Gleitlager. Es sind verschiedene Bauarten von Gleit lagern bekannt, bei welchen auf Schrägstel lungen der Welle Rücksicht genommen wird. In der Regel hat man derartige Gleitlager mit Kugelflächen ausgestaltet, zwischen wel chen eine der Schrägstellung der Welle fol gende Verstellung ermöglicht ist. Solche Gleitlager werden entweder derart ausgebil det, dass der Laufkörperträger mit Kugel flächen in. den Lagerträger eingebaut ist, oder dass die Lauffläche selbst kugelförmig ausgebildet ist.
Bei diesen Gleitlagerkon struktionen, welche nur starre Teile aufwei sen, ergibt sich der Nachteil einer verhältnis mässig teuren Konstruktion, insbesondere wegen der grosse Genauigkeit voraussetzen- den Herstellung der Kugelflächen. Bei Kon struktionen der erstangeführten Art treten bei Schrägstellung ,der Welle fallweise Gleit bewegungen zwischen den Kugelflächen auf, die von der Ruhelage ausgehen und daher unter Überwindung der Reibung der Ruhe vor sich gehen.
Dadurch ergibt sieh ,der Nachteil, dass zur Einleitung der Gleitbewe- gung verhältnismässig grosse Kräfte erforder lich sind, so,dass ein Lager,dieser Bauart ge wissermassen spät anspricht,
wodurch eine starke örtliche Beanspruchung entsteht. Bei der an zweiter Stelle angeführten Konstruk tion ergeben sich verhältnismässig hohe Umfangsgeschwindigkeiten, dementsprechend hohe Temperaturen und ein sehr dünner und dementsprechend wenig tragfähiger Ölfilm.
Man hat aucb. Gleitlager mit wälzender Einstellung ausgeführt, doch ergeben sich bei diesen verhältnismässig hohe spezifische Drücke an,der Auflage im Lagerträger und damit eine rasche Abnützung der Wälzflä- chen, so @dass auch die Zentrierung nicht ge- währleistet ist.
Ferner sind Gleitlager mit kandanartiger Ausbildung bekannt geworden. wodurch sich aber eine wesentliche Erhöhung der Herstel- lungskosten ergibt, und es zeigen auch solche Gleitlager keine Eignung für grosse Belastun- gen, sowie anderseits- die Eigentümlichkeit verschiedenen Verhaltens in verschiedenen Richtungen.
Dem hat man @dadurch auszu weichen versucht, dass man den Laufkörper in einem Weichkörper (Kautschuk oder der gleichen) aufgehängt hat; doch besitzen der artige Konstruktionen praktisch keine Festig keit bezüglich .des Zapfendruckes und kön nen daher überhaupt nur für ganz leicht be lastete Lager in Frage kommen. Solche Weichkörper sind schlechte Wärmeleiter, so dass die Lagertemperatur steigt und dadurch die Gebraucbsfähigkeit des Lagers weiter vermindert wird.
Schliesslich hat man auch Gleitlager vorgeschlagen, bei welchen der Laufkörper in einen Stahlblechring einge spannt ist, der aussen,durch eine Überwurfs mutter oder dergleichen mit Reibungsschluss im Gestell festgehalten wird. Derartige La ger -sind schwierig einzubauen, geben gar keine Garantie für richtige Zentrierung und zeigen vollkommene Abhängigkeit vom Rei- bunggschluss hinsichtlich ihrer Funktion. Diese Lagerkonstruktionen können daher überhaupt nicht einbaufertig (d. h. als "Ein baugleitlager") ausgebildet werden.
. Der Erfindung :gemäss besteht ein Gleit lager mit Flüssigkeitsschmierung aus einem Laufkörperträger, einem nachgiebigen Organ und einem Aussenring, wobei diese drei Teile so beschaffen sind, dass bei normalem Zapfen druck keine Deformation (Verlagerung des Wellenmittels in radialer Richtung) eintre ten kann, das nachgiebige Organ jedoch bei auftretender ,Schrägstellung der Welle (Kan- tungsdruck) eine entsprechende Schrägstel lung des Laufkörperträgers zulässt, bevor der Ölfilm reisst.
Dabei können Laufkörperträ ger, nachgiebiges Organ und Aussenring auch ein Stück aus dem gleichen Material bilden und es kann der Laufkörperträger selbst als Lagerbüchse dienen, wie beispielsweise bei Verwendung spezieller Bronzen.
Ein Gleitlager nach der Erfindung ist bei zweckmässiger Ausführungsform voll ständig reif zum Einbau in beliebige Ma schinen, ohne dass irgendwelche Einstellun gen erforderlich wären, die Herstellungs- kosten; der erfindungsgemässen Gleitlager sind verhältnismässig gering;
das Gleitlager weist ;genügende Festigkeit gegenüber dem Lagerdruck auf, schliesst jedoch anderseits eine unzulässige Beanspruchung des Ölfilms bei Schrägstellung der Welle dadurch aus, dass, sich das nachgiebige Organ entsprechend deformiert. Die Erfindung gestattet den Bau besonders kurzer Gleitlager mit verhältnis mässig geringer Umfangsgeschwindigkeit.
In Fig. 1 ist die Erfindung anhand einer schematischen Skizze eines Ausführungsbei spiels erläutert. 1 ist der Laufkörperträger, also beispielsweise :der Träger der Lager büchse; das nachgiebige Organ ist hier durch die Stegplatte 2 gebildet, welche schema tisch so dargestellt ist, dass durch den gera den Strich die Eigenschaft der Lagerdruck aufnahme und durch den wellenförmigen Strich die Eigenschaft einer nachgiebigen Deformierbarkeit bei Schrägstellung der Welle angedeutet ist. 4 ist der Aussenring und ä ist :der Lagerträger, d. h. im allge meinen jener Teil der Maschine, in welchen das Lager eingesetzt ist. 5 ist der Mittel punkt des Laufkörperträgers, der Angriffs punkt ;
der Resultierenden der Schmier schichtdrücke (Lagerdruck) und P stellt den dort angreifenden Lagerdruck dar. Bei den in Fig. 1 dargestellten Verhältnissen ist an genommen, dass die geometrischen Achsen der Welle und :des Laufkörperträgers paral lel sind. Bei diesen Verhältnissen stützt das nachgiebige Organ ohne Auftreten eines Drehmomentes die Welle ab, da das Organ, wie bereits erwähnt, genügende Festigkeit und Steifigkeit zur Aufnahme des Lager druckes besitzt.
Die Fig. 21 zeigt schematisch die Verhält nisse bei Schrägstellung der Welle. Diese Schrägstellung tritt auf, wenn sich ;die Welle unter Einfluss1 irgendwelcher Ausser systemkräfte schrä.gstedlt, bezw. es kann eine solche Schrägstellung von vornherein vor handen gewesen sein.
Während bei parallelen Achsen der La gerdruck, wie in Fig. 1 dargestellt, durch den Mittelpunkt 5 des Laufkörperträgers geht, tritt bei Schrägstellung eine Verlage- rung des Druckmittels von 5 nach 5' ein, und zwar verschiebt sich dieser Druckmit- telpunkt in der Richtung der Senkung ;der Welle, d. h. in Fig. 2 nach rechts.
Dadurch entsteht ein Drehmoment<I>P</I> # <I>a.</I> Da die elastische Stegplatte 2 deformierbar ist, tritt infolge der Wirkung dieses Drehmomentes eine entsprechende Deformation ein, .die in nerhalb der Elastizitätsgrenze oder darüber liegen kann, und zwar bevor der Gleitstoff, der Ölfilm, unzulässig beansprucht wird, d. h. bevor dieser Film durchbrochen wird. Dies ist in Fig. 2 dadurch schematisch dar gestellt, dass die durch die Wellenlinie ver sinnbildlichte Deformationseigenschaft der Stegplatte 2 geneigt zu der die Druckfestig keit und Steifigkeit vorstellenden geraden Linie dargestellt ist.
Infolge dieser Defor mation folgt der Laufkörper der Schrägstel lung der Welle und es kann daher durch (las Kanten der Welle kein Verschleiss der Gleitstoffe, noch auch ein Festfressen ein treten. Die Einstellung der Gleitflächen kann bei einem erfindungsgemäss ausgestat teten Lager zweckmässig bereits beim Auf treten eines noch so kleinen Drehmomentes <I>P -</I> a auftreten, und es bildet sich dabei ein neuer Gleichgewichtszustand gegen die Reaktionskräfte des nachgiebigen Organes aus.
Es sollen nun im folgenden anhand eini ger Konstruktionsbeispiele verschiedene Aus führungsformen der Erfindung beschrieben werden: Die Fig. ,3 zeigt im Schnitt eine einfache Ausführungsform des Gleitlagers nach der Erfindung, bei welchem in dem beiderends nach aussen verjüngten Laufkörperträger 1 eine Büchse 6 aus Gleitwerkstoff angeord net ist. Der Laufkörperträger kann bei spielsweise aus Stahl und die Büchse<B>6</B> aus Bronze hergestellt sein. Vorteilhaft wird der Aussenring derart als Passfläche hergestellt, dass er mit engem Sitz im Lagerträger ruht. Wenn unter Einfluss des Lagerdruckes eine wesentliche Deformation des Aussenringes in Betracht kommen sollte, so wird dieselbe nicht durch das sonst vorhandene Spiel be- günstigt.
Daraus ergibt sich weiter, dass bei engem Spiel ein schwächerer Aussenring ver wendet werden kann, als wenn grösseres Spiel vorhanden ist.
Die Fig. 4 zeigt im Schnitt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei wel cher die ringförmige Stegplatte gewellt aus gebildet ist. Diese Wellung kann eine ein fache oder mehrfache sein, sie kann sich über die ganze Stegplatte oder nur über einen entsprechenden Teil derselben er strecken.
Die Fig. 5 zeigt eine andere beispiels weise Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die ringförmige Stegplatte durch den Steg eines Ringes mit U-Profil gebildet ist.<B>Da</B> bei dieser Ausführungsform die Steg platte aus einem gesonderten Körper gebil det ist, kann selbstverständlich auch für die selbe ein anderes Material als für die sonsti gen La=gerteile verwendet werden, und zwar ein Werkstoff, der hinsichtlich der Lager druckfestigkeit und der Nachgiebigkeit be sondere Eignung besitzt.
Der Ring kann mit dem Laufkörperträger in irgend einer Weise durch Schweissung oder Lötung oder Pres sung verbunden sein.
Die Fig. 6 zeigt eine andere beispiels weise Ausführungsform der Erfindung im Schnitt, und zwar ist . bei dieser Ausfüh rungsform die ringförmige Stegplatte in einer Ebene angeordnet, die ausserhalb der querliegenden Symmetrieebene Z des Lauf körpers liegt.
Bei dieser Ausführungsform, die insbe sondere für niedrig belastete Lager bestimmt ist, ergibt sich der Vorteil, dass von Haus aus ein Hebelarm des Lagerdruckes vorhan den ist. Dieser Hebelarm ist in Fig. 6 mit "b" bezeichnet.
Ein Lager dieser Aus- führungsform spricht natürlich noch viel leichter an, wie Lagerausführungen mit Steigplatte in .der Symmetrieebene Z, und es eignet sich daher die dargestellte Ausfüh- rungsfarm vor allem für geringe Belastung.
Die Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen Stücke der ringförmigen :Stegplatte 2 in :Seitenan sicht. Bei diesen Ausführungsformen sind Ausnehmungen verschiedener Form. und ver schiedener Verteilung in der Stegplatte an gebracht, entsprechend den gewünschten Festigkeitseigenschaften der Stegplatte. Na türlich können je nach dem besonderen Zweck die Ausnehmungen und auch deren Verteilung von den dargestellten Formen und Verteilungen abweichen.
Zweckmässig wird bei der Ausführungs form der Erfindung mit der ringförmigen Stegplatte (z. B. nach Fig. 3) diese so dimensioniert, dass ,die Differenz der Radien des Aussen- und Innenrandes (R bezw. r) der Steg platte mindestens fünfmal so gross ist, wie die mittlere Dicke der Stegplatte. Dies ergibt den Vorteil, dass nach der ein fachsten "Modellregel" dimensioniert wer den kann, d. h. unter Zugrundelegung eines Repräsentanten die andern abweichenden Typen ohne weitere Versuchsarbeit Dimen sioniert werden können.
Bezüglich der Ausbildung der ringför- migen Stegplatte bezw. des Aussenringes kann im wesentlichen von der Wahl eines Werkstoffes und/oder -der Wahl bestimmter Querschnittsausgestaltung ausgegangen wer den. In ,der Regel wind es sich empfehlen, sowohl mit der Wahleines besonderen Werkstoffes, als auch mit besonderer Quer- schnittsausgestaltung zu arbeiten. Aber es kann die Erfindung auch verwirklicht wer den selbst an Lagern, die im ganzen aus einem einzigen, bestimmten Werkstoff, wie beispielsweise einer besonders geeigneten Bronze hergestellt sind.
Es wird immer die Frage des besonderen Falles sein, welche Konstruktion hinsichtlich des Aufbaues des Lagers aus einem einzigen oder verschiede nen Werkstoffen mit .der einen oder andern Querschnittsausgestaltung zu wählen ist.
Das erfindungsgemäss ausgestaltete Lager kann auch in irgend einer an sich bekannten Weise derart ausgebildet werden, dass es auch zur Aufnahme von Achsialkräften fähig ist.