<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het positioneren en vastzetten van een axiaal lager op een as en aldus vastgezet axiaal lager.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het positioneren en vastzetten van een axiaal lager op een as die doorheen een gedeelte van een behuizing steekt, welk axiaal lager een stationaire buitenste ring en een met de as mee wentelende binnenste ring bevat, waarbij dit lager over de as wordt geschoven tot in de gewenste positie waarna de binnenste ring vastgezet wordt op de as.
De stationaire ring van het axiaal lager bevindt zieh dan tegen voornoemd gedeelte van de behuizing.
De juiste positie van dit lager wordt mede bepaald door de speling die eventueel noodzakelijk is tussen het roterend lichaam dat via deze as wordt gelagerd en een uiteinde van voornoemde behuizing. Dit is bijvoorbeeld het geval bij een schroefcompressor waarbij de rotoren aan de hogedrukzijde niet tegen het uiteinde van de behuizing mogen raken.
Het is bekend een axiaal lager op de as vast te houden door middel van een ring die op het uiteinde van de as geschroefd is en tegen de met de as meewentelende ring van het lager aanleunt. Om de juiste positie te verkrijgen wordt, vooraleer deze ring opgeschroefd wordt, door middel van een gekalibreerde ring of een gekalibreerd plaatje of dergelijke het radiaal lager voorlopig in de juiste stand gebracht in overeenstemming met de gewenste speling.
Deze werkwijze is evenwel vrij tijdrovend en laat geen nauwkeurige positionering van het axiaal lager op de as toe.
<Desc/Clms Page number 2>
Uit US-A-2. 749. 192 is een werkwijze bekend waarbij het axiaal lager bevestigd wordt door middel van een krimpring.
Een dergelijke ring kan in opgewarmde toestand over de as verplaatst worden maar klemt rond deze as na het afkoelen en dus krimpen.
Volgens voornoemde werkwijze wordt de opgewarmde ring op de as aangebracht tegen het nog niet juist gepositioneerde axiaal lager en afgekoeld. Mechanisch wordt deze krimpring dan verplaatst tot het lager juist gepositioneerd wordt, terwijl een fluidum onder druk tussen de krimpring en de as wordt geperst.
In het EP-A-0. 318. 509 wordt eveneens een werkwijze beschreven waarbij gebruik gemaakt wordt van een krimpring maar het axiaal lager wordt eerst, rekening houdend met de nodige speling, juist gepositioneerd door middel van gekalibreerde plaatjes of ringen die men tussen de stationaire buitenste ring en een gedeelte van de behuizing aanbrengt waarna de opgewarmde krimpring tot tegen de binnenste roterende ring van het axiaal lager wordt aangebracht en afgekoeld.
De laatstgenoemde twee werkwijzen vergen het gebruik van een krimpring en dus het opwarmen van een ring, waardoor ze niet altijd gemakkelijk toe te passen zijn.
Deze uitvinding heeft een werkwijze voor het positioneren en vastzetten van een axiaal lager op een as als doel die voornoemde en andere nadelen vermijdt en die toelaat op een eenvoudige manier het axiaal lager in de gewenste stand op de as vast te zetten.
<Desc/Clms Page number 3>
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een werkwijze voor het positioneren en vastzetten op een as van een axiaal lager met een stationaire buitenste ring en een met de as wentelbare binnenste ring, waarbij de buitenste ring van het axiaal lager juist gepositioneerd wordt door middel van minstens één gekalibreerd element in overeenstemming met de gewenste speling en de binnenste ring van het axiaal lager door lijmen op de as vastgezet wordt, waarna, nadat de lijm voldoende kleefkracht gekregen heeft, het gekalibreerde element verwijderd wordt.
Bij het lijmen kan de binnenste ring van het axiaal lager rechtstreeks op de as worden gelijmd.
In een andere uitvoeringsvorm, die vooral toegepast wordt wanneer het contactvlak van de binnenste ring met de as te klein is om voldoende kleefkracht te verkrijgen, wordt een bijkomende ring naast deze binnenste ring op de as gelijmd aan de zijde die afgekeerd is van het gedeelte van de lagerbehuizing waartegen de buitenste ring van het axiaal lager gelegen is.
De lijm kan zowel op de as als op de binnenste ring of de bijkomende ring van het axiaal lager of op beide worden aangebracht, afhankelijk bijvoorbeeld van het type van lijm.
De as en/of de ring worden ingelijmd vooraleer het lager op de as aangebracht wordt.
Het gekalibreerde element met een dikte overeenkomstig de gewenste speling kan aangebracht worden tussen de buitenste ring van het axiaal lager en een gedeelte van de behuizing waartegen bij normale werking deze buitenste ring aanleunt, maar bij voorkeur wordt dit element aangebracht tussen het
<Desc/Clms Page number 4>
lichaam dat onder tussenkomst van de as axiaal gelagerd wordt en een gedeelte van voornoemde behuizing.
De uitvinding heeft ook betrekking op een axiale lagering verkregen door het toepassen van voornoemde werkwijze volgens de uitvinding.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het positioneren en vastzetten van een axiaal lager op een as en van een aldus verkregen axiale lagering volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een langsdoorsnede weergeeft van een schroefcompressor voorzien van een axiaal lager gepositioneerd en vastgezet volgens de uitvinding ; figuur 2 het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F2 is aangeduid, maar met betrekking tot een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
De schroefcompressor weergegeven in figuur 1 bevat een behuizing 1 waarin een mannelijke rotor 2 en een daarmee samenwerkende vrouwelijke rotor 3 gelagerd zijn.
De behuizing 1 bestaat uit een mantel 4 die de rotoren 2 en 3 omringt, een eindwand 5 aan de lagedrukzijde die de mantel 4 afsluit en die één stuk met de mantel 4 vormt en een eindwand 6 die aan de hogedrukzijde door middel van bouten 7 tegen de mantel 4 geschroefd is.
<Desc/Clms Page number 5>
De mannelijke rotor 2 is op beide uiteinden van assen 8 en 9 voorzien die respectievelijk in de eindwanden 5 en 6 gelagerd zijn.
Aan de lagedrukzijde, waar een niet in de figuur 1 weergegeven inlaatopening aanwezig is, is de as 8 gelagerd in een radiaal lager 10, bijvoorbeeld een rollager, dat in de eindwand 5 ingewerkt is.
Aan de buitenzijde van dit lager 10 is de as 8 omgeven door een afdichting 11. Aan de buitenzijde is op de as 8 een aandrijfwiel 12 vastgemaakt voor het aandrijven van de mannelijke rotor 2 die op zijn beurt de vrouwelijke rotor 3 aandrijft.
Aan de hogedrukzijde, waar een niet in de figuur weergegeven uitlaatopening voor perslucht is aangebracht, is de as 9 eveneens gelagerd in een radiaal lager 13, bijvoorbeeld een naaldlager, dat in de eindwand 6 ingewerkt is. Tussen dit radiaal lager 13 en de mannelijke rotor 2 is de diameter van de as 9 groter dan naar het uiteinde toe.
Aan de buitenzijde van de eindwand 6 aan de hogedrukzijde, is op de as 9 een axiaal lager 14 aangebracht dat bestaat uit een stationaire buitenste ring 15 en een wentelbare binnenste ring 16 en lagerelementen, in het weergegeven voorbeeld, kogels 17 tussen beide ringen 15 en 16.
De ringen 15 en 16 zijn zo geconstrueerd dat ze in axiale richting in zeer beperkte mate ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven, afhankelijk van de speling tussen de kogels en de lagerelementen, bijvoorbeeld doordat ze met een gedeelte axiaal gezien aan de ene respectievelijk de andere zijde naast de kogels 17 gelegen zijn.
<Desc/Clms Page number 6>
De wentelbare binnenste ring 16 is op de as 9 vastgekleefd.
De stationaire buitenste ring 15 is tegen een schouder 18, gevormd door een buitenste wand van de eindwand 6, gelegen op een zodanige manier dat tussen de mannelijke rotor 2 en de eindwand 6 de nodige speling 19 aanwezig is.
De vrouwelijke rotor 3 is op analoge manier wentelbaar in de behuizing 1 gemonteerd en is dus ook op beide uiteinden van assen 20 en 21 voorzien die respectievelijk in de eindwanden 5 en 6 gelagerd zijn.
Aan de lagedrukzijde is de as 20 gelagerd in een radiaal lager 22, bijvoorbeeld een naaldlager, dat in de eindwand 5 ingewerkt is.
Aan de hogedrukzijde is de as 21 eveneens gelagerd in een gelijkaardig radiaal lager 23, bijvoorbeeld een naaldlager, dat in de eindwand 6 ingewerkt is en daarenboven aan de buitenkant daarvan nog gelagerd in een axiaal lager 24.
Het axiaal lager 24 is op dezelfde manier opgebouwd als voornoemd axiaal lager 14 en overigens op dezelfde manier op de as 21 bevestigd. Dit axiaal lager 24 bevat dus ook een stationaire buitenste ring 25 die tegen de eindwand 6 aanleunt, en met de as 21 meewentelende binnenste ring 26 en door kogels'gevormde lagerelementen 27.
Beide axiale lagers 14 en 24 worden direct na elkaar aangebracht en vastgezet op volgende manier.
Vooraleer bij de montage van de compressor, de eindwand 6 vastgezet wordt door middel van de bouten 7 op de rest van de behuizing 1, wordt een tussenconstructie vervaardigd met deze eindwand 6, de twee rotoren 2 en 3, de radiale lagers
<Desc/Clms Page number 7>
13 en 23. Hierbij kan de mannelijke rotor 2 nog een weinig axiaal verplaatst worden en kunnen dus ook de assen 9 en 21 in de eindwand 6 die een lagerbehuizing wordt, verplaatst worden. De mannelijke rotor 2 en de vrouwelijke rotor 3 worden tegen de eindwand 6 geplaatst en op de beide buiten deze eindwand 6 stekende einden en/of de binnenringen 16 en 26 van de axiale lagers 14 en 24 wordt lijm aangebracht.
Een gekalibreerd element, bijvoorbeeld een ring, waarvan de dikte overeenkomt met de gewenste speling 19 tussen de rotoren 2 en 3 en deze eindwand 6, wordt tussen de hogedrukeindvlakken van deze rotoren 2 en 3 en de binnenzijde van de eindwand 6 aangebracht.
De speling kan zeer klein zijn bijvoorbeeld tussen 0, 05 en 0, 06 mm.
Hierna worden de kogellagers 14 en 24 over hun respectievelijke assen 9 en 21 geschoven tot de buitenste ringen 15 en 25 tegen de buitenzijde van de eindwand 6 aansluiten, welke buitenzijde een aanslag of schouder 18 vormt. Bij voorkeur gebeurt dit door de binnenste ringen 16 en 26 van deze lagers 14 en 24 in de richting van de rotoren 2 en 3 te duwen.
Nadat de lijm voldoende kleefkracht gekregen heeft, worden de kalibreerelementen verwijderd waarna dan de eindwand 6 op de rest van de behuizing 1 door middel van de bouten 7 wordt vastgemaakt.
Aan de hogedrukzijde zal dan de gewenste speling 19 tussen de rotoren 2 en 3, enerzijds, en de eindwand 6, anderzijds, overblijven.
<Desc/Clms Page number 8>
Om het verkrijgen van voldoende kleefkracht te bespoedigen kan bij bepaalde lijmen de as 9 of 21 en/of de erop te lijmen ring 15 of 25 te verwarmen.
In een variante worden de kalibreerelementen niet tussen de rotoren 2 en 3 en eindwand 6 aangebracht maar tussen de buitenzijde van de eindwand 6 en de buitenste ringen 15 en 25 van de axiale lagers 14 en 24. Deze buitenste ringen 15 en 25 worden door druk uit te oefenen op de binnenste ringen 16 en 26 geduwd tegen deze kalibreerelementen die nadat de lijm voldoende kleefkracht heeft gekregen, ook verwijderd worden. Bij de volledige montage of door de druk aan de hogedrukzijde in de behuizing 1 zal automatisch voornoemde speling 19 ontstaan.
De uitvoeringsvorm van axiale lagering van de compressor weergegeven in figuur 2 verschilt slechts van de hiervoor beschreven lagering doordat het axiale lager 14 of 24 niet zelf aan de as 9 of 21 vastgelijmd is maar met voornoemde speling 19 vastgezet is door een hulpring 28 of 29 die op de as 9 respectievelijk 21 gelijmd is, welke as 9 of 21 dan wel iets langer is dan in de voorgaande uitvoeringsvormen.
Het aanbrengen van de lagering is analoog aan de hiervoor beschreven montage met het gebruik dus van een kalibreerelement, met dit verschil evenwel dat tegelijk met de axiale lagers 14 of 24 een hulpring 28 of 29 aangebracht wordt en vastgelijmd wordt.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze voor het aanbrengen of het vastzetten van een axiaal lager en dergelijke axiale lagering kunnen in verschillende uitvoeringsvormen worden
<Desc/Clms Page number 9>
verwezenlijkt, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Method for positioning and securing an axial bearing on an shaft and thus axial bearing secured.
This invention relates to a method of positioning and securing an axial bearing on a shaft that extends through a portion of a housing, the axial bearing comprising a stationary outer ring and an inner ring rotating with the shaft, said bearing extending over a the shaft is pushed into the desired position, after which the inner ring is fixed on the shaft.
The stationary ring of the axial bearing is then located against the aforementioned part of the housing.
The correct position of this bearing is partly determined by the play which may be necessary between the rotating body that is supported via this shaft and an end of the aforementioned housing. This is the case, for example, with a screw compressor in which the rotors on the high-pressure side must not touch the end of the housing.
It is known to hold an axial bearing on the shaft by means of a ring which is screwed onto the end of the shaft and which rests against the ring of the bearing rotating with the shaft. In order to obtain the correct position, before this ring is screwed on, the radial bearing is provisionally adjusted in accordance with the desired clearance by means of a calibrated ring or a calibrated plate or the like.
However, this method is quite time consuming and does not allow precise positioning of the axial bearing on the shaft.
<Desc / Clms Page number 2>
From US-A-2. 749,192. A method is known in which the axial bearing is attached by means of a shrink ring.
Such a ring can be moved over the shaft in the heated state, but clamps around this shaft after cooling and thus shrinking.
According to the aforementioned method, the heated ring is placed on the shaft against the axial bearing which has not yet been correctly positioned and is cooled. Mechanically, this shrink ring is then moved until the bearing is correctly positioned, while a fluid is pressed under pressure between the shrink ring and the shaft.
In EP-A-0. 318. 509 also describes a method using a shrink ring but the axial bearing is first correctly positioned, taking into account the necessary clearance, by means of calibrated plates or rings placed between the stationary outer ring and a part of the housing, after which the heated shrink ring is placed against the inner rotating ring of the axial bearing and cooled.
The latter two methods require the use of a shrink ring and thus the heating of a ring, so that they are not always easy to apply.
The present invention aims at a method for positioning and fixing an axial bearing on a shaft which avoids the aforementioned and other disadvantages and which allows the axial bearing to be fixed in the desired position on the shaft in a simple manner.
<Desc / Clms Page number 3>
This object is achieved according to the invention by a method for positioning and fixing on an axis of an axial bearing with a stationary outer ring and an inner ring which can be rotated with the shaft, wherein the outer ring of the axial bearing is correctly positioned by means of at least one calibrated element in accordance with the desired clearance and the inner ring of the axial bearing is fixed to the shaft by gluing, after which the calibrated element is removed after the glue has obtained sufficient adhesion.
When gluing, the inner ring of the axial bearing can be glued directly to the shaft.
In another embodiment, which is mainly used when the contact surface of the inner ring with the shaft is too small to obtain sufficient adhesion, an additional ring is glued to the shaft next to this inner ring on the side facing away from the part of the bearing housing against which the outer ring of the axial bearing is located.
The glue can be applied to the shaft as well as to the inner ring or the additional ring of the axial bearing or both, depending on, for example, the type of glue.
The shaft and / or the ring are glued before the bearing is mounted on the shaft.
The calibrated element with a thickness according to the desired clearance can be arranged between the outer ring of the axial bearing and a part of the housing against which this outer ring rests in normal operation, but preferably this element is placed between the
<Desc / Clms Page number 4>
body which is axially supported by means of the shaft and a part of the said housing.
The invention also relates to an axial bearing obtained by applying the above-mentioned method according to the invention.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, hereinafter, as an example without any limitation, a preferred embodiment of a method for positioning and fixing an axial bearing on an axis and of an axial bearing thus obtained according to the described the invention, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically shows a longitudinal section of a screw compressor provided with an axial bearing positioned and fixed according to the invention; Figure 2 represents the portion indicated by F2 in Figure 1, but with respect to another embodiment of the invention.
The screw compressor shown in figure 1 contains a housing 1 in which a male rotor 2 and a co-operating female rotor 3 are mounted.
The housing 1 consists of a jacket 4 which surrounds the rotors 2 and 3, an end wall 5 on the low-pressure side that closes the jacket 4 and which forms one piece with the jacket 4 and an end wall 6 on the high-pressure side by means of bolts 7 against the jacket 4 is screwed.
<Desc / Clms Page number 5>
The male rotor 2 is provided on both ends with shafts 8 and 9 which are mounted in the end walls 5 and 6, respectively.
On the low-pressure side, where an inlet opening not shown in figure 1 is present, the shaft 8 is mounted in a radial bearing 10, for example a roller bearing, which is incorporated in the end wall 5.
On the outside of this bearing 10, the shaft 8 is surrounded by a seal 11. On the outside, a drive wheel 12 is mounted on the shaft 8 for driving the male rotor 2, which in turn drives the female rotor 3.
On the high-pressure side, where a compressed air outlet opening (not shown in the figure) is arranged, the shaft 9 is also mounted in a radial bearing 13, for example a needle bearing, which is incorporated in the end wall 6. Between this radial bearing 13 and the male rotor 2, the diameter of the shaft 9 is greater than towards the end.
On the outside of the end wall 6 on the high-pressure side, an axial bearing 14 consisting of a stationary outer ring 15 and a rotatable inner ring 16 and bearing elements, in the example shown, balls 17 between both rings 15 and 16.
The rings 15 and 16 are constructed in such a way that they can move in an axial direction to a very limited degree relative to each other, depending on the play between the balls and the bearing elements, for example in that they are axially seen on one side and the other side are located next to the balls 17.
<Desc / Clms Page number 6>
The rotatable inner ring 16 is adhered to the shaft 9.
The stationary outer ring 15 is against a shoulder 18, formed by an outer wall of the end wall 6, located in such a way that the necessary clearance 19 is present between the male rotor 2 and the end wall 6.
The female rotor 3 is rotatably mounted in the housing 1 in an analogous manner and is therefore also provided on both ends with shafts 20 and 21 which are mounted in the end walls 5 and 6, respectively.
On the low-pressure side, the shaft 20 is mounted in a radial bearing 22, for example a needle bearing, which is incorporated in the end wall 5.
On the high-pressure side, the shaft 21 is also mounted in a similar radial bearing 23, for example a needle bearing, which is incorporated in the end wall 6 and, in addition, is also mounted on the outside thereof in an axial bearing 24.
The axial bearing 24 is constructed in the same way as the aforementioned axial bearing 14 and otherwise mounted on the shaft 21 in the same manner. Thus, this axial bearing 24 also contains a stationary outer ring 25 which leans against the end wall 6, and inner ring 26 rotating with the shaft 21 and bearing elements 27 formed by balls.
Both axial bearings 14 and 24 are fitted one after the other and secured in the following manner.
Before mounting the compressor, the end wall 6 is fixed by means of the bolts 7 on the rest of the housing 1, an intermediate construction is made with this end wall 6, the two rotors 2 and 3, the radial bearings
<Desc / Clms Page number 7>
13 and 23. The male rotor 2 can still be moved a little axially, and so the shafts 9 and 21 in the end wall 6, which becomes a bearing housing, can also be moved. The male rotor 2 and the female rotor 3 are placed against the end wall 6 and glue is applied to the two ends protruding outside this end wall 6 and / or the inner rings 16 and 26 of the axial bearings 14 and 24.
A calibrated element, for example a ring, the thickness of which corresponds to the desired clearance 19 between the rotors 2 and 3 and this end wall 6, is arranged between the high pressure end faces of these rotors 2 and 3 and the inside of the end wall 6.
The clearance can be very small, for example between 0.05 and 0.06 mm.
After this, the ball bearings 14 and 24 are slid over their respective shafts 9 and 21 until the outer rings 15 and 25 adjoin the outside of the end wall 6, which outside forms a stop or shoulder 18. Preferably, this is done by pushing the inner rings 16 and 26 of these bearings 14 and 24 towards the rotors 2 and 3.
After the glue has obtained sufficient adhesive force, the calibration elements are removed, after which the end wall 6 is then fixed to the rest of the housing 1 by means of the bolts 7.
On the high-pressure side, the desired clearance 19 between the rotors 2 and 3, on the one hand, and the end wall 6, on the other hand, will then remain.
<Desc / Clms Page number 8>
In order to accelerate the obtaining of sufficient adhesive force, with certain glues the shaft 9 or 21 and / or the ring 15 or 25 to be glued thereon can be heated.
In a variant, the calibration elements are not fitted between the rotors 2 and 3 and end wall 6, but between the outside of the end wall 6 and the outer rings 15 and 25 of the axial bearings 14 and 24. These outer rings 15 and 25 are pressed out to practice on the inner rings 16 and 26 pushed against these calibrators which are also removed after the adhesive has obtained sufficient tack. When fully assembled or due to the pressure on the high-pressure side in the housing 1, the above-mentioned clearance 19 will automatically arise.
The embodiment of the axial bearing of the compressor shown in Figure 2 differs from the above-described bearing only in that the axial bearing 14 or 24 is not itself glued to the shaft 9 or 21, but is secured with the aforementioned clearance 19 by an auxiliary ring 28 or 29 is glued to the shaft 9 and 21, respectively, which shaft 9 or 21 is slightly longer than in the previous embodiments.
The mounting of the bearing is analogous to the above-described mounting with the use of a calibration element, with the difference, however, that an auxiliary ring 28 or 29 is applied simultaneously and glued together with the axial bearings 14 or 24.
The present invention is by no means limited to the embodiment described above and shown in the figures, but such a method of mounting or securing an axial bearing and such axial bearing can be used in different embodiments
<Desc / Clms Page number 9>
without departing from the scope of the invention.