Wälzlager für heisse Wellen. Die Verwendung von Wälzlagern für heisse Wellen bietet oft Schwierigkeiten, da die Wärme der Welle sich direkt auf den innern Ring des Lagers überträgt. Dadurch dehnt dieser sich aus und übt eine nach aussen wirkende Kraft auf Kugeln oder Rollen aus, wodurch das Lager gewisser massen gesprengt wird, da der äussere Ring eine niedrigere Temperatur beibehält und da her die Vergrösserung des Durchmessers nicht mitmacht. Die Folge dieser Erscheinung ist ein Klemmen des Lagers und vergrösserte Ab nützung desselben. Nun lässt sich diesem Übelstand zum Teil dadurch abhelfen, dass das Lager mit einem verhältnismässig grossen Spiel gewählt wird. Dies bedingt aber ein abnormales Wälzlager und birgt noch die Gefahr des unruhigen Ganges bei kalter Welle in sich.
Vorliegende Erfindung vermeidet diesen Übelstand dadurch, dass das Wälzlager mit- telst einer dünnwandigen Büchse als Träger von einem innern Durchmesser, der grösser ist als der Wellendurchmesser, in einem gewis sen Abstand seitlich vom Lager mit der Welle verbunden ist und besonders gekühlt wird, so dass sich Wälzlager und Welle un abhängig voneinander ausdehnen und trotz dem genau zentriert bleiben.
Ausserdem wird erreicht, dass der innere Ring des Lagers nur durch die sprengende Wirkung der dünnwandigen Büchse belastet wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einigen Ausführungen bei spielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Wälzlager mit Büchse, Fig. 2 das Wälzlager mit Schmiervorrich tung, Fig. 3 einen Querschnitt A-A zu Fig. 2 und Fig. 4 ein Wälzlager mit nur einseitig gelagerter Büchse.
1 stellt die Welle dar, 2 die dünnwandige Büchse, 3 das Lager, 4 die Schmiermittel zufuhrröhrchen und 5 die Abschirmscheiben.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass_ die Büchse in der Nähe des Lagers eine niedrige Temperatur behält, wodurch die Sprengwirkung nur in geringem Masse auf treten kann. Es ist offenbar nützlich, die Temperatur der Büchse in der Nähe des La gers so niedrig als möglich zu halten. Dies kann noch besonders dadurch erreicht werden, dass die Büchse aus einem Material herge stellt wird, das die Wärme schlecht leitet. Als solches Material kommt zum Beispiel hochprozentiger Nickelstahl (25 bis 30%) in Frage, welcher bei den bei heissen Wellen üblichen Temperaturen-nur 1/10 der Wärme leitfähigkeit des normalen Stahles besitzt. Endlich kann auch die Berührungsfläche der Büchse mit der Welle auf ein Minimum reduziert werden. Dies letztere ist in Fig. 3, welche einen Schnitt durch A-A der Fig. 2 bildet, dargestellt.
Da nun fast immer aus Festigkeitsgründen eine gewisse Dicke der Büchse notwendig ist, wird die vorteilhafte Wirkung der elastischen Büchse dadurch er höht und voll ausgenützt, dass die Büchse 2 neben dem Lager mittelst Lagerschmierung und besondere Zuführung durch Röhrchen 4 gekühlt wird; es sind weiterhin Abspritz- ringe oder mitrotierende Scheiben 5 vorge sehen, welche verhüten, dass das herum spritzende Schmiermittel in ungeeigneter Weise in das Lager 3 eintritt und dasselbe mit der Zeit beschädigt.
Es wird auch noch eine Lösung möglich sein, wobei die Büchse 2 nur an einer Seite des Lagers 3 mit der Welle 1 in Berührung kommt. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Da bei wird das Schmiermittel durch Röhrchen 4 vorteilhaft unter die Büchse 2 gespritzt, und es kann auch eine Abschirmscheibe 5 wieder verwendet werden.
Die Berührungsflächen der Büchse mit der Welle werden durch Einsparungen so viel, als mit einem guten Sitz verträglich ist, verkleinert, damit auch in dieser Weise die Wärmeleitung von der Welle in die Büchse auf ein Mindestmass beschränkt wird.
Rolling bearings for hot shafts. The use of rolling bearings for hot shafts is often difficult because the heat from the shaft is transferred directly to the inner ring of the bearing. As a result, it expands and exerts an outward force on balls or rollers, which causes the bearing to explode to a certain extent, since the outer ring maintains a lower temperature and therefore does not take part in the increase in diameter. The consequence of this phenomenon is jamming of the bearing and increased wear and tear of the same. This inconvenience can now be partly remedied by choosing the bearing with a relatively large clearance. However, this requires an abnormal roller bearing and still harbors the risk of unsteady gear when the shaft is cold.
The present invention avoids this inconvenience in that the roller bearing is connected to the shaft at a certain distance laterally from the bearing with the shaft by means of a thin-walled sleeve as a carrier with an inner diameter that is larger than the shaft diameter and is particularly cooled so that Rolling bearings and shafts expand independently of each other and still remain precisely centered.
In addition, it is achieved that the inner ring of the bearing is only loaded by the bursting effect of the thin-walled sleeve.
In the drawing, the subject of the invention is shown in some versions for example.
Fig. 1 shows a roller bearing with a sleeve, Fig. 2 shows the roller bearing with a lubricating device, Fig. 3 shows a cross-section A-A to Fig. 2 and Fig. 4 shows a roller bearing with a sleeve mounted on one side only.
1 represents the shaft, 2 the thin-walled sleeve, 3 the bearing, 4 the lubricant supply tube and 5 the shielding washers.
This arrangement ensures that the bushing in the vicinity of the bearing maintains a low temperature, so that the explosive effect can only occur to a small extent. It is evidently useful to keep the temperature of the can in the vicinity of the bearing as low as possible. This can be achieved in particular by the fact that the bushing is made from a material that conducts heat poorly. High-percentage nickel steel (25 to 30%), for example, comes into consideration as such a material, which has only 1/10 of the thermal conductivity of normal steel at the temperatures usual with hot waves. Finally, the contact area between the liner and the shaft can also be reduced to a minimum. The latter is shown in FIG. 3, which forms a section through A-A of FIG.
Since a certain thickness of the sleeve is almost always necessary for reasons of strength, the advantageous effect of the elastic sleeve is thereby heightened and fully exploited that the sleeve 2 is cooled next to the bearing by means of bearing lubrication and special feed through tube 4; there are also spray rings or co-rotating disks 5, which prevent the lubricant splashing around from entering the bearing 3 in an unsuitable manner and damaging it over time.
A solution will also be possible in which the bush 2 only comes into contact with the shaft 1 on one side of the bearing 3. This is shown in FIG. 4. Since the lubricant is advantageously injected through the tube 4 under the sleeve 2, and a shielding disk 5 can also be used again.
The contact surfaces of the bushing with the shaft are reduced by savings as much as is compatible with a good fit, so that the heat conduction from the shaft into the bushing is also limited to a minimum in this way.