DE1525260A1 - Hydrodynamisches Lager - Google Patents

Description

• "Hydrodynamisches Lager." Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Lager mit einer tragenden Gleitschaleg einer Gleitwelle und einem durch ein Strölffiungsmittel gefüllten Lagerspalt.
• Derartige Lager sind insbesondere für hohe Drehzahlen bestimmt und benötigen keine äußere Schmierung. Im einzelnen sind solche Lager als Führungslager oder tragende Endlager ausgebildet. Der Lagerspelt ist mit einem gasförmigen oder flüssigen Strömungemittel gefüllt$ das infolge der Rotation eine Strömungsmittelschicht erzeugt, auf der sich die Gleitwelle abstützt. Die durch einen hydrodynamischen Effekt erzeugte Schicht verhält sich ähnlich wie eine Schmiermittelschicht in einem gewöhnlichen Gleitlager.
• Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung einer Berührung zwischen Gleitwelle und Gleitschale in einem Lager der bäschriebenen Art. Nach der Erfindung bezweckt man die Erzeugung einer besonderen Stützkraft innerhalb das Lagers* Ein hydrodynamisches Lager ist nach der Erfindung dadurch gekannzeichnetg daß mehrere jeweils mit einer Kante in der Gleitschale gehaltene Blätter na chgiebig und frei schwimmend innerhalb das Lagerspaltes eingelassen sind, und daß jeden Blatt in Drahrichtung teilweise über das jeweils folgende Blatt reichtg wobei die freie Randkante mit dem jeweils in Drehrichtung benachbarten Blatt einen Keilraum begrenzt» in dem sich eine stützende Strömungsmittelschicht ausbildety die die Gleitwelle an einer Berührung mit der Gleitschale hindert.
• Die eingelassenen'Blätter können aus Metall, beispielsweise nichtrostendem Stahlg Bronze oder Aluminium oder aus; selbstschmierendem Werkstoff bestehoh.
• Zweckmäßigerweise sieht man innerhalb der Blätterreihe neben Metallblättern wechselweise auch Blätter aus selbstschmierendem Warkstoffg beispielsweise Polytetrafluaräthyleng vor, die in solchen Betriebsbereichen wirksam eind, wo der hydrodynamische Effekt nicht in vollem Umfang ausgebildet ist. Das Lager nach der Erfindung ist insbesondere bei mit hoher Drehzahl umlaufenden Maschinenteileng bdiapielsweise von Kompressoren, Turbineng Pumpang Elektramotorang Zentrifugen, Schnellschneidwerkzeugeng anwendbar und zeigt nicht die Nachtteils bekannter hydrodynamischer Lager-i# Bei diesen -ist nämlich ein Lagerspalt von einigen Mikran erforderlich» wen bei geringer Ungenauigkeit zu einem Blockieren führen kann und vollkommen verunreinigungefreie Strömungsmittel erfordert* Mittels aufwendiger Vorrichtungen ist eine äußerst genaue Zentrierung von Gleitwolle und Gleitschale notwendig. Es ist bei den bekannten Lagern auch nahezu unmöglichy im Inneren das Lager einen nicht reibungsfreidn Warkstoff zu verwenden. Ausführungsbeispielg der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen nichtmaßstäblichen-Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lagerp wo insbesondere der Lagerspalt willkürlich vergrößert ist, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 19 Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt mit fehlender Gleitwelle durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine ebene Gleitschale in Ansicht, Fig. 5 diese Gleitschalte im Aufriß, Fig. 6 eine Ausführungsform einer konischen Gleitschale und Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 6.
• Das in Fig. 1 dargestellte zylindrische Lager umfaßt ein Gehäuse 1, das in üblicher Weise aus einer zylindrischen Gleitschale besteht, deren Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Gleitwelle 2 istl die sich reibungsfrei im Innern der Gleitschale dreht. Nach der Erfindung sind eine Reihe dünner, nachgiebiger Blätter 3, 3a..., normalerweise aus Metall, vorgesehen,die mit einer Randkante in dem Gehäuse 1 gehalten sind, beispielsweise durch Einlassen in je einen Schlitz 4. Ersichtlich sind die verschiedenen Blätter 3, 3a&4* länger als der Abstand zwischen den Befestigungsstellen zweier aufeinanderfolgender Blätter. Beispielsweise ist die Länge des Blattes 39 das in den Schlitz 4 eingelassen ist# größer als der Abstand zwischen dem Schlitz 4 und dem Schlitz 4a, der Befestigungestelle das Blattes 3a.
• Hieraus folgty daß längs des Umfangs jeweils mindestens zwei oder mehr Bll:##tter übereinanderliegen. Die aufeinanderfolgenden Bedeckungen dieser Blätter führen zur Bildung von Luftkeilen, die die sich drehende Gleitwelle gegenüber der Gleitschale trennen. Die Blätteranzahl ist selbstverständlich nicht auf sechs be. schränkt, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel. Außerdem kann die Größe und Form der Überdeckung der Metellblätter verschieden sein.
• Nach der vorstehenden Erklärung arbeitet das Lager bei der Nenndrehzahl vollkommeng doch beim Anfahren# ehe sich die Stützkeile ausgebildet haben,besteht die Gefah2 das Blockierens. Um dieses zu vermeideng zieht man es im allgemeinenvor, einige Metallblätter durch Blätter aus einem selbstschmierenden Werkstoffy beispielsweise Polytetrafluaräthyl«ang zu ersetzen.
• Fig. 3 zeigt eine Gleitschale 119 in die über die Länge und Breite abwechselnd Metallblätter 3 und Blätter 5 aus selbst-* schmierendem Werkstoff eingesetzt sind.
• Diese wechselweise Art der Anordnung stellt selbstverständlich nur ein Ausführungsbeispiel dar.
• Fig. 4 und 5 zeigen eine ebene, nach demselben Prinzip aufgebaute Gleitschale. Wie man sieht, stützt sich die Gleitplatte 6 am Ende der Welle 7 atif einer festen ebenen Gleitschale 8 ab, in der in entsprechender Weise sektorförmige Blätter 99 9ag 9b ... gehalten sind, die sich teilweise überlappen und jewaäs mit Randkanten 109 10ag 10b ... in Radialschlitze 11 der Gleitschale 8 eingelassen sind.
• Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können dabei abwechselnd Metallblätter und Blätter'aus selbstschmierendem Werkstoff vorgesehen sein.
• Fig. 6 und 7 zeigen eine.Ausführungsform der-Erfindung in Verbindung mit einem kanischen Lagerg dessen Aufbau weit. gehend dem nach Fig. 1 und 2 entspricht und bei dem eine -Blätterreihe 3, 3ag 3b*.* vorgesehen isty die der konischen Form der Gleitschals 1 angepaßt ist, im Gegens a tz zu der_ zylindiischen Form in den Fig. 1 und 2.
• Die Blätter sind über die Gleitschale 1 verteilt und jeweils mit einer Randkante in Schlitze 12 eingelassen, die jeweils etwa einer Erzeugenden der Gleitschale folgen.
• Die aliitter können an der Gleitschale selbstverständlich auch in anderer Weise befestigt sein, als es in den Zeichnungen beispielsweise in erläuterndem Sinn dargestellt ist.

Claims (2)

1. P a t a n't a n s p r ü c h a 1. Hydrodynamisches Lager mit einer tragenden Gleitschalag einer Gleitwalle und einem durch ein Strömungsmittel ge- füllten Lagerspalty dadurch gekennzeichnett daß-mehrere jeweils mit einer Kante in der Gleitschale (1) gehaltene Blätter (3) nachgiebig und frei schwimmend innerhalb den Lagerspaltes eingelassen sindp und daß jedes Blatt in Drehrichtung teilweise über das jeweils folgende Blatt reicht, wobei die freie Randkante mit dem jeweils in Drahrichtung benachbarten Blatt einen Keilraum begrenzt» in dem sich eine stützende Strömungsmittelschicht ausbildstg die die Gleitwelle (2) an einer Berührung mit der Gleitschale hindert.
2. 2. Lager nach Anspruch 19 gekennzeichnet durch Matallblätter aus nichtrostendem Stahlg Bronze oder Aluminium. 3, Lager nach Anspruch 19 gekennzeichnet durch Blätter aus selbstschmierendem Werkstoff. 4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnati daß innerhalb der Blätterreihe neben Metallblättern wechselweise auch Blätter aus selbstechmierendem Warkstoff vorgesehen sind.