DE102012200440A1 - Bearing arrangement for rotatable supporting of shaft opposite to housing, has magnetic bearing and catch bearing that has roller bearing for transmitting axial or radial forces between shaft and housing - Google Patents

Bearing arrangement for rotatable supporting of shaft opposite to housing, has magnetic bearing and catch bearing that has roller bearing for transmitting axial or radial forces between shaft and housing Download PDF

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Abstract

The bearing arrangement (1) has a magnetic bearing (2) and a catch bearing (5) that has a roller bearing for transmitting axial or radial forces between a shaft (4) and a housing (3',3''). The catch bearing has a slide bearing that transmits additional forces between the shaft and the housing from a predetermined load of the roller bearing. The slide bearing has a slide bearing disk (13,14) connected with a bearing ring of the roller bearing in a torque-proof manner. the slide bearing disk has an annular body with a reinforcing rib (23).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Welle gegenüber einem Gehäuse, mit zumindest einem Magnetlager sowie einem Fanglager, das Fanglager umfassend ein Wälzlager zur Übertragung von axialen und/oder radialen Kräften zwischen der Welle und dem Gehäuse.The invention relates to a bearing assembly for rotatably supporting a shaft relative to a housing, with at least one magnetic bearing and a fishing camp, the fishing camp comprising a rolling bearing for transmitting axial and / or radial forces between the shaft and the housing.

Eine derartige Lageranordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2009 022 835 B3 bekannt. Das eine berührungsfreie Lagerung zwischen Welle und Gehäuse bereitstellende Magnetlager wird vorzugsweise aufgrund der Reibungsfreiheit bei sich sehr schnell drehenden Wellen eingesetzt. Die Aufgabe des Fanglagers liegt dabei darin, bei einem Ausfall des Magnetlagers, z.B. aufgrund einer Unterbrechung der Energieversorgung, einen Kontakt zwischen Welle und Gehäuse zu verhindern, indem in diesem Moment das als Wälzlager ausgebildete Fanglager beginnt, Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse zu übertragen, d.h. die Welle gegenüber dem Gehäuse zu führen und zu zentrieren. Im bestimmungsgemäßen Betrieb des Magnetlagers hingegen, findet keine Kraftübertragung zwischen Welle und Gehäuse durch das Fanglager statt, z.B. indem das Fanglager radial und/oder axial freigestellt ist.Such a bearing assembly is for example from the DE 10 2009 022 835 B3 known. The non-contact bearing between shaft and housing providing magnetic bearing is preferably used due to the freedom from friction at very fast rotating waves. The task of the backup bearing is in case of failure of the magnetic bearing, eg due to interruption of the power supply, to prevent contact between the shaft and housing by at this moment designed as a rolling bearing ball bearing begins to transmit forces between the shaft and the housing ie to guide and center the shaft with respect to the housing. In normal operation of the magnetic bearing, however, no power transmission between the shaft and housing takes place by the fishing camp, for example by the fishing camp is radially and / or axially released.

Um die bei einem Ausfall des Magnetlagers auftretenden und teilweise sehr großen sowie stoßartigen Belastungen des Fanglagers sicher aufnehmen zu können, ist bislang eine entsprechend große Dimensionierung des Wälzlagers von Nöten – insbesondere bei sich sehr schnell drehenden Wellen mit hohem Gewicht. In order to safely absorb the occurring in case of failure of the magnetic bearing and sometimes very large and shock loads of the backup bearing, so far a correspondingly large dimensions of the bearing is required - especially in very fast rotating waves with high weight.

Bekannt ist ebenso der Einsatz von Gleitlagern als Fanglager, wie beispielsweise in der DE 10 2006 019 873 B3 offenbart. Zwar weisen Gleitlager gegenüber Wälzlagern den Vorteil auf, dass wesentlich größere Kräfte zwischen den zu lagernden Bauteilen übertragen werden können. Jedoch zeigte sich, dass aufgrund der spezifischen Betriebsbedingungen eines Fanglagers ein sehr hoher Verschleiß zwischen den Reibflächen des Gleitlagers auftritt. Ein als Fanglager eingesetztes Gleitlager kann daher oftmals nur wenige Ausfälle des Magnetlagers aufnehmen bevor die Lebensdauer des Gleitlagers erreicht wird.Also known is the use of plain bearings as a backup warehouse, such as in the DE 10 2006 019 873 B3 disclosed. Although sliding bearings have the advantage over rolling bearings that much larger forces between the components to be stored can be transmitted. However, it was found that due to the specific operating conditions of a backup bearing a very high wear between the friction surfaces of the sliding bearing occurs. A sliding bearing used as a catch bearing can therefore often absorb only a few failures of the magnetic bearing before the life of the sliding bearing is reached.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Welle gegenüber einem Gehäuse bereitzustellen, wobei die Lageranordnung zumindest ein Magnetlager sowie ein Fanglager in Form eines Wälzlagers aufweist, und wobei die Lageranordnung einen kompakten Aufbau aufweist und sich durch eine hohe Lebensdauer auszeichnet und einfach und kostengünstig herzustellen ist.The invention has for its object to provide a bearing assembly for rotatably supporting a shaft relative to a housing, wherein the bearing assembly has at least one magnetic bearing and a backup bearing in the form of a rolling bearing, and wherein the bearing assembly has a compact structure and is characterized by a long service life and easy and inexpensive to manufacture.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Demzufolge ist eine gattungsgemäße Lageranordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Fanglager weiterhin ein Gleitlager umfasst, wobei das Gleitlager ab einer vorbestimmten Belastung des Wälzlagers zusätzlich Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse überträgt. This object is achieved by the features of the independent claim. Accordingly, a generic bearing assembly is characterized in that the backup bearing further comprises a sliding bearing, wherein the sliding bearing transmits additional forces between the shaft and the housing from a predetermined load of the rolling bearing.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, das Fanglager durch zwei separate Lager, nämlich ein Wälzlager und ein Gleitlager, auszubilden. Beide Lager können dabei grundsätzlich Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse übertragen. Bis zu einer vorbestimmten, d.h. konstruktiv festlegbaren, Belastung des Wälzlagers werden – sobald das Fanglager zu Tragen beginnt – Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse ausschließlich über das Wälzlager übertragen. Von Beginn der Belastung des Fanglagers bis hin zu dieser vorbestimmten Belastung überträgt das Gleitlager somit keine Kräfte. Erst ab der vorbestimmten Belastung beginnt das Gleitlager zusätzlich Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse zu übertragen. The invention is based on the finding that the fishing camp by two separate bearings, namely a rolling bearing and a plain bearing form. Both bearings can basically transmit forces between the shaft and the housing. Up to a predetermined, i. structurally determinable, load of the bearing are - as soon as the retainer begins to bear - forces between the shaft and the housing transmitted exclusively via the rolling bearing. From the beginning of the load of the backup bearing up to this predetermined load, the sliding bearing thus transmits no forces. Only from the predetermined load, the sliding bearing additionally begins to transmit forces between the shaft and the housing.

Zusätzlich zur Nennbelastung von Fanglagern tritt meist durch die Dynamik beim Auftreffen auch eine sehr kurzzeitig wirkende Spitzenlast durch Stoßüberhöhung auf. Für die (meist zeitlich danach auftretenden) kleinen bis mittleren Belastungen kann erfindungsgemäß ausschließlich das Wälzlager die Kräfte aufnehmen. Das Wälzlager kann daher verhältnismäßig kompakt gebaut werden, so dass ein geringer Bauraum notwendig ist und ein kostengünstiges Wälzlager eingesetzt werden kann. Die Spitzenlasten werden zusätzlich vom Gleitlager übernommen, das somit das Wälzlager vor übermäßiger Belastung schützt. Aufgrund der folglich sehr geringen Einsatzzeiten des Gleitlagers, weist auch dieses – und somit das gesamte Fanglager – eine hohe Lebensdauer auf.In addition to the nominal load of backup bearings occurs mostly by the momentum on impact also a very short-term acting peak load due to surge. According to the invention, only the rolling bearing can absorb the forces for the (mostly temporally occurring) small to medium loads. The rolling bearing can therefore be made relatively compact, so that a small space is necessary and a low-cost rolling bearings can be used. The peak loads are additionally taken over by the sliding bearing, which thus protects the rolling bearing against excessive load. Due to the consequently very short operating times of the plain bearing, this - and thus the entire fishing camp - has a long service life.

Denkbar ist, dass das Gleitlager Kräfte mittelbar (z.B. über Bauteile des Wälzlagers) oder unmittelbar zwischen der Welle und dem Gehäuse übertragen kann. It is conceivable that the sliding bearing can transfer forces indirectly (for example via components of the rolling bearing) or directly between the shaft and the housing.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and features emerge from the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wälzlager und das Gleitlager Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse in im Wesentlichen derselben Richtung übertragen können. Insbesondere kann es sich bei dem Wälzlager und dem Gleitlager um Axiallager handeln, so dass das Fanglager ein Axialfanglager ist.According to one embodiment, it is provided that the rolling bearing and the sliding bearing forces between the shaft and the housing in the Can transmit substantially the same direction. In particular, the roller bearing and the slide bearing may be thrust bearings, so that the safety bearing is an axial bearing.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gleitlager über eine erste Gleitfläche und eine zweite Gleitfläche Kräfte zwischen der Welle und dem Gehäuse übertragen kann und dass im unbelasteten Zustand des Fanglagers zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche ein Spalt besteht, dessen Spaltmaß im unbelasteten Zustand des Fanglagers dem Betrag einer Einfederung der Wälzkörper des Wälzlagers aufgrund einer vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper unter Last entspricht, so dass ab dem Auftreten der vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper eine Kraftübertragung zwischen der Welle und dem Gehäuse zusätzlich über das Gleitlager erfolgt. Die vorbestimmte, d.h. konstruktiv festgelegte, elastische Verformung bzw. Einfederung der Wälzkörper entspricht dabei jener Verformung bzw. Einfederung die aufgrund der vorbestimmten Belastung des Wälzlagers resultiert. According to one embodiment, it is provided that the slide bearing can transmit forces between the shaft and the housing via a first sliding surface and a second sliding surface and that in the unloaded state of the backup bearing between the first sliding surface and the second sliding surface there is a gap whose gap dimension in the unloaded state of the backup bearing corresponds to the amount of deflection of the rolling elements of the rolling bearing due to a predetermined elastic deformation of the rolling elements under load, so that from the occurrence of the predetermined elastic deformation of the rolling elements, a power transmission between the shaft and the housing additionally via the sliding bearing. The predetermined, i. structurally fixed, elastic deformation or deflection of the rolling elements corresponds to that deformation or deflection resulting due to the predetermined load of the bearing.

Grundsätzlich kann das Gleitlager in das Wälzlager integriert werden oder aber separat von dem Wälzlager ausgebildet werden. Denkbar ist insbesondere, dass das Gleitlager und das Wälzlager eine verliersichere Baueinheit bilden und als solche montiert werden können. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gleitlager eine stirnseitig mit einem ersten Lagerring des Wälzlagers im Wesentlichen drehfest verbundene Gleitlagerscheibe aufweist und dass die Gleitlagerscheibe mit einer Stirnseite eines zweiten Lagerringes des Wälzlagers den Spalt bildet. Der erste bzw. der zweite Lagerring können dabei durch einen Außenring oder einen Innenring gebildet werden, wobei Außenring und Innenring als eingeständige Bauteile vorliegen können oder im Sinne einer Direktlagerung auf Anschlusskonstruktionen ausgebildet sein können. Eine derartige Ausbildung des Gleitlagers durch eine separate Gleitlagerscheibe hat den Vorteil, dass diese mit herkömmlichen, insbesondere standardisierten Wälzlagern, verbunden werden können und somit ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau resultiert.In principle, the sliding bearing can be integrated in the rolling bearing or else be formed separately from the rolling bearing. It is conceivable, in particular, that the sliding bearing and the roller bearing form a captive structural unit and can be mounted as such. According to one embodiment, it is provided that the sliding bearing has a front bearing with a first bearing ring of the bearing substantially non-rotatably connected plain bearing disk and that the plain bearing disc forms the gap with an end face of a second bearing ring of the rolling bearing. The first and the second bearing ring can be formed by an outer ring or an inner ring, said outer ring and inner ring may be present as a permanent components or may be formed in the sense of direct storage on connection structures. Such a design of the sliding bearing by a separate plain bearing disc has the advantage that they can be connected to conventional, in particular standardized rolling bearings, and thus results in a particularly simple and inexpensive construction.

Eine Erhöhung der Steifigkeit des Gleitlagers und somit eine verbesserte Führung der Welle gegenüber dem Gehäuse ergibt sich, sofern die Gleitlagerscheibe einen Kreisringkorpus mit zumindest einer Verstärkungsrippe aufweist. Denkbar ist dabei, dass die Verstärkungsrippe axial von dem Kreisringkorpus absteht. Sofern zwei oder mehrere Verstärkungsrippen vorgesehen werden, können diese beidseitig axial von dem Kreisringkorpus abstehen. Die Verstärkungsrippe kann auch eine Verbesserung der Dichtwirkung durch die Gleitlagerscheibe bewirken, sofern die Gleitlagerscheibe zur Abdichtung des Wälzlagers dienen soll.An increase in the rigidity of the sliding bearing and thus an improved guidance of the shaft relative to the housing results if the sliding bearing disc has a circular ring body with at least one reinforcing rib. It is conceivable that the reinforcing rib protrudes axially from the circular ring body. If two or more reinforcing ribs are provided, they can project axially from the circular ring body on both sides. The reinforcing rib can also bring about an improvement in the sealing effect by the plain bearing disk, if the plain bearing disk is intended to seal the rolling bearing.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gleitlagerscheibe formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Lagerring drehfest verbunden ist. Bei Kraftschluss kann auch kurzfristiges Rutschen zur Lastbegrenzung zugelassen werden. Die Gleitlagerscheibe besteht dabei aus einem separaten Bauteil. Die Gleitlagerscheibe kann aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff (insbesondere Keramik oder Kunststoff) bestehen und gegebenenfalls eine Beschichtung aufweisen.According to one embodiment, it is provided that the slide bearing disc is positively and / or non-positively and / or cohesively connected to the first bearing ring rotationally fixed. In the case of traction, short-term slippage for load limitation can also be permitted. The plain bearing disc consists of a separate component. The plain bearing disc may consist of a metallic or non-metallic material (in particular ceramic or plastic) and optionally have a coating.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gleitlagerscheibe eine Abdichtung des Wälzlagers ermöglicht. According to one embodiment, it is provided that the plain bearing disk enables a sealing of the rolling bearing.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wälzlager ein zweireihiges Schrägkugellagerpaar in X-Anordnung ist. Möglich ist insbesondere, dass das Fanglager ein zweites Gleitlager aufweist und dass die beiden Gleitlager Kräfte in entgegengesetzten Richtungen, insbesondere in entgegengesetzten axialen Richtungen, zwischen der Welle und dem Gehäuse übertragen können.According to one embodiment, it is provided that the rolling bearing is a double-row angular contact ball bearing pair in an X arrangement. It is possible in particular that the fishing camp has a second slide bearing and that the two slide bearings can transmit forces in opposite directions, in particular in opposite axial directions, between the shaft and the housing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenThe invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung und 1 an embodiment of a bearing assembly according to the invention and

2 eine Gleitlagerscheibe zur Verwendung in einer erfindungsgemäßer Lageranordnung. 2 a plain bearing disc for use in a bearing arrangement according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 zur drehbaren Lagerung einer Welle 4 gegenüber einem Gehäuse 3’, 3’’. Dargestellt ist die obere Hälfte eines die Drehachse 26 der Lageranordnung 1 umfassenden Axialschnittes. 1 shows an embodiment of a bearing assembly according to the invention 1 for rotatably supporting a shaft 4 opposite a housing 3 ' . 3 '' , Shown is the upper half of the axis of rotation 26 the bearing arrangement 1 comprehensive axial section.

Die Lageranordnung umfasst ein – schematisch dargestelltes – Magnetlager 2, sowie ein Fanglager 5. Das Fanglager 5 umfasst ein Wälzlager in Form eines zweireihigen Schrägkugellagerpaares in X-Anordnung. The bearing assembly comprises a - schematically illustrated - magnetic bearing 2 , as well as a fishing camp 5 , The fishing camp 5 comprises a rolling bearing in the form of a double-row angular contact ball bearing pair in X arrangement.

Die Innenringe 6, 7 des Wälzlagers sind gegenüber der Welle 4 durch einen ersten Spalt 8 radial freigestellt. Durch einen zweiten Spalt 9 und einen dritten Spalt 10 sind die Innenring 6, 7 gegenüber einem auf der Welle sitzenden Ring 11 bzw. einer Wellenschulter 12 axial freigestellt. Im normalen Betrieb des Magnetlagers 2 kontaktieren die Innenringe 6, 7 die Welle 4 nicht, so dass keine Kraftübertragung zwischen Welle 4 und Gehäuse 3 durch das Wälzlager erfolgt. Wenn das Magnetlager 2 jedoch beispielsweise aufgrund einer Unterbrechung der Energieversorgung ausfällt, beginnt das Fanglager 5 mittels des Wälzlagers Kräfte zwischen der Welle 4 und dem Gehäuse 3 zu übertragen. Insbesondere hierbei zu Beginn auftretende Stoßbelastungen werden durch ein Gleitlager in dem Fanglager 5 aufgenommen, indem das Gleitlager ab einer vorbestimmten Belastung des Wälzlagers zusätzlich Kräfte zwischen der Welle 4 und dem Gehäuse 3 überträgt.The inner rings 6 . 7 of the rolling bearing are opposite the shaft 4 through a first gap 8th radially released. Through a second gap 9 and a third gap 10 are the inner ring 6 . 7 opposite a ring sitting on the shaft 11 or one shaft shoulder 12 axially released. In normal operation of the magnetic bearing 2 contact the inner rings 6 . 7 the wave 4 not, so no power transmission between shaft 4 and housing 3 through the rolling bearing. When the magnetic bearing 2 However, for example, due to an interruption of the power supply fails, the fishing camp begins 5 by means of the rolling bearing forces between the shaft 4 and the housing 3 transferred to. In particular, this occurring at the beginning shock loads are by a sliding bearing in the fishing camp 5 recorded by the sliding bearing from a predetermined load of the bearing additional forces between the shaft 4 and the housing 3 transfers.

In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Gleitlager vorgesehen, wobei jedes Gleitlager eine Gleitlagerscheibe 13, 14 aufweist, die durch einen Kreisringkorpus gebildet wird.In this embodiment, two plain bearings are provided, each slide bearing a plain bearing disc 13 . 14 which is formed by a circular ring body.

Jede Gleitlagerscheibe 13, 14 ist mit einem ersten Lagerring, nämlich in diesem Fall einem Außenring 15, 16, im Wesentlichen drehfest verbunden. Eine im Wesentlichen drehfeste Verbindung umfasst dabei neben einer vollständig drehfesten Verbindung auch reibschlüssige Verbindungen, die eine minimale Verdrehung zwischen Gleitlagerscheibe 13, 14 und Außenring 15, 16 erlauben.Each plain bearing disc 13 . 14 is with a first bearing ring, namely in this case an outer ring 15 . 16 , connected substantially rotatably. A substantially non-rotatable connection comprises in addition to a completely non-rotatable connection and frictional connections, the minimum rotation between plain bearing disc 13 . 14 and outer ring 15 . 16 allow.

Die Gleitlagerscheiben 13, 14 sind dabei stirnseitig mit den Außenringen 15, 16 verbunden, d.h. die Gleitlagerscheiben 13, 14 liegen an Stirnseiten 17, 18 der Außenringe 15, 16 an. Jede Gleitlagerscheibe 13, 14 erstreckt sich radial bis über eine Stirnseite 19, 20 des jeweiligen Innenringes 6, 7 (zweiter Lagerring) und bildet gegenüber dieser Stirnseite 19, 20 einen Spalt 21, 22. Dieser Spalt 21, 22 ist so bemessen, dass ein (in diesem Ausführungsbeispiel axial bemessenes) Spaltmaß im unbelasteten Zustand des Fanglagers dem Betrag einer Einfederung der Wälzkörper des Wälzlagers aufgrund einer vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper unter Last entspricht, so dass ab dem Auftreten der vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper eine Kraftübertragung zwischen der Welle und dem Gehäuse zusätzlich über das Gleitlager erfolgt.The plain bearing washers 13 . 14 are frontally with the outer rings 15 . 16 connected, ie the plain bearing washers 13 . 14 lie on end faces 17 . 18 the outer rings 15 . 16 at. Each plain bearing disc 13 . 14 extends radially beyond an end face 19 . 20 of the respective inner ring 6 . 7 (second bearing ring) and forms opposite this end face 19 . 20 a gap 21 . 22 , This gap 21 . 22 Is dimensioned such that a (axially dimensioned in this embodiment) gap dimension in the unloaded state of the backup bearing corresponds to the amount of deflection of the rolling elements of the rolling bearing due to a predetermined elastic deformation of the rolling elements under load, so that from the occurrence of the predetermined elastic deformation of the rolling elements a Power transmission between the shaft and the housing additionally takes place via the sliding bearing.

Die Gleitlagerscheibe 13 weist eine sich axial erstreckende Verstärkungsrippe 23 auf, die einerseits die Steifigkeit der Gleitlagerscheibe 13 erhöht und andererseits eine verbesserte Dichtwirkung durch die Gleitlagerscheibe 13 ermöglicht.The plain bearing disc 13 has an axially extending reinforcing rib 23 on the one hand, the rigidity of the plain bearing disc 13 increases and on the other hand an improved sealing effect through the plain bearing disc 13 allows.

Die Gleitlagerscheibe 14 weist ein rechteckförmiges Querschnittsprofil auf. Der entsprechende Spalt 22 zum Innenring 7 wird dadurch gebildet, dass der Innenring 7 axial kürzer ist als der zugehörige Außenring 16. The plain bearing disc 14 has a rectangular cross-sectional profile. The corresponding gap 22 to the inner ring 7 is formed by the fact that the inner ring 7 axially shorter than the associated outer ring 16 ,

Die Gleitlagerscheibe 13 hingegen weist an der radialen Position der Überdeckung des Innenringes 6 eine geringere axiale Erstreckung auf, als an der radialen Überdeckung des Außenringes 15, so dass sich der Spalt 21 auch bei einem Schrägkugellager mit Innenring 6 und Außenring 15 von gleicher axialer Erstreckung bildet. Dies hat den Vorteil, dass ein Standardlager verwendet werden kann.The plain bearing disc 13 whereas, at the radial position, the overlap of the inner ring is indicated 6 a smaller axial extent, as at the radial overlap of the outer ring 15 , so that the gap 21 also with an angular contact ball bearing with inner ring 6 and outer ring 15 of the same axial extension forms. This has the advantage that a standard bearing can be used.

Das Gehäuse 3’, 3’’ besteht aus einem topfförmigen Gehäuseteil 3’, in welches die Gleitlagerscheibe 13, das Wälzlager sowie die Gleitlagerscheibe 14 eingesetzt werden können und mit einem deckelförmigen Gehäuseteil 3’’ mittels Verschraubungen 24 befestigt, d.h. eingespannt, werden können. The housing 3 ' . 3 '' consists of a cup-shaped housing part 3 ' , in which the plain bearing disc 13 , the rolling bearing and the plain bearing disc 14 can be used and with a cover-shaped housing part 3 '' by means of screw connections 24 fixed, ie clamped, can be.

2 zeigt eine Gleitlagerscheibe 25 zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1. Wie zu erkennen ist, weist die Gleitlagerscheibe 25 zwei Verstärkungsrippen 23 auf, die axial beidseitig von der Gleitlagerscheibe 25 abstehen. 2 shows a plain bearing disc 25 for use in a bearing assembly according to the invention 1 , As can be seen, the plain bearing disc 25 two reinforcing ribs 23 on the axially on both sides of the plain bearing disc 25 protrude.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lageranordnung bearing arrangement
22
Magnetlager magnetic bearings
33
Gehäuse casing
44
Welle wave
55
Fanglager safety bearing
66
Innenring inner ring
77
Innenring inner ring
88th
erster Spalt  first gap
99
zweiter Spalt second gap
1010
dritter Spalt third gap
1111
Ring  ring
1212
Wellenschulter shaft shoulder
1313
Gleitlagerscheibe slide bearing disk
1414
Gleitlagerscheibe slide bearing disk
1515
Außenring outer ring
1616
Außenring outer ring
1717
Stirnseite des Außenringes 15 Front side of the outer ring 15
1818
Stirnseite des Außenringes 16 Front side of the outer ring 16
1919
Stirnseite des Innenringes 6 Front side of the inner ring 6
2020
Stirnseite des Innenringes 7 Front side of the inner ring 7
2121
Spalt gap
2222
Spalt gap
2323
Verstärkungsrippe reinforcing rib
2424
Verschraubung screw
2525
Gleitlagerscheibe slide bearing disk
2626
Drehachse axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009022835 B3 [0002] DE 102009022835 B3 [0002]
  • DE 102006019873 B3 [0004] DE 102006019873 B3 [0004]

Claims (10)

Lageranordnung (1) zur drehbaren Lagerung einer Welle (4) gegenüber einem Gehäuse (3’, 3’’), mit zumindest einem Magnetlager (2) sowie einem Fanglager (5), das Fanglager (5) umfassend ein Wälzlager zur Übertragung von axialen und/oder radialen Kräften zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse (3’, 3’’), dadurch gekennzeichnet, dass das Fanglager (5) weiterhin ein Gleitlager umfasst, wobei das Gleitlager ab einer vorbestimmten Belastung des Wälzlagers zusätzlich Kräfte zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse überträgt. Bearing arrangement ( 1 ) for rotatably supporting a shaft ( 4 ) with respect to a housing ( 3 ' . 3 '' ), with at least one magnetic bearing ( 2 ) and a fishing camp ( 5 ), the fishing camp ( 5 ) comprising a rolling bearing for transmitting axial and / or radial forces between the shaft ( 4 ) and the housing ( 3 ' . 3 '' ), characterized in that the fishing camp ( 5 ) further comprises a sliding bearing, wherein the sliding bearing from a predetermined load of the bearing additionally forces between the shaft ( 4 ) and the housing transmits. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager und das Gleitlager Kräfte zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse (3’, 3’’) im Wesentlichen in derselben Richtung übertragen können.Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the rolling bearing and the sliding bearing forces between the shaft ( 4 ) and the housing ( 3 ' . 3 '' ) can transmit in substantially the same direction. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager über eine erste Gleitfläche und eine zweite Gleitfläche Kräfte zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse (3’, 3’’) übertragen kann und dass im unbelasteten Zustand des Fanglagers (5) zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche ein Spalt (21, 22) besteht, dessen Spaltmaß im unbelasteten Zustand des Fanglagers (5) dem Betrag einer Einfederung der Wälzkörper (27) des Wälzlagers aufgrund einer vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper (27) unter Last entspricht, so dass ab dem Auftreten der vorbestimmten elastischen Verformung der Wälzkörper (27) eine Kraftübertragung zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse (3’, 3’’) zusätzlich über das Gleitlager erfolgt. Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the sliding bearing via a first sliding surface and a second sliding surface forces between the shaft ( 4 ) and the housing ( 3 ' . 3 '' ) and that in the unloaded condition of the backup bearing ( 5 ) between the first sliding surface and the second sliding surface a gap ( 21 . 22 ) whose clearance in the unloaded state of the backup bearing ( 5 ) the amount of deflection of the rolling elements ( 27 ) of the rolling bearing due to a predetermined elastic deformation of the rolling elements ( 27 ) under load, so that from the occurrence of the predetermined elastic deformation of the rolling elements ( 27 ) a power transmission between the shaft ( 4 ) and the housing ( 3 ' . 3 '' ) additionally takes place via the plain bearing. Lageranordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager eine stirnseitig mit einem ersten Lagerring des Wälzlagers drehfest verbundene Gleitlagerscheibe (13, 14) aufweist und dass die Gleitlagerscheibe (13, 14) mit einer Stirnseite (19, 20) eines zweiten Lagerringes des Wälzlagers den Spalt bildet.Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the sliding bearing a front side with a first bearing ring of the rolling bearing rotatably connected plain bearing disc ( 13 . 14 ) and that the plain bearing disc ( 13 . 14 ) with a front side ( 19 . 20 ) of a second bearing ring of the rolling bearing forms the gap. Lageranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerscheibe (13) einen Kreisringkorpus mit zumindest einer Verstärkungsrippe (23) aufweist. Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the plain bearing disc ( 13 ) a circular ring body with at least one reinforcing rib ( 23 ) having. Lageranordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippe (23) axial von dem Kreisringkorpus absteht. Bearing arrangement ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the reinforcing rib ( 23 ) axially protrudes from the circular ring body. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerscheibe (13, 14) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Lagerring im Wesentlichen drehfest verbunden ist.Bearing arrangement ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the plain bearing disc ( 13 . 14 ) is positively and / or non-positively and / or materially connected to the first bearing ring substantially rotatably connected. Lageranordnung (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager ein zweireihiges Schrägkugellagerpaar in ist.Bearing arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing is a double-row angular contact ball bearing pair in. Lageranordnung (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerscheibe (13, 14) eine Abdichtung des Wälzlagers ermöglicht.Bearing arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plain bearing disc ( 13 . 14 ) allows a seal of the rolling bearing. Lageranordnung (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fanglager (5) ein zweites Gleitlager (14) aufweist und dass die beiden Gleitlager (13, 14) Kräfte in entgegengesetzten Richtungen, insbesondere in entgegengesetzten axialen Richtungen, zwischen der Welle (4) und dem Gehäuse (3’, 3’’) übertragen können.Bearing arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fishing camp ( 5 ) a second sliding bearing ( 14 ) and that the two plain bearings ( 13 . 14 ) Forces in opposite directions, especially in opposite axial directions, between the shaft ( 4 ) and the housing ( 3 ' . 3 '' ) can transmit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102006019873B3 (en) 2006-04-28 2007-10-18 Siemens Ag Safety bearing e.g. ball bearing, for supporting rotor shaft of e.g. generator, has slide unit e.g. slidepad, inserted between bearing outer ring and bearing inner ring, where unit is pre-loaded in radial direction of bearing
DE102009022835B3 (en) 2009-05-27 2011-03-03 Schaeffler Kg Method for monitoring the condition of a backup bearing of a machine

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