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Die
Erfindung betrifft ein Hybridlager zur Lagerung eines drehbaren
Teils relativ zu einem feststehenden Teil, wobei das Lager ein fluiddynamisches Axiallager
und ein magnetisches Radiallager umfaßt.
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Die
Erfindung ist insbesondere anwendbar in elektrischen Maschinen zur
Lagerung eines Rotors relativ zu einem Stator. Sie ist hierauf jedoch
nicht beschränkt.
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Die
US 5,783,886 A beschreibt
einen Spindelmotor, dessen Lager mit mehreren Permanentmagneten
aufgebaut ist, die auf den Außenumfang
einer rotierenden Welle aufgebracht und in axialer Richtung gegensinnig
magnetisiert sind, wobei diesen Permanentmagneten mehrere zweite
Permanentmagnete gegenüberliegen,
die auf den Innenumfang einer zylindrischen Nabe aufgebracht sind
und in gleicher Weise in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert
sind. Die zweiten Permanentmagnete umgeben die ersten Permanentmagnete
koaxial und sind zu diesen in axialer Richtung ausgerichtet.
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Die
beiden Permanentmagnetsätze
halten die Welle relativ zu der Hülse in einem magnetischen Schwebezustand.
Zur Stabilisierung des Lagers in axialer Richtung ist ein axiales
Pivotlager vorgesehen. Eine ähnliche
Anordnung ist in der
US 6,703,736
B2 beschrieben.
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Die
Anwendung, Theorie und Berechnung von Magnetlagern wurde in der
Literatur umfangreich abgehandelt. Es besteht kein Zweifel, daß Magnetlager
insbesondere im Hinblick auf die Reduzierung der Lagerreibung nützlich sind.
Das Hauptproblem passiver Magnetlager ist die Notwendigkeit von
Stabilisierungssystemen für
wenigstens einen Freiheitsgrad, weil Magnete nicht in der Lage sind,
ein Lager in einem stabilen Gleichgewicht zu halten. Es ist somit
nicht möglich,
nur mit Dauermagneten stabile Lager zu erstellen. Für die sogenannte
magnetische Levitation (Schwebezustand) benötigt man daher zusätzliche
Stabilisierungssysteme. Im Stand der Technik wurden hierfür zahlreiche
Lösungen
vorgeschlagen.
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Die
US 5,495,221 A beschreibt
ein magnetisches Lagersystem, in dem Magnetelemente einen Rotor
in einem dynamischen Gleichgewicht halten. Es werden zusätzliche
mechanische Stabilisatoren vorgesehen, die unterhalb einer kritischen
Geschwindigkeit zum Einsatz kommen. Ein ähnliches System ist in der
US 5,847,480 A beschrieben,
gemäß der ein passives
Magnetlager durch Verwendung von Magnetanordnungen und induktiven
Schaltkreisen stabilisiert wird.
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Die
US 5,541,460 A beschreibt
einen Spindelmotor mit passivem magnetischem Radiallager sowie einem
Axiallager, das als ein Spurkuppenlager oder Kugellager realisiert
sein kann. Das passive magnetische Radiallager erzeugt eine Anziehungskraft in
axialer Richtung, und das Spurkuppenlager stabilisiert die Anordnung
derart, daß ein
auch in radialer Richtung stabiles Lagersystem gebildet wird. Ein ähnlicher
Stand der Technik ist auch in der
US 5,578,882 A und in der
US 5,619,083 A beschrieben. In
diesen Schriften wirkt das Magnetlager derart, daß eine rotierende
Nabe gegen ein stationäres
Teil angezogen wird. Auf ihrer abgewandten Seite ist die Welle durch
ein axiales Drucklager stabilisiert. Die rotierenden Teile tragen
daher nicht zum Schwebezustand des Lagers bei.
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Die
US 6,307,293 A beschreibt
ein hydrodynamisches Lager, in dem Permanentmagnete eine Hilfskraft
erzeugen, um einen Ausgleich des hydrodynamischen axialen Drucks
zwischen der Rotornabe und dem Statorgehäuse vorzusehen.
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JP-A-06 311 701 beschreibt
ein Hybridlager mit einem fluiddynamischen Radiallager sowie einem magnetischen
Axiallager, das durch einander gegenüberliegende, gleichsinnig axial
magnetisierte Ringmagnete gebildet wird, die einen axialen Versatz
aufweisen. Zusätzlich
existiert ein axiales Pivotlager in Form einer Kugel, welches zwischen
einer stehenden Welle und einer mit der Rotornabe verbundenen Platte
angeordnet ist.
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Die
DE 200 19 530 U1 beschreibt
ein reines Magnetlager, das durch zweimal drei magnetische Ringe
gebildet ist. In einem oberen Teilstück sind ein erster und ein
zweiter magnetischer Ring mit dem Stator verbunden und ein dritter
magnetischer Ring mit der Welle verbunden. Der zweite und der dritte magnetische
Ring liegen einander in radialer Richtung gegenüber und sind in gleicher Richtung
polarisiert; der erste und der zweite magnetische Ring sind einander
in axialer Richtung benachbart und haben entgegen gesetzte Polarisierung,
so dass sich eine Polwechsel-Anordnung ergibt. Die drei magnetischen
Ringe in einem unteren magnetischen Teilstück sind auf gleiche Weise angeordnet.
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Die
US-A-5,804,899 beschreibt
ein Magnetlager mit ferromagnetischen Polstücken sowie zugeordneten, in
radialer Richtung magnetisierten Magneten und Spulen zur Magnetisierung
der Polstücke, welche
in axialer Richtung ungefähr
in der Mitte der Welle angeordnet sind. Beidseits des Magnetlagers sind
zusätzliche
Zentriermagnete vorgesehen, die aus gegenüberliegenden Magnetringen mit
Polwechselmagnetisierung aufgebaut sind. Die Funktion dieser Zentriermagnete
ist die Entkopplung der aktiven axialen Zentrierung des Magnetlagers
von der passiven Zentrierung in Querrichtung und der Neigung.
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R.F.
Post beschreibt in "Stability
Issues in Ambient-Temperature Passive Magnetic Bearing Systems", Lawrence Livermore
National Laboratory, UCRL-ID-137632, 17. Februar 2000, magnetische Lagersysteme,
die spezielle Kombinationen von Schwebe(Levitation)- und Stabilisierungselementen verwenden.
Post nennt drei Hauptkomponenten, die kumulativ notwendig sind,
um ein Lager zu schaffen, welches das Earnshaw-Theorem erfüllt. Die
erste Komponente besteht aus einem Ringmagnetpaar, bei dem ein Magnetring
stationär
und der andere drehend ist, zur Erzeugung der Schwebekräfte (Levitation).
Ein weiteres Element, das der Stabilisierung dient, wird von Post
als "Halbach-Stabilisator" bezeichnet. Es verwendet
einzelne Permanentmagnete, die gemäß einer Halbach-Magnetfeldverteilung angeordnet
sind und zugeordneten Leitern gegenüberliegen. Das dritte Element
ist ein mechanisches Lagersystem, das bei niedrigen Drehzahlen zum
Einsatz kommt, bei hohen Drehzahlen jedoch möglichst ausgekoppelt werden
sollte. Post erörtert
ferner die Verwendung von Dämpfungssystemen
auf der Basis von Wirbelströmen.
Das von Post vorgestellte System erscheint relativ aufwendig und
eignet sich nicht zur Anwendung in elektrischen Maschinen, welche
in die Massenproduktion gehen, insbesondere nicht für Spindelmotoren
zur Anwendung beispiels weise in Miniatur-Festplattenlaufwerken (Mini-Disk-Drives) mit
einen Formfaktor von 2,5 Inch, 1,8 Inch oder kleiner.
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Ein
bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist im Bereich von Spindelmotoren
und anderen kleinbauenden Permanentmagnetmotoren, die zum Beispiel
in Festplattenlaufwerken mit einem Plattendurchmesser von 2,5 Inch,
1,8 Inch oder darunter eingesetzt werden. Vorzugsweise kommen hier bürstenlose,
elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren zum Einsatz. Bei Spindelmotoren
der in Rede stehenden Bauart ist die Motorwelle mit einer Nabe gekoppelt,
die zum Aufnehmen von einer oder mehreren Festplatten dient. Ein
Rotormagnet ist mit der Nabe verbunden und koaxial zu einem Stator
angeordnet. Die Erfindung ist aber auch auf andere Maschinen anwendbar
und soll grundsätzlich
eine Lagereinheit schaffen, die universell einsetzbar ist. Das Hybridlager
der Erfindung soll auch außerhalb
eines Motors zur Lagerung von beliebigen angetriebenen Wellen verwendbar
sein, z. B. als Ersatz für
ein Kugellager.
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Ausgehend
von dem oben erörterten
Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Hybridlager anzugeben, das sowohl beim Anlauf als auch im stabilen
Betrieb mit minimaler Reibung arbeitet und einfach aufgebaut ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Hybridlager mit den Merkmalen von Patentanspruch
1 gelöst.
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Die
Erfindung schafft hierdurch eine Lagereinheit, die eine Kombination
aus magnetischem Radiallager und fluiddynamischem Axiallager umfaßt. Diese
Lagereinheit ist universell einsetzbar, auch außerhalb eines Motors, um beispielsweise eine
Kugellagereinheit an beliebig angetriebenen Wellen zu ersetzen.
Das Lager kann in sehr kleinen Bauformen realisiert werden und erzeugt
nur sehr geringe Lagerverluste.
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Durch
die Anordnung von zwei aneinander angrenzenden Ringmagneten, welche
in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert sind wird eine Polwechsel-Anordnung
realisiert. Dadurch wird ein magnetisches Radiallager gebildet,
welches das drehbare Teil und das feststehende Teil relativ zueinander
in einem Schwebezustand hält,
wobei dieser Zustand in axialer Richtung nicht stabil ist. Die axiale Stabilisierung
des Hybridlagers wird von dem fluiddynamischen Axiallager übernommen,
das in axialer Richtung vorgespannt ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebene einfachste Variante einer
Polwechsel-Magnetisierung
beschränkt.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung umfaßt
das Hybridlager eine Lagerhülse,
in der eine Welle aufgenommen ist, wobei ein oder mehrere erste
Permanentmagnete auf dem Umfang der Welle angeordnet sind und ein
oder mehrere zweiten Permanentmagnete an der Innenseite der Lagerhülse angeordnet
sind. Dies erlaubt es, das Hybridlager in der Lagerhülse zu kapseln,
so daß es
als eine abgeschlossene Lagereinheit unabhängig von seiner Anwendung hergestellt
werden kann.
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In
einer weiteren Ausführung
der Erfindung ist das Axiallager an einem Stirnende der Welle ausgebildet,
und der oder die Permanentmagnete auf dem Umfang der Welle sowie
der oder die Permanentmagnete an der Innenseite der Lagerhülse sind jeweils
mit wenigstens zwei Polwechseln ausgebildet. Diese doppelte Polwechsel-Anordnung
kann durch Vorsehen von jeweils zwei Permanentmagnetpaaren, wobei
die Permanentmagnete jeweils eines Paares gemäß der Polwechsel-Anordnung
in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert sind, realisiert werden.
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In
einer alternativen Ausführung
der Erfindung ist das Axiallager in axialer Richtung etwa in der Mitte
der Welle ausgebildet, und beidseits des Axiallagers sind wenigstens
ein Permanentmagnet oder ein Paar erster Permanentmagnete auf dem
Umfang der Welle und wenigstens ein Permanentmagnet oder ein Paar
zweiter Permanentmagnete an der Innenseite der Lagerhülse angeordnet.
Wiederum sind die ersten und zweiten Permanentmagnete jeweils eines
Paares in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert.
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Das
Vorsehen des Axiallagers an dem Stirnende der Welle hat den Vorteil,
daß die
Herstellung des Hybridlagers sehr einfach ist. Das mittige Axiallager
hat den Vorteil, daß die
Radiallager beidseits des Axiallagers in axialer Richtung weiter
auseinander liegen und somit eine größere Steifigkeit des Hybridlagers
erzielt wird. Dadurch ergibt sich ein beidseitig offenes Fluidlager.
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Das
Axiallager wird durch eine Druckplatte mit einer Rillenstruktur
realisiert, die so ausgebildet ist, daß sie bei Rotation des drehbaren
Lagerteils eine Pumpwirkung erzeugt. Hierbei muß die Pumpstruktur so ausgelegt
sein, daß das
Lagerfluid nicht aus dem Lagerspalt zwischen der Druckplatte und
der Lagerhülse
hinaus gepumpt sondern in diesen zurückgeführt wird. Hierzu wird zweckmäßig eine symmetrische
Pump-Rillenstruktur vorgesehen, die beispielsweise als Herringbone-
oder Spiralrillen ausgebildet sind.
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Zur
Abdichtung des fluiddynamischen Axiallagers kann zwischen dem Außenumfang
der Druckplatte und der Lagerhülse
ein konischer Freiraum ausgebildet werden, der eine Kapillardichtung
und ein Reservoir für
das Lagerfluid bildet. Die Kapillardichtung sollte ein ausreichend
großes
Volumen aufweisen, um bei Stoßbelastung
das Lagerfluid vollständig
aufnehmen zu können,
so daß kein
Fluid aus dem Axiallager austritt und es dadurch nicht zu einem Ausfall
des Lagers kommt. Die Kapillardichtung sollte vorzugsweise nahezu
das gesamte Volumen des Lagerfluids, beispielsweise Lageröl, aus dem
eigentlichen Lagerspalt aufnehmen können. Daher wird in einer bevorzugten
Ausführung
im Bereich der Kapillardichtung zusätzlich ein ringförmiges Ölreservoir vorgesehen,
dessen Querschnitt beispielsweise kreis- oder herzförmig sein
kann.
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Die
Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungen
mit Bezug auf die Zeichnungen näher
erläutert.
In den Figuren zeigen:
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1a und 1b eine
geschnittene isometrische Darstellung des erfindungsgemäßen Hybridlagers
gemäß einer
ersten Ausführung
sowie eine entsprechende geschnittene Seitenansicht;
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2a und 2b eine
geschnittene isometrische Darstellung eines Hybridlagers gemäß einer
zweiten Ausführung
der Erfindung sowie eine entsprechende geschnittene Seitenansicht;
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3a und 3b eine
geschnittene isometrische Darstellung eines Hybridlager gemäß einer
weiteren Ausführung
der Erfindung sowie eine entsprechende geschnittene Seitenansicht;
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4 eine
geschnittene Seitenansicht eines Hybridlager gemäß noch einer weiteren Ausführung der
Erfindung
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5a und 5b schematische
Darstellungen für
alternative Konfigurationen der Rillenstruktur auf der Stirnfläche eines
Druckrings des erfindungsgemäßen Lagers.
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In
den 1a und 1b ist
in schematischen Schnittdarstellungen ein Hybridlager gemäß einer
ersten Ausführung
der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführung ist das Lager eine gekapselte
Lagereinheit, die unabhängig
von ihrer späteren
Verwendung, beispielsweise in einer elektrischen Maschine, hergestellt
werden kann. Das Lager umfaßt
in der gezeigten Ausführung
eine Lagerhülse 10 und eine
Welle 12, die in der Lagerhülse aufgenommen ist. Die Lagerhülse 10 ist
an ihrem einen Stirnende durch eine Grundplatte 14 verschlossen
und weist an ihrem gegenüberliegenden
Stirnende eine Öffnung 16 auf,
durch welche die Welle hinausgeführt
ist.
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Das
Stirnende der Welle 12, das der Grundplatte 14 zugewandt
ist, ist mit einem Druckring 18 verbunden, um das fluiddynamische
Axiallager zu bilden, das unten mit weiteren Einzelheiten beschrieben
ist. Anstelle eines separaten Druckrings könnte die Welle an ihrem Stirnende
auch eine entsprechende einstückige
Durchmessererweiterung aufweisen.
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Auf
den Umfang der Welle 12 sind in der gezeigten Ausführung vier
ringförmige
erste Permanentmagnete 20, 22, 24, 26 aufgebracht.
Die Permanentmagnete 20, 22, 24, 26 liegen
in axialer Richtung nebeneinander. Die benachbarten Permanentmagnete
sind in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert, wie in 1b gezeigt
ist.
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An
den Innenumfang der Lagerhülse 10 sind den
ersten Permanentmagneten gegenüber
liegend vier zweite Permanentmagnete 30, 32, 34, 36,
angebracht, wobei die benachbarten Permanentmagnete ebenfalls in
axialer Richtung gegensinnig magnetisiert sind, wie in 1b gezeigt.
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Durch
die Magnetisierung der ersten und zweiten Permanentmagnete wird
eine Polwechsel-Anordnung
gebildet, die eine Stabilisierung des Hybridlagers in radialer Richtung
bewirkt. Anstatt mit den gezeigten vier einzelnen Magnetringen kann eine
solche Polwechsel-Anordnung
auch mit einem oder zwei entsprechend magnetisierten Magnetringen
aufgebracht werden.
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In
der gezeigten Ausführung
sind die ersten und zweiten Permanentmagnete 20–36 in
axialer Richtung gegeneinander versetzt, um eine magnetische Vorspannung
des fluiddynamischen Axiallagers zu erzeugen. Diese magnetische
Vorspannung wirkt den Kräften
des fluiddynamischen Axiallagers entgegen und drückt die Welle 12 tendenziell
zu der Grundplatte 14.
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Zur
Bildung des fluiddynamischen Axiallagers ist auf der Unterseite
des Druckrings 18, welche der Grundplatte 14 zugewandt
ist, eine Rillenstruktur ausgebildet, die bei Rotation der Welle 12 eine Pumpwirkung
erzeugt. Diese Rillenstruktur ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie das
Lagerfluid in Richtung des Zentrums des Druckrings 18 pumpt.
In den 5a und 5b sind
Beispiele für
geeignete Rillenstrukturen 38 gezeigt. An dem Außenumfang des
Druckrings 18 ist zwischen dem Druckring 18 und
der Lagerhülse 10 ein
konischer Freiraum 40 ausgebildet, der eine Kapillardichtung
und ein Reservoir für
Lagerfluid des Axiallagers bildet. Genauer wird dieser konische
Freiraum 40 zwischen dem Außenumfang des Druckrings 18 und
einem Lagerring 42 gebildet, der in die Lagerhülse 10 eingefügt ist. Der
konische Freiraum 40 sollte ein ausreichend großes Volumen
aufweisen, um bei Stoßbelastung
des Hybridlagers das Lagerfluid, das sich zwischen Druckring 18 und
Grundplatte 14 befindet, vollständig aufnehmen zu können, so
daß kein
Fluid aus dem Axiallager austritt und in den Spalt zwischen die
ersten und zweiten Permanentmagnete 20–36 gerät oder sogar
aus dem Hybridlager austritt. Zur Vergrößerung des Volumens des Lagerfluidreservoirs
ist bei der gezeigten Ausführung
im Bereich der Außenwandung
des Druckrings 18 ein ringförmiges Zusatzreservoir 41 vorgesehen,
das beispielsweise einen kreis- oder herzförmigen Querschnitt haben kann.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Verwendung von vier ersten und vier
zweiten Permanentmagneten beschränkt,
sondern sie kann mit jeweils einem Permanentmagneten oder einer
Vielzahl von benachbarten Permanentmagneten realisiert werden, die
nicht notwendig in unmittelbarem Kontakt stehen müssen. Es
kann auch eine ungerade Anzahl von ersten und zweiten Permanentmagneten
vorgesehen sein, solange diese so magnetisiert sind, daß wenigstens
ein Polwechsel stattfindet. Das erfindungsgemäße Hybridlager basiert somit
auf einer Kombination eines fluiddynamischen Axiallagers und eines
magnetischen Radiallagers, das durch eine Polwechsel-Magnetisierung
gebildet wird, wobei das Radiallager das Axiallager in axialer Richtung
magnetisch vorspannt. Das Hybridlager gemäß der Erfindung ist sehr kompakt
und kann mit minimalen Reibungsverlusten betrieben werden. Ferner
hat es den Vorteil, daß es
als eine in sich geschlossene, gekapselte Lagereinheit unabhängig von
seiner Anwendung hergestellt werden kann.
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Eine
Abwandlung des Hybridlagers der 1a und 1b ist
in den 2a und 2b gezeigt,
wobei entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
und nicht nochmals beschrieben sind. Das Hybridlager der 2a und 2b unterscheidet
sich von dem der 1a und 1b lediglich
durch die Ausbildung des Axiallagers im Bereich der Grundplatte
und des Lagerrings. Bei der Ausführung
der 2a und 2b ist die
Grundplatte 44 topfförmig
ausgebildet und umgreift den Außenumfang
des Druckrings 18, während der
Lagerring 46 eine axiale Sicherung des Druckrings bildet.
Der konische Freiraum 40 ist somit bei dieser Ausführung zwischen
dem Außenumfang
des Druckrings 18 und der Innenseite der „Topfwand" der Grundplatte 44 gebildet.
Die Funktion des Lagers ist jedoch im wesentlichen gleich der Funktion
des Lager der 1a und 1b.
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Die 3a und 3b zeigen
eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Hybridlagers, bei der das
Axiallager in axialer Richtung ungefähr mittig angeordnet ist.
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Auch
in dieser Ausführung
umfaßt
das Hybridlager eine Lagerhülse 50,
in der eine Welle 52 aufgenommen ist. Die Lagerhülse ist
an einem Stirnende durch eine Grundplatte 54 verschlossen,
wobei sowohl in der Grundplatte 54 als auch in dem gegenüberliegenden
Stirnende der Lagerhülse 50 Öffnungen 56, 58 vorgesehen
sind, an denen die Welle 56 aus der Lagerhülse 50 herausgeführt ist.
Bei dieser Ausführung
ist es ebenso möglich,
daß die
Welle nur an einem Stirnende der Lagerhülse herausgeführt wird.
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Bei
der in den 3a und 3b gezeigten Ausführung ist
ein fluiddynamisches Axiallager 90 ungefähr auf Höhe der axialen
Mitte der Welle 52 vorgesehen, wobei beidseits des fluiddynamischen
Axiallagers 90 magnetische Radiallager 92, 94 vorgesehen
sind.
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In
der gezeigten Ausführung
ist jedes der magnetischen Radiallager 92, 94 durch
eine Gruppe erster Permanentmagnete 60, 62, 64, 66 und
eine Gruppe zweiter Permanentmagnete 70, 72, 74, 76 gebildet.
Die ersten und zweiten Permanentmagnete sind wie in der ersten und
der zweiten Ausführung der
Erfindung jeweils in axialer Richtung gegensinnig magnetisiert,
um Polwechsel-Anordnungen zu bilden. Ihre Wirkungsweise entspricht
der oben mit Bezug auf die erste und zweite Ausführung beschriebenen Wirkung.
Auch in dieser Ausführung
sind die ersten Permanentmagnete relativ zu den zweiten Permanentmagneten
in axialer Richtung versetzt, um eine axiale Vorspannung für das fluiddynamische Axiallager 90 vorzusehen.
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In
der Ausführung
der 3a und 3b wird
das fluiddynamische Axiallager durch einen Druckring 78 gebildet,
der mit einem Lagerring 82 zusammenwirkt. Auf der Oberfläche 84 des
Druckrings 78 ist vorzugsweise eine Rillenstruktur ausgebildet, die
mit der gegenüberliegenden
Oberfläche
des Lagerrings 82 zusammenwirkt, um das fluiddynamische Axiallager
zu bilden. Die Rillenstruktur bewirkt, daß Lagerfluid im Bereich der
Oberfläche 84 gehalten wird.
Vorzugsweise wird eine HerringboneRillenstruktur 38 gemäß 5b eingesetzt.
Zu sätzlich
sind zwischen dem Druckring 78 und den beiden Lagerringen 80, 82 konische
Freiräume 86, 88 ausgebildet, die
Kapillardichtungen sowie Reservoire für Lagerfluid bilden. Das Volumen
der konischen Freiräume 86, 88 sollte
ausreichend groß sein,
um bei einer Stoßbelastung
des Hybridlagers das Lagerfluid vollständig aufnehmen zu können. Um
das Volumen des Fluidlagerreservoirs zu vergrößern, sind im Bereich der Außenwandungen
der Lagerringe 80, 82 18 ringförmige Zusatzreservoire 96, 98 vorgesehen,
die beispielsweise einen kreis- oder herzförmigen Querschnitt haben können.
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Die
Ausführungen
der 3a und 3b mit
dem mittigen fluiddynamischen Axiallager 90 hat den Vorteil,
daß die
Radiallager 92, 94 in axialer Richtung weiter
auseinander liegen und somit eine größere Steifigkeit des beidseitig
offenen Hybridlagers ermöglichen.
Die Erfindung ist weder auf eine bestimmte Ausgestaltung des fluiddynamischen
Axiallagers noch auf eine bestimmte Gestalt oder Anzahl der Permanentmagnete
beschränkt.
Die Permanentmagnete müssen
beispielsweise in axialer Richtung nicht gleich hoch sein, sondern
die einzelnen Permanentmagnetringe können unterschiedliche Höhen haben,
wie beispielhaft in der Ausführung
der 4 dargestellt ist. Die Permanentmagnete sind auch nicht
auf eine Konfiguration beschränkt,
bei der axial nebeneinander liegende Permanentringe in axialer Richtung
gegensinnig magnetisiert sind.