NL8002279A - Radiaal lager. - Google Patents

Description

'· * -f"

JU

' N.0. 28.866 -1-

Radiaal lager

Uitvinder: Teunis Visser te Sliedrecht.

De uitvinding heeft betrekking op een radiaal lager bestaande uit een as met een schroeflijnvormig verlopende groef waarvan althans één flank een kleine hoek maakt met de hartlijn van de as waarbij de 5 opening van de hoek in de rotatierichting en in de spoedrichting wijst, welke as is ondersteund in een stilstaande cilindrische bus. Een dergelijke lagerconstructie is bekend /uit bijvoorbeeld het Nede-rlandse octrooischrift 65.303. Bij deze bekende lagerconstructie roteert de as in een metalen bus. Bij rotatie zorgt de in omtreksrichting en axiale richting werkzame 10 door de kleine hoek gevormde wigvormige ruimte voor de vorming van een smeermiddelwig waardoor contact van metaal op metaal wordt tegengegaan.

Dit bekende lager heeft het bezwaar dat de wighoek te groot is om een hydrodynamische smeerfilm op te kunnen bouwen op het cilindrische gedeelte en in stilstand een grote vlaktedruk optreedt alsgevolg waarvan bij 15 het aanlopen de smerende eigenschappen slecht zijn. Bij een dergelijk lager kunnen dan ook alsgevolg van wreten ernstige slijtageverschijnselen optreden. Ook bij normale belasting is met deze grote wighoek geen goede smering te bereiken.

Doel van de uitvinding is een lagerconstructie te verschaffen 20 waarbij zich deze bezwaren niet voordoen.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt doordat de bus bestaat uit een elastomeer. Alsgevolg van de belasting en de daaruit voortvloeiende indrukking van de elastomere bus vormen zich tussen de flanken van de groef en het oppervlak van de bus zeer kleine 25 wighoeken waardoor onmiddellijk bij het op gang komen van de rotatie een smeerfilm wordt gevormd alsgevolg van het ontstaan van een zeer kleine hoek tussen flank en bus.

Volgens de uitvinding kunnen verder beide flanken van de groef in wezen gelijk doch tegengestelde hoeken maken met de hartlijn.

30 Men bereikt hiermee dat het lager voor beide draairichtingen geschikt is.

' Opgemerkt wordt dat het bekend is elastomeren te gebruiken in met water gesmeerde lagers waarbij een gladde cilindrische as is ondersteund in een elastomeerlager dat is samengesteld uit in axiale 35 richting verlopende staven waarvan het werkzame oppervlak enigszins tangeert aan het oppervlak van de as. Een voorbeeld daarvan is getoond in het Amerikaanse octrooischrift 1.885.339.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen.

800 22 79 ( s *»> ' * -2-

Fig. l·'toont schematisch in langsdoorsnede het lager volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn II-II van fig. 1.

Fig. 3,4,5,6 en 7 geven schematisch verschillende profileringen 5 van de as van de lagerconstructie volgens de uitvinding..

Het in de fig. 1 en 2 getoonde lager bestaat uit een as 1, een metalen bus 2 en een in de metalen bus ondersteunde cilindrische bus van een elastomeer bijvoorbeeld rubber.

De as 1 is voorzien van een schroeflijnvormig verlopende groef jq met een steile flank 5 en een slechts weinig hellende flank 6.

Deze flank 6 maakt met de hartlijn van de as en dus met het oppervlak van de bus 3 een zeer kleine hoek. Deze hoek is in axiale richting aanwezig en in fig. 1 aangeduid met ff . In omtreksrichting gezien wordt deze hoek kleiner en is in fig. 2 aangeduid met β . De flanken ^ 5 en 6 die de groef bepalen vormen een holte, die door het elastomeer onder belasting niet kan worden opgevuld. Onder invloed van de rotatie ontstaat een elastohydrodynamische smeerfilm die zich over de stijgende flank 6 en tot de volgende groef uitstrekt. Deze flank 6 moet daarom een kleine hellingshoek β hebben. De rotatierichting van de as loopt volgens 2Q pijl 10.

Zoals fig. 1 toont zit de elastomere bus 3 opgesloten tussen naar binnen gerichte eindflenzen van de metalen bus 2. Deze opsluiting in axiale richting is nodig omdat de schroeflijn vormige groef tijdens rotatie in axiale richting een stuwende wer-king op het elastomeer zal 0_ uitoefenen.

é-D

Deze eindflenzen reiken zover naar binnen toe dat zij nog net niet in het radiale vervormingsbereik van de elastomere bus komen dat wil zeggen buiten het gebied blijven waarin de bus in rust respectievelijk beweging wordt vervormd.

2Q In combinatie met de spoedhoek van de groef ontstaat met deze kleine hellingshoek in tangentiële richting een nog kleinere hoek , die samen net de elastische vervorming van de elastomere bus een zeer kleine wighoek vormt waarin de hydrodynamische drukopbouw van de vloeistof plaats vindt.

2^ Het hydrodynamisch drukverloop in de smeerfilm is in axiale richting in fig. 1 aangeduid met de kromme 7 en in radiele richting in fig. 2 aangeduid met de kromme 8.

In rust zal de elastomere bus worden vervormd op de wijze als aangegeven onder in fig. 1 en 2 dat wil zeggen de groef wordt vrijwel 40 geheel gevuld door het elastomeer. Duidelijk zichtbaar is echter dat 800 2 2 79 -3- ϊ Νί een wighoekvormige ruimte 15, 16 overblijft. Bij rotatie vindt een verplaatsing van deze vervorming in omtreksrichting en axiale richting plaats. Het als een trage vloeistofwerkende elastomeer kan dit niet snel volgen, en daardoor wordt de vulling van de groef minder dat 5 wil zeggen de wighoek wordt kleiner. Deze wighoek wordt nooit kleiner dan de hoeken cx respectievelijk β .

Het is echter de verandering van de wighoek die een aanpassing van de smering aan alle omstandigheden van stilstand tot maximumtoeren-tal verzekert.

10 Doordat bij het lager volgens de uitvinding de groeven in het roterende deel zijn aangebracht vindt een effectieve koeling van het loopvlak plaats want op de plaats waar belasting optreedt en waar de wrijvingswarmte wordt ontwikkeld, vindt een voortdurende verversing van de smeervloeistof plaats. Deze koelende smeervloeistof wordt 15 daarbij automatisch en continu ververst. Bovendien worden verontreinigingen continu afgevoerd.

Wil men de koeling respectievelijk doorspoeling nog verder verbeteren dan kan men dit doen door het aanbrengen van een extra groef 9, zoals aangeduid in de fig. 6 en 7· 20 Fig. 3 toont dezelfde profilering als fig. 1 waarbij echter tussen de stijgende flanken 6 een cilindrisch gedeelte 11 is geplaatst.

De intensiteit van de koeling is afhankelijk van het aantal gangen dat per omwenteling passeert. Door tussenschakeling van een meer of minder breed cilindrisch deel 11 kan men o.a. de mate van koeling 25 beïnvloeden.

Fig. 4 en 5 tonen een groef waarbij beide flanken 12 en 13 met dezelfde kleine hoek hellen doch in tegengestelde richtingen.

In fig. 5 is weer een cilindrisch deel 14 tussengeschakeld.

Deze uitvoeringsvorm is geschikt voor beide draairichtingen.

30^ Fig. 6 toont de uitvoeringsvorm van fig. J met de extra transport- groef 9 en fig. 7 toont de uitvoeringsvorm van fig. 5 eveneens voorzien van een extra transportgroef 9.

Het links of rechts zijn van de schroeflijn wordt bepaald door de transportrichting die voor het lager gewenst is.

35 De aard van het smeermiddel is afhankelijk van de bestendigheid van de toegepaste materialen. Een grote verscheiden heid is denkbaar.

De voorkeur gaat uit naar water.

- conclusies - 800 22 79

Claims (4)

1. Radiaal lager bestaande uit een as met een schroeflijnvormig verlopende groef waarvan althans één flank een kleine hoek maakt met de hartlijn van de as waarbij de opening van de hoek in de rotatie- 5 richting en in de spoedrichting wijst, welke as is ondersteund in een stilstaande cilindrische bus, met het kenmerk, dat de bus bestaat uit een elastomeer.

2. Lager volgens conclusie 1, iet het kenmerk, dat beide flanken van de groef in wezen gelijk doch tegengestelde 10 kleine hoeken maken met de hartlijn van de as.

3. Lager volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat zich tussen de groeven een cilindrisch gedeelte (11,14) bevindt.

4. Lager volgens conclusie 1,2 of 3,met het kenmerk, dat de elastomere bus in axiale richting is opgesloten tussen 15 naar binnen reikende eindflenzen van een de elastomere bus ondersteunende metalen bus. 800 22 79