DD239642A1 - Gleitlager fuer einseitig gelagerte wellen innerhalb aggressiver medien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager fuer einseitig gelagerte Wellen, innerhalb aggressiver Medien mit Temperaturbelastung, unter Verwendung einer erfindungsgemaessen Buchse aus gegenueber aggressiven Medien bestaendigem viskoelastischen Werkstoff, bei dem durch eine grosse Stuetzweite und anpassungsfaehige dreieckfoermige Schenkel, die gleichzeitig die Laufflaechen beinhalten, eine minimale Kantenpressung auftritt sowie radiale Massaenderungen durch Temperaturbelastung kompensiert werden. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung .,

Anwendungsgebiet der Erfindung ' ,

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit großer Stützweite für einseitig gelagerte Wellen in beheizten Medien in Anlagen der chemischen bzw. elektrochemischen Oberflächenbehandlung von Metallfolien in der Galvanotechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte Lagerformen sind:

— Kreisrunde Lagerschalen mit Schmierkeilbildung, durch das Lagerspiel bzw. mit Kreuznuten oder Öltaschen an der Teilfuge. — Lagerschalen mit „Zitronenspiel", sie ermöglichen ein kleineres Lagerspiel als kreisrunde Ausführungen.

— Lagerschalen mit versetztem Zitronenspiel nach K'emencic, beide Schalen werden exzentrisch gebohrt und sind nur für eine Drehrichtung geeignet '".

— Lagerschalen mit dreiliniger Anlage; Grundprinzip des Mackensen-Lagers.

— Lagerschalen mit vierliniger Anlage für Lagerungen größter Genauigkeit; Grundprinzip nach Frössel.

— Atmendes Lager; die dünne und leicht verformbare Lagerschale liegt nur an drei Stellen ihres Umfanges im Gehäuse an.

— Sowie Druckklotzlager unterschiedlicher Ausführung. ·

Weiterhin ist bekannt nach DE-Patentschrift 2544497 ein Gleitlager mit einstellbarem Lagerspiel.

Die bekannten Lager werden zum Teil mit Lagerschalen aus Duroplasten und metallischen Zapfen zur Wärmeabfuhr unter Verwendung von Schmiermitteln z.B. Öl, Emulsion sowie Wasser außerhalb von Flüssigkeiten eingesetzt..Bedingt durch ihren Aufbau und Funktion sind die genannten Lager fast ausnahmslos nicht für den Einsatz in aggressiven Medien mit unterschiedlicher Viskosität unter den Bedingungen hinsichtlich schwankender Temperaturbelastung geeignet bzw. übertragbar. ι

Von den herkömmlichen Ausführungsformen werden die kreisrunden Lagerschalen jedoch nicht in Form als Schwing- oder Einstellager, als Plast-Plast-Paarung mit relativ großen Lagerspiel, zum Teil mit schraubenförmiger Schmiernut für rotierende Baueinheiten mit mittleren Gleitgeschwindigkeiten sowie geringen Lagerdrücken in aggressiven Medien eingesetzt. Die itn Maschinenbau üblichen Passungen für Lager-Zapfen können aufgrund des Quellens der Plastwerkstoffe in Flüssigkeiten sowie den auftretenden Temperaturschwankungen in Verbindung mit der unzureichenden Wärmeabfuhr nicht realisiert werden. Bei Erhöhung der Lagerluft ergibt sich jedoch ein ungünstiges Tragbild und somit eine Herabsetzung der Tragfähigkeit bzw. Lebensdauer.

Weiterhin sind mittels Wellendichtringe abgedichtete Gleitlager zur Stromübertragung in galvanischen Trgmmelapparaten gernäß DD-Patentschrift 53504 bekannt. Nachteilig wirkt sich bei diesen Lagerausführungen der erhöhte mechanische Aufwand bzw. die Gefahr der Zerstörung der Wellendichtringe durch mechanischen Verschleiß aus. Gleichzeitig besteht aus thermischer Belastung die Möglichkeit, daß sich die Achsen der Lager und Dichtringe zueinander verschieben, so daß ein erhöhter Verschleiß . eintreten kann. Eine Kontrolle der Lager unter Flüssigkeit ist oft nur in größeren Zeitabständen möglich, so daß eine beginnende Zerstörung der Wellendichtringe und somit der Lagerung nicht entgegengewirkt werden kann.

Lagerbüchsen, die vornehmlicheWärmedehnungs-und Quellersch'einungen kompensieren, sind gemäß den Patentschriften DE 1425990, DE 1625611 und DE 903762 bekannt. Sie sind wegen ihrer gummielastischen Ausgleichselemente (DE 1425990, DE 1625611) bzw. der geringen Kontaktflächen der Gleitpartner (DE 903762) nurfür geringe Lagerbelastungen geeignet oder können höhere Anforderungen an die Lagergenauigkeit der Wel|e nicht erfüllen:

Kleine Kontaktflächen führen weiterhin zu hohen Flächenpressungen mit höherem Verschleiß. Die Verbindung der Lagerbuchsen mit Gummi bringt im Bereich erwärmter aggressiver Medien Beständigkeits-und Alterungsprobleme. Die Formgebung aller dieser Lagerbuchsen erschwert die Herstellung gezielter Lagerpassungen und bringt somit Probleme bei der Definition der Gleitbedingungen und der gleitenden Kontaktstellen. Darüber hinaus sind fast alle Formen zur Ausbildung eines Schmierkeiles, wenn erforderlich, schlecht geeignet. Die Dehnungsnuten gemäß DE-Patentschrift 1425990 sind bei größeren Lagerbelastungen potentielie Verschleißstellen.

Weiterhin sind dehnungskompensierende Lagerbuchsen bekannt, die zur Erzielung hoher Lagerungsgenauigkeiten innerhalb Temperaturschwankungen unterworfener aggressiver Medien einsetzbar sind (DD-WP 142910, DD-WP 145945). . Diese Lagerformen lassen aufgrund ihrer geometrischen Gestaltung und ihres Ausdehnungsverhaltens bei Temperaturbelastung nur begrenzte Lagerbreiten zu, da mit steigender Lagerbreite die Linearität der Laufflächen verloren geht. Für einseitig gelagerte Wellen sind die Stützweiten zu klein, so daß siefür diesen Anwendungsfall nur begrenzt einsetzbar sind.

Zie! der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gleitlagers für einseitig gelagerte Wellen innerhalb aggressiver Medien, bei dem durch eine große Stützbreite und anpassungsfähige Gleitflächen eine minimale Kantenpressung erzielt wird, wobei unmittelbar eine Lebensdauererhöhung und gesteigerte Funktionssicherheit gewährleistet wird. Gleichzeitig werden Wartungs-und Reparaturaufwand gesenkt.

Das-Iegyraca des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager für einseitig gelagerte Wellen innerhalb aggessiver Medien mit Arbeitstemperaturen bis 100°C zu schaffen, bei dem durch eine große Stützweite und anpassungsfähige Gleitflächen eine minimale Kantenpressung entsteht und außerdem durch die Duktilität der anliegenden Lagerflächen radiale Maßänderungen durch Temperaturbelastungen kompensiert werden.

Erfindüngsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem bei einer starren zylindrischen Äußenbuchse, bestehend aus gegenüber . aggressiven Medien beständigem viskpelektrischem Werkstoff, im Halbschnitt gesehen, zwei gegenläufig angeordnete Schenkel, in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks, die über die Lagergehäusebreite hinausgehen können, jeweils eine der den stumpfen Winke! einschließenden Dreiecksseiten parallel zur Welle die Gleitflächen bilden und die andere sowie die dem stumpfen Winkel gegenüberliegende Seite den biegsamen Querschnitt des Schenkels festlegen und kurz vor ihrem gedachten Schnittpunkt in die Innenwandung der starren zylindrischen Buchse übergehen. Iviit der erfindungsgemäßen Lösung wurde eine Vorrichtung zur drehrichtungsunabhängigen einseitigen Lagerung von Wellen innerhalb aggressiver Medien mit Arbeitstemperatüren bis 100°C geschaffen, bei der durch eine große Stützweite der Laufflächen sowie der Duktilität der dreieckförmigen Schenkel eine minimale Kantenpressung auftritt, sowie radiale Maßänderungen hinsichtlich der Lagergeometrie kompensiert werden. Sie ist frei von den Nachteilen der bisher bekannten Systeme, und es entsteht eine Senkung des Fertigungs- und Montageaufwandes.

Ausführungsbeispäel ' ,

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in der Seitenansicht im Schnitt eine starre zylindrische Außenbuchse 1 in einem nicht näher dargestellten La_gergehäuse 2 mit zwei gegenläufig angeordneten Schenkeln 3 in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks, die über die Lagerbreite B1 hinausgehen können, bei denen jeweils eine der den stumpfen Winkel α 1 einschließenden Dreieckseiten parallel zur Welle 4 die Gleitflächen 5 bilden und die anderen sowie die den stumpfen Winkel α 1 gegenüberliegende Seite den biegsamen Querschnitt des Schenkels um den Winkel a2 festlegen und kurz vor ihrem gedachten Schnittpunkt in die Innenwandung der starren zylindrischen Buchse 1 übergehen. Aus der Zeichnung erkennt man. die einseitige Lagerung eines nicht näher dargestellten Bauteiles 6 sowie dessen radiale Sicherung mit einer bekannten Paßfeder 7 sowie dessen axiale Sicherung mittels bekannter Sicherungsringe 8 aus Plastwerkstoffen. Ebenfalls dargestellt ist die axiale Sicherung der starren zylindrischen Außenbuchöe 1 mittels bekannter Sicherungsringe 9 sowie die Welle 4 mittels bekannter Sicherungsringe 9. Der durch den Winkel a2 festgelegte Freiraum zwischen der starren zylindrischen Außenbuchse 1 und den Schenkeln 3 in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks bietet die Möglichkeit, die infolgeTemperaturbelastung auftretenden geometrischen Veränderungen aufzunehmen, wobei auftretende Wärmespannungen abgebaut und somit der Lagemenndruck im wesentlichen erhalten werden kann. , , . .

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch:

   Gleitlager für einseitig gelagerte Wellen innerhalb aggressiver Medien mitTernperaturbelastung, bei dem durch eine große Stützweite und anpassungsfähige Gleitflächen eine minimale Kantenpressung auftritt und durch die Duktilität der anliegenden Lagerflächen radiale Maßänderungen durch Temperaturbelastung kompensiert werden, wobei die Lagerung drehrichtungsunabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer starren zylindrischen Außenbuchse, bestehend aus gegenüber aggressiven Medien beständigem, viskoelastischem Werkstoff, im Halbschnitt gesehen, zwei gegenläufig angeordnete Schenkel in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks, die über die Lagergehäusebreite hinausgehen können, jeweils eine der cierrstumpfen Winkel einschließenden Dreieckseitsn parallel zur Welle die Gleitflächen bilden und die andere sowie die den stumpfen Winkel gegenüberliegende Seite den biegsamen Querschnitt des Schenkels festlegen und kurz vor ihrem < gedachten Schnittpunkt in die Innenwandung der starren zylindrischen Buchse übergehen.