Radiallager, insbesondere Gaslager Die Erfindung betrifft ein Radiallager, insbeson dere Gaslager, bei welchem Lager die Welle infolge kleinen Lagerspiels oder hoher Drehzahl angenähert in der Mitte der Lagerbohrung läuft und die Lager büchse zur Bildung eines Lagerspaltes veränderlicher Dicke elastisch verformbar ist.
Bei Gaslagern besteht zwischen Welle- und La gerbüchse nur ein sehr kleines Spiel, und die Welle läuft bei der Betriebsdrehzahl nahezu konzentrisch zur Lagerbohrung. Damit ist das Lagerspiel über den ganzen Umfang annähernd gleich gross, und es fehlt ein die Welle im Lager zentrierender aerodyna mischen Druckkeil, so dass die Welle zum Schwingen um die Lagermitte neigt.
Es ist bekannt, zur Abhilfe dieses Zustandes die Lagerbüchse zur Bildung eines Lagerspaltes verän derlicher Dicke elastisch zu verformen. Dabei wird die Lagerbüchse zwischen zwei Auflageflächen des Lagerkörpers eingzspannt.
Bei einem bekannten Lager sind die beiden Auf lageflächen Segmente einer Bohrung, deren Durch messen etwas kleiner ist als der Aussendurchmesser der Büchse. Durch das Eindrücken in den Lager körper wird die Büchse zwischen die beiden Auf lageflächen eingespannt und dabei elastisch verformt. Ihr ursprünglicher Kreisquerschnitt geht in einem quasi elliptischen Querschnitt über, und zwischen der Welle und der Lagerbüchse bilden sich zwei sichelförmige Lagerspalte, das heisst Lagerspalte ver änderlicher Dicke. Dementsprechend entstehende Druckteile aus Schmiermittel zentrieren die rotie rende Welle im Lager.
Die Dicke des durch. die elastische Verformung der Lagerbüchse entstandenen Lagerspaltes ändert sich allmählich ohne Unstetigkeiten. Diese" Ausfüh rung hat aber den Nachteil, dass bei Temperatur unterschieden zwischen dem Lagerkörper und der Lagerbüchse die elastische Verformung verlorengeht oder unzulässig hohe Werte erreicht.
Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nach teile zu vermeiden. Bei einem Radiallager der ein gangs beschriebenen. Art wird zu diesem Zweck er findungsgemäss zwischen Lagerkörper und Lager büchse eine die Lagerbüchse unter Zwischenschal tung einer Feder verspannende Schraube vorgesehen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Radiallager nach der Linie 1-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine weitere Aus führungsform.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Radiall@ager für eine Wellte, 25 weist einen Lagerkörper 26 auf, .in wel chem eine Lagerbüchse 27 auf Auflageflächen 28 und 29 ruht, während ausserhalb des Bereiches der Auflageflächen 28, 29 Zwischenräume 3(1 und 31 zwischen der Lagerbüchse 27 und dem Lagerkörper 26 freigelassen sind. Ein Spannelement 32 weist zwei Druckstücke 33, einen Balken 34, einen Druck bolzen 35 mit Bund, eine Tellerfeder, 36 und eine Schraube 37 auf.
Das Spannelement 32 drückt an zwei Stellen auf die zu verformende Lagerbüchse 27 mittels der beiden Druckstücke 33, so dass die Lagerbüchse 27 auf ihrer ganzen Breite angenähert gleichmässig ver formt wird. Durch Drehen der Schraube 37 wird die Tellerfeder 36 gespannt, welche den Druck bolzen 35 gegen den Balken 34 drückt.
Der Balken 34 verteilt die Druckkraft zu gleichen Teilen auf die Druckstücke 33, die die Druckkraft auf die La gerbüchse 27 übertragen. Die Auflageflächen 28 und 29 verlaufen in Achsrichtung des Lagers und entstehen dadurch, dass im Lagerkörper 26 eine zylindrische Bohrung 38 angebracht wird, in der eine zwischen die Auf lagefläche 28, 29 zu liegen kommende flache Nut; 39 eingearbeitet wird. Die Bohrung 38 ist dabei so, bemessen, dass sie gerade genug Raum für die grösste vorgesehene Verformung der in ihr ruhenden Lager büchse 27 bietet.
Die Auflageflächen 28, 29 ver laufen insbesondere bei verformter Lagerbüchse 27 angenähert parallel zu den auf ihnen. liegenden Partien der Lagerbüchse 27.
Die Wirkungslinie der das Lager belastenden Kraft P und die Wirkungslinie der durch das Spann element 32 erzeugten Kraft D laufen durch die von den Auflageflächen 28, 29 bestimmte Auflagebasis. Dabei: liegt die Wirkungslinie der Kraft D in Dreh richtung der Welle etwa 30 nach der Wirkungslinie der das Lager belastenden. Kraft P.
Die ohnedies kleinen Zwischenräume 30 und 31 zwischen der Lagerbüchse 27 und dem Lagerkörper 26 sind an den Stirnenden der Lagerbüchse 27 durch je einen radial nachgiebigen Dichtungsring 40 über brückt, damit die Luftzuführung in den Lagerspalt über den Zwischenraum 30 ohne besondere abzu dichtende Leitungen erfolgen kann. In der Lager büchse 27 sind für die Luftzuführung lediglich Bohrungen 41 angebracht, welche koaxial zu Luft- zuführungsbohrungen 42 des Lagerkörpers 26 ver laufen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Radiallager sind in einem Lagerkörper 18 in Achsrichtung des Lagers zwei Druckschrauben 19 angeordnet, welche über Tellerfedern 20 und Druckstücke 21 auf eine Lager büchse 22 Druckkräfte aufbringen, dabei die Lager büchse 22 elastisch verformen und gegen die den Druckschrauben 19 gegenüberliegende Fläche einer Bohrung 23 des Lagerkörpers 18 drücken.
Auf dem übrigen Teil des Umfanges bleibt zwischen der Lagerbüchse 22 und dem Lagerkörper 18 ein Spalt 24 frei, der Raum für die Verformung der Lagerbüchse 22 bietet.
Die Federn 36, 20 sind so ausgelegt, dass sie bei den Längenänderungen, die durch unterschied liche Erwärmung von Lagerbüchse und Lagerkörper entstehen, keine grosse Kraftänderung aufweisen, da- mit bei allen Betriebszuständen die eingestellte Ver formung der Lagerbüchse praktisch erhalten bleibt.
Wo dies erforderlich erscheint, können die La gerbüchsen in den Lagerkörpern durch bekannte Mittel gegen Verdrehen oder Verschieben gesichert werden, wobei diese Mittel so anzuordnen sind, dass sie die erfindungsgemässe Verformung der Lager büchse nicht behindern.
In den Ausführungsbeispielen sind Lager gezeigt, bei denen ein gasförmiges. Schmiermittel, insbeson dere Luft, verwendet wird, das entweder an der Stirnseite in den Lagerspalt eintritt oder durch Gaszuführungsbohrungen in der Lagerbüchse in den Lagerspalt gelangt. Die erfindungsgemässen Mass nahmen haben aber auch ihre Vorteile bei Lagern mit flüssigen Schmiermitteln, wenn die Welle infolge höchster Drehzahlen nahezu in Lauermitte Iänft
Radial bearings, especially gas bearings The invention relates to a radial bearing, in particular gas bearings, in which bearing the shaft due to small bearing play or high speed runs approximately in the middle of the bearing bore and the bearing sleeve to form a bearing gap of variable thickness is elastically deformable.
With gas bearings, there is only a very small amount of play between the shaft and bearing bushes, and the shaft runs almost concentrically to the bearing bore at operating speed. This means that the bearing play is approximately the same over the entire circumference, and there is no aerodynamic pressure wedge centering the shaft in the bearing, so that the shaft tends to oscillate around the center of the bearing.
It is known to remedy this condition to elastically deform the bearing bush to form a bearing gap of varying thickness. The bearing bush is clamped between two bearing surfaces of the bearing body.
In a known bearing, the two bearing surfaces are segments of a bore whose measure is slightly smaller than the outer diameter of the sleeve. By pressing it into the bearing body, the bushing is clamped between the two bearing surfaces and is elastically deformed in the process. Its original circular cross-section merges into a quasi-elliptical cross-section, and two crescent-shaped bearing gaps are formed between the shaft and the bearing bush, that is to say bearing gaps of variable thickness. Correspondingly resulting pressure parts from lubricant center the rotating shaft in the bearing.
The thickness of the through. the elastic deformation of the bearing gap resulting from the bearing bush changes gradually without discontinuities. However, this "execution has the disadvantage that if there is a difference in temperature between the bearing body and the bearing bush, the elastic deformation is lost or reaches impermissibly high values.
The invention aims to avoid the described after parts. In a radial bearing the one described above. For this purpose, he is according to the invention between the bearing body and the bearing bushing a bearing bushing with the interposition of a spring tensioning screw provided for this purpose.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in simplified form. 1 shows an axial section through a radial bearing along line 1-I in FIG. 2, FIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows an axial section through a further embodiment.
The radial bearing shown in FIGS. 1 and 2 for a corrugation 25 has a bearing body 26, in which a bearing bush 27 rests on bearing surfaces 28 and 29, while outside the area of the bearing surfaces 28, 29 spaces 3 (1 and 31 are left free between the bearing bush 27 and the bearing body 26. A clamping element 32 has two pressure pieces 33, a bar 34, a pressure bolt 35 with a collar, a plate spring 36 and a screw 37.
The clamping element 32 presses at two points on the bearing bush 27 to be deformed by means of the two pressure pieces 33 so that the bearing bush 27 is deformed almost uniformly over its entire width. By turning the screw 37, the plate spring 36 is tensioned, which pin 35 presses the pressure against the beam 34.
The bar 34 distributes the pressure force in equal parts to the pressure pieces 33, which transmit the pressure force to the bearing bushing 27. The bearing surfaces 28 and 29 run in the axial direction of the bearing and are created in that a cylindrical bore 38 is made in the bearing body 26 in which a flat groove coming to lie between the bearing surface 28, 29; 39 is incorporated. The bore 38 is so dimensioned that it offers just enough space for the largest intended deformation of the bearing sleeve 27 resting in it.
The bearing surfaces 28, 29 ver run approximately parallel to the on them, especially when the bearing bush 27 is deformed. lying parts of the bearing bush 27.
The line of action of the bearing loading force P and the line of action of the force D generated by the clamping element 32 run through the support base determined by the support surfaces 28, 29. Here: the line of action of the force D in the direction of rotation of the shaft is about 30 after the line of action of the load on the bearing. Force P.
The anyway small spaces 30 and 31 between the bearing bush 27 and the bearing body 26 are bridged at the ends of the bearing bush 27 by a radially flexible sealing ring 40, so that the air can be fed into the bearing gap through the space 30 without special cables to be sealed. In the bearing sleeve 27 only holes 41 are attached for the air supply, which run coaxially to air supply bores 42 of the bearing body 26 ver.
In the radial bearing shown in Fig. 3, two pressure screws 19 are arranged in a bearing body 18 in the axial direction of the bearing, which apply pressure forces to a bearing sleeve 22 via plate springs 20 and pressure pieces 21, while the bearing sleeve 22 elastically deform and against which the pressure screws 19 opposite surface of a bore 23 of the bearing body 18 press.
On the remaining part of the circumference, a gap 24 remains free between the bearing bush 22 and the bearing body 18 and offers space for the deformation of the bearing bush 22.
The springs 36, 20 are designed in such a way that they do not have a large change in force with the changes in length caused by different heating of the bearing bushing and bearing body, so that the set deformation of the bearing bushing is practically retained in all operating states.
Where this appears necessary, the bearing bushes in the bearing bodies can be secured against twisting or displacement by known means, these means being to be arranged so that they do not hinder the deformation of the bearing bush according to the invention.
In the exemplary embodiments, bearings are shown in which a gaseous. Lubricant, in particular air, is used, which either enters the bearing gap at the end face or enters the bearing gap through gas supply bores in the bearing bush. However, the measures according to the invention also have their advantages in bearings with liquid lubricants when the shaft is almost in the midst of lurking due to the highest speeds