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Die Erfindung betrifft ein Axialgleitlager mit nachgebenden Gleitflächen für hohe Gleitgeschwindigkeiten, bestehend aus einem Ringkörper mit an der Gleitflächenseite aufgebrachter Lagermetall-Gleitschicht, deren jede Gleitfläche eine Keil- und eine Rastfläche besitzt. Aus der deutschen Patentschrift Nr. 298113 ist ein Spurlager bekannt, welches sich unter dem Einfluss der durch die Spurbelastung erzeugten Schmiermitteldrücken elastisch durchbiegt. Diese Lösung soll zum Ausgleich der vorhandenen fertigungs- und montagebedingten Schiefstellungen führen. Die deutsche Patentschrift Nr. 314976 sowie die deutsche Patentschrift Nr. 832967 zeigen Spurlager bzw.
Lagerringe, die aus einem einheitlichen Material bestehen. Die Belastung dieser Lager durch auftretenden Axialschub bewirkt, dass die einzelnen Segmente sich durchbiegen. Damit soll ein idealer Lauf der Welle und der Aufbau und Erhalt des Schmierfilmes erreicht werden. Diese Lager haben aber den Nachteil, dass über dem Umfang gesehen örtliche überlastungen nicht vermieden werden können, weil erfahrungsgemäss eine kräftemässig verursachte Verlagerung nicht zur optimalen Einstellung des Lagers führt. Lagerzusammenbrüche, insbesondere bei hohen Gleitgeschwindigkeiten, ausgehend von dieser überbelastungsstelle sind die Folge.
Die deutsche Auslegeschrift 1065671 zeigt ein Radiallager, welches zur Erzeugung der keilförmigen Schmiertaschen in den nachgehenden Bereichen mit Ausnehmungen versehen ist und zwischen einem inneren und äusseren Ringteil schrägverlaufende Stützrippen besitzt (Fig. 13).
Hier erfolgt die Bildung der Schmierkeile durch thermisch bedingte Verformungen des inneren Lagerteiles, wobei die Rastflächen des so entstehenden Mehrgleitflächenlagers ihre Lage zum Gleitpartner nicht verändern.
Diese Ausführung hat den Nachteil, dass sich die Schmierkeile erst bilden müssen, um später ihre volle Wirksamkeit zu erreichen. Die Anlaufphase einer so gelagerten Welle ist deshalb immer mit einer Fressgefahr verbunden, eine gezielte örtliche Wirkung, wie sie bei Axiallagern gewünscht wird, ist ebenfalls nicht vorhanden.
Der Zweck der Erfindung soll es sein, ein Axialgleitlager zu schaffen, welches herstellungs-, montage- und betriebsbedingte unterschiedliche minimale Schmierspalthöhen der Gleitflächen selbsttätig ausgleicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Axialgleitlager zu entwickeln, welches durch thermisch ausgelöste Verlagerungen der Gleitflächen eine über dem Umfang gleichmässige Aufnahme von Axialkräften auch bei hohen Drehzahlen bzw. hohen Umfangsgeschwindigkeiten ermöglicht, ohne dass die Gefahr der örtlichen überhitzung und dadurch bedingte Fressneigung besteht.
Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ringkörper mit der Lagermetallgleitschicht ein Bimetall bildet, wobei die Dicke der Lagermetallgleitschicht zur Dicke des Ringkörpers bzw. einer Zunge vorzugsweise im Verhältnis 1 : 1 bis 1 ; 2 steht. Ist die Wärmeausdehnungszahl der Lagermetall-Gleitschicht kleiner als die des Ringkörpers, so ist jede Gleitfläche symmetrisch zu ihrer Rastfläche beiderseitig an den Vorsprüngen eines Stützringes abgestützt und gegen Verdrehen mittels Arretierstifte oder Schraubenverbindung gesichert.
Eine weitere Ausführungsform eines Axiallagers besteht darin, dass bei grösserer Wärmeausdehnungszahl der Lagermetall-Gleitschicht als die des Ringkörpers jede Gleitfläche eine freistehende Zunge bildet und zwischen jeder Zunge ein Schmierölkanal vorhanden ist und ein Ölzuführungsschlitz sich über die gesamte radiale Breite der Gleitfläche erstreckt.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen : Fig. 1 ein abgewickelter Umfangsschnitt eines Lagers mit kleinerer Wärmeausdehnungszahl der Lagermetall-Gleitschicht für eine Drehrichtung der Gegenscheibe. Fig. 2 das gleiche Lager wie in Fig. l, jedoch für beide Drehrichtungen. Fig. 3 ein Lager mit grösserer Wärmeausdehnungszahl der Lagermetall-Gleitschicht für eine Drehrichtung. Fig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3.
In Fig. 1 ist ein Axial-Gleitlager für eine bestimmte Drehrichtung --12-- einer Gegenscheibe im abgewinkelten Umfangsschnitt dargestellt. Auf einen Ringkörper--l--ist eine Lagermetall-Gleitschicht - stoffschlüssig aufgebracht. Diese Lagermetall-Gleitschicht --3-- besitzt die hier zur Verdeutlichung übertrieben stark dargestellten KeilSächen-5-und Rastflächen-6-. Der gesamte Ringkörper-l-- ist auf einen Stützring --9-- so angeordnet, dass die Rastflächen --6-- einer jeden Gleitfläche symmetrisch
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Wärmeausdehnungszahl als der Ringkörper--l--besitzt, ein Bimetall.
Bei Belastung des Lagers (Axialkraft, Gleitgeschwindigkeit) und der damit verbundenen Erwärmung der Gleitflächen, weicht zufolge der vorhandenen unterschiedlichen Wärmeausdehnungszahlen des Ringkörpers-l-gegenüber der Lagermetall-Gleitschicht - -3-- die Ringscheibe --1-- nach dem Stützring-9-hin aus.
Da an jeder Gleitfläche eine axiale Zuführung von frischem Schmieröl erfolgt, kann in diesem Fall die Ölmenge, die die Gleitflächen passiert, sich vergrössern und eine bessere Kühlung erzielen. Dieser Vorgang regelt sich selbständig an jeder Gleitfläche einzeln ein und garantiert eine gleichmässige Lastverteilung über alle Gleitflächen des gesamten Umfanges.
In Fig. 2 ist der gleiche Betriebsfall eines axialen Gleitlagers dargestellt, jedoch für wahlweisen Rechts- und Linkslauf der Gegenscheibe--12--.
Fig. 3 zeigt den abgewickelten Umfangsschnitt eines Lagers für eine festgelegte Drehrichtung-12-, wobei die Lagermetall-Gleitschicht --8-- eine grössere Wärmeausdehnungszahl als der Ringkörper-10-
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Gleitflächen über den Umfang kann die Zunge--2--in den Schmierölkanal --4-- ausweichen.
Fig. 4 zeigt das gleiche Lager wie Fig. 3 in der Draufsicht. Diese Lager besitzen vorgegebene Keil- und Rastflächen eines Mehrflächengleitlagers. Die Erzeugung des Schmierkeiles ist somit von vornherein gewährleistet.
Die selbsttätige Einstellung mit geringer Verlagerung der Rastfläche in axialer Richtung verändert die vorgegebene Lagergeometrie nur unwesentlich. Die Lager gewährleisten eine sichere und gleichmässige Aufnahme der Axialkräfte über sämtliche Gleitflächen des Umfanges.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Axialgleitlager mit nachgebenden Gleitflächen für hohe Gleitgeschwindigkeiten, bestehend aus einem Ringkörper mit an der Gleitflächenseite aufgebrachter Lagermetall-Gleitschicht, deren jede Gleitfläche eine Keil-
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Lagermetall-Gleitschicht (3 bzw. 8) ein Bimetall bildet, wobei die Dicke der Lagermetall-Gleitschicht (3 bzw. 8) zur Dicke des Ringkörpers (1) bzw. einer Zunge (2) vorzugsweise im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 2 steht.
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