DE886235C

DE886235C - Bearing with flud-supported journal

Info

Publication number: DE886235C
Application number: DES22291A
Authority: DE
Inventors: Gerald Dipl-Ing Klein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-03-13
Filing date: 1951-03-13
Publication date: 1953-08-13

Description

Lager mit fludgetragenem Zapfen Namentlich in der Meßtechnik ist es oft erwünscht und notwendig, die Lagerreibung so klein wie möglich zu machen, insbesondere dann, wenn sie nicht kompensiert werden kann. Es ist bekannt, zu diesem Zweck .die Reibung der Ruhe dadurch zu beseitigen, . daß man die Lagerschale oder -pfanne dauernd in Drehung hält. Es wirkt dann nur die wesentlich kleinere Reibung der Bewegung. Ferner ist es bekannt, die Lagerschale beispielsweise durch eine Art Summer vibrieren zu lassen. Besonders eingehend hat man sich in der letzten Zeit mit der magnetischen Lagerentlastung befaßt.Bearings with flud-borne journals It is particularly in measurement technology often desirable and necessary to make the bearing friction as small as possible, especially when it cannot be compensated. It is known for this purpose .the To eliminate friction of rest by doing. that you keep the bearing shell or socket permanently keeps turning. Then only the much smaller friction of the movement has an effect. It is also known to vibrate the bearing shell, for example by means of a kind of buzzer allow. The magnetic field has been the subject of particularly thorough research recently Bearing relief deals.

Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders weitgehende Lagerentlastung, bei der auch radiale Kräfte weitgehend ausgeglichen werden. Sie betrifft im engeren Sinne ein Lager mit fluggetragenem Zapfen, vorzugsweise mit senkrechter Achse. Unter Flud ist .dabei in bekannter Weise ein Sammelbegriff für Gase und Flüssigkeiten zu verstehen. Das Lager kennzeichnet sich durch einen, insbesondere kugelförmigen, einen Lagerzapfen bildenden Rotationskörper mit zur Lagerachse konzentrischer Achse und eine ihn umschließende Lagerschale mit konzentrisch zur Achse liegender, an eine Flugquelle angeschlossener Düse. Als Flud wird am besten Gas, vorzugsweise Luft verwendet, weil sich dann besonders kleine Reibungen ergeben und die Lagerschale trocken bleibt. Die Luft wird dabei so geführt, daß sie sich nach bekannten Strömungsgesetzen gleichmäßig über den Spalt zwischen. Lagerschale und Lagerzapfen verteilt, so daß also der Zapfen praktisch auf der Luft schwimmt. Dies kann man mit verhältnismäßig kleinem Luftdruck erreichen. Bei nicht zu schweren Meßsystemen genügen schon 1/2 bis i atü. Solche Lagereignen sich besonders für Laboratoriumsgeräte höchster Präzision, bei denen man bedarfsweise die Druckluft ins Lager einströmen läßt und Druck und Geschwindigkeit derart einstellt, daß sich ein Minimum an Störmomenten ergibt.The invention relates to a particularly extensive bearing relief, in which radial forces are also largely balanced. It concerns more closely Meaning a bearing with an airborne journal, preferably with a vertical axis. Under Flud is, in a known way, a collective term for gases and liquids to understand. The bearing is characterized by a, in particular spherical, a rotating body forming a journal with an axis concentric to the bearing axis and a bearing shell surrounding it with concentric to the axis lying on a jet source connected nozzle. The best flud is gas, preferably Air is used, because then there are particularly small frictions and the bearing shell stays dry. The air is guided in such a way that it flows according to known flow laws evenly across the gap between. Bearing shell and journal distributed so that so the cone practically floats in the air. You can do this with proportionately low air pressure. If the measuring systems are not too heavy, they are sufficient 1/2 until i atü. Such bearings are particularly suitable for laboratory equipment of the highest precision, where you can, if necessary, the compressed air flow into the camp and pressure and Adjusts speed so that there is a minimum of disturbance torques.

Es ist bei Ultrazentrifugen bekannt, den Rotor auf einem Luftpolster schwimmen zu lassen. Hier wird jedoch nicht die Luft konzentrisch zur Lagerachse eingeführt, sondern mit einer tangentialen Komponente, damit der Rotor in rasche Umdrehungen versetzt wird. Bei der Erfindung müssen solche Komponenten unterdrückt werden, damit das Meßger.ät nicht zusätzlich durch Preßluft angetrieben und dadurch seine Angaben gefälscht wenden.It is known in ultracentrifuges to have the rotor on an air cushion to swim. Here, however, the air is not concentric to the bearing axis introduced but with a tangential component to keep the rotor in swift Revolutions is offset. In the invention, such components must be suppressed so that the measuring device is not additionally driven by compressed air and thereby turn his information falsified.

Die Erfindung wird an einem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher erläutert.The invention is based on an example shown in the drawing explained in more detail.

Ein Anker i :eines Meßgeräts ist an beiden Enden mit kugelförmigen Zapfen 2, 3 versehen. Der Zapfen 3 ist längs verschiebbar zur Ankerwelle q. gelagert und bei 5 abgefedert. Die Lagerschalen setzen sich aus zwei Hälften zusammen, die kugelige Laufflächen haben. Die Hälften 6 haben eine zentrisch angeordnete Düse 7 zum Einleiten eines Druckmittels. Die Hälften 8 lassen zwischen den Zapfen und sich selbst konzentrisch angeordnete Öffnungen 9 für den Austritt des Druckmittels frei. Damit das austretende Druckmittel keine Drehkräfte auf den Anker i ausüben kann, sind im Bereich der Austrittsöffnungen 9 Ableitflächen io, beispielsweise aus Blech, angeordnet.An anchor i: a gauge is spherical at both ends Pin 2, 3 provided. The pin 3 is longitudinally displaceable to the armature shaft q. stored and cushioned at 5. The bearing shells are made up of two halves, the have spherical running surfaces. The halves 6 have a centrally arranged nozzle 7 for introducing a pressure medium. The halves 8 leave between the pins and itself concentrically arranged openings 9 for the outlet of the pressure medium free. So that the exiting pressure medium does not exert any torsional forces on the armature i can, in the area of the outlet openings 9 deflection surfaces io, for example made of sheet metal.

Die Hälften 6 und 8 sind beispielsweise durch Beilagen i i in axialer Richtung etwas auseinandergerückt, so daß sich die Zapfen 2 mit einem gewissen Spiel bewegen können. Um Klemmungen zu vermeiden, sind die Randzonen bei 12 ausgespart.The halves 6 and 8 are, for example, axially by means of shims i i Direction slightly moved apart, so that the pin 2 with a certain amount of play can move. To avoid jamming, the edge zones at 12 are cut out.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Beim Einleiten des Druckmittels wird der Zapfen 2 schwach angehoben. Dadurch entsteht unter dem Zapfen ein Spalt, der sich nach den äußeren Randzonen zu mehr und mehr verjüngt. Dadurch ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse und eine gewisse Stabilität. Der Zapfen berührt die Lagerschale 6 nicht, sondern ruht auf dem Luftpolster im Spalt. Um Schwingungen des Zapfens zu vermeiden, ist die obere Lagerschalenhälfte zur Dämpfung herangezogen. Das zwischen ihr und dem Zapfen vorhandene, stets erneuerte Luftpolster wirkt wie eine Dämpfung. Entsprechendes gilt für den oberen Zapfen 3, der sich beim Einleiten eines Druckmittels unter schwachem Zusammendrücken der Feder 5 etwas nach unten verschiebt. Unter Umständen empfiehlt es sich, den Druck des Druckmittels im oberen Lager durch Drosselung etwas kleiner zu halten als den im unteren Lager.The arrangement works as follows: When introducing the pressure medium the pin 2 is raised slightly. This creates a gap under the pin, which tapers more and more towards the outer edge zones. This results in favorable flow conditions and a certain stability. The pin touches the Bearing shell 6 does not, but rests on the air cushion in the gap. About vibrations To avoid the journal, the upper half of the bearing shell is used for damping. The constantly renewed air cushion between it and the cone acts like a cushioning. The same applies to the upper pin 3, which is when introduced a pressure medium with slight compression of the spring 5 slightly downwards shifts. It may be advisable to increase the pressure of the pressure medium in the upper Keep bearings a little smaller than the one in the lower bearing by throttling.

Auf diese Weise ist es möglich, die Lagerreibung his auf einen vernachlässigbar kleinen und die Messung nicht mehr störenden Rest zu unterdrücken.In this way it is possible to reduce the bearing friction to a negligible level to suppress small and the measurement no longer disturbing remainder.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Bearing with a fludborne journal, preferably with a vertical axis, characterized by a particularly spherical, bearing journal-forming rotary body with an axis concentric to the bearing axis and an enclosing bearing shell with a nozzle concentric to the axis and connected to a fluid source. z. Bearing according to claim i, characterized in that gas, in particular air, serves as the flow. 3. Bearing according to claim i and 2, characterized in that, operationally, the gap between the pin and the shell tapers towards the zones farther away from the axis. q .. .bearing according to claim i to 3, characterized in that the pin and the bearing shell have the same radius of curvature. 5. Bearing according to claim i to q., Characterized in that for the purpose of suppressing vibrations on the side of the journal opposite the nozzle, a counter bearing shell with outlet openings concentric to the axis is arranged. 6. Storage, characterized in that bearings according to claims i to 5 are arranged with opposite directions of flow at both end of the supported body. 7. Storage according to claim 6, characterized in that an elastic member is switched on between the two bearings in the axle train of the mounted body. B. Bearing according to claim i to 7, characterized in that baffles (io) are arranged between the outlet openings (9) of the pressure medium and the mounted body (i).