DE1070452B - - Google Patents
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- DE1070452B DE1070452B DENDAT1070452D DE1070452DA DE1070452B DE 1070452 B DE1070452 B DE 1070452B DE NDAT1070452 D DENDAT1070452 D DE NDAT1070452D DE 1070452D A DE1070452D A DE 1070452DA DE 1070452 B DE1070452 B DE 1070452B
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
- F16C32/0614—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
- F16C32/0622—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings via nozzles, restrictors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
DEUTSCHES
Bei aerostatischen Lagern wird Druckgas, welches einer außerhalb des Lagers befindlichen Quelle entnommen
wird, über eine oder mehrere Zufuhrdüsen dem Lagerspäh zugeleitet. Von den Zufuhrstellen
strömt das Gas durch den Lagerspalt ab. Die Zufuhrdüsen drosseln das zuströmende Gas und haben den
Zweck, die durchtretende Gasmenge zu beschränken, so daß sich der Druck im Lagerspalt in Abhängigkeit
von der Größe· des Spaltes ändert und sich bei einer vorgegebenen Lagerbelastung eine bestimmte Gleichgewichtslage
der Welle einstellt.
Bei den bisher bekannten Bauarten von aerostatischen Lagern wurden die Zufuhrdüsen als zylindrische
Bohrungen oder parallelwandige Ringspalte ausgebildet. Bei diesen Düsen wirkt sich indessen nachteilig
aus, daß bei Vorgeg1Sbenem Eintrittsdruck die Durchtrittsmenge verhältnismäßig rasch abfällt, wenn
der Gegendruck über den kritischen Druck, bei dem in der Düse Schallgeschwindigkeit auftritt, ansteigt. Der
Gegendruck entspricht aber dem Eintrittsdruck des Lagerspaltes, und man ist daran interessiert, diesen
möglichst nahe dem zur Verfügung stehenden Druck der Lagergasquelle zu wählen, um eine hohe Tragfähigkeit
des Lagers zu erhalten. Bei vorgegebenem minimalem Lagerspalt ist dann auch die Durchflußmenge
bestimmt, und man ist infolge des Abfalls der Menge bei steigendem Gegendruck genötigt, einen verhältnismäßiggroßen
Querschnitt für(die Zufuhrdüse zu wählen. Dies bringt nicht nur den Nachteil, daß auf der Gegenseite
des Lagers, an der der Spalt größer ist, eine verhältnismäßig große Gasmenge austritt, sondern beeinträchtigt
auch die Stabilität, indem der Gegendruck der Düse und damit der Gasdruck im Lagerspalt auf
Veränderungen der Spaltweite weniger empfindlich wird.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Zufuhr des Traggases zum Lagerspalt eines aerostatischen
Lagers, bei welchem das Gas dem Lagerspalt über eine oder mehrere Zufuhrdüsen zugeleitet
wird. Erfindungsgemäß werden hierbei die erwähnten Nachteile dadurch vermieden, daß die Zufuhrdüse als
Lavaldüse ausgebildet ist.
Bei diesen sich vorerst verengenden und nachher sich wieder erweiternden Düsen bleibt wie Ijei den
zylindrischen oder parallelwandigen Düsen die Durchtrittsmenge auf jenen Wert beschränkt, bei welchem
im engsten Querschnitt Schallgeschwindigkeit herrscht. Im· Gegensatz zu den letztgenannten Düsen, bei welchen
der Gegendruck nicht über den kritischen Druck au der Mündung steigen kann, ohne daß sich die
Durchtrittsmenge verringert, kann aber bei der Lavaldüse auch ein den kritischen Druck weit übersteigender
Gegendruck praktisch ohne Verringerung der Durchtrittsmenge erreicht werden.
Einrichtung zur Zufulirx des Traggases
zum Lagerspalt eines7 aerdstaiischen Lagers
zum Lagerspalt eines7 aerdstaiischen Lagers
L L :
Anmelder:
Escher Wyss Aktiengesellschaft,
Zürich (Schweiz)
Zürich (Schweiz)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Albrecht; Patentanwalt,
Berlin-Frohnau, Edelhofdamm 26
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 26. Juni 1959
Dipl.-Ing. Erwin Loch, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
' Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Radiallager,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Radiallager,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Düse in größerem Maßstab;
Fig. 4 ist ferner ein Schaubild für den Verlauf der Durchtrittsmenge durch die Düse und den Lagerspalt
in Abhängigkeit vom Gegendruck der Düse.
Gemäß Fig. 1 bis 3 ist in einem Lagerträger 1 ein ringförmiger Lagerkörper 2 eingesetzt, welcher eine
Welle 3 mit dem für den Durchtritt des Lagergases erforderlichen Spiel umschließt. Der Lagerkörper 2 ist
axial in seiner Mittelebene mit acht am Umfang gleichmäßig verteilten radialen Bohrungen 4 versehen,
welche sich in der Nähe der inneren Oberfläche des Lagerkörpers 2 verengen. In die verbleibende innere
öffnung jeder Bohrung 4 ist ein Düsenkörper 5 eingesetzt, dessen Düse 6 als Lavaldüse ausgebildet ist
und in den in Fig. 3 mit s bezeichneten Lagerspalt zwischen Welle 3 und Lagerkörper 2 ausmündet. Die
Bohrungen 4 sind durch einen am äußern Umfang des Lagerkörpers 2 eingearbeiteten Ringkanal 7 miteinander
verbunden. Der Lagerkörper 2 ist im Lagerträger 1 durch Dichtungsringe 8 abgedichtet.
Das Traggas wird von einer nicht gezeigten Quelle, welche das Gas mit einem Druck p0 liefert, über eine
Leitung 9 und eine den Lagerträger 1 radial durch-
909 687/212
Claims (1)
- querende Bohrung 10 in den Ringkanal 7 eingeführt und von diesem Kanal aus über die Bohrungen 4 und die Lavaldüsen 6 dem Lagerspalt j zugeleitet. In der Düse 6 entspannt das Gas auf den Druck P1. Nach Durchströmen des Lagerspaltes tritt das Gas in die Umgebung aus.Die mit der ljeschriebenen Einrichtung erreichten Vorteile lassen sich aus dem Schaubild nach Fig. 4 erkennen. Als Abszisse ist der Gegendruck P1 der Düse bzw. der Eintrittsdruck des Lagerspaltes aufgetragen und als Ordinate das sekundliche Durchflußgewicht Gs des Lagergases. Die KurveJmin zeigt den Verlauf des Durchtrittsgewichtes bei der minimalen Weite des Lagerspaltes, die Kurve Smax jenen auf der Gegenseite. p0 ist der Druck vor der Düse.Soll am Eintritt des Lagerspaltes smin ein nur verhältnismäßig wenig unter dem Druck p0 liegender Druck p* erreicht werden, so ergibt sich der Punkt P* mit dem sekundlichen Durchflußgewicht G*. Der minimale Querschnitt F der Lavaldüse muß so gewählt werden, daß die Durchflußkurve über P1 als Gegendruck durch den Punkt P* hindurchgeht. Man erhält die Kurve a. Da die Kurve für die Lavaldüse, wie bereits erwähnt, auf großem Bereich verhältnismäßig flach verläuft, ist die maximale Durchflußmenge G0 nur wenig größer als G*. Eine zylindrische Düse mit dem gleichen QuerschnittF1=T7 würde die Kurveii1 ergeben, welche schon von kleineren Drücken an stark abfällt und den Punkt P* nicht erreicht.Wollte man für die gleichen Bedingungen eine zylindrische Düse vorsehen, so müßte eine solche mit größerem Querschnitti7 2 gewählt werden, welche die durch den Punkt P* gehende Kurve b2 mit einer entsprechend größeren Maximalmenge G2 ergeben würde.Die Kurve jmox für den größeren Lagerspalt der unbelasteten Gegenseite schneidet die Kurvea im Punkt Q1 und die Kurve b2 im Punkt Q2. Der Gasverlust ist also weit größer für die zylindrische Düse als für die Lavaldüse. Aus Fig. 4 ist auch zu erkennen, daß die Kurvea im Punkt P* wesentlich flacher verläuft als die Kurve b2, d. h., eine kleine Änderung der Weite des Lagerspaltes jmin ergibt bei der Lavaldüse eine viel stärkere Druckänderung als bei der zylindrischen Düse. Die stabilisierende Wirkung ist also größer.Statt, wie gezeigt, Lavaldüsen mit Kreisquerschnitt zu verwenden, können mit der gleichen Wirkung auch als Lavaldüsen ausgebildete Spalte, insbesondere ein rings um das Lager herumlaufender Ringspalt, vorgesehen werden.Patentanspruch:Einrichtung zur Zufuhr des Traggases zum Lagerspalt eines aerostatischen Lagers, bei welchem das Gas dem Lagerspalt über eine oder mehrere Zufuhrdüsen zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrdüse (6) als Lavaldüse ausgebildet ist. THierzu 1 Blatt Zeichnungen
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1070452B true DE1070452B (de) | 1959-12-03 |
Family
ID=595341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1070452D Pending DE1070452B (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1070452B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1172909B (de) * | 1962-02-10 | 1964-06-25 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Verfahren zum Schmieren von langsam sich in ihren Zylindern bewegenden Kolben und Einrichtung zur Durchfuehrung desselben |
DE1273270B (de) * | 1964-09-23 | 1968-07-18 | Precitronic | Gaslager |
US4982126A (en) * | 1988-04-29 | 1991-01-01 | Societe De Mecanique Magnetique S.A. | Auxiliary bearing having a graphite stator for a rotary shaft mounted on magnetic bearings |
US5063322A (en) * | 1989-08-30 | 1991-11-05 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Feed mechanism with a sliding member guided by a hydrostatic bearing |
-
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- DE DENDAT1070452D patent/DE1070452B/de active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1172909B (de) * | 1962-02-10 | 1964-06-25 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Verfahren zum Schmieren von langsam sich in ihren Zylindern bewegenden Kolben und Einrichtung zur Durchfuehrung desselben |
DE1273270B (de) * | 1964-09-23 | 1968-07-18 | Precitronic | Gaslager |
US4982126A (en) * | 1988-04-29 | 1991-01-01 | Societe De Mecanique Magnetique S.A. | Auxiliary bearing having a graphite stator for a rotary shaft mounted on magnetic bearings |
US5063322A (en) * | 1989-08-30 | 1991-11-05 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Feed mechanism with a sliding member guided by a hydrostatic bearing |
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