DD255373A1

DD255373A1 - AEROSTATIC AIR BEARING

Info

Publication number: DD255373A1
Application number: DD29827086A
Authority: DD
Inventors: Bernd Friedrich
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-03-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Lager aus technischer Kohle. Es wird ein Lager vorgeschlagen, bei dem jede Lagerbuchse in axialer Richtung aus mehreren Teilen besteht, die aus luftdurchlaessiger technischer Kohle bestehen. Zwischen diesen Teilen sind Ringe aus posoeser luftdurchlaessiger technischer Kohle angeordnet, die wesentlich schmaler als die luftundurchlaessigen Teile sind. Die Aussenflaechen dieser Ringe stehen mit dem Druckluftversorgungssystem in Verbindung. Ein solches Lager ist schwingungsfrei und kann billiger hergestellt werden als ein Luftlager mit gesonderten Einstroemduesen oder mit Lagerbuchsen, die aus teilweise verdichteter technischer Kohle bestehen. FigurThe invention relates to bearings of technical coal. It proposes a bearing in which each bushing in the axial direction consists of several parts, which consist of air-permeable technical coal. Between these parts are rings of porous air-permeable technical carbon, which are much narrower than the air-impermeable parts. The outer surfaces of these rings are in communication with the compressed air supply system. Such a bearing is vibration-free and can be made cheaper than an air bearing with separate Einstroemduesen or bearing bushes, which consist of partially compressed technical coal. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung ist prinzipiell bei allen aerostatischen Lagern anwendbar.The invention is applicable in principle to all aerostatic bearings.

Characteristic of the known state of the art

Es sind aerostatische Lager bekannt, bei denen die Lagerbuchse aus einem luftdurchlässigen Material besteht. In der Lagerbuchse sind im erforderlichen Umfang Düsen für die Zuführung der Lagerluft in den Lagerspalt angeordnet. Hierbei besteht der Nachteil, daß die Fertigung der Düsen wegen der erforderlichen hohen Genauigkeit und der Vielzahl der notwendigen Düsen aufwendig ist.There are aerostatic bearings are known in which the bearing bush consists of an air-permeable material. In the bearing bush nozzles for the supply of the bearing air are arranged in the bearing gap in the required extent. This has the disadvantage that the manufacture of the nozzles is complicated because of the required high accuracy and the large number of necessary nozzles.

Dieser Nachteil wird bei Luftlagem vermieden, bei denen die Lagerbuchsen aus porösem Material bestehen (z.B. DE-OS 3230232, DE-OS 3439648). Bei diesen Anordnungen strömt die Lagerluft auf der gesamten Lageroberfläche in den Lagerspalt. Die gewünschte Drosselwirkung wird durch Wahl des Materials und eventuell durch zusätzliche Bearbeitung des Materials erreicht. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das Lagermaterial zur Vermeidung radialer Lagerschwingungen auf der Innenseite der Lagerschalen stärker verdichtet sein muß als in den übrigen Bereichen. Das bedingt eine zusätzlichen Fertigungsaufwand, da hinreichend genaue Porengrößen nur durch ein zusätzliches Walzen der Oberfläche zum Verschließen der Poren und anschließendes Bearbeiten zum definierten Öffnen der Poren erreicht werden.This disadvantage is avoided in air bearings in which the bushings are made of porous material (e.g., DE-OS 3230232, DE-OS 3439648). In these arrangements, the bearing air flows on the entire bearing surface in the bearing gap. The desired throttling effect is achieved by selecting the material and possibly by additional processing of the material. The disadvantage of this arrangement is that the bearing material to prevent radial bearing vibrations on the inside of the bearing shells must be more compressed than in the other areas. This requires an additional manufacturing effort, since sufficiently accurate pore sizes can only be achieved by an additional rolling of the surface for closing the pores and subsequent processing for defined opening of the pores.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein in der Herstellung preisgünstiges und funktionssicheres aerostatisches Lager zu schaffen.The aim of the invention is to provide a cost-effective and reliable in the production aerostatic bearing.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schwingungsfreies aerostatisches Lager ohne Lufteinlaßdüsen zu schaffen. Erfindungsgemäß wird das bei einem aerostatischen Lager unter Verwendung von porösem als auch luftdurchlässigem Werkstoff dadurch erreicht, daß das Lager im wesentlichen aus lutfdurchlässigem Material besteht und daß Zonen aus porösem Material vorgesehen sind, die wesentlich kleiner als die Gesamtoberfläche sind.The invention has for its object to provide a vibration-free aerostatic bearing without air inlet nozzles. According to the invention in an aerostatic bearing using porous and air-permeable material is achieved in that the bearing consists essentially of lutfdurchlässigem material and that zones of porous material are provided, which are substantially smaller than the total surface.

Bei einem erfindungsgemäßen Radiallager besteht die Lagerbuchse in axialer Richtung aus mehreren Teilen, die aus an sich bekannten luftundurchlässigen Material hergestellt sind, und zwischen diesen Teilen sind schmale Ringe aus porösem, luftdurchlässigen Material angeordnet, deren Außenflächen mit dem Druckluftversorgungssystem in Verbindung stehen. Die porösen luftdurchlässigen Ringe haben zweckmäßig eine Breite, die ca. ein Fünftel der Breite der luftdurchlässigen Teile der Lagerbuchse beträgt. Es ist weiterhin zweckmäßig, daß der Innendurchmesser der luftdurchlässigen Ringe größer ist als der Innendurchmesser der luftdurchlässigen Teile der Lagerbuchse. Als Material für die luftdurchlässigen Teile kann z. B. technische Kohle verwendet werden, die durch Tränken mit einem geeigneten Mittel, z.B. mit Blei, luftundurchlässig gemacht wird. Als Material für die luftdurchlässigen Ringe kann ebenfalls technische Kohle verwendet werden. Die Ringe sind mit den luftdurchlässigen Teilen luftdicht, z. B. durch Kleben, verbunden.In a radial bearing according to the invention, the bearing bush in the axial direction of several parts, which are made of known per se air-impermeable material, and between these parts are arranged narrow rings of porous, air-permeable material whose outer surfaces are in communication with the compressed air supply system. The porous air-permeable rings have expediently a width which is about one fifth of the width of the air-permeable parts of the bearing bush. It is also expedient that the inner diameter of the air-permeable rings is greater than the inner diameter of the air-permeable parts of the bearing bush. As a material for the air-permeable parts z. For example, use may be made of engineered coal obtained by impregnation with a suitable means, e.g. with lead, made impermeable to air. As a material for the air-permeable rings also technical coal can be used. The rings are airtight with the air-permeable parts, z. B. by gluing, connected.

Eine so aufgebaute Lagerbuchse ist billiger herzustellen als eine Lagerbuchse mit Einströmdüsen, bzw. eine Lagerbuchse aus teilweise verdichtetem Material. Es hat sich gezeigt, daß durch die Anordnung der luftdurchlässigen schmalen Ringe, bei denen an die gleichmäßige Verteilung und Weite der Poren keine besonderen Anforderungen gestellt werden, und bei denen damit nach wie vor die Luft ungleichmäßig einströmt, keine Schwingungen angeregt werden.A bushing constructed in this way is cheaper to produce than a bearing bush with inlet nozzles, or a bearing bush made of partially compacted material. It has been shown that no vibrations are excited by the arrangement of the air-permeable narrow rings, in which the uniform distribution and width of the pores no special requirements are made, and in which thus still the air flows unevenly.

embodiment

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung, in der ein Radiallager dargestellt ist, näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to a drawing in which a radial bearing is shown.

Das dargestellte Lager besteht aus einem Grundköper 1, in dem im vorliegenden Fall zwei Lagerbuchsen angeordnet sind, die aus je zwei Teilen 2,3 bzw. 4,5 bestehen. Als Material für diese luftundurchlässigen Teile kann zweckmäßig technische Kohle verwendet werden, die so bearbeitet, z. B. getränkt, wird, daß sie luftundurchlässig wird. Zwischen diesen Teilen ist in jeder Lagerbuchse ein schmaler Ring 6 aus porösem Material, z. B. aus technischer Kohle, angeordnet. Die Ringe 6 haben einen geringeren Außen- und einen größeren Innendurchmesser als die Teile 2,3,4,5 der Lagerbuchsen. Dadurch werden einerseits zwischen den Ringen 6 und dem Grundkörper 1 Ringsignale 7 für die Zuführung der Lagerluft gebildet. Andererseits werden zwischen den Ringen 6 und der nicht dargestellten Welle Beruhigungsspalte für die Lagerluft gebildet. Die Ringe 6 haben eine Breite von ca. 2 mm, während die Teile 2,3,4, 5 ca. 11 mm breit sind, wobei der Wellendurchmesser ca. 24 mm beträgt.The bearing shown consists of a Grundköper 1, in which two bearing bushes are arranged in the present case, which consist of two parts 2.3 and 4.5 respectively. As a material for these air-impermeable parts can be used advantageously technical coal, which is processed, for. B. is soaked, that it becomes impermeable to air. Between these parts is a narrow ring 6 made of porous material, eg. B. from technical coal, arranged. The rings 6 have a smaller outer and a larger inner diameter than the parts 2,3,4,5 of the bushings. As a result, on the one hand ring signals 7 for the supply of the bearing air are formed between the rings 6 and the base body 1. On the other hand, reassuring gaps for the bearing air are formed between the rings 6 and the shaft, not shown. The rings 6 have a width of about 2 mm, while the parts 2,3,4, 5 are about 11 mm wide, wherein the shaft diameter is about 24 mm.

Durch Verkleinerung des Außendurchmessers der Ringe 6 wird die Stärke des durchströmten Materials verringert und damit der Luftdurchsatz vergrößert.By reducing the outer diameter of the rings 6, the strength of the flow-through material is reduced and thus increases the air flow.

Durch Messen des Luftverbrauchs vor dem Einkleben in den Grundkörper 1 und Verkleinerung des Außendurchmessers der Ringe 6 werden die Lagerbuchsen abgestimmt. Beim nachträglichen gemeinsamen Bearbeiten (Läppen) der Lagerflächen der Teile 2,3,4,5 wird kein Material in die Poren der Ringe 6 gedrückt, da diese eine geringfügig größeren Innendurchmesser haben.By measuring the air consumption before sticking in the body 1 and reducing the outer diameter of the rings 6, the bushings are tuned. In the subsequent common processing (lapping) of the bearing surfaces of the parts 2,3,4,5 no material is pressed into the pores of the rings 6, since they have a slightly larger inner diameter.

Claims

1. Aerostatic bearing using porous and impermeable material, characterized in that the bearing consists essentially of an air-impermeable material and that zones of porous material are provided, which are substantially smaller than the total bearing surface.

2. Aerostatic bearing according to claim 1, characterized in that in a radial bearing, the bearing bush in axial clearing of several parts (2,3,4,5), which are made of luftundurchlässigem material that rings between these parts (6) - are arranged of porous airtight material, which are substantially narrower than the air-impermeable parts, and that the outer surfaces of the rings (6) are in communication with the compressed air supply system.

3. Aerostatic bearing according to claim 1 and 2, characterized in that the air-permeable rings (6) have a width which is about one fifth of the width of the air-impermeable parts (2,3,4,5).