DE3106069C2 - - Google Patents
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- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Blockieren eines in
einem Stator mittels zweier in axialem Abstand zueinander ange
ordneter Wälzlager gelagerten Rotors nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Zahlreiche mit Wälzlagern, beispielsweise Kugellagern, ausge
stattete Einrichtungen sind für einen Betrieb in ruhiger Umge
bung ohne Vibrationen vorgesehen. Dennoch müssen im allgemeinen
derartige Mechanismen häufig während bestimmter Außerbetriebs
phasen, insbesondere während eines Transports, Vibrationen und
erheblichen Stößen unterworfen werden. Nun sind aber Wälzlager
gegenüber Vibrationen und Stößen sehr empfindlich, insbesondere
wenn sie sich dabei nicht in Rotation befinden. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich genau auf Vorrichtungen, die es gestat
ten, die Wälzlager von äußeren Schwingungen während Außerbetriebs
perioden zu isolieren, Vorrichtungen also, die es gestatten,
eine sichere Betriebsweise gleichzeitig in
einer ersten Funktions-Übergangsphase von beschränkter
Dauer zu garantieren, wobei eine solche Übergangs
phase harten Umgebungsbedingungen entspricht, und
weiterhin in einer zweiten Funktionsphase, in welcher
eine große Präzision erforderlich ist.
Derartige Systeme gestatten es, einen Rotor in Außer
betriebsstellung zu blockieren oder ihn gegebenenfalls
in Rotation zu halten, wobei man die Hauptwälzlager
von der Abstützbelastung des Rotors völlig entlastet.
Diese Systeme sind insbesondere in der Raumfahrt brauch
bar, in welcher Mechanismen während des Starts eine
Vibrationsphase aushalten müssen, um anschließend ohne
Panne im Weltraum zu funktionieren, d. h. insbesondere
ohne Vibrationen. Es gibt natürlich zahlreiche weitere
erdgebundene Anwendungen, insbesondere für die Montage
von Präzisionseinrichtungen, beispielsweise transpor
tabler optischer Geräte oder Antennenausrichtsysteme.
Eine bekannte Ausführungsform einer Blockiereinrich
tung für den Rotor und zur partiellen Entlastung von
Wälzlagern umfaßt einen Rotor, der mittels eines
ersten Lagers in einem Gehäuse montiert ist. Das
erste Lager besteht aus einem ersten Wälzlager mit
Schrägkontakt und einem zweiten Lager, das seiner
seits von einem zweiten Wälzlager mit Schrägkontakt
gebildet ist, d. h. mit Kugelkontakten, die mit einer
Radialebene des Rotors einen gewissen, vorbestimmten
Kontaktwinkel bilden.
In diesem Fall sind an den Teilen, die jeweils die
Lagerringe des ersten Wälzlagers tragen, komplementäre
konische Abschnitte ausgebildet. Bei Außerbetriebssetzung des
Rotors wird eine axiale Kraft an den Rotor angelegt, um so den
konischen Abschnitt des Rotors auf den konischen Abschnitt des
Stators zu verbringen, und zwar derart, daß die Wälzelemente
des ersten Wälzlagers vollkommen entlastet sind. Ein solches
System gewährleistet trotzdem keine Verringerung der Lastbeanspru
chungen, welche auf die Wälzelemente des zweiten Wälzlagers
durch den Rotor ausgeübt werden, und gestattet es nicht, die
Wälzlager vollständig zu entlasten.
Man kennt auch Montageanordnungen (US-PS 40 19 792), welche Ra
diallager umfassen, die ihrerseits jeweils aus wenigstens einem
ersten und einem zweiten Wälzlager bestehen. Bei diesen Wälz
lagern handelt es sich um solche mit antagonistischen oder ge
geneinander wirkenden Schrägkontaktlagerflächen, d. h. Lager
flächen, die befähigt sind, in axialer Richtung einander ent
gegengerichtete Kräfte auszuüben. Diese Lagertypen sind jedoch
nicht entlastbar und gestatten es also nicht, eine Blockierung
eines Rotors in Außerbetriebsstellung in einer Weise zu reali
sieren, die eine gute Erhaltung der Wälzlager gewährleistet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung
vorzuschlagen, die bei Außerbetriebsetzung des Rotors dessen
sichere Blockierung bei vollständiger Entlastung der Wälzlager
gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk
male des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche 2 bis 11.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung dient im Zusammenhang mit Zeichnung der
weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht des Anordnungs
prinzips einer Blockiervorrichtung gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 einen Axialschnitt einer Blockiervorrich
tung bei einer umlaufenden Maschine;
Fig. 3 und 4 schematische Ansichten einer Blockiervor
richtung in Ruhe- bzw. Betätigungsstel
lung;
Fig. 5a bis 5g schematisch mehrere Varianten von
Lagerungen gemäß der Erfindung
und
Fig. 6 eine Einzelansicht einer abge
wandelten Ausführungsform mit einer
Darstellung einer Anwendung der
Erfindung auf Rotoraufhängungen,
welche nicht demontierbare Lager
ins Werk setzen.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, in welcher ein Rotor 2
mittels Lagern 3, 4 aus Wälzelementen in einem Ge
häuse 1 gelagert ist. Die Lager 3, 4 mit Schrägkontakt
umfassen jeweils ein erstes Zentrierorgan 3 a, 4 a, die
ihrerseits jeweils ein Paar von Ringen, nämlich Innen-
und Außenringe 34, 36; 44, 46 sowie Wälzelemente 31,
41 aufweisen, die jeweils zwischen einem Ringpaar an
geordnet sind.
Zueinander komplementäre, konische Partien oder Ab
schnitte 32, 33 sind seitlich am ersten Wälzlager
einerseits am Rotor 2 und andererseits an einem mit
dem Gehäuse 1 fest verbundenen Stützteil des Ringes
36 ausgebildet. Diese konischen Abschnitte bilden ein
zweites Zentrierorgan 3 b für das Lager 3. Wenn der
Rotor 2 axial verschoben wird, gelangt der konische
Abschnitt 32 zur Anlage auf dem konischen Abschnitt 33
und entlastet auf diese Weise die Kugeln 31 des ersten
Wälzlagers. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 werden die
Kugeln 41 des zweiten Wälzlagers 4 a ebenfalls in der
Außerbetriebsstellung des Rotors entlastet. Um dies
zu erreichen, ist der mit dem Gehäuse 1 verbundene
Ring 46 durch ein Teil 45 abgestützt, das seinerseits
mit einer Vorspannmembran 5 fest verbunden ist. Am
Teil 45 ist eine konische Lagerfläche 43 ausgebildet,
während eine entsprechende und dazu komplementäre
Lagerfläche 42 in geringer Entfernung von der Lager
fläche 43 am Rotor 2 verwirklicht ist. Hierdurch
entsteht ein zweites Zentrierorgan 4 b für das Lager 4.
Im übrigen wird die Entlastungskraft der Lager nicht
direkt auf den Rotor 2 ausgeübt, sondern in erster
Linie in Richtung des Pfeiles F 2 auf das Teil 45,
welches, nachdem es die Kugeln 41 entlastet hat, in
Anlage gegen das konische Teil 42 des Rotors 2 kommt
und es ermöglicht, durch eine Verlängerung der Ent
lastungskraft F 2 die Wälzelemente 31 des ersten Wälz
lagers zu entlasten.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine erfindungsgemäße
Blockiervorrichtung, die an einer umlaufenden elek
trischen Maschine angebracht ist. Die Fig. 2 und
4 zeigen die Blockiervorrichtung in Betätigungsstel
lung, d. h. in einer solchen Position, in welcher
der Rotor nicht umläuft, sondern blockiert ist. Die
Blockierung erfolgt durch gegenseitigen Kontakt
- Konus auf Konus - der konischen Lagerflächen, welche
an Rotor und Stator ausgebildet sind. Fig. 3 zeigt
den Rotor in Betriebsstellung, in welcher die Blockier
vorrichtung nicht betätigt ist. Das im Zusammenhang
mit Fig. 2 und 4 beschriebene Ausführungsbeispiel der
Erfindung ermöglicht es auch, einen Durchgang elek
trischer Signale durch den Rotor hindurch während
der Aufrechterhaltung von dessen Blockierung sicher
zustellen. Diese Ausführungsform kann beispielsweise
am Antriebsmechanismus eines Solargenerators für einen
Satelliten Anwendung finden, wobei der in blockierter
Position befindliche Rotor dazu dienen kann, Befehle
für die Entfaltung von Solartafeln weiterzuleiten.
Der in Fig. 2 dargestellte Blockiermechanismus umfaßt
einen Hebel 80, der um eine Achse 81 schwenkbar ist.
Die Achse 81 ist am Gehäuse 1 der Maschine befestigt.
Der Hebel 80 wird in Ruhestellung durch eine Feder 82
zurückgehalten und kann gegen die Wirkung dieser Feder
verschwenkt werden, und zwar mit Hilfe eines äußeren
Betätigungsorganes 87, dessen Angriffspunkt am Ende
84 des Hebels liegt. Dieses Ende 84 des Hebels liegt
dessen Schwenkpunkt 81 gegenüber und steht über das
Gehäuse 1 der Maschine hinaus vor. Der Hebel 80 weist
einen durch eine Öffnung 85 des Gehäuses 1 beschränk
ten Hubweg auf und wirkt mit einer balgförmigen Ab
dichtmembran 86 zusammen, die an der Außenseite der
Öffnung 85 angeordnet ist. Der Hebel 80 trägt eine
Stange oder einen Druckstößel 8, der auf ein Teil 60
einwirkt, das seinerseits ein Element des Stators ist.
Das Teil 60 ist wiederum auf einer biegsamen Membran
6 befestigt, die mit dem Gehäuse 1 verbunden ist und
eine Zentrierung jenes Teils gewährleistet. Auf einer
Fläche des Teils 60, die senkrecht zur Rotorachse ver
läuft, sind elektrische Kontakte 7 angeordnet. Diese
Kontakte liegen einer Fläche des Rotors gegenüber,
die ihrerseits ebenfalls elektrische Kontakte 9 trägt.
Ein Dorn 91 od. dgl. kann eine Positionierung des
Statorteils 60 mit Bezug auf den Rotor 2 in einer
vorbestimmten Winkellage ermöglichen, um eine korrekte
Verbindung der Kontakte 7 und 9 sicherzustellen. Es
können jedoch auch andere Leit- oder Winkelpositionier
mittel verwendet werden, beispielsweise konische
Lagerflächen 42, 43, welche eine Positionierfacette
aufweisen.
Die Arbeitsweise des Blockiermechanismus gemäß Fig. 2
bis 4 wird ausgehend von Fig. 3 erläutert. In dieser
Figur ist der Rotor 2, wie es normal ist, auf den
ersten Wälzlager-Zentrierorganen 3 a und 4 a gelagert
und der Blockiermechanismus ist völlig gelöst.
Der Stößel 8, der ausgehend von dem den Hebel 80 um
fassenden Mechanismus betätigt wird, gelangt zunächst
in Kontakt mit der Rückseite des Teils 60, welches
sich axial (in Fig. 3 nach links) derart verschiebt,
daß die Vorderseite dieses Teils sich gegen das Ab
stützteil 45 des Wälzlagerringes 46 anlegt. Durch
eine gemeinsame Verschiebung der Teile 45 und 60
gegen die Wirkung der verformbaren Membranen 5 und 6
wird der gegenseitige Kontakt der zueinander komple
mentären konischen Teile 42 und 43 des Rotors 2 und
des Teiles 45 hervorgerufen sowie die elektrische
Verbindung zwischen den Stator- und Rotorkontakten 7
bzw. 9. In diesem Stadium ist somit das Wälzlager 4 a
teilweise demontiert oder auseinandergenommen und die
Membran 5 kann auf den Wälzlagerring 46 keine Vor
spannung mehr ausüben, so daß die Kugeln 41 frei sind.
Der Hubweg des Stößels 8 setzt sich axial nach links
gerichtet fort, so daß der Stößel in die Position
gemäß Fig. 4 gelangt, in welcher sich die Gesamtheit
des Rotors 2 zusammen mit den Teilen 60 und 45 ver
schoben hat, wobei die Deformation der Membranen 5
und 6 fortgesetzt wird, um schließlich die konischen
Teile 32, die am Rotor 2 in der Nähe des ersten Wälz
lagers 3 ausgebildet sind, in Kontakt mit den konischen
Teilen 33 zu bringen, die am Teil 35 ausgebildet sind,
welches seinerseits den Wälzlagerring 36 trägt. Auf
diese Weise wird das erste Wälzlager 3 a ebenfalls
partiell zerlegt und die Kugeln 31 sind frei. Hier
durch sind begrenzte Verschiebungsmöglichkeiten ge
geben, welche die Übertragung von Schwingungen ver
hindern und dabei zu keinerlei Beschädigung der Kugeln
oder der Wälzlagerbahnen während der Entlastungswir
kung führen. Dies geht darauf zurück, daß die durch
die kleinen, zulässigen Verschiebungen der Kugeln
hervorgerufenen Stöße oder Erschütterungen begrenzt
sind. Verriegelungsmittel 88 am Betätigungshebel 80
ermöglichen es, den Rotor 2 während der gesamten
Dauer der Außerbetriebsphase blockiert zu halten,
beispielsweise während der gesamten Dauer eines
Satellitenstarts oder eines Maschinentransports. Am
Ende dieser Übergangsphase mit begrenzter Dauer können
die Verriegelungsmittel 88 gegebenenfalls endgültig
gelöst werden, wodurch die Betriebsstellung automatisch
dadurch erreicht wird, daß die Feder 82 den Hebel 80
zurückholt.
Bei einer praktischen Ausführungsform beträgt der
Gesamthub des Stößels 8 3,6 mm; der Hub des Stator
teils 60 beträgt 2,6 mm; der Hubweg des den Ring 46
tragenden Teils 45 und damit auch die Axialdeformation
der Vorspannungsmembran 5 betragen 0,6 mm; demgegen
über beträgt der Axialhub des Rotors 2 0,3 mm. Die
Relativverschiebung zwischen Rotor 2 und Stator 60
beträgt somit 2,3 mm. Wenn die Kugeln 31, 41 entlastet
sind, liegen die Verschiebungsmöglichkeiten dieser
Kugeln im Maximum in der Größenordnung von 0,1 mm.
Im allgemeinen liegt der Hubweg der Drückerstange 8
vorteilhafterweise zwischen 2 und 6 mm; die axiale
Entfernung zwischen den beiden zueinander komplemen
tären, konischen Teilen 32, 33; 42, 43 liegt vor
teilhafterweise zwischen 0,2 und 0,5 mm; die axiale
Verbiegung einer Vorspannmembran liegt vorteilhafter
weise zwischen 0,5 und 1 mm.
Natürlich können die Betätigungsmittel für den Stößel
8 auch durch andere Einrichtungen als das oben be
schriebene Hebelsystem gebildet sein, beispielsweise
durch pneumatische oder hydraulische Mittel. Die Er
findung ist auch nicht auf Maschinen beschränkt, deren
äußere Wälzlagerringe mit dem Stator verbunden sind.
Die Erfindung kann auch bei Maschinen Anwendung finden,
bei denen ein äußerer Rotor auf einer ortsfesten,
inneren Achse gelagert ist.
Das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschriebene
Ausführungsbeispiel weist Wälzlagerelemente auf, die
von Kugeln gebildet sind. In bestimmten Anwendungs
fällen können auch Wälzlagerelemente benutzt werden,
die aus Walzen oder sogar aus Rollen bestehen. Die
ersten Zentrierorgane 3 a, 4 a können in bestimmten
Fällen auch von Gleitlagern gebildet sein, oder die
Zentrierorgane 3 b, 4 b können Wälzlager sein. Es
existiert somit eine Vielfalt von Möglichkeiten, die
es ermöglicht, in einer ersten Übergangsphase begrenz
ter Dauer über einen Rotor zu verfügen, der befähigt
ist, auf ersten Zentrierorganen in Umlauf zu sein,
wobei unter schweren Umgebungsbedingungen die anderen
Zentrierorgane 3 b, 4 b entlastet bleiben. Dabei ist es
möglich, den Träger des Rotors auf die Zentrierorgane
3 b, 4 b am Ende der Übergangsperiode zu übertragen,
um ein genaues Funktionieren in ruhiger Umgebung
sicherzustellen, selbst wenn die ersten Zentrierorgane
3 a, 4 a selbst während der Übergangsperiode Beschädi
gungen erfahren haben.
In allen Fällen ist es erforderlich, daß die ersten
und zweiten Zentrierorgane 3 a, 3 b oder 4 a, 4 b ein
und desselben Lagers 3 oder 4 antagonistisch oder
gegeneinander wirkend ausgebildet sind, während die
ersten Zentrierorgane 3 a, 4 a selbst ebenso antagoni
stisch sind, wie die zweiten Zentrierorgane 3 b, 4 b.
Diese Bedingung kann mit Hilfe unterschiedlicher
Konfigurationen verwirklicht werden, wie dies aus den
Fig. 5a bis 5g hervorgeht, bei denen es sich um ver
einfachte Darstellungen von Ausführungsformen der
Erfindung handelt.
In Fig. 5a wird der Antagonismus der Belastungen,
welche entlang der Rotorachse im Bereich der ver
schiedenen Kontaktlagerflächen der Zentrierorgane 3 a,
3 b; 4 a, 4 b ausgeübt werden, berücksichtigt, obwohl die
Ausbildung der Lager 3 und 4 asymmetrisch ist. So
sind im Lager 3 die mit dem Rotor 2 verbundenen
Kontaktlagerflächen an im wesentlichen konvexen
Flächen ausgebildet, während im Lager 4 die mit dem
Rotor 2 verbundenen Kontaktlagerflächen an im wesent
lichen konkaven Flächen ausgebildet sind. Die Wälz
lager-Zentrierorgane 3 a, 4 a sind dabei alternierend
mit den konischen Fläche aufweisenden Zentrierorganen
3 b, 4 b über die Rotorachse hinweg verteilt.
Die Anordnung gemäß Fig. 5b ist derjenigen in Fig. 5a
ähnlich. Jedoch ist die alternierende Anordnung der
Wälzlagerorgane 3 a, 4 a und der mit konischen Flächen
versehenen Organe 3 b, 4 b umgekehrt. Die Wälzlager
elemente 41 des mit dem Lager 4 verbundenen Wälzlager
organs 4 a, dessen mit dem Stator verbundener Ring 45
verschiebbar ist, befinden sich an der Seite des einen
Endes des Rotors 2 angeordnet.
Die Fig. 5c und 5d zeigen Ausführungsformen, bei denen
die Wälzlagerzentrierorgane 3 a, 4 a nach außen auf die
Seite der Rotorenden versetzt sind und eine gute Steif
heit für die Aufhängung in Betriebsstellung auf diesen
Wälzlagerzentrierorganen garantieren. Fig. 5c zeigt
mit dem Rotor verbundene Kontaktlagerflächen, die
allesamt auf im wesentlichen konvexen Flächen ausge
bildet sind, während die mit dem Rotor verbundenen
Kontaktlagerflächen im Falle der Fig. 5d an im wesent
lichen konkaven Flächen ausgebildet sind.
Die Fig. 5e und 5f entsprechen Ausführungsformen der
Erfindung, bei denen die mit konischen Lagerflächen
versehenen Zentrierorgane 3 b, 4 b an der Seite der
Rotorenden liegen und so eine gute Abdichtung gewähr
leisten, wenn der Rotor an diesen Zentrierorganen 3 b,
4 b aufgehängt oder gelagert ist. Die Ausbildung der
mit dem Rotor verbundenen Kontaktlagerflächen gemäß
Fig. 5e und 5f ist zu derjenigen gemäß 5d bzw. 5c
analog.
Fig. 5g zeigt eine Ausführungsform, die zu derjenigen
gemäß Fig. 5f mit der Maßgabe äquivalent ist, daß
eine einfache Abänderung in der Orientierung des Or
gans 3 b vorgenommen wurde. Man stellt leicht fest,
daß das Zentrierorgan 3 b in Fig. 5g einerseits mit
dem Zentrierorgan 3 a und andererseits mit dem Zentrier
organ 4 b in dem Sinne antagonistisch verbleibt, daß
die Kräfte, welche das Organ 3 b einerseits und die Or
gane 3 a, 4 b andererseits auf den Rotor 2 ausüben
können, entlang ihrer axialen Komponente jeweils ent
gegengerichtet sind.
In den oben beschriebenen Beispielen wurde in Betracht
gezogen, daß die äußere Beanspruchung, welche ausge
übt wird, um den Rotor aus der Aufhängeposition auf
den Zentrierorganen 3 a, 4 a (in Fig. 5a bis 5g darge
stellt) in die Aufhängstellung auf den Zentrierorganen
3 b, 4 b zu verschieben, durch Einwirkung im Sinne des
Pfeiles F 2 auf den Ring 45 des Lagers 4 erhalten wurde,
der dann seinerseits eine seitliche Beanspruchung der
gleichen Richtung auf den Rotor 2 übertrug, um das
Lager 3 zu entlasten. Bei einer abgewandelten Aus
führungsform braucht der Rotor keinerlei Translation
entlang seiner Achse zu erfahren, und eine Vorspur
belastung kann axial gleichzeitig auf den mit dem
Stator verbundenen Ring 45 und auf den Ring 35 aus
geübt werden, der alsdann mit dem Stator mittels
eines Vorspannelementes verbunden werden muß. Die
auf den Ring 35 ausgeübte Kraft hat alsdann die gleiche
Richtung wie die Kraft F 2, jedoch in entgegengesetztem
Sinne.
Der Fachmann kann verschiedene Modifikationen und Er
gänzungen an den hier erläuterten Ausführungsformen
anbringen, ohne dabei vom allgemeinen Erfindungsge
danken abzuweichen.
So können beispielsweise Rückholelemente in Gestalt
von Federn od. dgl. anstelle der Vorspannmembranen 5,
6 benutzt werden.
In gleicher Weise ist es, wie aus Fig. 6 ersicht
lich, möglich, nicht auseinanderschiebbare Wälzlager
3′a, 4′a einzusetzen.
Fig. 6 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungs
form der Erfindung, die derjenigen nach Fig. 1 sehr
ähnlich ist und es ermöglicht, die Kugeln 31, 41 der
Wälzlager 3′a und 4′a zu entlasten, wenn eine Axial
verschiebung in Richtung des Pfeiles F 2 die Lager
flächen 32 und 33 des Zentrierorgans 3′b und die
Lagerflächen 42 und 43 des Zentrierorgans 4′b in
Kontakt gebracht hat. Im Fall der Fig. 6 sind die
Kugeln oder Walzen 31, 41 der Wälzlager 3′a, 4′a in
nicht auseinandernehmbarer Weise zwischen die Ringe
34, 36 bzw. 44, 46 eingesetzt. Dabei verbleibt die
Gesamtheit der Teile 34, 31, 36 und 44, 41, 46 fest
mit dem Gehäuse 1 verbunden. Dennoch umfaßt jedes
Zentrierorgan 3′a, 4′a eine zusätzliche konische
Zentrierlagerfläche 37 bzw. 47, die mit dem jeweiligen
Ringelement 34, 44 zusammenarbeitet. Diese Ringelemente
34, 44 sind ihrerseits mit entsprechenden konischen
Lagerflächen 38, 48 versehen. Auf diese Weise ist ein
radiales Spiel zwischen den Lagerflächen 37, 38 einer
seits und den Lagerflächen 47, 48 andererseits derart
verwirklicht, daß die Wälzlagerelemente 31, 41 ent
lastet sind. Da keine Einwirkung in Richtung des
Pfeiles F 2 ausgeübt wird, sind die Zentrierorgane 3′b,
4′b ebenso entlastet, wie in den voranstehenden Aus
führungsformen. Weiterhin ist das radiale Spiel zwischen
den Lagerflächen 37, 38 und 47 und 48 in der Weise
unterdrückt, daß die Wälzlager 3′a, 4′a ihre übliche
Rolle bei der Abstützung des umlaufenden Rotors spielen
können.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Blockieren eines in einem Stator (1)
mittels zweier in axialem Abstand zueinander angeord
neter Wälzlager (3, 4) gelagerten Rotors (2), bei der
die Wälzlagerung derart ausgebildet ist, daß der Rotor
(2) um einen vorgegebenen Weg gegenüber dem Stator (1)
verschiebbar ist, und bei der der Rotor (2) in axialer
Nähe des einen Wälzlagers (3) eine umlaufende, konische
Stützfläche (32) aufweist, welche bei um den vorgege
benen Weg axial verschobenem Rotor (2) an einer ent
sprechend ausgebildeten, konischen Stützfläche (33)
des Stators (1) anliegt, wobei in diesem Zustand der
Rotor (2) gegenüber dem Stator (1) blockiert ist und
das den Stützflächen benachbarte Wälzlager von Radial
kräften entlastet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der äußere Lagerlaufring (46) des anderen Wälzla
gers (4) in einem radial gegen den Stator (1) abgestütz
ten, gegenüber diesem jedoch axial verschiebbaren Halte
ring (45) festgehalten ist, und daß am Haltering (45)
eine weitere konische Stützfläche (43) vorgesehen ist,
der eine entsprechend ausgebildete, weitere konische
Stützfläche (42) am Rotor (2) gegenüberliegt, derart
daß beim axialen Verschieben des Halterings (45) gegen
über dem Stator (1) zunächst die weiteren Stützflächen
(42, 43) - das andere Wälzlager (4) von Radialkräften
entlastend - zur Anlage kommen, worauf sich nach weite
rem Verschieben des Halterings (45) auch die dem einen
Wälzlager (3) zugeordneten, konischen Stützflächen (32,
33) aneinanderlegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei jedem Wälzlager (3, 4) die inneren Stützflächen
(32, 42) mit einem einzigen inneren Lagerlaufring (34,
44) und die äußeren Stützflächen (33, 43) ebenfalls mit
einem einzigen äußeren Lagerlaufring (36, 46) fest ver
bunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Wälzlager (3, 4) Wälzelemente mit entlast
barem Schrägkontakt umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wälzlager (3, 4) undemontierbare Ku
geln oder Walzen (31, 41) umfassen, daß die inneren
Stützflächen (32, 42) mit dem Rotor (2) fest verbunden
sind, daß die äußeren Stützflächen (33, 43) an Ringen
(45) ausgebildet sind, und daß diese Ringe den Kugeln
oder Walzen als Rückhaltung dienen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß konische Zentrierlagerflächen (37,
47) vorgesehen sind, die mit konischen Lagerflächen
(38, 48) der Wälzlager (3, 4) zusammenwirken.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine verformbare Membran (5) eine
Vorspannung und Zentrierung auf wenigstens einen mit
dem Gehäuse (1) verschieblich verbundenen Haltering
(45) ausübt, der dem anderen Wälzlager (4) zugeordnet
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Betätigungsmechanismus (8, 80) vorgesehen ist,
der in Blockierstellung auf den verschiebbaren Halte
ring (45) des anderen Wälzlagers (4) eine Axialkraft
ausübt, welche in entgegengesetzter Richtung wie die
durch die Membran (5) ausgeübte Belastung wirkt, um
so nacheinander die Stützflächen (42, 43) des anderen
Wälzlagers (4) und dann die Stützflächen (32, 33) des
einen Wälzlagers (3) in Kontakt treten zu lassen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungsmechanismus eine Drückerstange (8)
umfaßt, die an einem Hebel (80) angeordnet ist, welcher
seinerseits am Gehäuse (1) schwenkbar gelagert ist,
und daß der Hebel (80) von der Außenseite des Gehäuses
aus betätigbar und durch Federmittel (82) in Ruhestel
lung zurückgeführt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß dem Betätigungsmechanismus (8, 80) zur Auf
rechterhaltung seiner Betriebsstellung Verriegelungs
mittel (88) zugeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie Statorkontakte (7) auf
weist, die auf einem mit dem Gehäuse (1) durch eine
geschmeidige, verformbare Membran (6) verbundenen Teil
angeordnet sind, daß die Statorkontakte (7) in gerin
gem Abstand gegenüber von Rotorkontakten (9) vorgese
hen sind, und daß der Betätigungsmechanismus (8, 80),
wenn er so betätigt ist, daß er die Stützflächen (32,
34, 42, 43) in Kontakt bringt, die gegenseitige Kon
taktierung der Stator- und Rotorkontakte (7 bzw. 9)
gewährleistet, um so mittels des Rotors (2) die Gewähr
leistung einer Übertragung von elektrischen Signalen
zu ermöglichen, wenn der Rotor (2) sich in blockier
ter Position befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungsmechanismus (8, 80) bei seiner Be
tätigung zunächst auf ein die Statorkontakte (7) tra
gendes Teil (60) einwirkt, welches in der Nähe des
anderen Wälzlagers (4) angeordnet ist und seinerseits
auf den mit dem Gehäuse (1) verbundenen Haltering (45)
dieses Lagers einwirkt, um die Entlastung der Wälz
lager (3, 4) zur gleichen Zeit sicherzustellen, zu
welcher der Kontakt zwischen den Stator- und Rotorkon
takten (7 bzw. 9) hergestellt ist.
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