DE102004040958B4

DE102004040958B4 - Rotierende Maschine

Info

Publication number: DE102004040958B4
Application number: DE102004040958A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ota; Akira Hashimoto; Shinichiro Yoshida; Yuji Nakahara; Hisanori Uozumi; Naoki Hashiguchi; Naoki Kajita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP2005067799A; KR20050022270A; CN1590269A; US7073639B2; DE102004040958A1; CN1319842C; JP3958726B2; KR100605408B1; US20050045436A1

Abstract

Rotierende Maschine, die folgendes aufweist: – eine Welle (1), die eine Mittelachse hat; – ein rotierendes Element (7), das auf der Welle (1) derart angebracht ist, dass sich das rotierende Element (7) um die Mittelachse der Welle (1) drehen kann, wobei zwischen der Welle (1) und dem rotierenden Element (7) ein Lager (1a) angebracht ist; und – eine Bremse (23), die mit einem Kontaktflächenbereich (8) in Gleitkontakt gelangt, der an einem Teil der Oberfläche des rotierenden Elements (7) gebildet ist, um die Rotation des rotierenden Elements (7) anzuhalten; gekennzeichnet durch – Öldichtungen (2), welche an axialen Enden des Lagers (1a) zum Abdichten des Lagers (1a) angebracht und dazu ausgelegt sind, ein Lecken von Schmiermittel (4) aus dem Inneren des Lagers (1a) durch ein axiales Ende davon auf eine Oberfläche des rotierenden Elements (7) zu verhindern; – ein Abstützelement (9), welches an der Welle...

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierende Maschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.
Ein bekanntes Beispiel einer rotierenden Maschine, die eine Bremse hat, ist ein in einem Aufzug verwendeter Fahrmotor. An den Lagern eines Fahrmotors dieser Art wird Schmiermittel verwendet. Wenn das Schmiermittel in einen Zwischenraum zwischen der Bremse und einem rotierenden Bereich des Motors, mit dem die Bremse in Kontakt gelangt, eindringt, wird eine von der Bremse erzeugte Bremskraft erheblich verringert.
Herkömmlicherweise sind Öldichtungen nahe den Lagern vorgesehen. Wenn man aber berücksichtigt, daß die Öldichtungen infolge des Langzeitgebrauchs schlechter werden, verwenden die Öldichtungen eine Konstruktion, die prinzipiell ein Lecken des Schmiermittels mehr oder weniger zuläßt.
Zur Überwindung dieses Leckageproblems zeigt die JP 2002-302 356 A eine Anordnung, bei der ein Aufzug einen Öllecksensor aufweist, der in einem Getriebegehäuse angeordnet ist, um den Austritt von Schmiermittel aus einem Lagerbereich eines Fahrmotors zu detektieren. Wenn der Öllecksensor eine Schmiermittelleckage detektiert, wird eine Anlagenwartungsgesellschaft über diese Situation informiert, so daß das Servicepersonal dieser Firma umgehend eine Wartung ausführen kann.
Gemäß der Veröffentlichung weist der Öllecksensor einen Schwimmerschalter auf, der in einem Behältnis gehalten ist, um einen Flüssigkeitspegel zu detektieren. Der Schwimmerschalter wird aktiviert, wenn aus dem in dem Behälter vorhandenen Schmiermittel eine vorbestimmte Menge ausgetreten ist.
Bei der Anordnung gemäß der vorstehenden Veröffentlichung ist es zwar möglich, die Anlagenwartungsgesellschaft über die Notwendigkeit einer Wartung zu informieren, so daß das Servicepersonal der Firma den Aufzug umgehend warten kann, wenn der Öllecksensor eine durch die Alterung einer Öldichtung verursachte Schmiermittelleckage detektiert hat. Es ist jedoch erforderlich, den Aufzug außer Betrieb zu halten, während die Wartungsarbeiten ausgeführt werden, so daß der Gebrauch des Aufzugs für einige Zeit nicht möglich ist.
Ein weiteres Problem dieser herkömmlichen Anordnung ist, daß das Schmiermittel dann, wenn es in großen Mengen austritt, sofort auslaufen und sich über einen rotierenden Bereich eines Fahrmotors, mit dem eine Bremse in Kontakt gelangt, ausbreitet, was beispielsweise zu einer Abnahme der Bremskraft führt, obwohl es vielleicht möglich ist, die Schmiermittelleckage mit dem Öllecksensor zu detektieren.
Aus der Druckschrift WO 95/28028 A1 ist ein Aufzugsmotor vom Scheibentyp bekannt. Der herkömmliche Motor weist eine Welle und eine Rotorscheibe auf, die derart mit der Welle verbunden ist, dass die Rotorscheibe um die Mittenachse der Welle drehbar ist. Ferner umfasst die herkömmliche Vorrichtung ein Lager, welches zwischen der Welle und der Rotorscheibe angeordnet ist. Darüber hinaus ist eine spezielle Dichtungsstruktur für den Motor vorgesehen, um das Eindringen von schädlichen Teilen in den Windungsraum des Aufzugsmotors zu verhindern. Insbesondere soll dadurch gewährleistet werden, dass der Windungsraum sauber bleibt und somit längere Wartungsintervalle des Motors ermöglicht.
Allerdings ist die aus diesem Stand der Technik bekannte Dichtungsstruktur nicht dazu ausgelegt, um das Lager derart abzudichten, dass ein Auslecken von Schmiermittel wirksam verhindert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine rotierende Maschine der eingangs genannten Art, und wie sie beispielsweise aus der Druckschrift WO95/28028 A1 bekannt ist, dahingehend weiterzubilden, daß ein Ausbreiten von Schmiermittel auf einen rotierenden Bereich, mit dem eine Bremse in Kontakt gelangt, auch dann verhindert wird, wenn das Schmiermittel über eine Öldichtung ausgelaufen ist, die im Laufe der Zeit undicht geworden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Maschine sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung weist eine rotierende Maschine folgendes auf: eine Welle, die eine Mittelachse hat; ein auf der Welle derart angebrachtes rotierendes Element, daß das rotierende Element sich um die Mittelachse der Welle drehen kann, wobei zwischen der Welle und dem rotierenden Element ein Lager eingesetzt ist; eine Öldichtung zum Abdichten des Lagers, um eine Leckage von Schmiermittel aus dem Lagerinneren durch ein axiales Ende davon auf eine Oberfläche des rotierenden Elements zu verhindern; eine Bremse, die mit einem Kontaktflächenbereich in Gleitkontakt gelangt, der an einem Teil der Oberfläche des rotierenden Elements gebildet ist, um die Rotation des rotierenden Elements anzuhalten; ein Abstützelement, das auf der Welle dem rotierenden Element zugewandt fest angebracht ist unter Bildung eines Zwischenraums zwischen dem rotierenden Element und dem Abstützelement, wobei der Zwischenraum als Fluidbahn dient, durch die das Schmiermittel, das über die Öldichtung ausgetreten ist, fließen kann; und einen Ölstopp, der in einer Position in dem Zwischenraum zwischen der Öldichtung und dem Kontaktflächenbereich ausgebildet ist, um den Fluß des Leckschmiermittels zu stoppen.
Bei der so ausgebildeten rotierenden Maschine hemmt der Ölstopp das Leckschmiermittel daran, auf den Kontaktflächenbereich des rotierenden Elements zu fließen, so daß die Bremse auch dann ihre normale Bremskraft behält, wenn das Schmiermittel beispielsweise infolge der Alterung der Öldichtung über diese ausgetreten ist.
Die rotierende Maschine der Erfindung eignet sich zum Gebrauch als Fahrmotor eines Aufzugs und von anderen Fahreinrichtungen, die eine Bremse haben.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
1 eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine vergrößerte Teilschnittansicht der rotierenden Maschine in 1;
3 eine Teilschnittansicht einer Abwandlung der rotierenden Maschine der ersten Ausführungsform, wobei eine modifizierte Form eines Ölstoppbereichs verwendet wird;
4 eine vergrößerte Teilschnittansicht der rotierenden Maschine in 3;
5 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer anderen Abwandlung der rotierenden Maschine der ersten Ausführungsform, wobei ein zusätzlicher Ölstoppbereich verwendet wird, der an einem Abstützteil ausgebildet ist;
6 eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
7 eine vergrößerte Teilschnittansicht der rotierenden Maschine in 6;
8 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Abwandlung der rotierenden Maschine in 6;
9A und 9B vergrößerte Teilschnittansichten, die eine rotierende Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung bzw. eine Abwandlung davon zeigen;
10A und 10B vergrößerte Teilschnittansichten, die andere Abwandlung der rotierenden Maschine der dritten Ausführungsform zeigen;
11 eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
12A und 12B Schnittansichten eines ringförmigen Elements bzw. der rotierenden Maschine der vierten Ausführungsform, die mit einem Paar von ringförmigen Elementen ausgestattet ist;
13 eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
14 eine vergrößerte Teilschnittansicht der rotierenden Maschine in 13;
15A und 15B vergrößerte Teilschnittansichten einer rotierenden Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung bzw. eine Abwandlung davon;
16 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
17 eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung
18 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung; und
19A und 19B vergrößerte Teilschnittansichten, die Abwandlungen der rotierenden Maschine der neunten Ausführungsform zeigen.
Erste Ausführungsform
Die 1 und 2 sind Teilschnittansichten einer rotierenden Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In diesen Figuren sind Öldichtungen 2 an axialen Enden eines Lagers 1a angebracht, das an einem axialen Endbereich einer Welle 1 angebracht ist, und Schmiermittel 4 ist in einen in dem Lager 1a gebildeten Hohlraum 3 gefüllt. Das Schmiermittel 4, beispielsweise Schmierfett, wird in den Innenraum 3 des Lagers 1a durch ein Schmiermittelzuführloch 5 eingefüllt, das in der Welle 1 gebildet ist.
Bei industriellen rotierenden Maschinen wird verbrauchtes Schmiermittel in regelmäßigen Abständen durch frisches Schmiermittel ersetzt. Bei der rotierenden Maschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird frisches Schmierfett durch das Schmiermittelzuführloch 5 eingefüllt, und verbrauchtes Schmierfett wird durch einen Kanal in einer durch Pfeile bezeichneten Richtung ausgestoßen.
Wie 1 zeigt, ist in der Welle 1 ein Abführloch 6 zum Entfernen des verbrauchten Schmierfetts ausgebildet. Durch das Vorsehen des Abführlochs 6 ist es möglich, das Schmiermittel 4 auszutauschen, ohne eine Lagereinheit einschließlich des Lagers 1a auszubauen.
Das verbrauchte und das frische Schmierfett sind leicht voneinander zu unterscheiden, da das verbrauchte Schmierfett verfärbt ist. Beim Austausch des Schmiermittels 4 sollte das frische, unverfärbte Schmierfett solange durch das Schmiermittelzuführloch 5 eingebracht werden, bis es wieder durch das Abführloch 6 ausgedrückt wird.
Ein rotierendes Element 7, wie etwa eine gerillte Seilscheibe bzw. Rillenscheibe eines Aufzugs, die sich um die Welle 1 drehen kann, ist an dem Endbereich der Welle 1 angebracht, wobei das Lager 1a zwischen der Welle 1 und dem rotierenden Element 7 angeordnet ist.
Ein Abstützelement 9 ist an der Welle 1 fest so angebracht, daß zwischen dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 ein Zwischenraum 10 gebildet ist. Dieser Zwischenraum 10 dient als Fluidbahn, durch die das Schmiermittel 4 fließt, das über eine der Öldichtungen 2 ausgetreten ist (in 1 die linke Öldichtung 2). An einer Oberfläche des rotierenden Elements 7, die dem Zwischenraum 10 zugewandt ist, ist ein Ölstoppbereich 11 gebildet.
Der Ölstoppbereich 11, der in der Fluidbahn (dem Zwischenraum 10) positioniert ist, die zu einem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 führt, mit dem eine Bremsbacke (nicht gezeigt) einer Bremse 23 in Kontakt gelangt, ist ein ölabweisender Oberflächenbereich, der so behandelt ist, daß er das Fließen des Schmiermittels 4, das über die linke Öldichtung 2 ausgetreten ist, hemmt.
In einem Bereich des Abstützelements 9 ist ein Ausschnitt (nicht gezeigt) gebildet, der dem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 zugewandt ist. Wenn die Bremse 23 betätigt wird, springt ihre Bremsbacke durch diesen Ausschnitt in dem Abstützelement 9 vor und bringt auf den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 Druck auf.
Wenn die Öldichtung 2 durch den Gebrauch über einen längeren Zeitraum verschlissen oder anderweitig verschlechtert ist, würde das Schmiermittel (Schmierfett) 4 oder die niedrigviskose Grundölkomponente des Schmierfetts, die sich von dem Schmierfett infolge der Verschlechterung getrennt hat, über die linke Öldichtung 2 austreten. Das Leckschmiermittel (Schmierfett) 4 oder Grundöl kann entlang der Oberfläche des rotierenden Elements 7, die dem Zwischenraum 10 zugewandt ist, und auf den Kontaktflächenbereich 8 fließen und eine erhebliche Abnahme der von der Bremse 23 erzeugten Bremskraft bewirken.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Schmiermittel (Schmierfett) 4 oder das Grundöl, das über die linke Öldichtung 2 ausgetreten ist, den Ölstoppbereich 11 in dem Zwischenraum 10 erreicht, wird das Schmiermittel (Schmierfett) 4 oder Grundöl von dem Ölstoppbereich 11 blockiert und bildet im allgemeinen sphärische Massen an dem Ölstoppbereich 11 infolge der Oberflächenspannung.
Wenn sich diese sphärischen Massen des Schmiermittels (Schmierfetts) 4 oder Grundöls an dem Ölstoppbereich 11 sammeln, fallen sie aufgrund ihres Eigengewichts oder einer von dem rotierenden Element 7 erzeugten Fliehkraft in Form von Tröpfchen ab und fließen entlang einer Oberfläche des Abstützelements 9, die dem rotierenden Element 7 zugewandt ist.
Da das Schmiermittel (Schmierfett) 4 oder Grundöl, das über die linke Öldichtung 2 ausgetreten ist, auf diese Weise entlang der Oberfläche des Abstützelements 9 fließt, ohne sich über den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 zu verteilen, behält die Bremse 23 ihre normale Bremskraft.
Der Ölstoppbereich 11 des rotierenden Elements 7 wird in einem Brennvorgang mit einer ölabweisenden Substanz beschichtet oder behandelt, die ölabweisende Eigenschaften verleiht. Die ölabweisende Substanz kann aus der Gruppe von Materialien ausgewählt sein, die aus folgenden besteht: Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (oder Perfluoralkyoxy: PFA), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (oder fluoriertes Ethylenpropylen: FEP) und CF₃-Polymeren.
Die Öldichtungen 2 können Lippendichtungen oder Gleitringdichtungen sein. Alternativ kann das Lager 1a von dem Typ mit integrierten Dichtungen sein.
Die 3 und 4 sind Teilschnittansichten, die eine Abwandlung der rotierenden Maschine der ersten Ausführungsform zeigen, die eine modifizierte Form eines Ölstoppbereichs verwendet, der ein Problem beseitigen soll, das sich ergibt, wenn das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel spritzt und an der Oberfläche des Abstützelements 9 entlangfließt.
Bei dieser Abwandlung der ersten Ausführungsform sind eine Nut 12 und ein Schmiermittelauslaß 13 in dem Abstützelement 9 dem Zwischenraum 10 zugewandt ausgebildet, wie 3 zeigt. Wie 4 zeigt, wird das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel 4 von dem Ölstoppbereich 11 blockiert, als lockere Masse verspritzt und nach außen durch die Nut 12 und den Schmiermittelauslaß 13 abgeleitet.
5 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht einer anderen Abwandlung der rotierenden Maschine der ersten Ausführungsform, wobei zusätzlich zu der vorgenannten Nut 12 und dem Schmiermittelauslaß 13, die in dem Abstützelement 9 gebildet sind, ein weiterer Ölstoppbereich (ölabweisender Oberflächenbereich) 11 an dem Abstützelement 9 ausgebildet ist.
Diese Abwandlung der ersten Ausführungsform soll ebenfalls ein Problem beseitigen, das auftritt, wenn das Schmiermittel 4, das über die linke Öldichtung 2 ausgetreten ist, entlang der Oberfläche des Abstützelements 9 verspritzt wird und dort entlang fließt.
Wenn das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel 4 entlang der Oberfläche des Abstützelements 9 sowie der Oberfläche des rotierenden Elements 7 fließt und die Ölstoppbereiche 11 erreicht, wie in 5 zu sehen ist, wird das Schmiermittel 4 von den Ölstoppbereichen 11 blockiert, bis Massen des Schmiermittels 4 zu Kugeln einer bestimmten Größe an Grenzflächen zwischen der Oberfläche des rotierenden Elements 7 selbst und dem Ölstoppbereich 11 sowie zwischen der Oberfläche des Abstützelements 9 selbst und dem Ölstoppbereich 11 angewachsen sind.
Dann fallen und purzeln die sphärischen Massen des Schmiermittels 4 an der Oberfläche des Abstützelements 9 entlang. Diese Massen von Schmiermittel 4 fließen in die Nut 12 und werden schließlich durch den Schmiermittelauslaß 13 abgeleitet.
Da das ausgetretene Schmiermittel 4 durch das Vorsehen des genannten weiteren Ölstoppbereichs 11 an dem Abstützelement 9 rasch nach außen abgeleitet wird, ist es möglich, die Ausbildung von verdampften Massen des Schmiermittels 4 im Inneren des Zwischenraums 10 zu verhindern.
Bei der obigen Abwandlung der ersten Ausführungsform gemäß 5 sind zwar die Ölstoppbereiche 11 an den Oberflächen sowohl des rotierenden Elements 7 als auch des Abstützelements 9 gebildet; der Ölstoppbereich 11 an der Oberfläche des rotierenden Elements 7 wird aber nicht benötigt, wenn das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel 4 vollständig auf das Abstützelement 9 spritzt und nur entlang der Oberfläche des Abstützelements 9 fließt.
Zweite Ausführungsform
Die 6, 7 und 8 sind Teilschnittansichten, die eine rotierende Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei Elemente, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind oder diesen gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Gemäß 6 ist in dem Zwischenraum 10 ein verengter Bereich 14 gebildet. Der verengte Bereich 14, der als Ölstoppbereich dient, ist enger bzw. schmaler als der übrige Teil des Zwischenraums 10 ausgebildet. Ferner sind eine Nut 12 und ein Schmiermittelauslaß 13 gebildet, die mit dem verengten Bereich 14 verbunden sind, wie gezeigt ist.
Das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel 4 wird an dem verengten Teil 14 des Zwischenraums 10 aufgrund der Wirkung der Oberflächenspannung eingefangen, wie 7 zeigt, und wird durch die Nut 12 und den Schmiermittelauslaß 13 nach außen abgegeben. Somit fließt das ausgetretene Schmiermittel 4 nicht an dem Kontaktflächenbereich 8 ab, so daß die Bremse 23 trocken bleibt und ihre normale Bremskraft behält.
Bei der in den 6 und 7 gezeigten zweiten Ausführungsform hat der verengte Bereich 14 entlang seiner Länge eine feste lichte Weite, aber der verengte Bereich 14 kann verjüngt sein, so daß sich die lichte Weite in der Längsrichtung des Bereichs ändert, wie 8 zeigt. Diese Abwandlung der zweiten Ausführungsform ergibt die gleiche vorteilhafte Wirkung wie die zweite Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
In einem Fall, in dem das über die linke Öldichtung 2 austretende Leckschmiermittel 4 niedrige Viskosität hat oder in dem zu erwarten ist, daß das Schmiermittel 4 in großen Mengen austritt und sich in der Nut 12 sammelt, ist es notwendig, die lichte Weite des verengten Bereichs 14 kleiner zu machen.
Die 9A, 9B, 10A und 10B sind vergrößerte Teilschnittansichten, die eine rotierende Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei identische oder gleiche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In 9A bezeichnet H die vertikale Dimension (Höhe) einer Ablagerung des Schmiermittels 4, das sich unmittelbar über einer Mittelachse des verengten Bereichs 14 angesammelt hat, bis zur Oberseite der Ablagerung, h ist die lichte Weite des verengten Bereichs 14, γ bezeichnet den Wert der Oberflächenspannung des Schmiermittels 4, ρ ist die Dichte des Schmiermittels 4 und θ ist der Kontaktwinkel zwischen einer runden äußeren Oberfläche des Schmiermittels 4 und einer Umfangsoberfläche des in dem rotierenden Element 7 gebildeten verengten Bereichs 14.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Kontaktwinkel θ ein stumpfer Winkel, der erhalten ist durch Addition von 90° zu einem tatsächlichen Kontaktwinkel θ₀, der gebildet wird, wenn ein Tröpfchen des Schmiermittels 4 auf einer horizontalen Ebene plaziert wird. Unter Verwendung dieser Symbole ist die Höhe H der Ablagerung des Schmiermittels 4, die in dem Zwischenraum 10 zurückgehalten werden kann, durch die folgende Gleichung (1) gegeben: H = (2γ·cosθ)/(ρ·g·h) (1), wobei g die Gravitationsbeschleunigung ist. Es ist zu beachten, daß der Absolutwert der rechten Seite der Gleichung auch dann als Höhe H der Schmiermittelablagerung angesehen wird, wenn cosθ in Abhängigkeit von dem Wert von θ einen negativen Wert annimmt.
Gemäß der vorstehenden Gleichung (1) wird die lichte Weite h des verengten Bereichs mit (2γ·cosθ)/(ρ·g·H) ausgedrückt. Aus der Gleichung (1) ist zwar ersichtlich, daß die lichte Weite h verringert werden sollte, um die Höhe H des in dem Zwischenraum 10 abgelagerten Schmiermittels zu vergrößern, aber eine Verringerung der lichten Weite h des verengten Bereichs würde eine Verschlechterung der einfachen Montage sowie eine Kostensteigerung bedeuten.
Zur Überwindung dieses Problems sind bei einer Abwandlung der dritten Ausführungsform zusätzliche Ölstoppbereiche 11 an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren benachbarten Oberflächenbereichen in 9B gezeigt.
Durch das Vorsehen dieser Ölstoppbereiche 11, die aus einem ölabweisenden Überzug an den Oberflächen von Stahlplatten (dem rotierenden Element 8 und dem Abstützelement 9) gebildet sind, wird es möglich, den obigen Kontaktwinkel θ₀ zwischen der äußeren Oberfläche des Schmiermittels 4 und den Stahlplattenoberflächen um das Vierfache oder mehr gegenüber dem Fall zu vergrößern, in dem die Stahlplattenoberflächen den ölabweisenden Überzug nicht aufweisen.
Es ist somit möglich, die Höhe H der Schmiermittelablagerung, die in dem Zwischenraum 10 zurückgehalten werden kann, dadurch deutlich zu erhöhen, daß die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren benachbarten Oberflächenbereichen infolge einer Vergrößerung des Kontaktwinkels θ ohne Verminderung der lichten Weite h des verengten Bereichs 14 gebildet werden.
In einem Fall, in dem zu erwarten ist, daß die Menge an über die linke Öldichtung 2 austretendem Schmiermittel geringer ist, kann die lichte Weite h des verengten Bereichs 14 vergrößert werden. Dadurch wird es möglich, eine noch leichtere Montage (oder einen größeren Bereich einer zulässigen Abweichung von vorgegebenen Positionen von Komponenten) zu erreichen. Das macht es wiederum möglich, eine rotierende Maschine anzugeben, die hochzuverlässig und kostengünstig ist.
Die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 sind zwar nicht nur an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren angrenzenden Oberflächenbereichen, sondern auch an anderen Flächen in der Konstruktion von 9B ausgebildet, aber die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 können auch nur an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren angrenzenden Oberflächenbereichen gebildet sein, wenn zu erwarten ist, daß die Menge des Leckschmiermittels geringer ist.
Außerdem dient das Vorsehen der erwähnten zusätzlichen Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 an dem verengten Bereich 14 dazu, den Durchgang des Leckschmiermittels 4 durch den verengten Bereich 14 zu hemmen, wenn das rotierende Element 7 in bezug auf das Abstützelement 9 während der Montage in einer Axialrichtung verlagert wird, was zu einer Fehlausfluchtung von axialen Endoberflächen des verengten Bereichs 14 führt.
Wenn das rotierende Element 7 und das Abstützelement 9 in bezug zueinander fehlausgefluchtet sind, wie beispielsweise 10A zeigt, wird das Leckschmiermittel 4 an einem stromabwärtigen Ende des verengten Bereichs 14 blockiert und daran gehindert, weiter abwärts durch den Zwischenraum 10 zu fließen.
Die erwähnten Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 können zwar auf den gesamten Oberflächenbereichen des verengten Bereichs 14 und seinen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Endoberflächenbereichen gebildet sein, wie 10A zeigt; es wird aber bevorzugt, die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 nur an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und seinem stromabwärtigen Endoberflächenbereich und nicht an seinem stromaufwärtigen Endoberflächenbereich auszubilden, wie in 10B zu sehen ist.
Denn es kann für das Leckschmiermittel 4 schwierig werden, in den verengten Bereich 14 einzutreten, und zwar infolge eines großen Unterschieds der Oberflächenspannungen an einem Grenzbereich zwischen den ölabweisenden und den nicht-ölabweisenden Oberflächenbereichen, wenn der Ölstoppbereich 11 an dem stromaufwärtigen Endoberflächenbereich des verengten Bereichs 14 ausgebildet ist.
Auch wenn das Schmiermittel 4 über die linke Öldichtung 2 in großer Menge in den Zwischenraum 10 austritt, wird das Leckschmiermittel 4 an dem verengten Bereich 14 blockiert und daran gehindert, auf den Kontaktflächenbereich 8 zu fließen, mit dem die Bremsbacke (nicht gezeigt) der Bremse 23 in Kontakt gelangt, und zwar aufgrund des Vorsehens der Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren angrenzenden Oberflächenbereichen, wie oben beschrieben wurde. Dies ermöglicht die Angabe einer rotierenden Maschine mit hoher Zuverlässigkeit, die fähig ist, die normale Bremskraft aufrechtzuerhalten.
Wenn Staub oder Schmutz in den verengten Bereich 14 eindringt, kann das Schmiermittel 4 durch Kapillarwirkung entlang dem Staub oder Schmutz fließen. Wenn die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 an den Umfangsoberflächen des verengten Bereichs 14 und ihren angrenzenden Oberflächenbereichen ausgebildet sind, wie oben angegeben, breitet sich das Leckschmiermittel 4 nicht entlang dem Staub oder Schmutz aus, sondern wird unter Bildung sphärischer Massen blockiert, weil die Ölstoppbereiche 11 eine ölabweisende Wirkung haben, die größer als die Wirkung des aufgrund von Kapillarkräften entlang dem Staub oder Schmutz sich ausbreitenden Schmiermittels ist.
Insgesamt breitet sich das Leckschmiermittel 4 nicht auf dem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 aus, mit dem die Bremsbacke (nicht gezeigt) der Bremse 23 in Kontakt gelangt, so daß die dritte Ausführungsform die Angabe einer rotierenden Maschine möglich macht, die hochzuverlässig ist und die normale Bremskraft aufrechterhalten kann.
Vierte Ausführungsform
Die 11, 12A und 12B sind Schnittansichten einer rotierenden Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei identische oder ähnliche Elemente wie in den vorhergehenden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei den oben beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsformen ist der verengte Bereich zwischen den einander zugewandten Oberflächen des rotierenden Elements 7 und des Abstützelements 9 ausgebildet; in bestimmten Fällen sind jedoch das rotierende Element 7 und das Abstützelement 9 aus Metallgußteilen hergestellt, und die Oberflächenrauhigkeit dieser Metallgußteile kann zu einer Abnahme des Schmiermittel-Blockiereffekts des verengten Bereichs 14 führen.
Bei der rotierenden Maschine gemäß der vierten Ausführungsform sind an jedem von dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 ringförmige Elemente 15 angebracht, die zwischen äußeren und inneren Umfangsoberflächen der beiden ringförmigen Elemente 15 einen verengten Bereich 14 bilden, wie 11 zeigt.
Die ringförmigen Elemente 15 sind als Einzelelemente hergestellt und in die rotierende Maschine eingebaut. Die ringförmigen Elemente 15 haben eine minimale Oberflächenrauhigkeit, das sie mit hohem Präzisionsgrad bearbeitet sind. Diese Konstruktion ermöglicht das Erreichen einer hohen Abdichtwirkung und einer Verminderung der Gesamtkosten für Bearbeitung und Montage.
Um das Abdichtverhalten oder das Schmiermitteleinfangverhalten des verengten Bereichs 14 weiter zu verbessern, können an den ringförmigen Elementen 15 Ölstoppbereiche (ölabweisende Oberflächenbereiche) 11 ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform ausgebildet sein, wie die 12A und 12B zeigen.
Wenn die beiden ringförmigen Elemente 15 an dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 entsprechend 12B angebracht sind, ermöglichen die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11, die an den ringförmigen Elementen 15 gebildet sind, ein verstärktes Schmiermitteleinfangverhalten infolge der Vergrößerung des Kontaktwinkels θ zwischen der äußeren Oberfläche des Schmiermittels 4 und jeder Umfangsoberfläche des verengten Bereichs 14.
Infolgedessen wird das Schmiermittel 4 an dem verengten Bereich 14 blockiert und daran gehindert, auf den Kontaktflächenbereich 8 zu fließen, mit dem die Bremsbacke (nicht gezeigt) der Bremse 23 in Kontakt gelangt, und zwar auch dann, wenn große Mengen Schmiermittel 4 in den Zwischenraum 10 ausgetreten sind. Somit ermöglicht die vierte Ausführungsform die Bereitstellung einer rotierenden Maschine hoher Zuverlässigkeit, die die normale Bremskraft aufrechterhalten kann.
Die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 sind zwar nur an den einander zugewandten Oberflächen des verengten Bereichs 14 (der ringförmigen Elemente 15) und seinem (ihrem) stromabwärtigen Endoberflächenbereich und nicht an seinem (ihrem) stromaufwärtigen Endoberflächenbereich gebildet, wie 12B zeigt, aber die Ölstoppbereiche (ölabweisenden Oberflächenbereiche) 11 können an den gesamten äußeren Oberflächenbereichen des verengten Bereichs 14 (der ringförmigen Elemente 15) und seinen (ihren) stromaufwärtigen und stromabwärtigen Endoberflächenbereichen gebildet sein.
Zur Ausbildung eines ölabweisenden Oberflächenbereichs mit starker Haftung an einem Grundmetall kann es erforderlich sein, jeden Bereich, an dem der ölabweisende Oberflächenbereich gebildet werden soll, zu galvanisieren. Normalerweise führt das Plattierverfahren zu erhöhten Bearbeitungs- und Montagekosten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch, die die ringförmigen Elemente 15 verwendet, kann eine starke Haftung der ölabweisenden Oberflächenbereiche 11 an dem Grundmetall dadurch erreicht werden, daß erforderlichenfalls nur die ringförmigen Elemente 15 mit geringem Kostenaufwand galvanisiert werden.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform können die ringförmigen Elemente 15 aus einem ölabweisenden Material, wie etwa PTFE, geformt sein, so daß ein Verfahren zum Ausbilden der ölabweisenden Oberflächenbereiche 11 an den ringförmigen Elementen 15 überflüssig ist.
Wenn das rotierende Element 7 ein Metallgußteil ist, hätte ein bearbeiteter Kontaktflächenbereich des rotierenden Elements 7, an dem die Öldichtung 2 anliegt, eine erhebliche Oberflächenrauhigkeit und daher geringe Bearbeitungsgenauigkeit, und somit ist die Lebensdauer der an diesem Kontaktflächenbereich des rotierenden Elements 7 angebrachten Öldichtung 2 eher kurz, was schließlich zum Austritt des Schmiermittels 4 führt.
Bei einer anderen Abwandlung der Ausführungsform ist eine ringförmige Auflage 22, die als Einzelelement mit einer bearbeiteten Oberfläche gebildet ist, an dem Kontaktflächenbereich des rotierenden Elements 7 angebracht, wie 12B zeigt, so daß die linke Öldichtung 2 in gleichmäßigem Gleitkontakt mit der ringförmigen Auflage 22 gehalten wird. Diese Anordnung trägt dazu bei, die Gebrauchsdauer der linken Öldichtung 2 zu verlängern.
Fünfte Ausführungsform
Die 13 und 14 sind Schnittansichten, die eine rotierende Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei identische oder ähnliche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Je nach der Umgebung und den Betriebsbedingungen der rotierenden Maschine kann die Viskosität des Schmiermittels 4 infolge eines Temperaturanstiegs so stark abnehmen, daß das Schmiermittel 4 sehr leicht austritt. Wenn die rotierende Maschine beispielsweise bei hohen Umgebungstemperaturen betrieben wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß das Schmiermittel 4 in großer Menge austritt.
Bei der fünften Ausführungsform ist in der Oberfläche des rotierenden Elements 7, die dem Zwischenraum 10 zwischen dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 zugewandt ist, ein gefurchter Bereich 16 gebildet, wie 13 zeigt. Dieser gefurchte Bereich 16 besteht aus Nuten und Stegen und dient als Ölstoppbereich.
Der gefurchte Bereich 16 ist im Querschnitt beispielsweise sägezahnförmig, wie 14 zeigt. Bei dieser Ausbildung des gefurchten Bereichs 16 sammelt sich das über die linke Öldichtung 2 ausgetretene Schmiermittel 4 an den Stegen des gefurchten Bereichs 16 und fällt als Tröpfchen auf die Oberfläche des Abstützelements 9. Das Schmiermittel 4, das auf das Abstützelement 9 gefallen ist, wird durch die Nut 12 und den Schmiermittelauslaß 13 nach außen abgeleitet.
Bei dieser Ausführungsform wird das Schmiermittel 4 an dem gefurchten Bereich 16 blockiert, der in dem Zwischenraum 10 liegt, und wird daran gehindert, auf den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 zu fließen, und zwar auch dann, wenn das Schmiermittel 4 infolge einer Abnahme seiner Viskosität durch einen Temperaturanstieg der rotierenden Maschine in den Zwischenraum 10 gelangt. Somit ermöglicht es die fünfte Ausführungsform auch, eine rotierende Maschine mit hoher Zuverlässigkeit anzugeben, die imstande ist, ihre normale Bremskraft aufrechtzuerhalten.
Sechste Ausführungsform
Die 15A und 15B sind vergrößerte Teilschnittansichten einer rotierenden Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung bzw. einer Abwandlung davon, wobei identische oder gleichartige Elemente wie in den vorherigen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Gemäß den 15A und 15B ist bei dieser Ausführungsform in der Oberfläche des rotierenden Elements 7, die dem Zwischenraum 10 zwischen dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 zugewandt ist, ein sägezahnförmiger gefurchter Bereich 16 gebildet.
Bei einer Form des Ausführungsbeispiels ist ein aneinanderhängender Ölstoppbereich (ölabweisender Oberflächenbereich) 11 so ausgebildet, daß er die gesamten Oberflächenbereiche der Nuten und Stege des sägezahnförmigen gefurchten Bereichs 16 bedeckt, wie 15A zeigt. Der so gebildete Ölstoppbereich (ölabweisende Oberflächenbereich) 11 dient dazu, den Schmiermittelabtrenneffekt des gefurchten Bereichs 16 zu verstärken.
Bei der obigen Konstruktion gemäß 15A bedeckt der Ölstoppbereich 11 die gesamten Oberflächenbereiche des gefurchten Bereichs 16; 15B zeigt als alternative Ausführungsform die Ausbildung von separaten Ölstoppbereichen (ölabweisenden Oberflächenbereichen) 11 derart, daß sie nur stromabwärtige Flächen der Stege des sägezahnförmigen gefurchten Bereichs 16 bedecken.
Diese Konstruktion der alternativen Form des Ausführungsbeispiels erzeugt eine grössere Differenz der Oberflächenspannung an Grenzflächen zwischen den ölabweisenden und den nicht-ölabweisenden Oberflächenbereichen des gefurchten Bereichs 16. Das führt zu einer weiteren Verstärkung des Schmiermittelabtrenneffekts des gefurchten Bereichs 16 gegenüber der Konstruktion von 15A.
Siebte Ausführungsform
16 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung, wobei identische oder gleichartige Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die rotierende Maschine dieser Ausführungsform weist eine Kombination aus einem verengten Bereich 14 wie dem in 11 gezeigten und einem gefurchten Bereich 16 wie dem in 14 gezeigten auf, und beide sind in dem Zwischenraum zwischen dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 ausgebildet, wie 16 zeigt.
In Kombination mit dem verengten Bereich 14 der vierten Ausführungsform trennt der gefurchte Bereich 16 einen Fluß des Schmiermittels 4 entlang dem Zwischenraum 10 effektiv ab, wenn das Schmiermittel 4 in großer Menge austritt.
Wenn das durch den gefurchten Bereich 16 gehemmte Schmiermittel 4 sich in der Nut 12 in dem Abstützelement 9 ansammelt, wird das Schmiermittel 4 von dem verengten Bereich 14 blockiert, der mit den ölabweisenden ringförmigen Elementen 15 ausgekleidet ist, und wird durch den Schmiermittelauslaß 13 nach draußen abgegeben. Somit dient die vorgenannte Konstruktion der siebten Ausführungsform ebenfalls dazu zu verhindern, daß das ausgetretene Schmiermittel 4 auf den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 fließt.
Achte Ausführungsform
17 ist eine Teilschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung, in der identische oder gleichartige Elemente wie in den vorhergehenden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Wenn das in den Innenraum 3 des Lagers 1a eingefüllte Schmiermittel 4 beispielsweise Schmierfett ist, kann eine Grundölkomponente von dem Schmiermittel 4 abgetrennt werden und verdampfen, wenn die rotierende Maschine über einen längeren Zeitraum in Gebrauch war. Wenn diese Situation eintritt, kann ein Nebel oder feine Tröpfchen von verdampftem Grundöl durch den Zwischenraum 10 zwischen dem rotierenden Element 7 und dem Abstützelement 9 gelangen und schließlich an dem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 haften, was zu einem erheblichen Verlust der Bremskraft der Bremse 23 führt.
Bei der achten Ausführungsform der Erfindung ist ein ölabsorbierendes Element 17 aus einem porösen Material in der Mitte des Zwischenraums 10 angeordnet, wie 17 zeigt. Das ölabsorbierende Element 17, das an dem Abstützelement 9 mit einer metallischen Halterung 18 befestigt ist, um ein leichtes Auswechseln zu ermöglichen, ist derart angeordnet, daß es mit dem rotierenden Element 7 in Kontakt gehalten ist, wie die Figur zeigt.
Die metallische Halterung 18 hat einen ringförmigen Bereich, der konzentrisch um die Welle 1 herum positioniert ist. Das ölabsorbierende Element 17 und dieser ringförmige Bereich sind gemeinsam wirksam, den Durchtritt des Nebels des Schmiermittels 4 auf den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 zu hemmen.
Wenn das Schmiermittel 4 über die linke Öldichtung 2 in großer Menge austritt, können die Schmiermitteltröpfchen das ölabsorbierende Element 17 durchdringen und weiter zur Abstromseite fließen. Um diese Situation zu verhindern, sind in dem Abstützelement 9 eine Nut 19 und ein Schmiermittelauslaß 20 gebildet, die mit einem porösen Material ausgekleidet oder gefüllt sind, so daß das Schmiermittel 4, das das ölabsorbierende Element 17 durchdrungen hat, durch die Nut 19 und den Schmiermittelauslaß 20 nach draußen abgeführt wird.
Beispiele des porösen Materials, das als ölabsorbierendes Element 17 verwendet werden kann, sind Materialien, wie Sintermetall, Keramik und poröser Kunststoff, und Fasermaterial, wie etwa Filz.
Durch das Vorsehen des ölabsorbierenden Elements 17 ist es bei dieser Ausführungsform möglich zu verhindern, daß die feinsten Tröpfchen des Schmiermittels 4 an dem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 haften. Daher ermöglicht auch die achte Ausführungsform die Bereitstellung einer rotierenden Maschine hoher Zuverlässigkeit, die fähig ist, die normale Bremskraft beizubehalten.
Da sich ferner das ölabsorbierende Element 17 in Kontakt mit dem rotierenden Element 7 befindet, ist es möglich, den Durchtritt von Staub und Schmutz durch den Zwischenraum 10 nach unten zu dem Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 zu verhindern.
Das Vorhandensein der Nut 19 und des Schmiermittelauslasses 20 dient ferner dazu, das ausgetretene Schmiermittel 4 nach draußen abzuleiten, ohne daß es auf den Kontaktflächenbereich 8 des rotierenden Elements 7 fließen kann, und zwar auch dann, wenn das Schmiermittel 4 in großer Menge austritt und seine feinen Tröpfchen das ölabsorbierende Element 17 durchdringen und weiter abwärts fließen.
Neunte Ausführungsform
Die 18, 19A und 19B sind vergrößerte Teilschnittansichten einer rotierenden Maschine gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung sowie von Abwandlungen davon, wobei identische oder gleichartige Elemente wie in den vorherigen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Wenn sich ein Nebel oder feine Tröpfchen des Schmiermittels 4 bilden, können diese an der Oberfläche des rotierenden Elements 7 oder des Abstützelements 9 haften und entlang der Oberfläche in Form eines Fluids fließen.
Bei dieser Ausführungsform ist ein gefurchter Bereich 21 aus einem porösen Material, in der Nähe eines Bereichs gebildet, in dem das rotierende Element 7 mit dem ölabsorbierenden Element 17 in Kontakt gelangt, wie die 18, 19A und 19B zeigen. Dieser gefurchte Bereich 21 dient dazu, die Menge an Schmiermittel 4, die in flüssiger Form das ölabsorbierende Element 17 durchdringt, zu verringern.
Wenn der Nebel bzw. die feinen Tröpfchen des Schmiermittels 4 von dem gefurchten Bereich 21 blockiert werden, sammeln sie sich zu einer Masse des Schmiermittels 4 an. Das Schmiermittel 4, das sich an dem gefurchten Bereich 21 gesammelt hat, fällt entlang der Oberfläche des Abstützelements 9 in Form größerer Tröpfchen und fließt durch einen schmalen Spalt in der Metallhalterung 18 des ölabsorbierenden Elements 17 in die Nut 19.
Alternativ können die fallenden Tröpfchen des Schmiermittels 4 durch den schmalen Spalt in der Metallhalterung 18 in das ölabsorbierende Element 17 eindringen und in die Nut 19 fließen. Dann wird das Schmiermittel 4, das durch die Nut 19 nach unten fließt, schließlich durch den Schmiermittelauslaß 20 nach draußen abgeleitet.
Ferner kann ein ölabweisender Oberflächenbereich ausgebildet sein, der einen Ölstoppbereich 11 bildet und die gesamten Oberflächenbereiche an beiden Seiten des gefurchten Bereichs 21 bedeckt, wie 19A zeigt, oder nur einen einzigen Oberflächenbereich an einer Seite des gefurchten Bereichs 21 bedeckt, wie 19B zeigt. Das Vorsehen dieses Ölstoppbereichs 11 dient dazu, den Tröpfchennebel des ausgetretenen Schmiermittels 4 wirksamer zu blockieren.

Claims

Rotierende Maschine, die folgendes aufweist: – eine Welle (1), die eine Mittelachse hat; – ein rotierendes Element (7), das auf der Welle (1) derart angebracht ist, dass sich das rotierende Element (7) um die Mittelachse der Welle (1) drehen kann, wobei zwischen der Welle (1) und dem rotierenden Element (7) ein Lager (1a) angebracht ist; und – eine Bremse (23), die mit einem Kontaktflächenbereich (8) in Gleitkontakt gelangt, der an einem Teil der Oberfläche des rotierenden Elements (7) gebildet ist, um die Rotation des rotierenden Elements (7) anzuhalten; gekennzeichnet durch – Öldichtungen (2), welche an axialen Enden des Lagers (1a) zum Abdichten des Lagers (1a) angebracht und dazu ausgelegt sind, ein Lecken von Schmiermittel (4) aus dem Inneren des Lagers (1a) durch ein axiales Ende davon auf eine Oberfläche des rotierenden Elements (7) zu verhindern; – ein Abstützelement (9), welches an der Welle (1) dem rotierenden Element (7) zugewandt fest angebracht ist, so daß zwischen dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) ein Zwischenraum (10) gebildet wird, wobei der Zwischenraum (10) als Fluidbahn dient, die das axiale Ende des Lagers (1a) mit dem Kontaktflächenbereich (8) der Bremse (23) verbindet und durch die das über die Öldichtung (2) ausgetretene Schmiermittel (4) fließen kann; und – einen Ölstopper, der in einer Position in dem Zwischenraum (10) zwischen der Öldichtung (2) und dem Kontaktflächenbereich (8) gebildet ist, um das Fließen des ausgetretenen Schmiermittels zu hemmen.
Rotierende Maschine nach Anspruch 1, wobei der Ölstopper einen ölabweisenden Oberflächenbereich (11) aufweist, der fähig ist, das Schmiermittel (4) abzuweisen, und der zumindest an einem von dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) ausgebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ölstopper einen verengten Bereich (14) aufweist, der in dem Zwischenraum (10) zwischen dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) gebildet ist, wobei der verengte Bereich (14) eine kleinere lichte Weite als der übrige Teil des Zwischenraums (10) hat.
Rotierende Maschine nach Anspruch 3, wobei die lichte Weite des verengten Bereichs kleiner als ein Wert ausgebildet ist, der gegeben ist durch (2γ·cosθ)/(ρ·g·H), wobei H die Höhe einer Ablagerung des Schmiermittels ist, das über die Öldichtung ausgetreten ist und sich in dem Zwischenraum (10) zwischen dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) angesammelt hat, γ der Wert der Oberflächenspannung des Schmiermittels ist, θ der Kontaktwinkel zwischen einer äußeren Oberfläche des Schmiermittels und einer Oberfläche des verengten Bereichs (14) ist, ρ die Dichte des Schmiermittels ist und g die Gravitationsbeschleunigung ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein ölabweisender Oberflächenbereich (11), der fähig ist, das Schmiermittel abzuweisen, an einer Oberfläche des verengten Bereichs (14) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 5, wobei der ölabweisende Oberflächenbereich (11) eine Umfangsoberfläche des verengten Bereichs (11) und zumindest einen Teil einer stromabwärtigen Endoberfläche des verengten Bereichs (14) bedeckt, ohne irgendeinen Teil einer stromaufwärtigen Endoberfläche des verengten Bereichs (14) zu bedecken.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die lichte Weite des verengten Bereichs (14) entlang seiner Länge unverändert ist.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der verengte Bereich (14) verjüngt ist, so dass die lichte Weite des verengten Bereichs entlang seiner Länge variiert.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der verengte Bereich (14) gebildet ist von einer Oberfläche eines ringförmigen Elements (15), das an dem rotierenden Element (7) angebracht ist, und einer Oberfläche eines weiteren ringförmigen Elements (15), das in dem Abstützelement (9) angebracht ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 9, wobei ein ölabweisender Oberflächenbereich (11), der fähig ist, das Schmiermittel abzuweisen, an der Oberfläche von mindestens einem der ringförmigen Elemente (15) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Ölstopper einen gefurchten Bereich (16) aufweist, der in dem Zwischenraum (10) zwischen dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 11, wobei der gefurchte Bereich (16) in dem rotierenden Element (7) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein ölabweisender Oberflächenbereich (11), der fähig ist, das Schmiermittel abzuweisen, an dem gefurchten Bereich (16) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Ölstopper ein ölabsorbierendes Element (17) aufweist, das aus einem porösen Material besteht und in dem Zwischenraum (10) zwischen dem rotierenden Element (7) und dem Abstützelement (9) angeordnet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 14, wobei ein gefurchter Bereich (16) in einem Bereich der Oberfläche des rotierenden Elements (7) in der Nähe des ölabsorbierenden Elements (17) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 15, wobei ein ölabweisender Oberflächenbereich (11) an dem gefurchten Bereich (16) gebildet ist.
Rotierende Maschine nach Anspruch 15 oder 16, wobei das ölabsorbierende Element (17) in Kontakt mit dem rotierenden Element (7) ohne wesentlichen Zwischenraum zwischen beiden gehalten wird.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Ölstopper eine Kombination aus einer Nut (12) für das Ansammeln des Leckschmiermittels und einem Schmiermittelauslaß (13) aufweist, durch den das angesammelte Schmiermittel nach draußen abgeleitet wird.
Rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner gekennzeichnet durch einen Ring (22), der als diskretes Element mit einer bearbeiteten Oberfläche ausgebildet ist, wobei der Ring (22) in einem Oberflächenbereich des rotierenden Elements (7) angebracht ist, in dem die Öldichtung (2) in Kontakt mit dem rotierenden Element (7) gehalten wird.