DE2260080A1

DE2260080A1 - LUBRICATION ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2260080A1
Application number: DE19722260080
Authority: DE
Inventors: Jun Roger W Blakely; Harry D Larson; John C Stiles; Robert H Tuffias
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2260080C3; DE2260080B2

Description

Schmieranordnung Die Erfindung bezieht sich auf die Schmiertechnik im allgemeinen und im besonderen auf geschmierte Anordnungen von Bauelementen in Verbindung mit Lagern beliebiger Art, wobei Bauelemente beweglich in Bezug auf andere Elemente angeordnet sind und ein Schmiermittel innerhalb eines zwischen den Oberflächen der eine Schmierung erfordernden Elemente ausgebildeten Spalte vorgesehen ist. Lubrication arrangement The invention relates to lubrication technology in general and in particular on lubricated assemblies of components in Connection with bearings of any type, with structural elements movable with respect to others Elements are arranged and a lubricant within one between the surfaces of the elements requiring lubrication is provided.

Aufgrund in jüngster Zeit erzielter Entwicklungen stehen neue Substanzen zur Verfügung, die als magnetisierbare Flüssigkeiten bezeichnet werden. Eine solche magnetisierbare Flüssigkeit (magnetizable fluid), die in der Literatur manchmal auch als magnetische Flüssigkeit oder als Ferrofluid bezeichnet wird, stellt eine kolloidale Dispersion von fein verteilten magnetischen Partikeln innerhalb einer Trägerflüssigkeit dar, wobei das Wort "magnetisch" sich auf die Fähigkeit, sich magnetisieren zu lassen, so dass die Flüssigkeit"magnetisierbar ist, bezieht. Der Träger nimmt die flüssige Phase innerhalb normaler Temperaturbereiche einschliesslich der Temperaturen bei Betriebsbedingungen ein, die abgesehen von extremen Bedingungen Raumtemperaturen mit einschliessen.Due to recent developments, new substances are available available, which are referred to as magnetizable liquids. Such magnetizable fluid (magnetizable fluid), sometimes in the literature Also known as magnetic fluid or ferrofluid, represents a colloidal dispersion of finely divided magnetic particles within a carrier liquid, the word "magnetic" referring to the Ability to be magnetized, making the liquid "magnetizable" is, relates. The carrier takes the liquid phase within normal temperature ranges including temperatures at operating conditions other than extreme conditions include room temperatures.

Es gibt eine verhältnismässig breit gestreute Auswahl geeigneter Flüssigkeiten zur Verwendung als Trägerflüssigkeiten; solche magnetisierbaren Flüssigkeiten können als Wasserträger Silikonöle, Hydrokarbonate, z.B. Kerosin, und insbesondere schwere Mineralöle oder Dibuthyl-Phthalate enthalten.There is a relatively broad selection of suitable liquids for use as carrier liquids; such magnetizable liquids can as water carriers, silicone oils, hydrocarbonates, e.g. kerosene, and especially heavy ones Contain mineral oils or dibutyl phthalates.

Diese Angaben stellen jedoch in keiner Weise eine Beschränkung, sondern lediglich ein Beispiel dar. Die fein verteilten Partikel aus magnetischem Material bestehen vorzugsweise aus Ferritmaterialien einschliesslich Granatsteinen, Spinellen oder Magneteisensteln; üblicherweise mit einem Überzug zur Verhinderung des Koaleszierens in magnetisiertem Zustand, und ferner, um zu verhindern, dass die Trägerflüssigkeit das magnetisierbare Material angreift. Eine typische Magnetpartikelgrösse weist einen mittleren Durchmesser von 100 Angström-Einheiten auf. Bei einer Partikelgrösse dieser Grössenordnung werden kolloidale Dispersionen erhalten, die für alle praktischen Zwecke stabil sind, da die thermische Agitation, die als Brown'sche Bewegung bekannt ist, verhindert, dass die Partikel sich setzen. Eine typische magnetisierbare Flüssigkeit der vorliegender Erfindung zugrunde liegenden Art, die kommerziell als die elektrische Wärmeübergangsflüssigkeit zur Verfügung steht, hat folgende Eigenschaften: absdute Viskosität 76,70 Celsius 1,0 cp (centipoise) -54 ° Celsius 25,0 cp Gießpunkt -95 Celsius 3 Dichte 250 Celsius 0,892 gm/cm Thermischer Expansionskoeffizient 0,000576 cm³/cm³/°F Dampfdruck 76,70Celsius 5 mm Hg Sättigungsmagnetisierung 200 Gauss.However, this information is in no way restrictive, but rather is just an example. The finely divided particles of magnetic material preferably consist of ferrite materials including garnet stones, spinels or Magneticisensteln; usually with a coating to prevent coalescence in magnetized state, and further to prevent the carrier liquid attacks the magnetizable material. A typical magnetic particle size has has an average diameter of 100 Angstrom units. With a particle size of this order of magnitude, colloidal dispersions are obtained, which are practical for everyone Purposes are stable because of thermal agitation known as Brownian motion prevents the particles from settling. A typical magnetizable liquid of the type underlying the present invention, which are commercially available as the electrical Heat transfer fluid is available has the following properties: absdute Viscosity 76.70 Celsius 1.0 cp (centipoise) -54 ° Celsius 25.0 cp pour point -95 Celsius 3 density 250 Celsius 0.892 gm / cm thermal expansion coefficient 0.000576 cm³ / cm³ / ° F vapor pressure 76.70 degrees Celsius 5 mm Hg saturation magnetization 200 gauss.

Obige Angaben sind als Beispiel gegeben. Es kann jede entsprechende Kombination eines Flüssigkeitsträgers mit Partikeln einer kolloidalen Grösse eines geeigneten Material es zur Erzielung einer magnetisierbaren Flüssigkeit kombiniert werden.The above information is given as an example. It can be any appropriate Combination of a liquid carrier with particles of a colloidal size suitable material combined to achieve a magnetizable liquid will.

Aus vorstehender Beschreibung der Substanzen, die als magnetisierbare Flüssigkeiten bezeichnet werden, ergibt sich, dass sie die Eigenschaften von Flüssigkeiten mit denen von magnetischen Materialien kombinieren. In gewisser Weise stellt eine magnetisierbare Flüssigkeit ein homogenes magnetisches Material, wie bisher bekannte @ ststoffe, dar, behält aber seine Flüssigkeitseigenschafti bei.From the above description of the substances that are considered magnetizable Liquids are referred to as having the properties of liquids combine with those of magnetic materials. In a way, represents one magnetizable liquid a homogeneous magnetic material, as previously known @ststoffe, but retains its liquid propertiesi.

In Bezug auf viele Eigenschaften der magnetisierbaren Flüssigkeiten fallen diese Eigenschaften im Prinzip mit denen der Trägerflüssigkeit zusammen, mit Ausnahme der erhöhten Viskosität und Dichte aufgrund des Vorhandenseins der Partikel. Bti der Betrachtung der magnetischen-Eigenschaften hat man frühzeitig festgestellt, dass magnetisierbare Flüssigkeiten, die ihrem Wesen nach einen Flusspfad für Magnetfelder ergeben, durch Anlegen magnetischer Steuerfelder von äusseren Quellen aus modifiziert werden können. So-wird die Viskosität einer magnetisierbaren Flüssigkeit erhöht, wenn die Flüssigkeit einem Magnetfeld ausgesetzt wird. Da der Fluss magnetischer Felder verhältnismässig leicht konzentriert werden kann, lassen sich einige Eigenschaften in einer bestimmten, begrenzten Zone dadurch modifizieren, dass der Flusspfad in ausgewählten Zonen konzentriert wird.With regard to many properties of magnetizable liquids these properties coincide in principle with those of the carrier liquid, except for the increased viscosity and density due to the presence of the Particles. Bti looking at the magnetic properties early on found that magnetizable fluids, by their very nature, form a flow path for magnetic fields by applying magnetic control fields from external sources can be modified from. So-becomes the viscosity of a magnetizable liquid increased when the liquid is exposed to a magnetic field. Because the flux is more magnetic Fields can be concentrated relatively easily, some properties can be revealed in modify a specific, limited zone by the flow path is concentrated in selected zones.

Alle diese Eigenschaften der neuen Substanzen führen zu vielfältigen möglichen Anwendungsfällen auf ganz unterschiedlichen technologischen Gebieten.All these properties of the new substances lead to diverse possible applications in very different technological areas.

Aus vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, dass aufgrund von magnetisierbaren Flüssigkeiten Versuche gemacht worden sind, diese neue Substanzen auf den verschiedensten technologischen Anwendungsgebieten einzusetzen. Von besonderem Interesse für die Anwendung magnetisierbarer Flüssigkeiten auf technologischem Gebiet ist z. B. die Anwendung in Verbindung mit Dichtungen. Man hat festgestellt, dass dann, wenn eine Öffnung zwischen zwei Elementen, meist zwischen flusskonzentrierenden Polstücken oder Ankern ausgebildet, so ausgeführt ist, dass eine magnetisierbare Flüssigkeit vorhanden ist, und ein ausreichend starkes Magnetfeld an die Flüssigkeit angelegt wird, ein Abdichteffekt dadurch erzielt wird, dass die Flüssigkeit von dem Feld zurückgehalten wird. Dieser Abdichteffekt hat sich bei vielen Anwendungsfällen und auf sehr zuverlässige Weise als ausserordentlich interessant und vorteilhaft herausgestellt.From the above explanations it follows that due to magnetizable Liquids Attempts have been made on these new substances on the most varied use technological fields of application. Of particular interest to the Application of magnetizable liquids in the technological field is z. B. the Use in connection with seals. It has been found that when a Opening between two elements, mostly between flux-concentrating pole pieces or anchors is designed so that a magnetizable liquid is present, and a sufficiently strong magnetic field is applied to the liquid a sealing effect is achieved in that the liquid is removed from the field is held back. This sealing effect has been used in many applications and proved extremely interesting and advantageous in a very reliable way.

Einige andere mögliche Anwendungsfälle für magnetisierbare Flüssigkeiten ergeben sich beispielsweise mit PulM Psystemen und bei der Entfernung von verschmutztem Wasser aus der Oberfläche einer Wassermasse, um nur einige wenige Beispiele anführen zu wollen.Some other possible uses for magnetizable liquids result, for example, with PulM P systems and when removing contaminated material Water from the surface of a body of water, to name just a few examples to want.

Bei der Entwicklung von Dichtungen hat man festgestellt, dass magnetisierbare Flüssigkeiten zar Erzielung der Dichtungen für Schmiermittel in Lagern verwendet werden können.In the development of seals, it was found that they are magnetizable Liquids used to achieve the seals for lubricants in bearings can be.

In verschiedenen, bekannten Fällen war das eigentliche Lagerschmiermittel ein Gas, meist Luft, und der Luftkörper, der das Schmiermittel innerhalb des Spaltes zwischen zwei Flächen eines Lagers dargestellt hat, welche während des Betriebes relativ zueinander in Bewegung waren, wurde än einem Entweichen durch Abdichtungen verhindert, die durch eine magnetisierbare Flüssigkeit innerhalb eines begrenzenden Magnetfeldes ausgebildet wurden. Eine Entwicklung aus jüngster Zeit in dieser Richtung ist in der US-Patentschrift 3 439 961 beschrieben und dargestellt. Die Anordnung nach diesem Patent ist als hydrodynamisches Bifluidlager bezeichnet, da das Schmiermittel für einen Lagerabschnitt ein Gas, normalerweise Luft ist, während ein weiterer Abschnitt des Lagers durch das Vorhandensein einer magnetisierbaren Flüssigkeit in einem Magnetfeld geschmiert wird, was insgesamt den Effekt hat, dass die magnetisierbare Flüssigkeit, wenn sie dem Magnetfeld ausgesetzt ist, eine Dichtung ausbildet, die verhindert, dass Luft von dem ersterwähnten Abschnitt des Lagers entweicht. Aus der Beschreibung des hydrodynamischen Bifluidlagers nach der vorgenannten US-Patentschrifta 3 439 961 kann geschlossen werden, dass selbst die maßgeblichsten Experten bei der Auslegung von Lagern unter Verwendung von magnetisierbaren Flüssigkeiten der Auffassung waren, dass es notwendig sei, ein zweites Schmiermittel zu verwenden, das im Falle der vorgenannten Patentschrift Luft war.In several known cases, the actual bearing lubricant was a gas, usually air, and the body of air that holds the lubricant inside the gap between two Has shown areas of a warehouse, which during of operations were in motion relative to each other, was caused by an escape Seals prevented by a magnetizable liquid within a limiting magnetic field were formed. A recent development in this direction is described and illustrated in U.S. Patent 3,439,961. The arrangement according to this patent is referred to as a hydrodynamic bifluid bearing, since the lubricant for a bearing section is a gas, usually air, while another section of the bearing due to the presence of a magnetizable Liquid is lubricated in a magnetic field, which has the overall effect that the magnetizable liquid, when exposed to the magnetic field, forms a seal that prevents air from the first-mentioned portion of the bearing escapes. From the description of the hydrodynamic bifluid bearing according to the above US Pat. No. 3,439,961 can be concluded that even the most authoritative Experts in the design of bearings using magnetizable liquids felt that it was necessary to use a second lubricant, which in the case of the aforementioned patent was air.

Diese Auffassung hat sich nun als Vorurteil unter den Experten herausgestellt, die mit der Konstruktion von Lagern unter Verwendung magnetisierbarer Flüssigkeiten befasst sind, da festgestellt wurde, dass die Auslegung und Konstruktion von Lagern unter Verwendung zweier strömender Medien ungewöhnlich und unnötig kompliziert ist. Darüber hinaus konnten Bifluidlager aber auch nicht den gasgeschmierten Lagern anhaftenden Nachteil vermeiden, da Abnutzung und Beschädigung der zu schmierenden Oberflächen aufgrund der Reibung während der Perioden, in denen der Betrieb beginnt oder endet, unvermeidbar ist. Dies ist ein bekannter Nachteil von Gaslagern, da diese nur bei hohen Drehzahlen wirksam sind, so dass während des Anlaufens und Anhaltens bei verhältnismässig niedrigen Geschwindigkeiten Lagergeräusch, physikalischer Kontakt zwischen den Oberflächen, die getrennt gehalten werden sollen, und Verschmutzung aufgrund der Erzeugung von Metallstaub in dem Lagerspalt, bedingt durch die Reibung, nicht vermeidbar sind. In ähnlicher Weise zeigen gasgeschmierte Lager einen verhältnismässig hohen Leistungsbedarf während der Anlaufperiode, und dieser für Gaslager typische Nachteil kann nicht vermieden werden, wenn ein mit Bifluid geschmiertes Lager bekannter Art verwendet wird.This view has now turned out to be a prejudice among the experts, those involved in the construction of bearings using magnetizable liquids are concerned since it was established that the design and construction of bearings using two flowing media is unusual and unnecessarily complicated. In addition, bifluid bearings could not adhere to the gas-lubricated bearings Avoid disadvantage, as wear and tear on the surfaces to be lubricated due to the friction during the periods when operation begins or ends is inevitable. This is a known disadvantage of gas bearings as they are only effective at high speeds, so that during starting and stopping at relatively low speeds bearing noise, physical contact between the surfaces to be kept separate and pollution due to the generation of metal dust in the bearing gap due to the friction, are unavoidable. Similarly, gas-lubricated bearings exhibit a relative appearance high power requirement during the start-up period, and this is typical for gas bearings Disadvantage cannot be avoided if a bearing lubricated with bifluid is known Kind is used.

Es ist der Verdienst vorliegender Erfindung, die vorerwähnten Vorurteile auf dem speziellen Gebiet der Lagertechnik durch die Erkenntnis überwunden zu haben, dass verbesserte und vereinfachte geschmierte Lager oder andere geschmierte Lageranordnungen unter Verwendung einer magnetisierbaren Flüssigkeit als einziges Schmiermittel hergestellt werden können. Damit werden die baulichen Komplikationen bei der Verwendung der magnetisierbaren Flüssigkeit als Dichtung für das andere Schmiermittel, im allgemeinen Luft, vermieden.It is to the merit of the present invention, the aforementioned prejudices in the special field of storage technology through the knowledge to have overcome, that improved and simplified lubricated bearings or other lubricated bearing arrangements made using a magnetizable liquid as the sole lubricant can be. This eliminates the structural complications associated with using the magnetizable liquid as a seal for the other lubricant, in general Air, avoided.

Die Nachteile, die bekannten Anordnungen, z.B. gasgeschmierten Lagern, anhafaten, nämlich die rasche Zerstörung aufgrund des Lagerflächenkontaktes, der in Betrieb bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise während der Anlauf- und Auslaufperioden unvermeidbar ist, und die sich daraus ergebende Versdmutzung wie auch die hohe Anlaufleistung werden überwunden.The disadvantages, the known arrangements, e.g. gas-lubricated bearings, persist, namely the rapid destruction due to contact with the bearing surface, the in operation at low speeds, for example during the start-up and run-down periods is unavoidable, and the resulting pollution as well as the high start-up power are overcome.

Gemäss der Erfindung wird somit die Verwendung einer megnetisierbaren Flüssigkeit in einem begrenzenden Magnetfeld als einziges Schmiermittel in einem Spalt zwischen allen eine Schmierung erforderlichen Oberflächen vorgeschlagen.According to the invention, the use of a megnetisbaren Liquid in a limiting magnetic field as the only lubricant in one Gap between all of them Lubrication required surfaces suggested.

Gemäss weiterer Erfindung wird bei einer geschmierten Anordnung aus Bauelementen, die so angeordnet sind, dass eine Oberfläche eines Elementes längs einer Oberfläche eines anderen Elementes bewegbar ist und ein Schmiermittel innerhalb eines Spaltes zwischen den Oberflächen vorhanden ist, vorgeschlagen, dass das einzige Schmiermittel zwischen allen eine Schmierung erfordernden Oberflächen die magnetisierbare Flüssigkeit ist, die gegen wenigstens einen Bereich der Oberflächen durch das begrenzende Magnetfeld angezogen wird. In vielen Fällen wird die magnetisierbare Flüssigkeit in dem Spalt zwischen zwei Oberflächen durch ein am Spalt herrschendes Magnetfeld festgehalten, bei anderen Fällen jedoch kann das begrenzende Magnetfeld durch Magnetisierung nur eines Elementes vorgesehen sein, dessen Oberfläche geschmiert werden soll.According to a further invention, in the case of a lubricated arrangement Components that are arranged so that a surface of an element is longitudinal a surface of another element is movable and a lubricant within of a gap between the surfaces is suggested that the only one Lubricant between all surfaces requiring lubrication, the magnetizable Liquid is that against at least a portion of the surfaces through the delimiting Magnetic field is attracted. In many cases, the liquid becomes magnetizable in the gap between two surfaces by a magnetic field prevailing at the gap held, in other cases, however, the limiting magnetic field can be caused by magnetization only one element can be provided, the surface of which is to be lubricated.

Mit vorliegender Erfindung wird ferner das Problem der Kompensation von thermischer Expansion und Kontraktion des Schmiermittels in einer in sich geschlossenen, dauernd geschmierten Lageranordnung gelöst, bei der das Schmiermittel innerhalb einer Zone zwischen dem Stator und dem Rotor des Lagers gehalten wird; dabei sind zwei beilagenförmige, flache Ringe aus Bimetall-Material vorgesehen, die Endabschlüsse für die Zone bilden; die-achsiale Stellung eines jeden radial inneren Randteiles eines jeden Ringes ist dabei eine Funktion der Temperatur, wodurch eine thermische Expansion und Kontraktion des Schmiermittels ermöglicht wird. Wenn das Lager ein Gleitlager ist, sind vorzugsweise zwei Endflansche des Lagerstellenteiles einer Welle vorgesehen, die bei einer Erwärmung der Anordnung auf eine vorbestimmte Temperatur durch den inneren Randteil eines benachbarten Ringes in Kontakt kommen. Somit ist die Kompensation für thermisch bedingte Änderungen des Volumens des Schmiermittels ein Merkmal vorliegender Erfindung, das nicht notwendigerweise in Verbindung mit Lagern verwendet werden muss, deren Schmiermittel eine magnetisierbare Flüssigkeit ist. Wenn andererseits das Schmiermittel eine magnetisierbare Flüssigkeit ist, können beide Gesichtspunkte der Erfindung in Rechnung gestellt werden. Nach einem Merkmal verschiedener Ausführungsformen der Erfindung umfasst dann die geschmierte Anordnung ein Gleitlager mit wenigstens a einem Magneten rohrförmiger Gestlt, der konzentrisch einen drehbaren Lagerstellenteil einer Welle umgibt, zwei in radialer Richtung nach innen verlaufende Endflansche des Magneten, die Polschuhe bilden, welche den Magnetfluss an einem Spalt zwischen ihren nach innen gerichteten Rändern und dem Lagerstellenteil der Welle konzentrieren, wobei jeder der beiden Pol schuhe ein beilagenförmiger flacher Ring ist, der aus Bimetall-Material besteht; die Lage eines jeden radial inneren Randteiles eines jeden Endflansches ist dabei eine Funktion der Temperatur, wodurch eine thermische Expansion und Kontraktion der magnetisierbaren Flüssigkeit möglich wird.The present invention also addresses the problem of compensation of thermal expansion and contraction of the lubricant in a self-contained, permanently lubricated bearing arrangement solved, in which the lubricant within a zone is maintained between the stator and the rotor of the bearing; are there two shim-shaped, flat rings made of bimetal material are provided, the end seals form for the zone; the axial position of each radially inner edge part of each ring is a function of temperature, creating a thermal Expansion and contraction of the lubricant is enabled. If the camp is a Is sliding bearing, two end flanges of the bearing part are preferably one Shaft provided when the assembly is heated on a predetermined temperature through the inner edge part of an adjacent ring in Get in touch. Thus, the compensation for thermally induced changes in the Volume of lubricant is a feature of the present invention that is not necessarily must be used in connection with bearings whose lubricant has a magnetizable Liquid is. On the other hand, when the lubricant is a magnetizable liquid both aspects of the invention can be taken into account. To A feature of various embodiments of the invention then includes the lubricated Arrangement a sliding bearing with at least a magnet tubular shape, the concentrically surrounds a rotatable bearing part of a shaft, two in radial Inward-facing end flanges of the magnet that form pole pieces, which the magnetic flux at a gap between their inwardly facing edges and focus on the bearing part of the shaft, each of the two pole shoes is a shim-shaped flat ring made of bimetal material; the location of each radially inner edge part of each end flange is a function the temperature, causing thermal expansion and contraction of the magnetizable Liquid becomes possible.

Aus vorstehenden Ausführungen zur Erfindung ergibt sich, dass die Erfindung sich im wesentlichen mit in sich geschlossenen geschmierten Anordnungen, z.B. Lagern befasst, wobei der Ausdruck "in sich geschlossen" besagt, dass damit Lager bezeichnet werden, die dauernd die gleiche Schmiermittelmenge enthalten, da dieses Schmiermittel normalerweise nicht ersetzt wird, so dass solche Lager keine Schmiermittelzufuhr von aussen erfordern. Bei der Entwicklung der hier beschriebenen Lager wurde festgestellt, dass diese Lager eine gewisse Instabilität, insbesondere bei achsial aufgebrachten Belastungen zeigen. Somit wird mit vorliegender Erfindung ganz allgemein eine Lösung des Problemes der Vermeidung einer Instabilität von Lagern vorgeschlagen. Obgleich Entwicklungen in dieser Richtung im Zusammenhang mit geschmierten Anordnungen durchgeführt wurden, insbesondere Lager, bei denen das Schmiermittel eine magnetisierbare Flüssigkeit ist, lässt sich das Merkmal der Eliminierung der Instabilität auch auf in sich geschlossene Lageranordnungen anwenden, bei denen das Schmiermittel nicht notwendigerweise eine magnetisierbare Flüssigkeit ist.From the above statements of the invention it follows that the Invention essentially deals with self-contained lubricated arrangements, e.g. storage, where the term "self-contained" means that with it Bearings are referred to that consistently contain the same amount of lubricant, because this lubricant is not normally replaced, so such bearings do not Require lubricant supply from outside. In developing the one described here Bearings have been found to have some instability, in particular these bearings show with axially applied loads. Thus, with the present invention quite generally a solution to the problem of avoiding instability of bearings suggested. Although developments in this direction related to lubricated Arrangements were made, particularly bearings, where the lubricant is a magnetizable liquid, the feature of eliminating the Apply instability to self-contained storage arrangements where the lubricant is not necessarily a magnetizable liquid.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine geschmierte Anordnung vorgesehen, die ein in sich geschlossenes, dauernd geschmiertes Lager ist, bei dem während des Betriebes Druckunterschiede zwischen unterschiedlichen ein Schmiermittel enthaltenden Zonen aufgebaut werd, wobei wenigstens ein Nebenschlusskanal vorgesehen ist, der verschieden von dem Lagerspalt für das Schmiermittel ist und der die Zonen miteinander verbindet. In solchen Fällen, in denen das Lager ein Gleitlager mit einem zentrischen Element in Form eines Hohlzylinders ist, das konzentrisch die Lager stelle des Lagers umgibt, erstrecken sich der Nebenschlusskanal oder die Nebenschlusskanäle in geeigneter Weise durch das zentrische Element. Ist das Lager ein kombiniertes Druck -- und Gleitlager mit einem Paar achsial von einander getrennter Druckplatten, die auf einer der beiden gegenüberliegenden Seiten des zentrischen Elementes befestigt sind, wobei ein Lagerspalt zwischen dem zentrischen Element und der Lagerstelle wie auch zwischen dem zentrischen Element und den Druckplatten ausgebildet wird, erstreckt sich der Nebenschlusskanal bzw. erstrecken sich die Nebenschlusskanäle durch das zentrische Element, wodurch der Spaltteil in der Nähe einer Druckplatte mit dem Spaltteil in der Nähe der anderen Druckplatte verbunden wird.In a further embodiment of the invention is a lubricated arrangement provided, which is a self-contained, permanently lubricated bearing in which Differences in pressure between different lubricants during operation containing zones are built, with at least one shunt channel provided which is different from the bearing gap for the lubricant and which is the zones connects with each other. In those cases where the bearing has a plain bearing is a central element in the form of a hollow cylinder, which concentrically the Surrounding bearing point of the bearing, the shunt channel or the shunt channels extend in a suitable manner by the central element. Is the camp a combined one Thrust and slide bearings with a pair of axially separated thrust plates, which is attached to one of the two opposite sides of the central element are, with a bearing gap between the central element and the bearing point as is also formed between the central element and the pressure plates, extends the shunt channel or extend the shunt channels through the central element, whereby the gap part is close to a pressure plate is connected to the gap part near the other pressure plate.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is explained below in conjunction with the drawing of exemplary embodiments explained.

Die Figuren zeigen: Figur 1 - teilweise herausgebrochen - eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Lagers, das schematisch die Erfindung in einfacher Form darstellt, Figur 2 - teilweise her ausgebrochen - eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der schematischen Darstellung nach Figur 1, Figur 3 - teilweise herausgebrochen - eine Schnittansicht eines Gleit- und Drucklagers gemäss der Erfindung, Figur 4 - teilweise herausgebrochen - eine Teilschnittansicht einer der Druckplatten der Ausführungsform nach Figur 3, Figur 4 - teilweise herausgebrochen- eine Teilschnittansicht längs der Linie 5-5 der Figur 3, Figur 6 - teilweise herausgebrochen - eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die ein Gleitlager darstellt, Figur 7 - teilweise im Schnitt und teilweise herausgebrocheneine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die ein Gleit- und Drucklager zeigt, Figur 8 - teilweise herausgebrochen - eine Teilschnittansicht des Lagers nach Figur 7 Figur 9 eine auseinandergezogene Schnittansicht eines Kugellagers gemäss der Erfindung, Figur 10 -teilweise herausgebrochen - eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Kugellagers, Figur 11 -teilweise herausgebrochen - eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform des Gleit-und Drucklagers nach Figur 3, und Figur 12 - teilweise herausgebrochen- eine Schnittansicht einer weiteren Abänderung des Gleitlagers nach Figur 6.The figures show: FIG. 1 - partially broken away - a sectional view an embodiment of a bearing that schematically shows the invention in simple form represents, Figure 2 - partially broken away - a sectional view of a modified Embodiment of the schematic representation according to Figure 1, Figure 3 - partially broken out - a sectional view of a slide and pressure bearing according to the invention, FIG. 4 - partially broken away - a partial sectional view of one of the pressure plates the embodiment according to Figure 3, Figure 4 - partially broken away - a partial sectional view along the line 5-5 of Figure 3, Figure 6 - partially broken away - a sectional view a further embodiment of the invention, which represents a sliding bearing, FIG Figure 7 - partly in section and partly broken away, a perspective view another embodiment of the invention showing a slide and thrust bearing, FIG. 8 - partially broken away - a partial sectional view of the bearing according to FIG 7 Figure 9 is an exploded sectional view of a ball bearing according to the invention, FIG. 10 - partially broken away - a sectional view of a further embodiment of a ball bearing, Figure 11 - partially broken away - a sectional view of a modified embodiment of the slide and pressure bearing according to Figure 3, and figure 12 - partially broken away - a sectional view of a further modification of the Slide bearing according to Figure 6.

In Figur 1 besitzt die schematisch dargestellte Lageranordnung ein Lagerteil 14 einer drehbaren Welle 16, die sich durch achsial ausgerichtete und im Abstand versetzte Öffnungen 18 und 20 in entsprechenden Endteilen 22 und 24 eines Permanentmagneten 26 erstreckt-i. Der Permanentmagnet 26 ist mit einem entsprechenden Träger 28 befestigt, der einen Teil eines Gehäuses bilden kann. Eine ringförmige-Zone 30 ist innerhalb des Magneten 26 ausgebildet; sie ist- vollständig mit einer magnetisierbaren Flüssigkeit 32 gefüllt.In Figure 1, the bearing arrangement shown schematically has a Bearing part 14 of a rotatable shaft 16, which is axially aligned and spaced apart openings 18 and 20 in respective end portions 22 and 24 of one Permanent magnet 26 extends-i. The permanent magnet 26 is with a corresponding Mounted carrier 28, which can form part of a housing. An annular zone 30 is formed inside the magnet 26; it is complete with a magnetizable Liquid 32 filled.

Der Magnet 26 der Lageranordnung nach Figur 1 baut ein begrenzendes Magnetfeld auf, das die magnetisierbare Flüssigkeit 32 in der Zone 30 als das einzige Schmiermittel innerhalb der Lagerspalte 34-und 36 zwischen allen eine Schmierung erfordernden Oberflächen hält. Infolge dessen wird die magnetisierbare Flüssigkeit zwischen den zu schmierenden Oberflächen gehalten. Es wird ein vollständiger magnetischer Kreis gebildet, der die magnetisierbare Flüssigkeit einschliesst und umfasst, so dass die Anordnung nach Figur 1 ein selbstschmierendes Lager darstellt, bei dem das magnetisierbare, flüssige Schmiermittel 32 dauernd in dem Spalt zwischen all den Teilen des Lagers gehalten wird, die während des Betriebes eine Bewegung relativ zueinander ausführen. Ein Verweilen der magnetisierbaren Flüssigkeit ergibt sich somit aus dem Aufbau des Magnetfeldes innerhalb des Lagers. Der Magnet 26 stellt somit die Quelle des Magnetfeldes dar und bildet einen Teil der Anordnung. Andererseits kann aber- auch eine äussere Magnetfeldquelle verwendet werden.The magnet 26 of the bearing arrangement according to FIG. 1 is of a limiting nature Magnetic field that the magnetizable liquid 32 in the zone 30 as the only one Lubricant within the bearing gaps 34 and 36 between all a lubrication required surfaces. As a result, the magnetizable liquid becomes held between the surfaces to be lubricated. It becomes a completely magnetic one Circle formed that includes and includes the magnetizable liquid, so that the arrangement of Figure 1 represents a self-lubricating bearing in which the magnetizable, liquid lubricant 32 permanently in the gap between all the parts of the bearing is held that move relative to during operation run to each other. The magnetizable liquid lingers thus from the build-up of the magnetic field within the bearing. The magnet 26 represents thus represents the source of the magnetic field and forms part of the arrangement. on the other hand however, an external magnetic field source can also be used.

Der Magnet 26 der Lageranordnung nach Figur 1 führt eine weitere Funktion aus, er erzeugt nämlich eine magnetische Abdichtung am Spalt 34 zwischen der Oberfläche der Lagerstelle 14 und der ringförmigen Oberfläche, die eine Öffnung 18 am Endteil 22 des Magneten festlegt. In ähnlicher Weise wird eine magnetische Abdichtung an dem Spalt 36 zwischen der Lagerstelle 14 und der eine Öffnung 20 am Endteil 24 des Magneten festlegenden ringförmigen Oberfläche erzeugt.The magnet 26 of the bearing arrangement according to FIG. 1 performs a further function namely, it creates a magnetic seal at the gap 34 between the surface the bearing point 14 and the annular surface having an opening 18 at the end portion 22 of the magnet. Similarly, a magnetic seal is attached the gap 36 between the bearing point 14 and the one opening 20 at the end part 24 of the Magnets fixing ring-shaped surface is created.

Die Endteile 22 und 24 des Magneten 26 stellen zwei in radialer Richtung nach innen verlaufende Endflansche des Magneten 26 dar, die Pol schuhe bilden, welche den Magnetfluss an jedem der beiden Spalte zwischen jedem ihrer nach innen gerichteten Ränder und der Lagerstelle 14 der Welle konzentrieren.The end parts 22 and 24 of the magnet 26 represent two in the radial direction inwardly extending end flanges of the magnet 26, the pole shoes form which the magnetic flux at each of the two gaps between each of their inwardly directed Concentrate the edges and the bearing point 14 of the shaft.

Somit erzeugt der Magnet 26 ein konzentriertes Magnetfeld am Spalt 34 und am Spalt 36 zwischen dem stationären Magneten 26 und der Lagerstelle 14 der drehbaren Welle 16. Die magnetisierbare Flüssigkeit 32 erzeugt aufgrund der magnetischen Eigenschaften - da magnetische Partikel in die Spalte 34 und 36 hineingezogen werden - eine einwandfreie Abdichtung an jedem der Spalte. Unter optimalen Bedingungen können solche magnetischen Dichtungen bis zu Druckwerten von etwa 2,8 kg/cm2 absolut abdichten.Thus, the magnet 26 creates a concentrated magnetic field at the gap 34 and at the gap 36 between the stationary magnet 26 and the bearing 14 of the rotatable shaft 16. The magnetizable liquid 32 generated due to the magnetic Properties - because magnetic particles are drawn into gaps 34 and 36 - a perfect seal on each of the gaps. Under optimal conditions Such magnetic seals can be used up to pressure values of around 2.8 kg / cm2 absolute seal.

Die magnetischen Abdichtungen, die an den Spalten 34 und 36 ausgebildet werden, verhindern, dass die magnetisierbare Flüssigkeit 32 unter ungünstigen Umständen ausgetrieben wird. Darüber hinaus verhindern die beiden Abdichtungen eine Verschmutzung des Lagers durch Trennung der Zone 30 von der Umgebung ausserhalb der Lageranordnung, sie benötigen ferner keine kontinuierliche Schmiermitteleinspeisung, da die magnetischen Abdichtungen das flüssige Schmiermittel 32 in der Lageranordnung halten.The magnetic seals that are formed on the gaps 34 and 36 prevent the magnetizable liquid 32 from being used under unfavorable circumstances is expelled. In addition, the two seals prevent contamination the storage area by separating zone 30 from the environment outside the storage arrangement, they also do not require a continuous lubricant feed, since the magnetic Seals hold the liquid lubricant 32 in the bearing assembly.

Figur 2 zeigt eine geringfügig geänderte Lageranordnung, bei der ein Elektromagnet anstelle eines Permanentmagneten verwendet wird. Der Elektromagnet besteht aus einem-Kern 42 und einer Drahtspule 44, die elektrisch an eine elektrische Energiequelle angeschaltet ist. Der Elektromagnet ist an einem Träger 46 befestigt, der Teil eines Gehäuses sein kann. Der Kern 42 des Elektromagneten ist so geformt, dass er Spalte ausbildet, wobei ein Spalt 48 in Figur 2 ähnlich den Spalten 34 und 36 nach Figur 1 zwischen der stationären Lageranordnung 38 und einer Lagerstelle 50 einer drehbaren Welle 52 gezeigt ist. Die erforderliche Menge an magnetisierbarer Flüssigkeit 54 wird von der magnetischen Abdichtung aufgenommen, die an den Spalten 48 erzeugt wird, genau wie in Verbindung mit der Lageranordnung nach Figur 1 beschrieben. Die Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 stellen einfache Formen von Gleitilagern mit wenigstens einem Magneten rohrförmiger Gestalt dar, der konzentrisch eine drehbare Lagerstelle einer Welle umgibt, wobei der oder die rohrförmigen Magnete wenigstens einige der Lagerflächen um die Lagerstelle der Welle speisen.Figure 2 shows a slightly modified bearing arrangement in which a Electromagnet is used instead of a permanent magnet. The electromagnet consists of a core 42 and a wire coil 44 which are electrically connected to an electrical Energy source is switched on. The electromagnet is attached to a support 46, which can be part of a housing. The core 42 of the electromagnet is shaped so that it forms gaps, with a gap 48 in FIG. 2 similar to gaps 34 and 36 according to FIG. 1 between the stationary bearing arrangement 38 and a bearing point 50 of a rotatable shaft 52 is shown. The required amount of magnetizable Liquid 54 is absorbed by the magnetic seal that adheres to the crevices 48 is generated, exactly as described in connection with the bearing arrangement according to FIG. The embodiments according to Figures 1 and 2 represent simple forms of sliding bearings with at least one magnet of tubular shape, the concentric one rotatable Surrounds bearing point of a shaft, the tubular magnet or magnets at least feed some of the bearing surfaces around the bearing point of the shaft.

Bei komplizierteren Ausführungsformen für die Lager nach vorliegender Erfindung werden die den Lagerspalt ausbildenden Lagerflächen durch zusätzliche Elemente gespeist, wie weiter unten in Verbindung mit den übrigen Figuren der Zeichnung erläutert wird.In more complicated embodiments for the camp according to the present Invention, the bearing surfaces forming the bearing gap are provided by additional Elements fed, as below in connection with the other figures of the drawing is explained.

So ist nach einem Merkmal vorliegender Erfindung ein Lager vorgesehen, das ein kombiniertes Druck- und Gleitlager mit einem Paar achsial getrennter Druckplatten und einem zentrischen Element ist, welches die Gestalt eines hohlen Zylinders besitzt, der zwischen den Druckplatten befestigt ist und konzentrisch die Lagerstelle des Lagers umgibt, wobei ein Lagerspalt zwischen dem zentrischen Element und der Lagerstelle wie auch zwischen dem zentrischen Element und den Druckplatten ausgebildet wird; dabei ist wenigstens ein Kanal für die magnetisierbare Flüssigkeit durch das zentrische Element vorgesehen, der den Spaltteil in der Nähe einer DruckplJatte mit dem Spaltteil in der Nähe einer anderen Druckplatte verbindet. Eine nach diesem Prinzip aufgebaute Lageranordnung ist in Figur 3 gezeigt.Thus, according to a feature of the present invention, a bearing is provided, a combined pressure and slide bearing with a pair of axially separated pressure plates and a central element, which has the shape of a hollow cylinder, which is attached between the pressure plates and concentrically the bearing point of the Surrounds bearing, with a bearing gap between the central element and the bearing point as well as between the centric element and the Printing plates is trained; there is at least one channel for the magnetizable liquid provided by the central element, which the gap part in the vicinity of a DruckplJatte connects to the gap part in the vicinity of another pressure plate. One after this The bearing arrangement based on the principle is shown in FIG.

In Figur 3 weist eine spulenförmige Lageranordnung, die ein kombiniertes Gleit- und Drucklager bildet, eine Lagerstelle 62 auf, die mit einer drehbaren Welle 64 befestigt und mit ihr drehbar ist. Die Lagerstelle 62 weist einen zentrischen tragenden Teil 66 auf, der zwischen Lagerstellenendteilen 68 und 70 ausgebildet ist. Druckplatten 72 und 74 sind in entsprechender Weise auf den Lagersttllenendteilen 68 und 70 angeordnet und mit diesen befestigt und sind in achsialer Richtung von dem mittleren tragenden Teil 66 der Lagerstelle 62 versetzt. Die Druckplatten 72 und 74 laufen deshalb mit der Lagerstelle 62 um. Zwei Endflansche 76 und 78 sind in entsprechender Weise mit den Lagerstellenendteilen 68 und 70 aneinander stossend angeordnet und damit befestigt, so dass die Flansche ebenfalls mit der Lagerstelle 62 umlaufen. Die soweit erwähnten Komponenten sind mit der Welle 64 drehbar und bilden einen Teil des Rotors der Lageranordnung nach Figur 3.In Figure 3, a coil-shaped bearing arrangement, which is a combined Forms sliding and thrust bearings, a bearing point 62, which is connected to a rotatable shaft 64 is attached and rotatable with her. The bearing point 62 has a central bearing part 66, which is formed between bearing point end parts 68 and 70 is. Pressure plates 72 and 74 are in a corresponding manner on the bearing shaft end parts 68 and 70 arranged and attached to these and are in the axial direction of the central load-bearing part 66 of the bearing point 62 offset. The pressure plates 72 and 74 therefore revolve with bearing point 62. Two end flanges 76 and 78 are in a corresponding manner with the bearing end parts 68 and 70 butt against one another arranged and thus fastened so that the flanges also with the bearing point 62 circulate. The components mentioned so far are rotatable with the shaft 64 and form part of the rotor of the bearing arrangement according to FIG. 3.

Die Lageranordnung nach Figur 3 weist eine zylindrische Traganordnung 80 auf, die mit einem Gehäuse befestigt sein oder einen Bestandteil dieses Gehäuses darstellen kann. Ein Magnet 82 ist innerhalb der Traganordnung 80 angeordnet und wird dort durch zwei festgezogene Kleschrauben 84 und 86 gehalten, die in Eingriff mit der Traganordnung stehen. Jede der Klemmschrauben 84 und 86 hält eine von zwei ringförmigen Scheiben, die Pol schuhe 88 und 90 in direktem Kontakt mit dem Magneten 82 und mit diesem befestigt darstellen. Die in radialer Richtung nach innen verlaufenden Pol schuhe 88 und 90 erzeugen einen Pfad für das Magnetfeld, das durch den Magneten 82 aufgebaut wird,und bewirken eine Konzentration des Magnetflusses an und quer zu entsprechenden Spalten 92 und 94 so dass ein magnetischer Kreis entsteht, da die Lagerstelle 62 aus magnetischem Material besteht.The bearing arrangement according to Figure 3 has a cylindrical support arrangement 80, which can be attached to a housing or a part of this housing can represent. A magnet 82 is disposed within the support assembly 80 and is held there by two tightened set screws 84 and 86 that engage stand with the support assembly. Each of the clamp screws 84 and 86 hold one of two annular discs, the pole shoes 88 and 90 in direct contact represent attached to the magnet 82 and with this. The one in the radial direction inwardly extending pole shoes 88 and 90 create a path for the magnetic field, which is built up by the magnet 82 and cause the magnetic flux to concentrate at and across the corresponding columns 92 and 94 so that a magnetic circuit is created, since the bearing point 62 is made of magnetic material.

Wie in Figur 3 gezeigt, ist ferner ein stationäres, mittleres Stabilisierelement 96 vorgesehen, das die Form eines hohlen Zylinders besitzt, der aus nichtmagnetischem Material hergestellt ist; die äussere zylindrische Oberfläche ist dabei mit der inneren zylindrischen Oberfläche des Magneten 82 befestigt. Das Stabilisierelement 96 ragt in den Raum hinein, der durch den zentrischen, tragenden Teil 66 und jede der beiden Druckplatten 72 und 74 definiert ist und führt stationäre Lagerflächen in deren Nähe ein. Die magnetischen Komponenten 82, 88 und 90 stellen zusammen mit dem Stabilisierelement 96 den Stator der Lageranordnung nach Figur 3 dar.As shown in Figure 3, there is also a stationary, central stabilizing element 96 is provided which has the shape of a hollow cylinder made of non-magnetic Material is made; the outer cylindrical surface is with the inner cylindrical surface of the magnet 82 attached. The stabilizing element 96 protrudes into the space through the central, supporting part 66 and each of the two pressure plates 72 and 74 is defined and guides stationary bearing surfaces near them. The magnetic components 82, 88 and 90 together with the stabilizing element 96 represents the stator of the bearing arrangement according to FIG.

Die vorbeschriebenen rotierenden und stationären Bauteile, die den Stator und den Rotor der Lageranordnung nach Figur 3 bilden, sind durch einen kontinuierlichen, mäanderförmigen Spalt getrennt, da sie in einem gewünschten Abstand durch eine magnetisierbare Flüssigkeit 98 gehalten werden, die den Spalt praktisch vollständig füllt, welcher nur längs der Spalte 92 und 94 offen ist. Die magnetische Flüssigkeit 98 ist das einzige vorhandene Schmiermittel, da es in Kontakt mit allen konfrontierenden Oberflächen des Rotors und des Stators der Lageranordnung nach Figur 3 steht.The rotating and stationary components described above, which the Form stator and the rotor of the bearing arrangement according to Figure 3, are through a continuous, meandering gap separated as they are at a desired distance by a magnetizable Liquid 98 are held, which fills the gap practically completely, which is only open along the gaps 92 and 94. The magnetic fluid 98 is that only lubricant available as it is in contact with all confronting surfaces of the rotor and the stator of the bearing arrangement according to Figure 3 is.

Wie sich aus der Darstellung nach Figur 3 ergibt, kann die Lageranordnung als Kombination eines Gleitlagers und eines doppelt wirkenden Drucklagers betrachtet werden. Das Gleitlager wird durch den zentrischen tragenden Teil 66 und die gegenübergestellte innere Fläche 97 des zentrischen Stabilisierelementes 96 gebildet. Wenn eine radiale Belastung auf die Welle 64 aufgebracht wird, wird das Lager exzentrisch, so dass der Flüssigkeitsdurchmesser sich im Lagerspalt 99 zwischen dem tragenden Teil 66 und der inneren Oberfläche 97 des zentrischen Stabilisierelementes 96 ändert. Der Yiskosegiderstand, den der sich bewegende, tragende Teil 66 auf die Flüssigkeit 98 ausübt, treibt die Flüssigkeit innerhalb des Lagerspaltes 99 an und baut einen hydrodynamischen Druck auf, der der radialen, auf die Welle 64 aufgegebenen Belastung entgegen wirkt.As can be seen from the illustration of Figure 3, the Bearing arrangement considered as a combination of a plain bearing and a double-acting thrust bearing will. The plain bearing is through the central supporting part 66 and the opposite inner surface 97 of the central stabilizing element 96 is formed. If a radial Load is applied to the shaft 64, the bearing becomes eccentric so that the liquid diameter is in the bearing gap 99 between the supporting part 66 and the inner surface 97 of the central stabilizing element 96 changes. Of the Yiscosis resistance that the moving, load-bearing part 66 acts on the liquid 98 exerts, drives the liquid within the bearing gap 99 and builds one hydrodynamic pressure, that of the radial load applied to the shaft 64 counteracts.

Hydrodynamische Gleitlager, die mit Hilfe von unter Druck stehenden Schmiermitteln geschmierte Lager sind, sind jedoch möglicherweise instabil. Diese Instabilität lässt sich dadurch vermeiden, dass Nuten 102 in die Oberfläche des tragenden Teiles 66 eingeschnitten werden, die bewirken, dass die Flüssigkeitsdruckverteilung vergleichmässigt wird. Wenn die Nuten 102 eine spiralförmige Gestalt aufweisen, wie dies in Figur 3 gezeigt ist, wodurch ein Rotationssinn in Pfeilrichtung angenommen wird, wirken die Nuten in der Weise, dass sie die Flüssigkeit 98 gegen die Mitteil ebene des Lagers drücken, d. h. dieMitte des zwischenliegenden tragenden Teiles 66. Dieser Effekt verhindert ferner ein Lecken der L2geranordnung an den Abdichtungen längs der Spalte 92 und 94 durch Abnahme des Flüssigkeitsdruckes in den Zonen in der Nähe der Spalte 92 und 94.Hydrodynamic plain bearings made with the help of pressurized Lubricant-lubricated bearings are, but may be unstable. These Instability can be avoided by making grooves 102 in the surface of the bearing part 66 are cut, which cause the liquid pressure distribution is leveled out. When the grooves 102 have a spiral shape, as shown in Figure 3, whereby a sense of rotation is assumed in the direction of the arrow the grooves act in such a way that they the liquid 98 against the Mitteil press level of bearing, d. H. the center of the intermediate load-bearing part 66. This effect also prevents leakage of the assembly from the seals along the gaps 92 and 94 by a decrease in the fluid pressure in the zones in near column 92 and 94.

Die doppelt wirkende druckabsorbierende Fähigkeit der Lageranordnung nach Figur 3 ergibt sich aus dem Vorhandensein der Druckplatten 72 und 74, deren nach innen orientierte Oberflächen in der Nähe der Endflächen 73 und 75 des zentrischen Stabilisierelementes 96 liegen. Die Druckplatten 72 und 74 besitzen jeweils ein Schema von Spiralnuten 104, wie in Figur 4 gezeigt, die die Oberfläche der Druckplatte 74 zeigt, welche dem zentrischen Stabilisierelement" 96 zugewandt ist, wobei die Druckplatte mit dem Lagerstellenendteil 70 befestigt ist. Die Nuten 104 sind in die Oberfläche so eingeschnitten, dass der Viskosekiderstand der Nuten 104 gegen die Flüssigkeit 98 auch aufgrund eines Pupeffektes die Flüssigkeit gegen die Mittelebene des Lagers drückt, wodurch der Flüssigkeitsdruck an oder zur Lagermitte erhöht wird, während der Flüssigkeitsdruck an den Spalten 92 und 94 abnimmt. Unter einer achsialen, d.h. Drucklast, wird der Rotor der Lageranordnung in achsialer Richtung verschoben, so dass der Abstand auf einer Seite des Lagers zwischen einer der Druckplatten, entweder 72 oder 74, und der benachbarten Endfläche 73 oder 75 des Stabilisierelementes 96 geringer wird, während der Abstand am anderen Ende zunimmt.The double acting pressure absorbing ability of the bearing arrangement according to Figure 3 results from the presence of the pressure plates 72 and 74, their inwardly oriented surfaces near the end faces 73 and 75 of the central stabilizing element 96 lie. The pressure plates 72 and 74 each have a scheme of spiral grooves 104, as shown in Figure 4, the the surface of the pressure plate 74 shows which the central stabilizing element " 96 faces, the pressure plate being fastened to the bearing point end part 70 is. The grooves 104 are cut into the surface so that the viscose resistance of the grooves 104 against the liquid 98 also due to a pup effect the liquid presses against the center plane of the bearing, causing the liquid pressure to or to Bearing center is increased while the fluid pressure at gaps 92 and 94 decreases. Under an axial, i.e. compressive load, the rotor of the bearing arrangement becomes more axial Shifted direction so that the distance on one side of the bearing between one the pressure plates, either 72 or 74, and the adjacent end face 73 or 75 of the stabilizing element 96 becomes smaller, while the distance at the other end increases.

Dies bewirkt, dass idas Ende mit dem verkleinerten Abstand als Pumpe wirksamer wird und einen Druckanstieg erzeugt, während der Druck an dem Ende mit dem grösseren Abstand abnimmt. Ein stetiger Zustand wird erhalten, wenn die durch den Unterschied zwischen den Drücken am einen oder anderen Ende erzeugte Kraft gleich und entgegengesetzt der angelegten Belastung wird.This causes the end with the reduced distance as a pump becomes more effective and creates a pressure increase while using the pressure at the end the greater the distance decreases. A steady state is obtained when the through force generated equal to the difference between the pressures at one end or the other and becomes opposite to the applied load.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, Durchflusskanäle, z.B. den Durchflusskanal 106,in Figur 3 und im Querschnitt in Figur 5 gezeigt, zwischen den Endflächen 73 und 75 des Stabilisierelementes 96 vorzusehen, um zu verhindern, dass Laststützdrücke, wenn sie unter einer achsial angelegten Last auf die Lageranordnung entstehen, die Flüssigkeit durch die magnetische Abdichtung am einen der Spalte 92 und 94 -herausdrücken. Die Kanäle wirken auch zur Stabilisierung des Lagers in achsialer Richtung, indem instabilisierende Druckunterschiede verhindert werden. Zweckmässigerweise werden mehrere solcher Durchflusskanäle 106 vorgesehen, die in gleichem Abstand voneinander um den Umfang des Stabilisierelementes 96 herum angeordnet sind; Anzahl und Grösse dieser Kanäle hängen von den Arbeitsbedingungen ab, unter denen die Lageranordnung betrieben werden soll.It has been found advantageous to use flow channels, e.g. the flow channel 106, shown in Figure 3 and in cross section in Figure 5, between the end surfaces 73 and 75 of the stabilizing element 96 to prevent that load support pressures when under an axially applied load on the bearing assembly arise, the liquid through the magnetic seal on one of the gaps 92 and 94 - express. The channels also act to stabilize the bearing in axial direction by adding unstabilizing Prevents pressure differences will. A plurality of such flow channels 106 are expediently provided, equidistant from one another around the circumference of the stabilizing element 96 are arranged; The number and size of these channels depend on the working conditions under which the bearing arrangement is to be operated.

Eine lecksichere magnetische Abdichtung wird längs jedes der Spalte 92 und 94 ausgebildet, wie in Verbindung mit der Lageranordnung nach Figur 1 vorstehend beschrieben.A leak-proof magnetic seal is made along each of the gaps 92 and 94 formed as in connection with the bearing arrangement according to Figure 1 above described.

In Figur 6 ist eine Gleitlageranordnung gezeigt, die keine druckkompensierende Fähigkeit besitzt, und die eine Lagerstelle 112 aufweist, welche mit einer drehbaren Welle 114 befestigt und deshalb mit ihr drehbar ist. Die Lagerstelle 112 weist einen zentrischen, tragenden Teil 116 auf, der zwischen den Lagerstellenendteilen 118 und 120 mit kürzerem Durchmesser ausgebildet ist. Die beiden Endflansche 122 und 124 sind entsprechend mit Lagerstellenendteilen 118 und 120 befestigt, so dass die Flansche mit dem Lagerstellenteil 112 drehbar sind. Die Flansche 122 und 124 erstrekken sich in radialer Richtung nach aussen, wo sie Anschlagbauteile ausbilden, die eine achsiale Trennung des Rotors vom Stator verhindern.In Figure 6, a slide bearing arrangement is shown, which does not compensate for pressure Has ability, and has a bearing point 112, which with a rotatable Shaft 114 attached and therefore rotatable with her. The bearing point 112 has a central, load-bearing part 116, which between the bearing point end parts 118 and 120 is formed with a shorter diameter. The two end flanges 122 and 124 are attached to bearing end parts 118 and 120, respectively, so that the Flanges with the bearing part 112 are rotatable. The flanges 122 and 124 extend outward in the radial direction, where they form stop components, the one Prevent axial separation of the rotor from the stator.

Der Statorteil der Gleitlageranordnung nach Figur 6 weist einen Träger 126 auf, der ähnlich dem nach der Ausführungsform nach Figur 3 ist und der mit einem Gehäuse verbunden oder Teil eines Gehäuses sein kann. Ein Magnet 130 ist innerhalb des Trägers 126 angeordnet und wird dort durch Klemmschrauben 132 und 134 gehalten, die mit dem Träger 126 verschraubt sind. Die Klemmschrauben 132 und 134 halten ringförmige Pol schuhe 136 und 138 in direktem Kontakt mit dem Magneten 130, so dass die in radialer Richtung nach innen verlaufenden Pol schuhe einen Pfad für das Magnetfeld bilden, das durch den Magneten aufgebaut wird, wodurch das Magnetfeld an entsprechenden Spalten 140 und 142 konzentriert wird. Ein in radialer Richtung nach innen verlaufendeszentrisches Element 144 in Form eines Hohlzylinders ist mit dem Magneten 130 befestigt. Die innere zylindrische Fläche des zentrischen Elementes 144 ergibt die Lagerfläche des Stators der Anordnung, da sie der Fläche des zentrischen tragenden Teiles 116 zugewandt ist.The stator part of the sliding bearing arrangement according to FIG. 6 has a carrier 126, which is similar to that of the embodiment of Figure 3 and with a Housing connected or part of a housing can be. A magnet 130 is inside of the carrier 126 and is held there by clamping screws 132 and 134, which are screwed to the carrier 126. The clamping screws 132 and 134 hold annular ones Pole shoes 136 and 138 in direct contact with magnet 130 so that the in radial inwardly extending pole shoes a path for the magnetic field form, which is built up by the magnet, causing the magnetic field to corresponding Columns 140 and 142 is concentrated. A centric one that runs inward in the radial direction Element 144 in the form of a hollow cylinder is attached to the magnet 130. the inner cylindrical surface of the central element 144 gives the bearing surface of the stator of the arrangement, since it corresponds to the surface of the central supporting part 116 is facing.

Abhängig von geringfügigeren baulichen Unterschieden untergeordneter Bedeutung entspricht die Lageranordnung nach Figur 6 etwa der nach Figur 3. Ein wesentlicher Unterschied, nämlich die Druckplatten der Ausführungsform nach Figur 3, finden in der Ausführungsform nach Figur 6 kein Gegenstück, weil die Lageranordnung nach Figur6 für den Einsatz unter Bedingungen ausgelegt ist, bei denen keine Druckbelastungen von dem Lager aufgenommen werden müssen.Subordinate depending on minor structural differences The meaning of the bearing arrangement according to FIG. 6 corresponds approximately to that according to FIG. 3. A essential difference, namely the printing plates of the embodiment according to FIG 3, find no counterpart in the embodiment according to FIG. 6, because the bearing arrangement is designed according to Figure 6 for use under conditions in which no pressure loads must be picked up by the camp.

Rotor und Stator der Gleitlagerordnung sind durch einen Lagerspalt voneinander getrennt und werden in einem gewünschten Abstand voneinander über eine -netisierbare Flüssigkeit 146 gehalten, die alle Spalten zwischen Stator und Rotor vollständig ausfüllt und das einzige Schmiermittel darstellt.The rotor and stator of the plain bearing arrangement are through a bearing gap separated from each other and are at a desired distance from each other via a -netizable liquid 146 held all the gaps between the stator and rotor completely fills out and is the only lubricant.

So ist die schmierende, magnetisierbare Flüssigkeit zwischen entgegengesetzt orientierten radialen Flächen des zentrischen Elementes 144 und der Pol schuhe, z.B. der Fläche 148 der Pol schuhe 138 vorhanden. Schmiermittel ist auch in einem oder mehreren der Kanäle 150, entsprechend den Kanälen 106 in Figur 3, vorhanden, und das Schmiermittel füllt auch den Lagerspalt zwischen dem zentrischen Element 144 und dem tragenden Teil 116 zwischen den Spalten 140 und 142, wo magnetische Abdichtungen ausgebildet sind. Die Kanäle schützen gegen jedes Ungleichgewicht der Pumpkraft, die durch die Lagernuten eingeführt wird, wodurch Flüssigkeit aus einer der Abdichtungen ausgetrieben würde. Ein Ungleichgewicht treibt somit die Flüssigkeit durch die Kanäle, anstatt die Abdichtungen unter Druck zu setzen. Weitgehend lecksichere magnetische Dichtungen sind quer zu den Spalten 140 und 142 und in Längsrichtung hierzu in ähnlicher Weise wie in Verbindung mit der Lageraodnung nach Figur 3 beschrieben, ausgebildet. Die magnetisierbare Flüssigkeit 146 wird somit in Kontakt mit den gegenüberstehenden Flächen des zentrischen Elementes 144 und des tragenden Teiles 116 gehalten und durch das begrenzende Magnetfeld beschränkt, damit zur Ausbildung einer selbstschmierenden Lageranordnung ähmlich der Ausführungsform nach Figur 3 beigetragen wird.So the lubricating, magnetizable fluid is opposed between oriented radial surfaces of the central element 144 and the pole shoes, e.g., the surface 148 of the pole shoes 138. Lubricant is also in one or more of the channels 150, corresponding to the channels 106 in FIG. 3, are present, and the lubricant also fills the bearing gap between the central element 144 and the supporting part 116 between the gaps 140 and 142, where magnetic Seals are formed. The channels protect against any imbalance of the Pumping power generated by the Bearing grooves is introduced, creating liquid would be expelled from one of the seals. An imbalance thus drives the liquid through the channels rather than pressurizing the seals. Largely leak-proof magnetic seals are across gaps 140 and 142 and in the longitudinal direction to this in a similar manner as in connection with the storage arrangement described according to Figure 3, formed. The magnetizable liquid 146 is thus in contact with the opposing surfaces of the central element 144 and the supporting part 116 held and restricted by the limiting magnetic field, thus to form a self-lubricating bearing arrangement similar to the embodiment according to Figure 3 is contributed.

Die Lageroberfläche des zentrischen tragenden Teiles 116 der Gleitlageranordnung nach Figur 6 kann nach innen gerichtete Nuten aufweisen, die ähnlich den Nuten der Lageranordnung nach Figur 3 sind.The bearing surface of the central supporting part 116 of the sliding bearing arrangement according to Figure 6 may have inwardly directed grooves that are similar to the grooves of the Bearing arrangement according to Figure 3 are.

Nach den Figuren 7 und 8 weist eine andere Ausführungsform einer Lageranordnung, die achsiale und radiale Belastungen aufnehmen kann, einen Rotor mit einem Lagerstellenteil 152 das mit einer drehbaren Welle 154 befestigt und mit ihr drehbar ist; der Lagerstellenteil 152 ist mit einem nach aussen verlaufenden radialen Flansch 156 und benachbarten Lagerstellenendteilen 158 und 160 versehen.According to FIGS. 7 and 8, another embodiment of a bearing arrangement, which can absorb axial and radial loads, has a rotor with a bearing point part 152 attached to and rotatable with a rotatable shaft 154; the bearing point part 152 is provided with an outwardly extending radial flange 156 and adjacent bearing point end parts 158 and 160.

Der Stator der Lageranordnung nach den Figuren 7 und 8 weist einen Träger 1ffi2 auf, der ähnlich den vorbeschriebenen Ausführungsformen mit einem Gehäuse verbunden oder Teil eines Gehäuses sein kann.Zwei im Abstand voneinander angeordnete und nach innen verlaufende Flansche 164 und 166 sind mit dem Träger 162 so befestigt, dass jeder in der Nähe einer getrennten Seite eines Flansches 156 angeordnet ist und einem getrennten der Lagerstellenendteile 158 und 160 des Teiles 152 zugewandt ist. Ein nach innen verlaufender ringförmiger Abstandshalter 168 ist mit der Innenfläche des Trägers 162 befestigt und zwischen den Flanschen 164 und 166 angeordnet, wobei die nach innen orientierte Oberfläche von der nach aussen gerichteten Fläche des Flansches 156 des Lagerstellenteiles 152 versetzt ist. Die Flansche 164 und 166 liegen in Verbindung mit dem mittleren Abstandshalter"168 einen Kanal fest, der den nach aussen gerichteten Flansch 156 des Lagerstellenteiles 152 aufnimmt. Magnete 170 und 172, die Permanentmagnete sein können und die zweckmässigerweise die Gestalt der gezeigten zyillindrischen Beilage besitzen, sind entsprechend in ringfrmigen Nuten 174 und 176 angeordnet, die in entsprechenden Flanschen 164 und 166 ausgebildet sind.The stator of the bearing arrangement according to Figures 7 and 8 has a Carrier 1ffi2, which is similar to the embodiments described above with a housing connected or part of a housing. Two spaced apart and inwardly extending flanges 164 and 166 are attached to bracket 162 so that each is disposed near a separate side of a flange 156 and a separate one of the bearing end portions 158 and 160 of the part 152 faces. An inwardly extending annular spacer 168 is attached to the inner surface of beam 162 and between flanges 164 and 166, with the inwardly oriented surface from the outward directed surface of the flange 156 of the bearing part 152 is offset. the Flanges 164 and 166 are in communication with the center spacer "168" Channel firmly that the outwardly directed flange 156 of the bearing part 152 records. Magnets 170 and 172, which can be permanent magnets and which are expediently have the shape of the cylindrical enclosure shown are correspondingly in annular grooves 174 and 176 arranged in corresponding flanges 164 and 166 are formed.

Rotor und Stator der Lageranordnung nach den Figuren 7 und 8 bilden dazwischen die Lagerspalte und Kanäle, die ausschliesslich mit der magnetisierbaren, d. h. ferromagnetischen Flüssigkeit 178 gefüllt sind (vgl. dazu Figur 8). Die Flüssigkeit füllt die Kanäle 180 und 182, welche Behälter darstellen, wie auch miteinander in Verbindung stehende Durchflusspfadkanäle 184 und 186, welche die tatsächlichen Lagerspalte zwischen den gegenüberstehenden Lagerflächen von Stator und Rotor sind, vollständig. Jedes der Flanschbauteile 164 und 166 weist eine Vielzahl ähnlicher aruckentlastungsöffnungen in Form von Bohrungen auf, z.B. Druckentlastungsöffnungen 188 und 190; diese Bohrungen sind in geeigneter Weise in den Flanschbauteilen in gleichen Abständen um die gemeinsame Achse versetzt, die die Achse der Lageranordnung ist. Die magnetisierbare Flüssigkeit 178 wird somit so begrenzt, dass sie dauernd in Kontakt mit den gegenüberstehenden Lagerflächen der Anordnung steht.The rotor and stator of the bearing arrangement according to FIGS. 7 and 8 form in between the bearing gaps and channels, which are exclusively connected to the magnetizable, d. H. ferromagnetic liquid 178 are filled (cf. FIG. 8). The liquid fills channels 180 and 182, which are containers, as well as with each other in FIG Communicating flow path channels 184 and 186 which define the actual bearing gaps between the opposing bearing surfaces of the stator and rotor are complete. Each of the flange members 164 and 166 has a plurality of similar pressure relief openings in the form of bores, e.g., pressure relief openings 188 and 190; these holes are appropriately spaced in the flange around the common Offset axis, which is the axis of the bearing assembly. The magnetizable liquid 178 is thus limited so that it is constantly in contact with the opposite Storage areas of the arrangement is available.

Wie in Figur 7 gezeigt, weisen der nach au5 sen verlaufende Flanschteil 156 und die Lagerstellenendteile 158 und 160 der Lagerstelle 152 nach aussen divergierende spiralförmige Nuten 192 auf, die während des Betriebes die magnetisierbare Flüssigkeit 178 pumpen, damit positive Abstützdrücke zwischen Rotor und Stator erzeugt werden. Die Nuten 192 sind in ihrer Funktion analog den Nuten 102, 104 der Ausführungsform nach Figur 3. In radialer Richtung aufgebrachte Belastungen werden von der Lageranordnung nach den Figuren 7 und 8 aufgenommen, wie dies in Verbindung mit der Lageranordnung nach Figur 43 beschrieben ist, während eine achsiale Abstützung über die positiven Laststützdrücke erzielt wird, die zwischen den nach innen gerichteten Flächen der Flanschbauteile 164 und 166 und den entgegengesetzt gerichteten Seitenflächen des Flansches 156 des Lagerteiles 152 erzeugt werden. Die Druckentlastungsöffnungen, z.B. die Öffnungen 188 und 190, ermöglichen, dass Flüssigkeit durch das Lager zirkuliert, wodurch verhindert wird, dass ein überschüssiger Druck an den magnetischen Abdichtungen aufgebaut wird, die an jedem Spalt 194 und 196 zwischen einem der Magnete 170 und 172 und dem benachbarten Lagerstellenendteil 158 und 160 gebildet wird. Wie in Verbindung mit der Lageranordnung nach Figur 1 beschrieben, ergibt der konzentrierte Magnetfluss, der an jedem der Spalte erzeugen wird, eine lecksichere Abdichtung; dabei treten die Vorteile auf, die vorstehend erwähnt wurden.As shown in FIG. 7, the points running outwards Flange part 156 and the bearing point end parts 158 and 160 of bearing point 152 diverging outward spiral grooves 192, which during operation, the magnetizable liquid 178 pump so that positive support pressures are generated between the rotor and stator. The function of the grooves 192 is analogous to the grooves 102, 104 of the embodiment according to Figure 3. In the radial direction applied loads are from the bearing arrangement added according to Figures 7 and 8, as this in connection with the bearing arrangement is described according to Figure 43, while an axial support via the positive Load support pressures is achieved between the inwardly facing surfaces of the Flange members 164 and 166 and the oppositely directed side surfaces of the Flange 156 of bearing part 152 are generated. The pressure relief openings, e.g. openings 188 and 190, allow liquid to circulate through the bearing, thereby preventing excess pressure on the magnetic seals is built up at each gap 194 and 196 between one of the magnets 170 and 172 and the adjacent bearing end portion 158 and 160 is formed. How in connection described with the bearing arrangement according to Figure 1, results in the concentrated magnetic flux, which will create a leak-proof seal at each of the gaps; step there has the advantages mentioned above.

Man hat festgestellt, dass das Prinzip vorliegender Erfindung auch auf andere Lagerarten anwendbar ist, so dass in Verbindung mit anderen Ausführungsformen ein selbstschrnierendes Lager ein rollendes Lager, z.B. ein Kugellager oder ein Rollenlager, sein kann. Dort, wo die Anordnung wenigstens eine Haltevorrichtung für die rollenden Elemente aufweist, kann die Haltevorrichtung permanentmagnetisiert sein.It has been found that the principle of the present invention also is applicable to other types of bearings, so that in conjunction with other embodiments a self-tapping bearing a rolling bearing, e.g. a ball bearing or a Roller bearings, can be. Where the arrangement has at least one holding device for the rolling elements, the holding device can be permanently magnetized be.

In Verbindung mit einem rollenden Lager mit Laufringen, zwischen denen sich die rollenden Elemente bewegen, kann wenigstens einer der Laufringe permanent magnetisiert sein. Dies ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt.Used in conjunction with a rolling bearing with races between them the rolling elements can move, at least one of Races be permanently magnetized. This is shown in FIGS. 9 and 10.

In Figur 9 ist eine Kugellageranordnung 200 schematisch in auseinander gezogener Form gezeigt; sie besitzt einen inneren Laufring 202 und einen äusseren Laufring 204, und es sind eine Vielzahl von miteinander identischen rollenden Elementen, z.B. die Kugel 206, in Rollkontakt mit jedem der Laufringe gehalten. Eine Trennvorrichtung 208 für die rollenden Elemente ist ein Permanentmagnet; er wird somit eine Quelle für ein magnetisches Begrenzungsfeld, das ein magnetisierbares flüssiges Schmiermittel 210 innerhalb der zu schmierenden Fläche begrenzt. Das konzentrierte Magnetfeld, das durch die magnetische Trennvorrichtung 208 aufgebaut wird, kann eine Schmiermittelreserve zurückhalten, die wesentlich grössernicAtals die Menge, die durch herkömmliche poröse oder 4poröse Haltevorrichtungen erzielt wird, so dass die Lebensdauer eines solchen Lagers erhöht werden kann. In Figure 9, a ball bearing assembly 200 is schematically disassembled drawn form shown; it has an inner race 202 and an outer Race 204, and there are a plurality of identical rolling elements, e.g., ball 206, is held in rolling contact with each of the races. A separator 208 for the rolling elements is a permanent magnet; he thus becomes a source for a magnetic confining field that is a magnetizable liquid lubricant 210 limited within the area to be lubricated. The concentrated magnetic field that is established by the magnetic separator 208 may have a lubricant reserve hold back, which is substantially greater than the amount produced by conventional porous or 4porous holding devices is achieved, so that the life of such Storage can be increased.

In Figur 10 weist eine teilweise-dargestellte Lageranordnung 220 einen Laufring 222 mit einem rollenden Element, z.B. einer Kugel 224 auf. Bei dieser Ausführungsform ist der Laufring 222 magnetisiert und baut somit ein magnetisches Begrenzungsfeld auf, das ein magnetisierbares flüssiges Schmiermittel. 226 in der zu schmierenden Zone begrenzt und magnetische Abdichtungen an den Spalten 228 und 230 ähnlich wie weiter oben beschrieben ausbildet. Der konzentrierte Magnetfluss an jedem der Spalte 228 und 230 ist in der Lage, einen Schmiermittelvorrat zurückzuhalten, der wesentlich grösser ist als der bei bekannten Anordnungen. In FIG. 10, a partially illustrated bearing arrangement 220 a race 222 with a rolling element such as a ball 224. At this Embodiment, the race 222 is magnetized and thus builds a magnetic one Bounding field, which is a magnetizable liquid lubricant. 226 in the Zone to be lubricated limited and magnetic seals at the gaps 228 and 230 in a manner similar to that described above. The concentrated magnetic flux at each of the gaps 228 and 230 is able to retain a supply of lubricant, which is much larger than that in known arrangements.

Lageranordnungen der vorbeschriebenen und dargestellten Art werden häufig unterschiedlichen Temperaturen in einem verhältnismässig weitem Temperaturbereich ausgesetzt, abhängig von der Umgebung, in der solche Lager verwendet werden. Insbesondere solche Lager, die in Einrichtungen hoher Präzision verwendet werden, erfordern einen Ausheizvorgang, um aus den verschiedenen Komponenten der Lager Gas auszutreiben. Bearing arrangements of the type described and shown above often different temperatures in a proportionately far Temperature range exposed, depending on the environment in which such bearings are used will. In particular, those bearings used in high precision facilities will require a bakeout process in order to separate out the various components of the Expel warehouse gas.

Derartige Ausheizvorgänge, denen die Lageranordnungen unterzogen werden, werden als eine der letzten Stufen bei der Herstellung durchgeführt, bevor die Lager in der Umgebung eingebaut werden, in der sie verwendet werden sollen. Da man festgestellt hat, dass unter diesen speziellen Bedingungen die magnetisierbare Flüssigkeit einer thermischen Expansion und Kontraktion ausgesetzt ist und damit aus dem Spalt ausgetrieben werden kann, was einen Verlust an Schmiermittel bedeutet, hat es sich als zweckmässig herausgestellt, derartige durch thermische Umstände bedingte Änderungen im Volumen der Flüssigkeit zu kompensieren.Such bakeout processes to which the bearing arrangements are subjected, are performed as one of the final stages in manufacture, before the bearings installed in the environment in which they are to be used. Since one found has that under these special conditions the magnetizable liquid is a thermal expansion and contraction is exposed and thus expelled from the gap can be, which means a loss of lubricant, it has been found to be useful highlighted such changes in volume due to thermal conditions to compensate for the liquid.

Infolgedessen sollen mit der Erfindung alle nachteiligen Folgen übermässig hoher oder tiefer Temperaturen ausgeschaltet werden, sei es während des Entgasens oder während des Betriebes der Lageranordnung.As a result, the invention is intended to exaggerate any adverse consequences high or low temperatures are switched off, be it during degassing or during operation of the bearing arrangement.

Gemäss der Erfindung wird hierzu eine Lageranordnung vorgeschlagen, die ein Gleitlager oder ein kombiniertes Druck-und Gleitlager der vorbeschriebenen Art ist, bei dem jeder der beiden Pol schuhe ein beilagenförmiger flacher Ring aus Bimetall ist, wobei die achsiale Stellung eines jeden radial nach innen verlaufenden Randteiles eines jeden Polschuhes eine Funktion der Temperatur ist, wodurch eine thermische Expansion und Kontraktion der magnetisierbaren Flüssigkeit möglich ist. Wenn es erwünscht ist, die magnetisierbare Flüssigkeit bei hohen Temperaturen vollständig einzuschliessen, werden zusätzlich zwei Endflansche des Lagerstellenteiles der Welle vorgesehen, die bei Aufheizung der Anordnung auf eine vorbestimmte Temperatur, die die Aufheiztemperatur sein kann, mit den benachbarten Pol schuhen in Kontakt kommen.According to the invention, a bearing arrangement is proposed for this purpose, which is a plain bearing or a combined pressure and plain bearing of the above Art is in which each of the two pole shoes consists of a flat ring in the form of an enclosure Is bimetal, with the axial position of each extending radially inward Edge portion of each pole piece is a function of temperature, whereby a thermal expansion and contraction of the magnetizable liquid is possible. If desired, the magnetizable liquid completely at high temperatures Include two end flanges of the bearing part of the shaft provided that when the arrangement is heated to a predetermined temperature, the the heating temperature can be with the neighboring pole shoes get in touch.

Ausführungsformen, die" das Prinzip der Kompensation thermischer Änderungen im Volumen der magnetisierbaren Flüssigkeit beinhalten, sind in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Embodiments that "use the principle of thermal compensation Changes in the volume of the magnetizable liquid are reflected in the figures 11 and 12 shown.

Aus Figur 11 ergibt sich, dass das kombinierte Gleit- und Drucklager, das dort dargestellt ist, ähnlich der Ausführungsform nach Figur 3 aufgebaut ist. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, die detaillierte Beschreibung zu wiederholen, insbesondere, weil die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher Teile in diesen beiden Figuren verwendet worden sind. Die einzige Ausnahme besteht in der Verbindung mit den beiden Polschuhen, die in beiden Ausführungsformen durch ringförmige Scheiben dargestellt sind. From Figure 11 it can be seen that the combined slide and thrust bearing, which is shown there, is constructed similarly to the embodiment according to FIG. As a result, there is no need to repeat the detailed description, in particular because the same reference numerals are used to identify the same parts in these two figures have been used. The only exception is that Connection to the two pole pieces, which in both embodiments by ring-shaped Slices are shown.

Wie in Figur 11 gezeigt, besteht jedoch jeder der beiden Pd schuhe 232 und 234 aus streifenförmigem Bimetall-Material. However, as shown in Figure 11, there is each of the two Pd shoes 232 and 234 made of strip-shaped bimetal material.

Da dieses bekannte Material seine Konfiguration als Funktion der Temperatur ändert, ergibt sich, dass die bimetallischen Pol schuhe 232 und 234 die Expansion und Kontraktion der magnetisierbaren Flüssigkeit 98 über einen weiten Temperaturbereich kompensieren. Das heisst, dass die in radialer Richtung nach innen gerichteten Flächen der bimetallischen Pol schuhe 232 und 234, die die Konfiguration von bimetallischen Beilagen besitzen, gegen die zweckmässigerweise nichtmagnetischen Flansche 76 und 78 nach aussen mit zunehmender Temperatur abgelenkt werden, so dass die Volumenänderung der Kanäle und Spalte, die die magnetisierbare Flüssigkeit aufnehmen, der Änderung des Flüssigkeitsvolumens entspricht, die durch thermische Expansion verursacht wird. Umgekehrt werden die bimetallischen Polschuhe 232 und 234 nach innen, d.h. von den Flanschen 76 und 78 weg bei abnehmender Temperatur abgelenkt, um Verringerungen im Flüssigkeitsvolumen zu kompensieren. Das Ausmass der temperaturbedingten Auslenkung der bimetallischen Pol schuhe 232 und 234 kann innerhalb gewieder Grenzen durch eine entsprechend gewählte Einstellung des Druckes gesteuert werden, der über die Klemmschrauben 84 und 86 an die entsprechenden Pol schuhe gegeben wird, und/ oder durch Anfangswahl der Dicke oder des Material es der bimetallischen Pol schuhe 232 und 234. As this known material changes its configuration as a function of the Temperature changes, it follows that the bimetallic pole shoes 232 and 234 the Expansion and contraction of the magnetizable liquid 98 over a wide Compensate temperature range. That means that in the radial direction inwards directed faces of the bimetallic pole shoes 232 and 234, which make the configuration of bimetallic inserts, against the suitably non-magnetic ones Flanges 76 and 78 are deflected outwards with increasing temperature, so that the change in volume of the channels and gaps that accommodate the magnetizable liquid, corresponds to the change in liquid volume caused by thermal expansion caused. Conversely, the bimetallic pole pieces 232 and 234 are after inside, i.e. deflected away from the flanges 76 and 78 as the temperature decreases, to compensate for decreases in liquid volume. The extent of the temperature-related Deflection the bimetallic pole shoes 232 and 234 can be inside Gewieder limits controlled by an appropriately selected setting of the pressure are given via the clamping screws 84 and 86 to the corresponding pole shoes and / or by initially choosing the thickness or material it is the bimetallic Pole shoes 232 and 234.

Wie weiter oben erwähnt, kann eine Lageranordnung, z.B. die Lageranordnung nach Figur 11, hohen Temperaturen ausgesetzt sein, z.B. während einer Hochvakuum-Ausheizbehandlung,d.h.As mentioned above, a bearing assembly, e.g., the bearing assembly 11, exposed to high temperatures, e.g.

einem Entgasen vor dem tatsächlichen Einsatz des Lagers, was zu einem Abkochen der magnetisierbaren Flüssigkeit 98 führen würde. Um ein solches Abkochen zu verhindern, dienen die Flansche 76 und 78 als Begrenzungsanschläge für die nach aussen gerichtete Expansion der bimetallischen Pol schuhe 232 und 234 bei zunehmender Temperatur. Die sich daraus ergebende Abdichtung von Metall gegen Metall verhindert weitgehend einen Verlust an magnetisierbarer Flüssigkeit während des Entgasens.a degassing prior to the actual use of the bearing, resulting in a Boiling the magnetizable liquid 98 would result. To such a decoction To prevent the flanges 76 and 78 serve as limit stops for the after outward expansion of the bimetallic pole shoes 232 and 234 with increasing Temperature. The resulting sealing of metal against metal prevents largely a loss of magnetizable liquid during degassing.

In Verbindung mit Figur 12 ist die Gleitlageranordnung ähnlich der nach Figur 6, wobei zwei Flansche 122 und 124 aus nichtmagnetischem Material vorgesehen sind. ähnlich zu dem Unterschied zwischen den Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 11 sind die Pol schuhe 236 und 238 der Modifikation nach Figur 12 bimetallische ringförmige Scheiben.In connection with Figure 12, the slide bearing arrangement is similar to that according to FIG. 6, two flanges 122 and 124 made of non-magnetic material being provided are. similar to the difference between the embodiments according to the figures 3 and 11, the pole shoes 236 and 238 of the modification according to FIG. 12 are bimetallic annular discs.

Die bimetallischen Pol schuhe 236 und 238 wirken nicht nur als Flußkonzentrationsvorrichtungen, sondern auch als Volumenausgleichsvorrichtungen ähnlich denen in Verbindung mit der Lageranordnung nach Figur 11. Des weiteren erzeugen die Pol schuhe 236 und 238 die vorbeschriebene Abdichtung von Metall gegen Metall mit Flanschen 122 und 124, die als Anschläge wirken.The bimetallic pole shoes 236 and 238 not only act as flux concentrating devices, but also as volume compensating devices similar to those associated with the bearing arrangement according to FIG. 11. Furthermore, the pole shoes 236 and 238 produce the above-described sealing of metal against metal with flanges 122 and 124, that act as attacks.

Claims

Use of a magnetizable liquid in a limited Magnetic field as the only lubricant in a gap between requiring lubrication Surfaces.

2. Lubricated arrangement of components which are arranged in such a way that that a surface of one element along a surface of another element is movable, with a lubricant within that formed between the surfaces Gap, according to claim 1, characterized in that the only lubricant the magnetizable liquid between all surfaces requiring lubrication (32; 98; 146) which is against at least a portion of the surfaces from the magnetic field is attracted.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the magnetizable Liquid (32; 98; 146) in the gap between two surfaces through a magnetic Field is held at the gap.

4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized by a complete magnetic circuit that surrounds and includes the magnetizable liquid.

5. Arrangement according to "one of claims 1 to 4, characterized in that that the arrangement is a self-lubricating bearing in which the magnetizable Liquid kept permanently within the gap between all the parts of the bearing that move relative to each other during operation, and in the one Magnetic field is built up inside the bearing, whereby the magnetic field creates a force generated, which holds the magnetizable liquid in the gap.

6. Arrangement according to claim 5, characterized by a supply source for the magnetic field, which is part of the arrangement.

7. Arrangement according to claim 6, characterized by one in the arrangement built-in permanent magnets (26).

8. Arrangement according to claim 6, characterized by one in the arrangement built-in electromagnets (42,44).

9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the arrangement is a sliding bearing with at least one magnet, the one rotating Bearing part surrounds concentrically on a shaft.

1O.Anordnung according to claim 9, characterized in that the or each magnet is tubular and around at least some of the bearing surfaces feeds around the bearing part of the shaft.

11. Arrangement according to claim 9 or 10, characterized by two radially inwardly extending end flanges of the magnet (82), which form pole shoes (88,90), which the magnetic flux at a gap between their inwardly facing edges and the bearing part of the shaft.

12.Anordnung according to claim 1, characterized in that the pole shoes (88,90; 232,234) are separate, annular members that are attached to the magnet are.

13.Anordnung according to claim 12, characterized in that each the two pole shoes (232, 234) have a flat ring in the form of a layer made of bimetallic material is and that the axial position of each radial inner Edge portion of each pole piece is a function of temperature, whereby a thermal expansion and contraction of the magnetizable liquid (98) enables.

14.Anordnung according to claim 13, characterized by two end flanges (76, 78) of the bearing part of the shaft, which when the arrangement is heated to a predetermined "temperature through the adjacent pole shoe come into contact.

15. Arrangement according to claim 5 to 8, characterized in that the warehouse is a rolling warehouse.

16. Arrangement according to claim 15, characterized in that the bearing is a ball bearing.

17. Arrangement according to claim 15, characterized in that + the bearing is a roller bearing.

18. Arrangement according to claim 15, 16 or 17 with at least one holding device for the rolling elements, characterized in that the holding device is permanently magnetized is.

19.Anordnung according to claim 15, 16 or 17 with races between which the rolling elements move, characterized in that at least one the races (202, 204) is permanently magnetized.

20. Lubricated arrangement, in particular according to claim 1 or one the following, which is a self-contained, permanently lubricated bearing the pressure differences between different during operation, a lubricant receiving zones is established, characterized by at least a shunt channel that is different from the bearing gap for the lubricant with the shunt channel connecting the zones to one another.

21. Arrangement according to claim 20, characterized in that the bearing is a plain bearing with a central element (96) in the form of a hollow cylinder, which concentrically surrounds the bearing point of the bearing, the shunt channel or channels extend through the central element.

22. Arrangement according to claim 21, characterized in that the bearing a combined thrust and slide bearing with at least one pair of axially separated ones Pressure plates (72,74) is on one of the two opposite sides of the centric Element (96) are attached, wherein a bearing gap between the central element; and the bearing point as well as between the central element and the pressure plates is formed, and wherein the shunt channel or channels extend through the central element, whereby the gap part in the vicinity of a Pressure plate is connected to the gap part in the vicinity of another pressure plate.

23. Arrangement, in particular according to one of claims 1 to 22, the is a self-contained, permanently lubricated bearing arrangement in which the lubricant is held within a zone between the stator and the rotor of the bearing, characterized by a pair of liner-shaped flat rings (232,234; 236,238) made of bimetal, which form the end caps for the zone, with the axial position of each radially inner edge part of each ring is a function of temperature, causing thermal expansion and contraction the lubricant (98) is made possible.

24. Arrangement according to claim 23, wherein the bearing is a plain bearing, characterized by two end flanges of the bearing part of a shaft Heating of the arrangement to a certain temperature by the inner edge part of an adjacent ring come into contact.