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Kreuzkopflagerung für Kolbenmaschinen Wie die Erfahrung zeigt, sind
Wälzlager, vor allem Rollenlager, welche nur geringe Schwenkbewegungen aus einer
Mittellage unter hoher Belastung ausführen, durch Reiboxydation gefährdet, weil
das Schmiermittel, besonders wenn mit Fett geschmiert wird, im Bereich des Abwälzweges
zwischen Rollen und Rollbahnen weggedrückt wird. Diese Erscheinung wird um so deutlicher,
je kleiner die Schwenkbewegung ist, je größer die Rollkörper im Verhältnis zum Rollenmittenkreis
sind und je höher die spezifische Belastung ist. Aus diesem Grunde bewähren sich
für diesen Zweck auch im allgemeinen Lager mit vielen kleinen Rollen. (Walzen oder
Nadeln) besser, weil bei kleinen Schwenkwinkeln die Wälzkörper eine größere Drehung
um ihre eigene Achse ausführen und infolgedessen auch eher frisches Schmiermittel
zwischen die Berührungsflächen von Wälzkörpern und Rollbahnen kommt. Bei der Kreuzkopflagerung
von Kolbenmaschinen liegt ein solcher Fall vor, und es sind bisher nur in einzelnen
Fällen an dieser Stelle Wälzlager zur Anwendung gekommen. So hat man z. B. in den
USA. Kreuzköpfe von Lokomotiven mit Kegelrollenlagern ausgerüstet, wobei man wegen
der schwierigen Schmierverhältnisse den Lagern Öl durch den hohlen Zapfen zuführt.
Man nimmt unvermeidliche Ölverluste in Kauf und verzichtet auf die Vorteile der
abdichtenden Wirkung der Fettschmierung. Die Konstruktion ist ziemlich kompliziert,
ebenso der Ein- und Ausbau.
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Die Erfindung hat den Zweck, Reibkorrosion mit Sicherheit zu vermeiden,
die Lebensdauer der Lagerung zu erhöhen., Ein- und Ausbau zu vereinfachen und die
Verwendung von Fettals Schmiermittel zu ermöglichen.
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Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, die einen Schnitt durch die
Kreuzkopflagerung gemäß der
Erfindung darstellt, ist der Kreuzkopfzapfen
sowohl im Schubstangenkopf als auch im Kreuzkopf in. Rollenlagern drehbar gelagert.
Durch zwei Gesperre, von denen das eine im Kreuzkopf, das andere im Schubstangenkopf
untergebracht ist, wird der Kreuzkopfzapfen beim Ausschwenken in der einen Richtung
von der Schubstange gegenüber dem Kreuzkopf mitgenommen, beim Ausschwenken in der
anderen Richtung gegenüber dem Kreuzkopf festgehalten.. Der Kreuzkopfzapfen führt
daher eine fortschreitende Drehung sowohl gegenüber den Außenringen im Kreuzkopf
als auch gegenüber denen im Schubstangenkopf aus. Dadurch werden folgende Vorteile
erreicht: I. Die Rollen der vier im Kreuzkopf eingebauten Lager rollen auf ihrem
ganzen Umfang ab und nehmen daher auch auf ihrer ganzen Mantelfläche immer wieder
Schmiermittel auf, so daß eine Reibkorrosion und damit eine frühzeitige Beschädigung
an Rollen und Rollbahnen mit Sicherheit vermieden wird. 2. Die Rollbahnen am Kreuzkopfzapfen
werden nicht nur an zwei gegenüberliegenden Bahnabschnitten, sondern am ganzen Umfang
gleichmäßig beansprucht, wodurch eine erhebliche Steigerung der Lebensdauer der
Lager erreicht wird.
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3. Der Ein- und Ausbau wird wesentlich vereinfacht, auch gegenüber
den bisherigen Konstruktionen mit Gleitlagern, weil der Zapfen nicht mehr im Kreuzkopf
mit konischen Sitzen festgespannt zu werden braucht, sondern nur in die Lageraußenringe
mit ihren Rollensätzen lose eingeschoben wird und daher auch leicht wiederherausgezogen
werden kann.
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4. Dadurch; daß man Fettschmierung verwenden kann, wird die Wartung
wesentlich vereinfacht und Schmiermittelverluste vermieden. Man bekommt bei Fettschmierung
gleichzeitig den Vorteil der besseren Dichtwirkung gegen Eindringen von Schmutz
und Feuchtigkeit.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Der Kreuzkopfzapfen I aus Wälzlagerstahl ist gehärtet und hat eine glatte, zylindrische
Mantelfläche, die als Rollbahn für die Rollen dient. Im Treibstangenkopf 2 ist der
Außenring 3 eines Lagers mit zwei Rollenreihen eingepreßt. Die Rollen 4 werden in
bekannter Weise zwischen Borden. 5 geführt. Am Mittelbord. des Außenringes ist ein
Rollengesperre 6 angeordnet. Die beiden Kreuzkopfwangen 9 des Kreuzkopfes Io haben
glatte, zylindrische Bohrungen zur Aufnehme von j e einem Außenring II von gleichem
Außendurchmesser wie bei den Stangenkopflagern; diese Lager haben je eine Reihe
Rollen von gleichen Maßen wie im Stangenkopf.
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Die Kreuzkopflager sind an der Innenseite durch einen glatten Blechdeckel
I2, nach, außen durch einen kräftigen, gewölbten Deckel I3 abgeschlossen. Dieser
Deckel nimmt ein zweites Rollengesperre I4 auf, das eine Bewegung des Zapfens I
nur in entgegengesetztem Drehsinn wie das Rollengesperre 6 zuläßt. Der Deckel I3
dient ferner noch. dazu, den Zapfen I .gegenüber, dem Kreuzkopf Io axial zu führen.
Dies geschieht durch das an einem Ende des Kreuzkopfzapfens I angeordnete Radialkugellager
15, dessen. Innenring I6 durch den. Bolzen I7 und dessen Außenring I8 in einer Bohrung
des Deckels I3 festgespannt ist.
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Zwischen den Seitenflächen des Stangenkopfes 2 und den Innenflächen
I9 des Kreuzkopfes Io sind zur seitlichen Führung Gleitplatten 2o am Stangenkopf
angeschraubt und zur Ablichtung Filzringe 2I oder andere an sich bekannte Dichtungselemente
angeordnet.
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Die axiale Festlegung des Zapfens im Deckel könnte z. B. auch durch
ein Kammgleitlager erfolgen, oder an Stelle der im Kreuzkopf angeordneten Zylinderrollenlager
könnten auch Kegelrollenlager Anwendung finden, wobei dann auf die Anordnung eines
besonderen Lagers zur axialen Festlegung des Zapfens verzichtet werden kann. Ebenso
könnten statt der vorher beschriebenen Rollengesperre andere bekannte Gesperre oder
ähnliche Konstruktionen Verwendung finden.