CH393843A - Stiftlager für die Unterstützung eines schnelldrehenden Rotors - Google Patents

Description

  Stiftlager für die Unterstützung eines. schnelldrehenden Rotors    Die, Erfindung bezieht sich auf ein Stiftlager für  die Unterstützung eines schnell drehenden Rotors,  z. B. des Rotors einer Ultrazentrifuge, welcher Ro  tor mit. einem Stift aus hartem     oder        verschleiss-          festem    Material versehen ist, der auf dem Boden  einer     Stiftlagerpfanne    aus elastischem Material ruht.  



  Man kennt Stiftlager, wobei der Stift auf einer  steinernen Lagerpfanne ruht oder wobei er durch  eine 'hölzerne     Stiftlagerpfanne    unterstützt wird. Bei  diesen bekannten Stiftlagern ist der Stift nur mit sei  nem     gbgerundeten    unteren Ende mit der Pfanne in  Berührung. Es hat sich gezeigt, dass solche     Stiftlager     ohne weiteres nicht für schnell drehende Rotoren  geeignet sind, weil infolge der     gyroskopischen    Mo  mente der Stift über einer bestimmten Drehzahl aus  der Pfanne springt.  



  Die Erfindung hat den Zweck, in einfacher  Weise ein Stiftlager für schnell drehende Rotoren zu  verschaffen, wobei die genannte Gefahr nicht auf  tritt. Sie besteht darin, dass die Lagerpfanne den  Stift über einen Teil seiner Länge elastisch klem  mend umfasst. Besteht die Lagerpfanne beispielsweise  aus Holz, so kann sie eine gewisse Klemmkraft auf  den Stift ausüben, ohne dass die Reibung und der  Verschleiss des Stiftlagers unzulässig werden. Die  durch die Lagerpfanne auf den Stift ausgeübte  Klemmkraft zeigt sich auch nach geringem     Ver-          schleiss    ausreichend, um den Stift in der Pfanne  festzuhalten. Das Springen des Rotors wird dadurch  verhindert.

   Der Stift kann gut in der Pfanne fest  gehalten werden, wenn er     tropfenförmig    ausgeführt  wird oder in eine Kugel grösseren Durchmessers  endet.  



  Damit mit Sicherheit der bezweckte Effekt er  halten werde, empfiehlt es sich, die Tiefe des Hohl  raumes der Lagerpfanne mindestens ebenso gross  wie der Maximaldurchmesser des in der Lagerpfanne    greifenden Teiles des Stiftes zu machen. Gute Er  gebnisse werden z. B. mit einer Tiefe von 1- bis       1,5mal    der Durchmesser erreicht.  



  Zum Erhalten der erwünschten elastischen       Klemmkraft    zwischen der Lagerpfanne und dem  Stift kann man mit Vorteil dem     Hohlraum    der La  gerpfanne anfänglich die Gestalt eines Kegels mit  kugelförmiger abgerundeter Spitze geben, von wel  chem Hohlraum die     Konizität    derart ist, dass der  Spitzenwinkel des Kegels     5-l0     beträgt und der  Halbmesser der kugelförmigen Abrundung höchstens  5     %        kleiner        als        der        Halbmesser        der        kugelförmigen     abgerundeten Endes des Stiftes ist.

   Nach einem Be  trieb von langer Dauer zeigt sich dann der     Ver-          schleiss        der        Lagerpfanne        soviel        weniger        als    5     %,     dass genügende Klemmkraft zwischen Pfanne und  Stift übrigbleibt, um den Stift in der Pfanne zu  halten.  



  Zur Erläuterung dient die Zeichnung einer bei  spielsweisen Ausführung der Erfindung. Darin  zeigen       Fig.    1 teilweise einen Durchschnitt und teilweise  eine Ansicht einer     Ultrazentrifuge,          Fig.    2 in grösserem Masstabe einen Durchschnitt  eines Stiftlagers für den Rotor dieser     Zentrifuge,     und       Fig.    3 ebenfalls in grösserem Masstabe einen  Durchschnitt eines etwas anders ausgeführten Stift  lagers für diesen Rotor.  



  In der Zeichnung ist 1 ein festes geschlossenes  Gefäss. In diesem Gefäss ist ein     Zentrifugerotor    2  angeordnet. Im Raum 3 zwischen dem Rotor 2 und  dem Gefäss wird ein hohes Vakuum aufrechterhalten.  Mit 4 sind Schraubenabdichtungen angegeben, die  nach dem Prinzip der     Holweck-Molekularpumpe     wirken. Der Rotor wird durch einen Elektromotor  5, 6 angetrieben und steht mit einem Stift<I>7a</I>     bzw.        7b         auf einer     Stiftlagerpfanne    8a bzw. 8b     (Fig.    2, 3).

    Am oberen Ende des Rotors ist ein permanenter  Magnet 9 befestigt, der durch einen in einem Gefäss  10 angeordneten Körper aus magnetischem Material  (nicht sichtbar) angezogen wird und den Rotor 2 in  der senkrechten Lage hält. Das zu scheidende Ge  misch wird durch das feste Rohr 11 hindurch in  den Rotor 2 geführt und die voneinander geschie  denen Bestandteile dieses Gemisches werden bei 12  aus dem Raum 13 bzw. bei 14 aus dem Raum 15  abgeführt.  



  Die Lagerpfanne 8 ist aus elastischem Material,  dessen Fasern parallel zum Stift 7 gerichtet sind,  und der     Rotorstift    7 ist aus hartem verschleissfestem  Material, z. B. irgendeiner harten .Stahlsorte, herge  stellt. Das Stiftlager<I>7a, 7b</I> bzw.<I>8a, 8b</I> ist in einem  Gefäss 16 angeordnet, in dem sich     ö1    17 zum  Schmieren und zum Kühlen des Lagers befindet.  



  In     Fig.    2 ist der Stift 7a zylinderförmig mit ab  gerundetem unterem Ende ausgeführt und der Hohl  raum 18 der Lagerpfanne 8a hat ohne eingesetzten  Stift die Gestalt eines Kegels mit abgerundeter Spitze,  von welchem Kegel der Spitzenwinkel 5-100 be  trägt und von welcher Abrundung der Halbmesser  höchstens 5      /o    kleiner als der Halbmesser des Stiftes  ist. Die Fasern des Holzes der Lagerpfanne 8a sind  parallel zum Stift 7a gerichtet. Der untere Teil des  Stiftes 7a drückt daher das Holz ein wenig in ra  dialer Richtung zusammen, so dass zwischen der La  gerpfanne 8a und dem Stift 7a eine elastische  Klemmkraft auftritt, die unter allen Umständen sich  gross genug zeigt, um den Stift in der Pfanne zu  halten.  



  In     Fig.    3 ist der Stift 7b     tropfenförmig    ausge  führt. Auch jetzt ist die Lagerpfanne 8b wieder aus  Holz hergestellt und hat einen kugelförmigen Hohl  raum 18, dessen Boden abgerundet ist. Durch das  Holz wird eine elastische     Klemmkraft    auf den unteren  Teil des Stiftes 7b ausgeübt, welche Kraft eine ab  wärts gerichtete Komponente hat und daher den Stift  7b noch effektiver im Hohlraum festhält. Die Kugel  form des Hohlraumes 18 lässt     Präzessionsbewegun-          gen    des Rotors zu.  



  In den gezeichneten Ausführungsformen des Stift  lagers ist die Tiefe des Hohlraumes grösser als der       Maximaldurchmesser    des Stiftes. Zum Erhalten gu  ter Ergebnisse wird die Tiefe 1- bis     1,5mal    dieser  Durchmesser gewählt.    Anstatt eines     tropfenförmigen    Stiftes 7b kann  auch ein zylindrischer Stift, der in eine Kugel mit  grösserem Durchmesser endet, verwendet werden,  z. B. derart, wie durch die punktierte Linie in     Fig.    3  angegeben worden ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Stiftlager zur Unterstützung eines schnell drehen den Rotors, z. B. des Rotors einer Ultrazentrifuge, welcher Rotor mit einem Stift aus hartem verschleiss- festem Material versehen ist, der auf dem Boden einer Stiftlagerpfanne aus elastischem Material ruht, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerpfanne den Stift über einen Teil seiner Länge elastisch klem mend umfasst. UNTERANSPRÜCHE 1. Stiftlager nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift tropfenförmig ist. 2. Stiftlager nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift in einer Kugel endet. 3.

   Stiftlager nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Hohlraumes der Lagerpfanne mindestens ebenso gross wie der Ma ximaldurchmesser des in der Lagerpfanne greifenden Teiles des Stiftes ist. 4. Stiftlager nach dem Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Hohlraumes der Lagerpfanne höchstens 1,5mal der Maximaldurch messer des in der Lagerpfanne greifenden Teiles des Stiftes beträgt. 5. Stiftlager nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum der Lagerpfanne ohne eingesetzten Stift Gestalt eines Kegels mit ku gelförmiger abgerundeter Spitze hat. 6. Stiftlager nach dem Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenwinkel des kegel förmigen Teiles des Hohlraumes der Lagerpfanne mindestens 5 und höchstens 100 ist. 7.

   Stiftlager nach dem Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbmesser der kugelför migen Abrundung des Hohlraumes der Lagerpfanne ohne Stift höchstens 5 % kleiner als der Halbmesser des kugelförmig abgerundeten Endes des Stiftes ist.