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Title:
BACKUP BEARING FOR BACKING UP A SHAFT OF A MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/032727
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a backup bearing for backing up a shaft (6) of a machine, with at least one first carrying body (1) surrounding a virtual geometric centre axis (7), and with a backup bearing housing (2) which is arranged radially on the outside of the at least one first carrying body (1), wherein radial forces can be transmitted from the at least one first carrying body (1) to the backup bearing housing (2) by means of at least one radial damping element (3). Furthermore, the invention relates to a machine with such a backup bearing. In order to provide an improved backup bearing, it is proposed that axial forces can be transmitted from the at least one first carrying body (1) to the backup bearing housing (2) by means of at least one axial damping element (4).

Inventors:
FEHRES FELIX NILS (DE)
RENWANZ WINFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/066986
Publication Date:
March 06, 2014
Filing Date:
August 31, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
FEHRES FELIX NILS (DE)
RENWANZ WINFRIED (DE)
International Classes:
F16C27/00; F16C32/04; F16C39/02
Foreign References:
US5752774A1998-05-19
JPH0287120U1990-07-10
US20110085753A12011-04-14
DE102009031887A12011-01-13
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Fanglager zum Auffangen einer Welle (6) einer Maschine mit

- zumindest einem eine virtuelle geometrische Mittelachse (7) umschließenden ersten Tragekörper (1) und

- einem radial außen am zumindest einen ersten Tragekörper (1) angeordneten Fanglagergehäuse (2),

wobei Radialkräfte von dem zumindest einen ersten Tragekörper (1) an das Fanglagergehäuse (2) mittels zumindest eines Radi- aldämpfungselementes (3) übertragbar sind,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Axial- kräfte von dem zumindest einen ersten Tragekörper (1) an das Fanglagergehäuse (2) mittels zumindest eines Axialdämpfungs¬ elementes (4) übertragbar sind.

2. Fanglager nach Anspruch 1,

wobei das Fanglagergehäuse (2) zumindest einen der ersten Tragekörper (1) in radialer Richtung zumindest teilweise überdeckt .

3. Fanglager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Fanglagergehäuse (2) ein U-förmiges Profil auf¬ weist, wobei die Öffnung des U-förmigen Profils nach radial innen zur Mittelachse (7) weist.

4. Fanglager nach Anspruch 4,

wobei ein Schenkel des U-förmigen Profils durch einen abnehmbaren ringförmigen Steg (5) gebildet wird. 5. Fanglager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei zumindest eines der Radialdämpfungselemente (3)

und/oder zumindest eines der Axialdämpfungselemente (4) als Stahlwellenband ausgeführt ist. 6. Fanglager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der zumindest eine erste Tragekörper (1) aus einem Kunststoff, einer Legierung und/oder einem Metall ist.

7. Fanglager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fanglager zumindest einen zweiten Tragekörper (8) aufweist, welcher konzentrisch zur Mittelachse (7) und radial innen am zumindest einen ersten Tragekörper (1) angeordnet ist, und

wobei das Fanglager Rollkörper (9) aufweist, welche zwischen dem zumindest einen ersten Tragekörper (1) und dem zumindest einen zweiten Tragekörper (8) angeordnet sind. 8. Fanglager nach einem der Ansprüche 2-7,

wobei zumindest eines der Radialdämpfungselemente (3) und/oder zumindest eines der Axialdämpfungselemente auf (4) einen Quetschöldämpfer umfasst. 9. Maschine mit

einer Welle,

einem Magnetlager, mittels welchem die Welle (6) drehbar schwebend gehalten werden kann,

und einem die Welle (6) in Umfangsrichtung umschließenden Fanglager nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Maschine nach Anspruch 9,

wobei die Maschine als Elektromotor, Generator, Kompressor, Pumpe oder Turbine ausgeführt ist.

Description:
Beschreibung

Fanglager zum Auffangen einer Welle einer Maschine Die Erfindung betrifft ein Fanglager zum Auffangen einer Welle einer Maschine mit zumindest einem eine virtuelle geomet ¬ rische Mittelachse umschließenden ersten Tragekörper und einem radial außen am zumindest einen ersten Tragekörper angeordneten Fanglagergehäuse, wobei Radialkräfte von dem zumin- dest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse mittels zumindest eines Radialdämpfungselementes übertragbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Maschine mit einem derartigen Fanglager. Fanglager kommen beispielsweise bei Maschinen mit aktiven

Magnetlagern zum Einsatz, bei denen ein Rotor durch ein Magnetfeld in der Schwebe gehalten wird. Dazu bedarf es einer Regelung, die den Rotor stabil auf Position hält. Kommt es zu einem Störfall, zum Beispiel durch den Ausfall der Regelung oder einen Stromausfall, stürzt der drehende Rotor ab. Um diese kritische Situation zu beherrschen, werden Fanglager mit einem im Vergleich zum Wellendurchmesser geringfügig größeren Innendurchmesser eingesetzt. Bei einem Absturz soll ein solches Fanglager den Rotor „auffangen" und dessen kontrol- liertes Auslaufen ermöglichen, so dass eine Beschädigung der Maschine vermieden wird. Beim normalen Betrieb der Maschine, das heißt bei aktivem Magnetlager, findet keine Berührung des Fanglagers durch die Rotorwelle statt. Ein Fanglager kann beispielsweise als Gleitlager oder Wälzlager ausgeführt werden und teilweise starr in einem Gehäuse eingebaut werden. Bei manchen Anwendungen weist das Fanglager in radialer Richtung ein federndes Element auf, dazu können auch radial dämpfende Elemente vorgesehen sein.

Aus der DE 10 2009 031 887 AI ist ein Fanglager zum Auffangen einer Rotorwelle bekannt, welches über einen ersten, nähe ¬ rungsweise ringförmigen Tragekörper verfügt. Stürzt die Ro- torwelle ab, so kommt die Rotorwelle mit Rollkörpern in Be ¬ rührung, welche koaxial zur Rotorwelle ausgerichtet sind und dabei drehbar gelagert mit dem ringförmigen Tragekörper verbunden sind. Weiterhin ist ein äußeres Gehäuse vorgesehen, der radial außen am ringförmigen Tragekörper angeordnet ist und mittels Dämpfungselementen mit dem ringförmigen Tragekörper verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fanglager zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Fanglager der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Axialkräfte von dem zumindest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse mittels zumindest eines Axialdämpfungselementes übertragbar sind. Weiterhin wird diese Aufgabe durch eine Maschine mit einer Welle, einem Magnetlager, mittels welchem die Welle drehbar schwebend gehalten werden kann, und einem derartigen, die Welle in Um- fangsrichtung umschließenden Fanglager gelöst.

Das zumindest eine Radialdämpfungselement und/oder das zumin ¬ dest eine Axialdämpfungselement können dabei jeweils als Fe ¬ der- und Dämpferelemente ausgeführt sein. Gängige, herkömmli ¬ che Federn für Fanglager sind beispielsweise Blattfedern oder Schraubenfedern aus einem Kunststoff, einer Legierung

und/oder einem Metall sind und weisen eine Federkonstante von 120.000 N/mm bis mindestens 200.000 N/mm, vorzugsweise im Be ¬ reich zwischen 140.000 N/mm und 160.000 N/mm, auf. Im Vergleich zu diesen für Fanglager herkömmlichen Federn weisen das zumindest eine Radialdämpfungselement und/oder das zumin ¬ dest eine Axialdämpfungselement eine mindestens zwei Größen ¬ ordnungen, insbesondere in etwa drei Größenordnungen, größere Dämpfung auf. Dies wird beispielsweise bei den oben genannten Materialien mit einer Federkonstante von 120.000 N/mm bis mindestens 200.000 N/mm erreicht. Bevorzugt wird dabei eine Federkon ¬ stante im Bereich zwischen 140.000 N/mm und 160.000 N/mm. Das zumindest eine Radialdämpfungselement kann bei einem Ab ¬ sturz der Welle auftretende Radialkräfte aufnehmen, dämpfen und an das Fanglagergehäuse weitergeben. Durch die Dämpfung wird die Aufschlagszeit Rotors verlängert, wodurch sich ge ¬ ringere Spitzen der auftretenden Radialkräfte ergeben.

Erfindungsgemäß ist weiterhin zumindest ein Axialdämpfungs ¬ element vorgesehen, welches bei einem Absturz der Welle auf- tretende Axialkräfte aufnehmen, dämpfen und an das Fanglagergehäuse weitergeben kann. Weil das zumindest eine Axialdämp- fungselement eine mögliche axiale Bewegung der abstürzenden Welle dämpfen kann, wird die entsprechende Aufschlagszeit des Rotors bezüglich dieser axialen Bewegung verlängert. Damit ergeben sich geringere Spitzen der auftretenden Axialkräfte bzw. der auftretenden axialen Lasten.

Das erfindungsgemäße Fanglager kann daher derartige Spitzen der auftretenden Axialkräfte zuverlässig beherrschen, die durch herkömmliche Fanglager nicht beherrschbar sind. Erstens werden dem erfindungsgemäßen Fanglager bei nahezu identischem Bauraum im Vergleich zu herkömmlichen Fanglagern Anwendungen und Einsatzgebiete erschlossen, für die bisher aufgrund zu hoher axialer Spitzenlasten keine Fanglager zur Verfügung standen. Und zweitens ermöglicht das erfindungsgemäße Fangla ¬ ger bei nahezu identischem Bauraum im Vergleich zu herkömmlichen Fanglagern eine Auslegung zu Gunsten erhöhter Haltbarkeit und erhöhter Lebensdauer. Insbesondere bei großen Maschinen, bei denen Magnetlager und folglich auch Fanglager bevorzugt eingesetzt werden, können bei einem Absturz der Welle nicht zu vernachlässigende Axial ¬ kräfte auftreten. Beispielsweise wird die Welle aufgrund ih ¬ res Eigengewichts und der auf der Welle befestigten Bauteile durchgebogen, wobei die Welle etwa in ihrer axialen Mitte ei ¬ nen nach unten weisenden Bauch aufweist und die beiden axialen Enden der Welle nach oben weisen. Ist die Welle an ihren beiden axialen Enden gelagert, so treten dort Axialkräfte auf, die davon herrühren, dass die Welle im Lager nicht komplett horizontal ausgerichtet ist, sondern die jeweiligen axialen Enden nach oben weisen. Auch bei einem Absturz der Welle treten diese Axialkräfte auf, deren Spitzen erfindungs- gemäß durch das zumindest eine Axialdämpfungselement des Fanglagers verringert werden können. Dabei sind die Axial ¬ kräfte allerdings um Größenordnungen kleiner als die zu la ¬ gernden Radialkräfte, die bei normalem Betrieb der Maschine der Gewichtskraft der Welle und der auf der Welle befestigten Bauteile entspricht.

Derartige große Maschinen sind beispielsweise elektrische Ma ¬ schinen, wie Elektromotoren oder Generatoren, deren jeweiliger Rotor mittels Magnetlagern und Fanglagern gelagert ist und die eine Leistung im Megawattbereich aufweisen, insbesondere eine Leistung größer als 10 MW. Auch besonders leis ¬ tungsstarke elektrische Maschinen mit Leistungen in der Grö ¬ ßenordnung von 100 MW gehören zu derartigen Maschinen. Weiterhin können derartige große Maschinen als Kompressoren, Pumpen oder Turbinen ausgeführt sein, deren jeweiliges Flügelrad bzw. Schaufelrad mittels Magnetlagern und Fanglagern gelagert ist. Solche Kompressoren und Pumpen kommen bei ¬ spielsweise bei Pipelines für Gase oder Flüssigkeiten, derar ¬ tige Turbinen beispielsweise im Kraftwerksumfeld, insbesonde ¬ re in Verbindung mit einem elektrischen Generator zur Erzeugung von elektrischer Leistung im oben ausgeführten Megawattbereich, zum Einsatz.

Bei den zuvor erläuterten großen Maschinen können insbesonde- re bei Kompressoren, Pumpen oder Turbinen bzw. bei Maschinen, deren jeweilige Welle mit Kompressoren, Pumpen oder Turbinen gekoppelt ist, schon im normalen Betrieb Axialkräfte auftre ¬ ten, welche vom jeweiligen Flügelrad bzw. Schaufelrad herrühren. Weil diese Axialkräfte auch bei einem Absturz des Rotors auftreten, ist bei diesen Maschinen der Einsatz des erfindungsgemäßen Fanglagers mit seinem zumindest einen Axialdämp- fungselement zur Verringerung der Spitzen der auftretenden Axialkräfte von besonders großem Vorteil. Die bei einem Absturz des Rotors auftretenden Axialkräfte können allerdings nicht nur, wie oben erläutert, bei großen Maschinen auftreten, sondern auch schon bei etwas kleineren Maschinen. Denn bei einem Absturz eines Rotors, der mittels eines herkömmlichen Gleit- oder Wälzlagers sowie mittels ei ¬ nes Magnetlagers gelagert ist, führt der Ausfall des Magnet ¬ lagers zu einem Absturz des Rotors im Bereich des Magnetla ¬ gers, wobei die Welle gleichzeitig weiterhin durch das her- kömmliche Gleit- oder Wälzlager gehalten wird. Somit fällt die Welle lediglich auf jener Seite, auf welcher ausgehend vom entsprechenden axialen Ende zunächst das ausgefallene Magnetlager angeordnet ist, wodurch sich die Welle in axialer Richtung aus der horizontalen Position heraus in eine gekipp- te Position bewegt. Folglich treten Axialkräfte auf, deren Spitzen erfindungsgemäß durch das zumindest eine Axialdämp- fungselement des Fanglagers verringert werden können.

Auf die gleiche Weise entstehen bei einem Absturz eines Ro- tors, welcher anhand von zwei Magnetlagern gelagert ist und bei welchem zunächst lediglich eines der beiden Magnetlager ausfällt, Axialkräfte, deren Spitzen erfindungsgemäß durch das zumindest eine Axialdämpfungselement des Fanglagers ver ¬ ringert werden können.

Das Axialdämpfungselement kann in den Zwischenraum zwischen dem ersten Tragekörper und dem Fanglagergehäuse eingebaut werden, wobei das Axialdämpfungselement Kräfte aufnehmen und dämpfen kann, welche zumindest eine axiale Komponente aufwei- sen. Dies lässt sich beispielsweise durch eine einseitige axiale Anordnung des ersten Axialdämpfungselementes errei ¬ chen, bei der das erste Axialdämpfungselement an einem der beiden axialen Enden des ersten Tragekörpers angeordnet ist. Denkbar ist auch eine beidseitige axiale Anordnung von zumin- dest zwei Axialdämpfungselementen, wobei jeweils zumindest eines der Axialdämpfungselemente an beiden axialen Enden des ersten Tragekörpers angeordnet ist. Weiterhin ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Fanglager eine Batterie von zwei oder mehr in axialer Richtung nebeneinander angeordneten ersten Tragekörpern aufweist, und zumindest ein Axialdämpfungselement an einem axialen Ende der Batterie von den ersten Tragekörpern vorgesehen ist. Gegebenenfalls kann auch am gegenüberliegenden axialen Ende der Batterie von den ersten Tragekörpern zumindest ein weiteres Axialdämpfungselement angeordnet sein.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überdeckt das Fanglagergehäuse zumindest einen der ersten Tragekörper in radialer Richtung zumindest teilweise. Bei einer Projekti ¬ on entlang der Richtung der Mittelachse, das heißt einer Projektion in axialer Richtung, überdeckt das Fanglagergehäuse somit zumindest einen der ersten Tragekörper zumindest teil ¬ weise. Durch die Überdeckung in radialer Richtung und insbesondere die Anbringung des zumindest einen Axialdämpfungsele- mentes im Überdeckungsbereich kann dieses besonders wirkungs ¬ voll gedämpfte Axialkräfte von jenem ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse weitergeben. Somit können auch bei einem Absturz der Welle besonders große Axialkräfte von jenem ers ¬ ten Tragekörper in gedämpfter Art und Weise abgeführt werden, was das Fanglager in dieser Hinsicht besonders leistungsstark macht. Dies ist insbesondere beim Einsatz des Fanglagers in Maschinen von Vorteil, bei denen vergleichsweise große Axial ¬ kräfte sowohl beim Betrieb der Maschine als auch bei einem Absturz der Welle gelagert werden müssen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fanglagergehäuse ein U-förmiges Profil auf, wobei die Öffnung des U-förmigen Profils nach radial innen zur Mittelachse weist. Somit hat das Fanglagergehäuse in etwa die geometrische Form eines Autoreifens. Ist jeweils ein Axialdämpfungselement zwischen dem jeweiligen Schenkel des U-förmigen Profils in Richtung der axialen Mitte des Fanglagergehäuses zu dem zumindest einen ersten Tragekör ¬ per angeordnet, so können gedämpfte Axialkräfte besonders ef- fektiv von dem zumindest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse übertragen werden. Dies ist wiederum besonders vorteilhaft bei Maschinen, bei welchen vergleichsweise große Axialkräfte beim Betrieb oder beim Absturz der Welle auftreten können.

Besonders vorteilhaft ist hierbei weiterhin, wenn zumindest einer der Schenkel des U-förmigen Profils zumindest einen der ersten Tragekörper in radialer Richtung zumindest teilweise überdeckt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dabei ein Schenkel des U-förmigen Profils durch einen abnehmbaren ringförmigen Steg gebildet. Durch die Abnehmbar- keit des einen Schenkels kann das Fanglager besonders leicht montiert werden und beispielsweise der zumindest eine erste Tragekörper sowie ggf. weitere Teile im Schadensfall ausge ¬ tauscht werden. Insbesondere bei Wartungs- und Instandhal ¬ tungsarbeiten kann dadurch beispielsweise der Zustand des Fanglagers oder gegebenenfalls von im Fanglager vorhandenem

Schmiermittel überprüft werden, indem der zumindest eine ers ¬ te Tragekörper bzw. das Schmiermittel hierfür untersucht wird . Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eines der Radialdämpfungselemente und/oder zu ¬ mindest eines der Axialdämpfungselemente als Stahlwellenband ausgeführt. Das Wellenband soll dabei derart ausgeführt sein, dass es im Vergleich zu gängigen Blatt- oder Schraubenfedern eine mindestens zwei Größenordnungen, insbesondere in etwa drei Größenordnungen, größere Dämpfung aufweist. Um eine aus ¬ reichend große Dämpfung zu erreichen, kann das Wellenband beispielsweise beschichtet sein, wobei duktile Werkstoffe, insbesondere Kunststoffe und Polymer-Kunststoffe, zum Einsatz kommen können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine erste Tragekörper aus einem Kunst- Stoff, einer Legierung und/oder einem Metall. Zu besonders interessanten Legierungen gehören dabei Stahl und Kupferlegierungen, insbesondere Bronze. Da der zumindest eine erste Tragekörper bevorzugt derart aus ¬ geführt ist, dass er einen großen Teil der Bewegungsenergie der abstürzenden Welle absorbieren kann, ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine erste Tragekörper vergleichsweise ho ¬ he Energien bei geringen Verformungen aufnehmen kann.

Denkbar ist dabei insbesondere eine Ausführung des zumindest einen ersten Tragekörpers in einer Sandwich-Anordnung, welche zumindest zwei räumliche Bereiche aus unterschiedlichen Mate ¬ rialien aufweist. Dabei können beispielsweise Stahl und ein Kunststoff zu einer derartigen Anordnung kombiniert werden, insbesondere durch jeweils eine entsprechende Materialschicht oder durch ein mit Kunststoff beschichtetes Stahlbauteil.

Derartige Überlegungen können selbstverständlich auch für zu- mindest eines der Radialdämpfungselemente und/oder zumindest eines der Axialdämpfungselemente angestellt werden, welche ebenfalls aus den zuvor genannten Materialien, insbesondere mit den zuvor genannten Materialeigenschaften ausgeführt werden können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fanglager zumindest einen zweiten Tragekörper auf, welcher konzentrisch zur Mittelachse und radial innen am zumindest einen ersten Tragekörper angeordnet ist, wobei das Fanglager Rollkörper aufweist, welche zwischen dem zumindest einen ersten Tragekörper und dem zumindest einen zweiten Tragekörper angeordnet sind.

Durch den zumindest einen ersten Tragekörper, dem zumindest einen zweiten Tragekörper und den dazwischen angeordneten

Rollkörpern ist das Fanglager somit als Wälzlager ausgeführt. Dabei sind der zumindest eine erste Tragekörper und der zu ¬ mindest eine zweite Tragekörper derart ausgeformt, dass die Rollkörper dazwischen um die Mittelachse herum bewegbar sind und der zumindest eine zweite Tragekörper drehbar gegenüber dem zumindest einen ersten Tragekörper ist, wobei Radial- und Axialkräfte vom zumindest einen zweiten Tragekörper an den zumindest einen ersten Tragekörper übertragbar sind.

Sind beispielsweise kugelförmige Rollkörper vorgesehen, han ¬ delt es sich um ein Kugellager. Auch andere Geometrien von Rollkörpern bzw. Wälzkörpern können dabei zum Einsatz kommen, wie sie hinlänglich bekannt sind.

Dabei gelten für den zumindest einen zweiten Tragekörper und/oder die Rollkörper ähnliche Überlegungen wie für den zumindest einen ersten Tragekörper, so dass zumindest einer der zweiten Tragekörper ebenfalls aus den zuvor genannten Materialien, insbesondere mit den zuvor genannten Materialeigenschaften ausgeführt werden können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst dabei zumindest eines der Radialdämpfungselemente und/oder zumindest eines der Axialdämpfungselemente einen Quetschöldämpfer . Ein solcher Quetschöldämpfer (im englischen: „squeeze film damper") ist zur Dämpfung von Radialbzw. Axialkräften radial bzw. axial zwischen dem zumindest einen ersten Tragekörper und dem Fanglagergehäuse angeordnet und erlaubt eine gute Dämpfung von Axial- bzw. Radialkräften, die vom zumindest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse geleitet werden. Somit treten geringere Spitzen die ¬ ser Kräfte auf und auch Schwingungen können wirkungsvoll un- terdrückt werden.

Ein Quetschöldämpfer weist beispielsweise zwei Dichtringe, insbesondere O-Ringe oder Labyrinthdichtungen, auf, zwischen denen ein Ölfilm eingeschlossen ist. Derartige Dämpfungsele- mente erlauben eine „schwimmende" Aufhängung des zumindest einen ersten Tragekörpers und weisen besonders vorteilhafte Dämpfungseigenschaften auf. Dabei kann der Quetschöldämpfer mit weiteren, herkömmlichen Feder- bzw. Federdämpfungselementen, beispielsweise aus einem der zuvor genannten Materialien, insbesondere mit den zuvor genannten Materialeigenschaften, kombiniert werden. Möglich ist ein Einsatz in einem Fanglager, welches entweder als

Gleitlager oder als Wälzlager mit den oben erläuterten Rollkörpern und zumindest einem zweiten Tragekörper ausgeführt ist . Für den Einsatz eines solchen Quetschöldämpfers kann das

Fanglagergehäuse und/oder der zumindest eine erste Tragekör ¬ per beispielsweise eine Ringnut aufweisen.

Bei einer Maschine mit einem Magnetlager und einem erfin- dungsgemäßen Fanglagers ist es beispielsweise auch möglich, das Fanglager in das Magnetlager baulich zu integrieren.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er- läutert. Es zeigen:

FIG 1 ein Fanglager nach Stand der Technik,

FIG 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Fanglagers ,

FIG 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Fanglagers ,

FIG 4 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform,

FIG 5 eine dritte Ausführungsform, und

FIG 6 eine Abwandlung der dritten Ausführungsform.

Figur 1 zeigt ein Fanglager nach Stand der Technik. Das Fanglager weist ein Fanglagergehäuse 2 auf, welches in Umfangs- richtung um eine virtuelle geometrische Mittelachse 7 ange ¬ ordnet ist. Radial innen am Fanglagergehäuse 2 ist ein erster Tragekörper 1 angeordnet, wobei der erste Tragekörper 1 mit dem Fanglagergehäuse 2 mittels eines Radialdämpfungselementes 3 verbunden ist, welches Radialkräfte vom ersten Tragekörper 1 dämpfen und an das Fanglagergehäuse 2 übertragen kann. Dabei dient das Fanglager zum Auffangen einer nicht zum Fanglager gehörenden Welle 6, welche beispielsweise von einem Magnetlager schwebend gehalten wird und welche das Fanglager somit im normalen Betrieb nicht berührt. Beim Absturz der Welle 6 fällt die Welle 6 auf den ersten Tragekörper 1, so dass Radialkräfte auf den ersten Tragekörper 1 einwirken, welche über das Radialdämpfungselement 3 an das Fanglagerge ¬ häuse 2 gedämpft übertragbar sind.

Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemä ¬ ßen Fanglagers. Das Fanglager weist einen ersten Tragekörper

1 auf, welcher eine virtuelle geometrische Mittelachse 7 um ¬ schließt. Radial außen am ersten Tragekörper 1 ist ein Fang- lagergehäuse 2 angeordnet. Der erste Tragekörper 1 kann auf ihn einwirkende Axialkräfte mittels eines Axialdämpfungsele- mentes 4, welches lediglich an einem der axialen Enden des ersten Tragekörpers 1 angeordnet ist, an das Fanglagergehäuse

2 in gedämpfter Form weitergeben. Weiterhin kann der erste Tragekörper 1 auf ihn einwirkende Radialkräfte anhand eines

Radialdämpfungselementes 3 an das Fanglagergehäuse 2 in ge ¬ dämpfter Form weitergeben, wobei in diesem Ausführungsbeispiel auch das Axialdämpfungselement 4 eine radiale Kraftkom ¬ ponente an das Fanglagergehäuse 2 weitergeben kann.

Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemä ¬ ßen Fanglagers. Das Fanglager weist einen ersten Tragekörper 1 auf, welcher eine virtuelle geometrische Mittelachse 7 um ¬ schließt. Radial außen am ersten Tragekörper 1 ist ein Fang- lagergehäuse 2 angeordnet, wobei das Fanglagergehäuse 2 ein U-förmiges Profil aufweist, dessen Öffnung nach radial innen zur Mittelachse weist. Dabei überdeckt das Fanglagergehäuse 2 den ersten Tragekörper 1 in radialer Richtung teilweise, wobei der erste Tragekörper 1 an einem seiner axialen Enden in axialer Richtung auf dem Fanglagergehäuse 2 aufliegt.

Am gegenüberliegenden axialen Ende des ersten Tragekörpers 1 ist ein Axialdämpfungselement 4 vorgesehen, mittels welchem Axialkräfte, welche vom ersten Tragekörper 1 in Richtung des Axialdämpfungselementes 4 wirken, gedämpft und an das Fangla ¬ gergehäuse 2 weitergegeben werden können. Somit ist eine einseitige axiale Anordnung des Axialdämpfungselementes 4 ver- wirklicht.

Zur Dämpfung und Weitergabe von Radialkräften zwischen dem ersten Tragekörper 1 und dem Fanglagergehäuse 2 ist ein Radi ¬ aldämpfungselement 3 vorgesehen.

Figur 4 zeigt eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Figur 4 gleiche Gegenstände bezeichnen. Die Abwandlung besteht darin, dass der erste Tragekörper 1 nun zweistückig ausgeführt ist und jeder der beiden ersten Tragekörper 1 mit einem separaten Radialdämp- fungselement 3 Radialkräfte an das Fanglagergehäuse 2 ge ¬ dämpft ableiten kann. Weiterhin weist dieses abgewandelte Fanglager zwei zweite Tragekörper 8 auf, welche konzentrisch zur Mittelachse 7 und radial innen an den beiden ersten Tra- gekörpern 1 angeordnet sind. Ferner sind Rollkörper 9 vorge ¬ sehen, welche zwischen dem jeweiligen ersten Tragekörper 1 und dem jeweiligen zweiten Tragekörper 8 angeordnet sind, so dass diese Abwandlung des Fanglagers als Wälzlager ausgeführt ist .

Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemä ¬ ßen Fanglagers. Das Fanglager weist einen ersten Tragekörper 1 auf, welcher eine virtuelle geometrische Mittelachse 7 um ¬ schließt. Radial außen am ersten Tragekörper 1 ist ein Fang- lagergehäuse 2 angeordnet. Dabei weist das Fanglagergehäuse 2 ein U-förmiges Profil auf, dessen Öffnung nach radial innen weist, wobei ein Schenkel des U-förmigen Profils durch einen abnehmbaren ringförmigen Steg 5 gebildet wird. Wirken Radialkräfte auf den ersten Tragekörper 1 ein, so kann er diese mittels eines Radialdämpfungselementes 3, welches die Radialkräfte dämpft, an das Fanglagergehäuse 2 weiterge ¬ ben. Weiterhin können auf den ersten Tragekörper 1 einwirken- de Axialkräfte mittels zweier Axialdämpfungselemente 4, wel ¬ che die Axialkräfte dämpfen, an das Fanglagergehäuse 2 wei ¬ tergegeben werden. Dabei ist jeweils eines der Axialdämp- fungselemente 4 an beiden axialen Enden des ersten Tragekör- pers 1 angeordnet.

Durch die beidseitige Anordnung der Axialdämpfungselemente 4 können also Axialkräfte sowohl in positiver als auch in negativer Richtung entlang der Mittelachse 7 vom ersten Tragekör- per 1 an das Fanglagergehäuse 2 abgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist dies, um axiale Kraftstöße und davon hervor ¬ gerufene axiale Schwingungen, welche jeweils von einer ab ¬ stürzenden und aufzufangenden Welle herrühren können, besonders effektiv zu dämpfen und in gedämpfter Form an das Fang- lagergehäuse 2 weiterzugeben.

Figur 6 zeigt eine Abwandlung der dritten Ausführungsform, wobei das abgewandelte Fanglager ähnlich wie in Figur 5 nun als Wälzlager ausgeführt ist.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Fanglager zum Auf ¬ fangen einer Welle einer Maschine mit zumindest einem eine virtuelle geometrische Mittelachse umschließenden ersten Tra ¬ gekörper und einem radial außen am zumindest einen ersten Tragekörper angeordneten Fanglagergehäuse, wobei Radialkräfte von dem zumindest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse mittels zumindest eines Radialdämpfungselementes übertragbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Maschine mit einem derartigen Fanglager. Um ein verbessertes Fanglager zur Verfügung zu stellen, wird vorgeschlagen, dass Axialkräfte von dem zumindest einen ersten Tragekörper an das Fanglagergehäuse mittels zumindest eines Axialdämpfungsele ¬ mentes übertragbar sind.