DE2145771A1 - Kunststofflager - Google Patents
KunststofflagerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/24—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/02—Sliding-contact bearings
- F16C23/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
- F16C23/043—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings
- F16C23/045—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for radial load mainly, e.g. radial spherical plain bearings
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststofflager, das starken
Temperaturschwankungen, insbesondere tiefen Temperaturen ausgesetzt ist, mit einer Einrichtung zum Aufheizen des Lagers.
Selbstschmierende Lager mit aus Kunststoff bestehenden Flächen enthalten als Lagermaterial im allgemeinen ein ganz oder teilweise
aus Polytetraflüorathylenfaser bestehendes Gewebe mit
einer elastischen Unterlage bzw. Stützmasse, die aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht. Solche Lager haben sowohl
selbstschmierende Eigenschaft als auch gute statische und dynamische
Tragfähigkeit ohne übermäßigen Verschleiß. Sie haben aber den Nachteil, daß die Reibungszahl des Lagermaterials bei sehr
tiefen Temperaturen stark ansteigt, wodurch Lagerschäden auf-' treten können.
Es ist bekannt, die Temperaturen von Lagern für umlaufende Wellen von Maschinen auf einem für den Betrieb des Lagers
günstigen Wert zu halten, indem entweder die im Lager entstehende Reibungswärme durch Kühlung abgeführt wird oder aber,
wenn das Lager bei tiefen Umgebungstemperaturen betrieben werden soll, eine an der Unterseite des Lagerfußes befindliche
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ORIGINAL INSPECTED
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Heizeinrichtung eingeschaltet wird. Hierdurch wird der untere Teil des Lagergehäuses unmittelbar erwärmt. Ein Teil der Wärme
geht an das im Lagergehäuse befindliche 01 über, und ein
weiterer .Teil an die von der Abdeckhaube umschlossene Luft,
so daß die von der Heizeinrichtung abgegebene Wärme über das ganze Lagergehäuse verteilt wird.
Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß nur ein Teil der für die Erwärmung des Lagers zur. Verfugung
Stehenden Wärme an die Lagerflächen, wo sie gebraucht wird,
gelangt, so daß die Gefahr besteht, daß die Lagerflächen bei sehr niedrigen Außentemperaturen nicht ausreichend erwärmt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststofflager
der eingange genannten Art zu schaffen, welches auch bei extrem
tiefen Temperaturen und bei hoher mechanischer Belastung einwandfrei
arbeitet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Heizeinrichtung innerhalb des Lagers angeordnet ist.
Hierdurch wird erreicht, daß die Heizenergie der Einrichtung unmittelbar auf die Kunststoff-Lagerflächen wirksam wird. Insbesondere
wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, die Heizeinrichtung in dem die Kunststoffgleitschicht tragenden Stützring
des Lagers anzuordnen.
Ein besonderes Verwendungsgebiet von Kunststofflagern besteht im Plugzeugbau, wo sie als Lager für die Flügelverstellung in
Flugzeugen mit variabler Flügelpfeilung gebraucht werden. Diese Lager müssen so gebaut sein, daß sie einerseits dem Flügel
eine Bewegung in Richtung der Schwenkachse gestatten, andererseits aber auch eine sphärische Bewegung des Flügels relativ
zur Einspannung zulassen. Um dieser Bewegung nachgeben zu können und ein Klemmen der Lagerflächen zu vermeiden, ist es bekannt,
zwischen den Lageraugen und der Schwenkflügelachse einen Zwischenring anzuordnen, der an einer Seite sphärisch,
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an der anderen Seite zylindrisch ausgebildet ist. Hierbei wird
an beiden Seiten des Zwischenringes eine Kunststoffzwischenlage
angeordnet, die entweder am Zwischenring selbst oder am Gegenstück angebracht sein kann.
Gemäß der Erfindung wird die Betriebssicherheit dieses Lagers
bei tiefen Temperaturen dadurch erreicht, daß die Heizeinrichtung
im Zwischenring, der vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, angeordnet ist. Hierdurch wird
eine schnelle und effiziente Aufheizung des Kunststofflagers erzielt, und es wird der Nachteil des Auftretens von Wärme- |
spannungen in den Einzelteilen des Aggregats vermieden, der
bei der Aufheizung des Gesamtaggregats, die zum Stand der Technik gehört, entstehen muß.
Die Heizung des Zwischenringes kann gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung elektrisch oder durch Heißgasluft geschehen. Im
Falle der elektrischen Heizung schlägt die Erfindung vor, die Heizelemente im Inneren des Zwischenringes anzuordnen. Sie können
jedoch auch an der Oberfläche des Zwischenringes, z. B. in Nuten, angeordnet werden.
Um die in der Heizeinrichtung erzeugte Wärme möglichst vollständig
auf die zu heizende Kunststoffschicht zu leiten, sieht "
die Erfindung die Anordnung von die Wärmeströmung beeinflussenden
Dämmschichten vor.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die induktive Aufheizung, welche den*Vorteil hat, daß die Heizspulen
außerhalb des sich drehenden Bereiches angeordnet werden können und daß die Schleifringe für Stromzufuhr fortfallen.
Die Heizung des Kunststofflagere kann jedoch auch mittels Triebwerkeheißgasen
erfolgen. Dies geschieht nach einem weiteren Vorschlag dadurch, daß der Zwischenring Längsbohrungen enthält,
die über radiale Nuten mit der Bohrung der "Hohlwelle, ,
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durch welche die Gase zugeführt werden, in Verbindung stehen.
In den beigefügten Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch erläutert. Es zeigen: .
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kunststofflager mit elektrischer
Heizung, deren Heizelemente im Innern eines Zwischenringes angeordnet sind;
Fig. 2 einen Längsschnitt' durch ein Kunststofflager mit elektrischer Heizung, deren Heizelemente an der Oberfläche des
Zwischenringes angeordnet sind;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2 durch eine
Abwicklung des Zwischenringes;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Kunststofflager mit Heißgasheizung
;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Kunststofflager mit einer Dämmschicht
für die Wärmeströmung.
In den Figuren 1 und 2 stellen 1 die Welle, z. B. eines Schwenkflügels,
dar, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Aus Gründen der Einfachheit der Darstellung ist in den Figuren 1, 2, 4 und 5 nur
eine Hälfte des Lagers dargestellt. 1' ist die Achse der Hohlwelle 1. 2 ist das Lagerauge, d. h. ein am Kasten 3 fest angebrachtes
Metallteil mit hohlkugeliger Oberfläche, k ist in Fig.
2 ein Zwischenring, der im Deispiel der Fig. 1 aus den Teilringen 4a und 4b besteht. Dieser Ring ist an seiner Außenseite
halbkugelförmig ausgebildet und ist der Lagerfläche des Lagerauges
2 angepaßt. Zwischen dem Zwischenring und der Welle 1 befindet sich eine Kunststoffschicht 55 zwischen dem Zwischenring
und dem Lagerauge 2 befindet sich eine gleichartige Kunststoffschicht
6.
Im Beispiel der Fig. 1 befinden sich innerhalb des Zwischenringes,
d. h. zwischen den Teilringen 4a und 4b, Heizelemente 7, denen über einen Schleifring 8 Strom zugeführt wird.
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Demgegenüber sind in Fig. 2 die Heizelemente 11 an der Oberfläche
des Zwischenringes in Nuten 9 angeordnet, die in regelmäßigen Abständen von Bohrungen 10 unterbrochen werden, die axial durch
das Zwischenstück verlaufen. Die Anordnung dieser Bohrungen 10
und die Verlegung der Heizleiter 11 in die Bohrungen 10 und den Nuten 9 ist in Fig. 3 dargestellt, welche einen Schnitt gemäß
Linie III-III der Fig. 2 darstellt und eine Abwicklung des Zwischenringes
4 zeigt. Ebenso wie im Beispiel der Fig. 1 ist in
Fig. 2 ein Schleifring 8 für die Stromzuführung vorgesehen.
In Fig. 4 ist eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes dargestellt,
bei welcher die Heizung durch Heißgasstrahlen erfolgt. In dieser Ausführung ist der Zwischenring 4 mit Bohrungen 13
versehen, die über Nuten 12 mit der Bohrung der Welle 1 verbunden sind.
Das vom Triebwerk kommende Heißgas strömt durch die Hohlwelle 1 (siehe Pfeil) über die am Umfang verteilten Nuten 12 zu den
Bohrungen 13 des Zwischenringes 4. Hier gibt es seine Wärme an den Zwischenring 4 und damit an die Kunststoffschichten 5 und 6
ab und tritt dann bei l4 ins Freie.
Die Fig. 5 zeigt die Ausführung eines Kunststofflagers mit einer
die Wärmeströmung beeinflussenden Wärmedämmschicht. Diese Wärmedämmschicht,
die mit 15 bezeichnet ist, liegt nahe den Heizleitern 7 und verhindert eine Weiterleitung der in diesen erzeugten
Wärme radial nach außen. Die Wärme wird infolgedessen in radialer
Richtung nach innen geleitet und beheizt praktisch verlustlos die Kunststoffschicht 5·
- Patentansprüche -
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Claims (9)
1.) Kunststofflager, das starken Temperature chwaiiküngen, insbesondere
tiefen Temperaturen, ausgesetzt ist, mit einer Einrichtung zum Aufheizen des'Lagers, dadurch g e k e η η ζ
e ic h η e t , daß die Heizeinrichtung innerhalb des
Lagers angeordnet ist.
2. Kunststofflager nach Anspruchl, dadurch g e k e η η zeichnet
, daß die Heizeinrichtung in dem die Kunststoffgleitschicht
tragenden Stützring des Lagers angeordnet ist.
3. Kunststofflager nach Anspruch 1, insbesondere für die Flügelverstellung
in Flugzeugen mit variabler Pfeilung, bei dem zwischen der Drehachse des Flügels und dem Lagerauge ein
Zwischenring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizeinrichtung (7» 11) im Zwischenring
(4a, 4b bzw. 4) angeordnet ist.
4. Kunststofflager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet , daß für die Aufheizung elektrische Widerstände vorgesehen sind.
5. Kunststofflager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizelemente (ll) an der Oberfläche
des Zwischenringes in Nuten (9) und in Längsbohrungen (10) des Zwischenringes (4) angeordnet sind.
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6. Kunststofflager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine
die Wärmeströmung beeinflussende Dämmschicht (15) vorgesehen
ist.
7. Kunststofflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Aufheizung eine außerhalb
des Lagers liegende Induktionswicklung vorgesehen ist.
8. Kunststofflager nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Zwischenring (4) Längsbohrungen
(13) enthält, die über radiale Nuten (12) mit der Bohrung der Hohlwelle (l) zwecke Zuführung von Triebwerkeheißgasen
in Verbindung stehen.
9. Kunststofflager nach einem oder mehreren der Ansprüche 3
bis 8, dadurch gekennzeichnet t daß der Zwischenring (4; 4a, 4b) aus einem gut wärmeleitenden
Material besteht.
309B12/O43S
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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- 1972-09-08 US US287270A patent/US3924825A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-09-08 FR FR7231920A patent/FR2153934A5/fr not_active Expired
- 1972-11-08 GB GB4185272A patent/GB1349617A/en not_active Expired
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