DE29605578U1 - Lagerbaugruppe - Google Patents
LagerbaugruppeInfo
- Publication number
- DE29605578U1 DE29605578U1 DE29605578U DE29605578U DE29605578U1 DE 29605578 U1 DE29605578 U1 DE 29605578U1 DE 29605578 U DE29605578 U DE 29605578U DE 29605578 U DE29605578 U DE 29605578U DE 29605578 U1 DE29605578 U1 DE 29605578U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- shaft
- assembly according
- bearing assembly
- depressions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006094 Zerodur Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/1065—Grooves on a bearing surface for distributing or collecting the liquid
-
- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
-
- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
- F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
- F16C17/105—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one bearing surface providing angular contact, e.g. conical or spherical bearing surfaces
-
- 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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/102—Construction relative to lubrication with grease as lubricant
-
- 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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/1075—Wedges, e.g. ramps or lobes, for generating pressure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
'·.** .&Ggr;·"*! ."..·· 95/31118-IOF
FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER
ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V., LEONRODSTRASSE 54,80636 MÜNCHEN
Die Erfindung betrifft eine Lagerbaugruppe zur gasdynamischen Lagerung einer Welle,
insbesondere zur Lagerung einer einen Polygonspiegel eines Scanners tragenden Welle,
bestehend aus zwei durch mindestens ein Distanzelement beabstandet voneinander angeordneten
Lagerplatten, in denen die Welle jeweils stirnseitig gelagert ist.
Bei drehbeweglich gelagerten Polygonspiegeln von Scannern, wie sie zum Beispiel in Laserdruckern
zum Einsatz gelangen, kommt es neben der exakten Orientierung der einzelnen
Spiegelflächen auf dem Spiegelträger bezüglich der Rotationsachse insbesondere
auch auf eine präzise Lagerung an, um Laufabweichungen möglichst gering zu halten.
Die hierfür notwendigen Präzisionslager sehen üblicherweise kegelförmige Lagerflächen
vor. Abgesehen davon, daß die Herstellung derartiger Kegelflächen spezieller Maschinen
bedarf und daher mit einem vergleichsweise großen fertigungstechnischen Aufwand einhergeht, ist eine solche Kegellagerung überbestimmt, das heißt Fertigungstoieranzen
beeinflussen direkt die Lagerung.
Es ist auch eine Anordnung bekannt, die über zwei durch ein Distanzelement beabstandet
voneinander angeordnete Basisplatten mit jeweils einer darauf befestigten Kalotte als
Lagerfläche verfügt und bei der der Polygonspiegel die Gestalt einer Scheibe aufweist, die
an ihrem Umfang mit den eigentlichen Planspiegeiflächen versehen ist und in die auf jeder
Stirnseite unmittelbar eine mit einer Kalotte korrespondierende konkav ausgebildete
Lauffläche eingearbeitet ist (DE 41 40 032 A1). Das heißt, hierbei bildet der Polygonspiegel
selbst den Rotor im Doppelkalottenlager. Die Lagerung erfolgt aerostatisch oder-aerodynamisch.
Angetrieben wird der Polygonspiegel mit Hilfe von am Umfang angeordneten Fiügelelementen, auf die über Düsen ein Luftstrom gelenkt wird.
·· 95/31118-IOF
Die Fertigung des Polygonspiegels mit stirnseitig direkt eingearbeiteten Laufflächen ist
insofern problematisch, daß hierbei die sich am Umfang der Scheibe befindenden Polygonspiegelflächen
bezüglich der Achse, die durch die Krümmungsmittelpunkte der konkaven Laufflächen gebildet wird, exakt ausgerichtet sein müssen. Stellt schon die Fertigung
eines Präzisionspolygons mit einem geforderten Pyramidalfehler < 2" höchste Ansprüche
an die Fertigungstechnologie und -genauigkeit, so ist die Hersteilung eines solch
komplexen Teils, wie es der als Rotor ausgebildete Polygonspiegel hierbei verkörpert,
noch schwieriger. Hinzu kommt, daß die Darstellung von Rotor und Polygon als ein
einziges Bauteil keine Möglichkeit zur Feinjustierung des Polygonspiegels in Bezug zur tatsächlichen
Laufachse des Lagers zuläßt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerbaugruppe der eingangs genannten
Art anzugeben, die einerseits eine hochpräzise Lagerung der Welle auch bei vergleichsweise großen Drehzahlen gewährleistet und die andererseits mit einem möglichst
geringen fertigungstechnischen Aufwand hersteilbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.
Vorzugsweise Ausgestaltungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
2 bis 11.
":C :?:"': ·"*·♦·' 95/31 hs-iof
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen
Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine erfindungsgemäße Lagerbaugruppe
zur gasdynamischen Lagerung einer einen Polygonspiegel eines Scanners tragenden Welle und die
Figur 2 bis 6 jeweils in einer Seitenansicht und in Draufsicht sowie mit einer vergrößerten
Einzelheit im Profilschnitt dargestellt fünf verschiedene Ausführungsformen
einer in die Stirnfläche der Welle eingearbeiteten MikroStruktur im Detail.
Die Lagerbaugruppe gemäß Figur 1 verfügt über zwei Lagerplatten 1 und 2, die mit Hilfe
eines hohlzylindrischen Distanzelementes 3 und eines ringförmigen Distanzelementes 4 in
einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind und in denen eine Welle 5
jeweils stirnseitig gelagert ist. Die bezüglich des hohlzylindrischen und ringförmigen
Distanzelementes 3 beziehungsweise 4 koaxial angeordnete Welle 5 ist hierzu an ihren
Stirnflächen 6 und 7 sphärisch, im gewählten Beispiel konvex, ausgebildet wobei die
Krümmungsmittelpunkte auf der Rotationsachse 8 der Welle 5 liegen. In die Lagerplatten
1 und 2 sind konkave Lagerflächen 9 beziehungsweise 10 eingearbeitet, die die Welle 5
im Bereich ihrer konvexen Stirnflächen 6 beziehungsweise 7 aufnehmen können, wobei
zwischen Stirnfläche 6 und Lagerfläche 9 sowie zwischen Stirnfläche 7 und Lagerfläche
10 ein Lagerspalt von 2 pm verbleibt. Die Weile 5 trägt einen Polygonspiegel 11, der sich
aus einer Vielzahl, beispielsweise 32 ebenen Spiegelflächen 12 zusammensetzt. Angetrieben
wird der Polygonspiegel 11 von einem bürstenlosen, elektronisch kommutierten
Gleichstrommotor 13, der innerhalb des hohlzylindrischen Distanzelementes 3 plaziert
und somit in die Lagerbaugruppe integriert ist. Die Welle 5 bildet dabei den Rotor dieses
elektromotorischen Antriebes. Die Distanzelemente 3 und 4 sowie die Lagerplatte 1 sind
von einem hohlzylindrischen Gehäuseteil 14 umgeben, in das ein Fenster 15 eingesetzt
ist, durch welches die Ein- und Auskopplung des mittels Polygonspiegels 11 abzulenkenden
Lichtstrahles realisiert ist. Das ringförmige Distanzelement 4 gestattet bei der Montage
der Baugruppe das Festlegen eines optimalen Abstandes von der Lagerfläche 9 der La-
• | ♦4% | .... | ** | » · · | |
* | ·· · · | • · | • | • · »· · | |
·· |
95/31118-IOF
gerplatte 1 zur Lagerfläche 10 der Lagerplatte 2 bei eingesetzter Welle 5 und damit das
Einstellen eines definierten Lagerspaltes. Das Gehäuse der Lagerbaugruppe wird von einem
ringförmigen Bauelement 16 und einer Grundplatte 17 komplettiert. Das ringförmige
Bauelement 16 umfaßt dabei das hohlzylindrische Gehäuseteil 14 im Bereich seines
die Lagerplatte 1 aufnehmenden Endes. Mit Hilfe von Befestigungselementen, zum Beispiel
Schraubverbindungen, ist das ringförmige Bauelement 16 samt Gehäuseteil 14 auf
der Grundplatte 17 fixierbar. Ein in die Grundplatte 17 eingearbeiteter Absatz sorgt dabei
für eine Zentrierung der auf der Grundplatte 17 aufsitzenden Lagerplatte 1. Die Lagerplatten
1 und 2, die Distanzelemente 3 und 4 sowie die Welle 5 mit Polygonspiegel 11
sind vorzugsweise aus Glas oder einem glaskeramischen Werkstoff, beispielsweise Zerodur,
ausgeführt, was mit dem Vorteil einhergeht, daß durch Wärme bedingte Ausdehnungen
äußerst gering gehalten werden können. Weitere Vorteile bei Verwendung dieses Werkstoffes sind einerseits die Möglichkeit der Anwendung der in der Optik üblichen
Fertigungsmethoden, zum Beispiel zum präzisen Fertigen der Stirn- und Lagerflächen 6,
beziehungsweise 9, 10, und andererseits die Möglichkeit der Anwendung der in der Optik
üblichen Methoden der Montage wie Richtkitten und die Verwendung von lichthärtenden
Klebstoffen. Des weiteren bietet die Verwendung von Glas und/oder glasartigen Werkstoffen den Vorteil des Einsatzes optischer Meßtechnik unter Ausnutzung der Transparenz
und Reflexivität der Bauteile zur Ausrichtung beziehungsweise Justierung der Bauelemente, so bei der Anordnung des Polygonspiegels 11 auf der Welle 5, und letztlich
auch bei der Kontrolle der Laufgenauigkeit der Welle 5 innerhalb der montierten Lagerbaugruppe.
Zum Aufbau eines tragfähigen Gaspolsters im Lagerspalt und damit zur Vermeidung von
Reibung und Verschleiß während des Betriebes der Lagerbaugruppe sind die Stirnflächen
6 und 7 der Welle 5 mit einer MikroStruktur in Form von mehreren in die jeweilige Fläche
eingearbeiteten formgleichen Vertiefungen versehen. Die Vertiefungen, die im übrigen
anstatt in die Stirnflächen 6 und 7 der Welle 5 auch in die Lagerflächen 9 und 10 der Lagerplatten
1 und 2 eingebracht sein können, sind so ausgebildet und so angeordnet, daß sich das Lager bei Drehung der Welle 5 selbst aufpumpt. Dies wird dadurch erreicht, daß
die Vertiefungen definierte Abstufungen derjeweiligen Fläche bilden und somit bei
Rotation der Welle 5 der sich in den Tälern der Struktur befindliche Gasantei! über die
nichtstrukturierte Oberfläche gepreßt wird. Die dadurch auftretenden partiellen Druck-
95/3111S-IOF
unterschiede führen zur Selbstschmierung des Lagers. Die Vertiefungen weisen eine Tiefe
t von 1,5 mal der Breite des Lagerspaltes, maximal jedoch 20 &mgr;&igr;&eegr; auf und können als Kanäle
18 ausgebildet sein, die bezüglich der Rotationsachse 8 symmetrisch angeordnet
sind und die in einem vorgegebenen Abstand vom Krümmungsmittelpunkt beginnend sich bis zum Rand der Stirnfläche 6 beziehungsweise 7 erstrecken {Figur 2). Die Breite der
Kanäle ist < 1 mm. Die Vertiefungen können aber auch eine andere Gestalt haben. Figur
3 zeigt eine konvexe Stirnfläche 19, in die Vertiefungen eingearbeitet sind, die symmetrisch
zur Rotationsachse 8 angeordnet sind und die die Form von sich in der Drehrichtung
in ihrer Tiefe verjüngenden Taschen 20 aufweisen. Die Taschen 20 können aber auch eine konstante Tiefe haben. In Figur 4 ist eine konvexe Stirnfläche 21 dargesteilt, bei
der die MikroStruktur aus einer Vielzahl von in die Oberfläche eingearbeiteten Grübchen
22 besteht, die kalottenförmig ausgebildet sind und zum Beispiel eine Tiefe von 5 pm
und einen Durchmesser von 1,5 mm aufweisen. Eine weitere Möglichkeit zeigt Figur 5.
Hier sind in eine konvexe Stirnfläche 23 Kanäle 24 eingearbeitet, die in eine senkrecht zur
Rotationsachse 8 stehende Ebene projiziert nicht wie beim Beispiel gemäß Figur 2 radial
sondern in einem Winkel ungleich 90° zum Rand hinlaufen. In Figur 6 ist schließlich eine
konvexe Stirnfläche 25 dargestellt, in die Vertiefungen eingearbeitet sind, die symmetrisch
zur Rotationsachse 8 angeordnet sind und die die Form von sich in der Drehrichtung in
ihrer Tiefe verjüngenden Taschen 26 aufweisen. Im Unterschied zu den Taschen 20
gemäß Figur 3 sind die Taschen 26 an der Oberfläche jedoch nicht von einem sphärischen
Dreieck sondern von einem sphärischen Viereck berandet. Sind die Vertiefungen bis zum
äußeren Rand der Fläche geführt, wie dies bei den Beispielen gemäß Figur 2 und 5 der
Fall ist, so kommt es zum Gastransport in Richtung Krümmungsmittelpunkt der Stirn- beziehungsweise
Lagerfiächen; die Struktur wirkt dann pumpend. Sind die Vertiefungen
hingegen nicht bis zum Rand geführt, entsprechend der Beispiele gemäß Figur 3, 4 und
6, so entsteht der Lagerdruck durch das Pressen der Gasanteile über die jeweilige
Rastkante der Strukturen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, acht oder mehr
Strukturelemente beziehungsweise Vertiefungen 18, 20, 22, 24. 26 vorzusehen. Durch
die Verwendung von Glas oder glasartigen Werkstoffen kann die zum Erreichen des gasdynamischen Effektes notwendige Mikrostrukturierung der Stirn- oder Lagerflächen 6,
7 beziehungsweise 9, 10 auf vergleichsweise einfache Art und Weise zum Beispiel durch
Ätztechnik hergestellt werden. Das als Schmiermittel wirkende gasförmige Medium kann
95/3111S-IOF
Luft oder auch ein Edelgas sein. Bei Verwendung von Edelgasen ist die Lagerbaugruppe
als hermetisch abgeschlossenes System ausgeführt. Besonders günstig ist der Einsatz von
Gasen mit kleinem Atomdurchmesser wie Helium. Hierdurch werden geringere Reibwerte
und somit geringere Lauftemperaturen erreicht.
Die Welle 5, die gemäß Figur 1 zwei konvexe Stirnflächen 6 und 7 besitzt, richtet sich bei
Rotation selbstzentrierend nach der durch die Krümmungsmitteipunkte der Lagerflächen
9 und 10 festgelegten Achse aus, was einen Vorteil der doppelsphärischen Ausführung
gegenüber der Ausbildung mit nur einer sphärischen Stirn- beziehungsweise Lagerfläche
darstellt. Die Krümmungsradien der Stirn- und Lagerflächen 6, 7 beziehungsweise 9, 10
sind so aufeinander abgestimmt, daß ein unerwünschtes Ansprengen verhindert wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Stirnflächen der Welle 5 statt konvex konkav
auszubilden. In diesem Falle wären dann an den Lagerplatten entsprechend konvex ausgebildete
Lagerflächen vorzusehen. Mit Hilfe des in die Lagerbaugruppe integrierten Motors
13, der die (Rotor-)Welle 5 querkraftfrei antreibt, können Drehzahlen von mehreren
zehntausend Umdrehungen pro Minute, zum Beispiel 60 000 U/min, erreicht werden. Die
Lagerbaugruppe genügt dabei höchsten Anforderungen an die Laufgenauigkeit, so daß
die Baugruppe insbesondere zur Lagerung einer Welle geeignet ist, die einen Polygonspiegel
eines Scanners für HDTV-Anwendungen trägt.
Selbstverständlich ist es denkbar, zur Unterstützung der Ausbildung der tragenden Gasschicht
die Lagerflächen 9 und 10 zusätzlich mit Düsen zu versehen, über die das Gas
zuführbar ist. Diese aerostatische Unterstützung kann insbesondere beim Anlaufen der
Welle genutzt werden.
Claims (11)
1. Lagerbaugruppe zur gasdynamischen Lagerung einer Welle, insbesondere zur
Lagerung einer einen Polygonspiegel (11) eines Scanners tragenden Welle (5),
bestehend aus zwei durch mindestens ein Distanzelement (3, 4) beabstandet voneinander angeordneten Lagerplatten (1, 2), in denen die Welle (5) jeweils
stirnseitig gelagert ist, wobei zumindest eine der beiden Stirnflächen (6, 7) der Welie
(5) sphärisch ausgebildet ist und zumindest eine der beiden Lagerplatten (1, 2) mit
einer entsprechend sphärisch ausgebildeten Lagerfläche (9,.1O) versehen ist, der
Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Stirnfläche (6,7) auf der Rotationsachse (8)
der Welie (5) liegt, zwischen den benachbarten Stirn- und Lagerflächen (6 u.9 bzw. 7
u. 10) ein Lagerspait vorgesehen ist und die sphärisch ausgeführte Stirnfläche (6, 7)
der Welle (5) oder die Lagerfläche (9, 10) eine MikroStruktur in Form von mehreren in
die jeweilige Fläche eingearbeiteten formgleichen Vertiefungen mit einer Tiefe t
< 20 pm aufweist.
2. Lagerbaugruppe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen als über die Oberfläche verteilte Grübchen (22) ausgebildet sind.
3. Lagerbaugruppe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen als über die Oberfläche verteilte, bezüglich der Rotationsachse
(8) symmetrisch angeordnete und sich in der Drehrichtung in ihrer Tiefe verjüngende
Taschen (20; 26) ausgebildet sind.
4. Lagerbaugruppe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen als über die Oberfläche verteilte, bezüglich der Rotationsachse
(8) symmetrisch angeordnete und sich bis zum Rand der Stirn- bzw. Lagerfläche (6) erstreckende
Kanäle (18; 24) ausgebildet sind.
5. Lagerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Weile (5) und die Lagerplatten (1, 2) aus einem nichtmetallischen Werkstoff
gefertigt sind.
6. Lagerbaugruppe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (5) und die Lagerplatten (1, 2) aus Gias oder Quarz oder Glaskeramik
gefertigt sind.
7. Lagerbaugruppe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Lagerspajtes mit Hilfe zumindest eines weiteren Distanzelementes
(4) einsteilbar ist.
8. Lagerbaugruppe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerplatten (1, 2) Bestandteil eines die Welle (5) hermetisch abschließenden
Systems sind.
9. Lagerbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schmiermittel zur gasdynamischen Lagerung ein Edelgas vorgesehen ist.
10. Lagerbaugruppe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Unterstützung der Ausbildung der tragenden Gasschicht die Lagerflächen (9,
10) zusätzlich mit Düsen versehen sind, über die das Gas zuführbar ist.
11. Lagerbaugruppe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (5) den Rotor eines in die Baugruppe integrierten elektromotorischen
Antriebs bildet.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29605578U DE29605578U1 (de) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Lagerbaugruppe |
DE19712432A DE19712432C2 (de) | 1996-03-26 | 1997-03-25 | Lagerbaugruppe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29605578U DE29605578U1 (de) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Lagerbaugruppe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29605578U1 true DE29605578U1 (de) | 1996-06-27 |
Family
ID=8021701
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29605578U Expired - Lifetime DE29605578U1 (de) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Lagerbaugruppe |
DE19712432A Expired - Fee Related DE19712432C2 (de) | 1996-03-26 | 1997-03-25 | Lagerbaugruppe |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712432A Expired - Fee Related DE19712432C2 (de) | 1996-03-26 | 1997-03-25 | Lagerbaugruppe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE29605578U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0896163A1 (de) * | 1997-08-05 | 1999-02-10 | Seiko Instruments Inc. | Hydrodynamisches Lager und Spindelmotor mit dem Lager, sowie Rotationseinheit mit dem Spindelmotor |
DE102010001538A1 (de) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Trumpf Maschinen Ag | Gaslaser mit Radial- und Axialgaslager |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100218954B1 (ko) * | 1996-12-05 | 1999-09-01 | 윤종용 | 반구형베어링 |
DE19938154C2 (de) * | 1999-08-16 | 2001-11-15 | Schott Glas | Verfahren zur Herstelllung eines stabförmigen Abstandselementes |
DE10008228B4 (de) * | 2000-02-17 | 2005-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Ausrichtung eines optischen Elementes in Bezug zur Rotationsachse einer Welle |
DE10124534A1 (de) * | 2001-05-19 | 2002-12-05 | Kurt Koch | Gleitlager und Wälzlager mit Gleitkörpern und Komponenten aus Glas |
ATE280909T1 (de) * | 2001-07-09 | 2004-11-15 | Gehring Gmbh & Co Kg | Werkstück mit einer tribologisch beanspruchbaren fläche und verfahren zur herstellung einer solchen fläche |
DE102004034547A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-16 | Könnemann, Frank | Wälzlager- und Gleitlagermaterial |
DE102005030485A1 (de) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Framatome Anp Gmbh | Pumpenvorrichtung für kerntechnische Anlagen |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7612080U1 (de) * | Schunk & Ebe Gmbh, 6301 Heuchelheim | |||
JPS5834227A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-02-28 | Nippon Seiko Kk | 動圧形流体軸受 |
DE3303499A1 (de) * | 1982-02-05 | 1983-08-25 | Nippon Seiko K.K., Tokyo | Dynamische druckgaslagerung |
DE4140032C2 (de) * | 1991-12-05 | 1997-03-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Polygonspiegel und Polygonspiegelbaugruppe |
JP2902262B2 (ja) * | 1993-03-29 | 1999-06-07 | 光洋精工株式会社 | 動圧軸受 |
-
1996
- 1996-03-26 DE DE29605578U patent/DE29605578U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-25 DE DE19712432A patent/DE19712432C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0896163A1 (de) * | 1997-08-05 | 1999-02-10 | Seiko Instruments Inc. | Hydrodynamisches Lager und Spindelmotor mit dem Lager, sowie Rotationseinheit mit dem Spindelmotor |
DE102010001538A1 (de) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Trumpf Maschinen Ag | Gaslaser mit Radial- und Axialgaslager |
US8611390B2 (en) | 2010-02-03 | 2013-12-17 | Trumpf Maschinen Ag | Gas laser having radial and axial gas bearings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19712432A1 (de) | 1997-11-13 |
DE19712432C2 (de) | 1998-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0104458B1 (de) | Zentrifugensieb und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE19721447C2 (de) | Konisches Fluidlager | |
DE29605578U1 (de) | Lagerbaugruppe | |
DE3520218A1 (de) | Laufrad fuer ein radialgeblaese | |
DE69206570T2 (de) | Piezoelektrischer Motor. | |
DE68921481T2 (de) | Schneidrad mit integriertem Schaft und Schneider. | |
DE4121387C2 (de) | Stützscheibenlagerung einer Rotorspinneinrichtung | |
WO1989004980A1 (en) | Main mirror for a reflecting telescope | |
EP0132567B1 (de) | Spannvorrichtung für einen Schleifring | |
DE3412015C2 (de) | Ringlaser | |
EP0082549B1 (de) | Antrieb und Lagerung eines Offen-End-Spinnaggregates | |
DE3811122C2 (de) | Polygonaler Spiegel | |
DE2229235A1 (de) | Rotierende werkzeugmontageanordnung | |
DE69108096T2 (de) | Riemenscheibe. | |
DE4140032C2 (de) | Polygonspiegel und Polygonspiegelbaugruppe | |
DE2017339C3 (de) | ||
DE19847522C1 (de) | Ringkanalgebläse | |
EP0520205B1 (de) | Kreissägeblatt sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP1122029B1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines hochpräzisen Mehrscheiben-Schleifmoduls und nach diesem Verfahren hergestelltes Mehrscheiben-Schleifmodul | |
EP1164398A2 (de) | Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elementes, z.B. einer Linse in einem Objektiv | |
WO2016146798A1 (de) | Feinbohrkopfsystem | |
AT401411B (de) | Querstromlüfter | |
DE4408115B4 (de) | Umlenkspiegelgehäuse für Lasermaterialbearbeitungssysteme | |
DE102018220449A1 (de) | Kippsegmentlager | |
EP4146951B1 (de) | Kompakte rollenlagereinheit mit direktantrieb fuer rundtische mit hochgenauen plan-/rundlauf |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960808 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990827 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020912 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040803 |
|
R071 | Expiry of right |