NL8401864A

NL8401864A - Lagersysteem omvattende twee tegenover elkaar opgestelde hydrodynamische lagers.

Info

Publication number: NL8401864A
Application number: NL8401864A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE8516549U1; KR860000489A; JPS612914A; KR920006883B1; US4596474A; CA1237757A; DE3569963D1; ATE42806T1; EP0168082B1; JPH0668285B2; EP0168082A1

Description

---- S , ·.

PHN 11.058 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken he Eindhoven "Lagersysteem omvattende twee tegenover elkaar opgestelde hydro-dynamische lagers"

De uitvinding heeft betrekking op een lagersysteem, omvattende twee tegenover elkaar opgestelde hydrodynamische lagers, waarmede twee lichamen draaibaar om een rotatieas ten opzichte van elkaar zijn gelagerd, welke lichamen naar elkaar toegekeerde lageroppervlakken ver-5 tonen, waarbij elk van de lagers is voorzien van een binnenste patroon met groeven en een buitenste patroon met groeven, welke in althans een van de lageroppervlakken zijn aangebracht, waarbij het binnenste patroon en het buitenste patroon bij draaiing in de richting waarvoor het lagersysteem is bedoeld een naar elkaar toegerichte stuwwerking W hebben en waarbij zich tussen de beide binnenste patronen cylindrische wanddelen van de lichamen bevinden.

Een dergelijk lagersysteem is bekend uit het Duitse Offenle-gungsschrift DE 3325985. Dit bekende lagersysteem wordt toegepast in een motoreenheid, waarbij een roteerbare holle bus op een stilstaande ^ as is gelagerd. De beide radiale hydrodynamische lagers zijn identiek aan elkaar en symmetrisch uitgevoerd. Voor een goede werking is het noodzakelijk dat er voortdurend voldoende smeermiddel tussen de lageroppervlakken aanwezig is. Wanneer aan dit bekende lagersysteem regelmatig van buiten af smeermiddel wordt toegevoerd, kan deze constructie 20 redelijk voldoen, maar wanneer geen regelmatige nasmering plaatsvindt en er slechts eenmalig gevuld wordt met bijvoorbeeld vet, dan zullen de lagers reeds na korte tijd hun smeermiddel verloren hebben, bijvoorbeeld door lekkage of verdamping, zodat verder werken niet meer mogelijk is.

^ De uitvinding beoogt nu een lagersysteem van de in de aanhef aangeduide soort te verschaffen, dat langdurig gebruikt kan worden zonder dat enige nasmering noodzakelijk is.

Het lagersysteem volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt , dat zich tussen de cylindrische wanddelen een spieetvormig 30 reservoir voor een smeermiddel uitstrekt, welk reservoir is voorzien van twee patronen met transportgroeven, welke althans in een van de wanddelen zijn aangëbracht en welke in bedrijf het smeermiddel in de 8401864 PHN 11.058 2 richting van de lagers panpen.

In de lagers van het lagersysteem zal bij draaiing in de richting waarvoor het lagersysteem bedoeld is het aanwezige smeermiddel worden opgestuwd door de als een visgraatpatroon samenwerkende binnen-g ste en buitenste patronen met groeven, waardoor door drukopbouw in het smeermiddel een goede hydrodynamische smering verve zenlij kt wordt. Om een verstoring van deze hydrodynamische werking te voorkanen dienen de lagers voortdurend van een voldoende hoeveelheid smeermiddel, zoals olie of vet, voorzien te zijn. In het lagersysteem volgens de uitvin-10 ding wordt dit bereikt door een hoeveelheid extra smeermiddel aan te brengen in het tussen de lagers gelegen reservoir, van waaruit het smeermiddel tijdens bedrijf in de richting van de lagers wordt gepompt.

Een voordeel van het lagersysteem volgens de uitvinding is, dat het reservoir met de patronen met transportgroeven ervoor zorgt, 15 dat het door bijvoorbeeld lekken of verdampen uit de lagers verloren gegane smeermiddel wordt aangevuld, waardoor het lagersysteem langdurig in bedrijf kan zijn, zonder dat nasmering is vereist.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van het lagersysteem volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de buitenste patronen van de lagers 20 een grotere stuwwerking hebben dan de overige patronen tezamen.

De lagers volgens deze uitvoeringsvorm zijn asymmetrisch uitgevoerd teneinde het verlies aan smeermiddel tot een minimum te beperken. Een bijzonder lange levensduur is daardoor gegarandeerd. De grotere stuwwerking van de buitenste patronen kan worden verkregen door 25 de lengte van de groeven groter te maken, of door de diepte, de breedte of de spoedhoek van de groeven een geschikte grootte te geven.

Een constructief gunstige voorkeursuitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de lichamen ongegroefde wanddelen vertonen welke zich tussen de binnenste patronen van de lagers en de patronen van het reser-30 voir bevinden.

Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel, dat het lagersysteem in axiale richting minder tolerantiegevoelig is, dat wil zeggen dat enige axiale verschuiving van beide lichamen ten opzichte van elkaar toelaatbaar is, zonder dat daardoor de werking van de lagers na-35 delig wordt beinvloed. Een bijkomend voordeel is dat de geringe tole-rantieeisen lagere produktiekosten tot gevolg hebben.

Een verdere maatregel heeft het kenmerk, dat een van de

84 01 8 6 A

EHN 11.058 3 lichamen is voorzien van een toevoeropening voor het smeermiddel/ welke opening eindigt in het reservoir.

Deze maatregel maakt het mogelijk/ dat het smeermiddel pas na gehele vervaardiging van het lagersysteem aangebracht hoeft te g worden hetgeen de wijze van vervaardigen van het lagersysteem aanzienlijk vereenvoudigt. Bovendien is een eventuele navulling met smeermiddel eenvoudig uit te voeren.

Een andere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk dat het reservoir is voorzien van een rondom de rotatieas lopende/ in een van de ig wanddelen aangebrachte verdieping, welke direct met het toevoerkanaal in verbinding staat.

Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het vullen van het reservoir met grote snelheid kan plaatsvinden, omdat tijdens het vullen het via het toevoerkanaal binnenstromende smeermiddel zich 15 zonder veel weerstand gelijkmatig in de ruimte tussen de beide cylinr drische wanddelen kan verspreiden. Een bijkomend voordeel is de vergroting van de opname capaciteit van het reservoir.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin 20 Figuur 1 in langsdoorsnede schematische en niet op schaal een uitvoeringsvorm van het lagersysteem volgens de uitvinding weergeeft en

Figuur 2 de uitvoeringsvorm volgens Fig. 1 in dezelfde doorsnede, echter met een verwijderd lichaam, weergeeft.

25 Het in de figuren 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van het lagerssysteem volgens de uitvinding omvat een stilstaand lichaam, bestaande uit een lagerhuis 1 en een roteerbaar lichaam, bestaande uit een horizontaal opgesteld om een rotatieas 2 draaibare ronde as 3. Het lagerhuis 1 is gevormd uit brons en kan deel uitmaken 30 van een niet nader aangeduide electromotor. De as 3 is gevormd uit staal en is door middel van twee radiale hydrodynamische lagers 5 en 7, gelagerd in het lagerhuis 1. De lagers zijn elk voorzien van een niet weergegeven smeermiddel, dat kan bestaan uit een vet of olie.

Het lagerhuis 1 vertoont twee cylindrische lageroppervlakken 35 9, welke zich bevinden tegenover twee cylindrische lageroppervlakken 11 van de as 3. In de lageroppervlakken 9 van het lagerhuis 1 zijn ter plaatse van de lagers 5 en 7 twee patronen 13 en 15 van ondiepe groeven 8401864 FHN 11.058 4 aangebracht/ waarbij de groeven in dit voorbeeld een diepte van 15 jam hebben. In de lagers 5 en 7 lopen de groeven van het binnenste patroon 13 tegengesteld gericht aan de groeven van het patroon 15 en wel zodanig/ dat wanneer de as 3 roteert in de richting van de pijl A elk paar patronen 13 en 15 het smeermiddel naar elkaar toe stuwen/ waardoor 5 in de lagers 5 en 7 een hydrodynamische druk in het smeermiddel wordt opgebouwd.

Het lagersysteem bevat voorts een reservoir 17 voor het smeermiddel/ welk reservoir 17 tussen de beide lagers 5 en 7 is gepositioneerd. Het reservoir 17 is gevormd door een spieetvormige ruimte tussen een cylindrisch wanddeel 19 van het lagerhuis 1 en een cylindrisch wanddeel 21 van de as 3. De hoogte van de spieetvormige ruimte/ dat wil zeggen de radiale afstand tussen de wanddelen 19 en 21 is bijvoorbeeld een factor 10 groter dan de afstand tussen de wanddelen 9 en 11 ter plaatse van de lagers 5 en 7 en bedraagt doorgaans 50-100 15 yum. Ter vergroting van de opnamecapaciteit van het reservoir 17 kan in het lagerhuis 1 nog een rondlopende verdieping 23 aangébracht worden/ waarin tevens een toevoer kanaal 25 ten behoeve vanhet vullen van het reservoir in kan uitmonden. Experimenteel is gebleken/ dat bij de genoemde radiale afstand van 50-100 fm de patronen 27 en 29 met transpor tg roeven een gunstige werking vertonen/ indien de diepte van de transportgroeven tussen 100 en 300 Jtm ligt.

Het wanddeel 21 van de as 3 is voorzien van twee patronen 27 en 29 met transportgroeven, welke bij draaiing van de as 3 in de reeds genoemde pijlrichting A een pompende werking in de richting van de lagers 5 en 7 uitoefenen op het aanwezige smeermiddel.

De patronen 13 en 15 in de lagers 5 en 7 en de patronen 27 en 29 in het reservoir 17 zijn ten opzichte van elkaar zodanig gedimensioneerd/ dat de maximaal mogelijke drukopbouw die wordt veroorzaakt 3fl door de buitenste patronen 15 gróter is dan de drukopbouw van de tussenliggende patronen 13/ 27 en 29 tezamen. Daardoor wordt voor kernen, dat smeermiddel uit het lagersysteem wordt gepompt.

Wordt het lagersysteem volgens de uitvinding toegepast in een constructie, waarbij de as 3 schuin of verticaal gepositioneerd is, 3g dan kan het gunstig zijn de patronen 27 en 29 in het reservoir zodanig asymmetrisch uit te voeren, dat de pompwerking in opwaartse richting groter is dan in de neerwaartse richting, waardoor op een verrassend 8401864 PHN 11.058 5 eenvoudige wij ze het bovenste lager constant van smeermiddel kan worden voorzien *

Om enige axiale speling van de as 3 ten opzichte van het 5 huis 1 mogelijk te maken is het lagersysteem aan weerszijden van het reservoir 17 voorzien van een ongegroefd wanddeel 31.

De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot het hier weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, zo kunnen bijvoorbeeld alle patronen van het lagersysteem in één van de lichamen zijn aangebracht, of kunnen 10 twee lagers van onderling verschillende afmetingen toegepast zijn.

15 20 25 30 35 8401864

Claims

1. Lagersysteem omvattende twee tegenover elkaar opgestelde hy-drodynamische lagers, waarmede twee lichamen draaibaar om een rotatieas ten opzichte van elkaar zijn gelagerd, welke lichamen naar elkaar toegekeerde lageroppervlakken vertonen, waarbij elk van de lagers is voor- 5 zien van een binnenste patroon met groeven en een buitenste patroon met groeven, welke in althans een van de lageroppervlakken zijn aangebracht , waarbij het binnenste patroon en het buitenste patroon bij draaiing in de richting waarvoor het lagersysteem is bedoeld een naar elkaar toegerichte stuwwerking hebben en waarbij zich tussen de beide 10 binnenste patronen cylindrische wanddelen van de lichamen bevinden, met het kenmerk, dat zich tussen de cylindrische wanddelen een spieetvormig reservoir voor een smeermiddel uitstrekt, welk reservoir is voorzien van twee patronen met transportgroeven, welke althans in een van de wanddelen zijn aangebracht en welke in bedrijf het smeermiddel in de 15 richting van de lagers pompen.

2. Lagersysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buitenste patronen van de lagers een grotere stuwwerking hebben dan de overige patronen tezamen.

3. Lagersysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 20 de lichamen ongegroefde wanddelen vertonen welke zich tussen de binnenste patronen van de lagers en de patronen van het reservoir bevinden.

4. Lagersysteem volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk, dat een van de lichamen is voorzien van een toevoerkanaal voor het smeermiddel, welke kanaal uitmondt in het reservoir. 25

5. Lagersysteem volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat het reservoir is voorzien van een rondom de rotatieas lopende, in een van de wanddelen aangebrachte verdieping, welke direct met het toevoerkanaal in verbinding staat. 30 8401864 35