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Flexible Auffiängung eines Lagers Die Erfindung betrifft die flexible
Aufhängung eines Lagers in einer ringförmigen Membran, die aus mindestens zwei geschichteten
Lamellen besteht und die radial steif, gegen Wippbewegungen des Lagers aber biegeweich
ist.
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Damit die Lagerschalen beispielsweise eines Luftlagers den auftretenden
mechanischen und thermischen Deformationen der Welle zu folgen und sie auszugleichen
vermögen, ist es bekannt, das Lager in einer Membran flexibel aufzuhängen, die üblicherweise
aus einem Blech genügender Stärke besteht. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß
bei bestimmten kritischen Drehzahlen der Welle Wippbewegungen des Lagers auftreten
können, die auf das bekannte Wellenklettern zurückzuführen sind. Es wird dabei der
Schmierfilm zerstört, woraus sich Beschädigungen des Lagers und der mit der Welle
verbundenen Bauteile ergeben können.
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Es sind auch aus mehreren Lamellen geschichtete Membranen zur Aufhängung
eines Lagers bekannt, die bei der einen Ausführung mit außen- und innenliegenden
Fortsätzen für die Halterung versehen sind, wodurch eine kardanartige Wirkung entsteht.
Die Reibung zwischen den einzelnen Schichten, sofern diese tatsächlich aneinanderliegen,
ergibt eine gewisse Dämpfung der Wippbewegungen des Lagers, doch ist diese Dämpfung
nicht beabsichtigt, und ihre Größe bleibt dem Zufall überlassen. Bei einer anderen
Ausführung liegen zwei scheibenförinig aus-ID im
gebildete Gehäuseteile satt
aneinander und sind ungefähr in der Mitte der einander berührenden Flächen durch
Nietuno, oder Punktschweißung zusammengefügt. Gerade an dieser Stelle würde bei
einer Halterung nur am Außen- und Innenrand der Scheiben die größte Verschiebung
gegeneinander auftreten. Da sie aber in der Mitte starr und unbeweglich verbunden
sind, wirken sie so, als ob sie aus einem einzigen Stück wären. Zwischen den beiden
Scheiben tritt keine Verschiebung und somit auch keine Reibung auf, die eine dämpfende
Wirkung auf die Lagerbewegungen ausüben könnte.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für eine aus Lamellen
geschichtete Membran zur Lageraufhängung die Reibung zwischen den Lamellen zu erhöhen
und dadurch die Wippbewegungen des Lagers wirksam zu dämpfen. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Lamellen der Meinbran auf der Kreislinie ihrer größten
Verschiebung gegeneinander durch Spannvorrichtungen zusammengepreßt werden und dadurch
eine Dämpfung der Lagerbewegungen bewirken.
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Ünter dem Zusammenpressen ist keine starre Verbindung, sondern eine
elastische Druckeinwirkung zu verstehen, welche die unbehinderte Verschiebung, nunmehr
aber bei größerer Reibung, erlaubt. Es können das beispielsweise Spannvorrichtungen
in Form von Federscheiben sein, die durch Schrauben angepreßt werden, es ist aber
auch möglich, jede Lamelle durch Vorspannung zu verformen, wonach die Lamellen so
zusammengebaut werden, daß sich die Vorspannungen gegeneinanderrichten. Auf diese
Weise wird die angestrebte Erhöhung der Reibung zwischen den Lamellen erreicht.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Aufhängung des Lagers im Axialschnitt,
F i g. 2 eine Spannvorrichtung für die Membran und F i g. 3 die Sonderausführung
einer Membran vor dem Einbau. In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Nach F i g. 1 läuft die Welle 1 in der Lagerschale 2,
die mit Hilfe der ringförmigen Membran 3 im Gehäuse 4 flexibel aufgehängt
ist. Die Membran wird von Ringen 5, 6 an Ansätze 7, 8 an der Lagerschale
2 bzw. am Gehäuse 4 angepreßt. Die Ringe werden durch Schrauben 9 gehalten,
können aber auch mit einem Gewinde versehen oder auf sonst eine Art befestigt sein.
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Membranen für Laggeraufhängungen haben die Eigenschaft, in radialer
Richtung steif, gegen Wippbewegungen des Lagers aber biegeweich zu sein. Treten
solche auf, dann wird die Membran 3 abwechselnd nach der Linie
10 und dann symmetrisch
dazu elastisch verformt. Die Membran
3 besteht aus mindestens zwei Lamellen, die bei den Lagerbewegungen aneinanderreiben.
Durch die Reibungsarbeit wird Energie vernichtet, wodurch die Lagerbewegungen gedämpft
werden.
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Die größte Verschiebung der Lamellen gegeneinander und somit die stärkste
Reibung tritt ungefähr im Wendepunkt A der Linie 10 auf. Um sicher
zu sein, daß die Lamellen guten Reibungsschluß haben, werden sie auf der durch den
Punkt A gehenden Kreislinie durch Spannvorrichtungen zusammengepreßt. Ein
Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 2. Die Schraube 11 ist mit genügendem
Spiel in eine Bohrung der Membran 3 eingesetzt. Mit der Mutter 12 wird die
- Federscheibe 13 gegen die Membran gepreßt und übt so den gewünschten
Druck auf die Lamellen aus. Trotzdem haben die Lamellen bei Bewegungen der Membran
die notwendige Bewegungsfreiheit, um sich gegeneinander verschieben zu können.
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Die Ausführung nach F i g. 3 verfolgt den gleichen Zweck. Zur
Erzielung der'gewünschten Anpreßkraft sind die Lamellen 14 vorgewölbt. Beim Zusammenbau
werden sie an den Rändern erfaßt, kommen parallel zu liegen und pressen sich aneinander
an.
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Beim Zusammenbau kann es die Arbeit erleichtern, wenn die Lamellen
der Membran an den Rändern miteinander verschweißt sind. Diese Ausführung gestattet
es, den Raum zwischen den Lamellen mit einem passenden Schmiermittel zu füllen oder
das Eindringen korrosiver Stoffe zu verhindern.
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Prinzipiell ist es gleichgültig, ob die durch Vorspannungverformten
Lamellen an ihrem äußeren und inneren Rand bei der Montage zusammengespannt oder
schon vorher miteinander verschweißt werden. Die einzelnen unverformten Lamellen
sind praktisch nie planparallel. Weisen sie--nur -eine geringe Wölbung auf, so kann
zwischen ihnen ein Spielraum bleiben, und gerade an der wirksamsten Stelle
tritt keine Reibung auf. Sind sie jedoch vorgespannt, so liegen sie, sobald sie
richtig geschichtet und an ihren Rändern verbunden oder verschweißt sind, unter
Druck aneinander an, und bei einer Biegebewegung der Welle wird die Reibung zwischen
ihnen entsprechend erhöht.