DE1750892A1 - Fluessigkeits- oder Gaslager - Google Patents

Description

• "Flüssig4eit-9- oder Gaslatc"er" Die ]Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeits- oder Gas-Ache-und Drucklager und behandelt-die Beseitigung von Problemen bei der Herstellung derartiger Lager und von Stabilitätsmängeln, die bei ihnen auftreten.
• In unserer gleichlaufenden Patent anmeldung Aktz.
• A52 755 XII/47b, eingereicht am 16* Juni 1966 ist ausgeführt, dass eine der Hauptschwierigkeiten bei der Herstellung derartiger Lager bisher darin bestand, äusserst kleine Zuführöffnungen in einem der Lagerteile vorzusehen, die dazu dienen, Flüssigkeit oder Gas unter Druck in das ringförmige Lagerspiel zwischen den Lagerteilen zu leiten. Der Durchmesser solcher Öffnungen muss beispielsweise manchmal 0,127 mm oder noch weniger betragen. Angesichts der beim Bohren auftretenden technischen Schwierigkeiten ist es beim jetzigen Stand der Technik notwendig, die Wandstärke des Lager-teils so stark ,zu verringern$ daso seine Eigenstabilität gefährdet ist.
• Es ist bekannt, daso eine Verringerung den Durchmessers der Zuführöffnungen auf die Stabilität den Lagere einen direkten Einfluse hat« Deshalb war en bisher üblich, den Durchmeeser der Zuführöffnungen und die lagerspiele kleiner zu halten, um die Stabilität des Lagere zu erhöhen und um die Kraft zu erhalten, die dadurch verbraucht wird, dase das Gas oder die FlUaeigkeit in das lager gepumpt wird.
• Die Erfindung gemäse der oben genannten gleichlaufenden Patentanmeldung der Anmelderin-besteht darin, daso eine oder mehrere Gas- oder Flüssigkeitszuleitungen in ein lagerspiel zwischen zwei zueinander beweglichen Tiagerteilen führen, wobei diese Zuleitungen Schlitze sind, die sich zwischen den Stirnflächen zweier Teile eines der Lagerteile befinden.
• Es ist die Aufgabe der 'Erfindung, eine weitere Verbesserung zu schaffen, mit der eine gröoaere Stabilität des lagere und eine Erhöhung der Ausgangegeschwindigkeit für wHalbgeschwindigkeitsw#rbel" erzielt werden.
• Die Erfindung besteht darin, daso drei oder mehr Zufuhröffnungen für das lagermedium, die in einem von zwei zueinander verschiebbaren Lagerteilen begrenzten Lagerspiel jeweils von einem Schlitz gebildet werden, der von entsprechenden Flächen von miteinander verrlegelten Elementen, die zu einem der Lagerteile gehöreng begrenzt wird, wobei die Schlitze derart geneigt sind, dann das Lagermedium in einer zur Drehrichtung den anderen Tiagerteils entgegengesetzten Richtung in das Tiagerspiel geleitet wird, Der Schlitz kann jeweile mit %einer Aohne in einer radialen Ebene der Drehaohne liegen und einelTangente einen FC:reinea Bei zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen sind vier bzw. acht Schlitze vorgesehen» wobei die Achsen benachbarter Schlitze jeweils 90 bzw. 45 0 voneinander entfernt sind.
• Die Schlitze können von in einer aus Feldern (26) bestehenden radialen Stirnfläche eines zweiten Elements eines der Iagerteile vorgesehenen'Ausnehmungen und einer ebenen radialen Stirnfläche eines ersten verriegelten Elements eines der Lagerteile gebildet werden, wobei die mit Ausnehmungen ausgebildete Stirnfläche gegen die ebene radiale Stirnfläche geschlager. ist.
• Je nach dem Bohrungsdurchmesser des Lagers können jedoch drei oder mehr Schlitze vorgesehen sein.
• Die Ausnehmungen können zweckmässigerweise dadurch gebildet werden, dass die Stirnfläche des zweiten Elements entlang einer gegenüber der Achse des zweiten Elements versetzten Linie ausgefräst oder ausgeschliffen ist.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist ein Lagerteil ein erstes Element auf, das eine ebene radiale Stirnfläche und eine koaxiale Bohrung aufweist, in der die äussere Peripherie des zweiten Elements sitzt, dessen aus Feldern bestehende anliegende Stirnfläche Ausnehmungen aufweist und gegen die ebene radiale Stirnfläche des ersten Elements geschlagen :bt, wobei die äussere Peripherie des zweiten Elements eingeschnitten istl so daso ein oder mehrere Kanäle zur Zufuhr von Lagermedium zu einem Drucklagerspiel hergestellt werden, das von einer weiteren radialen Stirnfläche des zweiten IS'lements und einer radialen Stirnfläche eines Drucklagerteils begrenzt wird. Die Zufuhr von Lagermedium zu dem Drucklagerspiel kann durch einen ringförmigen Kanal erfolgen, der von einer äusseren Peripherie des zweiten Elements und einer inneren Peripherie eines dritten Elements des ersten Lagerteils begrenzt wird.
• In den Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, ist bzw. sind: Fig. 1 ein Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Flüssigkeits-oder Gaelagers; Fig. 2 ein Schnitt auf der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des zweiten Elements eines Lagerteils gemäss Fig. 19 und Fig. 49 5 und 6 ähnliche Darstellungen wie Fig. 1 bis 3, die ein zweites AusfUhrungsbeispiel der Erfindung zeigen.
• Fig. 1 und 2 zeigen ein feststehendes Gehäuse 19 das eine Bohrung 2 aufweist, in der ein erstes Element 3 des einen Lagerteiles gelagert ist. Das Element 3 wird in einer Richtung von einem Benzirgring 4 od.dgl., der in einer ringförmigen Ausnehmung 5 sitzt, gegen eine Axialverschiebung gesicherte Das Element 3 weist eine Axialbohrung 6 auf, in der eine das andere Lagerteil bildende Rotorwell 7 gelagert ist. Ausserdem weist das Element 3 ein kurzes axial verlaufendes Rohr auf, das mit seinem freien Ende in einem in der Bohrung 2 gelagerten Ring 9 sitzt, der ein drittes 7',#lement desselben Lagerteiles bildet.
• In dem Rohr 8 und dem Ring 9 ist ein Kreinring 10 gelagert, der in Fig. 3 perspektivisch dargestellt ist. Dieser Kreisring 10 bildet ein zweites rlement des einen Lagerteils. An seinem linken Ende (Fig. 1) weist der Kreisring 10 einen Flansch 11 auf, dessen äussere Peripherie in eine ko. axiale Bohrung 12 des Rohres 8 genau eingepasst ist. An vier symmetrischen Stellen ist der *Tlansch so ausgefrästu, dass vier in einer 'Ebene liegende Auenehmungen 13 vorgesehen- sind, so dass, wenn der Flansch in dem Rohr 8 gelagert ist, zwischen leide- -fler symmetrisch zueinanderliegende Kanäle 14 vorgesehen sind, durch die ein unter Druck stehendes flüssiges oder -a.gf#irmiges Lagermedium von einem ersten ringförmigen 77.ifiihr'.#:anal 15 zu einem zweiten ringförmigen Zufuhrkanal 16 fliensen kann.
• rUn anderer Teil der äusseren Peripherie des Kref-eringes 10 ist iia Durchni89ser etwas kleiner als die innere Peripherie des Ringen 9, so dari.-3 1)eJde einen ringförmigen axialen Kanal 17 begrenzen, der zu einem Drucklagerspiel 18 führtg das von den jeweiligen radialen Stirnflächen 19 und 20 dee '7,reisringes 10 und de.,i Ringes 9 Bind einer radialen, Stirnfläolie 21 einee Druckringe3 22, der an der das andere Lagerteil bilV.lenden Roto-rwelle 7 befentigt Ist, begrenzt wird, Anstelle der Stirnfläche 21 das Druckringen 22 könnte eine radiale Itirnf",.äche einen einstUokig mit der Rotorwelle 7 ausgebildeten Planschte verwendet worden, Die innere Peripherie 23 des Kreisringes 10 hat den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 6 des ersten Elements 3 des einen Lagerteils, und von diesen beiden Oberflächen und der äusseren Peripherie der Rotorwelle 7 wird ein Achslagerspiel 24 begrenzt. Um dieses Achslagerspiel 24 mit einem Lagermedium zu speisen, das von dem.ringförmigen Zufuhrkanal 15 kommt, sind vier Schlitze vorgesehen, die wie folgt #,tusgelbiliet sind: Die linke Stirnfläche (Fig. 1) des Kreisringes 10 ist senkrecht zu ilirer"Achse eingefräst oder eingeschliffen, und zwar bei diesem AusfUhrungsbeispiel um die Hälfte des Innendurchmessers des Kreisritiges 10, wobei die Einschnitte entlang Linien verlaufeH, die gegenüber der Achse des Kreisringes 10 versetzt sind, so dase vier tangentiale Ausnehmungen 25 gebildet werden, die aus Fig, 2 hervorgehen. Diese Ausnehmungen 25 sind verhältnismässig flach. Der Kreisring 10 ist mit seiner aus den nach dem Einfräsen übrigbleibenden Feldern 26 bestehenden Stirnfläche axial gegen die ebene radiale Stirnfläche 26a des Alemente 3 geschlagen, so dase, der Kreisring 10 und das Element 3 vier tangentiale Schlitze bilden, die zwischen dem ringförmigen Zufuhrkanal 15 und dem Achslagerspiel 24 eine Verbindung herstellen. Die Drehrichtung der Rotorwelle 7 im Lager ist in Fig. 2 mittels eines Pfeiles dargestellt, und es geht aus dieser Figur hervorg dase die vier tarigentialen Schlitze das nach innen zum Wellenlagerspiel 24 fliessende Lagermedium in eine Richtung lenken, die der Drehder Rotorwelle 7 entgegengesetzt ist. Unter Druck stehendes Lagermedium wird dem erfindungsgemässen Lager durch eine Öffnung 27 zugeführt. Die Öffnung 27 führt zu-einem ringförmigen Kanal 28, von dem eine Reihe von in dem Rohr 8 vorgesehenen radialen Bohrungen 29 ausgehen, die eine Verbindung mit dem ringförmigen Zufuhrkanal 15 herstellen.
• Die gewöhnliche lagermediumzufuhr zu dem ringförmigen Zufuhrkanal 15 erfolgt demgemäss über die tangentialen Schlitze zuerst zu den Achslagerspielen 24 und anschliessend durch den ringförmigen axialen Kanal 17 zu dem Drucklagerspiel 18.
• Die Stellung der Schlitze,durch die der 1;1;rom eines Lagerniediums zu dem Achslagerspiel 24 entgegen der Drehrichtung der Rotorwelle 7 und somit auch entgegen der Richtung, in der das in dem Achslagerspiel 24 enthaltene gasförmige oder flüssige lagerwedium von der Rotorwelle 7 in Drelung versetzt wird, gewährleistet eine erhöhtu--,Stabilität, weil das Lagermedium, das entgegen der Drehrichtung der Rotorwelle 7 in das Lagerspiel gelangt, im Gegensatz zu der Umfangsströmung beiDüseneinlässen mehr in axialer Richtung fliesst. In der Praxis wurde festgestellt, dass mit der erfindungsgemässen Konstruktion die Geschwindigkeit, bei der ein "Halbgeschwindigkeitswirbell, eintritt, und somit der Geschwindigkeitsbereich für das rotierende Element, beispielsweise die Welle 7, erhöht wird, nachdem die erste kritische Vibrationsumkehrbewegung vorüber ist, In den Fig. 4 bis 6 ist ein weiteres Ausführungebeispiel dargestellt, bei dem ein feststehendes Gehäuse 31 eine Bohrung 32 aufweist, die ein feststehendes Lagerteil aufnimmtg das aus zwei Elementen 33 und 34 besteht, die von O-Ringen 31n e-ehalten werden» In der Bohrung des feststehehden Lagerteils ist eine Rotorwelle 35 mit einer Druckscheibe36 gelagert. Ein Flüssigkeitslagerspiel 37 wird über eine Anzahl von tangentialen Kanälen 38 gespeistt die jeweils durch Einfräsen einer Stirnfläche des Elements 34 gebildet werden, so dass acht tangentiale Ausnehmungen 39 (Fig. 6) vorgesehen sind. Bei der Herstellung werden nach dem Einfräsen die übrigbleibenden Felder 40 gegen eine Stirnfläche des rlements 33 geschlagen. Die Kanäle 38 werden von einer ringförmigen Kammer 41 aus gespeist,zu der das Lagermedium durch eine Anzahl von radialen löchern 42 gelangt, die von einem ringförmigen Zufuhrkanal 43 ausgehen, der von dem Gehäuse 31, den Elementen 33 und den beiden O-Ringen 33a begrenzt wird. Ein Einlasekanal speist den Kanal 43. Die Drehrichtung der Welle 35 ist mittels eines Pfeiles 45 dargestellt. Das Drucklagerspiel 46, das von der Druckscheibe 36 und dem Element 33 .begrenzt wird, wird von dem anliegenden Ende des Achslagerspiels 37 mit Lagermedium gespeist.

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Flüssigkeits- oder Gaslagerg dadurch gekennzeichnet,9 dass drei oder mehr Zufuhröffnungen für das Lagermedium, die in einem von zwei zueinander verschiebbaren Lagerteilen begrenzten Lagerspiel (24,37) jeweils von einem Schlitz gebildet werden, der von entsprechenden Flächen von miteinander verriegelten Elementen, die zu.einem der Lagerteile gehören, begrenzt wird, wobei die Schlitze derart geneigt sind, dass das Lagermedium in einer zur Drehrichtung des anderen Lagerteils (7,35) entgegengesetzten Richtung in das Lagerspiel (24,37) geleitet wird.
2. 2, Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daso der Schlitz jeweils mit seiner Achse in einer radialen Ebene der Drehachse liegt und eine Tangente eines Kreises bildet, dessen VI.ittelpunkt in der Drehachse liegt. 3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnett dass vier bzw. acht Schlitze vorgesehen sind, wobei die Achsen benachbarter Schlitze jeweils 90 bzw. 45 voneinander entfernt sind. 4. Lager nach irgendeinem der vorhergehenden AnsprUchag -dadurch gekennzeichnet, daoe die Schlitze von in einer aus 5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass d--'e Ausnehkungen (25) dadurch gebildet werden, dass die Stirnfläche des zweiten Elements (10) entlang einer gegenüber der Achse des zweiten Elements (10) versetzten Linie ausgefräst oder ausgeschliffen ist. 6. Lager nach irgendeinem der Ansprüche 1, bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein lagerteil- ein erstes Element (3) #ufweist, das eine ebene radiale Stirnfläche (25a) und rine 'toaxiale Bohrung (6) aufweist, in der die äussere Peripherie des zweiten Ele ments (10) sitzt, dessen aus Feldern (26) bestehende anliegende Stirnfläche Ausnehmungen (25) aufweist und gegen die ebene radiale Stirnfläche (26a) des ersten Elements (3) geschlagen ist, wobei die äussere Peripherie des zweiten Elemente (10) eingeschnitten ist, so dase ein oder mehrere Kanäle (17) zur Zufuhr von Lagermedium zu einem Drucklagerspiel (18) hergestellt werden, das von einer weiteren radialen Stirnfläche (19) des zweiten Elements (10) und einer radialen'Stirnfläche (21) eines Drucklagerteils (22) begrenzt wird, 7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnetg dass die Zufuhr von Lagermedium zu dem Drucklagerspiel (18) durch einen ringförmigen axialen Kanal (17) erfolgt, der von einer äusseren Peripherie des zweiten Elements (10) und einer inneren Peripherie einen dritten Elemente (9) des ersten Lagerteils begrenzt wird*