In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Lagerung eines mit einer Brennkraftmaschine verbundenen Abgasturboladers dargestellt. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung des gemeinsamen Schmierölkreislaufs der Brennkraftmaschine und des Abgasturboladers;

2 einen Teillängsschnitt durch den Abgasturbolader, im Bereich seines Axialgleitlagers;

3 eine Ansicht der profilierten Kreisringfläche des Lagerkammes entlang der Linie 111-111 in 2;

4 einen Schnitt durch den Lagerkamm entlang der Linie IV-IV in 3;

5 einen vergrösserten Ausschnitt der 3, im Bereich der Verbindung von Schmierölnut und Schmutznut;

6 einen vergrösserten Ausschnitt der 4, im Bereich der Schmutznut;

7 eine Darstellung analog der 2, jedoch mit der zwischen Lagerkörper und Lagerkamm angeordneten Schwimmscheibe;

8 einen Schnitt durch die Schwimmscheibe entlang der Linie VIII-VIII in 7;

9 einen Schnitt durch die Schwimmscheibe entlang der Linie IX-IX in 8.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt ist von der Anlage beispielsweise der Abgasweg von der Brennkraftmaschine zum Abgasturbolader, einschliesslich der Aufladung der Brennkraftmaschine. Die Strömungsrichtung des Schmieröls und die Drehrichtung der profilierten Kreisringfläche sind mit Pfeilen bezeichnet.

Der Schmierölkreislauf 1 besteht aus einer Ölwanne 2, einer Schmieröl 3 aus der Ölwanne 2 in eine Ölleitung 4 liefernden Ölpumpe 5, einem Filter 6, einer Verzweigung 7 der Ölleitung 4 zu einer als Dieselmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine 8 bzw. zu einem Abgasturbolader 9 und aus jeweils einer Rückführleitung 10, 11 zur Ölwanne 2. Der nur schematisch dargestellte Abgasturbolader 9 besitzt eine Verdichterseite 12 und eine Turbinenseite 13, die über eine Welle 14 miteinander verbunden sind. Sowohl verdichter- als auch turbinenseitig ist zur Lagerung der Welle 14 jeweils ein Radialgleitlager 15 angeordnet. Zwischen den Radialgleitlagern 15 ist zur Aufnahme der Axialkräfte des Abgasturboladers 9 ein Axialgleitlager 16 ausgebildet. (1).

Das Axialgleitlager 16 besteht aus einem Lagergehäuse 17 und einem mit einem Lagerzapfen 18 der Welle 14 fest verbundenen, drehenden Lagerkamm 19, der mit einem feststehenden Lagerkörper 20 zusammenwirkt. Im Lagerkörper 20 ist eine als radialer Ölkanal ausgebildete Ölzuführung 21 angeordnet, die an ihrem äusseren Ende mit dem gemeinsamen Schmierölkreislauf 1 der Brennkraftmaschine 8 und des Abgasturboladers 9 verbunden ist. Der radiale Ölkanal 21 weist an seinem inneren Ende einen Ringkanal 22 auf (2).

An seiner dem Lagerkamm 19 zugewandten Seite besitzt der Lagerkörper 20 eine ebene Gleitfläche 23, während die dem Lagerkörper 20 zugewandte Seite des Lagerkammes 19 mit einer profilierten Kreisringfläche 24 ausgestattet ist (2, 3). Zwischen der profilierten Kreisringfläche 24 und der ebenen Gleitfläche 23 ist ein die Tragfähigkeit des Axialgleitlagers 16 bestimmender Schmierspalt 25 ausgebildet.

Die profilierte Kreisringfläche 24 besteht aus mehreren an jeweils eine radiale Schmierölnut 26 in Umfangsrichtung anschliessenden Keilflächen 27. Im Bereich zwischen jeder Keilfläche 27 und der ihr benachbarten Schmierölnut 26 ist jeweils eine ebene Rastfläche 28 angeordnet. Sowohl die Schmierölnuten 26 als auch die Keilflächen 27 werden nach radial aussen von einem Dichtsteg 29 begrenzt. Letzterer weist im Bereich der Schmierölnuten 26 zu diesen offene, radial ausgerichtete Schmutznuten 30 auf. Nach radial aussen, d.h. in Richtung des Lagergehäuses 17 sind die Schmutznuten 30 ebenfalls offen ausgebildet (3 bis 6). Am Lagerkamm 19, genauer an der Basis seiner profilierten Kreisringfläche 24 ist eine Ringnut 31 ausgebildet, welche die Schmierölnuten 26 miteinander und mit dem Ringkanal 22 des Lagerkörpers verbindet.

Der Schmierspalt 25 ist zwischen den Rastflächen 28 der profilierten Kreisringfläche 24 und der ebenen Gleitfläche 23 des Lagerkörpers 20 am engsten ausgebildet. Die Keilflächen 27 weisen eine Eintrittskeiltiefe 32 und die Schmutznuten 30 eine Tiefe 33 auf, wobei letztere das 1,5-fache der Eintrittskeiltiefe 32 beträgt (6). Das in der 1 nur schematisch gezeigte Filter 6 hat eine nicht dargestellte Maschenweite, bezüglich dieser die Tiefe 33 der Schmutznuten 30 auf etwa das 3fache vergrössert ist. Dabei besitzen die Schmutznuten 30 eine Nutweite 34, welche etwa um die Breite des Schmierspaltes 25 gegenüber ihrer Tiefe 33 vergrössert ist. Ausschliesslich zum Zweck der Darstellung der Schmutznuten 30 in der 2 wurde ihre Nutweite 34 gegenüber den anderen Bauteilen überdimensioniert.

Beim Betrieb des Dieselmotors 8 wird das benötigte Schmieröl 3 mittels der Ölpumpe 5 aus der Ölwanne 2 gefördert und im Filter 6 grob gereinigt. Von dort aus gelangt das Schmieröl 3 über eine Verzweigung 7 in der Ölleitung 4 zu den nicht dargestellten Lagerstellen des Dieselmotors 8 bzw. zu den beiden Radialgleitlagern 15 und dem Axialgleitlager 16 des Abgasturboladers 9 (1).

Im Axialgleitlager 16 wird das Schmieröl 3 durch den radialen Ölkanal 21 des feststehenden Lagerkörpers 20, dessen Ringkanal 22 und die Ringnut 31 des Lagerkammes 19 zu den Schmierölnuten 26 gefördert (2). Aufgrund der somit permanenten Beaufschlagung der Schmierölnuten 26 aus dem Schmierölkreislauf 1, der Rotation der profilierten Kreisringfläche 24 des Lagerkammes 19 und des aussen angeordneten Dichtstegs 29 gelangt das Schmieröl 3 ausgehend von den Schmierölnuten 26 jeweils über die Keilflächen 27 in den sich verengenden Schmierspalt 25 (3). Von dort aus wird es durch die Scherströmung in Richtung der Rastflächen 28 gezogen und zum grössten Teil seitlich über den Dichtsteg 29 hinweg ausgepresst, wobei sich zwischen diesem und der ebenen Gleitfläche 23 des Lagerkörpers 20 der engste Schmierspalt 25 ausbildet. Gleichzeitig wird das in den radialen Schmierölnuten 26 mit der Welle 14 rotierende Schmieröl 3 durch die Fliehkraftwirkung separiert. Dabei werden die Schmutzpartikel aufgrund ihrer grösseren Dichte nach aussen gedrängt und mit einem Teilstrom des Schmieröls 3 durch die Schmutznuten 30 nach aussen abgeschleudert (5).

Letztlich fliesst sowohl der durch den Schmierspalt 25 geleitete Hauptstrom als auch der durch die Schmutznuten 30 geführte Teilstrom des Schmieröls 3, einschliesslich der Schmutzpartikel, durch einen im Lagergehäuse 17 ausgebildeten Ölablauf 35 ab und wird über die Rückführleitung 11 in die Ölwanne 2 des Dieselmotors 8 abgeleitet (1, 2).

In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem feststehenden Lagerkörper 20 und dem drehenden Lagerkamm 19 eine Schwimmscheibe 36 angeordnet (7). Diese besitzt beidseitig eine profilierte Kreisringfläche 24', welche analog der Kreisringfläche 24 des Lagerkammes 19 im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Demnach besteht jede Kreisringfläche 24' aus mehreren radialen Schmierölnuten 26' mit an diese in Umfangsrichtung anschliessenden Keilflächen 27' und ebenen Rastflächen 28'. Die Schmierölnuten 26' und die Keilflächen 27' werden nach radial aussen von einem Dichtsteg 29' begrenzt, wobei dieser analog dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildete Schmutznuten 30' aufweist. Die Schmierölnuten 26' der beiden Kreisringflächen 24' sind untereinander über schräge Ausnehmungen 37 im Inneren der Schwimmscheibe 36 verbunden (8, 9). Sowohl der Lagerkamm 19 als auch der Lagerkörper 20 sind auf ihrer der Schwimmscheibe 36 zugewandten Seite mit einer ebenen Gleitfläche 23' ausgestattet (7). Der weitere Aufbau des Axialgleitlagers 16' stimmt im wesentlichen mit dem des ersten Ausführungsbeispiels überein.

Bei dieser Ausbildung des Axialgleitlagers 16' wird auf beiden Seiten der Schwimmscheibe 36 jeweils ein Schmierspalt 25' ausgebildet. Der erste Schmierspalt 25' ist zwischen der ebenen Gleitfläche 23' des Lagerkörpers 20 und der dieser zugewandten, profilierten Kreisringfläche 24' der Schwimmscheibe 36 und der zweite zwischen der ebenen Gleitfläche 23' des Lagerkammes 19 und der dieser zugewandten, profilierten Kreisringfläche 24' der Schwimmscheibe 36 angeordnet. Hierbei erfolgt das Separieren und Herausschleudern der Schmutzpartikel des Schmieröls 3 im wesentlichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied dazu rotieren die profilierten Kreisringflächen 24' der Schwimmscheibe 36 nicht mit der, sondern um die Welle 14, was die Reinigungswirkung der Schmutznuten 30' jedoch nicht beeinträchtigt. Da die relative Geschwindigkeit in den Schmierspalten 25' durch die Drehung der Schwimmscheibe 36 auf etwa die halbe Drehzahl der Welle 14 reduziert wird, kann das Verschleissverhalten des Axialgleitlagers 16' und insbesondere seiner Keil- 27' und Rastflächen 28' deutlich verbessert werden.