WO2013056920A1 - Friction brake, backup bearing with friction brake and method for operating a magnetic bearing - Google Patents

Friction brake, backup bearing with friction brake and method for operating a magnetic bearing Download PDF

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WO2013056920A1
WO2013056920A1 PCT/EP2012/068090 EP2012068090W WO2013056920A1 WO 2013056920 A1 WO2013056920 A1 WO 2013056920A1 EP 2012068090 W EP2012068090 W EP 2012068090W WO 2013056920 A1 WO2013056920 A1 WO 2013056920A1
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WO
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bearing
friction brake
backup
safety
retainer
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PCT/EP2012/068090
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Inventor
Christoph Heckel
Christian REDEMANN
Axel Kaiser
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Siemens Aktiengesellschaft
Levitec Gmbh
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Publication date
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C39/00—Relieving load on bearings
    • F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/001—Integrated brakes or clutches for stopping or coupling the relatively movable parts

Definitions

  • the invention relates to a friction brake, friction bearing with friction brake and method for operating a magnetic ⁇ campers.
  • Safety bearings are magnetic bearings for safety in case of failure of the magnetic bearing or excessive mechanical
  • the safety bearing can wear out and must be accordingly spre ⁇ accordingly also replaced. This causes costs.
  • wear of the backup bearing can be caused by e.g. due to turbulence effects in the medium surrounding the rotor, e.g. Air, are introduced in the fishing camp forces that cause a continuous unwanted rotation of fishing rings against each other.
  • medium surrounding the rotor e.g. Air
  • the object is achieved by a friction brake according to An ⁇ claim 1, a fishing camp according to claim 3 and a method according to claim 17.
  • FIG. 5 shows a plan view of a friction brake
  • FIG. 6 shows a side view according to FIG. 5
  • Figures 7 - 9 cross sections of other fishing camp arrangements
  • Figure 10 is a further fishing camp arrangement.
  • the description and the figures represent only embodiments of the invention.
  • FIG. 1 shows a cross section through an arrangement according to the invention of a shaft bearing 1 with a safety bearing arrangement 22 according to the invention.
  • a shaft 4 (of a rotor) is supported by a magnetic bearing (not shown in detail) within a housing 14 or housing part 14 ', 14 "(FIG. 2).
  • the safety bearing assembly 22 has a conventional bearing as a backup bearing 15 and a friction brake 10.
  • a conventional bearing in particular a ball or cylindrical roller bearing is preferably used.
  • Retaining bearing 15 is present, according to the invention prevented (Fig. 1 - 4, 7 - 9).
  • the safety bearing 15 is here preferably arranged in a recess 23 of the housing 14 (FIGS. 1, 3, 4, 7) or the housing parts 14 ', 14 "(FIG. 2).
  • the counterpart 21 can also be part of the housing 14 (Fig. 1, 3, 4, 7) or of the housing parts 14 ', 14''(Fig. 2) may be and supports the outer ring 15''of the retainer bearing 15 and is the ⁇ accordingly only as high as possible.
  • the friction brake 10 is located on the other side 40 of the Ver ⁇ indentation 23 (Fig. 1, 2).
  • the friction brake 10 (FIGS. 1-4), 10' (FIG. 7), 10" (FIGS. 8, 9 ) designed so that it exerts an axial pressure in particular on the inner ring 15 '(Fig. 1 - 4, 7) and the outer ring 15''(Fig. 8, 9), wherein depending on the frictional resistance in the fishing camp 15 no rotation of the Inner ring 15 'and the outer ring 15''relative to the outer ⁇ ring 15''or inner ring 15' occurs. This is especially the case during operation or rotation of the shaft 4.
  • the fishing camp 15 is thus generally (Fig. 1 - 4, 7 - 9) frictionally held by the friction brake 10 and unintentional co-rotation is prevented.
  • the distance of the inner ring 15 'to the shaft 4 is smaller than the distance 13 of shaft 4 and housing 14, 14', 14 '' ( Figures 1 to 4 and 7).
  • the housing is here preferably divided into two housing parts 14 ', 14'', so that the housing, in particular the Ver ⁇ recess 23 is formed only by the joining of the two housing parts 14', 14 ''.
  • the safety bearing 15 is preferably arranged in a recess 23 of the housing 14, 14 ', 14''and preferably has there a counterpart 21 as a spacer, which may also be formed integrally with the housing 14, and on the other side opposite the friction brake 10 is arranged ⁇ .
  • FIG. 3 shows a further variant of the safety bearing arrangement 22.
  • the outer ring 15 '' of the backup bearing 15 is fixed to the housing 14, preferably by shrinking, pressing A ⁇ , soldering or welding, so that no counterpart 21 is necessary (not shown).
  • the friction brake 10 does not have on one side (counter opposite end face 18) on a housing 14 or housing ⁇ part 14 'or 14''abut, but presses with the outer periphery as to the housing 14 or housing parts 14', 14 ''that the mechanical forces acting here on the inner ring 15' can be held by the friction brake 10 nen.
  • FIG. 4 shows a further variant of the safety bearing arrangement 22, in which the friction brake 10 rests against one side 42 of the housing 14 and the safety bearing 15 is frictionally connected to the housing 14.
  • FIGS. 1, 2 or 3 no counterpart 21 is required, as in FIGS. 1, 2 or 3, or the division of the housing 14 into two housing parts 14 ', 14 ", as in FIG. 2, but in FIG. 4 a further housing part from the right can connect.
  • a friction brake 10, 10 ' may generally disk rings with projections 19', 19 '', 19 '''(Fig. 5, 6), one or more coil springs 25 (Fig. 7), flat springs or spring-loaded sliding blocks are used, the to the catch bearing 15, in particular to the outer ring 15 '' attack.
  • One, two or more springs or the like corresponding to the number of projections 19 ', 19 ", ... in the friction brake 10 (FIGS. 5, 6) can be used.
  • the arrangement of a safety bearing arrangement 22 according to FIG. 7 can be carried out according to the modifications of FIGS. 1, 2, 3 and 4.
  • Figure 5 is a plan view of an exemplary Frikti ⁇ onsbremse 10 as used in Figure 1 for example, shows ⁇ ge.
  • the annular friction brake 10 preferably has a ring shape 16, in particular a closed ring 16, wherein the outer diameter preferably corresponds to the inner diameter of the housing 14 (in the recess 23, paragraph 23 ') (in particular for application according to FIGS. 1, 2, 3, 4).
  • FIG. 8 shows a further solution according to the invention, in which the catching bearing 15 is arranged on the shaft 4, in particular is fastened, and the catching bearing 15 thus also rotates as a unit.
  • the outer ring 15 '' of the backup bearing 15 is preferably by a projection 19 ', 19'', ... of the fiction brake 10'' held to prevent relative rotational movement between outer 15 '' and inner ring 15 'of the backup bearing 15 in normal operation.
  • the friction brake 10 '' can advantageously be mechanically mounted by means of a holding element 20.
  • the friction brake 10 preferably bears against the holding element 20, which is likewise arranged on the shaft 4. Also preferably, holding member 20 and friction brake 10 may be made in one piece or the friction brake 10 '' is shrunk on the shaft 4 alone or otherwise secured (soldered, ).
  • the holding member 20 may be mounted on the shaft 4 in various ways: soldered, welded, shrunk, ... or is the part of the shaft 4th
  • the backup bearing 15 abuts against a retaining piece 28 on the shaft 4, which is formed here preferably only one piece with the shaft 4 at.
  • the holding piece 28 may be present completely circumferentially around the shaft 4 or only partially or represents an attachment (welding points, weld seam, etc). And is arranged opposite the friction brake 10 "on the catching bearing 15.
  • the friction brake 10 may also be mounted on the shaft 4 (by shrinkage, soldering, welding, etc.) so that a retaining element 20 is not needed (FIGS. 8, 9).
  • the friction brake 10 "in FIGS. 8, 9 can also be designed according to FIG.
  • the distance of the outer ring 15 '' to the housing 14 is smaller than the distance 13 of shaft 4 and housing 14 ( Figures 8, 9).
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a safety bearing arrangement 22 with another friction brake 10 '".
  • this is a compression spring / pressure sheet 50 which is attached to the outer ring 15 "at a location 54. This can be done by a soldering, welding or other mounting option.
  • the spring 50 acts with a force on a point 58 of the inner ring 15 '.
  • the compressive force of the spring 50 in the axial direction causes the inner ring 15 'does not rotate during the rotation of the rotor 4. However, should a contact take place between rotor 4 and inner ring 15 ', the compressive force of spring 50 can be overcome. The fishing camp 15 then supports the rotor 4th

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Abstract

Backup bearings for a magnetic bearing as per the prior art often have to be replaced because they also wear during operation of the magnetic bearing without the magnetic bearing failing. A friction brake (10) prevents this in such a manner that the backup bearings (7) do not have to be replaced.

Description

Friktionsbremse, Fanglager mit Friktionsbremse und Verfahren zum Betreiben eines Magnetlagers  Friction brake, friction bearing with friction brake and method for operating a magnetic bearing
Die Erfindung betrifft eine Friktionsbremse, Fanglager mit Friktionsbremse und Verfahren zum Betreiben eines Magnet¬ lagers . The invention relates to a friction brake, friction bearing with friction brake and method for operating a magnetic ¬ campers.
Fanglager werden bei magnetischen Lagern als Sicherheit beim Ausfall des Magnetlagers oder übermäßiger mechanischer Safety bearings are magnetic bearings for safety in case of failure of the magnetic bearing or excessive mechanical
Schockbelastung verwendet. Shock load used.
Dabei kann das Fanglager verschleißen und muss dementspre¬ chend auch ausgetauscht werden. Dies verursacht Kosten. Here, the safety bearing can wear out and must be accordingly spre ¬ accordingly also replaced. This causes costs.
Im Normalbetrieb kann ein Verschleiß des Fanglagers dadurch entstehen, indem z.B. aufgrund von Verwirbelungseffekten im den Rotor umgebenden Medium, z.B. Luft, im Fanglager Kräfte eingebracht werden, die ein andauerndes unerwünschtes Drehen von Fanglagerringen gegeneinander verursachen. In normal operation, wear of the backup bearing can be caused by e.g. due to turbulence effects in the medium surrounding the rotor, e.g. Air, are introduced in the fishing camp forces that cause a continuous unwanted rotation of fishing rings against each other.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Fanglager aufzuzeigen, mit dem das o. g. Problem gelöst werden kann. It is therefore an object of the invention to show a fishing camp, with the o. G. Problem can be solved.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Friktionsbremse gemäß An¬ spruch 1, ein Fanglager nach Anspruch 3 und einem Verfahren nach Anspruch 17. The object is achieved by a friction brake according to An ¬ claim 1, a fishing camp according to claim 3 and a method according to claim 17.
In den jeweiligen Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen. In the respective subclaims further advantageous measures are listed, which can be combined with each other in order to achieve further advantages.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 bis 4 Querschnitte durch Fanglageranordnungen, Figur 5 eine Aufsicht auf eine Friktionsbremse, 1 to 4 cross sections through fishing camp arrangements, FIG. 5 shows a plan view of a friction brake,
Figur 6 eine Seitenansicht gemäß Figur 5, FIG. 6 shows a side view according to FIG. 5,
Figuren 7 - 9 Querschnitte weiterer Fanglageranordnungen, Figur 10 eine weitere Fanglageranordnung. Die Beschreibung und die Figuren stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Figures 7 - 9 cross sections of other fishing camp arrangements, Figure 10 is a further fishing camp arrangement. The description and the figures represent only embodiments of the invention.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung einer Wellenlagerung 1 mit einer erfindungsgemäßen Fanglageranordnung 22. FIG. 1 shows a cross section through an arrangement according to the invention of a shaft bearing 1 with a safety bearing arrangement 22 according to the invention.
Eine Welle 4 (eines Rotors) ist durch ein Magnetlager (nicht näher dargestellt) innerhalb eines Gehäuses 14 oder Gehäuse- teils 14', 14'' (Fig. 2) gelagert.  A shaft 4 (of a rotor) is supported by a magnetic bearing (not shown in detail) within a housing 14 or housing part 14 ', 14 "(FIG. 2).
Die Fanglageranordnung 22 weist ein konventionelles Lager als Fanglager 15 und eine Friktionsbremse 10 auf.  The safety bearing assembly 22 has a conventional bearing as a backup bearing 15 and a friction brake 10.
Als Fanglager 15 wird vorzugsweise ein konventionelles Lager, insbesondere ein Kugel- oder Zylinderrollenlager verwendet. As a fishing camp 15, a conventional bearing, in particular a ball or cylindrical roller bearing is preferably used.
Nach dem Stand der Technik dreht sich zeitweise z.B. aufgrund von Luftverwirbelungen auch das konventionelle Fanglager 15 mit und verschleißt. Dies ist jedoch nicht gewünscht und wird durch eine Friktionsbremse 10, die an dem konventionellenIn the prior art, at times, e.g. due to Luftverwirbelungen and the conventional fishing camp 15 with and wears. However, this is not desired and is achieved by a friction brake 10, which on the conventional
Fanglager 15 anliegt, erfindungsgemäß verhindert (Fig. 1 - 4, 7 - 9) . Retaining bearing 15 is present, according to the invention prevented (Fig. 1 - 4, 7 - 9).
Das Fanglager 15 ist hier vorzugsweise in einer Vertiefung 23 des Gehäuses 14 (Fig. 1, 3, 4, 7) oder der Gehäuseteile 14', 14'' (Fig. 2) angeordnet. The safety bearing 15 is here preferably arranged in a recess 23 of the housing 14 (FIGS. 1, 3, 4, 7) or the housing parts 14 ', 14 "(FIG. 2).
Es 15 liegt auf der einen Seite 42 der Vertiefung 23 an einem Gegenstück 21 an. Dieses Gegenstück 21 muss nicht vorhanden sein (Fig. 1 - 4, 7), wenn das Fanglager 15 an dem Gehäuse 14, 14', 14'' durch seinen Außenring 15'' befestigt (Klemmwirkung, Schweißstelle, Lötung, ...) ist. It is 15 on the one side 42 of the recess 23 to a counterpart 21 at. This counterpart 21 does not have to be present (FIGS. 1-4) when the safety bearing 15 is fastened to the housing 14, 14 ', 14 "by its outer ring 15" (clamping effect, weld, soldering, etc.). is.
Das Gegenstück 21 kann auch Teil des Gehäuses 14 (Fig. 1, 3, 4, 7) oder der Gehäuseteile 14', 14'' (Fig. 2) sein und stützt den Außenring 15' ' des Fanglagers 15 ab und ist dem¬ entsprechend auch nur maximal so hoch. Die Friktionsbremse 10 liegt an der anderen Seite 40 der Ver¬ tiefung 23 an (Fig. 1, 2) . The counterpart 21 can also be part of the housing 14 (Fig. 1, 3, 4, 7) or of the housing parts 14 ', 14''(Fig. 2) may be and supports the outer ring 15''of the retainer bearing 15 and is the ¬ accordingly only as high as possible. The friction brake 10 is located on the other side 40 of the Ver ¬ indentation 23 (Fig. 1, 2).
Im Falle eines Fanglagers 15, das einen Innen- 15' und Außen- ring 15'' aufweist, ist die Friktionsbremse 10 (Fig. 1 - 4), 10' (Fig. 7), 10'' (Fig. 8, 9) so ausgestaltet, dass sie einen axialen Druck insbesondere auf den Innenring 15' (Fig. 1 - 4, 7) bzw. den Außenring 15'' (Fig. 8, 9) ausübt, wobei je nach Reibwiderstand im Fanglager 15 keine Verdrehung des Innenringes 15' bzw. des Außenrings 15'' relativ zum Außen¬ ring 15'' bzw. Innenring 15' auftritt. Dies ist insbesondere während des Betriebs oder der Rotation der Welle 4 der Fall. In the case of a backup bearing 15, which has an inner 15 'and outer ring 15 ", the friction brake 10 (FIGS. 1-4), 10' (FIG. 7), 10" (FIGS. 8, 9 ) designed so that it exerts an axial pressure in particular on the inner ring 15 '(Fig. 1 - 4, 7) and the outer ring 15''(Fig. 8, 9), wherein depending on the frictional resistance in the fishing camp 15 no rotation of the Inner ring 15 'and the outer ring 15''relative to the outer ¬ ring 15''or inner ring 15' occurs. This is especially the case during operation or rotation of the shaft 4.
Das Fanglager 15 wird also allgemein (Fig. 1 - 4, 7 - 9) reibschlüssig durch die Friktionsbremse 10 festgehalten und ein unbeabsichtigtes Mitdrehen wird so verhindert. The fishing camp 15 is thus generally (Fig. 1 - 4, 7 - 9) frictionally held by the friction brake 10 and unintentional co-rotation is prevented.
Sollte im Betrieb die Magnetlagerung wider Erwarten ausfallen, kommt es zum Absturz der Welle 4 und nachfolgend zum Kontakt mit dem Innenring 15' bzw. Außenring 15'' des Fang- lagers 15. Das nun auf den Innenring 15' (Fig. 1 - 4, 7) bzw. Außenring 15'' (Fig. 8, 9) des Lagers 15 wirkende Drehmoment übersteigt den durch die Friktionsbremse 10 aufgebrachten Reibwiderstand und der Innenring 15' (Fig. 1 - 4, 7 - 9) bzw. der Außenring 15'' (Fig. 8, 9) des Fanglagers 15 beschleu- nigt, um die Welle 4 sicher zum Stillstand zu bringen oder wieder weiter zu betreiben. Should the magnetic bearing fail unexpectedly during operation, the shaft 4 will crash and subsequently come into contact with the inner ring 15 'or outer ring 15 "of the catching bearing 15. The now resting on the inner ring 15' (FIGS , 7) and outer ring 15 '' (Fig. 8, 9) of the bearing 15 acting torque exceeds the force applied by the friction brake 10 frictional resistance and the inner ring 15 '(Figures 1 - 4, 7 - 9) and the outer ring 15th '' (Fig. 8, 9) of the backup bearing 15 accelerated to bring the shaft 4 safely to a standstill or continue to operate.
Der Abstand des Innenrings 15' zur Welle 4 ist kleiner als der Abstand 13 von Welle 4 und Gehäuse 14, 14', 14'' (Figuren 1 bis 4 und 7) . The distance of the inner ring 15 'to the shaft 4 is smaller than the distance 13 of shaft 4 and housing 14, 14', 14 '' (Figures 1 to 4 and 7).
In Figur 2 ist eine weitere Modifikation der Fanglageranord¬ nung 22 ausgehend von Figur 1 gezeigt. 2 shows a further modification of the Fanglageranord ¬ voltage 22 from Figure 1 is shown.
Das Gehäuse ist hier vorzugsweise in zwei Gehäuseteile 14', 14'' aufgeteilt, so dass das Gehäuse, insbesondere die Ver¬ tiefung 23 erst durch das Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 14', 14'' gebildet wird. Das Fanglager 15 ist vorzugsweise in einer Vertiefung 23 des Gehäuses 14, 14', 14'' angeordnet und weist vorzugsweise dort ein Gegenstück 21 als Abstandshalter auf, das aber auch ein- teilig mit dem Gehäuse 14 ausgebildet sein kann, und auf der anderen Seite gegenüberliegend der Friktionsbremse 10 ange¬ ordnet ist. The housing is here preferably divided into two housing parts 14 ', 14'', so that the housing, in particular the Ver ¬ recess 23 is formed only by the joining of the two housing parts 14', 14 ''. The safety bearing 15 is preferably arranged in a recess 23 of the housing 14, 14 ', 14''and preferably has there a counterpart 21 as a spacer, which may also be formed integrally with the housing 14, and on the other side opposite the friction brake 10 is arranged ¬ .
Figur 3 zeigt eine weitere Variante der Fanglageranordnung 22. FIG. 3 shows a further variant of the safety bearing arrangement 22.
Es muss keine Vertiefung vorhanden sein, sondern lediglich ein Absatz 23' .  There does not have to be a depression, only a paragraph 23 '.
Vorzugsweise ist der Außenring 15' ' des Fanglagers 15 an dem Gehäuse 14 befestigt, vorzugsweise durch Aufschrumpfen, Ein¬ pressen, Anlöten oder Anschweißen, so dass kein Gegenstück 21 notwendig ist (nicht dargestellt) . Preferably, the outer ring 15 '' of the backup bearing 15 is fixed to the housing 14, preferably by shrinking, pressing A ¬ , soldering or welding, so that no counterpart 21 is necessary (not shown).
Auch die Friktionsbremse 10 muss nicht an einer Seite (gegen- überliegend Stirnseite 18) an einem Gehäuse 14 oder Gehäuse¬ teil 14' oder 14'' anliegen, sondern presst sich mit dem Außenumfang so an das Gehäuse 14 oder Gehäuseteile 14', 14'' an, dass die mechanischen Kräfte, die hier auf den Innenring 15' wirken, durch die Friktionsbremse 10 gehalten werden kön- nen. Also, the friction brake 10 does not have on one side (counter opposite end face 18) on a housing 14 or housing ¬ part 14 'or 14''abut, but presses with the outer periphery as to the housing 14 or housing parts 14', 14 ''that the mechanical forces acting here on the inner ring 15' can be held by the friction brake 10 nen.
In Figur 4 ist eine weitere Variante der Fanglageranordnung 22 gezeigt, bei dem die Friktionsbremse 10 an einer Seite 42 des Gehäuses 14 anliegt und das Fanglager 15 kraftschlüssig mit dem Gehäuse 14 verbunden ist. FIG. 4 shows a further variant of the safety bearing arrangement 22, in which the friction brake 10 rests against one side 42 of the housing 14 and the safety bearing 15 is frictionally connected to the housing 14.
Dabei bedarf es dann keines Gegenstücks 21, wie in Figur 1, 2 oder 3 oder der Aufteilung des Gehäuses 14 in zwei Gehäuse- teile 14', 14'', wie in Figur 2, wobei sich jedoch in Figur 4 von rechts ein weiteres Gehäuseteil anschließen kann. Als Friktionsbremse 10, 10' können allgemein vorzugsweise Scheibenringe mit Vorsprüngen 19', 19'', 19''' (Fig. 5, 6), eine oder mehrere Spiralfedern 25 (Fig. 7), Flachfedern oder federbelastete Gleitsteine verwendet werden, die an das Fang- lager 15, insbesondere an den Außenring 15'' angreifen. Es können ein, zwei oder mehrere Federn o.a. entsprechend der Anzahl von Vorsprüngen 19', 19'', ... bei der Friktionsbremse 10 (Fig. 5, 6) verwendet werden. Die Anordnung einer Fanglageranordnung 22 gemäß Figur 7 kann entsprechend der Modifikationen von Figuren 1, 2, 3 und 4 ausgeführt sein. In this case, no counterpart 21 is required, as in FIGS. 1, 2 or 3, or the division of the housing 14 into two housing parts 14 ', 14 ", as in FIG. 2, but in FIG. 4 a further housing part from the right can connect. As a friction brake 10, 10 'may generally disk rings with projections 19', 19 '', 19 '''(Fig. 5, 6), one or more coil springs 25 (Fig. 7), flat springs or spring-loaded sliding blocks are used, the to the catch bearing 15, in particular to the outer ring 15 '' attack. One, two or more springs or the like corresponding to the number of projections 19 ', 19 ", ... in the friction brake 10 (FIGS. 5, 6) can be used. The arrangement of a safety bearing arrangement 22 according to FIG. 7 can be carried out according to the modifications of FIGS. 1, 2, 3 and 4.
In Figur 5 ist eine Aufsicht auf eine beispielhafte Frikti¬ onsbremse 10, wie in Figur 1 beispielsweise eingesetzt, ge¬ zeigt . In Figure 5 is a plan view of an exemplary Frikti ¬ onsbremse 10 as used in Figure 1 for example, shows ¬ ge.
Die ringförmige Friktionsbremse 10 weist vorzugsweise eine Ringform 16 auf, insbesondere einen geschlossenen Ring 16, wobei der Außendurchmesser vorzugsweise dem Innendurchmesser des Gehäuses 14 (in der Vertiefung 23, Absatz 23' ) entspricht (insbesondere für Anwendung gemäß Fig. 1, 2, 3, 4) .  The annular friction brake 10 preferably has a ring shape 16, in particular a closed ring 16, wherein the outer diameter preferably corresponds to the inner diameter of the housing 14 (in the recess 23, paragraph 23 ') (in particular for application according to FIGS. 1, 2, 3, 4).
Ausgehend von dem Innendurchmesser des Rings 16 stehen ein, zwei oder insbesondere drei Vorsprünge 19', 19'', 19''' aus der Zeichnungsebene hervor (siehe Figur 6) . Starting from the inner diameter of the ring 16, one, two or in particular three projections 19 ', 19' ', 19' '' protrude from the plane of the drawing (see FIG. 6).
Diese Vorsprünge 19', 19'', 19''', ... drücken axial an den Innenring 15' (Fig. 1, 2, 3, 4) oder Außenring 15'' (Fig. 8,These projections 19 ', 19' ', 19' '', ... press axially against the inner ring 15 '(FIG. 1, 2, 3, 4) or outer ring 15' '(FIG. 8, FIG.
9) des Fanglagers 15 und halten das Fanglager 15 durch das so entstehende Reibmoment fest. 9) of the backup bearing 15 and hold the fishing camp 15 by the resulting friction torque.
In Figur 8 ist eine weitere erfindungsgemäße Lösung gezeigt, bei der das Fanglager 15 auf der Welle 4 angeordnet, insbe- sondere befestigt ist und das Fanglager 15 als Einheit somit mit rotiert. FIG. 8 shows a further solution according to the invention, in which the catching bearing 15 is arranged on the shaft 4, in particular is fastened, and the catching bearing 15 thus also rotates as a unit.
Der Außenring 15' ' des Fanglagers 15 wird dabei vorzugsweise durch einen Vorsprung 19', 19'', ... der Fiktionsbremse 10'' festgehalten, um eine relative Drehbewegung zwischen Außen- 15' ' und Innenring 15' des Fanglagers 15 im Normalbetrieb zu verhindern . Die Friktionsbremse 10'' kann vorteilhafter Weise mittels eines Halteelements 20 mechanisch montiert werden. The outer ring 15 '' of the backup bearing 15 is preferably by a projection 19 ', 19'', ... of the fiction brake 10'' held to prevent relative rotational movement between outer 15 '' and inner ring 15 'of the backup bearing 15 in normal operation. The friction brake 10 '' can advantageously be mechanically mounted by means of a holding element 20.
Die Friktionsbremse 10 liegt vorzugsweise an dem Halteelement 20 an, das ebenfalls auf der Welle 4 angeordnet ist. Ebenso vorzugsweise können Halteelement 20 und Friktionsbremse 10 einteilig ausgeführt sein oder die Friktionsbremse 10'' ist alleine auf die Welle 4 aufgeschrumpft oder anders befestigt (gelötet, ...) . The friction brake 10 preferably bears against the holding element 20, which is likewise arranged on the shaft 4. Also preferably, holding member 20 and friction brake 10 may be made in one piece or the friction brake 10 '' is shrunk on the shaft 4 alone or otherwise secured (soldered, ...).
Das Halteelement 20 kann auf verschiedene Weise auf der Welle 4 befestigt sein: angelötet, angeschweißt, aufgeschrumpft,... oder ist der Teil der Welle 4.  The holding member 20 may be mounted on the shaft 4 in various ways: soldered, welded, shrunk, ... or is the part of the shaft 4th
Vorzugsweise liegt das Fanglager 15 an einem Haltestück 28 auf der Welle 4 an, das hier nur vorzugsweise einteilig mit der Welle 4 ausgebildet ist, an. Das Haltestück 28 kann voll- ständig umlaufend um die Welle 4 vorhanden sein oder nur teilweise oder stellt eine Befestigung dar (Schweißpunkte, Schweißnaht, ...) und ist gegenüber der Friktionsbremse 10'' an dem Fanglager 15 angeordnet. Preferably, the backup bearing 15 abuts against a retaining piece 28 on the shaft 4, which is formed here preferably only one piece with the shaft 4 at. The holding piece 28 may be present completely circumferentially around the shaft 4 or only partially or represents an attachment (welding points, weld seam,...) And is arranged opposite the friction brake 10 "on the catching bearing 15.
In Figur 9 ist eine Modifikation der Ausführung gemäß Figur 8 gezeigt, bei dem das Fanglager 15 auf der Welle 4 ohne Halte¬ stück 28 befestigt ist. 9 shows a modification of the embodiment of Figure 8 is shown, in which the retainer bearing 15 is mounted on the shaft 4 without holding ¬ piece 28th
Als Befestigungsarten des Fanglagers 15 auf der Welle 4 kom- men Schrumpfungen, Lötungen, Schweißen oder sonstige kraftschlüssige Verbindungen in Frage.  As fastening types of the backup bearing 15 on the shaft 4, shrinkage, soldering, welding or other frictional connections come into question.
Die Friktionsbremse 10'' kann auch auf der Welle 4 befestigt sein (durch Schrumpfung, Lötung, Schweißung, ...) , so dass ein Halteelement 20 nicht benötigt wird (Fig. 8, 9) . The friction brake 10 "may also be mounted on the shaft 4 (by shrinkage, soldering, welding, etc.) so that a retaining element 20 is not needed (FIGS. 8, 9).
Die Friktionsbremse 10'' in den Figuren 8, 9 kann auch gemäß Figur 7 ausgebildet sein. Der Abstand des Außenrings 15' ' zum Gehäuse 14 ist kleiner als der Abstand 13 von Welle 4 und Gehäuse 14 (Figuren 8, 9) . The friction brake 10 "in FIGS. 8, 9 can also be designed according to FIG. The distance of the outer ring 15 '' to the housing 14 is smaller than the distance 13 of shaft 4 and housing 14 (Figures 8, 9).
Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fanglageranordnung 22 mit einer anderen Friktionsbremse 10'''. FIG. 10 shows a further embodiment of a safety bearing arrangement 22 with another friction brake 10 '".
An dem Fanglager 15 ist eine Klemmvorrichtung zwischen Außenring 15'' und Innenring 15' vorhanden. At the fishing camp 15, a clamping device between the outer ring 15 '' and inner ring 15 'is present.
Vorzugsweise ist das eine Druckfeder/Druckblatt 50, das an dem Außenring 15'' an einer Stelle 54 befestigt ist. Dies kann durch eine Lötung, Schweißung oder sonstiger Befestigungsmöglichkeit erfolgen. Preferably, this is a compression spring / pressure sheet 50 which is attached to the outer ring 15 "at a location 54. This can be done by a soldering, welding or other mounting option.
Die Feder 50 wirkt mit einer Kraft auf eine Stelle 58 des Innenrings 15' .  The spring 50 acts with a force on a point 58 of the inner ring 15 '.
Die Druckkraft der Feder 50 in Axialrichtung bewirkt, dass sich der Innenring 15' bei der Rotation des Rotors 4 nicht mitdreht. Sollte aber ein Kontakt zwischen Rotor 4 und Innenring 15' stattfinden, kann die Druckkraft der Feder 50 über- wunden werden. Das Fanglager 15 lagert dann den Rotor 4.  The compressive force of the spring 50 in the axial direction causes the inner ring 15 'does not rotate during the rotation of the rotor 4. However, should a contact take place between rotor 4 and inner ring 15 ', the compressive force of spring 50 can be overcome. The fishing camp 15 then supports the rotor 4th
Diese Friktionsbremse 10''' kann gemäß den Figuren 1 bis 4 und 8, 9 eingesetzt werden.  This friction brake 10 '' 'can be used according to Figures 1 to 4 and 8, 9.
Sitzt die Friktionsbremse 10''' gemäß Figur 10 auf der Welle 4 auf, so ist der Befestigungspunkt 54 der Feder 50 natürlich auf dem Innenring 15' vorhanden und die Klemmwirkung wirkt auf den Außenring 15' ' .  Of course, if the friction brake 10 '' 'of FIG. 10 is seated on the shaft 4, then the attachment point 54 of the spring 50 will be present on the inner race 15' and the clamping action will act on the outer race 15 ''.

Claims

Patentansprüche claims
1. Friktionsbremse (10) für ein Lager (15), 1. friction brake (10) for a bearing (15),
die ringförmig ausgebildet ist,  which is ring-shaped,
insbesondere die einen geschlossenen Ring (16) aufweist, wobei zumindest ein Vorsprung (19', 19'', ...) ,  in particular having a closed ring (16), wherein at least one projection (19 ', 19' ', ...),
insbesondere der (19', 19'', ...) von einer Innenseite (17) der Ringform (16) ausgeht und  in particular of the (19 ', 19' ', ...) starting from an inner side (17) of the annular mold (16) and
aus einer Ebene, die von einer Stirnseite (18) der Ringform from a plane leading from an end face (18) of the ring shape
(16) aufgespannt wird, hervorsteht. (16) is spanned, protrudes.
2. Friktionsbremse nach Anspruch 1, 2. Friction brake according to claim 1,
die mindestens zwei,  the least two,
insbesondere mindestens drei Vorsprünge (19',  in particular at least three projections (19 ',
ganz insbesondere nur drei Vorsprünge (19', 19  In particular, only three projections (19 ', 19
aufweist .  having .
3. Fanglageranordnung (22) für ein Magnetlager (1), 3. safety bearing arrangement (22) for a magnetic bearing (1),
die ein Fanglager (15) und eine Friktionsbremse (10, 10', 10'') für das Fanglager (15) aufweist.  a fishing camp (15) and a friction brake (10, 10 ', 10' ') for the fishing camp (15).
4. Fanglageranordnung nach Anspruch 3, 4. retainer bearing assembly according to claim 3,
mit einer Friktionsbremse (10) nach Anspruch 1 oder 2.  with a friction brake (10) according to claim 1 or 2.
5. Fanglageranordnung nach Anspruch 3, 5. retainer bearing assembly according to claim 3,
die zumindest eine Druckfeder (25) oder  the at least one compression spring (25) or
zumindest einen Gleitstein,  at least one sliding block,
insbesondere federbelastet,  in particular spring-loaded,
als Friktionsbremse (10') aufweist. as a friction brake (10 ').
6. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3, 4 oder 5, 6. retainer bearing arrangement according to one or more of claims 3, 4 or 5,
bei der das Fanglager (15) ein Kugellager aufweist.  in which the fishing camp (15) has a ball bearing.
7. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der Ansprü- che 3, 4 oder 5, 7. Tack bearing arrangement according to one or more of claims 3, 4 or 5,
bei der das Fanglager (15) ein Zylinderrollenlager auf- weist .  in which the backup bearing (15) has a cylindrical roller bearing.
8. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3, 4, 5, 6 oder 7, 8. safety bearing arrangement according to one or more of claims 3, 4, 5, 6 or 7,
die ein Gegenstück (21) im Gehäuse (14, 14', 14'') auf- weist,  which has a counterpart (21) in the housing (14, 14 ', 14' '),
an dem (21) das Fanglager (15) anliegt,  on which (21) the backup bearing (15) is present,
insbesondere liegt der Außenring (15'') des Fanglagers (15) an dem Gegenstück (21) an.  In particular, the outer ring (15 '') of the backup bearing (15) on the counterpart (21).
9. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 3 bis 8, 9. retainer bearing assembly according to one or more of the preceding claims 3 to 8,
bei dem die Friktionsbremse (10, 10') im Gehäuse (14, 14', 14'') angeordnet,  in which the friction brake (10, 10 ') is arranged in the housing (14, 14', 14 ''),
insbesondere befestigt ist.  in particular is attached.
10. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, 10. safety bearing arrangement according to one or more of claims 3 to 7,
bei dem das Fanglager (15) auf der Welle (4) des Rotors an geordnet,  in which the fishing camp (15) on the shaft (4) of the rotor arranged on,
insbesondere befestigt ist.  in particular is attached.
11. Fanglageranordnung nach Anspruch 10, 11. retainer bearing assembly according to claim 10,
bei dem die Friktionsbremse (10'') auf der Welle (4) ange¬ ordnet ist. in which the friction brake (10 '') on the shaft (4) is arranged ¬ .
12. Fanglageranordnung nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das Fanglager (15) an einem Haltestück (28) auf der Welle (4) anliegt. 12. Safety bearing arrangement according to claim 10 or 11, wherein the fishing camp (15) on a retaining piece (28) on the shaft (4).
13. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche 1 bis 9, 13. retainer bearing assembly according to one or more of the preceding claims 1 to 9,
bei dem die Klemmwirkung der Friktionsbremse (10, 10')/ auf den Innenring (15') des Fanglagers (15) wirkt, in which the clamping action of the friction brake (10, 10 ') / on the inner ring (15') of the backup bearing (15) acts,
insbesondere durch den zumindest einen Vorsprung (19', 19" , 19" ' ) .  in particular by the at least one projection (19 ', 19 ", 19"').
14. Fanglageranordnung nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche 3 bis 7 oder 10 bis 12, 14. retainer bearing assembly according to one or more of the preceding claims 3 to 7 or 10 to 12,
bei dem die Klemmwirkung der Friktionsbremse (10"), auf den Außenring (15") des Fanglagers (15) wirkt,  in which the clamping action of the friction brake (10 ") acts on the outer ring (15") of the backup bearing (15),
insbesondere durch den zumindest einen Vorsprung (19', 19" , 19" ' ) .  in particular by the at least one projection (19 ', 19 ", 19"').
15. Fanglageranordnung nach Anspruch 3, 15. safety bearing arrangement according to claim 3,
bei dem eine Klemmvorrichtung (50) zwischen Außenring  in which a clamping device (50) between the outer ring
(15") und Innenring (15') des Fanglagers (15) vorhanden ist .  (15 ") and inner ring (15 ') of the backup bearing (15) is present.
16. Fanglageranordnung nach Anspruch 15, 16. A safety bearing assembly according to claim 15,
bei dem die Klemmvorrichtung (50) eine Blattfeder ist, die einen Befestigungspunkt (54) auf der einen Hälfte (15', 15") und einen Druckpunkt (58) auf der anderen Hälfte (15', 15") des Fanglagers (15) aufweist. in which the clamping device (50) is a leaf spring which has an attachment point (54) on one half (15 ', 15 ") and a pressure point (58) on the other half (15', 15") of the backup bearing (15). having.
17. Verfahren zum Betreiben eines Magnetlagers mit einem Fanglager (15) und einer Friktionsbremse (10), 17. A method for operating a magnetic bearing with a backup bearing (15) and a friction brake (10),
insbesondere bei dem eine Friktionsbremse (10) für das Fanglager (15) nach Anspruch 1 oder 2 verwendet wird, ganz insbesondere eine Fanglageranordnung (22) nach einem oder mehreren Ansprüche 3 bis 16.  in particular in which a friction brake (10) for the fishing camp (15) according to claim 1 or 2 is used, in particular a safety bearing arrangement (22) according to one or more of claims 3 to 16.
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