DE2542947C3 - Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel - Google Patents
Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit SchmiermittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen als Hohlring ausgebildeten Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers
mit Schmiermittel mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Gleitlager müssen unter harten Betriebsbedingungen sicher funktionieren. Als Beispiel soll hier die Abstützung
von Schiffsantriebswellen dienen. Den hohen Anforderungen können die Lager nur gerecht werden,
wenn eine einwandfreie, für die Aufrechterhaltung der Flüssigkeitsreibung erforderliche Schmiermittelzufuhr
bei allen auftretenden Betriebszuständen, d. h. bei Seegang, Vibration, unterschiedlicher Neigung der
Schiffslängsachse und bei Drehzahlen von ca. einer bis zu einer Nenndrehzahl von ca. 200 Umdrehungen pro
Minute sichergestellt ist Um insbesondere die beim Schleppen von mit Festpropellern ausgestatteten
Schiffe durch das Anströmen des Wassers gegen den Propeller auftretende extrem niedrige »Törndrehzahl«
in dieser Hinsicht in den Griff zu bekommen, erfolgt üblicherweise die Schmierung derartiger Gleitlager
durch Fremdschmierung aus einem außerhalb des Lagers befindlichen Schmiermittelkreislauf, wobei ein
einwandfrei arbeitender ölrücklauf vorgesehen sein
muß. Da üblicherweise der ölsammeltank bei derartigen Systemen im Bereich der Hauptmaschine angeordnet
ist, andererseits aber die Antriebswelle meist sehr tief im
Schiffskörper liegt, bleibt insbesondere auch bei achtern tiefer im Wasser liegenden Schiffen wenig oder kein
Gefalle für freien Rücklauf des Öles. Diese Art der
Schmierung ist deshalb lediglich bei günstiger Lage der Lager im Schiff unter tragbarem Aufwand und nur dann
betriebssicher anwendbar. Wo solche Gegebenheiten nicht vorliegen, wird die Schmiermittelversorgung
durch einen Zusatzkreislauf mit elektrisch angetriebener Pumpe vorgenommen. Dabei finden alle in der
einschlägigen Technik bekannten Systeme zur Aufrechterhaltung des Betriebes, beispielsweise automatische
Umschaltung der Pumpe auf Notstromversorgung bei Ausfall der Stromzufuhr oder auf eine
Zweitpampe bei Pumpendefekt Anwendung. Es liegt auf der Hand, daß alle diese — notwendigen — Maßnahmen
mit einem hohen Kostenaufwand verbunden sind.
Es ist bereits ein Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel bekannt (DE-PS
5 08 838), von dessen Außenfläche durch einen Abstreifer öl abgestreift und dem Lager zugeführt werden
kann. Dieser Schmierring weist Kammern auf, in welchen durch eine Öffnung am Umfang eingetretenes
öl aus dem ölsumpf aufgenommen und bis zu einer
Verteilerrinne im oberen Bereich der Lagerschale mitgenommen wird. Bei niedriger Drehzahl erfolgt die
Schmierung über das öl aus den Kammern, bei höheren Drehzahlen über das vom Schmierring abgestreifte öl.
Es ist ferner ein als Hohlring ausgebildeter Festschmierring bekannt (GB-PS 3 67 205), der in ähnlicher
Weise wirkt wie der Schmierring nach der DE-PS 5 08 838, dessen Kammern auch nach innen hin offen
sind, jedoch nicht unter Zuhilfenahme der Lagerschalen gebildet werden.
Obwohl beide o.a. Patente aus einer Kombination von Festschmierring mit Abstreifer und Kammersystemen
zum Schöpfen des Öles bestehen, die eine drehrichtungsunabhängige Förderung &es Schmiermittels
im unteren und oberen Drehzahlbereich bewirken soll, verhindern einige Merkmale, daß die Ideen sich in
der Praxis durchsetzen konnten.
Beide Vorrichtungen weisen ölabstreifer mit konstantem
Spiel auf. Derartige Abstreifer haben die Eigenschaft, bei geringer Schmiermittelviskosität dem
Lager weniger Ol zuzuführen, gerade dann, wenn es wärmer wird und das Lager eine stärkere Umwälzung
des Schmiermittels zur Kühlung benötigt
Festschmierringe, deren Kammern nach innen offen sind, können das Schmiermittel unter »Törnbedingungen«
(z. B. 1 Umdrehung in 6 Minuten) kaum bis zum Scheitelpunkt des Lagers fördern. Entweder versickert
das öl aufgrund der erforderlichen Mindesttoleranzen zwischen Lagerschalen und Festschmierring (DE-PS
5 08 838) oder es läuft an der Innenfläche des Festschmierringes in den ölsumpf zurück (GB-PS
3 67 205).
Soll die Schmiermittelförderung bei geringen Dreh-
Soll die Schmiermittelförderung bei geringen Dreh-
zahlen (DE-PS 5 08 838) funktioneren, ist ein sehr hoher
Kostenaufwand für die mechanische Bearbeitung und die Montage erforderlich. Es müssen mindestens vier
Flächen an vier Teilen so ausgerichtet und bearbeitet
sein, daß die Paßflächen kein öl durchlass in, gleicbzeitig
aber nicht bei schneller Drehzahl fressen.
ölleitsysteme innerhalb von Gleitlagern (GB-PS
3 67 205) erfordern große Gehäuse und damit auch höhere Kosten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Festschmierring der beanspruchten Art zu schaffen, der bei
geringem Kostenaufwand ohne zusätzliche ölleitsysteme eine sichere Versorgung des Gleitlagers mit
Schmiermittel bei Drehzahlen von Null bis 200 und mehr gewährleistet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst cüurch
die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgefülirten Mittel. Eine weitere vorteilhafte Ausführung des
Festschmierringes wird in den Ansprüchen 2 und 3 vorgeschlagen, womit verhindert wird, daß *-«i Stillstand
oder langsamen Umdrehungen Schmiermittel aus den Kammern am Rande des Festschmierrings in den
ölsumpf zurücklaufen kann. Das Öl tropft auf die obere
Laufbuchse und läuft von dort in den Schmierspalt zum Aufbau des hydrodynamischen Schmierfilms. Die
Kammern des Festschmierrings haben seitliche öffnungen in Richtung Laufbuchse. Bei steigender Drehzahl
fließt das Schmiermittel direkt in Richtung Laufbuchsenmitte. Bei höheren Drehzahlen übernimmt der
Abstreifklotz die Schmiermittelversorgung des Lagers. Der schwimmend auf dem Festschmierring gleitende
Klotz leitet das durch Ahäsion am Umfang des Festschmierrings geförderte öl durch die komisch
zulaufende Flanke auf die Laufbuchse.
Durch die vertikal bewegliche Anordnung des Abstreifklotzes besteht der damit weiter erzielte Vorteil
darin, daß die Menge des abgestreiften Schmiermittels unabhängig von dessen Temperaturschwankungen
verursachten Viskositätsänderung annähernd konstant bleibt, da sich beispielsweise bei fallender Viskosität
durch erhöhte Temperatur — d. h. verminderter Schmiermittel-Förderung — ein geringer Spalt zwischen
Abstreifklotz und Festschmierring einstellt, wodurch der prozentuale Anteil der abgestreiften
Schmiermittelmenge zur geförderten wächst *s
Eine besonders wirtschaftlich herstellbare Auisführungsform
des Festschmierringes ist Gegenstand der Ansprüche 4 und 5.
Ein Ausführuiigsbeispiel des Gleitlagers mit eimern
erfindungsgemäßen Festschmierring wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt
F i g. 1 ein Gleitlager mit einem erfindungsgemißcn Festschmierring in axonometrischer Darstellung mit
herausgeschnittenem Segment,
Fig.2 einen Festschmierring anderer Ausführung teilgebrochen und axonometrisch dargestellt mit Abstreifklotz.
Eine ein Lagergehäuse 1 mit Außendichtungen ti» und
Laufbuchse 13 durchdringende Welle 2 trägt zwischen der Außendichtung IS und der Laufbuchse 13
angeordnet einen mit ihr fest verbundenen Festschinierring 3. Der Festschmierring weist allseitig geschlossene
Hohlräume 37 auf, die zur Mantelfläche 14 der Laufbuchse hin mit öleintrittsöffnungen 341 versehen
sind und konzentrisch zur Wellenachse getragen μ werden. Die Kammern werden gebildet durch den
Ringraum 31, der durch Querstege 39 unterteilt ist. Die öleintritts- und Austrittsöffiiungen 341 liegen in der
Seitenwand 34, also der Seitenwand 33 in der Ebene des Stützsteges 32 parallel gegenüber. Sie sind so angeordnet,
daß ihr Abstand zu jeweils zwei Querstegen 39 oder begrenzenden Kanunerwänden in Umfangsrichtung
gleich ist Die Kammerwand 34 setzt sich in einen zur Welle 2 gerichteten, den Boden 36 der Kammern 37 um
ein weniges überragenden und Ober der äußeren Mantelfläche 14 der Laufbuchse 13 umlaufenden
Tropfrand 343 fort, welcher durch eine Vielzahl radialer Einschnitte 344 unterbrochen ist Im Scheitelpunkt 12
des Lagergehäuses 1 befindet sich, vertikal ausweichbar geführt, ein mit seiner Gleitfläche 41 auf dem
Außenmantel 35 des Festschmierringes 3 schwimmender Abstreiferklotz 4. Seine Gleitfläche 41 hat die Form
eines gleichschenkligen Dreiecks, schließt einen Winkel von mindestens 30° ein und weist mit der Spitze 42 in
Achsrichtung der Welle 2 zur Laufbuchse 13.
Aus Gründen einer wirtschaftlicheren Fertigung des Festschmierringes kann dessen Querschnitt entsprechend
Fig.2 gebildet werden und sich min einem
waagerechten Schenkel 52 auf der Welle 2 zwischen einer Außendichtung 15 und der Laufbuchse abstützen.
In den durch die horizontalen Schenkel 56 radial begrenzten Ringraum 51 sind vorzugsweise aus einem
flexiblen Kunststoff, beispielsweise im Spritzgußverfahren, hergestellte Profilsegmente 58 eingesetzt und durch
Kleben untereinander und mit dem Festschmierring 50 verbunden.
Wie in F i g. 2 verdeutlicht bilden die Profilsegmente
38 durch Querstege 59 voneinander getrennte und bis auf jeweils der offenen Seite des Ringraumes 51 des
Festschmierringes 50 zugekehrte öleintrittsöffnungen 541 geschlossene Kammern 57. Auf der den öleintrittsöffnungen
541 gegenüberliegenden Seitenwand 53 jeder Kammer 57 ist eine Dehnungsfalte 531 angeordnet,
weiche eine Anpassung des Profilsegmentes 58 an den jeweiligen, vom Durchmesser des Ringraumes 51 des
Festschmierringes 50 bestimmten Krümmungsradius und gleichzeitig eine Änderung der Länge der
Kammern 57 auf eines ganzzahligen Bruchteil des Umfanges des Ringraumes 51 ermöglicht Ein dem
Tropfrand 343 in F i g. 1 entsprechender Tropfrand 543 ist mit dessen Ausführungsmerkmalen dem Profilsegment
58 zugeordnet und steht über den unteren Schenkel 56 vor.
Die Arbeitsweise des Schmierringes ist folgende:
Der mit der Welle 2 verbundene Festschmierring Festschmierring 3 taucht mit einem Teil seines unter der
Welle 2 befindlichen Umfanges in einen im Unterteil des Lagergehäuses untergebrachten ölvorrat in der Weise
ein, daß das öl über die jeweils unterhalb des ölspiegels
liegenden seitlichen ölöffnungen 341 in die Kammern
37 einströmt Unter Verfolgung des Bewegungsablaufes einer am unteren Scheitelpunkt ihrer Umlaufbahn um
die Welle 2 befindlichen Kammer 37 taucht diese bei fortschreitender Drehbewegung der Welle aus dem
ölvorrat aus. Durch die zunehmende Neigung der Kammer 37 sammelt sich das in ihr befindliche
ölvolumen mehr und mehr in dem im Verhältnis zur öffnung 341 nachlaufenden Kammerteil, vobei ein Teil
des ölvolumens infolge des gegenüber der Kammer 37 geringeren Aufnahmevolumens dieses Kammerteiles
durch die öffnung 341 zurückfließt Das restliche — etwa ein Drittel der ursprünglichen Fiillmenge — in der
bei ihrem Durchgang durch die horizontale Mittenschnittebene der Welle 2 um 90" geneigten Kammer 37
befindliche öl beginnt nun, verursacht durch die Neigung der Kammer 37 nach einem Drehwinkel der
Welle 2 von ca. 110° durch die ölaustrittsöffnung 341
abzufließen, welcher Vorgang bei Erreichen des oberen Scheitelpunktes der Umlaufbahn der Kammer 37
abgeschlossen ist Das öl läuft unter Adhäsion an der Seitenwand 34 dem unter der öffnung 341 liegenden
Teil des mit Einschnitten 344 zur Verhinderung des Rück'aufes von öl in den ölvorrat versehenen
Tropfrandes 343 zu, gelangt von diesem auf die äubere
Mantelfläche 14 der oberen Hälfte der Laufbuchse 13 und wird durch deren bekannte Ausbildung als in
Leitkanäle mündende Rinne den in der Tragfläche der Laufbuchse 13 befindlichen öltaschen 131 zugeleitet
Dieser Vorgang spielt sich bei langsamer Drehzahl ab, bei der eine Förderung von Öl am Umfang 50 des
Festschmierringes meist noch nicht möglich ist Bei is höherer Drehzahl werden die Kammern 57 durch die
Fliehkraft teilweise geleert Jetzt setzt jedoch die ölförderung durch Adhäsion des Öles beim Eintauchen
des Festschmierringes 3 in den ölvorrat an dessen Außenmantel 35 ein, wird dort durch den Abstreiferklotz
4 am oberen Scheitelpunkt 12 des Lagergehäuses 1 abgestreift und über die Seitenwand 34 und den
Tropfrand 343 ebenfalls den öltaschen 131 zugeleitet. Bei hoher Umlaufgeschwindigkeit der Welle 2 übernimmt
die letztgenannte ölmenge die alleinige Schmierung des Gleitlagers, da eine Füllung der Kammern 37
infolge der Kürze ihrer Durchlaufzeit durch den ölvorrat nicht mehr stattfindet Durch den glatten
Schenkel 56 und die ebene Seitenwand 34 bzw. 54 werden bei höheren Drehzahlen Ventilationsverluste
weitgehend vermieden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel,
insbesondere für Schiffsantriebswellen, mit Seitenwänden,
von denen eine sich auf der Welle abstützt und die andere über ein Ende der Laufbuchse des
Gleitlagers überkragt, und durch Querstege zwischen den Seitenwänden gebildeten Kammern mit
einer öffnung für den Eintritt des Schmiermittels sowie einem im Bereich seines zylindrischen
Außenmantels angeordneten Schmiennittelabstreifer, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Kammer (37) bis auf die in an sich bekannter Weise in der die Laufbuchse übergreifenden Seitenwand
(34) angeordneten Schmiermitteleintrittsöffnungen (341) als allseitig geschlossener Hohlraum ausgebildet
ist und der Schmiermittelabstreif er aus einem auf dem Außenmantel (35) des Fesischmierringes (SO)
mit seinem Eigengewicht frei aufliegender, schwimmend gleitender Abstreifklotz (4) mit im wesentlichen
planer Gleitfläche (41) und mit zur Achsrichtung der Welle (2) geneigt angeordneten Abstreifflanken
(43) besteht, wobei letztere einen Winkel von mindestens 30 Grad einschließen, dessen
Scheitel (42) zur Laufbuchse (13) weist.
2. Festschmierring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Seitenwand (34) über den
Boden (36) der Kammer (37) der Welle (2) hin einen umlaufenden Tropfrand (343) bildend, vorsteht
3. Festschmierring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfrand (343)
durch radiale Einschnitte (344) unterbrochen ist
4. Festschmierring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zur Laufbuchse hin
offenen von horizontalen Schenkeln (56) radial begrenzten Ringraum (51) aufweist in welchen von
der offenen Seite her Kammern (57) bildende Profilsegmente (58) aus Kunststoff, vorzugsweise
einem flexiblen Thermoplast, eingesetzt oder eingesprengt sind.
5. Festschmierring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilsegmente (58) an der
der Seitenwand (53) des Ringraumes (51) anliegenden Seite mit einer Dehnungsfalte (531) versehen
sind und die gegenüberliegende, Durchbräche (541) in Form von Unterbrechungen aufweisende Seitenwand
(54), den inneren horizontalen Schenkel (56) des Festschmierringes zur Welle hin einen Tropfrand
(543) bildend, überragt.
Priority Applications (2)
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DE2542947A DE2542947C3 (de) | 1975-09-26 | 1975-09-26 | Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel |
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DE2542947A DE2542947C3 (de) | 1975-09-26 | 1975-09-26 | Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel |
Publications (3)
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DE2542947A1 DE2542947A1 (de) | 1977-03-31 |
DE2542947B2 DE2542947B2 (de) | 1978-09-21 |
DE2542947C3 true DE2542947C3 (de) | 1979-05-17 |
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ID=5957507
Family Applications (1)
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DE2542947A Expired DE2542947C3 (de) | 1975-09-26 | 1975-09-26 | Als Hohlring ausgebildeter Festschmierring zur Versorgung eines Gleitlagers mit Schmiermittel |
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DE (1) | DE2542947C3 (de) |
GB (1) | GB1564826A (de) |
Cited By (1)
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DE19546974A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Renk Ag | Radialgleitlager |
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---|---|---|---|---|
US4591024A (en) * | 1984-03-19 | 1986-05-27 | Dresser Industries, Inc. | Lube oil ring pump |
DE10100470B4 (de) * | 2001-01-08 | 2008-02-28 | A. Friedr. Flender Ag | Vorrichtung zur Versorgung eines Gleitlagers mit Öl |
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1975
- 1975-09-26 DE DE2542947A patent/DE2542947C3/de not_active Expired
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1976
- 1976-09-23 GB GB39498/76A patent/GB1564826A/en not_active Expired
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DE19546974A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Renk Ag | Radialgleitlager |
DE19546974B4 (de) * | 1995-12-15 | 2011-08-11 | Renk AG, 86159 | Radialgleitlager |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1564826A (en) | 1980-04-16 |
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