DE20316131U1 - Hydrodynamisches Lagersystem - Google Patents

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Abstract

Hydrodynamisches Lagersystem mit einer Welle (2), einer mit der Welle verbundenen Druckplatte (5) und einer durch eine Abdeckplatte (6) einseitig verschlossenen Lagerhülse (1), welche Welle und Druckplatte mit geringem Abstand unter Bildung eines mit einem Schmiermittel (19) gefüllten Lagerspaltes (4, 4') umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Traganteil der Passflächen im Verbindungsbereich zwischen Druckplatte (5) und Welle (2) an wenigstens einem dieser beiden Bauteile (1; 2) durch mehr als drei auf dem Umfang der Fügefläche angebrachte Vertiefungen (11; 11') verringert ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Lagersystem, insbesondere für Spindelmotoren in Festplattenlaufwerken, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Als Drehlager in Spindelmotoren, wie sie z.B. zum Antrieb der Speicherplatten in Festplattenlaufwerken eingesetzt werden, kommen neben den seit langem verwendeten Wälzlagern zunehmend hydrodynamische Lager zur Anwendung. Ein hydrodynamisches Lager ist ein weiterentwickeltes Gleitlager, das aus einer Lagerhülse mit zylindrischer Lagerinnenfläche und einer in die Hülse eingesetzten Welle mit zylindrischer Lageraußenfläche gebildet ist. Der Durchmesser der Welle ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Hülse, wodurch zwischen den beiden Lagerflächen ein konzentrischer Lagerspalt entsteht, der unter Bildung eines zusammenhängenden Kapillarfilms mit einem Schmiermittel, vorzugsweise mit Öl, gefüllt ist.
  • Lagerhülse und Welle bilden zusammen einen Radiallagerbereich aus. In wenigstens eine der beiden Lageroberflächen ist ein Rillenmuster eingearbeitet, welches infolge der rotatorischen Relativbewegung lokale Beschleunigungskräfte auf das im Lagerspalt befindliche Schmiermittel ausübt. Auf diese Weise entsteht eine Art Pumpwirkung, die das Schmiermittel unter Druck durch den Lagerspalt presst und zur Ausbildung eines homogenen und gleichmäßig dicken Schmiermittelfilms führt, der durch Zonen hydrodynamischen Druckes stabilisiert wird. Der zusammenhängende, kapillare Schmiermittelfilm und der selbstzentrierende Mechanismus des hydrodynamischen Radiallagers sorgen für eine stabile, konzentrische Rotation zwischen Welle und Buchse.
  • Eine Stabilisierung des Lagers entlang der Rotationsachse erfolgt durch ein entsprechend ausgestaltetes hydrodynamisches Axiallager oder Drucklager. Das Drucklager wird vorzugsweise durch die beiden Stirnflächen einer an einem Ende der Welle angeordneten Druckplatte gebildet, die in einer durch die Lagerhülse und eine Abdeckplatte gebildeten Aussparung aufgenommen ist. Einer ersten Stirnfläche der Druckplatte ist eine entsprechende Stirnfläche der Lagerhülse und der anderen Stirnfläche eine innenliegende Stirnfläche der Abdeckplatte zugeordnet. Die Abdeckplatte dient als Gegenlager zur Druckplatte und verschließt das gesamte Lagersystem nach unten. Sie verhindert dass Luft in den mit Schmiermittel gefüllten Lagerspalt eindringt bzw. Schmiermittel aus dem Lagerspalt entweicht. Auch bei einem hydrodynamischen Axiallager sind die in gegenseitiger Wirkverbindung stehenden Lageroberflächen mit einem Rillenmuster versehen, um den für eine stabile axiale Positionierung der Druckplatte bzw. der Welle erforderlichen hydrodynamischen Druck zu erzeugen und die Zirkulation des Schmiermittels innerhalb des Axiallagerbereiches sicherzustellen.
  • Am gegenüberliegenden Ende des Lagers kann ein Freiraum ausgebildet sein, der gleichermaßen als Schmiermittelreservoir und als Ausdehnungsvolumen für das Schmiermittel dient. Dieser Freiraum übernimmt auch die Funktion der Abdichtung des Lagers. Das in dem Freiraum zwischen Motorwelle und konischer Austrittsöffnung der Lagerhülse befindliche Öl bildet unter dem Einfluss der Kapillarkräfte einen stabilen zusammenhängenden Flüssigkeitsfilm, weshalb diese Art der Dichtung auch als Kapillardichtung (capillary seal) bezeichnet wird.
  • Durch entsprechende Auslegung des erwähnten Rillenmusters für den Radiallagerbereich kann bei Rotation der Welle eine Pumpwirkung auf das Schmiermittel im Lagerspalt ausgeübt werden. Es baut sich ein hydrodynamischer Druck auf, der in dem an den Axiallagerbereich angrenzenden Radiallagerbereich höher ist als in dem am freien Wellenende angeordneten Radiallagerbereich. Sind entsprechende Rückführungskanäle vorhanden, wird sich eine stetige Strömung einstellen, bei der sich das Schmiermittel innerhalb des Lagerspalts in Richtung auf das geschlossene Ende des Lagers hin bewegt. Der sich dabei in axialer Richtung des Lagers aufbauende Druck herrscht natürlich auch im Axiallagerbereich und führt dazu, dass die Druckplatte nicht wie erwartet mittig innerhalb der sie umgebenden Aussparung rotiert, sondern dass der axiale Lagerspalt zwischen den Stirnflächen von Druckplatte und Lagerhülse wesentlich kleiner ist, als der Lagerspalt zwischen den Stirnflächen von Druckplatte und Abdeckplatte. Die Projektionsflächen der Druckplatte in beide axiale Richtungen sind gleich groß, so dass die auf die Druckplatte einwirkenden Kräfte entgegengesetzt gleich groß sind und sich aufheben. Dieses Kraftgleichgewicht wird jedoch durch eine zusätzliche auf das System einwirkende Kraft gestört, die dadurch entsteht, dass auch die freie Stirnfläche der Welle dem Flüssigkeitsdruck im Lagerspalt zwischen Druckplatte und Abdeckplatte ausgesetzt ist. Diese zusätzliche Kraft verschiebt die Welle und die mit der Welle fest verbundene Druckplatte von der Abdeckplatte weg in Richtung auf die Lagerbuchse. Dabei wird der axiale Abstand zwischen den Stirnflächen von Druckplatte und Lagerbuchse kleiner, jener zwischen den Stirnflächen von Druckplatte und Abdeckplatte hingegen größer. Da aber der hydrodynamische Druck umso größer ist, je kleiner die Dicke des Lagerspaltes ist, steigt der hydrodynamische Druck im Lagerspalt zwischen Druckplatte und Lagerbuchse an, jener zwischen Druckplatte und Abdeckplatte nimmt ab. Die Resultierende dieser aus den hydrodynamischen Drücken beiderseits der Druckplatte herrührenden Kräfte ist der oben erwähnten Kraft entgegengerichtet und umso größer, je kleiner der Axiallagerspalt zwischen Druckplatte und Lagerbuchse ist.
  • Eine stabile axiale Lage der Druckplatte ist dann erreicht, wenn beide Kraftresultierenden entgegengesetzt gleich groß sind.
  • Je nach Ausgestaltung und Belastung des Lagers kann dieses durch die unterschiedlichen Wirkflächen im Axiallager hervorgerufene Ungleichgewicht des hydrodynamischen Drucks dazu führen, dass der Lagerspalt zwischen der Stirnfläche der Druckplatte und der Lagerhülse so klein wird, dass die mit abnehmendem Lagerspalt überproportional ansteigenden Reibungsverluste zu einem lokalen Temperaturanstieg des Schmiermittels führen. Durch dessen thermisch bedingte Abnahme der Viskosität reduziert sich aber die Tragfähigkeit des Axiallagers, wodurch sich der ohnehin sehr enge Lagerspalt noch weiter verringert. Dabei kann die Stirnfläche der Druckplatte der Lagerhülse gefährlich nahe kommen und diese sogar berühren, was zur Verringerung der Lebensdauer oder gar zu einer Beschädigung des Lagers führen kann. Um die lokale Überhitzung des Schmiermittels mit den geschilderten Negativeffekten zu verhindern ist es bekannt, Verbindungsbohrungen zwischen den Lagerspalten vorzusehen, die einen stetigen Schmiermittelaustausch zwischen den einzelnen Bereichen der Lagerspalte gewährleisten. Hierzu müssen sowohl die Lagerhülse als auch die Druckplatte mit Durchgangsbohrungen versehen werden, was einen erheblichen Arbeitsaufwand darstellt. Sind die Bohrungen nicht genau symmetrisch angeordnet, kann dies zu einer Unwucht der rotierenden Teile führen.
  • In der Regel werden zueinander ortsfeste Teile eines solchen Lagersystems durch eine Pressverbindung miteinander verbunden. Bei der Montage eines solchen Lagers, insbesondere bei der Montage der Druckplatte auf der Welle und der Montage der Lagerhülse in einer Lageraufnahme, kann es während des Fügeprozesses aufgrund der notwendigen engen Passungen zu einem „Fressen" der Passflächenkommen. Dies kann sowohl den Rundlauf und die Ebenheit als auch die Rechtwinkligkeit der zu verbindenden Teile beeinträchtigen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein hydrodynamisches Lagersystem anzugeben, bei dem zum einen die oben angesprochenen Probleme beim Verbinden der Teile vermieden werden, zum anderen eine wirkungsvollere Zirkulation des Schmiermittels erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein hydrodynamisches Lagersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung sieht ein hydrodynamisches Lagersystem vor, insbesondere für einen Spindelmotor, mit einer Welle, einer mit der Welle fest verbundenen Druckplatte und einer durch eine Abdeckplatte einseitig verschlossenen Lagerhülse, welche Welle und Druckplatte mit geringem Abstand unter Bildung eines mit einem Schmiermittel gefüllten Lagerspaltes umgreift. Welle und Druckscheibe sind mittels einer Pressverbindung miteinander verbunden. In dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Lagersystem ist vorgesehen, den Traganteil der Passflächen im Verbindungsbereich zwischen Druckplatte und Welle dadurch zu reduzieren, dass regelmäßig angeordnete überwiegend achsparallele spanlos oder spangebend hergestellte Vertiefungen die zylindrische Fügefläche an wenigstens einem der beiden Bauteile unterbrechen, was vorzugsweise durch „Rändeln" erfolgen kann. Es kann eine Reduktion der Passflächen von vorzugsweise z.B. 20% oder mehr vorgesehen sein.
  • Hierbei kann entweder der Außenumfang der Welle im Verbindungsbereich mit der Druckplatte eine Rändelung aufweisen oder aber der Innenumfang der Druckplatte. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Welle gerändelt wird, da dann Welle und Rändel in einem Arbeitsgang, beispielsweise durch Schleifen, gemeinsam auf Fertigmaß gebracht werden können. Eine Pressverbindung mit einer zuvor gerändelten und überschliffenen Verbindungsfläche hat im Vergleich zu Teilen mit glatten, nicht unterbrochenen zylindrischen Passflächen den Vorteil, dass das Einpressen mit weniger Kraftaufwand und deutlich geringerer Neigung zum „Fressen" und Verkanten der Teile erfolgen kann.
  • Das Rändeln wird vor dem abschließenden Schleifen oder Läppen der zu verbindenden Teile durchgeführt. Rändeln ist ein gängiger Prozess in der Metallverarbeitung und kann relativ einfach und kostengünstig durchgeführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Rändelung über die gesamte Fügelänge zwischen Welle und Druckplatte. In diesem Fall verbleiben nach dem Fügen in der Passfuge gleichmäßig über deren Umfang verteilte axiale „Kanäle", die eine flüssigkeitsleitende Verbindung schaffen zwischen den an die beiden Stirnflächen der Druckplatte angrenzenden Lagerspalten des Axiallagerbereiches. Über diese „Kanäle" am Wellenumfang kann Schmiermittel von einem in den anderen Lagerspalt gelangen und über den achsferneren Radialspalt am Außenumfang der Druckplatte zurückfließen, so dass eine stetige Umströmung der Druckplatte gewährleistet ist. Gleichzeitig wird ein schnelleres Aufschwimmen der Druckplatte ermöglicht, so dass der kritische Mischreibungsbereich beim An- und Auslaufen des Motors schneller durchfahren wird.
  • Das Lagerfluid kann also nicht nur über den Lagerspalt sondern auch über diese Kanäle, die in direkter axialer Verlängerung des Radiallagerspaltes liegen, vom Radiallagerbereich in den Axiallagerbereich eintreten und zirkulieren. Durch die stetige Fluidströmung innerhalb der Lagerspalte wird eine lokale Überhitzung des Lagerfluids vermieden und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung gewährleistet. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Lagers durch Berührung zwischen stehenden und rotierenden Axiallagerbauteilen ganz erheblich. Außerdem ist das Lager in beiden axialen Richtungen gleich stark belastbar, wobei die Steifigkeitskennlinien jedoch voneinander abweichen können.
  • Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise bei solchen hydrodynamischen Lagersystemen angewendet werden, bei denen die Lagerhülse innerhalb einer Lageraufnahme angeordnet und mit dieser verpresst ist.
  • Hierbei kann entweder der Außenumfang der Lagerhülse im Verbindungsbereich mit der Lageraufnahme gerändelt sein, oder aber der Innenumfang der Lageraufnahme im Verbindungsbereich mit der Lagerhülse ist mit einer Rändelung versehen.
  • Auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Rändelung über die gesamte Fügelänge zwischen Lagerhülse und Lageraufnahme und ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sich Schmiermittel leitende Kanäle bilden, welche den an die eine Stirnseite der Lagerhülse angrenzenden Schmiermittel führenden Bereich mit dem an die andere Stirnseite der Lagerhülse angrenzenden Axiallagerbereich verbinden.
  • Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf hydrodynamische Lagersysteme, bei denen im Bereich einer Stirnseite des Lagers ein Ausgleichsvolumen für das Lagerfluid vorgesehen ist, wobei das Ausgleichsvolumen vorzugsweise als ein mit dem Lagerspalt mittelbar oder unmittelbar verbundener, im Querschnitt etwa kegelförmiger Hohlraum ausgebildet ist. Hierbei kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rändelung im Verbindungsbereich von Lagerhülse und Lageraufnahme derart ausgestaltet ist, dass sich eine Schmiermittel leitende Verbindung zwischen dem Ausgleichsvolumen und Bereichen des Lagerspalts bildet.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Schmiermittel leitende Verbindung zwischen dem Ausgleichsvolumen und dem Lagerspalt ausschließlich durch die besagten Kanäle hergestellt wird.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines hydrodynamischen Lagersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 1a die gerändelte Welle im Halbschnitt;
  • 1b die endbearbeitete Welle nach dem Einpressen in die Druckplatte im Halbschnitt;
  • 2 eine schematische Längsschnittdarstellung eines hydrodynamischen Lagersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Längsschnittdarstellung eines hydrodynamischen Lagersystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
  • Die Zeichnungen zeigen erfindungsgemäße hydrodynamische Lagersysteme für Spindelmotoren in Festplattenlaufwerken. In den gezeigten Beispielen ist die Welle drehbar in einer feststehenden Lagerhülse gelagert. Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch Konstruktionen, bei denen eine feststehende Welle von einer drehbaren Lagerhülse umgeben ist.
  • Die Lageranordnung gemäß 1 umfasst eine innere Lagerhülse 1 mit einer axialen zylindrischen Bohrung, in welcher eine Welle 2 drehbar aufgenommen ist. Die Lagerhülse 1 selbst ist in eine Lageraufnahme 3 eingepresst. Zwischen dem Innendurchmesser der Lagerhülse 1 und dem geringfügig kleineren Außendurchmesser der Welle 2 ist mindestens ein Radiallagerbereich mit einem Lagerspalt 4 vorgesehen, der mit einem Schmiermittel, vorzugsweise einem flüssigen Lagerfluid, gefüllt ist. Dieser Radiallagerbereich ist durch ein Rillenmuster (nicht dargestellt) gekennzeichnet, das auf der Oberfläche der Welle 2 und/oder auf der Innenfläche der Lagerhülse 1 vorgesehen ist. Sobald die Welle 2 in Rotation versetzt wird, baut sich aufgrund des Rillenmusters ein hydrodynamischer Druck im Lagerspalt 4 bzw. im darin befindlichen Schmiermittel auf, so dass das Lager tragfähig wird.
  • Ein durch eine mit der Welle 2 verbundene Druckplatte 5 und eine Abdeckplatte 6 gebildetes hydrodynamisches Drucklager am unteren Ende der Welle 2 sorgt für die axiale Positionierung der Welle 2 in bezug auf die Lagerhülse 1 der Lageranordnung und nimmt die axialen Kräfte auf. Dieser Axiallagerbereich wird durch die Abdeckplatte 5 luftdicht verschlossen, so dass kein Schmiermittel aus dem Lagerspalt 4 austreten kann, der sich als Lagerspalt 4' zwischen Druckplatte 5, Lagerhülse 1 und Lageraufnahme 3 fortsetzt. Damit sich ein ausreichender hydrodynamischer Druck im Axiallager aufbaut, sind die einander zugewandten Oberflächen der Druckplatte 5 und/oder der Abdeckplatte 6 ebenfalls mit einem Rillenmuster versehen.
  • Die Welle 2 ist an ihrem freien Ende aus der Lagerhülse 1 herausgeführt. Die Lageraufnahme 3 mit Lagerhülse 1 ist an diesem Ende vorzugsweise durch eine topfförmige Abdeckkappe 7 verschlossen, die auf eine Stufe der Lageraufnahme 3 aufgesteckt ist. Die abgedeckte Stirnfläche der Lageraufnahme 3 und teilweise auch die Stirnfläche der Lagerhülse 1 sind mit einer Fase bzw. Ansenkung versehen, die sich ausgehend vom wellennahen Bereich der Lagerhülse 1 radial nach außen bis hin zum Außenumfang der Lageraufnahme 3 erstreckt. Dadurch wird zwischen den Stirnseiten der Lageraufnahme 3 und der Lagerhülse 1 einerseits und der Innenseite der Abdeckkappe 7 andererseits ein sich im Querschnitt konisch nach außen erweiternder Freiraum geschaffen, der als Ausgleichsvolumen 8 für das Lagerfluid dient und mindestens teilweise mit Schmiermittel 19 gefüllt ist. Der radial innen liegende Bereich des Ausgleichsvolumens 8 grenzt an den Lagerspalt 4 an. Die Abdeckkappe 7 besitzt eine in das Ausgleichsvolumen 8 mündende Befüllöffnung 9 zum Einbringen des Schmiermittels.
  • Die Druckplatte 5 ist mit der Welle 2 verpresst. Wie sich insbesondere aus den 1a und 1b ergibt, wird zunächst der Außenumfang der Welle 2 im Fügebereich erfindungsgemäß mit einer Rändelung 11 versehen und die gerändelte Welle anschließend, vorzugsweise durch spitzenlos Schleifen, auf Endmaß gebracht. Einerseits erleichtert diese Rändelung 11 durch die Reduzierung des Traganteils in der Passfuge das Fügen der Teile 2, 5 und verhindert ein Festfressen und/oder Verkanten der Teile 2,5.
  • Andererseits verbleiben zwischen den verbundenen Teilen 2, 5 Kanäle 12, die einen zusätzlichen Austausch von Schmiermittel im Lagerspalt 4' zwischen der oberen und der unteren Stirnfläche der Druckplatte 5 ermöglichen. Somit ist eine stetige Zirkulation des Schmiermittels 19 um die Druckscheibe 5 herum gewährleistet.
  • Auch die Lagerhülse 1 ist durch Verpressen mit der Lageraufnahme 3 verbunden. Hierbei ist der Außenumfang der Lagerhülse 1 gerändelt und bedarfsweise überschliffen, was einerseits das Einpressen in die Lageraufnahme 3 erleichtert und andererseits Kanäle 13 schafft, die das Ausgleichsvolumen 8 mit dem Bereich 4' des Lagerspalts verbinden. Diese Kanäle ermöglichen also einen Austausch von Schmiermittel 19 zwischen dem Ausgleichsvolumen 8 und dem Bereich 4' des Lagerspaltes, so dass auch im Bereich des Radiallagers eine stetige Zirkulation des Schmiermittels gewährleistet ist.
  • 2 zeigt eine im wesentlichen mit den 1 und 1a, 1b vergleichbare Ausgestaltung des Lagersystems. Auch hier sind Rändelungen 11' bzw. 10' jeweils am Außendurchmesser der Welle 2 bzw. am Außendurchmesser der Lagerhülse 1 vorgesehen.
  • Im Unterschied zu den 1 und 1a,1b ist der von der Abdeckkappe 7 überdeckte Außenumfang der Lageraufnahme 3 mit einer gewindeförmigen Nut 14 versehen, die sich vom Ausgleichsvolumen 8 bis zum unteren Rand der Abdeckkappe 7 erstreckt. Über diese Nut 14, die eine Verbindung zur Außenatmosphäre (Druckausgleich) herstellt, kann das Ausgleichsvolumen 8 bzw. der Lagerspalt 4, 4' mit Schmiermittel 19 befüllt werden.
  • In 3 ist eine Lageranordnung dargestellt, bei der eine zweiteilige Lagerabdeckung verwendet wird. Die Lagerabdeckung umfasst eine Ringscheibe 15 und eine Abdeckkappe 16. Die Ringscheibe 15 liegt auf einem axial gerichteten ringförmigen Ansatz der Lageraufnahme 3 auf und hat eine gleichbleibende Dicke. Unterhalb der Ringscheibe 15, also zwischen Ringscheibe 15 und Lageraufnahme 3 bzw. Lagerhülse 1, bildet sich ein Ringspalt 18, der an den Lagerspalt 4 angrenzt. Die Abdeckkappe 16 ist – wie oben beschrieben – auf die Lageraufnahme 3 aufgesteckt. Der Boden der Abdeckkappe 16 ist in Richtung zur Welle 2 kegelförmig aufgeweitet und zwar so, dass sich zwischen der Abdeckkappe 16 und der Ringscheibe 15 ein ringförmiger und im Querschnitt konischer Hohlraum ergibt, der sich radial nach innen aufweitet und als Ausgleichsvolumen 17 für das Lagerfluid 19 dient. Der radial außen liegende Bereich des Ausgleichsvolumens 17 steht mit dem Ringspalt 18 in Verbindung.
  • Über die durch die gerändelte Oberfläche der Lagerhülse 1 bzw. der Lageraufnahme 3 gebildeten Kanäle 13 und den inneren Bereich des Ringspalts 18 kann ein Schmiermittelaustausch zwischen dem Radiallagerspalt 4 und den unteren Bereichen des Lagerspalts 4' erfolgen. Gleichzeitig steht der Lagerspalt 4' steht über die Kanäle 13 und den äußeren Teil des Ringspaltes 18 mit dem Ausgleichsvolumen 17 in Verbindung.
  • Die in der vorsehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
  • 1
    Lagerhülse
    2
    Welle
    3
    Lageraufnahme
    4
    Lagerspalt 4'
    5
    Druckplatte
    6
    Abdeckplatte
    7
    Abdeckkappe
    8
    Ausgleichsvolumen
    9
    Befüllöffnung
    10
    Vertiefungen 10' (durch Rändelung)
    11
    Vertiefungen 11' (durch Rändelung)
    12
    Kanäle
    13
    Kanäle
    14
    Nut
    15
    Ringscheibe
    16
    Abdeckkappe
    17
    Ausgleichsvolumen
    18
    Ringspalt
    19
    Lagerfluid

Claims (18)

  1. Hydrodynamisches Lagersystem mit einer Welle (2), einer mit der Welle verbundenen Druckplatte (5) und einer durch eine Abdeckplatte (6) einseitig verschlossenen Lagerhülse (1), welche Welle und Druckplatte mit geringem Abstand unter Bildung eines mit einem Schmiermittel (19) gefüllten Lagerspaltes (4, 4') umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Traganteil der Passflächen im Verbindungsbereich zwischen Druckplatte (5) und Welle (2) an wenigstens einem dieser beiden Bauteile (1; 2) durch mehr als drei auf dem Umfang der Fügefläche angebrachte Vertiefungen (11; 11') verringert ist.
  2. Hydrodynamisches Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Traganteil der Passflächen auf wenigstens 85% verringert ist.
  3. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (11, 11') spangebend durch Materialabtrag erzeugt werden.
  4. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (11,11') spanlos durch Materialverdrängung erzeugt werden.
  5. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (11) am Außenumfang der Welle (2) im Verbindungsbereich mit der Druckplatte (1) durch Rändeln entstanden sind.
  6. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (11') am Innenumfang der Druckplatte (5) im Verbindungsbereich mit der Welle (2) durch Rändeln entstanden sind.
  7. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefungen (11; 11') über die gesamte Fügelänge zwischen Welle (2) und Druckplatte (5) erstrecken.
  8. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (11; 11') derart ausgestaltet sind, dass sich Schmiermittel (19) leitende Kanäle (12) zwischen den an die Stirnseiten der Druckplatte (5) angrenzenden Bereichen (4') des Lagerspalts bilden.
  9. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (1) innerhalb einer Lageraufnahme (3) angeordnet und mit dieser verpresst ist.
  10. Hydrodynamisches Lagersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang der Lagerhülse (1) oder der Innenumfang der Lageraufnahme(3) in der Passfuge des gemeinsamen Verbindungsbereiches mit regelmäßig auf dem Umfang angeordneten vorzugsweise achsparallelen Vertiefungen (10, 10') versehen ist.
  11. Hydrodynamisches Lagersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10, 10') spangebend durch Materialabtrag erzeugt sind.
  12. Hydrodynamisches Lagersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10, 10') spanlos durch Materialverdrängung erzeugt sind.
  13. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10, 10') durch Rändeln entstanden sind.
  14. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefungen (10; 10') über die gesamte Fügelänge zwischen Lagerhülse (1) und Lageraufnahme (3) erstrecken.
  15. Hydrodynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, durch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10; 10') derart ausgestaltet ist, dass sich Schmiermittel (19) leitende Kanäle (13) zwischen den Stirnseiten der Lagerhülse (1) bilden, die eine Verbindung zum Lagerspalt (4; 4') herstellen.
  16. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich wenigstens einer Stirnseite des Lagersystems ein Ausgleichsvolumen (8; 17) für das Schmiermittel (19) vorgesehen ist.
  17. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsvolumen (8) als ein mit dem Lagerspalt (4) mittelbar oder unmittelbar verbundener, im Querschnitt etwa kegelförmiger Hohlraum ausgebildet ist.
  18. Hydrodynamisches Lager nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10; 10') derart ausgestaltet ist, dass sich Schmiermittel leitende Kanäle (13) zwischen dem Ausgleichsvolumen (8) und Bereichen des Lagerspalts (4') bilden.
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