. Hierdurch wird eine besonders wirkungsvolle Abdichtung und gleichzeitig eine gute Verteilung des Schmieröles erreicht. Diese Anordnung kann dort getroffen werden, wo die Maschine nicht mit Brennstoffölgemisch betrieben wird.

Abb. 7 zeigt eine Ausführung für eine Gleitlager-Anordnung. Der Wellenzapfen 18 trägt, wie in Abb. 4 die Labyrinth- anordnung mit den Nuten mit vergrössertem Durchmesser. Die beiden Lagerschalen 19 und 20 umschliessen die Welle und die Labyrinthanordnung. Durch Schultern 21 und 22 können etwaige Achsialkräfte übertragen werden. Auch hier kann durch eine Bohrung 23 Schmiermittel zugeführt werden.

Claims (11)

1. Lager für Kurbelwellen, insbesondere in Zweitakt-Motoren mit Kurbelkastenspülung, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten für die Labyrinthdichtung entweder im Kurbelzapfen (1) selbst oder in einem mit diesem fest verbundenen Ring (13) angeordnet sind.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Durchmesser der Labyrinthdichtung grösser ist als der übrige Durchmesser des Wellenzapfens.

3. Lager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthdichtung zischen Wälzkörpern (4 und 5) und dem Laufring (6) oder einem in diesen eingesetzten Distanzring (12) angeordnet ist, wobei sich der Aussendurchmesser des Labyrinthringes (13) bis auf Laufsitztoleranz dem Laufring (6) bzw. dem Distanzring (12) nähert.

4. Lager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Labyrinthring (13) und der Wellenzapfen (1) aus einem Stück hergestellt sind.

5. Lager nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aussendurchmesser des Labyrinthringes dem Durchmesser der Eingangsbohrung des Laufringes (6) bis auf Schiebesitztoleranz nähert und die Bohrung des Laufringes (6) im Bereiches des Labyrinthringes (13) so tief ausgespart ist, dass zwischen den beiden Teilen (6 und 13) Laufsitztoleranz besteht.

6. Lager nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Durchmesser des Labyrinthringes (13) grösser ist als der Eingangsdurchmesser des mehrteiligen Laufringes (6, 6a, 6b, Abb. 6) und dass die Laufringteile (6a und 6b) Aussparungen tragen, in welche der Labyrinthring (13) hereinragt.

7. Lager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring für die beiden Rollenlagerreihen (4 und 5) aus einem Stück hergestellt ist.

8. Lager nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring (6) des Lagers Nuten (14 und 15) zur Sicherung der Schmierung aufweist.

9. Lager nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen des Laufringes (6) sowie die gegenüberliegenden Flächen der Wangen (2 und 3) der Kurbelwelle feinbearbeitet sind.

10. Lager nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring (6) eine Bohrung (17) für die Zuführung eines Schmiermittels besitzt.

11. Lager nach Anspruch 1 bis 10 in Ausführung als Gleitlager, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Kurbelwellenzapfens (18 in zwei Lagerschalen 19 und 20) erfolgt, die beiderseits des Labyrinthringes (13) angeordnet sind, wobei achsiale Kräfte durch Schultern (21 bzw. 22) auf die Lagerschalen (19 bzw. 20) übertragen werden können.