DE3303499C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Gasdrucklagerung für einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 13. Derartige Elektromotoren finden beispielsweise in einer Rotationseinheit einer Büromaschine, eines Abbildungsgerätes, eines Nachrichtenübermittlungsgerätes, eines optischen Gerätes etc. Verwendung.
Bei einer solchen Rotationseinheit handelt es sich beispielsweise um eine Polygon-Spiegeltrommel, wie sie teilweise in Geräten der vorgenannten Art, z. B. in einem Laserstrahldrucker, verwendet wird. In herkömmlichen Ausführungsformen solcher Drucker ist die Spiegeltrommel auf einer Spindel aufgenommen, welche mit ihren Enden in Kugellagern gelagert ist. Bei einer solchen Spindellagerung mittels herkömmlicher Kugellager ist jedoch die notwendige Genauigkeit und der erforderliche Gleichlauf aufgrund der durch kleinste Bearbeitungsfehler an den Lagerringen der Kugellager hervorgerufenen Schwingungen kaum erzielbar. Ferner sind Gleichlaufabweichungen und/oder Unwucht aufgrund der durch den Kugelkäfig und/oder durch Widerstände in den Kugellagern, hervorgerufen durch Schmierstoff, kaum vermeidbar.
Da jedoch derartige Gleichlaufabweichungen und Unwuchten der mit sehr hohen Drehzahlen arbeitenden Spiegeltrommel zu einer Verzerrung der gedruckten Buchstaben, Zeichen etc. führen, kommt es bei der Lagerung einer derartigen Spiegeltrommel auf höchste Genauigkeit an. Das seit einiger Zeit zu beobachtende Bestreben, derartige Drucker möglichst klein zu bauen, führt zu einer Steigerung der Drehzahl der rotierenden Spiegeltrommel von einigen tausend U/min auf einige zehntausend U/min. Dadurch wird es zunehmend schwieriger, einen vollkommenen Gleichlauf der Spiegeltrommel zu erzielen. Aufgrund der erhöhten Drehzahlen verkürzt sich darüber hnaus die Standzeit herkömmlicher Kugellager, was im Hinblick auf die Betriebssicherheit erhebliche Probleme aufwirft.
Bei der Verwendung herkömmlicher Kugellager besteht darüber hinaus die Gefahr der Verunreinigung der Spiegeltrommel durch verspritzten oder verdampfenden Schmierstoff. Die dadurch hervorgerufene Leistungsverschlechterung der Spiegeltrommel ist bei Verwendung von Kugellagern praktisch jedoch unvermeidlich, da diese auf eine Schmierung angewiesen sind. Selbst bei Verwendung einer magnetischen Strömungsmitteldichtung ist ein Verspritzen oder Verdampfen des in dem magnetischen Strömungsmittel selbst verwendeten Öls unvermeidlich, so daß auch die Verwendung einer derartigen Abdichtung die Probleme nicht hinreichend löst. Ferner ist bei der Verwendung von Kugellagern eine Vorab-Druckeinstellung notwendig, so daß der Zusammenbau erhebliche Schwierigkeiten bieten kann. Insbesondere in der Massenfertigung ist es schwierig, die Kugellager so zu montieren, daß Lagerungsfehler vermieden werden und ein dynamischer Gleichlauf gewährleistet ist.
Eine dynamische Axialdrucklagerung für einen Rotationszylinderkopf eines Video-Aufzeichnungssystemes ist aus der GB-OS 20 43 182 bekannt. Der hohle Rotationszylinder ist dabei auf einem festen Schaft aufgenommen und wird durch stationäre, elektromotorische Mittel angetrieben. Der obere Lagerungsteil des Schaftes für die Zylinderhülse weist einen Flansch auf, an den sich zentral ein zylindrischer Vorsprung anschließt, der an seiner, dem inneren Boden der Zylinderhülse zugewandten Stirnseite mit Nuten versehen ist. Zwischen dem festen Schaft und der Zylinderhülse, die den Schaft unter Belassung eines Zwischenraumes umgibt, ist eine Schmier- und Lagerflüssigkeit eingebracht, die zur Ausbildung eines hydrodynamischen Lagers dient. Zur Lagereinstellung der Zylinderhülse wird an der Unterseite des Flansches im Zusammenwirken mit einem Vorsprung des hohlen Rotationszylinders ein Gegendrucklager ausgebildet, so daß eine axiale Positionierung des rotierenden Zylinders erfolgen kann. Gegebenenfalls kann auch eine elektromagnetische Gegenlagerung des rotierenden Zylinders vorgesehen sein. Ein derartiges Lager erfordert jedoch die Überwindung eines erhöhten Anlaufwiderstandes, da zu Beginn der Drehung des rotierenden Zylinderkörpers dieser in Eingriff mit der mit den Nuten versehenen Stirnfläche des festen axialen Schaftvorsprunges ist. Außerdem ist es bei dieser Lösung schwierig, den Lagerdruck und damit das Lagerspiel innerhalb des hydrodynamischen Drucklagers einzustellen.
Gasdrucklagerungen mit einem Wellenzapfen und einer diesen umgebenden Lagerhülse, wobei Wellenende und Lagerhülse relativ zueinander drehbar sind, sind auch aus der US-PS 37 58 177 sowie der US-PS 37 18 379 bekannt. Bei diesen Drucklagern sind in der Lagerhülse jeweils seitliche Entlastungsöffnungen vorgesehen, die, nachdem sich die Lagerhülse bzw. das Wellenende unter Ausbildung eines Staudruckraumes vor der Stirnseite des Wellenendes axial relativ zueinander verschoben haben, für eine Verbindung des Staudruckraumes mit der Außenatmosphäre und damit für eine Festlegung der axialen Relativlage von Lagerhülse und Wellenende sorgen. Es ist jedoch schwierig, diese transversalen Entlastungsöffnungen so herzustellen, daß die Axialverschiebung von Lagerhülse bzw. Wellenende unter dem Einfluß der Ausbildung der Drucklagerung sehr gering bleibt, so daß bei derartigen Lagern der instabile Anlaufzustand und die damit einhergehende Axialverschiebung von Lagerhülse oder Wellenende verhältnismäßig bemerkenswert sind. Derartige Lagerungen erweisen sich daher für hoch präzise Antriebe, wie sie im Rahmen von Laserstrahldruckern benötigt werden, nicht immer als zweckmäßig.
Eine Gasdrucklagerung der eingangs genannten Art wurde auch bereits durch die DE 32 35 866 A1 Fig. 1 und 2, vorgeschlagen. Bei einem derartigen Motor besitzt die aus dem Gehäuse nach außen geführte Rotorwelle einen Hohlraum in der Art einer Grundbohrung, mit der die Welle unter Vermittlung von auf der Außenumfangsfläche des feststehenden Zylinderbolzens ausgebildeten Staudrucklagern auf dem Zylinderbolzen aufgenommen und unter Ausbildung eines berührungslosen Gasdrucklagers freidrehbar ist. Hierbei ist es allerdings schwierig, eine präzise Bestimmung der axialen Lageverschiebung des Rotors zu erreichen, die axiale Lageverschiebung des Rotors zwischen Ruhezustand und stationärem Betriebszustand unter Ausbildung des Gasdrucklagers zu minimieren und bei optimalen Gleichlaufeigenschaften des Rotors ein minimales Anlaufdrehmoment desselben zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasdrucklagerung für einen Elektromotor der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Gleichlaufgenauigkeit des Rotors verschleißarm und bei niedrigem Anlaufdrehmoment ermöglicht sowie eine sehr einfache, dabei präzise Einstellung der axialen Lage des Rotors im Betriebszustand des Elektromotors gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2, 3 und 4 Schnittansichten von weiteren Ausfüh­ rungsformen der Erfindung.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist auf einer Gehäuse- Grundplatte 10 mittels einer Mutter 12 ein Zylinderbolzen 14 aufrecht befestigt. In der Umfangsfläche 16 des Zylinderkolbens ist eine Anordnung von Nuten 18 für die Erzeugung von dynamischem Druck geformt. Die Nutenanordnung 18 umfaßt wenigstens eine Spiralnut 18 a und eine Anzahl von ein Fischgrätenmuster bildenden Nuten 18 b. An der inneren Umfangsfläche eines auf der Grundplatte 10 befestigten Gehäuses 20 ist etwa in halber Höhe ein zu einem Antriebsmotor gehöriger Ständer 22 befestigt. Diesem steht ein nachstehend im einzelnen beschriebener Läufer 42 gegenüber.
Auf dem Zylinderbolzen 14 ist ein aus einer Buchse 24 und einem in ein Ende derselben eingepreßten Bodenstück 26 gebildeter Rotor 28 lose aufgesetzt. Die innere Umfangsfläche der Buchse 24 steht der äußeren Umfangsfläche 16 des Zylinderbolzens 14 unter Frei­ lassung eines Ringspalts 32 gegenüber. Am oberen Ende läuft der Zylinderbolzen 14 in einer ebenen Druckfläche 34 aus.
Das Bodenstück 26 des Rotors 28 ist mittig von einer axialen Bohrung 36 durchsetzt und hat an der Unter­ seite eine sphärisch-konvexe Drucklagerfläche 38. Zur Verringerung des Anlaufdrehmoments und zur Vermeidung von Beschädigungen beim Auslaufen der Rotation ist wenig­ stens eine der Drucklagerflächen 34 oder 38 vorzugsweise sphärisch-konvex ausgebildet, dies kann also auch in bezug auf die Endfläche 34 des Zylinderbolzens 14 der Fall sein. Vor­ zugsweise ist jedoch, wie in der Zeichnung dargestellt, die von der axialen Bohrung 36 durchsetzte Drucklager­ fläche 38 sphärisch-konvex ausgebildet, da dann keine Gefahr besteht, daß sich eine konvexe Gegenfläche in die Bohrung 36 hineinarbeitet. Ferner ist es auch möglich, die eine Drucklagerfläche sphärisch-konvex und die damit zusammenwirkende Gegendrucklagerfläche sphärisch-konkav mit etwas größerem Radius auszubilden.
Zur Verringerung der Reibung zwischen den Drucklager­ flächen 34 und 38 und damit des notwendigen Drehmoments beim Anlauf des Rotors 28 sowie zur Verschleiß­ minderung beim Auslaufen der Rotation besteht das Bodenstück 26 vorzugsweise aus einem eine hohe Gleitfähigkeit auf­ weisenden Kunststoff oder aus einem verschleißfesten keramischen Werkstoff. In der dargestellten Ausführung sind die Buchse 24 und das Bodenstück 26 zwar als unab­ hängige Teile ausgeführt und miteinander verbunden, sie können jedoch auch in einem einstückigen Teil zusammen­ gefaßt sein.
Die Buchse 24 trägt an ihrem oberen Teil eine Polygon- Spiegeltrommel 40 und an ihrem unteren Teil den dem Ständer 22 gegenüberstehenden und mit ihm zusammenwir­ kenden Läufer 42. In Höhe der Spiegeltrommel 40 hat das Gehäuse 20 ein Glasfenster 44 für den Einfall eines Laserstrahls. Eine obere Öffnung des Gehäuses 20 ist durch einen Deckel 46 verschlossen.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform arbeitet folgendermaßen: Im Stillstand des Rotors 28 sowie bei niedrigen Drehzahlen desselben steht die Gegen­ drucklagerfläche 38 des Bodenstücks 26 in Berührung mit der Drucklagerfläche 34 der Welle 14.
Mit zunehmender Drehzahl des in einer Draufsicht von Fig. 1 im Uhrzeigersinn angetriebenen Rotors 28 wird das in der Umgebung vorhandene Gas durch die Wir­ kung der für die Erzeugung von dynamischem Gasdruck vor­ gesehenen Nutenanordnung 18 in Richtung der Pfeile A in den Spalt 32 zwischen der äußeren Umfangsfläche 16 des Zylinderbolzens 14 und der inneren Umfangsfläche 30 der Buchse 24 gesaugt und wird dort als Radiallager wirk­ sam. Die durch die Rotation des Rotors 28 ange­ saugte Luft strömt weiter in eine zwischen der Druck­ lagerfläche 34 des Zylinderbolzens 14 und der Gegen­ drucklagerfläche 38 des Bodenstücks 26 geformte kreis­ förmige Druckkammer 48. In dieser bildet die einströmende Luft eine Druckgaslagerschicht, auf welcher sich die Gegendrucklagerfläche 38 des Bodenstücks 26 abstützt. Dadurch wird das drehbare Teil 28 um ein kleines Stück angehoben, so daß überschüssige Luft durch die Axial­ bohrung 36 hindurch aus der Druckkammer 48 entweichen kann.
Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, stützt sich der Rotor 28 bei seiner Drehung in Radial­ richtung berührungsfrei auf der zwischen der äußeren Umfangsfläche 16 des Zylinderbolzens 14 und der inneren Umfangsfläche 30 der Buchse 24 im Ringspalt 32 gebildeten Gas(Luft)-Schicht und in Axialrichtung auf der durch die dynamische Wirkung der Nutenanordnung 18 zwischen der Drucklagerfläche 34 und der Gegendruck­ lagerfläche 38 in der Druckkammer 48 gebildeten Gas- bzw. Luftschicht ab. Auf diese Weise ist das drehbare Teil (Rotor) mittels der genannten Druckgasschichten berührungs­ frei gelagert, so daß die bei einer mechanischen Lage­ rung auftretenden Gleichlaufabweichungen vermieden sind.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Drehzahl erzeugt die für die radiale Lagerung verwendete Anordnung der Nuten 18 einen zunehmenden radialen Druck, so daß radiale Schwingungen des drehbaren Teils selbst bei sehr hohen Drehzahlen auf ein Mindestmaß beschränkt bleiben. Das aufgrund des dynamischen Effekts aus dem Bereich der radialen Lagerung in den Bereich der axialen Lagerung strömende Gas entweicht nach Erreichen des für die berührungsfreie Lagerung notwendigen Drucks durch die im wesentlichen in der Mitte der Gegendrucklagerfläche 38 ausmündende Axialbohrung 36, woraus sich ein verein­ fachter Aufbau bei verringerten Fertigungskosten ergibt.
Da eine der beiden Drucklagerflächen 34 oder 38 als sphärisch-konvexe Fläche ausgebildet ist, verringern sich sowohl das sonst bei einer dynamischen Gasdruck­ lagerung als nachteilig empfundene hohe Anlaufdrehmoment als auch der durch die Berührung zwischen den beiden Drucklagerflächen 34 und 38 bei niedrigeren Drehzahlen hervorgerufene Verschleiß. Selbst wenn beim Auslaufen der Rotation ein gewisser Abrieb an den beiden Druck­ lagerflächen entsteht, wird dieser im weiteren Verlauf durch die Axialbohrung 36 hindurch ausgetragen, so daß er nicht zu einem weiteren Verschleiß der Drucklager­ flächen beitragen kann.
Da ferner der radiale Lagerbereich sowie der axiale Lager­ bereich im drehbaren Teil 28 miteinander kombiniert sind und der Rotor 28 damit auf dem freitragend feststehenden Zylinderbolzen 14 gelagert ist, ergibt sich ein äußerst einfacher Aufbau, was sowohl im Hinblick auf die Genau­ igkeit der Montage als auch im Hinblick auf die Fertigungs­ kosten vorteilhaft ist. Einer übermäßigen Erwärmung des aus dem Ständer 22 und dem Läufer 42 gebildeten Antriebs ist dadurch vorgebeugt, daß der durch die Wirkung der Nutenanordnung 18 erzeugte Gasstrom durch den Ringspalt 32 und die Axialbohrung 36 hindurch bei seiner Rückströ­ mung den Antrieb bestreicht und ihn dadurch kühlt.
Die im Bereich der radialen Lagerung vorhandene Anord­ nung der Nuten für die Erzeugung des dynamischen Drucks kann je nach den zu erwartenden Betriebsbedingungen aus­ geführt sein, braucht also nicht das in der dargestell­ ten Ausführungsform gezeigte Muster aufzuweisen.
Bei den in Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen sind den vorstehend Beschriebenen entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und brauchen nicht erneut beschrieben zu werden. Die folgende Beschrei­ bung beschränkt sich deshalb im wesentlichen auf Abwei­ chungen von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der feststehende Zylinderbolzen 14 überkopf hängend an der Grundplatte 10 befestigt. Der den Zylinderbolzen 14 umgebende Rotor 28 ist wiederum aus einer Buchse 24 und einem in das untere Ende derselben eingepreßten Bodenstück 26 zusammenge­ setzt. Die untere Endfläche des Zylinderbolzens 14 ist zu einer ebenen Drucklagerfläche 34 geformt, und die Oberseite des Bodenstücks 26 ist als sphärisch-konvexe Gegendruck­ lagerfläche 38 ausgebildet. Einander gegenüber an der Grundplatte 10 und an der Buchse 24 angeordnete Magnet­ körper 50 bzw. 52 bilden zusammen eine Hilfs-Druckla­ gerung 54.
Im Stillstand des Rotors 28 ziehen sich die Magnetkörper 50 und 52 gegenseitig an, so daß der Rotor 28 nicht auf dem Deckel 46 aufsitzt. Statt dessen sind die Drucklagerflächen 34 und 38 in geben­ seitiger Berührung gehalten. Wird der Rotor 28 durch den Antrieb in Drehung versetzt, so strömt das aus der Umgebung angesaugte Gas in Richtung der Pfeile A abwärts durch den Ringspalt 32 zwischen der äußeren Um­ fangsfläche 16 des Zylinderbolzens 14 und der inneren Umfangs­ fläche 30 der Buchse 24 hindurch in die Druckkammer 48, um den Rotor 28 durch seinen Druck um ein kleines Stück abwärts zu bewegen. Dabei bildet das Gas in der Druckkammer 48 eine Lagerschicht, auf welcher sich die Gegendrucklagerfläche 38 abstützt. In der beschriebenen Ausführungsform ist die den Rotor 28 aufwärts belastende Kraft der Hilfs-Drucklagerung 54 größer als sein Gewicht, wobei die Differenz wiederum kleiner ist als das Gewicht des Rotors 28. Dadurch läßt sich der Verschleiß zwischen den Drucklagerflächen 34 und 38 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 noch weiter verringern.
Die die Hilfs-Drucklagerung 54 darstellenden Magnet­ körper 50 und 52 können Elektromagnete oder Dauerma­ gnete sein, wobei der Gesamtaufbau im letzteren Falle besonders vereinfacht wird. Gegebenenfalls kann jedoch auch eine Kombination von Dauermagneten und Elektro­ magneten verwendet werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen nur durch die Ausgestaltung des Bereichs der axialen Lagerung des Rotors 28. In der Mitte eines relativ dicken Dec­ kels 46 ist hier eine Aussparung 60 geformt. Ein die Aussparung 60 überdeckendes elastisches Teil, z. B. eine Blattfeder 62, trägt in mittiger Anordnung eine Gegen­ druck-Lagerplatte 66, deren Unterseite zu einer ebenen Gegendrucklagerfläche 64 geformt ist. Die obere Hälfte der das Bodenstück 26 durchsetzenden Axialbohrung 36 ist erweitert, und die Oberseite des Bodenstücks 26 ist zu einer sphärisch-konvexen Lagerfläche geformt. Die Gegen­ druck-Lagerplatte 66 kann sich an einer in den Deckel 46 eingeschraubten Schraube abstützen, so daß sie senkrecht verstellbar ist.
Im Stillstand und bei niedrigen Drehzahlen des Rotors 28 wird die Gegendrucklagerplatte 66 durch das elastische Teil 62 in Anlage am Bodenstück 26 des Rotors 28 gehalten, so daß der Rotor gegen axiale Bewegungen und gegebenenfalls dadurch hervorge­ rufene Beschädigungen gesichert ist. Ferner ist bei nied­ rigeren Drehzahlen ein Druckverlust durch die Bohrung 36 hindurch vermieden.
Bei höheren Drehzahlen des Rotors 28 wird die­ ser durch den in der Kammer 48 erzeugten Druck um ein kleines Stück angehoben, so daß sich die Gegendruck­ lagerfläche 38 auf einer Druckgas-Lagerschicht abstützt. Gleichzeitig wird die Gegendrucklagerplatte 66 durch den sie über die Axialbohrung 36 beaufschlagenden Druck ent­ gegen der vom elastischen Teil 62 ausgeübten Belastung um ein Stück angehoben, so daß sich die Gegendruck- Lagerfläche 64 dann ebenfalls auf einer dünnen Druckgas­ lagerschicht abstützt. Auf diese Weise wird das Boden­ stück 26 und damit das drehbare Teil 28 an der Oberseite und der Unterseite jeweils von einer Druckgasschicht abgestützt, so daß sich selbst unter Einwirkung äußerer Kräfte an dem die Spiegeltrommel 40 tragenden drehbaren Teil 28 auftretenden Schwingungen auf ein Mindestmaß beschränken lassen.
In der Gegendrucklagerfläche 64 und/oder in der dieser gegenüberliegenden Oberseite 68 des Bodenstücks 26 kann eine den Austritt des dynamischen Strömungsmittels ver­ zögernde Nut od. dergl. geformt sein.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten im wesentlichen nur durch die Ausgestaltung des Bereichs der axialen Lagerung des Rotors 28.
Eine gegenüber dem Bodenstück 26 des Rotors 28 in die Grundplatte 10 eingesetzte zylindrische Buchse 72 enthält eine durch eine Feder 74 aufwärts belastete Stahlkugel 76. Diese Anordnung erfüllt im wesentlichen die gleiche Funktion wie das elastische Teil 62 und die Gegendrucklagerplatte 66 in der Ausführung nach Fig. 3.
Im Stillstand und bei niedrigen Drehzahlen des Rotors 28 wird dieser von der Schraubenfeder 74 über die Stahlkugel 76 aufwärts belastet, so daß die beiden Druck­ lagerflächen 34 und 38 in gegenseitiger Anlage gehalten sind. Bei hohen Drehzahlen des Rotors 28 wird dieser durch den in der Kammer 48 entstehenden Druck um ein Stück abwärts bewegt, so daß sich die Gegendruck­ lagerfläche 38 auf einer Druckgas-Lagerschicht abstützt. Gleichzeitig wird die Kugel 76 durch den sie über die Axialbohrung 36 beaufschlagenden Druck entgegen der von der Feder 74 ausgeübten Belastung abwärts bewegt, so daß sich die an der Unterseite des Bodenstücks 26 geformte Drucklagerfläche 78 ebenfalls auf einer Druckgas-Lager­ schicht abstützt.

Claims (13)

1. Gasdrucklagerung für einen Elektromotor mit einem Gehäuse, einem einseitig in diesem aufgenommenen, stationären Zylinderbolzen mit einer Nutanordnung auf einer Mantelfläche des Zylinderbolzens, mit einem kappenförmigen, auf dem Zylinderbolzen aufgenommenen Rotor, wobei eine freie Stirnfläche des Zylinderbolzens und eine innere Bodenfläche des Rotors gegenüberliegende Drucklagerflächen eines axialen Gasdrucklagers bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Drucklagerflächen (34, 38) konvex gekrümmt ausgebildet und ein Bodenteil (26) des Rotors (28) eine das Bodenteil (26) koaxial zum Zylinderbolzen (14) durchsetzende Duchgangsausnehmung (36) aufweist, die in Abwesenheit eines dynamischen Gasdruckes zwischen dem Zylinderbolzen (14) und dem Rotor (28) durch die Drucklagerfläche (34) des Zylinderbolzens (14) verschließbar ist.
2. Gasdrucklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abströmquerschnitt der Durchgangsausnehmung (36) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Rotors (28) durch eine Einstelleinrichtung (62, 66; 72, 74, 76) veränderbar ist.
3. Gasdrucklagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine elastisch gelagerte Lagerplatte (66) aufweist, die einer äußeren Bodenfläche (68) des Bodenteils (26) zugeordnet ist.
4. Gasdrucklagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (68) des Bodenteils (26) konvex gekrümmt ist.
5. Gasdrucklagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine elastisch vorgespannte Stahlkugel (76) aufweist, die einer Mündung der Durchgangsausnehmung (36) an einer Außenfläche (78) des Bodenteils (26) zugeordnet ist.
6. Gasdrucklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor (28) und dem Gehäuse (10, 20) ein Magnet-Hilfsdrucklager (54) gebildet ist.
17. Gasdrucklagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkraft des Magnet-Hilfsdrucklagers (54) größer ist als die Gewichtskraft des Rotors (28) und die Differenz zwischen Lagerkraft und Gewichtskraft kleiner ist als die Gewichtskraft des Rotors (28).
8. Gasdrucklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (28) eine Hülse (24) mit einem in diese eingesetzten Bodenteil (26) aufweist und auf der Hülse zumindest ein Läuferteil (42) sowie eine Spiegeltrommel (40) festgelegt sind.
9. Gasdrucklagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (26) aus einem verschleißfesten Material mit hoher Gleitfähigkeit, insbesondere Kunststoff oder Keramik besteht.
10. Gasdrucklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (34) des Zylinderbolzens (14) eben und die innere Bodenfläche (38) des Rotors (28) konvex gekrümmt ist.
11. Gasdrucklagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Läuferteil (42) des Rotors (28) von einem gehäusefesten Stator (22) umgeben ist.
12. Gasdrucklagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Gehäuses (10, 20) im Bereich der Spiegeltrommel (40) ein Fenster (44) für den Zutritt eines Laserstrahls zu der Spiegeltrommel (40) ausgenommen ist.
13. Gasdrucklagerung für einen Elektromotor mit einem Gehäuse, einem einseitig in diesem aufgenommenen, stationären Zylinderbolzen, mit einem kappenförmigen, auf dem Zylinderbolzen aufgenommenen Rotor, wobei eine freie Stirnfläche des Zylinderbolzens und eine innere Bodenfläche des Rotors gegenüberliegende Drucklagerflächen eines axialen Gasdrucklagers bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nutanordnung auf einer zylindrischen Innenfläche des Rotors (28) ausgebildet ist, zumindest eine der Drucklagerflächen (34, 38) konvex gekrümmt ausgebildet und ein Bodenteil (26) des Rotors (28) eine das Bodenteil (26) koaxial zum Zylinderbolzen (14) durchsetzende Durchgangsausnehmung (36) aufweist, die in Abwesenheit eines dynamischen Gasdruckes zwischen dem Zylinderbolzen (14) und dem Rotor (28) durch die Drucklagerfläche (34) des Zylinderbolzens (14) verschließbar ist.
DE19833303499 1982-02-05 1983-02-02 Dynamische druckgaslagerung Granted DE3303499A1 (de)

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