DE19606871A1 - Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt - Google Patents

Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit einem mit Flüssig­ metall gefüllten Lagerspalt, welches zwei oder mehr Gleit­ lagerteile mit an das Flüssigmetall angrenzenden Dichtflächen aufweist, welche Dichtflächen zur Bildung einer sich von dem Lagerspalt zu dem umgebenden Raum erstreckenden Dichtfuge aneinander anliegen.
Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt, kurz Flüssigmetall-Gleitlager, finden beispielsweise in Form von Spiralrillen-Gleitlagern bei Röntgenröhren zur Lagerung von Drehanoden Verwendung und sind in der Regel im Inneren des Vakuumgehäuses der Röntgenröhre aufgenommen. Diese Gleit­ lager werden normalerweise mit Flüssigmetall-Legierungen auf Galliumbasis gefüllt, die bei Raumtemperatur bereits flüssig sind. Bei derartigen Legierungen handelt es sich um hochreak­ tive Substanzen. Folglich ist es unerwünscht, wenn Flüssig­ metall-Gleitlager beispielsweise bei Transportvorgängen oder im Betrieb selbst Flüssigmetall verlieren. Dies gilt insbe­ sondere bei der Anwendung in Röntgenröhren, in denen Flüssig­ metalltröpfchen außerhalb des Gleitlagers die Hochspannungs­ festigkeit der Röntgenröhre zerstören.
Um das Austreten von Flüssigmetall durch einen zwischen zwei stationären Gleitlagerteilen befindlichen Spalt zu verhin­ dern, ist es bekannt, keramische Beschichtungen der in Rede stehenden Flächen aus Aluminiumoxid (DE 44 24 508 A1) oder reduzierten Titanacethylacetonat (EP 0 141 476 A1) zu verwen­ den, die einen Randwinkel mit dem Flüssigmetall größer als 90° bilden und aufgrund der Kapillarität dichten. Auf diese Weise ist zwar wirksam das Austreten von Flüssigmetall aus dem Lagerspalt verhindert, jedoch sind neben einem aufwendi­ gen Beschichtungsequipment auch sehr ebene Dichtflächen er­ forderlich. Es ist also sowohl im Zusammenhang mit dem Be­ schichtungsequipment als auch der Herstellung der Dichtflä­ chen ein erheblicher technischer und finanzieller Aufwand zu treiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Austritt von Flüssigmetall aus dem Gleitlager auf einfache und kostengün­ stige Weise verhindert wird.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gleit­ lager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt, wel­ ches zwei oder mehr relativ zueinander stationäre Gleitlager­ teile mit an das Flüssigmetall angrenzenden Dichtflächen auf­ weist, welche Dichtflächen zur Bildung einer sich von dem Lagerspalt zu dem umgebenden Raum erstreckenden Dichtfuge an­ einander anliegen, wobei zwischen den Dichtflächen ein Mate­ rial vorgesehen ist, das mit dem Flüssigmetall eine die Dichtfuge verschließende feste Mischphase bildet. Im Falle des erfindungsgemäßen Gleitlagers wird somit absichtlich die Befüllung eines Teils der Dichtfuge mit Flüssigmetall herbei­ geführt, worauf das Material mit dem Flüssigmetall unter Bil­ dung einer festen Mischphase reagiert. Die gebildete feste Mischphase führt zu einer Abdichtung der Dichtfuge und ver­ hindert somit wirksam eine weitere Reaktion und den Austritt von Flüssigmetall aus dem Gleitlager in den Vakuumbereich der Röntgenröhre.
Eine verbesserte Dichtigkeit läßt sich zudem erreichen, wenn gemäß einer Variante der Erfindung ein Material Verwendung findet, das gut plastisch verformbar, also als relativ weich einzustufen ist. Die Fließgrenze eines solchen Materials sollte somit unter der Fließgrenze des Materials liegen, aus dem die Gleitlagerteile gefertigt sind. Ein Material, das plastisch verformbar ist und zusätzlich mit Flüssigmetall zu einer festen Mischphase reagiert, besitzt den Vorteil, daß durch die plastische Verformung des Materials bei Anlage an der gegenüberliegenden Dichtfläche bereits ein verbesserter Grad an Dichtigkeit erreicht wird. Die vollständige Abdich­ tung erfolgt schließlich durch die Bildung der festen Misch­ phase zwischen dem Flüssigmetall und dem Material. Ein zu­ sätzlicher Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß sich ein weiches Material gut an eventuelle Welligkeiten der gegen­ überliegenden Dichtfläche anpaßt, wodurch Anforderungen an die Oberflächengüte der Dichtflächen reduziert werden. Die genannten Voraussetzungen erfüllt beispielsweise ein nickel­ haltiger Werkstoff, beispielsweise H-Ni 99.5, H-Ni 99, NiMn 2, NiMo 28, NiCu 30 Fe, NiCr 6015 oder Monell, wenn als Flüs­ sigmetall eine Gallium-Legierung verwendet wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Material als Dichtring vorliegt. Die Reaktion zwischen dem zu dem Dichtring gelangenden Flüssigmetall und dem Material des Dichtringes unter Bildung einer festen Mischphase führt auch bei dieser Variante zu einer vollstän­ digen Abdichtung des Gleitlagers zum Vakuumraum der Röntgen­ röhre. Wenn wenigstens eine von zwei Dichtflächen mit einem Absatz oder einer Nut versehen ist, welche einen zwischen den Dichtflächen liegenden und aus dem Material bestehenden Dichtring aufnehmen, ist auf einfache Weise eine Lagesiche­ rung des Dichtringes gewährleistet. Der Dichtring und der Ab­ satz oder die Nut weisen dabei gemäß einer Variante der Er­ findung solche Abmessungen auf, daß bei aufeinanderliegenden Dichtflächen bereits eine plastische Verformung des Dichtrin­ ges vorliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist wenigstens eine von zwei aufeinanderliegenden Dicht­ flächen mit dem Material beschichtet, das z. B. galvanisch oder durch Aufsputtern auf die entsprechende Dichtfläche auf­ gebracht wird. Auch dann wird durch plastische Verformung des Materials und Bildung der festen Mischphase mit dem Flüssig­ metall eine Dichtung des Gleitlagers gegen den Verlust von Flüssigmetall erreicht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht eine Öffnung zum Füllen des Gleitlagers mit Flüssigmetall vor, welche mit einer in ein Gleitlagerteil eingesetzten Dichtschraube ver­ schlossen ist. Zwischen dem Gleitlagerteil und der Dicht­ schraube ist eine Unterlegscheibe aus dem Material vorge­ sehen, welche gegebenenfalls durch plastische Verformung beim Anziehen der Dichtschraube und unter Bildung der festen Mischphase zu einer Abdichtung der Füllöffnung nach der Be­ füllung des Gleitlagers mit Flüssigmetall führt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drehanoden-Röntgenröhre mit einem erfindungsgemäßen Flüssigmetall-Gleitlager für die Drehanode in teilweise geschnittener Darstel­ lung,
Fig. 2 bis 4 in vergrößerter Darstellung die Einzelheiten I, II und III gemäß Fig. 1 und,
Fig. 5 in zu der Fig. 3 analoger Darstellung eine Einzelheit eines weiteren erfindungsgemäßen Flüssigmetall-Gleit­ lagers.
In der Fig. 1 ist eine Drehanoden-Röntgenröhre dargestellt, die eine Drehanode 1 aufweist, die in einem Vakuumkolben 2 untergebracht ist. Der Vakuumkolben 2 enthält außerdem noch in an sich bekannter Weise eine Kathode 3, die in einem Kathodenkopf 4 eine in Fig. 1 nicht sichtbare Glühwendel ent­ hält.
Die Drehanode 1 weist einen Anodenteller 5 auf, der an dem einen Ende einer mit dem Anodenteller 5 rotierenden Lage­ rungswelle 6 fest angebracht ist. Um die drehbare Lagerung der Drehanode 1 zu gewährleisten, ist ein insgesamt mit 7 be­ zeichnetes Flüssigmetall-Gleitlager vorgesehen, das aus meh­ reren Gleitlagerteilen zusammengesetzt ist, von denen eines die Lagerungswelle 6 ist. Als weitere Gleitlagerteile sind ein Rohrteil 8, ein Boden 9 und ein Deckel 10 vorgesehen.
Das Rohrteil 8, der Boden 9 und der mit einer Bohrung ver­ sehene Deckel 10 sind derart miteinander verschraubt (es sind nur die Mittellinien einiger Schrauben dargestellt), daß das verdickte Ende der sich durch die Bohrung des Deckels 10 er­ streckenden Lagerungswelle 6 in der Bohrung des Rohrteils 8 aufgenommen ist. Dabei bilden die plane Innenseite des Bodens 9 die hohlzylindrische Bohrungswand des Rohrteils 8 und die kreisringförmige plane Innenseite des Deckels 10 erste Lage­ rungsflächen 11, 12 und 13. Die am anderen Ende der Lage­ rungswelle 6 vorgesehene plane, kreisförmige Stirnfläche, die zylindrische Mantelfläche des verdickten Ansatzes der Lage­ rungswelle 6 und die kreisringförmige ebene Stirnfläche des zu dem verdickten Ansatz überleitenden Absatzes der Lage­ rungswelle 6 bilden zweite Lagerungsflächen 14, 15 und 16.
Das Rohrteil 8, der Boden 9 und der Deckel 10 bilden den be­ züglich des Vakuumkolbens 2 feststehenden Teil des Flüssig­ metall-Gleitlagers; das Rohrteil 8 ist über eine Metallhülse 19 fest mit dem Vakuumkolben 2 verbunden.
Zwischen den Lagerflächen 11 bis 13 einerseits und den Lager­ flächen 14 bis 16 andererseits befindet sich ein in Fig. 1 nicht sichtbarer, mit Flüssigmetall gefüllter Lagerspalt.
Um die Drehanode 1 in Rotation versetzen zu können, ist ein Elektromotor vorgesehen, der als Rotor 17 ein aus einem elek­ trisch leitenden Werkstoff gebildetes topfförmiges Bauteil aufweist, das auf das mit dem Deckel 10 versehene Ende des Rohrteils 8 übergreift. Der schematisch angedeutete Stator 18 ist im Bereich des Rotors 17 auf die Außenwand des Vakuumkol­ bens aufgesetzt und bildet mit dem Rotor 17 einen elektri­ schen Kurzschlußläufermotor, der bei Versorgung mit dem ent­ sprechenden Strom die Drehanode 1 rotieren läßt.
Die Gleitlagerteile, also die Lagerungswelle 6, das Rohrteil 8, der Boden 9 und der Deckel 10 sind aus einem Material der Gruppe Molybdän, Wolfram, Tantal, Rhenium oder einer wenig­ stens eines dieser Metalle enthaltenden Legierung, Edelstahl oder Keramik gebildet. Vorzugsweise sind die Gleitlagerteile aus Molybdän oder einer molybdänartigen Legierung gebildet, und zwar im Hinblick auf die Vakuumtauglichkeit dieser Mate­ rialien.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht und durch die Fig. 2 noch hervorge­ hoben wird, handelt es sich bei der sich von dem Lagerspalt zu dem umgebenden Raum erstreckenden Dichtfuge 20, welche zwei aneinander anliegende Dichtflächen 23 und 24 miteinander bilden, um einen sehr engen Spalt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind alle Dichtflächen 23 und 24 der Gleitlagerteile 8 und 10, die sich normalerweise direkt berühren würden und die die den Lagerspalt mit der Um­ gebung verbindende Dichtfuge 20 bilden, mit einem Material 25 und 26 beschichtet, das plastisch verformbar ist und mit dem Flüssigmetall 21 unter Bildung einer festen Mischphase 22 reagiert. Werden die Dichtflächen 23 und 24 beim Verschrauben der Gleitlagerteile 8 und 10 miteinander unter der Wirkung der Kraft der Schrauben aneinander angepreßt, tritt bereits eine plastische Verformung des Materials auf, wodurch eine erste Dichtwirkung erreicht ist. Tritt nach dem Füllen des Gleitlagers mit Flüssigmetall 21 Flüssigmetall 21 in die zwi­ schen den Gleitlagerteilen 8 und 10 im Bereich ihrer Dicht­ flächen 23 und 24 vorhandene Dichtfuge 20 ein, bildet das Flüssigmetall mit dem Material eine feste Mischphase 22, die eine vollständige Dichtigkeit des Gleitlagers gegen Austritt von Flüssigmetall 21 im Bereich der Dichtfuge 20 gewährlei­ stet. Im Falle der in Fig. 3 dargestellten Situation hat sich die feste Mischphase 22 innerhalb der gesamten Dichtfuge 20 gebildet. Es ist jedoch auch möglich, daß sich die feste Mischphase 22 nur in dem an den Lagerspalt angrenzenden Be­ reich der Dichtfuge 20 bildet, wenn dann bereits Dichtheit gegeben ist und somit ein weiteres Eindringen von Flüssig­ metall 21 in die Dichtfuge 20 unterbunden ist.
Wenn als Flüssigmetall, wie im Falle des beschriebenen Aus­ führungsbeispiels, eine Gallium-Legierung, insbesondere eine Gallium-Indium-Zinn-Legierung, vorgesehen ist, ist als Mate­ rial für die Schichten 25 und 26 ein nickelhaltiger Werk­ stoff, beispielsweise H-Ni 99.5, H-Ni 99, NiMn 2, NiMo 28, NiCu 30 Fe, NiCr 6015 oder Monell, vorgesehen.
In der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Weise sind die Dichtflächen 23 und 24 um eine Zentrierung der Gleitlager­ teile 8 und 9 bzw. 8 und 10 relativ zueinander zu gewährlei­ sten, jeweils aus einem zylindrischen Dichtflächenteil 23a und 24a und einem ringförmigen Dichtflächenteil 23b und 24b zusammengesetzt.
Die zylindrischen und ringförmigen Dichtflächenteile 23a und 24a und 23b und 24b sind im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3 jeweils vollständig mit der jeweiligen Schicht 25 und 26 belegt. Wenn die Dichtflächenteile 23a, 23b und 24a, 24b eine ausreichende Breite aufweisen, kann es unter Umständen genügen, einzelne oder alle Dichtflächenteile 23a, 24b und 24a, 24b nur über einen Teil ihrer Breite, insbeson­ dere in ihrem an den Lagerspalt angrenzenden Bereich, mit der jeweiligen Schicht 25 und 26 zu versehen.
Wesentlich ist, daß sich die jeweiligen Schichten 25 und 26 ununterbrochen über die gesamte Länge, d. h. den gesamten Um­ fang der jeweiligen Dichtfläche 23 und 24, erstrecken, so daß das in die Dichtfuge 20 eintretende Flüssigmetall 21 unter Bildung einer festen Mischphase 22 eine unterbrechungsfreie Dichtung bilden kann.
Unter Umständen genügt es auch in Fig. 3 nicht dargestellter Weise nur jeweils eine der Dichtflächen 23 oder 24 mit einer Beschichtung zu versehen, die mit dem Flüssigmetall 21 eine feste Mischphase 22 bildet. Ebenso kann es unter Umständen genügen, nur einen Dichtflächenteil 23a oder 23b bzw. 24a oder 24b mit einer Beschichtung zu versehen, die mit dem in die Dichtfuge 20 eintretenden Flüssigmetall 21 unter Bildung einer festen Mischphase 22 eine unterbrechungsfreie Dichtung bilden kann.
Wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist, weist das Gleit­ lagerteil 9 eine Öffnung 32 auf, durch welche das Flüssig­ metall-Gleitlager mit Flüssigmetall gefüllt wird. Nach dem Füllen des Gleitlagers verschließt eine Dichtschraube 29 mit einer Unterlegscheibe 30 die Öffnung 32. Die Unterlegscheibe 30 ist aus einem nickelhaltigen Werkstoff, beispielsweise H- Ni 99.5, H-Ni 99, NiMn 2, NiMo 28, NiCu 30 Fe, NiCr 6015 oder Monell, gebildet, der plastisch infolge des Anzugsmomentes der Dichtschraube 29 verformt, zusätzlich mit über das Ge­ winde 21 aufgrund der Kapillarwirkung aufsteigenden Flüssig­ metall eine feste Mischphase 22 bildet und somit die Öffnung 32 gegen Austritt von Flüssigmetall dicht verschließt.
Bei der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Dichtschraube 29 sind unterschiedliche Ausführungsformen denkbar. Beispiels­ weise kann der Schraubenkopf der Dichtschraube 29 in dem Gleitlagerteil 9 versenkt werden. Wesentlich ist, daß das Schraubenende nicht aus der Fläche 11 herausragt und somit die Funktionsfähigkeit des Gleitlagers außer Kraft setzt. Die Öffnung 32 zum Füllen des Gleichlagers mit Flüssigmetall 21 kann sich in den Fig. 1 und 4 nicht dargestellter Weise auch in einem der anderen Gleitlagerteile 8 oder 10 befinden, wenn dies zweckmäßig ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 handelt es sich um eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 4. Nach Fig. 5 ist eine der beiden Dichtflächen 23 und 24, im vorliegenden Fall Dichtfläche 23, mit einer Nut 27 versehen, welche einen zwischen den Dichtflächen liegenden Dichtring 28 aufnimmt, an den das Flüssigmetall 21 aus dem Lagerspalt an­ grenzt. Der Dichtring 28, der aus plastisch verformbaren und mit dem Flüssigmetall 21 eine feste Mischphase 22 bildenden Material besteht, weist in Kombination mit der Nut 27 solche Abmessungen auf, daß bei Aufeinanderliegen der Dichtflächen 23 und 24 der Gleitlagerteile 8 und 10 in jedem Fall bereits eine plastische Verformung des Dichtrings 28 eintritt, so daß sich der Dichtring 28 an die Welligkeit der Dichtflächen 23 und 24 der Gleitlagerteile 8 und 10 anpaßt und vollständiges Anliegen des Dichtringes 28 an den Dichtflächen 23 und 24 ge­ währleistet ist. Auf diese Weise wird bereits eine Dichtwir­ kung erreicht. In Fig. 5 ist der Dichtring vor seiner plasti­ schen Verformung hervorgerufen durch das Verschrauben der Dichtflächen 23 und 24 der Gleitlagerteile 8 und 10 in ge­ strichelten Linien eingetragen.
Gelangt Flüssigmetall 21 durch die Dichtfuge 20 zu dem an­ grenzenden Dichtring 28, so bildet es mit dessen Material eine Barriere in Form einer festen Mischphase 22, die zur vollständigen Dichtigkeit führt und jenseits deren demnach keine weitere Reaktion stattfindet.
Als Material für den Dichtring 28 ist ebenfalls ein nickel­ haltiger Werkstoff, beispielsweise H-Ni 99.5, H-Ni 99, NiMn 2, NiMo 28, NiCu 30 Fe, NiCr 6015 oder Monell, vorgesehen. Für den Dichtring 28 sind neben dem vor der plastischen Ver­ formung dargestellten rechteckigen Querschnitt auch kreisför­ mige, elliptische, quadratischen oder trapezförmige Quer­ schnitte möglich.
Wie in der Fig. 5 dargestellt, muß wenigstens eine der Dicht­ flächen 23 oder 24 der Gleitlagerteile 8 und 10 mit einer dem Dichtring 28 aufnehmenden Nut 27 versehen sein. Es ist aber durchaus in nicht dargestellter Weise möglich, daß beide Dichtflächen 23 und 24 jeweils eine Nut aufweisen, wobei die Nuten den Dichtring 28 gemeinsam aufnehmen.
Des weiteren muß die Nut 27 nicht notwendigerweise in einer der ringförmigen Dichtflächenteile 23b und/oder 24b einge­ arbeitet sein. Bei ausreichender Breite der zylindrischen Dichtflächenteile 23a und 24a kann auch eine dieser oder beide Dichtflächenteile 23a und 24a mit einer den Dichtring 28 aufnehmenden Nut 27 versehen sein.
Wesentlich ist, daß sich der Dichtring 28 und die ihn aufneh­ mende Nut 27 ununterbrochen über die gesamte Länge, d. h. den gesamten Umfang der jeweiligen Dichtfläche 23 und 24 er­ strecken, so daß in die Dichtfuge 20 eintretendes Flüssig­ metall 21 unter Bildung einer festen Mischphase 22 eine un­ terbrechungsfreie Dichtung bilden kann.
Der Dichtring 28 muß übrigens nicht notwendigerweise in einer Nut aufgenommen sein. Vielmehr kann ein zur Aufnahme eines Dichtringes geeigneter Raum auch dadurch geschaffen werden, daß wenigstens eine der beiden die Dichtfuge 20 begrenzenden Dichtflächen 23 und 24 einen Absatz oder eine Anfasung auf­ weist.
Außerdem kann der Dichtring auch als Flachdichtung ausgeführt sein, die zwischen die ohne Vertiefung oder dergleichen aus­ geführten Dichtflächen eingelegt ist.
Die Lagerflächen und Lagerungsflächen 11 bis 16 können übri­ gens in an sich bekannter und in den Figuren nicht darge­ stellter Weise mit insbesondere spiralförmigen Nuten versehen sein, die dazu dienen, das Flüssigmetall 21 am Austreten aus dem Lagerspalt zu hindern.
In der gleichen Weise wie im Falle der Gleitlagerteile 8 und 10 läßt sich die Abdichtung der Gleitlagerteile 8 und 9 er­ reichen.
Des weiteren lassen sich auch geometrisch anders geartete Dichtflächen, beispielsweise rein ringförmige Dichtflächen, die nicht notwendigerweise aus zylindrischen oder ringförmi­ gen Dichtflächenteilen zusammengesetzt sind, in geschilderter Form gegen das Austreten von Flüssigmetall aus dem Gleitlager 7 abdichten.
Ebenso können die beiden Ausführungsvarianten zur Abdichtung des Gleitlagers gegen Austritt von Flüssigmetall kombiniert werden. Es ist also durchaus möglich, die Ausführungsform der Beschichtung einer oder beider Dichtflächen mit der Dicht­ ringvariante gleichzeitig zur Abdichtung des Gleitlagers gegen Austritt von Flüssigmetall einzusetzen.

Claims (11)

1. Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall (21) gefüllten Lagerspalt, welches zwei oder mehr Gleitlagerteile (8, 9, 10) mit an das Flüssigmetall (21) angrenzenden Dichtflächen (23, 24) aufweist, welche Dichtflächen (23, 24) zur Bildung einer sich von dem Lagerspalt zu dem umgebenden Raum erstreckenden Dichtfuge (20) aneinander anliegen, wobei zwischen den Dicht­ flächen (23, 24) ein Material vorgesehen ist, das mit dem Flüssigmetall (21) eine die Dichtfuge (20) verschließende feste Mischphase (22) bildet.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, bei dem das Material plastisch verformbar ist.
3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dessen Lagerspalt als Flüssigmetall (21) eine Galliumlegierung enthält und bei dem als Material ein nickelhaltiger Werkstoff, beispielsweise H- Ni 99.5, H-Ni 99, NiMn 2, NiMo 28, NiCu 30 Fe, NiCr 6015 oder Monell, vorgesehen ist.
4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Material in Form eines Dichtringes vorliegt.
5. Gleitlager nach Anspruch 4, wobei wenigstens eine von zwei Dichtflächen (23, 24) mit einem Absatz oder einer Nut (27) versehen ist, welche den zwischen den Dichtflächen (23, 24) liegenden an das Flüssigmetall (21) angrenzenden Dichtring (28) aufnehmen.
6. Gleitlager nach Anspruch 5, bei dem Dichtring (28) und Ab­ satz oder Nut (27) solche Abmessungen aufweisen, daß bei auf­ einanderliegenden Dichtflächen (23, 24) eine plastische Ver­ formung des Dichtringes (28) vorliegt.
7. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem wenigstens eine von zwei aneinanderliegenden Dichtflächen (23, 24) mit dem Material beschichtet ist.
8. Gleitlager nach Anspruch 7, bei dem das Material galva­ nisch oder durch Aufsputtern auf die Dichtfläche (23, 24) aufgebracht ist.
9. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches eine zum Füllen des Gleitlagers mit Flüssigmetall (21) vorgesehene Öffnung (32) aufweist, welche mit einer in ein Gleitlagerteil eingesetzten Dichtschraube (29) verschlossen ist, wobei zwi­ schen der Dichtschraube (29) und dem anderen Gleitlagerteil eine Unterlegscheibe (30) aus dem Material vorgesehen ist, welche bereits beim Anziehen der Dichtschraube (29) plastisch verformt wird.
10. Drehanoden-Röntgenröhre mit einem zur Lagerung der Dreh­ anode (1) vorgesehenen Flüssigmetall-Gleitlager (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Verwendung eines Gleitlagers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Lagerung der Drehanode (1) einer Drehanoden-Röntgen­ röhre.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879812A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x antichoc et a anode tournante
FR2879808A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a palier perfectionne et procede de fabrication
FR2879811A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a palier perfectionne et procede de fabrication
FR2879806A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a anode tournante a palier perfectionne et procede de fabrication
CN104373462A (zh) * 2013-08-13 2015-02-25 西门子公司 液态金属滑动轴承
US10533608B2 (en) 2017-02-07 2020-01-14 General Electric Company Ring seal for liquid metal bearing assembly
CN113628947A (zh) * 2021-07-28 2021-11-09 电科睿视技术(北京)有限公司 一种液态金属轴承及其装配方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014203430A1 (de) 2014-02-26 2015-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Flüssigmetall-Gleitlager
DE102015204488B4 (de) * 2015-03-12 2018-01-04 Siemens Healthcare Gmbh Flüssigmetall-Gleitlager

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0141476A1 (de) * 1983-11-08 1985-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metallgeschmiertes Spiralrillen-Lager mit einer Antibenetzungsschicht
EP0373705A2 (de) * 1988-12-14 1990-06-20 Philips Patentverwaltung GmbH Drehanoden-Röntgenröhre mit flüsssigem Schmiermittel
DE19523162A1 (de) * 1994-07-12 1996-01-18 Siemens Ag Gleitlagerteil für ein Flüssigmetallgleitlager mit einer an eine im Betrieb mit Flüssigmetall benetzte Lagerfläche angrenzenden Fläche
DE19523163A1 (de) * 1994-07-12 1996-01-18 Siemens Ag Gleitlagerteil für ein Flüssigmetallgleitlager
DE19510067A1 (de) * 1995-03-20 1996-10-02 Siemens Ag Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0141476A1 (de) * 1983-11-08 1985-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metallgeschmiertes Spiralrillen-Lager mit einer Antibenetzungsschicht
EP0373705A2 (de) * 1988-12-14 1990-06-20 Philips Patentverwaltung GmbH Drehanoden-Röntgenröhre mit flüsssigem Schmiermittel
DE19523162A1 (de) * 1994-07-12 1996-01-18 Siemens Ag Gleitlagerteil für ein Flüssigmetallgleitlager mit einer an eine im Betrieb mit Flüssigmetall benetzte Lagerfläche angrenzenden Fläche
DE19523163A1 (de) * 1994-07-12 1996-01-18 Siemens Ag Gleitlagerteil für ein Flüssigmetallgleitlager
DE19510067A1 (de) * 1995-03-20 1996-10-02 Siemens Ag Gleitlager mit einem mit Flüssigmetall gefüllten Lagerspalt

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879812A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x antichoc et a anode tournante
FR2879808A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a palier perfectionne et procede de fabrication
FR2879811A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a palier perfectionne et procede de fabrication
FR2879806A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-23 Gen Electric Tube a rayons x a anode tournante a palier perfectionne et procede de fabrication
CN104373462A (zh) * 2013-08-13 2015-02-25 西门子公司 液态金属滑动轴承
US9890812B2 (en) 2013-08-13 2018-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Liquid metal bearing
CN104373462B (zh) * 2013-08-13 2018-11-16 西门子公司 液态金属滑动轴承
DE102013215977B4 (de) * 2013-08-13 2021-02-04 Siemens Healthcare Gmbh Flüssigmetall-Gleitlager
US10533608B2 (en) 2017-02-07 2020-01-14 General Electric Company Ring seal for liquid metal bearing assembly
CN113628947A (zh) * 2021-07-28 2021-11-09 电科睿视技术(北京)有限公司 一种液态金属轴承及其装配方法

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