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Die Erfindung betrifft ein Sensoranordnung zur Detektion einer Flüssigkeit und Anlagenkomponente mit einer Sensoranordnung.
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Es ist allgemein bekannt, dass Licht von Fasern teilweise transmittiert, teilweise absorbiert und teilweise reflektiert wird, insbesondere auch abhängig vom Winkel zur Normalen desjenigen Oberflächenabschnitts, an welchem der jeweilige Lichtstrahl auf die Faseroberfläche trifft.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine die Sicherheit in einer Anlage weiterzubilden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Sensoranordnung zur Detektion einer Flüssigkeit nach den in Anspruch 1 und bei der Anlagenkomponente mit einer Sensoranordnung nach den in Anspruch 9 oder 14 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Sensoranordnung zur Detektion einer Flüssigkeit sind, dass mittels eines ersten Lichtleiters einem Faserkörper Licht zuleitbar ist,
wobei mittels eines zweiten Lichtleiters ein Anteil von vom Faserkörper rückgestreutem Licht einem Licht-Detektor zugeleitet wird.
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Unter Licht wird bei der Erfindung nicht nur sichtbares Licht sondern auch Infrarot, Ultraviolett oder elektromagnetische Strahlung anderer Wellenlänge verstanden. Vorzugsweise ist der Lichtleiter dann ein entsprechender Leiter für elektromagnetische Wellen, wie Hohlleiter oder dergleichen, und der Faserkörper ist aus Partikeln aufgebaut, die eine Rückstreuung der jeweils verwendeten elektromagnetischen Strahlung bewirken, wobei der zugehörige Brechungsindex der zu detektierenden Flüssigkeit vorzugsweise im Wesentlichen demjenigen des Fasermaterials gleicht.
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Von Vorteil ist bei der Erfindung, dass das Eindringen von Flüssigkeit in den Faserkörper die optische Eigenschaft des Faserkörpers ändert. Insbesondere wird der Anteil des in den zweiten Lichtleiter rückgestreuten Lichts verändert. Somit ist das Auftreten von in den Faserkörper eindringender Flüssigkeit erkennbar. Die Verwendung von Lichtleitern hat außerdem zum Vorteil, dass elektrische, magnetische oder Funk-Störquellen keinen Einfluss auf die Bestimmung der Wert der optischen physikalischen Größen haben. Insbesondere ist der Einsatz der Lichtleiter im Motorinnenraumbereich vorteilhaft.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Licht-Detektor mit einer Auswerteeinheit elektrisch verbunden, die bei einer einen Mindeständerungswert überschreitenden Veränderung des Wertes einer vom Licht-Detektor bestimmten optischen Größe, wie Licht-Intensität, Farbe, spektrale Intensitätsverteilung oder dergleichen, eine Warnung anzeigt, weitermeldet und/oder eine sicherheitsgerichtete Aktion auslöst. Von Vorteil ist dabei, dass als Aktion nicht nur ein Abschalten oder Betreiben des Antriebs in einem Sicherheitszustand erfolgen darf, sondern auch ein weiterer zuvor nicht aktiver Wellendichtring zuschaltbar, also aktivierbar ist. Somit ist bei Versagen eines ersten Wellendichtrings ein zuvor inaktiver Wellendichtring zuschaltbar und die Dichtheit wieder herstellbar, bis eine Reparatur erfolgt. Das zuschalten erfolgt vorzugsweise mit einem Formgedächtnismetall, das elektrisch bestromt und somit erhitzt wird, wodurch es die bei dieser Temperatur eingeprägte Form erhält. Das Metall ist beispielsweise der Stützring und/oder ein Federelement des Wellendichtrings.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit ein Öl oder Wasser. Von Vorteil ist dabei, dass Leckage-Öl oder Leckage-Wasser oder auch Schwitzwasser, welches durch Temperaturhübe erzeugt wird, detektierbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Faserkörper Fasermaterial, insbesondere zumindest teilweise von Luft umgebenes Fasermaterial, auf, das
- – entweder lipophil und/oder hydrophob, insbesondere zur Detektion von Öl
- – oder hydrophil und/oder lipophob, insbesondere zur Detektion von Wasser,
ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Faserkörper die Flüssigkeit sozusagen aufsaugt, also in sich hineinleitet. Durch Adhäsion wird dann die Flüssigkeit gehalten und das optische Verhalten entsprechend verändert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und der zweite Lichtleiter in einem gemeinsamen Kabel und/oder in einer gemeinsamen Schutzhülle angeordnet und/oder geführt,
insbesondere wobei die Auswerteeinheit, eine Lichtquelle und/oder der Licht-Detektor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfacher Aufbau ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht der Brechungsindex der zu detektierenden Flüssigkeit dem Brechungsindex des Fasermaterials oder unterscheidet sich nur unwesentlich. Von Vorteil ist dabei, dass im Normal-Betrieb der rückgestreute Anteil dieselbe Spektralverteilung aufweist wie das eingestrahlte Licht. Wenn aber die Flüssigkeit aufgesaugt ist, verändert sich die Farbe und die Helligkeit, also Gesamt-Intensität. Durch die beim Aufsaugen der Flüssigkeit veränderte Spektralverteilung beziehungsweise Gesamt-Intensität ist ein einfaches Bestimmen des Auftretens von Flüssigkeit im Faserkörper ausführbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Fasermaterial und die Flüssigkeit für das Licht transparent oder zumindest im Wesentlichen transparent. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfach Detektion ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Faserkörper aus vorzugsweise ungeordnet angeordneten Fasern und/oder Partikeln zusammengesetzt, insbesondere wobei die Fasern und/oder Partikeln aus Fasermaterial sind. Von Vorteil ist dabei, dass das Volumen des Faserkörpers Fasermaterial und Luft enthält.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels des Licht-Detektors die Intensität, die Farbe oder eine spektrale Intensitätsverteilung, also ein von der Frequenz des Lichts abhängige Intensitätsverteilung, detektierbar. Von Vorteil ist dabei, dass je nach verwendeter Flüssigkeit eine entsprechende Größe detektierbar ist und von dem jeweils bestimmten Wert abhängig eine Aktion ausführbar ist.
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Wichtige Merkmale bei dem Anlagenkomponente mit einer Sensoranordnung sind, dass der Faserkörper in einem axialen Bereich eines Wellenabschnitts angeordnet ist, der als Schleuderkante oder Schleuderbereich oder Tropfkante ausgeführt ist und/oder dass der Faserkörper der Sensoranordnung in einem Raumbereich angeordnet ist, dem Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Leckage-Öl, zugeleitet wird, insbesondere automatisch, also unter Gravitationseinfluss.
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Von Vorteil ist dabei, dass das in den Faserkörper eindringende Wasser oder Öl detektierbar ist und somit eine Leckage erkennbar ist oder dass durch temperaturhubbedingten Luftaustausch erzeugtes Tauwasser erkennbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wellenabschnitt der Abschnitt einer Welle eines Motors, von welchem ein Getriebe antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein vom Getriebe her in den Motorinnenraum eindringendes Öl detektierbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Wellenabschnitt einen größeren Außendurchmesser auf als die an ihn angrenzenden Wellenabschnitte. Von Vorteil ist dabei, dass ein Schleuderabschnitt und/oder eine Schleuderkante einfach herstellbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung dichtet ein Wellendichtring die zum Wellenabschnitt gehörende Welle gegen ein Lagerflanschteil des Getriebes ab. Von Vorteil ist dabei, dass bei Versagen des Wellendichtrings die eindringende Flüssigkeit detektierbar ist.
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Wichtige Merkmale bei der Anlagenkomponente, wie Antrieb, Elektromotor, Adapter, Maschinenkomponente, Umrichter, Steuerung, Elektrogerät, nach Anspruch 9 sind, dass die Anlagenkomponente eine Sensoranordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei der Faserkörper der Sensoranordnung ein erster Faserkörper ist,
wobei ein zweiter Faserkörper in einem axialen Bereich eines Wellenabschnitts einer über zumindest ein Lager, insbesondere im Gehäuse der Anlagenkomponente, gelagerten Welle angeordnet ist,
wobei der zweite Faserkörper das Lager berührt, insbesondere zumindest axial einseitig, abdichtet, insbesondere dessen Lagerinnenring und dessen Lageraußenring, berührt,
wobei der zweite Faserkörper radial weiter innen als der erste Faserkörper angeordnet ist,
wobei der vom ersten Faserkörper überdeckte Axialbereich zumindest teilweise mit dem vom zweiten Faserkörper überdeckten Axialbereich überlappt,
insbesondere wobei der erste und zweite Faserkörper mit der Welle drehfest verbunden sind,
insbesondere wobei der Lageraußenring im Gehäuse drehfest, insbesondere kraftschlüssig verbunden, verbunden ist,
insbesondere wobei der Lagerinnenring mit der Welle drehfest verbunden ist,
insbesondere wobei das Lager ein Wälzlager ist. Von Vorteil ist dabei, dass aus dem Lager austretendes Öl zunächst im zweiten Faserkörper angesammelt wird und erst bei Überschreiten einer Mindestmenge eine Detektion von Leckageöl stattfindet. Somit sind bei Herstellung des Lagers kleine Schmierölmengen im Lager vorsehbar, die auch wenn sie im Betrieb dann austreten in den zweiten Faserkörper noch nicht zu einer Warnmeldung oder Aktion führen, da erst eine Mindestmenge überschritten werden muss. Das Speichervolumen des zweiten Faserkörpers ist auf diese herstellungsbedingte Schmierölmenge abgestimmt. Tritt jedoch Schmieröl von außen über das Lager in die Anlagenkomponente ein, beispielsweise von einem Leckage aufweisenden Getriebe, dann wird eine Detektion schnell und einfach ausgeführt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist zumindest ein Abschnitt des zweiten Faserkörpers einen in axialer Richtung, insbesondere in Richtung der Wellenachse vom Lager weg, zunehmenden Außendurchmesser auf, wobei der Überlappungsbereich den Bereich des größten Außendurchmessers des zweiten Faserkörpers enthält. Von Vorteil ist dabei, dass abgeschleudertes Schmieröl auffangbar ist vom ersten Faserkörper.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Faserkörper auf einem Aufnahmering, insbesondere aus Kunststoff, angeordnet und/oder mit diesem verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass ein kostengünstiges Aufnahmeteil verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Faserkörper vom zweiten Faserkörper beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass erst bei einer Erreichen einer Mindestmenge im zweiten Faserkörper ein Abschleudern stattfindet. Somit ist die vom Lager üblicherweise austretende Menge aufnehmbar im zweiten Faserkörper ohne, dass ein Abschleudern oder Weiterleiten an den ersten Faserkörper stattfindet. Jedoch findet ein Abschleudern oder Weiterleiten an den ersten Faserkörper statt, wenn weiterer Schmierstoff hinzukommt, insbesondere von außen durch das Lager hindurch zum zweiten Faserkörper gelangt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Faserkörper, insbesondere Indikatorpapier, derart gestaltet, dass bei Aufnahme einer Mindestmenge an Flüssigkeit die Werte zumindest einer seiner optischen Größen sich ändert,
und/oder der zweite Faserkörper ist ein aus Filz gefertigtes Teil. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Fertigung erreichbar ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Sensors 20 gezeigt.
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In der 2 ist als Anwendungsbeispiel ein Querschnitt durch einen Teilbereich eines Elektromotors gezeigt.
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In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt.
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In der 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt zur 3 gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Sensor 20 eine als Kabelmantel eingesetzte Schutzhülle (2, 22) auf, welche mindestens zwei Lichtleiter (3, 4) umgibt. Die Lichtleiter (3, 4) sind vorzugsweise als Glasfaser ausgeführt.
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Das so gebildete Kabel mündet an seinem ersten Ende in einem Faserkörper 1.
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An seinem anderen Ende ist ein erster der Lichtleiter 3 an eine Lichtquelle angeschlossen, so dass das von dieser Lichtquelle emittierte Licht durch den Lichtleiter 3 auf den Faserkörper 1 geleitet wird. Ein Anteil des Lichts wird im Mündungsbereich von einem weiteren Lichtleiter 4 aufgenommen und an dessen anderen Endbereich einem Lichtdetektor zugeleitet, insbesondere einem photosensitiven Element, wie CCD-Bauteil, lichtempfindlicher Widerstand, Photodiode oder Phototransistor.
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Somit ist eine Bestimmung der Intensität, Farbe und/oder spektrale Farbverteilung ermöglicht für den von dem Lichtleiter 4 aufgenommenen und an den Lichtdetektor weitergeleiteten Strahlungsanteil.
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Der Faserkörper (1, 21) besteht vorzugsweise aus einem für Licht transparenten Material, wobei das Material als im Wesentlichen ungeordnet durcheinander angeordneten Fasern besteht. In Zwischenräumen zwischen Fasern oder zumindest Faserabschnitten ist Luft angeordnet.
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Das von dem Lichtleiter 3 in den Faserkörper (1, 21) eingestrahlte Licht durchläuft somit viele verschieden ausgerichtete Oberflächenabschnitte der Fasern, deren Normalenrichtung im Wesentlichen gleichverteilt ist. Somit wird das Licht beim Übergang von Luft in das Fasermaterial beziehungsweise von Fasermaterial in Luft gebrochen und entsprechend abgelenkt. Außerdem ist auch eine streckenabschnittsweise wirkende Lichtleitung innerhalb einer jeweiligen Faser ermöglicht, wobei die Lichtstrahlen ebenfalls in ihrer Winkelrichtung umgelenkt werden. Insgesamt wird also wegen der Transparenz und wegen der stochastischen Verteilung der Winkel bei den Übergängen ein Anteil des Lichts zum Lichtleiter 4 geleitet.
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Bei Verwendung von durch den Lichtleiter 3 in den Faserkörper 1 eingeleitetem, weißem Licht und Verwendung von Fasermaterial, welches für dieses Licht im Wesentlichen transparent ist, erscheint also das vom Fasermaterial rückgestreute, in den Lichtleiter 4 eingeleitete Licht weiß.
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Mittels des Sensors ist das Vorhandensein einer Flüssigkeit, insbesondere Öl, detektierbar. Wenn die Flüssigkeit vom Faserkörper 1, insbesondere Vlies, aufgesaugt wird, ändert sich das optische Verhalten des Faserkörpers 1 und es wird weniger Licht in den Lichtleiter 4 eingeleitet, insbesondere rückgestreut, oder eine andere Farbverteilung, so dass das in den Lichtleiter 4 rückgestreute Licht farbig erscheint. Die spektrale Verteilung des vom Lichtleiter 3 eingeleiteten Lichts wird also verändert, bis es vom Lichtleiter 4 herausgeleitet wird zum Lichtdetektor, insbesondere Lichtintensitäts-Sensor und/oder Farbsensor.
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Vorzugsweise weist die Flüssigkeit einen ähnlichen optischen Brechungsindex auf wie das Fasermaterial. Somit wird das in die Flüssigkeit eingetretene Licht beim Übergang von der Flüssigkeit zum Fasermaterial nicht oder nur unwesentlich abgelenkt. Somit erniedrigt sich rückgestreute Anteil des Lichts, wobei sich der transmittierte Anteil erhöht. Der Lichtdetektor erkennt also eine Abnahme der Intensität des Lichts.
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Statt des vom Lichtleiter 3 eingestrahlten weißen Lichts ist auch ein farbiges Licht oder beispielsweise Infrarot dem Faserkörper 1 zuleitbar. Somit nimmt dann die zugehörige Intensität bei Aufsaugen der Flüssigkeit mittels des Faserkörpers 1 ab.
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Zur Erreichung eines selbsttätigen Aufsaugens ist das Fasermaterial vorzugsweise lipophil und/oder hydrophob. Somit sind als Flüssigkeit besonders gut Öl oder fetthaltige Öl-artige Flüssigkeiten verwendbar.
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Bei Verwendung von hydrophilem lipophobem Fasermaterial wird als Flüssigkeit Wasser verwendbar und somit das Vorhandensein von Wasser detektierbar.
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Wie in 2 gezeigt, ist der in 1 beschriebene Sensor in einem elektromotorischen Antrieb, insbesondere im Elektromotor, angeordnet, wobei das Auftreten von unerwünschtem Öl, also beispielsweise von durch einen undichten Wellendichtring 25 in den Motorinnenraum eintretenden Öl, detektierbar ist. Abtriebsseitig am Elektromotor ist ein in 2 nicht gezeigtes Getriebe angebaut, welches Schmieröl enthält.
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Der Elektromotor weist eine Statorwicklung 23 auf, die mit einem Lagerflanschteil verbunden ist, welches ein Lager 27 aufnimmt. Der Rotor 28 ist auf einer Rotorwelle 26 angeordnet, welche über das Lager 27 gelagert und abtriebsseitig mit einem in 2 nicht gezeigten, eintreibenden Verzahnungsteil des Getriebes verbindbar ist.
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Abtriebsseitig ist das Lagerflanschteil gegen die Welle mittels eines Wellendichtrings 25 abgedichtet.
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Die Rotorwelle 26 weist eine Schleuderkante oder einen Schleuderwellenabschnitt 24 auf. Hierzu ist die Welle in einem axialen Teilabschnitt mit einem vergrößerten Außendurchmesser ausgeführt, so dass auf der Welle auftretendes Öl einer hohen Zentrifugalkraft ausgesetzt wird und abgeschleudert wird. Auf höherem Radialabstand und im Wesentlichen im gleichen axialen Abschnitt ist der Faserkörper 21 angeordnet, so dass das von der Schleuderkante beziehungsweise vom Schleuderwellenabschnitt 24 abgeschleuderte Öl dem Faserkörper 21 zugeleitet wird.
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Das Gehäuseteil des Antriebs weist einen Durchlass auf, durch welchen das Kabel, insbesondere die die mindestens zwei Lichtleiter (3, 4) umgebende Schutzhülle 22 hindurchfährt in den Motorinnenraumbereich. Somit ist das Licht durch einen ersten Lichtleiter 3 zum Faserkörper 21 zuführbar und der rückgestreute Lichtanteil durch einen weiteren Lichtleiter zum Lichtdetektor führbar.
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Sobald die Intensität, Farbe und/oder spektrale Intensitäts-Verteilung sich ändert, insbesondere um einen Betrag, der einen kritischen Wert überschreitet, wird von einer Auswerteeinheit, welcher die elektrischen Signale des Licht-Detektors zugeführt werden, eine Warnung angezeigt, weitergemeldet und/oder eine Aktion ausgelöst, insbesondere eine sicherheitsgerichtete Aktion.
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Als Aktion ist beispielsweise das Abschalten des Antriebs oder das Betreiben des Antriebs in einem Sicherheitszustand, beispielsweise mit sicher überwachter Drehzahl, ausführbar.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Faserkörper an einer derartigen Radialabstandsposition angeordnet, an welcher sich das abgeschleuderte Öl ansammelt, also an einem in Gravitationsrichtung unten angeordneten Raumbereich. Vorzugsweise liegt diese Position auch im Tropfbereich bei nicht drehender Welle 26 und im Abschleuderbereich bei drehender Welle 26.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Sensor 20 in Gravitationsrichtung unter der Schleuderkante oder unter dem Schleuderwellenabschnitt 24 angeordnet, insbesondere also auf größerem Radialabstand, aber im gleichen axialen Bereich wie die Schleuderkante und auf einer Umfangswinkelposition, so dass das von der Schleuderkante bei Nichtdrehung der Welle 26 abtropfende Öl auf den Faserkörper 21 tropft. Somit ist bei drehender Welle und bei nicht-drehender Welle 26 eine Erkennung von Leckage-Öl ausführbar.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist der Faserkörper (1, 21) statt der ungeordnet angeordneten Fasern andere Partikel auf, welche auch abschnittsweise geordnet angeordnet sein dürfen. Als Partikel sind sogar zueinander gleichartig ausgeführte Kristalliten verwendbar, die relativ zueinander eine verschieden räumliche Ausrichtungen aufweisen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 ist auf der Welle 26 ein Aufnahmering 31 aus Kunststoff angeordnet, der mit der Welle 26 drehfest verbunden ist, insbesondere klebeverbunden oder in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden.
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Der Aufnahmering 31 nimmt einen ringförmigen Faserkörper 30 auf, der sowohl den Lagerinnenring 40 als auch den Lageraußenring 42 des Lagers der Welle 26 berührt. Somit ist das Lager abgedichtet mittels eines Filzrings. Wenn also nun aus dem Lager Schmierstoff oder anderes Öl, insbesondere beispielsweise Schmieröl eines vom Motor angetriebenen Getriebes, ins Motorinnere wandert, wird dieser zunächst aufgenommen von dem Faserkörper 30. Somit stellt der Faserkörper 30 für eindringendes Schmieröl zunächst ein Speichervolumen dar, das bis zu einem kritischen Anteil aufgefüllt werden muss, bevor das Schmieröl abgeschleudert wird.
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Der Faserkörper 30 ist als Filzring oder Vlies ausführbar. Vorzugsweise ist das Material des Faserkörpers 30 für Schmieröl saugfähig ausgebildet und/oder lipophil.
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Auf der radialen Außenseite des Aufnahmerings 31 ist ein Indikatorpapier 43 angeordnet. Das Indikatorpapier 43 ändert bei Berührung und somit Aufnahme von Schmieröl seine Farbe, beispielsweise von hellblau nach dunkelblau. Somit ist dann wie auch den 1 und eine 2 eine optische Detektion ausführbar. Insbesondere wird dabei ein Farbsensor oder ein Intensitätssensor verwendet, welcher das rückgestreute Licht, welches durch den Lichtleiter 4 zum Sensor geleitet wird, auswertet.
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Das Indikatorpapier 43 ist auf einem größeren Radialabstand angeordnet als der Aufnahmering 31 und als der Faserkörper 30. In axialer Richtung, also in Richtung der Wellenachse, überdeckt das Indikatorpapier 43 den Aufnahmering 31 und den Faserkörper 30 zumindest teilweise. Somit wird vom Faserkörper 30 abgeschleudertes Schmieröl von dem Indikatorpapier 43 aufgefangen, insbesondere von der radialen Innenseite des Indikatorpapiers 43. Die Farbveränderung wird jedoch detektiert, indem Licht auf die radiale Außenseite des Indikatorpapiers 43 eingestrahlt wird und ein Anteil des rückgestreuten Lichts im Lichtleiter 4, der auf einem größeren Radialabstand angeordnet ist als das Indikatorpapier 43, aufgefangen wird.
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Wenn zwischen Indikatorpapier 43 und Faserkörper 30 kein Abstand vorgesehen wird, kann bei hohen Drehzahlen das im Indikatorpapier 43 gespeicherte Schmieröl sehr schnell weitergeleitet werden an das Indikatorpapier 43. Daher ist von Vorteil, wenn zwischen Indikatorpapier 43 und Faserkörper 30 ein Abstand vorgesehen wird. In diesem Fall muss sich eine Mindestmenge an Schmieröl an der Oberfläche des Faserkörpers 30 ansammeln, bis bei der Drehzahl ein Abschleudern zum Indikatorpapier 43 hin stattfindet.
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Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird der Faserkörper 30 abgeschrägt, so dass sein Außendurchmesser in Wellenachsrichtung vom Lager weg ansteigt. Dabei ist der Bereich des größten Durchmessers vom Indikatorpapier 43 radial und in Umfangsrichtung umgeben. Zwischen Indikatorpapier 43 und Faserkörper 30 ist ein Abstand vorgesehen. Somit muss das Öl abgeschleudert werden, um zum Indikatorpapier 43 zu gelangen. Dies gelingt erst aber einer kritischen Drehzahl, bei der die Zentrifugalkräfte auf das Öl die Adhäsionskräfte und/oder Oberflächenspannungskräfte zum Faserkörper 30 hin überwinden.
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Mittels der Abschrägung ist auch ein Wegleiten des Schmieröls vom Lageraußenring 42 erreicht, so dass zumindest bei mit Schmieröl teilweise befülltem Faserkörper 30 kein Abfließen des Schmieröls über den Lageraußenring ins Motorinnere erfolgt.
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Mittels des Verschlussteils 32 ist die Schutzhülle 2 abgedichtet durch eine Ausnehmung im Gehäuse geführt. Diese Abdichtungsart ist für alle genannten Ausführungsbeispiele vorteilhaft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Faserkörper, insbesondere Vlies
- 2
- Schutzhülle
- 3
- Lichtleiter, insbesondere Glasfaser
- 4
- Lichtleiter, insbesondere Glasfaser
- 20
- Sensor
- 21
- Faserkörper, insbesondere Vlies
- 22
- Schutzhülle
- 23
- Statorwicklung
- 24
- Schleuderkante oder Schleuderwellenabschnitt
- 25
- Wellendichtring
- 26
- Welle, insbesondere Rotorwelle
- 27
- Lager
- 28
- Rotor
- 30
- Faserkörper, insbesondere Filz oder Vlies
- 31
- Aufnahmering
- 32
- Verschlussteil, insbesondere Schraubteil
- 40
- Lagerinnenring
- 41
- Wälzkörper, insbesondere Kugel
- 42
- Lageraußenring
