FI104122B - Laakerin kevennys - Google Patents

Description

104122

LAAKERIN KEVENNYS

Keksinnön kohteena on laakerin kevennys, jossa laakeriin kuuluu ^ toistensa suhteen pyörivät ulkorengas ja sisärengas, joista 5 ulkorengas on asetettu laakeripesään ja sisärengas on asetettu i akselille, ja joista toinen on sovitettu suhteelliseen aksiaali seen liikkeeseen tukipintansa kanssa, ja siten muodostuvaan liikuntapintaan on järjestetty tasku, johon ulottuu voitelu-ainekanava sanotun aksiaalisen, kuten lämpölaajenemisen aiheutit) tämän, liikkeen helpottamiseksi.

Suurissa ja raskaasti kuormitetuissa laakereissa ovat myös kitkavoimat toistensa suhteen liikkuvien osien välillä suuret. Tällaisia laakereita ovat esimerkiksi paperikoneen puristintelan 15 laakerit. Erityisesti kitka akselin lämpölaajetessa on ongelmana vapaan aksiaalisen liikkeen sallivissa laakereissa. Kyseista ongelmaa ei hydrostaattisissa laakereissa ole, koska voiteluöl-jykerros on usein järjestetty myös ulkorenkaan ja laakeripesar. väliin. Tällöin koko laakeri voi liikkua aksiaalisesti laakeri-20 pesässä ja mukautua akselin pituus- ja kulmamuutoksiin. Voiteluaineen levittämiseen käytetään erityisiä taskuja.

Lämpölaajenemisen helpottaminen ratkeaa edellä mainituissa hydrostaattisissa laakereissa, mutta muun tyyppisten laakereider. ; 25 keventämiseen ei ole olemassa yksinkertaisia keinoja. Jos laakerin sisärengas on pyörivä, on laakerin ulkorengas asennettu laakeripesään liukusovituksella ja sisärengas tiukalla sovit-teella. Tällöin akselin lämpölaajeneminen on suunniteltu tapahtuvaksi ulkorenkaan ja laakeripesän välisellä suhteellisella 30 liikkeellä. Vastaavasti, jos ulkorengas on pyörivä, on lämpölaa- v .

jeneminen suunniteltu tapahtuvan akselikaulan ja laakerin T sisärenkaan välisellä suhteellisella liikkeellä. Suuret kitka voimat saattavat kuitenkin estää kyseisen liikkeen, jolloin laakerielimiin kohdistuu suuria rasituksia. Laakeri kuormittuu, 35 vaikka akseliin ei kohdistuisikaan ulkopuolista aksiaalista : kuormaa. Ylimääräinen rasitus vähentää laakerin kestoikää ja saattaa jopa rikkoa rakenteita.

2 104122

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada laakerin kevennys, joka sallii akselin aksiaalisen, erityisesti lämpölaajenemisen aiheuttaman liikkeen suurista laakerikuormista huolimatta. Tämän * keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patentti-5 vaatimuksista. Keksinnön mukainen kevennys sijaitsee laakerieli-men ja sen tukipinnan välillä ja se soveltuu eri tyyppisille laakereille. Kevennyksellä toistensa suhteen aksiaalisesti liikkumaan sovitetut kitkapinnat saadaan erilleen toisistaan, j jolloin kitka on pieni. Tällöin aksiaalinen liike on herkkä ja 10 laakeri kiinnityksineen ei turhaan kuormitu. Keksinnön mukainen kevennys perustuu voiteluaineen käyttöön, mikä ei kuitenkaan vaadi monimutkaisia kanavia voiteluaineelle. Lisäksi kevennys ! voidaan aikaansaada joko jatkuvalla tai jaksoittaisella voite- i lulla.

15

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla : oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 20 Kuva 1 esittää aksonometrisesti edestä katsottuna laakeri-pesän ja siihen asennetun keksinnön mukaisen tiivisteestä muodostetun taskun, " Kuva 2 esittää kanavaan asennetun venttiiliin halkileikattu- na, . _ 25 Kuva 3 esittää keksinnön mukaisella taskulla varustetun laa- ' ' kerisovitelman halkileikattuna,

Kuva 4 esittää kuvan 3 sovitelman poikkileikattuna.

Kuvassa 1 esitetään kaaviomaisesti laakeripukki 18 ja siinä 30 oleva laakeripesä 12, joka on laakerin ulkorenkaan 10 tukipinta- na. Tässä sovelluksessa laakeri on lisäksi sovitettu liikkumaan ! f aksiaalisesti laakeripesässä 12, jolloin laakeripesän 12 ja laakerin ulkorenkaan 10 välille muodostuu liikuntapinta. Aksiaalisen liikkeen keventämiseksi laakeripesään 12 on järjestetty 35 tiiviste 16, joka muodostaa laakeripesän 12 ja ulkorenkaan 10 välille suljetun taskun 14. Varsinainen keksinnön mukainen ! , kevennys aikaansaadaan taskuun 14 johdettavalla voiteluaineella.

Yleisesti keksinnön mukaan tasku 14 muodostuu liikuntapinnan m 3 104122 osan rajoittavasta tiivistepiiristä 15. Edullisesti tasku sijaitsee laakerin kuormitetulla puolella siten, että taskun * keskilinja yhtyy laakerikuorman keskilinjaan.

? 5 Tiivistepiiri 15 on muodostettu tiivisteestä 16, joka tässä on asennettu laakeripesän 12 sisäpintaan työstettyihin uriin 17. Kuvassa 1 tiivisteen 16 paksuutta suhteessa muuhun rakenteeseen on selvyyden vuoksi liioiteltu. Koska ulkorenkaan 10 ja laakeri-pesän 12 välillä ei ole pyörimisliikettä, ei tiivisteen 16 10 kuluminen ole ongelma. Urat 17 on lisäksi työstetty niin syviksi, että koko tiiviste 16 mahtuu painautumaan laakeripesän 12 tasalle. Toisin sanoen urien 17 syvyys on tiivisteen 16 korkeutta suurempi. Tällöin taskun 14 tyhjentyessä ei tiiviste 16 rikkoudu, vaikka ulkorengas 10 koskettaakin laakeripesää 12. 15 Tarvittaessa ulkorenkaan 10 pyöriminen laakeripesässä 12 on estetty.

Sovelluksissa, joissa akseli pyörii, on urat järjestetty joko laakeripesään tai ulkorenkaaseen. Laakerikuoren pyöriessä urat 20 järjestetään joko akselille tai sisärenkaaseen. Yleisesti kevennys järjestetään pyörimättömän laakeriosan ja sen vastin-pinnan välille, jolloin tiivisteen kuluminen ja rasvan kulutus ovat vähäisiä.

, . 25 Taskuun 14 johdetaan laakeripukkiin 18 työstettyä kanavaa 19 ' ' pitkin korkeapaineista voiteluainetta. Voiteluaineena käytetään edullisesti voitelurasvaa, koska rasva säilyttää muita paremmin voiteluominaisuutensa raskaasti kuormitetuilla laakeripinnoilla. Rasvaa syötettäessä tiiviste 16 pyrkii painautumaan ulkorenkaan 30 10 pintaan, mikä parantaa tiivisteen 16 pitävyyttä ja näin w vähentää rasvan kulutusta. Taskun 14 pinta-ala pyritään lisäksi tekemään mahdollisimman suureksi riittävän nostovoiman aikaan-, saamiseksi. Niinpä tasku 14 ulottuu akselin 13 pituussuunnassa 60 - 90 %, edullisesti 70 - 80 % liikuntapinnan akselin 13 35 suuntaisesta pituudesta. Samalla se kattaa oleellisesti kehän suunnassa koko liikuntapinnan poikkileikkauksen kuormitetun puolen (kuva 4).

4 104122

Kanava 19 avautuu taskun 16 keskelle, oleellisesti akselin 13 pystysuoran keskilinjan kohdalle. Tällöin kanavan 19 päähän sovitetun, kuvassa 2 esitettävän venttiilin 20 kara 21 ulottuu « ensimmäisenä ulkorenkaan 10 pintaan, koska akselin 13 ja siten 5 myös ulkorenkaan 10 liike on laakerivoiman suuntaista, tässä · pääasiassa pystysuoraa. Venttiili 20 on lisäksi sovitettu aukeamaan karan 21 painuessa sisäänpäin. Samalla keskeisesti sijoitettu kanava 19 jakaa rasvaa tasaisesta taskuun 14. Kor-j keapaineisella rasvalla pidetään kuormitetun puolen vastinpinnat 10 irti toisistaan, jolloin kitka pienenee. Kevennyksessä ei siis käytetä kiertävää öljyvoitelua, vaan staattista rasvapatjaa.

’ Paine taskussa 14 säilytetään jatkuvalla rasvan syötöllä tai kanavassa 19 olevalla vastaventtiilillä 22. Rasva syötetään sopivalla laiteella, jolla saavutetaan riittävä paine taskuun 15 14 .

Rakenteensa ansiosta venttiili 20 katkaisee rasvansyötön rasva-: kerroksen saavuttaessa halutun paksuuden. Tällöin rasvansyöttc | kanavaan 19 voi olla jatkuvaa taskun 14 kuormittumatta silti ! 20 liikaa. Jousikuormitteinen venttiili 20 onkin normaalisti ! kiinni-asennossa. Toisaalta kanavaan 19 lisäksi kuuluva vasta- venttiili 22 estää rasvan poistumasta taskusta 14 kanavan 19 ! kautta, jolloin paine taskussa 14 säilyy. Paineen vähitellen poistuessa rasvan kuluessa liikuntapintaan jää kuitenkin rasva- * . 25 kerros, joka pienentää kitkaa oleellisesti.

Kuvassa 3 esitetään paperikoneen puristintelan nivellaakerisovi-tus. Laakeripesän 12 ja ulkorenkaan 10 välisen kevennyksen ‘ lisäksi sovelluksessa on kevennys myös nivellaakerin liukupinto- ' 30 jen välissä. Kyseisellä ratkaisulla helpotetaan akselin 13 1 . kulmapoikkeaman mahdollistava sisärenkaan 11 kiertyminen.

Kuvassa 3 vastaventtiilit 22 ovat kanavien 19 ja 27 päissä

olevia rasvanippoja. Rasvaa lisätään taskuihin 14 ja 23 tietyin T

väliajoin, mutta myös jatkuvapaineinen syöttö on mahdollista.

35 Sovitelmaan kuuluu myös ylitäytön estävät keksinnön mukaiset venttiilit (ei esitetty). Laakeripukissa 18 on lisäksi normaalit 2 pulteilla 24 kiinnitetyt päätylevyt 25 tiivisteineen 26. Myös = muissa liukulaakereissa kuin esitetyssä nivellaakereissa, voi

Claims (11)

1. Laakerin kevennys, jossa laakeriin kuuluu toistensa suh-20 teen pyörivät ulkorengas (10) ja sisärengas (11), joista ulko-rengas (10) on asetettu laakeripesään (12) ja sisärengas (11) on asetettu akselille (13), ja joista toinen on sovitettu suhteelliseen aksiaaliseen liikkeeseen tukipintansa kanssa, ja siten muodostuvaan liikuntapintaan on järjestetty tasku (14), johon ... 25 ulottuu voiteluainekanava (19) sanotun aksiaalisen, kuten '' lämpölaajenemisen aiheuttaman, liikkeen helpottamiseksi, tunnet tu siitä, että tasku (14) muodostuu sanotun liikuntapinnan osan rajoittavasta tiivistepiiristä (15).

2. Avlastning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att fickan (14) sträcker sig i axelns (3) längdriktning till 60 - 90 %, förmAnligt 70 - 80 % av rörelseytan i axelns (13) riktning och täcker i omkretsens riktning väsentligt hela den belastade delen av rörelseytans genomskärning. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kevennys, tunnettu siitä, y että tasku (14) ulottuu akselin (3) pituussuunnassa 60 - 90 %, ’ edullisesti 70 - 80 % liikuntapinnan akselin (13) suuntaisesta , pituudesta ja kattaa kehän suunnassa oleellisesti koko liikunta- pinnan poikkileikkauksen kuormitetun puolen.

3. Avlastning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att packningskretsen (15) har bildats av packningen (16), vilken är anpassad i pA rörelseytan anordnade spAr (17).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kevennys, tunnettu siitä, että tiivistepiiri (15) on muodostettu tiivisteestä (16), joka on sovitettu liikuntapintaan järjestettyihin uriin (17). 35 6 104122

4. Avlastning enligt patentkrav 3, kännetecknad av att spAren (17) har anordnats i rörelseytan antingen i lagerhuset (12) eller i den yttre ringen (10).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kevennys, tunnettu siitä, että urat (17) on järjestetty liikuntapintaan joko laakeripesään (12) tai ulkorenkaaseen (10). '

55. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kevennys, tunnettu siitä, s että urat (17) on järjestetty liikuntapintaan joko akselille (13) tai sisärenkaaseen (11).

5. Avlastning enligt patentkrav 3, kännetecknad av att spAren 30 (17) har anordnats i rörelseytan antingen pA axeln (13) eller i t . den inre ringen (11).

5 104122 olla ulkorenkaan ja sisärenkaan välillä vastaava tasku, johon ulottuu kanava venttiileineen. Kuvassa 4 esitetään edellä * kuvattu laakerisovitelma poikkileikattuna. " 5 Tässä keksinnön toisena sovellusesimerkki on nivellaakeri, mutta keksinnön mukainen laakerin kevennystä voidaan soveltaa myös muun tyyppisten laakereiden yhteydessä. Urien sijainti voi sovelluksissa vaihdella, mutta tässä kuvatut sovellutukset ovat edullisia valmistaa. Kanavavien sijoittelu on sen sijaan vapaam-10 paa. Työstettäessä urat laakeripukkiin voidaan käyttää tavallisia laakereita. Tällöin laakeri voidaan asentaa ilman lisä-koneistuksia. Myös taskun koko saadaan näin mahdollisimman suureksi. Laakerinvaihdon yhteydessä on myös tiivisteiden vaihtaminen on mahdollista. 15

6. Avlastning enligt nagot av patentkraven 1-5, kännetecknad av att i den ände av kanalen (19) som gränsar till fickan 35 (14) finns en ventil (20), vilken är anordnad för att bryta smörjmedelsmatningen när smörjmedelsskiktet har natt önskad tjocklek. 8 104122

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kevennys, tun- j 10 nettu siitä, että kanavan (19) taskuun (14) rajoittuvassa päässä : on venttiili (20), joka on sovitettu katkaisemaan voiteluaineen- syöttö voiteluainekerroksen saavuttaessa halutun paksuuden.

7. Avlastning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att den fjäderbelastade ventilen (20) normalt är i stängt läge och anordnad för att öppnas när ventilens (20) spindel (21) trycks ' inät. 5

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kevennys, tunnettu siitä, ; 15 että jousikuormitteinen venttiili (20) on normaalisti kiinni- asennossa ja se sovitettu aukeamaan venttiilin (20) karan (21) painuessa sisäänpäin.

8. Avlastning enligt patentkrav 6 eller 7, kännetecknad av att ventilen (20) är väsentligt vid axelns (13) lodräta mittlin-je mitt i fickan (14).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen kevennys, tunnettu 20 siitä, että venttiili (20) on oleellisesti akselin (13) pystysuoran keskilinjan kohdalla keskellä taskua (14).

9. Avlastning enligt nägot av patentkraven 1-8, känneteck nad av att kanalen (19) innefattar en backventil (22) för förhindrande av att smörjmedlet avgär ur fickan (14) via kanalen (19). ! 15 10. Avlastning enligt nägot av patentkraven 1-9, känneteck- 1 nad av att i glidlager, särskilt i ledlager, det även mellan den ] yttre ringen (10) och den inre ringen (11) har anordnats en andra ficka (23) tili vilken sträcker sig en andra kanal (27) med ventiler (22) . 20

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kevennys, tunnettu siitä, että kanavaan (19) kuuluu vastaventtiili (22) 25 voiteluaineen estämiseksi poistumasta taskusta (14) kanavan (19) kautta.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kevennys, tunnettu siitä, että liukulaakereissa, erityisesti nivellaakereis- 30 sa, myös ulkorenkaan (10) ja sisärenkaan (11) välille on järjes-* .. tetty toinen tasku (23), johon ulottuu toinen kanava (27) . venttiileineen (22) . i: *

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kevennys, 35 tunnettu siitä, että voiteluaine on voitelurasvaa. m '! 7 104122 » 1. Lagers avlastning, där lagret innefattar i förhAllande till varandra roterande yttre ring (10) och inre ring (11), av ' 5 vilka den yttre ringen (10) är placerad i lagerhuset (12) och den inre ringen (11) är placerad pA axeln (13), och av vilka den ena är anpassad till en relativ axial rörelse med sin stödyta, och det till den sA uppkomna rörelseytan har anordnats en ficka (14), till vilken sträcker sig en smör jningskanal (19) för 10 underlättande av den nämnda axiala, sAsom av värmeutvidgningen orsakade rörelsen, kännetecknad av att fickan (14) bildas av den packningskrets (15) som begränsar en del av den nämnda rörelseytan .

11. Avlastning enligt nägot av patentkraven 1 - 10, kännetecknad av att smörjmedlet är smörjfett. t ♦ · • ·