DE2337574A1 - Sphaerisches gleitlager - Google Patents

Description

Dr. W. PFEIFFER _{DK 4781/2a}

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Magnetpumpen-Entwicklungs-Gesellschaft mbH & Co. Forschungs- und Verwertungs KG Aldingen

Sphärisches Gleitlager

Zusammenfassung

Bei einem sphärischen Gleitlager mit relativ zueinander bewegten, einen Lagerspalt begrenzenden Lagerelementen ist eine den Begrenzungsspalt zwischen diesen Lagerelementen umgebende Einrichtung vorgesehen, die ein Eindringen von Festkörperteilchen in den Lagerspalt verhindert. Diese Einrichtung kann eine elastische Manschette, die ein Eindringen von Feststoffteilchen verhindert oder ein mit einem rotierenden Element verbundener Schaufelkranz sein, der dem den Begrenzungsspalt umgebenden Medium eine Beschleunigung in zentrifugaler Richtung aufzwingt.

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Stand der Technik

Es sind sphärische Gleitlager zur Abstützung magnetisch stabilisierter Laufräder von Pumpen bekannt, die mit einem Polring mit sphärischer Polfläche eine Einheit bilden. Solche sphärischen Gleitlager, die aus zwei Lagerpfannen und einer dazwischenliegenden Lagerkugel bestehen, sind fast keinem Verschleiß ausgesetzt, wenn das Fördermedium frei von Feststoffbeimischungen oder Sediment-bildenden Substanzen ist. Bei hydrodynamischen Lagern mit Spiralrillen werden diese Spiralrillen durch Feststoffe verlegt, wenn solche vorhanden sind, so daß die hydrodynamische Wirkung versagt. Auch bei selbstschmierenden Lagern, z.B. wenn entweder die Kugel oder die Pfanne aus Graphit bestehen, ergeben sich hohe Werte für den Verschleiß, wenn Feststoffe den zu fördernden Flüssigkeiten beigefügt sind und in den Lagerspalt eindringen .

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt ein Gleitlager, das in Fördereinrichtungen zum Fördern von Feststoffteilchen enthaltenden Fördermitteln geeignet ist.

Beschreibung der Erfindung

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung in einem sphärischen Gleitlager zur gegenseitigen Abstützung zweier sich relativ zueinander drehenden Maschinenelemente, bestehend aus einem eine konkave sphärische

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Gleitfläche aufweisenden Lagerelement und einem eine konvexe sphärische Gleitfläche aufweisenden Gleitkörper vor, daß der Begrenzungsspalt der Gleitflächen von einer Einrichtung umgeben ist, die ein Eindringen von Festkörperteilchen in den Lagerspalt verhindert, Diese Einrichtung kann ein Dichtungsring zwischen den Rändern zweier sich gegeneinander drehender Lagerpfannen sein, welche eine Lagerkugel umgeben. Der Dichtungsring berührt wenigstens einen der Ränder der Pfannen leicht. Durch diese einfache Maßnahme wird ein verschleißfreier Einsatz sphärischer Gleitlager möglich. Zur Verringerung der Reibung des Dichtringes auf den Rändern der Pfannen wird der Dichtring erfindungsgemäß mit nach außen weisenden und axial vorgespannten Dichtlippen ausgebildet. Hierdurch ist auch die betriebsmäßige Verschwenkung des rotierenden Teiles gegen das feststehende Teil nicht eingeschränkt.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, den Innendurchmesser des Dichtungsringes größer auszubilden als den Außendurchmesser der Kugel, damit die Kugel über eine Drehung um die Rotationsachse hinaus auch statistische Drehungen um andere Achsen durchführen kann, wodurch die Bildung von Rillen vermieden wird.

Schwierigkeiten bereitet die Abdichtung, wenn die Schmierung, wie z.B. bei Säurepumpen, mit stark aggressiven Medien erfolgen soll, da keine elastischen Werkstoffe bekannt sind, die derartigen Angriffen standhalten.

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Hierfür sieht die Erfindung Zentrifugal-Separatoren vor, durch welche feste Schwebeteile, die spezifisch schwerer sind als die Förderflüssigkeit, vom Gleitspalt ferngehalten werden. Hierzu werden um den Rand der umlaufenden
Pfanne herum Schaufeln oder Vorsprünge in einem Schaufelkranz angeordnet, so daß der dem Spalt zwischen Kugel
und Pfannen benachbarte Flüssigkeitsraum zu einem umlaufenden Flüssigkeitsring wird, durch dessen Fliehkraftfeld alle Festteilchen nach außen und damit von dem gefährdeten Bereich weggeschleudert werden.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch ein Gleitlager nach der Erfindung mit zwei Lagerpfannen und einer Lagerkugel, bei dem ein
Dichtungsring zwischen den Rändern der Lagerpfannen vorgesehen ist.

Figur 2 zeigt im Schnitt ein Gleitlager mit zwei Lagerpfannen und ein Lagerkugel, bei dem an den Rand einer
Lagerpfanne ein Schraubkranz vorgesehen ist.

Figur 3 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie Figur 1, wobei auf einer Lagerpfanne ein Gleitring befestigt ist, der mit dem Rand der anderen Lagerpfanne eine Gleitdichtung bildet.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist zwischen den Lagerpfannen 1 und 2 eine Lagerkugel 3 vorgesehen. Die Lagerpfannen 1 und 2 haben Randflansche 5 und 5¹, zwischen denen sich ein Dichtungsring 4 aus elastischem Werkstoff befindet. Der Dichtungsring hat einen schwalbenschwanz förmigen Querschnitt. Die durch den Querschnitt bedingten gespreizten Lippen 6 des Dichtungsringes berühren die einander zugekehrtem Flächen der Flansche 5 und 5¹ der Lagerpfannen gerade.

In Figur 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Lagerpfanne 22' des Gleitlagers mit einem feststehenden Maschinenelement verbunden ist. Die Lagerschale 21' ist dem umlaufenden Maschinenelement zugeordnet. An dem Randflansch 23 der Lagerpfanne 21' sind Schaufeln 21 angeordnet, die einen Schaufelkranz bilden, welcher dem den Begrenzungsspalt 24 umgebenden Medium eine Beschleunigung in zentrifugaler Richtung aufzwingen, so daß Schmutzteilchen, die schwerer als die Förderflüssigkeit sind, nicht in den Begrenzungsspalt 24 eindringen können. Dieses Lager ist auch für den Einsatz in aggressiven Medien, wie z.B. Säuren oder dergleichen, geeignet, wenn keine elastischen Dichtungen Verwendung finden können.

In Figur 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein Dichtungsring 34 mit dem dargestellten Querschnitt in eine Nut 35 am Rand einer Lagerpfanne eingelassen ist. Der Dichtungsring ist fest mit einem Gleitring 36 verbunden, dessen freie Fläche 37 auf dem Rand des anderen Lagerelementes 38 gleitet.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   Sphärisches Gleitlager zur gegenseitigen Abstützung zweier sich relativ zueinander drehenden Maschinenelemente, bestehend aus mindestens einer eine konkave sphärische Gleitfläche aufweisenden Lagerpfanne und einem eine konvexe sphärische Lauffläche aufweisenden Gleitkörper, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Begrenzungsspalt der Gleitfläche umgebende Einrichtung (4, 21, 34) vorgesehen ist, die ein Eindringen von Feststoffteilchen in den Lagerspalt verhindert.
2. 2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Begrenzungsspalt umgebende Einrichtung ein an den Lagerelementen anliegender elastischer Dichtungsring (4) ist.
3. 3. Gleitlager nach Anspruch 1 mit zwei zu beiden Seiten einer Lagerkugel angeordneten Lagerpfannen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ränder der Lagerpfannen (1 und 2) ein Dichtungsring (4) eingelegt ist, der diese Ränder berührt.
4. 4. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (4) einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist, dessen abstehende Lippen (6) an den Rändern der Lagerpfannen (1, 2) anliegen.
5. 5. Gleitlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Dichtungsrings (4) um mehr als 2 Lagerspalte größer als der Durchmesser der Lagerkugel (3) ist. 409886/0770
6. 6. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring aus elastischem Werkstoff besteht, auf einer Seite an dem Rand einer Lagerpfanne fest angeordnet ist und auf der anderen Seite mit einem Gleitring (36) verbunden ist, welcher auf dem Rand (37) der anderen Lagerpfanne (38) gleitet.
7. 7. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem umlaufenden Element des Lagers ein den Begrenzungsspalt (24) umgebender Schaufelkranz (21) vorgesehen ist, zwischen dessen Schaufeln Kanäle sich in radialer Richtung erstrecken.

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