DE2737685A1

DE2737685A1 - Lager

Info

Publication number: DE2737685A1
Application number: DE19772737685
Authority: DE
Inventors: Gerrit Remmers; Leonardus Petrus Mar Tielemans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1978-03-09
Also published as: CA1081750A; FR2363729A1; IT1087353B; GB1590596A; US4141603A; NL7609817A; JPS5332252A; SE7709793L

Description

PUNT. 8508.

VIJN / VJM. 6-5-1977.

"Lager".

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager mit zwei gegenüber einander drehbaren Teilen, von denen zwei einander zugewandte Lageroberflächen miteinander zusammenarbeiten und eine oder die beiden Oberflächen mit einem oder mehreren Mustern untiefer paralleler Schmiermittelpumprilleii versehen sind.

Ein Lager der Art, auf die sich die Erfindung bezieht, ist aus der britischen Patentschrift 1.068.4U8 bekannt. Dieses Lager ist ein axiales Lager, das sich für zwei Drehrichtungen eignet, weil die zusammenarbeitenden Lageroberflächen mit zwei Rillenmustern versehen sind, von denen das eine eine Pump-

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wirkung bei Drehung in der einen Richtung und das andere eine Pumpwirkung bei Drehung in der anderen Richtung aufweist. Die Muster sind dabei durch eine Zone getrennt, in der Schmiermittelzufuhr für eines der Rillenmuster stattfindet. Wenn eine ständige Schmiermittelzufuhr zu den Mustern stattfindet, kann dieses Lager für zwei Drehrichtungen wirksam sein aber wenn keine Nachschmierung von Schmiermittel stattfindet, also bei einmaliger Füllung mit beispielsweise Fett, wird dieses Lager bereits nach sehr kurzer Zeit

die ganze Schmiermittelmenge nach aussen gepumpt haben, so dass weiteres Funktionieren nicht mehr möglich ist. Ein radiales Lager mit zwei Rillenmustern auf den zusammenarbeitenden Oberflächen ist aus der U.S. Patentschrift 3.^67.^^9 und der britischen Patentschrift 1.022.391 bekannt. Die zwei Rillenmuster pumpen dabei bei nur einer Drehrichtung entgegen einander, so dass ein Druckaufbau stattfindet. Eine Drehung in der anderen Richtung ist nicht möglich, weil dann keine Pumpwirkung und kein Druckaufbau auftritt.

Die Erfindung bezweckt nun, ein Lager der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich für zwei Drehrichtungen eignet, das in konstruktiver Hinsicht einfacher ist und bei dem veniger Veglecken von Schmiermittel auftritt als bei den bekannten Lagern

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für zwei Drehrichtungen.

Das erfindungsgemässe Lager wird dazu dadurch gekennzeichnet, dass es mit drei Mustern von Pumprillen versehen ist, von denen die zwei äusseren Muster Rillen aufweisen, die in derselben Richtung ihre Pumpwirkung aufweisen und das zwischenliegende Muster Rillen aufweist, die in einer entgegengesetzten Richtung pumpen.

Beim erfindungsgemässen Lager wird bei Drehung in der einen Richtung das Schmiermittel in einem äusseren Rillenmuster und im inneren Rillenmuster aufgestaut, welche zwei Muster dann als Fischgratmuster zusammenarbeiten, während das andere äussere Muster leer gepumpt wird, wobei ein Teil des darin vorhandenen Schmiermittels in das innere Muster gelangt und ein anderer Teil nach aussen gepumpt wird. Bei Drehung in der anderen Richtung werden das innere Muster und das andere äussere Muster als Fischgratmuster zusammenarbeiten, wobei nun das eine äussere Muster sich selbst leerpumpt. Schmiermittelzufuhr braucht bei diesem Lager nur auf den beiden Aussenseiten der äusseren Muster zu erfügen. Konstruktiv verwickelte Schmiermittelzufuhrvorkehrungen zwischen den Mustern sind überflüssig.

Obschon sich das Lager durchaus für zwei Drehrichtungen eignet, kann es auch für Wellen ver-

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wendet werden, die normalerweise in nur einer Richtung drehen. Bei Verwendung des erfindungsgemässen Lagers braucht man dann bei der Montage die schlussendliche Drehrichtung nicht zu berücksichtigen. Damit die hydrodynamische Tragfähigkeit erhöht wird, ist eine weitere Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rillenmuster in zwei Teile aufgeteilt ist, zwischen denen eine nicht mit Rillen versehene Lageroberfläche liegt.

Wenn es erivUnscht ist, dass das Lager beispielsweise zur Kühlung oder zur Abfuhr von Verunreinigungen regelmässig mit Schmiermittel durchspült wird, kann dies nach der Erfindung auf einfache Weise dadurch verwirklicht werden, dass die beiden äusseren Rillenmuster eine grössere Pumpwirkung erhalten als das innere Muster. Eine grössere Pumpwirkung kann dabei dadurch erhalten werden, dass die Länge der Rillenmuster grosser gewählt wird oder durch eine Änderung der Rillentiefe bzw. Rillenbreite. Wie obenstehend bereits erwähnt wurde, eignet sich das erfindungsgemässe Lager insbesondere dazu, mit Fett geschmiert zu werden. Das Fett wird dann bei Umkehrung der Drehrichtung mehr oder weniger in den Rillenmustern verschoben und nur ein geringer Teil des gesamten Fettinhaltes wird nach aussen gepumpt.

Damit dieses nach aussen gepumpte Fett

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möglichst gut an den Ausgangsseiten der äusseren Muster festgehalten vird ist eine weitere Ausführungsform des Lagers nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Muster auf der Aussenseite mit einem in einer der beiden Oberflächen vorgesehenen Schmiermittelbehälter versehen sind. In diesen Schmiermittelbehältern wird das Fett durch die Oberflächenspannung festgehalten.

Damit ein Weglecken von Schmiermittel aus diesen Schmiermittelbehältern vermieden wird, sind bei einer weiteren Ausführungsform diejenigen Teile der Lageroberflächen, die die Schmiermittelbehälter auf ihrer von den genannten Rillenmustern abgevandten Seite begrenzen, mit einem weiteren Rillenmuster ver— sehen mit einer Pumpwirkung, die der des auf der anderen Seite des betreffenden Behälters liegenden Musters entgegengesetzt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind

in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein radiales Lager mit drei Rillenmustern,

Figur 2 ein radiales Lager mit drei Rillenmustern, wobei das mittlere Rillenmuster in zwei Teile mit einem zwischenliegenden nicht mit Rillen versehenen Lagerteil aufgeteilt ist,

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Figur 3 ein radiales Lager mit drei Rillenmustern, wobei die äusseren Muster eine grössere Purnpvirkung aufweisen als das mittlere Muster,

Figur k ein radiales Lager mit drei Rillenmustern, wobei die äusseren Rillenmuster auf der Eingangsseite mit einem Schmiermittelbehälter versehen sind,

Figur 5 ein Lager wie in Figur h, wobei eines der äusseren Rillenmuster eine grössere Pumpwirkung hat als die beiden anderen Muster,

Figur 6 ein Lager wie in Figur h, wobei die Schmiermittelbehälter je auf der Aussenseite durch ein Muster weiterer dichtender Pumprillen begrenzt werden,

Figur 71 8 und 9 eine schematische Darstellung eines kegelförmig durchgehenden, eines kugelförmig durchgehenden und eines durchgehenden Axiallagers mit drei Mustern.

In Figur 1 ist auf schematische Weise ein Radiallager dargestellt mit einer Welle 1 und einem Lagergehäuse 2. Die Welle 1 ist dabei mit drei Mustern 3, 4 und 5 untiefer Schmiermittelpumprillen

versehen. Die Rillen der äusseren Muster 3 und 5 verlaufen dabei derart, dass diese Muster das Schmiermittel in derselben Richtung pumpen, während die
Rillen des Musters k derart verlaufen, dass dieses
Muster in der entgegengesetzten Richtung pumpt.

Wenn die Welle 1 in der Richtung des

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Pfeiles A dreht, pumpen die Muster 3 und k das Schmiermittel zueinander, so dass dort ein hydrodynamischer Druck im Schmiermittel auftritt. Das Muster 5 pumpt sich bei dieser Drehrichtung leer, wobei ein Teil des Schmiermittels in das Muster k gelangt, und der restliche Teil nach aussen gepumpt wird.

Bei Umkehrung der Drehrichtung, nun also bei Drehung in der Richtung des Pfeiles B, kehren die Pumprichtungen auch um, so dass nun die Muster h und 5 entgegen einander pumpen und das Muster 3 sich leer pumpt.

An der Stelle der Muster h und 5 herrscht nun Druck im Schmiermittel.

Auf diese Weise ist folglich nun die Welle 1 für die beiden Drehrichtungen von Druckaufbau im Schmiermittel gesichert. Dieses Schmiermittel pendelt dabei bei Umkehrung der Drehrichtung mehr oder weniger von dem einen Mustersatz 3» ^ zum anderen wirksamen Mustersatz k, 5·

Zur Erhöhung der Tragkraft kann, wie in Figur 2 dargestellt, das mittlere Muster 4 in zwei Teile 4¹ und k'· mit einem dazwischen liegenden nicht mit Rillen versehenen Lagerteil 6 aufgeteilt werden. Die Wirkungsweise bleibt dabei dieselbe.

In Figur 3 ist ein Lager dargestellt, bei dem die äusseren Rillenmuster 3 und 5 eine grössere

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Länge und folglich eine grössere Pumpwirkung aufweisen als das mittlere Muster h. Das Resultat davon ist, dass nun bei jeder Drehrichtung entweder das Muster 3 oder das Muster 5 mehr Schmiermittel in der einen Richtung pumpt als das mittlere Muster in der entgegengesetzten Richtung. Die Folge ist, dass das Lager in den beiden Drehrichtungen kontinuierlich mit Schmiermittel durchspült wird, was beispielsweise zur Kühlung oder zur Entfernung von Verunreinigungen vorteilhaft sein kann.

Wenn als Schmiermittel Fett verwendet wird, können, wie in Figur k angegeben ist, an den Eingangs— Seiten' der Muster 3 und 5 Schmiermittelbehälter 7 und 8 vorgesehen werden, wo das nach aussen gepumpte Fett vorübergehend gespeichert werden kann. Es dürfte einleuchten, dass das Fett sich bei einer bestimmten Drehrichtung in einem der beiden Behälter ansammeln wird, während bei Drehung in der anderen Richtung das Fett zum anderen Behälter verschoben wird.

Im Lager wird sich meistens ein Überschuss an Fett befinden. Obschon alle drei Muster gleich lang sind, können dennoch geringe Unterschiede in der Pumpwirkung auftreten beispielsweise durch Herstellungsungenauigkeiten. Soll nun gewährleistet sein, dass der Überschuss an Fett, in einen der beiden Behälter 7 oder 8 gelangt, so lässt sich dies dadurch erreichen,

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dass fUr eines der beiden äusseren Muster absichtlich eine grössere Pumpwirkung gewählt wird.

In Figur 5 ist die Pumpwirkung (Länge) des Musters 5 grosser als die des Musters 3» so dass der überschuss an Fett in den Behälter 8 gelangt.

Als zusätzliche Vermeidung von Weglecken des Fetts aus den Behältern 7 und 8 ist bei der Ausfuhrungsform nach Figur 6 auf den Aussenseiten der Behälter 7 und 8 ein weiteres Rillenmuster 9 bzw. 10 vorgesehen, das eine Pumpwirkung in derselben Richtung wie das benachbarte Rillemuster 5 bzw. 3 hat. Auf die Art und Weise, wie obenstehend

beschrieben, ist ein radiales Lager erhalten worden, das in zwei Richtungen drehen kann, und wobei eine bestimmte Schmiermittelmenge bei Umdrehung der Drehrichtung in axialer Richtung durch das Lager zu den Mustern schiebt, die in der betreffenden Drehrichtung für den Druckaufbau im Schmiermittel sorgen.

Die Erfindung ist obenstehend an Hand eines radialen Lagers beschrieben worden aber kann ebenso gut bei dem in Figur 7 dargestellten kegelförmigen Lager mit hindurchgehender Welle, sowie bei der in Figur 9 dargestellten axialen hindurchgehenden Welle verwendet werden. Die Wirkungsweise dieser Lager beruht dabei auf denselben Erwägungen wie obenstehend beschrieben.

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Obenstehend wurde immer vorausgesetzt,
dass die Rillenmuster auf der drehbaren Welle angeordnet sind. An dieser Stelle sei jedoch erwähnt,
dass die Rillen ebenso gut in der Büchse vorgesehen werden können oder teilweise auf der Welle und
teilweise in der Büchse.

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L e e r s e i f e

Claims

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PATE N T A-H -S P RIT C H E ,

Γΐ.·) Lager mit zwei· gegenüber einander drehbaren Teilen, von denen zwei einander zugewandte Lageroberflächen miteinander zusammenarbeiten und eine oder die beiden Oberfläche mit einem oder mehreren Mustern untiefer paralleler Schmiermittelpumprillen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager mit drei Mustern von Pumprillen versehen ist; von denen die zwei äusseren Muster Rillen aufweisen« die in derselben Richtung ihre Pumpwirkung aufweisen und das zwischenliegende .Muster Rillen aufweist« die in einer entgegengesetzten Richtung pumpen.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rillenmuster in zwei Teile aufgeteilt ist, zwischen denen ein nicht mit Rillen versehener Lageroberflächenteil liegt. 3· Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden äusseren Rillenmuster eine grössere Pumpwirkung aufweisen als das innere Muster.

h. Lager nach Anspruch 1, 2 oder 3, das

sich insbesondere zum Arbeiten mit einem Fett als Schmiermittel eignet, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Rillenmuster an den nach aussen gewandten Seiten mit einem in einer der beiden Oberflächen

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ORIGINAL INSPECTED

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vorgesehenen Schmiermittelbehälter versehen sind.

5. Lager nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Teile der Lageroberflachen, die die Schmiermittelbehälter auf der von dem genannten Rillenmuster abgewandten Seite begrenzen, mit einem weiteren Rillenmuster versehen sind mit einer Pumpwirkung, die der des an die andere Seite des Behälters grenzenden Musters entgegengesetzt ist.

6. Lager nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der äusseren Rillenmuster eine grössere Pump— wirkung aufweist als das andere.

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