DE29521034U1

DE29521034U1 - Spiral groove slide bearing

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Publication number: DE29521034U1
Application number: DE29521034U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2005-03-21

Description

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Beschreibung
Spiralrillen-GleitlagerDescription
Spiral groove plain bearings

Die Erfindung betrifft ein Spiralrillen-Gleitlager mit Spiralrillen, die jeweils aus zwei Rillenabschnitten zusammengesetzt sind, die unter einem Winkel in einer Rillenspitze ineinander münden.The invention relates to a spiral groove plain bearing with spiral grooves, each of which is composed of two groove sections that merge into one another at an angle in a groove tip.

Wenn im folgenden von einem Spiralrillen-Gleitlager die Rede ist, so soll hierunter ein Gleitlager verstanden werden, daß im Bereich wenigstens einer seiner Lagerflächen mit derart ausgebildeten Rillen versehen ist, daß sich bei korrekter Drehrichtung des Gleitlagers im Betrieb eine Förderwirkung der Rillen in dem Sinne ergibt, daß das Schmiermittel ins Lagerinnere gefördert bzw. dort gehalten wird, und zwar unabhängig davon, ob die Rillen nun von exakt spiralförmiger Gestalt sind oder nicht.When we refer to a spiral groove plain bearing below, we mean a plain bearing that is provided with grooves in the area of at least one of its bearing surfaces that are designed in such a way that, when the plain bearing is rotating in the correct direction during operation, the grooves have a conveying effect in the sense that the lubricant is conveyed into the interior of the bearing or is held there, regardless of whether the grooves are of a precisely spiral shape or not.

Derartige Spiralrillen-Gleitlager werden als Flüssigmetall-Gleitlager beispielsweise bei Röntgenröhren zur Lagerung der Drehanode verwendet (siehe z.B. DE 28 52 908 Al oder EP 0 47 9 197 Al) und sind dabei normalerweise im Inneren des Vakuumgehäuses der Röntgenröhre aufgenommen. Als Flussigmetall finden in der Regel Gallium-, Indium- oder Zinnlegierungen Verwendung, die bereits bei Raumtemperatur flüssig sind. Ein Problem bei derartigen Spiralrillen-Gleitlagern besteht darin, daß die Gefahr des unvermittelten Blockierens besteht, was insbesondere bei der Verwendung des Spiralril-0 len-Gleitlagers in für medizinische Zwecke vorgesehenen Röntgenröhren gefährlich ist. So entsteht beispielsweise in der interventionellen Radiographie durch den Ausfall der Röntgenröhre während eines Eingriffs akute Gefahr für den Patienten.Such spiral groove plain bearings are used as liquid metal plain bearings, for example in X-ray tubes for supporting the rotating anode (see e.g. DE 28 52 908 Al or EP 0 47 9 197 Al) and are normally housed inside the vacuum housing of the X-ray tube. Gallium, indium or tin alloys, which are already liquid at room temperature, are generally used as liquid metal. One problem with such spiral groove plain bearings is that there is a risk of sudden blocking, which is particularly dangerous when the spiral groove plain bearing is used in X-ray tubes intended for medical purposes. For example, in interventional radiography, the failure of the X-ray tube during an operation poses an acute risk to the patient.

5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spiralrillen-Gleitlager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Gefahr des Blockierens vermindert ist.5 The invention is based on the object of designing a spiral groove plain bearing of the type mentioned at the beginning in such a way that the risk of blocking is reduced.

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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Lösungsprinzip gelöst durch ein Spiralrillen-Gleitlager mit Spiralrillen, die jeweils aus zwei Rillenabschnitten zusammengesetzt sind, die unter einem Winkel in einer Rillenspitze ineinander münden, wobei die Spiralrillen im Bereich der Rillenspitze einen vergrößerten Querschnitt aufweisen. Sieht man von den Fällen ab, in denen das Blockieren des Spiralrillen-Gleitlagers unmittelbar im Anschluß an das Abreißen des Schmierfilmes auftritt, so besteht die Gefahr eines Blockierens vor allem aufgrund der Anwesenheit von Partikeln, z.B. Abrieb von den Gleitlagerteilen, in dem Schmiermittel. Da die Spiralrillen unter Berücksichtigung der Drehrichtung des Lagers derart ausgebildet sind, daß sie eine Förderwirkung für das Schmiermittel in Richtung auf die Rillenspitze entfalten, besteht also die Gefahr, daß sich in dem Schmiermittel vorhandene Partikel im Bereich der Rillenspitzen ansammeln. Da die Tiefe der Spiralrillen {Größenordnung 10 um) und das Lagerspiel (Größenordnung 10 um) sehr gering sind, können bei herkömmlichen Spiralrillen-Gleitlager, deren Spiralrillen über ihre gesamte Länge einen konstanten Querschnitt aufweisen, also auch bereits sehr kleine Partikel, die sich im Bereich der Rillenspitzen ansammeln, zum Blockieren des Lagers führen. Dies ist jedoch im Falle des erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers ausgeschlossen, da die Spiralrillen im Bereich der Rillenspitzen einen vergrößerten Querschnitt aufweisen. Zunächst entsteht durch den vergrößerten Querschnitt eine Reservoirwirkung. Selbst wenn sich also trotz des vergrößerten Querschnittes Partikel im Bereich der Rillenspitzen ansammeln, so tritt ein eventuellen Blockieren des Spiralrillen-Gleitlagers doch viel später auf. Außerdem ist im Vergleich zu herkömmlichen Spiralrillen-Gleitlagern die Wahrscheinlichkeit, daß Partikel aus den Rillenspitzen wieder abtransportiert werden, bevor es zu einem Blockieren kommen 5 kann, infolge der Reservoirwirkung größer.According to the invention, this object is achieved according to a first solution principle by a spiral groove plain bearing with spiral grooves, each of which is composed of two groove sections that open into one another at an angle in a groove tip, where the spiral grooves have an enlarged cross-section in the area of the groove tip. Apart from cases in which the blocking of the spiral groove plain bearing occurs immediately after the lubricating film breaks off, the risk of blocking is primarily due to the presence of particles, e.g. abrasion from the plain bearing parts, in the lubricant. Since the spiral grooves are designed in such a way, taking into account the direction of rotation of the bearing, that they have a conveying effect for the lubricant in the direction of the groove tip, there is therefore a risk that particles present in the lubricant will accumulate in the area of the groove tips. Since the depth of the spiral grooves (order of magnitude 10 µm) and the bearing clearance (order of magnitude 10 µm) are very small, even very small particles that accumulate in the area of the groove tips can lead to blocking of the bearing in conventional spiral groove bearings, whose spiral grooves have a constant cross-section over their entire length. However, this is not possible in the case of the spiral groove bearing according to the invention, since the spiral grooves have an enlarged cross-section in the area of the groove tips. First of all, the enlarged cross-section creates a reservoir effect. Even if particles accumulate in the area of the groove tips despite the enlarged cross-section, any blocking of the spiral groove bearing occurs much later. In addition, compared to conventional spiral groove bearings, the probability that particles will be transported away from the groove tips before blocking can occur is greater due to the reservoir effect.

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Gemäß einer wegen ihrer technischen Einfachheit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Spiralrillen im Bereich der Rillenspitze eine vergrößerte Tiefe auf.According to an embodiment of the invention which is preferred due to its technical simplicity, the spiral grooves have an increased depth in the region of the groove tip.

Nach der Erfindung wird die obengenannte Aufgabe gemäß einem zweiten Lösungsprinzip gelöst durch ein Spiralrillen-Gleitlager mit Spiralrillen, die jeweils aus zwei Rillenabschnitten zusammengesetzt sind, die unter einem Winkel in einer Rillenspitze ineinander münden, wobei die Rillenspitzen zumindest an ihrer Innen- oder Außenseite verrundet ist. Infolge der Verrundung der Rillenspitze ergeben sich günstigere Strömungsverhältnisse, so daß die Gefahr, daß sich Partikel im Bereich der Rillenspitze festsetzen, verringert sind. Hinzu kommt, daß die Verrundung, insbesondere der besonders gefährdeten Außenseite der Rillenspitze die Anlagerung von Partikeln im Vergleich zu einer winkligen Rillenspitze erschwert, da sich bezüglich der Strömung des Schmiermittels im Gegensatz zu einer winkligen Spitze keine "tote Zone" bildet, in der keine nennenswerte Strömung auftritt.According to the invention, the above-mentioned object is achieved according to a second solution principle by a spiral groove plain bearing with spiral grooves, each of which is composed of two groove sections that open into one another at an angle in a groove tip, with the groove tips being rounded at least on their inside or outside. As a result of the rounding of the groove tip, more favorable flow conditions arise, so that the risk of particles getting stuck in the area of the groove tip is reduced. In addition, the rounding, especially of the particularly vulnerable outside of the groove tip, makes it more difficult for particles to accumulate compared to an angled groove tip, since, in contrast to an angled tip, no "dead zone" is formed with regard to the flow of the lubricant, in which no significant flow occurs.

Nach der Erfindung wird die obengenannte Aufgabe gemäß einem dritten Lösungsprinzip gelöst durch ein Spiralrillen-Gleitlager mit Spiralrillen, die jeweils aus zwei Rillenabschnitten zusammengesetzt sind, die unter einem Winkel in einer Rillenspitze ineinander münden, wobei die Spiralrillen im Bereich der Rillenspitze an der Innenseite der Rillenspitze eine im Vergleich zur Außenseite verringerte Tiefe aufweisen. Im Bereich der für die Ablagerung von Partikeln besonders gefährdeten Außenseite der Rillenspitze ergeben sich infolge 0 der verringerten Tiefe der Spiralrille Wirbel in der Strömung des Schmiermittels, so daß einerseits die Ablagerung von Partikeln erschwert ist und andererseits Partikel, die sich eventuell im Bereich der Außenseite der Rillenspitze doch abgelagert haben, mit großer Wahrscheinlichkeit wieder abtransportiert werden. Zugleich ergibt sich ein verbesserter Druckaufbau im Schmiermittel im Bereich der Rillenspitze.According to the invention, the above-mentioned object is achieved according to a third solution principle by a spiral groove plain bearing with spiral grooves, each of which is composed of two groove sections that open into one another at an angle in a groove tip, whereby the spiral grooves in the area of the groove tip on the inside of the groove tip have a reduced depth compared to the outside. In the area of the outside of the groove tip, which is particularly vulnerable to the deposition of particles, the reduced depth of the spiral groove results in vortices in the flow of the lubricant, so that on the one hand the deposition of particles is made more difficult and on the other hand particles that may have deposited in the area of the outside of the groove tip are very likely to be transported away again. At the same time, there is an improved pressure build-up in the lubricant in the area of the groove tip.

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• &bgr; •Φ··•&bgr;•Φ··

Auf besonders einfache Weise laßt sich bei an sich rechteckigem Querschnitt der Spiralrillen eine verringerte Tiefe im Bereich der Rillenspitze durch einen gewölbten Rillenboden realisieren.
5In a particularly simple manner, a reduced depth in the area of the groove tip can be achieved by means of a curved groove base in the case of an essentially rectangular cross-section of the spiral grooves.
5

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drehanodenröntgenröhre mit einem erfindungsgemäßen als Flüssigmetall-Gleitlager ausgeführten Spiralrillen-Gleitlager für die Drehanode in teilweise geschnittener Darstellung,Fig. 1 shows a longitudinal section through a rotating anode X-ray tube with a spiral groove sliding bearing according to the invention designed as a liquid metal sliding bearing for the rotating anode in a partially sectioned representation,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine teilweise Ansicht einer der Spiralrillen des Flüssigmetall-Gleitlagers gemäß Fig. 1,Fig. 2 shows an enlarged partial view of one of the spiral grooves of the liquid metal plain bearing according to Fig. 1,

Fig. 3 und 4 in nochmals vergrößerter Darstellung die Schnitte gemäß Linien III - III und IV - IV in Fig. 2,Fig. 3 and 4 show, in a further enlarged view, the sections along lines III - III and IV - IV in Fig. 2,

Fig. 5 und 6 in zu der Fig. 4 analoger Darstellung Varianten des erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers,
25Fig. 5 and 6 in a representation analogous to Fig. 4 variants of the spiral groove plain bearing according to the invention,
25

Fig. 7 und 8 in zu den Fig. 2 und 4 analoger DarstellungFig. 7 and 8 in a representation analogous to Fig. 2 and 4

eine Variante des erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers, unda variant of the spiral groove plain bearing according to the invention, and

Fig. 9 in zu der Fig. 2 analoger Darstellung eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers .Fig. 9 shows a further variant of the spiral groove plain bearing according to the invention in a representation analogous to Fig. 2.

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 einemIn Fig. 1, a rotating anode X-ray tube is shown, which has a rotating anode 1, which is housed in a vacuum bulb 2. The vacuum bulb 2 also contains, in a manner known per se, a cathode 3, which is housed in a

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Kathodenbecher 4 eine in Fig. 1 nicht sichtbare Glühwendel enthält.Cathode cup 4 contains a filament not visible in Fig. 1.

Die Drehanode 1 weist einen Anodenteller 5 auf, der an dem einen Ende einer Lagerungswelle 6 fest angebracht ist. Um die drehbare Lagerung der Drehanode 1 zu gewährleisten, ist ein insgesamt mit 7 bezeichnetes Flüssigmetall-Gleitlager vorgesehen, das als inneres Gleitlagerteil die Lagerungswelle 6 aufweist. Das äußere Gleitlagerteil ist aus mehreren Teilen, nämlich einem Rohrteil 8, einem Boden 9 und einem Deckel 10, zusammengesetzt.The rotating anode 1 has an anode plate 5 which is fixedly attached to one end of a bearing shaft 6. In order to ensure the rotatable bearing of the rotating anode 1, a liquid metal plain bearing, designated overall by 7, is provided, which has the bearing shaft 6 as the inner plain bearing part. The outer plain bearing part is composed of several parts, namely a tubular part 8, a base 9 and a cover 10.

Das Rohrteil 8, der Boden 9 und der mit einer Bohrung versehene 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 erstreckenden Lagerungswelle 6 in der Bohrung des Rohrteiles 8 aufgenommen ist. Dabei bilden die plane Innenseite des Bodens 10, die hohlzylindrische Bohrungswandung des Rohrteiles 8 und 0 die kreisringförmige plane Innenseite des Deckels 10 erste Lagerungsflächen 11, 12 und 13. Die am anderen Ende der Lagerungswelle 6 vorgesehene plane kreisförmige Stirnfläche, die zylindrische Mantelfläche des verdickten Ansatzes der Lagerüngswelle 6 und die kreisringförmige ebene Stirnfläche des zu dem verdickten Ansatz überleitenden Absatzes der Lagerungswelle 6 bilden zweite Lagerungsflächen 14, 15 und 16.The tubular part 8, the base 9 and the cover 10 provided with a bore are screwed together in such a way (only the center lines of some screws are shown) that the thickened end of the bearing shaft 6 extending through the bore of the cover 10 is accommodated in the bore of the tubular part 8. The flat inner side of the base 10, the hollow cylindrical bore wall of the tubular part 8 and the circular flat inner side of the cover 10 form first bearing surfaces 11, 12 and 13. The flat circular end surface provided at the other end of the bearing shaft 6, the cylindrical surface of the thickened shoulder of the bearing shaft 6 and the circular flat end surface of the shoulder of the bearing shaft 6 leading to the thickened shoulder form second bearing surfaces 14, 15 and 16.

Zwischen den Lagerflächen 11 bis 13 einerseits und den Lagerflächen 14 bis 16 andererseits befindet sich ein in Fig. 1 nicht sichtbarer, mit Flüssigmetall als Schmiermittel gefüllter Lagerspalt.Between the bearing surfaces 11 to 13 on the one hand and the bearing surfaces 14 to 16 on the other hand there is a bearing gap, not visible in Fig. 1, filled with liquid metal as a lubricant.

Um die Drehanode 1 in Rotation versetzen zu können, ist ein aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildetes topfför-5 miges Bauteil als Rotor 17 vorgesehen, der das mit dem Deckel 10 versehene Ende des Rohrteiles 8 übergreift. Der Rotor 17 wirkt mit einem schematisch angedeutete Stator 18, der im Be-In order to be able to set the rotating anode 1 in rotation, a pot-shaped component made of an electrically conductive material is provided as a rotor 17, which engages over the end of the tubular part 8 provided with the cover 10. The rotor 17 works with a schematically indicated stator 18, which in the

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■ · Φ *■ · Φ *

reich des Rotors 17 auf die Außenwand des Vakuumkolbens 2 aufgesetzt ist zusammen und bildet mit diesem einen elektrischen Kurzschlußläufermotor, der bei Versorgung mit einem entsprechenden Strom die Drehanode 1 rotieren läßt. 5area of the rotor 17 is placed on the outer wall of the vacuum bulb 2 and forms an electrical squirrel-cage motor with it, which causes the rotating anode 1 to rotate when supplied with a corresponding current. 5

Das Flüssigmetall-Gleitlager ist als Spiralrillen-Gleitlager ausgeführt. Demnach sind die Lagerungsflächen 14 bis 16 der Lagerungswelle 6 mit spiralförmigen Nuten versehen, deren Windungssinn unter Berücksichtigung der Drehrichtung der Drehanode 1 derart gewählt ist, daß durch die sich aufbauende Strömung ein Transport des im Lagerspalt befindlichen Flüssigmetalls ins Lagerinnere erfolgt.The liquid metal plain bearing is designed as a spiral groove plain bearing. Accordingly, the bearing surfaces 14 to 16 of the bearing shaft 6 are provided with spiral grooves, the direction of the winding of which is selected taking into account the direction of rotation of the rotating anode 1 in such a way that the liquid metal in the bearing gap is transported into the interior of the bearing by the flow that builds up.

Wie aus der Fig. 1 in Verbindung mit der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die im Bereich der Lagerungsfläche 15 der Lagerungswelle 6 vorgesehenen Spiralrillen, eine davon ist in Fig. 2 dargestellt und insgesamt mit 19 bezeichnet, jeweils aus zwei Rillenabschnitten 19a und 19b zusammengesetzt, die unter einem Winkel in einer Rillenspitze 20 ineinander mün-0 den. Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles handelt es sich bei den Rillenabschnitten 19a und 19b um als Schraubenlinien ausgeführte Spiralen, die die gleiche Steigung aufweisen, aber von entgegengesetzter Windungsrichtung sind. Die Außenseite der Rillenspitze 20 ist in Fig. 2 mit 20a, die Innenseite mit 20b bezeichnet.As can be seen from Fig. 1 in conjunction with Fig. 2, the spiral grooves provided in the area of the bearing surface 15 of the bearing shaft 6, one of which is shown in Fig. 2 and designated as 19 in total, are each composed of two groove sections 19a and 19b, which open into one another at an angle in a groove tip 20. In the case of the exemplary embodiment described, the groove sections 19a and 19b are spirals designed as helical lines, which have the same pitch but are of opposite winding direction. The outside of the groove tip 20 is designated as 20a in Fig. 2, the inside as 20b.

Mit Ausnahme des Bereiches der Rillenspitze 20 weisen die Rillenabschnitte 19a und 19b wie in Fig. 3 dargestellt einen rechteckförmigen Querschnitt konstanter Rillenbreite B und konstanter Rillentiefe T auf. Im Bereich der Rillenspitze 20 dagegen ist der Querschnitt der Rillenabschnitte 19a und 19b in der in Fig. 4 veranschaulichten Weise vergrößert, und zwar durch eine Vergrößerung der Rillentiefe, wobei die Rillentiefe an der Außenseite 20a der Rillenspitze 20 stärker vergrößert ist, so daß sich ein geneigter Rillenboden ergibt.With the exception of the area of the groove tip 20, the groove sections 19a and 19b have a rectangular cross-section with a constant groove width B and a constant groove depth T, as shown in Fig. 3. In the area of the groove tip 20, however, the cross-section of the groove sections 19a and 19b is enlarged in the manner illustrated in Fig. 4, namely by increasing the groove depth, with the groove depth being increased more on the outside 20a of the groove tip 20, so that an inclined groove bottom is produced.

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Da sich infolge der Förderwirkung der Spiralrillen im Flüssigmetall befindliche Partikel, z.B. Abrieb, bevorzugt im Bereich der Rillenspitze 20 ansammeln, wodurch Blockiergefahr entstehen kann, wird deutlich, daß im Falle des erfindungsgemäßen Lagers Blockiergefahr, wenn überhaupt, dann erst später als bei herkömmlichen Lagern auftritt, da die Rillenspitze 20 infolge des hier vergrößerten Querschnittes die Wirkung eines Reservoirs, wobei die Reservoirwirkung infolge des geneigten Rillenbodens an der besonders gefährdeten Außenseite 20a der Rillenspitze 20 besonders groß ist. Da die Gefahr des Blockierens, wenn überhaupt, erst verzögert auftritt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß sich Partikel, die sich zunächst im Bereich der Rillenspitze 20 angesammelt haben, durch die Strömung des Flüssigmetalls wieder abtransportiert werden, bevor es zu einer gefährlich starken Ansammlung von Partikeln kommt.Since, due to the conveying effect of the spiral grooves, particles in the liquid metal, e.g. abrasion, tend to collect in the area of the groove tip 20, which can lead to a risk of blocking, it is clear that in the case of the bearing according to the invention, the risk of blocking, if at all, only occurs later than in conventional bearings, since the groove tip 20 acts as a reservoir due to the enlarged cross section, whereby the reservoir effect is particularly great due to the inclined groove base on the particularly vulnerable outside 20a of the groove tip 20. Since the risk of blocking only occurs with a delay, if at all, there is a high probability that particles that initially accumulated in the area of the groove tip 20 will be carried away again by the flow of the liquid metal before a dangerously large accumulation of particles occurs.

Der Übergang von der in Fig. 4 gezeigten Querschnittskontur der Spiralrille in die Rechtecktkontur gemäß Fig. 3 erfolgt kontinuierlich. In Fig. 2 sind Kanten 22a und 22b eingetragen, die den Beginn der Rechteckkontur konstanter Tiefe kennzeichnen. The transition from the cross-sectional contour of the spiral groove shown in Fig. 4 to the rectangular contour according to Fig. 3 is continuous. In Fig. 2, edges 22a and 22b are shown, which mark the beginning of the rectangular contour of constant depth.

Im Falle der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 5 und 6 ist im Bereich der Rillenspitze 20 der Querschnitt der Rillenabschnitte 19a und 19b ebenfalls vergrößert, allerdings durch eine Vergrößerung der Rillenbreite im Bereich der Außenseite 20a (Fig. 5) bzw. im Bereich der Innenseite 20b (Fig. 6} der Rillenspitze 20. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Vergrößerung der Rillenbreite sowohl im Bereich der Außen- alsIn the case of the embodiments according to Figs. 5 and 6, in the area of the groove tip 20, the cross section of the groove sections 19a and 19b is also enlarged, but by an increase in the groove width in the area of the outside 20a (Fig. 5) or in the area of the inside 20b (Fig. 6) of the groove tip 20. It is also possible to increase the groove width both in the area of the outside and

auch der Innenseite 20a bzw. 20b der Rillenspitze 20 vorzusehen. Weiter besteht die Möglichkeit, zur Querschnittsvergrößerung im Bereich der Rillenspitze 20 sowohl die Rillentiefe als auch die Rillenbreite zu vergrößern. 35also the inside 20a or 20b of the groove tip 20. It is also possible to increase the cross-section in the area of the groove tip 20 by increasing both the groove depth and the groove width. 35

Wie aus der Fig. 7 deutlich wird, die den Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 8 für eine andere Ausführungsform desAs is clear from Fig. 7, which shows the section along line VII-VII in Fig. 8 for another embodiment of the

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erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers zeigt, können die Spiralrillen im Bereich der Rillenspitze 20 im Rahmen der Erfindung aber durchaus auch einen verringerten Querschnitt aufweisen, und zwar derart, daß im Bereich der Innenseite 2 0b der Rillenspitze 20 durch eine Wölbung des Rillenbodens eine Erhöhung 23 am Boden der Spiralrille vorgesehen ist, die zu einer Verwirbelung des Flüssigmetalls führt, so daß eine Ansammlung von Partikeln im Bereich der Rillenspitze 20, insbesondere der Außenseite 20a der Rillenspitze 20, verhindert wird. Zugleich begünstigt die Erhöhung 23 den Druckaufbau im Flüssigmetall im Bereich der Rillenspitze 20 günstig. In der Regel reicht es aus, wenn die Höhe der Erhöhung 23 ca. 10 bis 20% der Rillentiefe T beträgt.As shown in the spiral groove plain bearing according to the invention, the spiral grooves in the area of the groove tip 20 can also have a reduced cross-section within the scope of the invention, in such a way that in the area of the inner side 20b of the groove tip 20, a curvature of the groove bottom provides an elevation 23 on the bottom of the spiral groove, which leads to swirling of the liquid metal, so that an accumulation of particles in the area of the groove tip 20, in particular the outer side 20a of the groove tip 20, is prevented. At the same time, the elevation 23 favors the pressure build-up in the liquid metal in the area of the groove tip 20. As a rule, it is sufficient if the height of the elevation 23 is approximately 10 to 20% of the groove depth T.

Bezüglich der in Fig. 8 eingetragenen Breite b der Erhöhung 23 ist zu sagen, daß es genügt, wenn diese in der Größenordnung der Rillenbreite B liegt.With regard to the width b of the elevation 23 shown in Fig. 8, it is sufficient if it is in the order of magnitude of the groove width B.

Es ist auch möglich, im Falle solcher Spiralrillen-Gleitlager, die einen im Bereich der Rillenspitze 20 vergrößerten Querschnitt der Spiralrillen aufweisen, eine Erhöhung an der Innenseite 20a der Rillenspitze vorzusehen. Dies ist in Fig. 7 strichliert veranschaulicht.It is also possible, in the case of spiral groove plain bearings, which have an enlarged cross-section of the spiral grooves in the area of the groove tip 20, to provide an elevation on the inner side 20a of the groove tip. This is illustrated in dashed lines in Fig. 7.

Eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Spiralrillen-Gleitlagers weist gemäß Fig. 9 eine an Außen- und Innenseite 20a und 20b ähnlich wie im Falle der Fig. 5 und 6 abgerundete Rillenspitze 20 auf, um sowohl durch günstige Strömungsverhältnisse als auch entsprechende Formgebung ein Festsetzen von in dem Flüssigmetall enthaltenen Partikeln zu verhindern. In diesem Falle können die Spiralrillen einen über ihre gesamte Länge einschließlich der Rillenspitze 20 konstanten Querschnitt aufweisen. Die Rillen können im Bereich der Rillenspitze aber auch entsprechend den Fig. 4, 5, 6 oder 8 ausgebildet sein.Another variant of a spiral groove plain bearing according to the invention has, according to Fig. 9, a groove tip 20 that is rounded on the outside and inside 20a and 20b, similar to the case of Figs. 5 and 6, in order to prevent particles contained in the liquid metal from settling both through favorable flow conditions and appropriate shaping. In this case, the spiral grooves can have a constant cross-section over their entire length, including the groove tip 20. The grooves can also be designed in the area of the groove tip according to Figs. 4, 5, 6 or 8.

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Im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele werden eventuelle Querschnittsänderungen im Bereich der Rillenspitze 20 ausschließlich durch Änderungen der Rillentiefe realisiert. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Querschnittsänderungen durch Änderungen der Rillenbreite zu realisieren.In the case of the embodiments described, any cross-sectional changes in the area of the groove tip 20 are realized exclusively by changes in the groove depth. However, it is also possible to realize cross-sectional changes by changing the groove width.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen ausschließlich Spiralrillen-Gleitlager mit Flüssigmetall als Schmiermittel. Es können jedoch auch andere flüssige oder gasförmige Stoffe als Schmiermittel Verwendung finden.The described embodiments relate exclusively to spiral groove plain bearings with liquid metal as a lubricant. However, other liquid or gaseous substances can also be used as lubricants.

Obwohl sich erfindungsgemäße Spiralrillen-Gleitlager (mit Flüssigmetall als Schmiermittel) insbesondere für Röntgenröhren eignen, sind andere Anwendungen möglich, wobei ein dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechendes Schmiermittel zu verwenden ist.Although spiral groove plain bearings according to the invention (with liquid metal as lubricant) are particularly suitable for X-ray tubes, other applications are possible, whereby a lubricant appropriate to the respective application must be used.

Claims

GR 96 G 3183 •&bgr; · · Protection claims

1. Spiral groove plain bearing with spiral grooves (19), each of which is composed of two groove sections (19a, 19b) that open into one another at an angle in a groove tip (20), the spiral grooves (19) having an enlarged cross-section in the region of the groove tip (20).

2. Spiral groove plain bearing according to claim 1, whose spiral grooves (19) have an increased depth in the region of the groove tip (20).

3. Spiral groove plain bearing according to claim 1 or 2, whose spiral grooves (19) have an increased width in the region of the groove tip (20).

4. Spiral groove plain bearing according to one of claims 1 to 3, whose spiral grooves (19) in the region of the groove tip (20) on the inside (20b) of the groove tip (20) have a reduced depth compared to the outside (20a).

5. Spiral groove plain bearing according to claim 4, whose spiral grooves (19) have a rectangular cross-section (B*T) with a curved groove base in the area of the groove tip (20).

6. Spiral groove plain bearing according to one of claims 1 to 5, whose groove tips (20) are rounded at least on their inner or outer side (20a or 20b).

7. Spiral groove plain bearing with spiral grooves, each composed of two groove sections (19a, 19b) which open into one another at an angle in a groove tip (20), wherein the groove tips (20) are rounded at least on their inner or outer side (20a or 20b).

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8. Spiral groove plain bearing according to claim 7, whose spiral grooves (19) have an enlarged cross-section in the region of the groove tip (20).

9. Spiral groove plain bearing according to claim 8, whose spiral grooves (19) have an increased depth in the region of the groove tip (20).

10. Spiral groove plain bearing according to claim 8 or 9, whose spiral grooves (19) have an increased width in the region of the groove tip (20).

11. Spiral groove plain bearing according to one of claims 7 to 10, whose spiral grooves (19) in the region of the groove tip (20) on the inner side (20b) of the groove tip (20) have a reduced depth compared to the outer side (20a).

12. Spiral groove plain bearing according to claim 11, whose spiral grooves (19) have a rectangular cross-section with a curved groove base in the region of the groove tip (20).

13. Spiral groove plain bearing with spiral grooves (19), each of which is composed of two groove sections (19a, 19b) which open into one another at an angle in a groove tip (20), wherein the spiral grooves (19) in the region of the groove tip (20) on the inside (20b) of the groove tip (20) have a reduced depth compared to the outside (20a).

14. Spiral groove plain bearing according to claim 13, whose spiral grooves (19) have a rectangular cross-section with a curved groove bottom in the region of the groove tip (20).

15. Spiral groove plain bearing according to claim 13 or 14, whose spiral grooves (10) have a reduced cross-section in the region of the groove tip (20).

16. Spiral groove plain bearing according to claim 13 or 14, whose spiral grooves (10) have an enlarged cross-section in the region of the groove tip (20).

17. Spiral groove plain bearing according to claim 16, whose spiral grooves (19) have an increased depth in the region of the groove tip (20).

18. Spiral groove plain bearing according to claim 16 or 17, whose spiral grooves (19) have an increased width in the region of the groove tip (20).

19. Spiral groove plain bearing according to one of claims 13 to 18, whose groove tips (20) are rounded at least on their inner or outer side (2 0a or 2 0b).

20. Rotating anode X-ray tube with a spiral groove plain bearing according to one of claims 1 to 19 provided for supporting the rotating anode, which contains a liquid metal as a lubricant.