DE102017207127A1 - Bearing bush and radial plain bearing with such a bearing bush - Google Patents

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Abstract

Zur Möglichkeit der verfeinerten Einstellung von magnetischen Kräften auf die Welle (1) in einer Lagerbuchse (2) mit dem Ziel der Erreichung eines verbesserten Drehzahlbereichs für die Welle 1 in der Lagerbuchse 2) wird eine Lagerbuchse (2) vorgeschlagen, die Lagerbuchse (2) in peripherer Richtung wenigstens aus zwei Teilstücken (zum Beispiel 11, 12, 13) zusammenzusetzen, von denen wenigstens eines (zum Beispiel 11, 12) ein ferromagnetisches und wenigstens eines (zum Beispiel 13) ein paramagnetisches Teilstück ist.

Figure DE102017207127A1_0000
For the possibility of refined adjustment of magnetic forces on the shaft (1) in a bearing bush (2) with the aim of achieving an improved speed range for the shaft 1 in the bearing bush 2) a bearing bush (2) is proposed, the bearing bush (2) in the peripheral direction at least two parts (for example 11, 12, 13), of which at least one (for example 11, 12) is a ferromagnetic part and at least one (for example 13) is a paramagnetic part.
Figure DE102017207127A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter ein Radialgleitlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a bearing bush according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a radial sliding bearing according to the preamble of claim 5.

Zur Lagerung von Wellen, beispielsweise für Generatoren oder Elektromotoren, können nach dem Stand der Technik hydrodynamische, magnetische oder magnetohydrodynamische Radialgleitlager verwendet sein.For the storage of waves, for example for generators or electric motors, hydrodynamic, magnetic or magnetohydrodynamic radial plain bearings can be used according to the prior art.

Hydrodynamisch gelagerte rotierende Wellen sind in allgemein bekannter Weise Schmiermittel gelagerte rotierende Wellen.Hydrodynamically mounted rotating shafts are lubricant-supported rotating shafts in a generally known manner.

Magnetische Wellenhalterungen als kontakt- und schmierelose Wellenhalterung für rotierende Wellen sind zum Beispiel in den Dokumenten US 4 037 886 A , US 4 080 012 A , US 5 514924 A und US 5 126 610 A beschrieben. Bei derartigen Wellenhalterungen sind Sicherheitslager notwendig, die bei Ausfall des Magnetfeldes die mechanische Wellenhalterung übernehmen.Magnetic shaft mounts as non-contact and lubricationless shaft mount for rotating shafts are for example in the documents US 4 037 886 A . US Pat. No. 4,080,012 . US 5 514 924 A and US 5,126,610 A described. In such shaft mounts safety bearings are necessary to take over the mechanical shaft holder in case of failure of the magnetic field.

Aus dem Dokument US 5 834 870 A ist für rotierende Wellen eine Wellenhalterung unter Anwendung eines Magnetfeldes und eines Schmiermittels beschrieben, bei dem für die Schmierung ein ferromagnetisches Schmiermittel verwendet ist, das gleichzeitig eine Dichtfunktion aufweist. Das Magnetfeld wirkt direkt auf das Schmiermittel ein. Es soll bei Lagerundichtigkeiten verhindern, dass das Schmiermittel verloren geht. Wegen der gleichzeitigen Dichtfunktion des Schmiermittels weist das Schmiermittel einen nicht erwünschten erhöhten Reibungskoeffizienten auf.From the document US 5,834,870 A For rotary shafts, a shaft holder using a magnetic field and a lubricant is described, in which for the lubrication of a ferromagnetic lubricant is used, which also has a sealing function. The magnetic field acts directly on the lubricant. It should prevent bearing leakage, that the lubricant is lost. Because of the simultaneous sealing function of the lubricant, the lubricant has an undesirable increased coefficient of friction.

Aus dem Dokument DE 10 2015 205 433 A1 ist für rotierende Wellen ein magnetohydrodynamisches Radialgleitlager beschrieben, das heißt eine nicht kontakt- und schmierelose Wellenhalterung, die zur Schmierung der Welle eine paramagnetische und elektrisch nicht leitende Schmierflüssigkeit verwendet. Das Schmiermittel verursacht bei der sich drehenden Welle auch bei Abwesenheit des Magnetfeldes einen hydrodynamischen Druck, durch den die Welle an- und von einer mechanischen Auflagerung abgehoben wird. Das Magnetfeld beeinflusst die hydrodynamische Druckverteilung und damit die Position der an- beziehungsweise abgehobenen Welle. Durch das Vorhandensein des hydrodynamischen Drucks ist eine zusätzliche Sicherheitslagerung für den Fall des Ausfalls des Magnetfeldes nicht erforderlich. Ebenso muss das Schmiermittel nicht noch weitere Spezialfunktionen wie zum Beispiel eine Abdichtfunktion ausführen, so dass Schmiermittel mit einem verringerten Reibungskoeffizienten verwendbar sind. Solche Schmiermittel sind zum Beispiel Schmiermittel, die nur noch Viskositätscharakter haben.From the document DE 10 2015 205 433 A1 For rotary shafts, a magnetohydrodynamic radial plain bearing is described, that is, a non-contact and lubricationless shaft holder that uses a paramagnetic and electrically non-conductive lubricating fluid to lubricate the shaft. The lubricant causes in the rotating shaft, even in the absence of the magnetic field, a hydrodynamic pressure through which the shaft is lifted off and off of a mechanical Auflagerung. The magnetic field influences the hydrodynamic pressure distribution and thus the position of the raised or raised shaft. Due to the presence of hydrodynamic pressure, additional safety storage is not required in the event of magnetic field failure. Likewise, the lubricant does not have to perform other special functions such as a sealing function, so that lubricants with a reduced coefficient of friction can be used. Such lubricants are, for example, lubricants which have only viscosity character.

Bei hydrodynamischen Radialgleitlagern benötigen die Wellen eine Mindestdrehzahl und dürfen eine Höchstdrehzahl nicht übersteigen. Hydrodynamische Radialgleitlager können somit nur innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs betrieben werden.In hydrodynamic radial plain bearings, the shafts need a minimum speed and must not exceed a maximum speed. Hydrodynamic radial plain bearings can thus only be operated within a certain speed range.

Die Mindestdrehzahl sollte nicht unterschritten werden, da es aufgrund einer dann deutlich vergrößerten Reibung zu einem vorzeitigen Verschleiß des hydrodynamischen Radialgleitlagers kommen kann. Das ist deshalb der Fall, weil bei einer Drehzahl unterhalb der Mindestdrehzahl hauptsächlich eine trockene Reibung zwischen der Lagerbuchse des hydrodynamischen Radialgleitlagers und der drehenden Welle vorliegt. Erst oberhalb der Mindestdrehzahl ist die trockene Reibung nicht mehr vorhanden und die viskose Reibung dominiert. Hydrodynamische Radialgleitlager sind aufgrund der Anforderungen an die Mindestdrehzahl der gelagerten Welle zum Beispiel für Großwindanlagen, Windanlagen und/oder Windräder, welche für eine relativ geringe Drehzahl ausgelegt sind, nur begrenzt geeignet. The minimum speed should not be undershot, as it can cause premature wear of the hydrodynamic radial plain bearing due to a significantly increased friction. This is the case because at a speed below the minimum speed mainly a dry friction between the bearing bush of the hydrodynamic radial plain bearing and the rotating shaft is present. Only above the minimum speed, the dry friction is no longer present and the viscous friction dominates. Hydrodynamic radial plain bearings are due to the requirements of the minimum speed of the mounted shaft, for example, for large wind turbines, wind turbines and / or wind turbines, which are designed for a relatively low speed, limited.

Weiter weisen hydrodynamische Radialgleitlager eine Höchstdrehzahl auf. Bei einer Drehzahl einer mittels des hydrodynamischen Radialgleitlagers gelagerten Welle oberhalb der Höchstdrehzahl des genannten Lagers können Schwingungsprobleme in Bezug auf die gelagerte Welle auftreten. Das ist deshalb der Fall, da mit ansteigender Drehzahl die Dämpfung des hydrodynamischen Radialgleitlagers abnimmt. Oberhalb der Höchstdrehzahl unterschreitet die Dämpfung der Welle einen kritischen Wert, sodass die Welle nicht mehr ausreichend gedämpft wird und folglich Schwingungsprobleme der Welle hervortreten können.Furthermore, hydrodynamic radial plain bearings have a maximum speed. At a speed of a shaft mounted by means of the hydrodynamic radial plain bearing above the maximum speed of said bearing vibration problems with respect to the mounted shaft may occur. This is the case because with increasing speed, the damping of the hydrodynamic radial plain bearing decreases. Above the maximum speed, the damping of the shaft falls below a critical value, so that the shaft is no longer sufficiently attenuated and consequently can cause vibration problems of the shaft.

Nach dem Stand der Technik wird mittels einer Verkleinerung eines Lagerspiels, einer Vergrößerung des Durchmessers der Welle, einer Vergrößerung einer axialen Lagerungslänge der Welle oder einer Kombination zwischen einem hydrostatischen und einem hydrodynamischen Radialgleitlager versucht die Mindestdrehzahl herabzusetzen, das heißt zu reduzieren.According to the prior art is by means of a reduction of a bearing clearance, an increase in the diameter of the shaft, an increase in axial bearing length of the shaft or a combination between a hydrostatic and a hydrodynamic radial plain bearing tries to reduce the minimum speed, that is to reduce.

Weiterhin werden zur Erhöhung der Höchstdrehzahl externe Dämpfungen, beispielsweise Ölquetschdämpfer oder Elastomerdämpfer, vorgesehen. Weitere Ansätze zur Erhöhung der Höchstdrehzahl gründen sich auf einer Veränderung oder Anpassung der Steifigkeit des hydrodynamischen Radialgleitlagers, beispielsweise durch den Einsatz von Gummimatten. Für besonders hochdrehende Welle, beispielsweise bei Turboladern, wird eine zusätzliche rotierende Buchse zwischen der Welle und der Lagerbuchse des hydrodynamischen Radialgleitlagers vorgesehen.Furthermore, to increase the maximum speed external damping, for example Ölquetschdämpfer or elastomeric dampers, provided. Other approaches to increasing the maximum speed based on a change or adjustment of the rigidity of the hydrodynamic radial plain bearing, for example by the use of rubber mats. For particularly high-speed shaft, such as turbochargers, an additional rotating sleeve between the shaft and the Bearing bush of the hydrodynamic radial plain bearing provided.

Magnetlager, wie eingangs erwähnt, haben zum Bespiel den Nachteil, dass aufwendige Sicherheitslager vorgesehen sein müssen, die in der Regel ohne weiteren produktiven Nutzen sind.Magnetic bearings, as mentioned above, have for example the disadvantage that elaborate security storage must be provided, which are usually without further productive benefits.

Das ebenfalls eingangs schon erwähnte magnetohydrodynamische Radialgleitlager arbeitet gegenüber den anderen bereits erwähnten Radialgleitlagern zwar schon in einem verbesserten Drehzahlbereich und auch ohne einem extra vorgesehenen Sicherheitslager für die Welle.The magnetohydrodynamic radial plain bearing, which was already mentioned at the beginning, indeed works in an improved speed range and also without an extra safety bearing for the shaft compared with the other radial plain bearings already mentioned.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer Lagerbuchse der eingangs genannten Art eine solche Lagerbuchse in einer solchen Weise zu verbessern, dass ein magnetohydrodynamisches Radialgleitlager mit einer solchen verbesserten Lagerbuchse verbesserte physikalische Eigenschaften aufweist. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von einem Radialgleitlager der eingangs genannten Art ein solches Radialgleitlager in seinen physikalischen Eigenschaften weiter zu verbessern.Object of the present invention is, starting from a bearing bush of the type mentioned in such a bushing to improve in such a way that a magnetohydrodynamic radial plain bearing having such improved bearing bush has improved physical properties. It is another object of the present invention, starting from a radial sliding bearing of the type mentioned in such a radial sliding bearing in its physical properties to further improve.

Bezüglich der Lagerbuchse wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Lagerbuchse gelöst, die das im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Merkmal aufweist.With respect to the bearing bush this object is achieved by a bearing bush having the feature specified in the characterizing part of claim 1.

Danach ist die Lagerbuchse in peripherer Richtung wenigstens aus zwei Teilstücken zusammengesetzt, von denen wenigstens eines ein ferromagnetisches und wenigstens eines ein paramagnetisches Teilstück ist.Thereafter, the bearing bush in the peripheral direction is composed of at least two sections, of which at least one is a ferromagnetic and at least one is a paramagnetic section.

Bezüglich des Radialgleitlagers wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Radialgleitlager gelöst, das das im Kennzeichen des Anspruchs 5 angegebene Merkmal aufweist.With respect to the radial sliding bearing this object is achieved by a radial sliding bearing having the feature specified in the characterizing part of claim 5.

Danach weist das Radialgleitlager als Lagerbuchse eine Lagerbuchse auf, die nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Thereafter, the radial sliding bearing bearing bush as a bearing bush, which is designed according to one of claims 1 to 4.

Die erfindungsgemäße Lagerbuchse ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine weitere Reduzierung der Mindestdrehzahl und eine weitere Erhöhung der Höchstdrehzahl der in der Lagerbuchse gelagerten rotierenden Welle. Entsprechendes gilt für das erfindungsgemäße Radialgleitlager, das die erfindungsgemäße Lagerbuchse aufweist. Daneben wird kein gesondertes Sicherheitslager benötigt für den Fall, dass entweder die Drehzahl unter die Mindestdrehzahl absinkt oder das Magnetfeld ausfällt, innerhalb dem die Lagerbuchse angeordnet ist und das die Lagerbuchse durchdringt.Compared with the prior art, the bushing according to the invention allows a further reduction of the minimum rotational speed and a further increase in the maximum rotational speed of the rotating shaft mounted in the bearing bush. The same applies to the radial sliding bearing according to the invention, which has the bearing bush according to the invention. In addition, no separate safety bearing is required in the event that either the speed drops below the minimum speed or fails the magnetic field within which the bearing bush is arranged and which penetrates the bearing bush.

Insgesamt ermöglicht die vorliegende Erfindung eine verfeinerte Einstellung der Lagerung der rotierenden Welle innerhalb der Lagerbuchse mit der physikalischen Wirkung, dass einerseits die Mindestdrehzahl der gelagerten rotierenden Welle weiter reduziert und die Höchstdrehzahl der gelagerten rotierenden Welle weiter erhöht werden kann.Overall, the present invention allows a more refined adjustment of the bearing of the rotating shaft within the bearing bush with the physical effect that on the one hand, the minimum speed of the mounted rotating shaft further reduced and the maximum speed of the mounted rotating shaft can be further increased.

Die verfeinerte Einstellung der Lagerung der rotierenden Welle ist durch die erfindungsgemäße Lagerbuchse möglich, weil mit der erfindungsgemäßen Lagerbuchse das Durchströmungsprofil des durch die erfindungsgemäße Lagerbuchse strömenden Magnetfeldes verfeinert nach gewünschten Vorgaben einstellbar ist. Das verfeinerte Durchströmungsprofil des Magnetfeldes bewirkt eine verfeinerte Krafteinstellung der durch das Durchströmungsprofil hervorgerufenen, auf die gelagerte rotierende Welle wirkenden Kräfte, so dass es bezüglich der Mindest- und der Höchstdrehzahl für die gelagerte rotierende Welle zu den oben erwähnten Vorteilen kommt.The refined adjustment of the bearing of the rotating shaft is possible by the bearing bush according to the invention, because with the bushing according to the invention, the flow profile of the magnetic field flowing through the bearing bush of the invention refined according to desired specifications is adjustable. The refined flow profile of the magnetic field causes a refined force adjustment caused by the flow profile, acting on the bearing rotating shaft forces, so that it comes to the above-mentioned advantages with respect to the minimum and maximum speed for the mounted rotary shaft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Danach sind die Längen der Teilstücke in peripherer Richtung entweder jeweils gleich lang, jeweils unterschiedlich lang oder zum Teil gleich lang und zum Teil unterschiedlich lang. Weiter sind die Teilstücke in peripherer Richtung entweder unmittelbar oder mittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches und ein paramagnetisches Teilstück. Schließlich ist die Lagerbuchse in axialer Richtung wenigstens dreigeteilt mit wenigstens einem einzigen Zwischenteilstück, dessen Teilstücke in peripherer Richtung ausschließlich paramagnetische Teilstücke sind.Thereafter, the lengths of the sections in the peripheral direction are either the same length, each different lengths or sometimes the same length and sometimes different lengths. Further, the sections in the peripheral direction either directly or indirectly successively alternately a ferromagnetic and a paramagnetic section. Finally, the bearing bush in the axial direction is at least three-parted with at least one single intermediate section, the sections of which in the peripheral direction are exclusively paramagnetic sections.

All diese Maßnahmen, das heißt die Wahl der einzelnen Längen der Teilstücke und der Häufigkeit der Abwechslung ferromagnetischer und paramagnetischer Teilstücke in peripherer Richtung sowie der gegebenenfalls zusätzlichen Teilung in axialer Richtung, tragen zu der verfeinerten Einstellung der Lagerung der gelagerten rotierenden Welle in der Lagerbuchse und damit auch in einem Radialgleitlager mit einer solchen Lagerbuchse in besonders vorteilhafter Weise bei.All these measures, that is, the choice of the individual lengths of the sections and the frequency of alternation of ferromagnetic and paramagnetic sections in the peripheral direction and optionally additional division in the axial direction, contribute to the more refined adjustment of the bearing of the bearing rotating shaft in the bearing bush and thus Also in a radial sliding bearing with such a bearing bush in a particularly advantageous manner.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Darin zeigt die einzige Figur stirnseitig und in Prinzipdarstellung für eine Welle 1 eine erfindungsgemäße Lagerbuchse 2 eines wegen der erfindungsgemäßen Lagerbuchse 2 selbst erfindungsgemäßen magnetohydrodynamischen Radialgleitlagers 3, welches in der Figur außer der Lagerbuchse 2 selbst im Wesentlichen nicht weiter dargestellt ist.In it shows the single figure frontally and in schematic representation of a wave 1 a bearing bush according to the invention 2 one because of the bearing bush according to the invention 2 even magnetohydrodynamic radial plain bearing according to the invention 3 . which in the figure except the bearing bush 2 itself is essentially not shown further.

Das magnetohydrodynamische Radialgleitlager 3 weist ein Magnetfeld 4 erzeugende Mittel, welche wie schon erwähnt nicht näher dargestellt sind, und für das Halten der Welle 1 die Lagerbuchse 2 auf, durch die das von den Mitteln zur Erzeugung eines Magnetfeldes erzeugte Magnetfeld 4 geführt ist und die für ein Schmieren der Welle 1 innerhalb der Lagerbuchse 2 eine paramagnetische, elektrisch nicht leitende Schmierflüssigkeit 5 eingeschlossen hat. Als Schmierflüssigkeit 5 kann beispielsweise Schmieröl verwendet sein, das die hydrodynamische Lagerung der Welle 1 bewerkstelligt.The magnetohydrodynamic radial plain bearing 3 has a magnetic field 4 generating means, which are not shown in detail as already mentioned, and for holding the shaft 1 the bearing bush 2 through which the magnetic field generated by the means for generating a magnetic field 4 is guided and for a lubrication of the shaft 1 inside the bearing bush 2 a paramagnetic, electrically non-conductive lubricating fluid 5 has included. As lubricating fluid 5 For example, lubricating oil may be used, which is the hydrodynamic bearing of the shaft 1 accomplished.

Die Welle 1 ist magnetisch leitend gefertigt, zum Beispiel wenigstens zum Teil mit einem ferromagnetischen Material wie zum Beispiel ferromagnetischer Stahl.The wave 1 is made magnetically conductive, for example at least partially with a ferromagnetic material such as ferromagnetic steel.

Die Lagerbuchse 2 ist beispielsweise zylinderförmig oder hülsenförmig, insbesondere hohlzylinderförmig, ausgebildet.The bearing bush 2 is for example cylindrical or sleeve-shaped, in particular hollow cylindrical, formed.

Die Lagerbuchse 2 weist eine Lagerachse 6 auf. Die in der Lagerbuchse 2 gelagerte Welle 1 weist eine Wellenachse 7 auf. Die in der Lagerbuchse 2 gelagerte Welle 1 rotiert mit einer Winkelgeschwindigkeit 8. Typischerweise ist die Wellenachse 7 bei rotierender Welle 1 in der Lagerbuchse 2 exzentrisch angeordnet. Dadurch weist die Wellenachse 7 einen radialen Versatz 9 gegenüber der Lagerachse 6 auf. Mit anderen Worten, die genannten Achsen sind zueinander nicht konzentrisch. Hierdurch ergibt sich ein Verlagerungswinkel 10 zwischen der Lagerachse 6 und der Wellenachse 7. Im gezeigten Fall weist der Verlagerungswinkel 10 aufgrund des die Lagerbuchse 2 durchströmenden Magnetfeldes 4 einen Wert im Bereich zwischen 0°und 180° auf. Dadurch wird die Höchstdrehzahl der rotierenden Welle 1 in der Lagerbuchse 2 erhöht.The bearing bush 2 has a bearing axis 6 on. The in the bushing 2 mounted shaft 1 has a shaft axis 7 on. The in the bushing 2 mounted shaft 1 rotates at an angular velocity 8th , Typically, the shaft axis 7 with rotating shaft 1 in the bearing bush 2 arranged eccentrically. This indicates the shaft axis 7 a radial offset 9 opposite the bearing axis 6 on. In other words, said axes are not concentric with each other. This results in a displacement angle 10 between the bearing axis 6 and the shaft axis 7 , In the case shown, the displacement angle 10 due to the bearing bush 2 flowing magnetic field 4 a value in the range between 0 ° and 180 °. This will cause the maximum speed of the rotating shaft 1 in the bearing bush 2 elevated.

Bei niedrigen Drehzahlen der rotierenden Welle 1 wird mittels des Magnetfeldes 4 ein Verlagerungswinkel 10 mit einem Wert im Bereich von 180°und 360°ermöglicht. Dadurch wird die Mindestdrehzahl der rotierenden Welle 1 gegenüber der Lagerbuchse 2 verringert.At low speeds of the rotating shaft 1 is by means of the magnetic field 4 a displacement angle 10 with a value in the range of 180 ° and 360 °. This will set the minimum speed of the rotating shaft 1 opposite the bushing 2 reduced.

Die Mindestdrehzahl der rotierenden Welle 1 in der Lagerbuchse 2 wird im Wesentlichen durch das Gewicht der Welle 1 festgelegt. Je langsamer die Welle 1 in der Lagerbuchse 2 dreht und je größer das Gewicht der Welle 1 ist, um so stärker tendiert die Welle 1 dazu, die Lagerbuchse 2 zu berühren und mindestens Reibung zu erzeugen. Mit zunehmender Drehzahl bewirkt die hydrodynamische Lagerung der Welle 1 in der Lagerbuchse 2 einen Lifteffekt an der Welle 1, der die Welle 1 von der Lagerbuchse 2 abheben lässt beziehungsweise davon entfernt hält. Durch das durch die Lagerbuchse 2 in vorgegebener Weise geführte Magnetfeld 4 werden im Zusammenspiel mit der Welle 1 magnetische Kräfte dazu genutzt, das magnetohydrodynamische Radialgleitlager 3 zu entlasten. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die auf die Welle 1 einwirkende elektromagnetische Kraft die Wirkung der Schwerkraft auf die Welle teilweise überkompensiert, so dass die Welle 1 zu einem oberen Rand der Lagerbuchse 2 geführt wird.The minimum speed of the rotating shaft 1 in the bearing bush 2 is essentially due to the weight of the shaft 1 established. The slower the wave 1 in the bearing bush 2 turns and the bigger the weight of the shaft 1 is, the stronger the wave tends to be 1 to the bushing 2 to touch and to generate at least friction. With increasing speed causes the hydrodynamic bearing of the shaft 1 in the bearing bush 2 a lift effect on the shaft 1 that the wave 1 from the bearing bush 2 take off or keep away from it. Through the through the bushing 2 guided in a predetermined manner magnetic field 4 be in interaction with the wave 1 Magnetic forces used to the magnetohydrodynamic radial plain bearings 3 to relieve. Here it is advantageous if the on the shaft 1 acting electromagnetic force partially overcompensates the effect of gravity on the shaft, causing the shaft 1 to an upper edge of the bearing bush 2 to be led.

Die Höchstdrehzahl der rotierenden Welle 1 in der Lagerbuchse 2 wird erhöht. Generell nimmt die Exzentrizität der Welle 1 in der Lagerbuchse 2 mit ansteigender Drehzahl ab. Aufgrund der Exzentrizität der Welle 1 bildet sich stets zwischen der Welle 1 und der Lagerbuchse 2 ein minimaler Abstand aus. Mit anderen Worten, es weist die Wellenachse 7 zu einem Zeitpunkt oder im stationären Zustand gegenüber der Lagerachse 6 einen radialen Versatz 9 auf. Dadurch bildet sich zum genannten Zeitpunkt oder im stationären Zustand ein minimaler Abstand zwischen der Welle 1 und der Lagerbuchse 2 aus. Die magnetische Energiedichte des Magnetfeldes 4 ist an der Stelle des minimalen Abstandes am größten, so dass die auf die Welle 1 wirkende resultierende elektromagnetische Kraft in Richtung des minimalen Abstandes weist. Mit anderen Worten, es entsteht in der Welle 1 das Bestreben, die Exzentrizität der Wellenachse 7 zu vergrößern. Im Widerstreit zwischen dem Bestreben, wegen der Rotation der Welle 1 die Exzentrizität der Wellenachse 7 zu verringern und wegen der wirkenden elektromagnetischen Kräfte die Exzentrizität zu vergrößern, erhöht sich insgesamt das Dämpfungsverhalten der rotierenden Welle 1 und sie kann mit einer höheren Höchstdrehzahl rotieren.The maximum speed of the rotating shaft 1 in the bearing bush 2 will be raised. Generally, the eccentricity of the wave decreases 1 in the bearing bush 2 with increasing speed. Due to the eccentricity of the shaft 1 always forms between the wave 1 and the bearing bush 2 a minimum distance. In other words, it has the shaft axis 7 at a time or in a stationary state relative to the bearing axis 6 a radial offset 9 on. As a result, forms a minimum distance between the shaft at said time or in the stationary state 1 and the bearing bush 2 out. The magnetic energy density of the magnetic field 4 is at the point of the minimum distance greatest, so that on the shaft 1 has effective resulting electromagnetic force in the direction of the minimum distance. In other words, it arises in the wave 1 the effort, the eccentricity of the shaft axis 7 to enlarge. In the conflict between the effort, because of the rotation of the wave 1 the eccentricity of the shaft axis 7 to reduce and because of the electromagnetic forces acting to increase the eccentricity, increases the overall damping behavior of the rotating shaft 1 and it can rotate at a higher maximum speed.

Damit innerhalb der Lagerbuchse 2 elektromagnetische Kräfte auf die darin sich befindende Welle 1 wirken können, ist die Lagerbuchse 2 in der Weise gestaltet, dass das von den in der Zeichnung nicht näher dargestellten Mitteln zur Erzeugung eines Magnetfeldes erzeugte Magnetfeld 4 durch die Lagerbuchse 2 in einer gewünschten Weise hindurchfließen kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Lagerbuchse 2 in axialer Richtung wenigstens dreigeteilt ist (in der Zeichnung nicht näher dargestellt) mit wenigstens einem einzigen Zwischenteilstück (in der Zeichnung nicht näher dargestellt), dessen Teilstücke in peripherer Richtung ausschließlich paramagnetische Teilstücke sind.So within the bearing bush 2 electromagnetic forces on the shaft located therein 1 can act, is the bearing bush 2 designed in such a way that the magnetic field generated by the means not shown in the drawing for generating a magnetic field 4 through the bearing bush 2 can flow through in a desired manner. This can for example be done by the bearing bush 2 at least three parts in the axial direction (not shown in detail in the drawing) with at least a single intermediate section (not shown in the drawing) whose sections in the peripheral direction are exclusively paramagnetic sections.

Ergänzend oder alternativ dazu kann gemäß der hier vorliegenden Erfindung die Lagerbuchse 2 in peripherer Richtung wenigstens aus zwei Teilstücken zum Bespiel 11, 12, 13 zusammengesetzt sein, von denen wenigstens eines zum Beispiel 11, 12 ein ferromagnetisches und wenigstens eines zum Beispiel 13 ein paramagnetisches Teilstück ist.Additionally or alternatively, according to the present invention, the bearing bush 2 in the peripheral direction at least two sections for example 11 . 12 . 13 of which at least one, for example, 11, 12 a ferromagnetic and at least one, for example, a paramagnetic portion 13 is.

Die Längen der Teilstücke 11, 12, 13 in peripherer Richtung können dabei, je nachdem, in welcher Weise das Magnetfeld 4 durch die Lagerbuchse 2 fließen können soll, jeweils gleich lang, jeweils unterschiedlich lang oder zum Teil gleich lang und zum Teil unterschiedlich lang gewählt sein. The lengths of the cuts 11 . 12 . 13 in the peripheral direction can thereby, depending on how the magnetic field 4 through the bearing bush 2 should be able to flow, each of the same length, each selected differently long or part of the same length and sometimes different lengths.

Außerdem kann die Anordnung der Teilstücke zum Beispiel 11, 12, 13 in der Weise gewählt sein, dass die Teilstücke zum Beispiel 11, 12, 13 in peripherer Richtung unmittelbar oder mittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches und ein paramagnetisches Teilstück sind.In addition, the arrangement of the sections, for example, 11, 12, 13 may be selected such that the sections, for example 11, 12, 13 in the peripheral direction, directly or indirectly successively alternately a ferromagnetic and a paramagnetic section.

Im nach der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Teilstücke 11, 12, 13 in peripherer Richtung nicht unmittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches und ein paramagnetisches Teilstück, sondern mittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches und ein paramagnetisches Teilstück, weil, bevor ein paramagnetisches Teilstück 13 nach einem ferromagnetischen Teilstück zum Beispiel 11 folgt, vorher ein weiteres ferromagnetisches Teilstück 12 folgt.In the embodiment shown in the figure, the sections 11 . 12 . 13 in the peripheral direction not immediately successively alternately a ferromagnetic and a paramagnetic section, but indirectly successively alternately a ferromagnetic and a paramagnetic section, because, before a paramagnetic section 13 after a ferromagnetic section for example 11 follows, previously another ferromagnetic section 12 follows.

Bei einer Anordnung derart, dass unmittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches und ein paramagnetisches Teilstück angeordnet sind, wechselt sich stets nach einem ferromagnetischen Teilstück zum Beispiel 11 ein paramagnetisches Teilstück zum Beispiel 13 und nach einem paramagnetischen Teilstück zum Beispiel 13 ein ferromagnetisches Teilstück zum Beispiel 11 ab.In an arrangement such that a ferromagnetic and a paramagnetic section are arranged alternately immediately following each other, a paramagnetic section, for example 13, and a paramagnetic section, for example 13, a ferromagnetic section, for example 11, always alternate after a ferromagnetic section ,

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich die innerhalb der Lagerbuchse 2 auf die rotierende Welle 1 gewünscht wirkenden magnetischen Kräfte verfeinert einstellen und verfeinert eine gewünschte Wirkung erzielen, so dass letztlich ein verbesserter Drehzahlbereich für die Welle 1 in der Lagerbuchse 2 erzielt wird.With the measures according to the invention can be within the bearing bush 2 on the rotating shaft 1 to fine tune desired magnetic forces and refine them to achieve a desired effect, ultimately resulting in an improved speed range for the shaft 1 in the bearing bush 2 is achieved.

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Claims (5)

Lagerbuchse (2) für Wellen (1), die gehalten sind von wenigstens einem einzigen magnetohydrodynamischen Radialgleitlager (3), das ein Magnetfeld (4) erzeugende Mittel und für das Halten der Welle (1) eine Lagerbuchse aufweist, - durch die das von den Mitteln zur Erzeugung eines Magnetfeldes erzeugte Magnetfeld (4) geführt ist, und die - für ein Schmieren der Welle (1) innerhalb der Lagerbuchse (2) eine paramagnetische, elektrisch nicht leitende Schmierflüssigkeit (5) einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) - in peripherer Richtung wenigstens aus zwei Teilstücken (zum Beispiel 11, 12, 13) zusammengesetzt ist, von denen wenigstens eines (zum Beispiel 11, 12) ein ferromagnetisches und wenigstens eines (zum Beispiel 13) ein paramagnetisches Teilstück ist.Bearing bushing (2) for shafts (1) held by at least one single magnetohydrodynamic radial bearing (3), which has a magnetic field generating means (4) and a bushing for holding the shaft (1) Magnetic field (4) is generated for generating a magnetic field, and - for lubricating the shaft (1) within the bearing bush (2) includes a paramagnetic, electrically non-conductive lubricating fluid (5), characterized in that the bearing bush (2 ) - is composed in the peripheral direction of at least two sections (for example 11, 12, 13), of which at least one (for example 11, 12) is a ferromagnetic and at least one (for example 13) is a paramagnetic section. Lagerbuchse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Teilstücke (11, 12, 13) in peripherer Richtung - jeweils gleich lang, - jeweils unterschiedlich lang oder - zum Teil gleich lang und zum Teil unterschiedlich lang sind.Bearing bush (2) to Claim 1 , characterized in that the lengths of the sections (11, 12, 13) in the peripheral direction - each of equal length, - each have different lengths or - are of equal length and sometimes different lengths. Lagerbuchse (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (11, 12, 13) in peripherer Richtung unmittelbar oder mittelbar aufeinander folgend abwechselnd ein ferromagnetisches (zum Beispiel 11, 12) und ein paramagnetisches (zum Beispiel 13) Teilstück sind.Bearing bush (2) to Claim 1 or 2 , characterized in that the portions (11, 12, 13) in the peripheral direction directly or indirectly successively alternately a ferromagnetic (for example, 11, 12) and a paramagnetic (for example, 13) section. Lagerbuchse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (2) - in axialer Richtung wenigstens dreigeteilt ist mit wenigstens einem einzigen Zwischenteilstück, dessen Teilstücke in peripherer Richtung ausschließlich paramagnetische Teilstücke sind.Bearing bush (2) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the bearing bush (2) - in the axial direction is at least three parts with at least a single intermediate section, the sections are in the peripheral direction exclusively paramagnetic sections. Radialgleitlager (3) für Wellen (1), aufweisend ein Magnetfeld (4) erzeugende Mittel und für das Halten der Welle (1) eine Lagerbuchse, durch die das von den Mitteln zur Erzeugung eines Magnetfeldes erzeugte Magnetfeld (4) geführt ist und die für ein Schmieren der Welle (1) innerhalb der Lagerbuchse eine paramagnetische, elektrisch nicht leitende Schmierflüssigkeit (5) eingeschlossen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse als Lagerbuchse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Radial sliding bearing (3) for shafts (1), comprising magnetic field generating means (4) and for supporting the shaft (1) a bushing through which the magnetic field generated by the means for generating a magnetic field (4) is guided and for a lubrication of the shaft (1) within the bearing bush has a paramagnetic, electrically non - conductive lubricating fluid (5) included, characterized in that the bearing bush as a bearing bush (2) according to one of Claims 1 to 4 is trained.
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