DE2644859A1 - Plain bearing with hydrodynamic pumping action - has grooves in one or both mating faces and saw-tooth edges to prevent flow along groove edges - Google Patents

Abstract

The plain bearing has grooves machines in one or both mating faces, giving a hydrodynamic pumping action towards a throttle surface. Some grooves are oblique to the movement direction in one direction to give hydrodynamic efficiency in one direction, and others to do so in the opposite direction. Along the edge (21, 26) of the operative grooves towards the movement direction, for motions (20, 25) are provided to prevent flow of the bearing fluid along this edge, typically in the form of a sawtooth edge, or alternatively of chamfered or radiused sections of the edge.

Description

Gleitlagerbearings

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager mit in einer oder in beiden. der zusammenwirkenden Gleitflächen eingearbeiteten, gegen eine Drosselfläche hydrodynamisch pumpenden Rillen, von denen die einen Rillen zwecks hydrodynamischer Wirksamkeit in der einen Gleitrichtung und die anderen Rillen zwecks hydrodynamischer Wirksamkeit in der dieser entgegengesetzten Gleitrichtung schräg zur Gleitrichtung gerichtet sind.The present invention relates to a plain bearing with in one or in both. of the interacting sliding surfaces incorporated, against a throttle surface hydrodynamically pumping grooves, one of which is grooves for the purpose of hydrodynamic Effectiveness in one sliding direction and the other grooves for the purpose of hydrodynamic Effectiveness in the opposite sliding direction obliquely to the sliding direction are directed.

Es ist ein Gleitlager der angegebenen Gattung vorgeschlagen worden, bei dem die tragfähigkeitsmäßig schädliche Rückströmung des hydrodynamischen Strömungsmittels in den bei der vorliegenden Gleitrichtung nicht zur Drosselfläche pumpenden, also nicht-wirksamen Rillen an ihren der Drosselfläche zugewandten Mündungsenden durch das vorbeiströmende Strömungsmittel der benachbarten wirksamen Rillen gehindert wird (DT-PA P 26 12 252.1). Dieses vorgeschlagene Gleitlager hat den Nachteil, daß die Rückströmung nur an den am Rand der Drosselfläche liegenden Mündungsenden der nicht-wirksamen-Rillen gehindert ist, so daß, vor allem bei relativ langen Rillen, noch eine schädliche Rückströmung an den den Mündungsöffnungen gegenüberliegenden Einströmenden dieser Rillen möglich ist.A plain bearing of the specified type has been proposed, in which the backflow of the hydrodynamic fluid, which is damaging to the load-bearing capacity in those not pumping to the throttle surface in the present sliding direction, that is ineffective grooves at their mouth ends facing the throttle surface the flowing by fluid of the adjacent effective grooves is prevented becomes (DT-PA P 26 12 252.1). This proposed plain bearing has the disadvantage that the return flow only to the mouth ends of the ineffective grooves is prevented, so that, especially with relatively long grooves, nor a harmful backflow at the opposite of the mouth openings Inflow of these grooves is possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Gleitlager der angegebenen Art zu schaffen, bei dem die schädliche Rückströmung des hydrodynamischen Strömungsmittels der bei der vorliegenden Gleitrichtung nicht zur Drosselfläche pumpenden, also nicht-wirksamen Rillen auf der gesamten Länge dieser Rillen gehindert ist.The object of the present invention is to provide an improved plain bearing to create the specified type, in which the harmful backflow of the hydrodynamic In the present sliding direction, the fluid does not lead to the throttle area hindered pumping, so ineffective grooves over the entire length of these grooves is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entlang der der betreffenden Gleitrichtung zugewandten Kante der wirksamen Rillen die Strömung des hydrodynamischen Strömungsmittels antlang dieser Kante hindernde Mittal vorgeschen sind.This object is achieved in that along the the edge of the effective grooves facing the relevant sliding direction, the flow of the hydrodynamic fluid along this edge obstructing Mittal are.

Beim Gleiten der zusammenwirkenden Gleitflächen in der einen Gleitrichtung wird das hydrodynamische Strömungsmittel an der der Gleitrichtung abgewandten Kante der wirdsamen Rillen gestaut und zur Drosselfläche hydrodynamisch hingepumpt. so daß ein tragfähiger Schmierfilm zwischen den zusammenwirkenden Gleitflächen im Bereich der Drosselfläche erzeugt wird. Heim Gleiten in der entgegengesetzten Gleitrichtung wird die gegenüberliegende Kante dieser jetzt nicht-wirksamen Rillen angeströmt, welche mit die Strömung entlang dieser Kante hindernden Mitteln versehen ist, so daß eine schädliche Rückströmung des Strömungsmittels in diesen Rillen (von der Drosselfläche weg) gehindert ist.When sliding the interacting sliding surfaces in one sliding direction becomes the hydrodynamic fluid at the edge facing away from the sliding direction the seed grooves are dammed up and hydrodynamically pumped to the throttle surface. so that a stable lubricating film between the interacting sliding surfaces in the area the throttle area is generated. Home sliding in the opposite sliding direction the opposite edge of these now ineffective grooves is flown against, which is provided with means preventing the flow along this edge, see above that a harmful backflow of the fluid in these grooves (from the Throttle area away) is prevented.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete sägezahnförmige Kante der Rillen gegeben.According to a special feature of the invention, the means are through given an at least partially arranged sawtooth-shaped edge of the grooves.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete Anschrägung der Kante der Rillen gegeben.According to another feature of the invention, the means are by a Given at least partially arranged bevel of the edge of the grooves.

Nach einem weiteren anderen Merkmal sind die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete Rundung der Kante der Rillen gegeben.According to another other characteristic, the means are by at least one Rounding of the edge of the grooves arranged in sections.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert, Es zeigen Fig.1 einen teilweisen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gleitlager, Fig.2 eine Draufsicht entlang der Linie A - A in Figur 1 auf die untere mit Rillen versehene Gleitfläche,und Fig.3 eine schematische Ansicht auf die mit Rillen versehene Gleitfläche eines abgeänderten erfindungsgemäßen Gleitlagers Mit 1 ist in Figur 1 eine rotierende Welle bezeichnet, welche mit ihrer obenen axialen Gleitfläche 2 auf der unteren ebenen Gleitfläche 3 der Stützscheibe 4 abgestützt ist. In der unteren Gleitfläche 3 sind, wie in Figur 2 deutlich zu schen. die Rillen 5,6,7.8 am Umfang, ZU Beispiel im Energ4eatrahi8chmeízverfahre eingearbeitet.Details of the invention are explained below with the aid of exemplary embodiments explained with the accompanying drawings, FIG. 1 shows a partial cross section by a sliding bearing according to the invention, Figure 2 is a plan view along the line A - A in Figure 1 on the lower grooved sliding surface, and Figure 3 a schematic view of the grooved sliding surface of a modified one plain bearing according to the invention With 1 in Figure 1 is a rotating Shaft referred to, which with its upper axial sliding surface 2 on the lower flat sliding surface 3 of the support disc 4 is supported. In the lower sliding surface 3, as shown in FIG. 2, can be clearly seen. the grooves 5,6,7.8 on the circumference, TO example incorporated in the Energ4eatrahi8chmeízverfahre.

Bei mit dem Pfeil 9 gegebener Drehrichtung der Welle 1 sind die Rillen 7, hydrodynamisch wirksam und pumpen das Strömungsmittel.When the direction of rotation of the shaft 1 is indicated by the arrow 9, the grooves are 7, hydrodynamically effective and pump the fluid.

welches flüssig oder gasförmig sein kann. von ihren mit dem strömungsmittelbevorrateten Raum 10 kommunizieren den Einströmenden radial nach außen gegen die ringförmige Drosselfläche 11. Anschließend pumpen die dahintergeschalteten Rillen 6 das Strömungsmittel radial nach außen gegen die Drosselfläche 12.which can be liquid or gaseous. of yours with the fluid stored Space 10 communicate the inflowing radially outward against the annular Throttle area 11. Subsequently, the grooves 6 connected downstream pump the fluid radially outwards against the throttle surface 12.

Bei entgegen dem Pfeil 9 gerichteter Drehrichtung der Welle 1 werden die Rillen 5 und 8 hydrodynamisch wirksam und pumpen analog zum vorherbeschriebenen Fall das Strömungsmittel radial gegen die Drosselfläche 11 bzw. Drosselfläche 12.When the direction of rotation of the shaft 1 is directed against the arrow 9 the grooves 5 and 8 are hydrodynamically effective and pump analogously to the previously described If the fluid flows radially against the throttle area 11 or throttle area 12.

Bei jeder der beiden Drehrichtungen wird also ein tragfähiger hydrodynamischer Strömungsmittelfilm im Bereich der Drosslflächen 11, 12 zwischen den Gleitflächen 2 und 3 aufgebaut.With each of the two directions of rotation there is a more stable hydrodynamic one Fluid film in the area of the throttle surfaces 11, 12 between the sliding surfaces 2 and 3 built.

Die bei Drehrichtung in Richtung des Pfeiles 9 nicht-wirksamen Rillen 5 und 8 werden vom Strömungsmittel gegen die sägezahnförmige Kante 13 angeströmt, so daß eine radial nach innen gerichtete Rückströmung des Strömungsmittels in diesen Rillen 5,8 wegen der sägezahnförmigen Ausbildung dieser Kante 13 gehindert ist. Bei Drehrichtung entgegen dem Pfeil 9 werden die Rillen 6 und 7 vom Strömungsmittel gegen die sägezahnförmige Kante 14 angeströmt, so daß wiederum eine radial nach innen gerichtete Rückströmung in den bei dieser Drehrichtung nicht-wirksamen Rillen 6,7 gehindert ist.The ineffective grooves when rotating in the direction of arrow 9 5 and 8 are flowed by the fluid against the sawtooth-shaped edge 13, so that a radially inwardly directed backflow of the fluid in these Grooves 5.8 because of the sawtooth-shaped design of this edge 13 is prevented. When the direction of rotation is opposite to the arrow 9, the grooves 6 and 7 are from the fluid against the sawtooth-shaped edge 14, so that again a radially inwardly directed backflow in the grooves that are not effective in this direction of rotation 6.7 is prevented.

In Figur 3 ist die Gleitfläche 15 eines abgeänderten erfindungsgemäßen Gleitlagers zu sehen, bei dem die Rille 56 derart schräg angeordnet ist, daß sie für die mit Pfeil 17 angedeutete lineare Gleitrichtung der mit der Gleitfläche 15 zusammenwirkenden Gleitfläche (nicht gezeigt) hydrodynamisch wirksam ist, das heißt das Strömungsmittel wird durch die Kante 27 der Rille 16 vom Einströmende 18 gegen die Drosselfläche 23 gepumpt. Die bei dieser Gleitrichtung nicht wirksame, entgegengesetzt schräg gerichtete Rille 19 wird vom Strömungemittel an der mit abschnittsweise angeordneten Anschrägungen 20 versehenen Kante 21 nicht, oder nur wenig abgelankt oder gestaut, so daß diese Kante 21 das Strömungsmittel zumindest nur unvollständig von der Drosselfläche 23 weg zur Einströmöffnung 22 fließen läßt. Übrigens dienen die Seitenwände 24 der Abschrägungen 20 in vorteilhafter Weise zum Leiten und Führen des Strömungsmittels in Bei entgegengesetzt dem Pfeil 17 gerichteter Gleitrichtung der zusammenwirkenden Gleitfläche (nicht gezeigt) wird die entgegengesetzt schräg gerichtete Rille 19 der Gleitfläche 15 analog zum vorher beschriebenen Fall wirksam. Durch ihre vom Strömungsmittel angeströmte Kante 28 wird dieses also vom Einströmende 22 gegen die Drosselfläche 23 gepumpt. Dabei wird eine Rückströmung des Strömungsmittels in der nicht-wirksamen Rille 16 durch die mit Anschrägungen 25 versehene Kante 26 gehindert.In Figure 3, the sliding surface 15 is a modified one according to the invention To see slide bearing, in which the groove 56 is arranged obliquely that they for the linear sliding direction indicated by arrow 17 of that with sliding surface 15 cooperating sliding surface (not shown) is hydrodynamically effective, that is the fluid is opposed by the edge 27 of the groove 16 from the inflow end 18 the Throttle area 23 is pumped. Not with this sliding direction effective, oppositely inclined groove 19 is from the flow means the edge 21, which is provided with bevels 20 arranged in sections, does not, or only slightly deflected or jammed, so that this edge 21 is the fluid at least only incompletely away from the throttle surface 23 to the inflow opening 22 lets flow. Incidentally, the side walls 24 of the bevels 20 serve in an advantageous manner Way of directing and guiding the fluid in at opposite to the arrow 17 directed sliding direction of the cooperating sliding surface (not shown) the opposite obliquely directed groove 19 of the sliding surface 15 analogous to the previous one described case effective. Through their edge 28 against which the fluid flows this is therefore pumped from the inflow end 22 against the throttle surface 23. It will a backflow of the fluid in the inoperative groove 16 through the edge 26 provided with bevels 25 prevented.

Die Erfindung kann selbstverständlich im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden. Zum Beispiel können anstelle von Abschrägungen auch Rundungen entlang der der wirksamen Gleitrichtung zugewand ten Kante der Rillen auch abschnittsweise eingearbeitet sein.The invention can of course within the scope of the inventive concept be modified. For example, curves can also be used instead of bevels along the edge of the grooves facing the effective sliding direction, also in sections be incorporated.

Claims (4)

Patentansprüche 1. Gleitlager mit in einer oder in beiden der zusammenwirkenden Gleitflächen eingearbeiteten, gegen eine Drosselfläche hydrodynamisch pumpenden Rillen, von denen die: einen Rillen zwecks hydrodynamischer Wirksamkeit in der einen Gleitrichtung und die anderen Rillen zwecke hydrodynamischer Wirksamkeit in der dieser entgegengesetzten Gleitrichtung schräg zur Gleitrichtung geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der der betreffenden Gleitrichtung zugewandten Kante (13,14,21,26) der wirksamen Rillen die Strömung des hydrodynamischen Strömungsmittels entlang dieser Kante hindernde Mittel (20,25) vorgeschen sind. Claims 1. Plain bearings with in one or in both of the cooperating Integrated sliding surfaces, pumping hydrodynamically against a throttle surface Grooves, of which: one groove for hydrodynamic effectiveness in one Slip direction and the other grooves for hydrodynamic effectiveness in the this opposite sliding direction are inclined obliquely to the sliding direction, thereby characterized in that along the edge facing the relevant sliding direction (13,14,21,26) of the effective grooves the flow of the hydrodynamic fluid preventing means (20, 25) are provided along this edge. 2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete sägezahnförmige Kante (13,14) der Rillen (5,6,7,8) gegeben sind.2. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the means by an at least partially arranged sawtooth-shaped edge (13, 14) of the Grooves (5,6,7,8) are given. 3. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete Anschrägung (20,25) der Kante (21,26) der Rillen (16,19) gegeben sind.3. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the means by a bevel (20, 25) of the edge (21, 26) arranged at least in sections the grooves (16,19) are given. 4. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch eine zumindest abschnittsweise angeordnete Rundung der Kante der Rillen gegeben sind.4. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the means given by an at least partially arranged rounding of the edge of the grooves are.