DE673141C - Gleitlager - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
17. MÄRZ 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47b GRUPPE 9

Riooiif Xllftfb

John Henry Onions und Peter Warborn Thornhill in Leamington Spa, Warwickshire, England,

sind als Erfinder benannt worden.

The Ribbesford Company Limited in London
Gleitlager

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. August Γ937 ab
Tag der Bekanntmachung:'über die Erteilung des Patents: 23. Februar 1939

Die Erfindung hat ein geradliniges Gleitlager zum Gegenstand, das zwischen zueinander gleitenden Flächen verwendet werden kann, die in einer Richtung quer zu ihrer Bewegungsrichtung gekrümmt sind. Solche Lager können beispielsweise an Stoßdämpfer- «· streben für Flugzeuge zwischen den einzelnen ineinandergeschobenen Teleskoprohren benutzt werden.

Die Erfindung besteht darin, daß das Lager aus einer Mehrzahl von Spiralfedern besteht, die parallel zueinander und quer zur Bewegungsrichtung der sich gegeneinander bewegenden Flächen angeordnet sind, und daß die einzelnen Federn von einem Käfig, der sich frei mit den Federn bewegen kann, zusammengehalten werden.

Weiter werden gemäß der Erfindung die Spiralfedern, die gcge5enenfalls dicht aufgewunden sein können, in einer oder mehreren ringförmigen Gruppen angeordnet. Das die Federn in ihrer Stellung haltende Glied, ein Käfig oder ein Spreizglied, besteht zweckmäßig aus einer Büchse, die mit einer Mehrzahl von Schlitzen versehen ist, in denen die Federn eingelegt sind. Diese Schlitze können dabei ebenfalls in einer oder mehreren Gruppen angeordnet sein. Außerdem ist es auch möglich, daß jeder Schlitz der Hülse eine Mehrzahl von Federn nebeneinanderliegend aufnimmt. Unter Umständen ist es angebracht, die Schlitze einer jeden kreisförmigen Reihe gegeneinander zu versetzen. Zur Begrenzung der Bewegung des Käfigs oder des Spreizelementes werden Anschläge an den sich zueinander bewegenden Flächen vorgesehen. Dabei können die Federn zwischen den Enden der Hülse und den Anschlägen eingelegt werden. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Käfig oder das Spreizelement eine Reihe von Drähten auf, auf welche die Spiralfedern aufgewunden sind und die von einer ein Gerüst bildenden Hülse getragen werden.

073141

Bei einem Stoßfänger für Flugzeuge wird die Erfindung zweckmäßigerweise in folgender Form angewendet. Der Stoßdämpfer besteht meist aus einem zylindrischen Rohr, einem darin gleitenden Kolben, einem auf den Kolben innerhalb des Zylinderrohrs wirkenden elastischen Glied zur Aufnahme der Stöße und einem Dämpfungsmittel zur Steuerung der Schwingung des Kolbens. Gemäß ίο der Erfindung wird nun ein Lager zwischen dem Zylinderrohr und dem Kolben eingesetzt.

Es ist an sich bekannt, zwischen den inneren und äußeren Laufflächen von umlaufenden Wälzlagern Federn einzulegen. Weiterhin ist es bei einer Kolbenmaschine bekanntgeworden, den Ventilteller eines Ringventils unter Verwendung einer ringförmigen Feder so zu lagern, daß der Ventilteller richtig geführt wird.

Diese bekannten Vorrichtungen lassen sich jedoch nicht ohne weiteres im Sinne der Erfindung verwenden. Es müssen vielmehr grundsätzliche Neuerungen hinzukommen, die Gegenstand der Erfindung sind.

In den Abbildungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargelegt.

Fig. ι ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer ölpneumatischen Stoßstrebe zum Gebrauch bei Flugzeugen, die ein erfindungsgemäßes Lager enthält.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht eines in Fig. ι gezeigten Strebenteils, teilweise weggebrochen. ■

Fig. 3 stellt im Grundriß eine weitere Ausführiingsform des Lagers dar mit am Umfange verteilten Spiralfedern, die in den an den Wänden der Rohre gebildeten längs gerichteten Rippen angeordnet sind, wobei die rechte und linke Seite der Figur leicht voneinander abweichende Anordnungen zeigen. Fig. 4 ist eine Seitenansicht nach der Linie IV-IV der Fig. 3, und

Fig. 5 und 6 veranschaulichen ebenfalls im Seitenriß weitere Ausführungsarten der Erfindung.

In Fig. ι und 2 ist das Zylinderrohr 1 einer ölpneumatischen Strebe und das Tauchkolbenrohr 2 veranschaulicht. In dem Tauchkolbenrohr 2 ist verdichtete Luft und in dem Zylinderrohr 1 Flüssigkeit enthalten; die Luft und die Flüssigkeit Averden durch einen in dem Tauchkolbenrohr schwimmenden Kolben getrennt, und die Bewegungen der Strebe werden durch Vorbeiströmen der Flüssigkeit durch die Steuerungsöffnungen in der Stirn 3 des Tauchkolbens gedämpft.

Der äußere Durchmesser des Tauchkolben-

rohrs 2 ist entsprechend kleiner als der innere Durchmesserdes Zylinderrohrs 1, um einen schmalen ringförmigen Raum 4 zu lassen.

In diesen Raum ist eine Hülse 5 eingepaßt, die am l'mfange mit vier Reihen von Schlitzen (v ausgebildet ist; jede der Reihen enthält vier Schlitze, von denen jede sich um etwas weniger als 90⁰ erstreckt: diese Schlitze werden durch schmale Streifen 7 aus Hülsenmaterial voneinander getrennt.

Die Schlitze jeder Reihe sind am Umfange mit einem Winkel von 45⁰ in bezug auf die nächst anliegende Reihe versetzt, so daß die Schütze mehrerer Reihen gestaffelt sind.

Die geschlitzte Hülse 5 bildet einen Käfig für die Spiralfedern 8, von denen mehrere, beispielsweise vier, Seite bei Seite in jedem Schlitz angeordnet sind. Die Federn sind in keiner Weise gesichert, sondern werden einfach in den Schlitzen untergebracht und durch die Wände der Rohre 1 und 2, mit denen sie· in Eingriff kommen, an ihrem Platze gehalten. Selbstverständlich können die Schlitze nur je eine Feder oder gewünschtenfalls jede beliebige Anzahl von Federn erhalten.'

Eine an dem Ende des Zylinderrohrs 1 -aufgeschraubte Muttern hält einen Anschlagring 12 in Stellung, gegen den der Käfig 5 anstößt, wenn die Strebe vollkommen ausgestreckt ist. Eine das Tauchkolbenrohr umgebende Hülse 13 stößt ebenfalls gegen den Käfig, und zwar an dem anderen Ende, so daß die Hülse und der Käfig zusammen ein Spreizelement bilden, um die Ausdehnung der Strebe zu begrenzen.

Die Federn S werden aus quadratischem Draht hergestellt und dicht aufgewunden, so daß jede Feder ihrer ganzen Länge nach einen im wesentlichen fortlaufenden Linienkontakt mit beiden Oberflächen, mit denen sie in Eingriff kommt, bildet. Die Federn können wahlweise einen /^-Querschnitt haben, wobei sich die flache Fläche des Drahtes außen an der Spirale befindet; es kann aber auch Runddraht verwendet werden, obgleich natürlich mit Runddraht ein weniger wirksamer Kontakt mit der Oberfläche des Rohres erzielt wird.

Fig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Aus · führungsform der Erfindung, in welcher die Federn nicht mit einem Käfig vereinigt sind, no

Das Zylinderrohr 1 und das Tauchkolbenrohrs werden jedes mit Längsrippen gebildet, die das Anbringen der Federn am Umfange ermöglichen und keine Mittel enthalten, um " die letzteren in axialer Richtung unterzubringen, mit Ausnahme der äußersten Stellungen der Strebe an jedem Ende ihres Hubes, wenn sie durch Anschläge in Eingriff kommen.

In Fig. 3 zeigen die linke und die rechte Hälfte leicht abweichende Anordnungen. Bei der rechten Hälfte der Fig. 3 werden die

Rippen 14, beispielsweise vier, alle außen ar dem Tauchkolbenrohr gebildet, während diese Rippen sich in der linken Hälfte der Fig. 3 wahlweise an dem Tauchkolbenrohr und an dem Zylinderrohr befinden; vier Rippen 14 sind am Umfange des Tauchkolbenrohres und vier Rippen 15 um die innere Oberfläche de Zylinderrohres angeordnet. In der in der linken Hälfte dieser Figur gezeigten Anordnung wird das Lager der gegenseitigen Verdrehung des Tauchkolbenrohres und des Zylinderrohres Widerstand leisten.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, die ein aus vier Federreihen bestehendes Lager veranschaulicht. Diese Figur zeigt die vom Lager eingenommene Stellung bei den äußersten Stellungen der Strebe, wobei sich die Federn zwischen einem Anschlag 16 auf dem Zylinderao rohr und einem Anschlag 17 am Tauchkolbenrohr befinden. Wenn die Strebe ihre äußerste Stellung verläßt, ziehen sich die Federn 8 von den Anschlägen 16, 17 zurück, und in der anderen äußersten Stellung der Strebe begegnen sie einem Anschlag iS an dem Zylinderrohr und einem entsprechenden nicht gezeigten Anschlag auf dem Tauchkolbenrohr.

Jedes Bestreben der Federn, sich von ihrer

eigentlichen Stellung in die Ouerschnittsebene der Strebe infolge Rutschens zu verschieben, wird daher berichtigt, wann immer die Strebe das Endei ihres Hubes erreicht.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsart des Lagers weist einen Käfig 5 auf, der denjenigen in Fig. 1 und 2 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß nur zwei kreisförmige Reihen von Schlitzen gezeigt werden. Zwischen jedem Ende des Käfigs und einem geeigneten Anschlag 21 oder 22 ist eine schwache Feder 23 angeordnet, die jede Möglichkeit des Einklemmens des Käfigs gegen den einen oder anderen seiner Endanschläge infolge Gleitens der Federn oder irgendeines andern Grundes verhindert: Eine [Mehrzahl von schwachen Federn, die zwischen jedem Ende des Käfigs und den Anschlägen wirken, können an Stelle der einzelnen Federn von größerem Durchmesser benutzt werden.

Fig. 6 zeigt ein mit Käfig von verschiedener Bauart ausgerüstetes Lager. In dieser Anordnung besitzt der Käfig 24 einen mit weiten Schlitzen25 versehenen Metallrahmen, und die Rollfedern S sind auf die Drähte 26 aufgeschraubt, - die an die längs gerichteten Elemente 2~j des Käfigs gesichert sind. Der Käfig könnte einfach aus Federn tragenden Drähten gebaut sein, wobei die Drähte an die Jungs gerichteten Streifen zwecks Regelung ihres Abstandes gesichert sind. Die Drähte sind von geringerem Durchmesser als der innere Durchmesser der Federn, so daß die letzteren frei rollen können. Sollten die Federn durch übermäßige Seitenbelastung der Streben in ovale Form verdreht werden, geben ihnen die Drähte 26 eine gewisse Unterstützung.

Die Erfindung läßt auch weitere Ausführungsformen zu. Z. B. könnte das Lager aus einer'einzelnen fortlaufenden Spiralfeder gebildet sein, die sich um den Umfang des inneren Rohres einer Strebe o. dgl. erstreckt, wobei die Enden der Federn sich aneinander anlehnen oder ineinander verschraubt sind. Eine einzelne Feder kann mehrere Male um das Rohr herum spiralförmig gewunden werden und wkd dennoch dieselbe Wirkung behalten.

Die Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Lagers ist sehr leicht zu verstehen. Die Elastizität der Federn ermöglicht ihnen. auf den Oberflächen, mit welchen sie zusammenwirken, zu rollen, etwa in der Art einer Mehrzahl von Ringen, und zwar eine jede in radialer Ebene in bezug auf die Strebenachse. Dabei wird die gewöhnliche Gleitwirkung durch eine Rolhvirkung ersetzt, Avodurch die verursachte Reibung erheblich vermindert und somit auch die Gefahr der Strebenverbiegung infolge der seitlichen Stöße verringert wird, wenn die auf sie wirkende Last sich nicht in der axialen Linie der Strebe befindet.

Im vorstehenden wurde das Lager lediglich in Verbindung mit der Stoßstrebe für Flugzeuge beschrieben. Selbstverständlich kann dieses Lager auch auf andere Gebiete Anwendung finden, von welchen einige nachstehend angeführt werden.

Es gibt einige Formen der Aufhängung von Kraftfahrzeugen, in welchen die Achse des Vorderrades durch eine Hülse getragen wird, die auf einer im wesentlichen senkrechten Welle gegen die Wirkung von Federn gleitbar ist. Das erfindungsgemäße Lager kann zwischen der Hülse und der Welle Verwendung finden.

Weiter kann die Erfindung bei Steuerstangen verwendet werden, die einen Stoß oder Zug von der Steuereinheit, z. B. Handhebel, auf eine Betätigungsvorrichtung übertragen. Solche Stangen sind häufig durch Hülsen unterstützt, die auf eine Aufhängung oder auf ein Gestell aufgesetzt werden, und das erfindungsgemäße Lager ist zur Verwendung in dieser Stellung geeignet.

Das Lager könnte auch nicht nur bei Stangen, Rohren u. dgl., sondern auch bei anderen zwischen gegenseitig gleitenden Flächen verwendet werden. Gewisse Bauarten von Metallflugzeugen sind aus Wellblech hergestellt. Das erfindungsgemäße Lager kann auch bei glcitbaren Luken und ähnlichen Elementen an

den in Frage kommenden Oberflächen verwendet werden. Eine aus Wellblech hergestellte Luke ähnlich demjenigen Material, woraus die Flugzeughaut gebildet ist, kann in Richtung der Wölbungen gleitbar sein; die das erfindungsgemäße Lager bildenden Federn sind zwischen der Luke und der Hauptbekleidung untergebracht, um eine Gleitbewegung zu erleichtern, ίο Selbstverständlich ist das Lager nach der Erfindung in erster Linie zum Gebrauch zwischen Oberflächen gedacht, die quer laufend zu der Richtung ihrer relativen Verschiebung gebogen sind.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Ein geradliniges Bewegungslager zur Benutzung zwischen zueinander gleitenden Flächen, die in einer Richtung quer zu ihrer Bewegungsrichtung gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus einer Mehrzahl von Spiralfedern besteht, die parallel zueinander und quer zur Bewegungsrichtung der sich gegeneinander bewegenden Flächen angeordnet sind, und daß die einzelnen Federn . von einem Käfig, der sich frei mit den Federn bewegen kanu, zusammengehalten werden.

2. Lager nach Anspruch 1 zum Ge"-brauch in Kolbenmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfedern in einer oder mehreren ringförmigen Gruppen angeordnet sind.

3. Lager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn dicht aufgewunden sind.

4, Lager nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig oder ein Spreizglied aus einei Büchse besteht, die mit einer Mehrzahl von Schlitzen versehen ist, in denen die Federn eingelegt sind, wobei die Schlitze in einer oder mehreren Gruppen angeordnet sein können.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz in der Hülse eine Mehrzahl von Federn nebeneinanderliegend enthält.

6. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze einer jeden kreisförmigen Reihe gegeneinander versetzt sind.

7. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge an den sich zueinander bewegenden Flächen zur Begrenzung der Bewegung des Käfigs oder des Spreizelementes vorgesehen sind.

8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Federn zwischen den Enden der Hülse und den Anschlägen angeordnet sind.

9. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig oder das Spreizelement eine Reihe von Drähten aufweist, auf welche die Spiralfedern aufgewunden sind und die von einer ein Gerüst bildenden Hülse getragen werden.

10. Ein Stoßdämpfer für Flugzeuge, bestehend aus einem zylindrischen Rohr, einem darin gleitenden Kolben, einem auf den Kolben innerhalb des Zylinderrohres wirkenden elastischen Glied zur Aufnahme der Stöße und einem Dämpfuiigsmittel zur Steuerung der Schwingung ■ des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager gemäß Anspruch 1 oder 2 zwischen dem Zylinderrohr und dem Kolben eingesetzt ist. *

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen