Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, wobei die Schmierung des Lagers überein Ölbad erfolgt. Solche Lageranordnungen kommen insbesondere in Wasserkraftwerken zum Einsatz.

Die RU 2 161 730 C2 zeigt beispielsweise eine solche Lageranordnung. Zur Vermeidung des Entweichens von Öldunst aus dem Lagergehäuse kommt eine Öldunstabsaugung zum Einsatz. Eine Öldunstabsaugung ist ein Kostenfaktor und verursacht zudem laufende Betriebskosten und einen laufenden Energieverbrauch.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lageranordnung anzugeben, welche ein Entweichen von Öldunst weitestgehend verhindert, ohne dass eine Öldunstabsaugung benötigt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen. Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Lageranordnung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig.1 Erfindungsgemäße Lageranordnung in einer ersten Ausführungsform Fig.2 Erfindungsgemäße Lageranordnung in einer zweiten Ausführungsform

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Lageranordnung in einer ersten Ausführungsform in schematischer Darstellung. Die Lageranordnung umfasst eine Welle, welche mit 1 bezeichnet ist, ein Gehäuse, welches mit 2 bezeichnet ist und ein Bad, welches mit 3 bezeichnet ist und Öl enthält. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Ausführungsform mit vertikal angeordneter Welle 1. Das Bad 3 ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Dieses Ölbad 3 dient zur Schmierung und Kühlung von Lagerflächen und Lagersegmenten, welche in Figur 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Dabei erwärmt sich das Öl, was zur Bildung eines Öldunstes bzw. eines Ölnebels führt. Um zu vermeiden, dass der Öldunst sensible Bereiche außerhalb des Gehäuses 2 kontaminieren kann, umfasst die Lageranordnung eine erste und eine zweite Dichtung, welche in Figur 1 mit 6 und 7 bezeichnet sind. Die Dichtungen 6 und 7 werden dabei von einer Trägerstruktur getragen, welche mit 4 bezeichnet ist. Die Trägerstruktur 4 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden und ist um die Welle 1 herum angeordnet. Dazu ist es von Vorteil, wenn die Trägerstruktur 4 aus mehreren Segmenten aufgebaut ist. Die Dichtungen 6 und 7 erstrecken sich zwischen der T rägerstruktur 4 und der Welle 1. Die in Figur 1 gezeigten Dichtungen 6 und 7 sind als Messerdichtungen ausgeführt. Sie könnten aber auch in jeder anderen bekannten und geeigneten Weise ausgeführt sein. Da reale Dichtungen keine ideale Abdichtung ermöglichen, müssen weitere Mittel vorgesehen sein, die ein Entweichen von Öldunst zusätzlich verhindern können. In den Lageranordnungen gemäß dem Stand der Technik werden hierzu die bereits eingangs erwähnten Öldunstabsaugungen vorgesehen. Dabei münden die Absaugrohre im Raum zwischen den Dichtungen 6 und 7, der Trägerstruktur 4 und der Welle 1. In dieser bekannten Anordnung dienen die Dichtungen 6 und 7 auch dazu, den Absaugvolumenstrom zu begrenzen.

Eine erfindungsgemäße Lageranordnung umfasst hingegen wenigstens eine Elektrode, welche in Figur 1 mit 5 bezeichnet ist. Die Elektrode bzw. die Elektroden 5 sind dabei mit der Trägerstruktur 4 verbunden und zwischen der Trägerstruktur 4 und der Welle 1 so angeordnet, dass Öldunst aus dem Ölbad 3, welcher die erste Dichtung 6 passiert, einen Spalt zwischen einer Elektrode 5 und der Welle 1 passieren muss, um entweichen zu können. Das bedeutet, dass die Elektrode bzw. die Elektroden 5 um die Welle 1 herum angeordnet sind, und dass die erste Dichtung 6 zwischen dem Ölbad 3 und der Elektrode bzw. den Elektroden 5 angeordnet ist. Es ist bekannt, dass Ölpartikel durch ein elektrisches Feld abgelenkt werden können. Daher ist die erfindungsgemäße Lageranordnung so ausgebildet, dass zwischen den Elektroden 5 und der Welle 1 eine elektrische Spannung angelegt werden kann, um im Öldunst enthaltene Ölpartikel auf die Elektroden 5 zu lenken, so dass sich die Ölpartikel an den Elektroden 5 abscheiden können. Dadurch wird der den Spalt zwischen Elektroden 5 und Welle 1 passierende Gasstrom von Öl gereinigt. Der beschriebene erwünschte Effekt kann durch die Spaltweite und die axiale Länge der Elektroden 5 optimiert werden. Dabei ist die axiale Länge die Ausdehnung der Elektroden 5 in Richtung der Wellenachse. Je geringer die Spaltweite und je größer die axiale Länge der Elektroden 5 gewählt wird, desto effektiver wird der erwähnte Gasstrom von Öl gereinigt. Das bedeutet, dass man erfindungsgemäß u.U. auf die zweite Dichtung 7 verzichten kann, welche daher als optional zu betrachten ist. Die optionale zweite Dichtung 7 ist von der ersten Dichtung 6 aus betrachtet in axialer Richtung jenseits der Elektroden 5 angeordnet. Optional kann die Lageranordnung auch noch mehr Dichtungen umfassen. Diese weiteren Dichtungen können beispielsweise zwischen der ersten Dichtung 6 und den Elektroden 5 oder zwischen der zweiten Dichtung 7 und den Elektroden 5 angeordnet sein.

Das an den Elektroden 5 abgeschiedene Öl läuft als Ölfilm der Schwerkraft folgend ab. Zur Ableitung des abgeschiedenen Öls umfasst die Lageranordnung wenigstens einen Ablaufkanal, welcher so angeordnet ist, dass abgeschiedenes Öl durch den Ablaufkanal in das Ölbad 3 fließen kann. In Figur 1 ist der Ablaufkanal mit 8 bezeichnet.

In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform mit vertikal angeordneter Welle 1 ist es von Vorteil, wenn außerdem noch Mittel zum Auffangen des abgeschiedenen Öls vorgesehen sind. In Figur 1 umfassen diese Mittel eine Auskragung der Trägerstruktur 4, wobei die Auskragung so angeordnet ist, dass an den Elektroden 5 abgeschiedenes Öl auf die Auskragung tropfen kann. Der Ablaufkanal 8 mündet direkt an der Oberseite der Auskragung, so dass das von der Auskragung aufgefangene Öl problemlos abfließen kann. Zur besseren Ableitung des Öls kann die Auskragung so geneigt sein, dass die Neigung bewirkt, das das von der Auskragung aufgefangene Öl in Richtung der Mündung des Ablaufkanales fließt.

In Ausführungsformen mit horizontal angeordneter Welle 1 sammelt sich das abgeschiedene Öl am tiefsten Punkt der der Welle 1 zugekehrten Oberfläche der Elektroden 5. Dazu ist es u.U. notwendig, dass die Elektroden 5 in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, so dass das Öl von einer Elektrode 5 zur benachbarten Elektrode 5 fließen kann. Das Öl kann u.U. aber auch einen ggf. vorhandenen Zwischenraum von einer Elektrode 5 zur benachbarten Elektrode 5 fallend, d.h. als Tropfen, überwinden. Auch bei Ausführungsformen mit vertikal angeordneter Welle 1 können sich zwischen den Elektroden 5 in Umfangsrichtung Spalte befinden. Allerdings ist es in jedem Fall von Vorteil, wenn die Weite dieser Spalte nicht viel größer ist als die Weite des Spaltes zwischen der Welle 1 und den Elektroden 5. In Ausführungsformen mit horizontal angeordneter Welle 1 mündet der wenigstens eine

Ablaufkanal 5 dort wo sich abgeschiedenes Öl sammelt. D.h. beispielsweise an der oben erwähnten tiefsten Stelle der Elektrodenoberfläche. Eine weitere geeignete Mündungsstelle ist in axialer Richtung neben einer Elektrode 5 an der tiefst gelegenen Stelle der Trägerstruktur 4 angeordnet. Es ist dann von Vorteil, wenn Mündungen auf beiden axialen Seiten der betreffenden Elektrode 5 angeordnet sind.

Figur 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Die gezeigte Lageranordnung umfasst einen Siphon, welcher mit 9 bezeichnet ist und welcher im Ablaufkanal 8 angeordnet ist. Der Siphon 9 ist so angeordnet, dass er sich mit abgeschiedenem Öl anfüllen und dadurch den Ablaufkanal 8 so abdichten kann, dass kein Öldunst vom Ölbad 3 aus denselben passieren kann.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann das Entweichen von Öldunst weitestgehend verhindern, ohne dass dabei eine Ölabsaugung benötigt wird. Die Energie, die zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung des statischen elektrischen Feldes zwischen Welle und Elektroden benötigt wird, ist dabei viel kleiner als der Energieverbrauch einer Ölabsaugung.

Abschließend sei erwähnt, dass herkömmlicherweise gattungsgemäße Lageranordnungen so ausgebildet sind, dass die Welle 1 geerdet ist. D.h. eine erfindungsgemäße Lageranordnung umfasst in diesem Fall eine Spannungsquelle, welche so ausgebildet und angeordnet ist, dass dieselbe ein elektrisches Potential zwischen den Elektroden 5 und der Erde aufbauen kann. Wenn die Welle 1 nicht geerdet ist, dann muss die Spannungsquelle sowohl mit den Elektroden 5 als auch mit der Welle 1 verbindbar bzw. verbunden sein.

Bezugszeichenliste

1 Welle

2 Gehäuse 3 Ölbad

4 Trägerstruktur

5 Elektrode

6 Dichtung

7 Dichtung 8 Ablaufkanal

9 Siphon