Spurlager mit radial gerichteten Ölzuführungsrillen. Die Erfindung betrifft ein Spurlager mit radial gerichteten Ölzuführungsrillen, welches sieh den für den Betrieb erforderlichen Öl druck durch Keilwirkung der Tragflächen auf das zugeführte Öl selbst erzeugen soll. Nach der Erfindung hat der je zwischen zwei Öl- rillen befindliche Teil der einen der zusam menarbeitenden Spuren - in einem zur Wellenase gleichaxigen Zylinderschnitte ge sehen - die Form eines U, dessen Schenkel der Drehbewegung der drehenden Spurfläche, in Nachstehendem kurz Gegenflüche genannt, entgegengerichtet sind.
Das Spurlager kann so ausgebildet sein, dass der der Gegenfläche benachbarte Schenkel je der U-Form eine vom Querstege gegen die Ölrille hin abnehmende Dicke besitzt. Dieser Schenkel kann ferner um ein geringes Stück über den Quersteg hinausragen. Zwei oder mehr aufeinander folgende Teile mit U-förmigem Querschnitte können durch ihre von der Gegenfläche ab gelegenen Schenkel miteinander verbunden sein. Die erfinderische Durchbildung kann so wohl der umlaufenden, als auch der fest stehenden Spur gegeben werden. Man wird sie insbesondere bei der letzteren anwenden.
Es sind bereits Spurlager bekannt ge worden, welche sich den für den Betrieb er forderlichen Öldruck dadurch schaffen, dass die zwischen zwei radialen Ölrillen befind lichen Segmente der Tragflache der festlie genden Spur von der Ölrille aus in Richtung der Drehbewegung gegen die Gegenscheibe hin ansteigen und so mit der Gegenscheibe einen keilförmigen Hohlraum bilden, in wel chem das von der Gxegettscheibe bei der Drehung mitgerissene Öl unter der Keilwir kung auf einen Druck gebracht wird, der mehrere oder sogar viele Atmosphären be tragen kann. Diese schrägen Flächen nehmen aber nur zeitweise und auch dann nur ge ringen Anteil an der Aufnahme des Axial druckes, und zwar wur bei voller Drehzahl der Welle.
Beim Anfahren und Auslaufen dagegen ist der ()ldrack wegen der geringen Keilwirkung ein geringer, und es tragen nur die obersten oder diejenigen Flächenteile der Spar, welche zur Gegenfläche parallel ver- laufen. In den meisten Fällen ist dies nur ein geringer Prozentsatz der gesamten Spur ringfläche, und es besteht die Cefalii', dass insbesondere beim Auslaufen, wo alles noch warm ist,
diese Flächenteile zu hohe Be lastung erfahren und von der Gegenscheibe angefressen werden.
Es sind ferner schon Spurlager vorge schlagen worden, bei welchen die festliegen den Spurringe selbst oder deren Auflage der art ausgebildet sind, dass sie unter dem Ein- flusse des durch die Spurbelastung erzeugten Druckes elastisch durchbiegen. Als elastische Unterlage sind schon Schraubenfedern vorge schlagen worden, wobei jedoch besondere Vorrichtungen gegen die Mitnahme der eigent lichen Tragfläche vorzusehen sind.
In den bisher bekannt gewordenen Fällen, wo der Spurring selbst elastisch ausgebildet ist, oder einzelne Segmente eines Spurringes auf einer elastischen, dünnen Unterlage aufruhen, sind der Spurring, bezw. die Unterlagen aus einem durchgehenden Stücke hergestellt, welches den Nachteil besitzt, dass es entweder so dick ist, dass es zu wenig durchbiegt und also für die Keilform der Ölzuführung einen zu geringen Spalt frei lässt, oder dass es zu hoch auf Biegung beansprucht wird. Diese Nachteile werden durch den Gegenstand vor liegender Erfindung vermieden.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 stellt teilweise im Querschnitte ein Spurlager für eine vertikale Welle dar. Fig. 2 ist der Grundriss von dessen feststehender Spur. Die Fig. 3-6 zeigen in grösserem Mass- stabe Einzelheiten von Ausführungsformen dieser Spur. Gemäss Fig. 1 ist das untere Ende der Welle 1 als Platte 2 ausgebildet, deren untere Begrenzungsfläche als ebene Tragfläche gehalten ist. Unter der Platte 2 ist die festliegende Spur 3 angeordnet, welche in den in der Zeichnung im Schnitte darge stellten Ölgefässe 4 gelagert ist. Dieser wird von einer Rückkühlvorrichtung gekühltes Ol durch das Rohr 5 zugeleitet.
Das aus dem zwischen den Tragflächen befindlichen schma len Raum austretende. erwärmte Öl gelangt vorerst in den Ringraum 6 des Ölsammel- gefässes 4 und strömt von da durch das Rohr 7 ab, beispielsweise zurück zur Rück kühlvorrichtung. Diese feststehende Spur 3 ruht mittelst kleiner Ansätze 8 auf entspre chenden Erhöhungen 9 des Bodens vom Ge häuse 4. Das durch das Rohr 5 zugeleitete, frische Öl gelangt in den Bodenraum 10, von da durch Bohrungen 11 in Hohlräume 12 der Spur 3 und alsdann durch die radialen Rillen 13 zu den Tragflächen. Gemäss Grund riss Fig. 2 besitzt die Spur 3 sechs solcher Ölrillen 13.
Dementsprechend kann die Spur aus sechs Segmenten bestehen, deren in Fig. 2 nach dem Parallelkreisbogen A-B ausgeführter, zur Welle gleichaxiger Zylin derschnitt, von C aus gesehen, die in Fig. 3 in grösserem Massstabe ersichtliche Form eines liegenden U besitzt. Diese U-Form besteht aus einem obern Schenkel D-E-F-G, einem untern Schenkel H-J-K-L und dem Querstege, dem Tragstege L-M-N- F-L. Das Rechteck 0-P-Q-R in Fig. 3 ist als Ausschnitt aus der beweglichen Spur platte, der Gegenplatte 2. aufzufassen, welche die, durch Pfeil I angedeutete Drehrichtung, d. i. in den rig. 1 und 3 gesehen von recht nach links, besitzt.
In Fig. 3 bedeutet 3' den Schnitt durch eines der Spurseguiente, 3" den Schnitt durch das nächstfolgende Seg ment. Der obere und untere Schenkel und der Quersteg des Segmentes 3' und der Quer steg des nächsten Segmentes 3" schliessen der Hauptsache nach einen Hohlraum 12 ein, dein, wie bereits oben gesagt wurde; durch die im untern Schenkel des Segmentes 3' angebrachte Boh rung 11 kühles<B>01</B> zugeführt wird.
Der obere Schenkel des Segmentes 3' ist kürzer als der untere Schenkel und lässt zwischen sich und dem Querstege des Segmentes 3" einen Durch gang frei von der Breite b, nämlich die so- oyenannte Ölrille. In dieser Rille kommt das n OL mit der untern, ebenen Begrenzungsfläche 0-P, also mit der Gleitfläche der umlaufen den Spurplatte 2 in Berührung und wird von dieser nach links mitgerissen.
Eine bei G vorhandene starke Abrundung des obern Schenkels vom Segmente 3' erleichtert dieses Mitnehmen. Zufolge der Reibung und Ad häsion zwischen der beweglichen Platte 2 und dem 01 wird letzteres keilartig zwischen die Platte 2 und den obern Schenkel des Segmentes 3' hineingerissen, übt auf letz teren einen vertikal nach unten gerichteten Druck aus und biegt das rechte Ende G-D dieses obern Schenkels nach unten, während das linke Ende E-F ortsfest bleibt. Der Zylinderschnitt dieses Schenkels nimmt die in Fig. 3 durch strichpunktierte Linie ange deutete Lage ein. Der Spalt zwischen der beweglichen Platte 2 und dem obern Schenkel wird beim Eintritt, d. i. bei G, erheblich grösser, und dadurch wird einer vermehrten Menge Öl der Eintritt zwischen die Trag flächen ermöglicht.
Bei ansteigender Dreh zahl der Welle erhält der Keil nach hinten immer grössere Steigung, als dies nach den ersten Uinidrehungen der Platte 2 der Fall war, woraus folgt, dass die Keilwirkung und die Drucksteigerung auf das Öl bis zum nor malen Betriebe des Lagers mit steigender Drehzahl eine vermehrte wird. Wie Versuche gezeigt haben, stellt sich der grösste Öldruck ungefähr irr der Mlitte der Gleitfläche eines feststehenden Spursegmentes ein; er nimmt in radialer Richtung nach innen und nach aussen rasch ab, weil das Öl nach beiden Seiten entweicht. Dies hat zur Folge, dass der obere Schenkel, in Richtung des Um fanges gesehen, in der Mitte am meisten durchbiegt. Fig. 4 stellt die Vorderansicht des Segmentes 3' von H aus gesehen dar. Der obere Schenkel Tratte anfänglich die Form eures Rechteckes G'-G"-D"-D'.
Unter dem Einflusse des Öldruckes geht die Rechtecksform in die strichpunktiert einge zeichnete Form über, wonach die Mitte der Schenkelstirnfläche um die Pfeilhöhe f durch gebogen ist. Im normalen Betriebe bildet also die obere Begrenzungsfläche des obern Schenkels vom Segmente 3' gemäss den in den Fig. 3 und 4 strichpunktiert eingezeich netem Umrisslinien eine Mulde, deren Tiefe f in der Mitte der Eintrittskante G'-G" am grössten ist und nach hinten (in Fig. 3 nach links), sowie in radialer Richtung (Fig. 4) nach aussen und nach innen abnimmt. Weil sich auf diese Weise der Ölspalt gegen den Rand der Drahtfläche hin verengt, so bildet sich nach aussen in erwünschter Weise selbst tätig eine Drosselstrecke, welche dem zu raschen Austreten des gepressten Öls ent gegenwirkt.
Wie Fig. 4 zeigt, verharren die Eckpunkte G' und G" in ihrer Höhenlage. Das könnte zur Folge haben, dass daselbst das fest stehende Tragsegment mit der umlaufenden Scheibe in Berührung kommt, was ein An fressen der Gleitflächen zur Folge hätte. Um diesem Übelstande vorzubeugen, wird gemäss Fig. 5 der Quersteg in radialer Richtung kürzer gehalten als der obere und untere Schenkel, und dessen Enden werden zuge schärft. Es ragt also der obere Schenkel des Tragsegmentes auf der einen Seite um die Strecke c. auf der andern uni die Strecke (l über den Steg hinaus.
In Fig. 6 ist ein Zylinderschnitt durch eine feststehende Spur dargestellt, bei wel cher zwei aufeinanderfolgende Tragteile durch die untern Schenkel 15 und 16 ihrer U-Form miteinander verbunden sind. Natürlich können auch mehr als zwei solcher Teile aus einem Stücke hergestellt sein; beispielsweise zwei mal die Hälfte, so dass die feste Spur aus zwei Halbringen besteht; oder es können alle Teile unter sich fest verbunden sein, so dass die ganze .feststehende Spur aus einem ein zigen, zusammenhängenden Ringe besteht.
In Fig. 6 ist ausserdem gezeigt. wie das vor dere Ende des obern Schenkels bei S schnabel artig nach unten geformt ist, damit es zwecks leichter Durchbiegung dünn gehalten werden kann und für das Mitnehmen des Öls durch die bewegliche Scheibe doch eine grosse Ab- rundrnig s-i besitzt. Ähnlich wie anhand der Fig. 5 dargelegt; ist der obere Schenkel bei T über den Quersteg hinaus verlängert und zugeschärft, um ein Anfressen an dieser Stelle zu vermeiden.
Die geringe Wandstärke des obern Schen kels der U-Forni sichert eine gute Wärme ableitung von den Gleitflächen durch die Wandung hindurch an das frisch zugeführte, kühle Öl. Dies ist ein ganz besonderer Vor teil des betreffenden Ausführungsbeispiels gegenüber vorbekannten Sparlagern, hei wel chen die feststehende Spur als grosser Klotz ausgeführt ist, welcher wegen seiner geringen vom Öl benetzten Oberfläche nicht geeignet ist, die Reibungswärme hinreichend an das Öl abzuführen und die deshalb leicht zu Schaden kommt.