DE10127487A1 - Lageranordnung mit Bremsfunktion und/oder Haltefunktion - Google Patents
Lageranordnung mit Bremsfunktion und/oder HaltefunktionInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radiallageranordnung mit einem ersten axialen Abschnitt, der als Lagerbereich (1) ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert und einem zweiten axialen Abschnitt, der als Bremsbereich (2) ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt. Im Bremsbereich (2) ist ein Bremselement (12) zur Erzeugung der Bremswirkung und ein fernbedient ansteuerbares Betätigungselement (15) zur Betätigung des Bremselements (12) angeordnet. Das Bremselement (12) ist axial beweglich und wird zur Erzeugung der Bremswirkung gegen eine Gegenfläche (14) gepresst. Weiterhin betrifft die Erfindung noch eine Axiallageranordnung, die in analoger Weise mit zwei radialen Abschnitten aufgebaut ist, wobei das Bremselement (12') ausschließlich in eine Richtung wirkt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit fernbedienbarer Bremsfunktion
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Im Sinne der Erfindung werden die Begriffe bremsen, Bremse usw. sowohl für das
Abbremsen einer Bewegung als auch für das Halten in einer Ruheposition, d. h. für
das Verhindern einer Bewegung verwendet.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 1 673 719 ist eine Bremseinrichtung für
einen umlaufenden Wälzlager-Rollbahnring bekannt, bei der eine am umlaufenden
Wälzlager-Rollbahnring angebrachte Trommel oder Scheibe durch Wirbelstrom
gebremst wird. Die Wirbelströme werden mit Hilfe eines oder mehrerer
Elektromagnete erzeugt.
Die Wirbelstrombremse hat den Nachteil, dass die damit erzeugbaren
Bremsmomente nicht besonders groß sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass
ein Bremsmoment nur dann erzeugt werden kann, wenn die Trommel oder Scheibe,
in der der Wirbelstrom induziert wird, rotiert. Eine Haltefunktion der ruhenden
Lagerringe lässt sich somit nicht realisieren.
Aus der deutschen Auslegeschrift DE-A 19 04 954 ist eine drehzapfenlose
Drehverbindung bekannt, die eine als Scheibenbremse ausgebildete
Bremsvorrichtung aufweist. Hierzu ist an einem der Drehringe ein Flansch
ausgebildet, der als Bremsscheibe dient. Gegen die Bremsscheibe werden beidseitig
Bremsklötze einer externen Bremseinrichtung gepresst.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass auf die Bremsscheibe beidseitig
entsprechende Bremsklötze einwirken müssen, um eine zusätzliche Belastung des
Lagers beim Bremsvorgang zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass
ein Lagerring direkt durch die beim Bremsen entstehende Reibungswärme stark
thermisch belastet wird. Schließlich besitzt die bekannte Anordnung relativ große
Außenabmessungen und ist nicht vollständig rotationssymmetrisch aufgebaut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden
und ein ausreichend hohes Bremsmoment bereitzustellen, wobei gleichzeitig die
mechanische und thermische Belastung des Lagers beim Bremsvorgang möglichst
gering gehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7
gelöst.
Die erfindungsgemäße Radiallageranordnung gemäß Anspruch 1 weist einen ersten
axialen Abschnitt auf, der als Lagerbereich ausgebildet ist und zwei Maschinenteile
zueinander drehbar lagert. Weiterhin weist die erfindungsgemäße
Radiallageranordnung einen zweiten axialen Abschnitt auf, der als Bremsbereich
ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende
Bremswirkung erzeugt. Im zweiten axialen Abschnitt sind ein Bremselement zur
Erzeugung der Bremswirkung und ein fernbedient ansteuerbares
Betätigungselement zur Betätigung des Bremselements angeordnet. Das
Bremselement ist axial beweglich und wird zur Erzeugung der Bremswirkung
gegen eine mechanisch mit dem Betätigungselement verbundene Gegenfläche
gepresst.
Die Axiallageranordnung gemäß Anspruch 7 ist in entsprechender Weise aufgebaut
wie die Radiallageranordnung gemäß Anspruch 1, wobei die für die radiale
Geometrie typischen Elemente in analoger Weise auf eine axiale Geometrie
übertragen sind.
Die Axiallageranordnung weist einen ersten radialen Abschnitt auf, der als
Lagerbereich ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Axiallageranordnung einen zweiten radialen
Abschnitt auf, der als Bremsbereich ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der
Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt. Im zweiten radialen Abschnitt
sind wenigstens ein Bremselement zur Erzeugung der Bremswirkung und ein
fernbedient steuerbares Betätigungselement zur Betätigung des Bremselements
angeordnet. Das Bremselement ist axial beweglich und wird zur Erzeugung der
Bremswirkung gegen eine mechanisch mit dem Betätigungselement verbundene
Gegenfläche gepresst.
Die erfindungsgemäße Radiallageranordnung und die erfindungsgemäße
Axiallageranordnung haben den Vorteil, dass damit auch unter elektrischer
Betätigung, d. h. ohne z. B. Hydraulik jeweils relativ hohe Brems- und/oder
Haltemomente erzeugbar sind und der Bremsbereich dennoch vergleichsweise
kompakt ausgeführt werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in Folge der gewählten Geometrie,
insbesondere der mechanischen Verbindung zwischen der Gegenfläche und dem
Betätigungselement, die mechanische Belastung des Lagerbereichs beim Bremsen
und Halten jeweils sehr niedrig gehalten werden kann.
Des weiteren ist es von Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Lageranordnungen
jeweils so ausgebildet werden können, dass im Ruhezustand des
Betätigungselements eine Bremswirkung vorhanden ist, d. h. es kann in jeder
beliebigen Position eine Haltefunktion realisiert werden.
Zur Realisierung der Haltefunktion kann im Bremsbereich ein Halteelement
angeordnet sein, das eine Haltekraft erzeugt, durch die das Bremselement gegen die
Gegenfläche gepresst wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteelement als Permanentmagnet
ausgebildet und das Betätigungselement als elektrische Spule. Das Bremselement
besteht aus einem ferromagnetischen Material. Durch diese Elemente kann in
vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die Brems- bzw. Haltekräfte nicht auf den
Lagerbereich übertragen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Bremselement als Permanentmagnet
ausgebildet. Mit dieser Ausführungsform lassen sich besonders hohe
Bremsmomente erzielen.
Das Bremselement ist verdrehsicher an einer Halterung montiert, beispielsweise
mittels wenigstens einer Flachdrahtfeder oder mittels einer in Umfangsrichtung
formschlüssigen Befestigung, die eine Verschiebung des Bremselementes zulässt.
Das Bremselement ist in Richtung auf eine Trennung von der Gegenfläche
vorgespannt, wobei die Vorspannkraft klein ist gegen die in Richtung der
Vorspannkraft zulässige Belastung des Lagebereichs. Dies hat den Vorteil, das eine
unzulässige Belastung des Lagerbereichs vermieden wird.
Die Gegenfläche ist vorteilhafter Weise mit dem Betätigungselement mechanisch
verbunden, um eine Belastung des Lagerbereichs durch die Bremskräfte zu
verhindern.
Des weiteren kann der Lagerbereich mit dem Bremsbereich verdrehsicher
verbunden sein.
Der Lagerbereich kann auch mit einem Festschmierstoff ausgefüllt sein. Dies hat
den Vorteil, dass weder Schmierstoff vom Lagerbereich in den Bremsbereich noch
Bremsabrieb vom Bremsbereich in den Lagerbereich oder magnetisch anziehbare
Partikel von der Umgebung in den Lagerbereich eindringen können.
Im Sinne einer möglichst kostengünstigen Fertigung der Radiallageranordnung ist
es von Vorteil, wenn der Bremsbereich einen kleineren Außendurchmesser und
einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Lagerbereich, so dass der
Bremsbereich mit einer geringeren Maßgenauigkeit gefertigt werden kann als der
Lagerbereich.
Zur Vereinfachung der Montage der Radiallageranordnung und zur
Momentenübertragung ist es von Vorteil, wenn der Lagerbereich und der
Bremsbereich jeweils Stirnflächen aufweisen, über die der Lagerbereich und der
Bremsbereich gegeneinander sowie im Gehäuse und an der Welle verspannt
werden können.
Um ein Eindringen des Schmiermittels, das gegebenenfalls im Lagerbereich
verwendet wird, in den Bremsbereich zu verhindern und umgekehrt ein Eindringen
von Bremsabrieb in den Lagerbereich zu verhindern, kann zwischen dem
Lagerbereich und dem Bremselement der Radiallageranordnung ein
Dichtungselement angeordnet sein oder das Lager kann mit Festschmierstoff
ausgegossen sein. Des weiteren kann vorteilhafterweise ein weiteres
Dichtungselement vorgesehen werden, dass das Eindringen magnetisch anziehbarer
Partikel aus der Umgebung in den Lagerbereich verhindert.
Zwischen dem Lagerbereich und dem Bremsbereich der Radiallageranordnung
kann weiterhin eine magnetische und/oder thermische Abschirmung angeordnet
sein, um die Auswirkungen der Magnetfelder auf den Lagerbereich bzw. die
thermische Belastung des Lagerbereichs möglichst gering zu halten.
Das Betätigungselement ist vorteilhafter Weise zwischen dem Lagerbereich und
dem Bremselement angeordnet, um den Abstand zwischen Bremselement und
Lagerbereich möglichst groß zu halten und somit eine unzulässige Erwärmung des
Lagerbereichs beim Bremsen zu verhindern.
Um die Axiallageranordnung möglichst kostengünstig fertigen zu können, ist es
von Vorteil, wenn der Bremsbereich eine geringere axiale Ausdehnung besitzt als
der Lagerbereich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Radiallageranordnung in
Schnittdarstellung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Axiallageranordnung in
Schnittdarstellung.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Radiallageranordnung in Schnittdarstellung.
Die Radiallageranordnung weist ein als Radiallager ausgebildetes Rillenkugellager
1 auf und eine axial daneben angeordnete Bremseinrichtung 2. Im Rahmen der
Erfindung kann statt des Rillenkugellagers 1 auch ein anderer Wälzlagertyp oder
auch ein Gleitlager zum Einsatz kommen. Das Rillenkugellager weist einen
Innenring 3, einen Außenring 4 und zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring
4 angeordnete Kugeln 5 auf Die Kugeln werden in einem Käfig 6 geführt.
Weiterhin verfügt das Rillenkugellager 1 über zwei Dichtringe 7, die den Ringraum
zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 beidseitig gegen die Umgebung
abdichten. Alternativ oder zusätzlich zu den Dichtringen 7 könnte das
Rillenkugellager 1 auch mit einem in Fig. 1 nicht dargestellten Festschmierstoff
ausgefüllt sein.
Die Bremseinrichtung 2 weist einen inneren Haltering 8 und einen äußeren
Haltering 9 auf. An einem radial nach außen gerichteten Flansch 10 des inneren
Halterings 8 ist über wenigstens eine Flachdrahtfeder 11 eine Bremsscheibe 12
befestigt, die aus einem ferromagnetischen Material besteht und auf ihrer vom
Flansch 10 abgewandten Seite einen Bremsbelag 13 aufweist. Durch die
Befestigung mittels der Flachdrahffeder 11 ist die Bremsscheibe 12 drehfest mit
dem inneren Haltering 8 verbunden und in Axialrichtung verschiebbar. Alternativ
zu der Flachdrahtfeder 11 könnte auch eine andersartige Befestigung gewählt
werden, die in Umfangsrichtung formschlüssig ausgebildet ist und eine axiale
Verschiebung zulässt. Gegenüber dem Bremsbelag 13 ist am äußeren Haltering 9
eine Gegenfläche 14 ausgebildet, gegen die der Bremsbelag 13 beim Bremsen
gepresst wird. Der Bremsbelag 13 kann auch auf der Gegenfläche angeordnet sein
oder ganz entfallen, wenn in erster Linie ein hohes Haltemoment gefordert wird
und tatsächliche Abbremsvorgänge aus der Bewegung heraus eher eine Ausnahme
darstellen.
Der äußere Haltering 9 weist weiterhin eine elektrische Spule 15 und einen oder
mehrere Permanentmagneten 16 auf, die jeweils im Bereich zwischen der
Bremsscheibe 12 und dem Rillenkugellager 1 angeordnet und mechanisch mit dem
äußeren Haltering 9 und somit auch mit der Gegenfläche 14 verbunden sind. Die
elektrische Spule 15 und der Permanentmagnet 16 können auch gegeneinander
vertauscht angeordnet sein. Zur Stromversorgung der elektrischen Spule 15 ist ein
Elektrokabel 17 aus dem äußeren Haltering 9 herausgeführt.
Insbesondere im Hinblick auf die Magnetfeld erzeugenden und die von den
Magnetfeldern beeinflussten Komponenten soll nochmals darauf hingewiesen
werden, dass es sich bei Fig. 1 und auch bei Fig. 2 lediglich um schematische
Darstellungen zur Veranschaulichung des prinzipiellen Aufbaus der Erfindung
handelt. Für eine konkrete Realisierung sind die einzelnen Komponenten im
Hinblick auf ihre Ausgestaltung und Materialwahl sowie den Einzelheiten der
Anordnung unter Berücksichtigung der Erfordernisse bzgl. der Ausbildung und
Wirkung der Magnetfelder im einzelnen auszulegen. Dabei ist es unter anderem
auch möglich, die am inneren Haltering 8 und am äußeren Haltering 9
angeordneten Komponenten zu vertauschen, wobei darauf zu achten ist, das die
elektrische Spule 15 jeweils am relativ zur Umgebung nicht drehenden Teil
anzuordnen ist.
Zwischen dem Rillenkugellager 1 und der Bremseinrichtung 2 sind zwei Scheiben
18a und 18b konzentrisch angeordnet, die der magnetischen und/oder der
thermischen Abschirmung des Rillenkugellagers 1 von der Bremseinrichtung 2
dienen. Je nach Anwendungsfall können diese Scheiben 18a und 18b auch
entfallen.
Das Rillenkugellager 1 und die Bremseinrichtung 2 sind durch axial verlaufende
Stifte 19 mechanisch miteinander verbunden, die von entsprechenden Vertiefungen
im Rillenkugellager 1 bzw. in der Bremseinrichtung 2 aufgenommen werden.
Die Darstellung in der Fig. 1 zeigt die Radiallageranordnung in ungebremstem
Zustand, d. h. der Bremsbelag 13 liegt nicht an der Gegenfläche 14 an. Dieser
Zustand wird dadurch erreicht, dass die elektrische Spule 15 von einem
elektrischen Strom durchflossen wird, der so bemessen ist, dass er das vom
Permanentmagneten 16 im Bereich der Bremsscheibe 12 erzeugte Magnetfeld
wenigstens annähernd aufhebt. In diesem Zustand reicht die vergleichsweise
geringe Federkraft der Flachdrahtfeder 11 aus, um die Bremsscheibe 12 inklusive
Bremsbelag 13 von der Gegenfläche 14 abzuheben. Eine entsprechende
Abhebekraft müsste auch dann bereit gestellt werden, wenn statt der
Flachdrahtfeder 11 eine in Umfangsrichtung formschlüssige, axial verschiebbare
Aufhängung der Bremsscheibe gewählt würde. Abhängig von der Dimensionierung
des Rillenkugellagers 1 wird eine Abhebekraft bereitgestellt, die im Extremfall dem
erforderlichen Minimalwert entspricht, da man in der Regel versuchen wird, die
Abhebekraft klein gegen die für das Rillenkugellager 1 bzw. einem anderen
eingesetzten Lagertyp zulässige Axialkraft zu halten.
Ohne einen entsprechenden Stromfluss durch die elektrische Spule 15 wird durch
das Magnetfeld des Permanentmagneten 16 eine Anziehungskraft auf die
Bremsscheibe 12 ausgeübt, so dass diese axial gegen die Gegenfläche 14 des
äußeren Halterings 9 gepresst wird. In Ruheposition, d. h. ohne Stromfluss kommt
es somit zu einer Bremswirkung, durch die eine relative Bewegung zwischen dem
inneren Haltering 8 und dem äußeren Haltering 9 und somit auch zwischen dem
Innenring 3 und dem Außenring 4 gehemmt wird. Das Haltemoment kann in jeder
beliebigen Drehposition des inneren Halterings 8 und des äußeren Halterings 9
aufgebracht und gelöst werden. Von der Stärke des Stromflusses durch die
elektrische Spule 15 hängt das erzeugte Bremsmoment ab, das ohne Stromfluß den
durch den Permanentmagneten vorgegebenen maximalen Wert erreicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Radiallageranordnung kann im eingebauten Zustand
beispielsweise in eine Gehäusebohrung eingepresst sein und eine Welle drehbar
zum Gehäuse lagern. Um einen auch beim Angreifen des maximalen
Bremsmoments verdrehgesicherten Verbund zwischen dem Rillenkugellager 1 und
der Bremseinrichtung 2 sowie zu Gehäuse und Welle zu gewährleisten, können der
Innenring 3 und der innere Haltering 8 sowie der Außenring 4 und der äußere
Haltering 9 im Einbauzustand jeweils axial gegeneinander gepresst sein. Hierzu ist
es erforderlich, dass alle vier genannten Elemente jeweils Stirnflächen aufweisen,
über die im eingebauten Zustand die axiale Verspannung hergestellt werden kann.
Aus diesem Grund ist der äußere Haltering 9 auf seiner vom Rillenkugellager 1
abgewandten Seite mit einem axialen Bord 20 versehen.
Zusätzlich oder alternativ zum axialen Verpressen kann eine formschlüssige
Verbindung des inneren Halterings 8 bzw. des äußeren Halterings 9 zum Gehäuse
und/oder zur Welle hergestellt werden.
Um die Fertigungskosten möglichst gering zu halten, kann der Innendurchmesser
des inneren Halterings 8 größer gewählt werden, als der Innendurchmesser des
Innenrings 3 und der Außendurchmesser des äußeren Halterings 9 kleiner als der
Außendurchmesser des Außenrings 4. In diesem Fall kann davon abgesehen
werden, den inneren Haltering 8 und den äußeren Haltering 9 mit der gleichen
Präzision zu fertigen, wie den Innenring 3 und den Außenring 4.
Die Bremsscheibe 12 kann auch als Permanentmagnet ausgebildet sein. Dadurch
lässt sich zum einen zusätzlich zur anziehenden Wechselwirkung auch eine
abstoßende Wechselwirkung mit der elektrischen Spule 15 erzeugen. Zum anderen
kann ein höheres Bremsmoment erzeugt werden.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Radiallageranordnung hat zur Folge, dass beim
Bremsen auch dann keine nennenswerten Axialkräfte auf das Rillenkugellager 1
übertragen werden, wenn entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur
eine in eine Richtung wirkende Bremsscheibe 12 vorhanden ist, die nicht durch
eine zweite entgegengesetzt wirkende Bremsscheibe kompensiert wird. Dies gilt
auch für die im folgenden beschriebene Axiallageranordnung.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Axiallageranordnung in Schnittdarstellung. Die
Axiallageranordnung ist in analoger Weise zu der in Fig. 1 dargestellten
Radiallageranordnung dargestellt und weist auch entsprechende Funktionselemente
auf.
Die Axiallageranordnung weist ein Rillenkugellager 1' auf, das als Axiallager
ausgebildet ist und eine das Rillenkugellager 1' radial umschließende
Bremseinrichtung 2'. Statt des Rillenkugellagers können auch andere Wälzlager
oder auch Gleitlager eingesetzt werden. Das Rillenkugellager 1' weist einen ersten
Lagerring 3' und einen zweiten Lagerring 4' auf und zwischen dem ersten Lagerring
3' und dem zweiten Lagerring 4' angeordnete Kugeln 5'. Die Kugeln 5' werden in
einem Käfig 6' geführt. Der Ringraum zwischen dem ersten Lagerring 3' und dem
zweiten Lagerring 4' ist mit einem Festschmierstoff T ausgefüllt, der zum einen
eine Schmierfunktion als auch eine Abdichtfunktion gegen die Umgebung ausübt.
Die Konsistenz des Festschmierstoffs 7 ist so gewählt, das dieser nicht in die
benachbarte Bremseinrichtung 2' eindringt. Des weiteren verhindert der
Festschmierstoff 7' ein Eindringen des Bremsabriebs von der Bremseinrichtung 2'
in das Rillenkugellager 1'.
Die Bremseinrichtung 2' weist einen ersten Haltering 8' und einen zweiten
Haltering 9' auf. Am ersten Haltering 8' ist über wenigstens eine Flachdrahtfeder
11' eine Bremsscheibe 12' befestigt, die aus einem ferromagnetischen Material
besteht und auf ihrer vom ersten Haltering 8' abgewandten Seite einen Bremsbelag
13' aufweist. Durch die Befestigung mittels der Flachdrahffeder 11' ist die
Bremsscheibe 12' drehfest mit dem ersten Haltering 8' verbunden und in
Axialrichtung verschiebbar. Alternativ zu der Flachdrahffeder 11' könnte auch eine
andersartige Befestigung gewählt werden, die in Umfangsrichtung formschlüssig
ausgebildet ist und eine axiale Verschiebung zulässt. Gegenüber dem Bremsbelag
13' ist am zweiten Haltering 9' eine Gegenfläche 14 ausgebildet, gegen die der
Bremsbelag 13' beim Bremsen gepresst wird.
Wie bei der Radiallageranordnung kann die Bremsscheibe 12' auch bei der
Axiallageranordnung als Permanentmagnet ausgebildet sein.
Der zweite Haltering 9' weist weiterhin eine elektrische Spule 15' und einen
Permanentmagneten 16' auf. Zur Stromversorgung der elektrischen Spule 15' ist ein
Elektrokabel 17' aus dem zweiten Haltering 9' herausgeführt.
Das Rillenkugellager 1' und die Bremseinrichtung 2' sind durch Einpressen des
ersten Lagerrings 3' in den ersten Haltering 8' und des zweiten Lagerrings 4' in den
zweiten Haltering 9' miteinander verbunden. Zur Verdrehsicherung gegen die sich
axial an den ersten Haltering 8' und den zweiten Haltering 9' anschließenden
Maschinenteile sind der erste Haltering 8' und der zweite Haltering 9' durch axial
angeordnete Stifte 19' formschlüssig mit diesen Maschinenenteilen verbunden.
Die Aktivierung und Deaktivierung der Bremsfunktion mittels der elektrischen
Spule 15' erfolgt bei der Axiallageranordnung in analoger Weise wie für die in
Fig. 1 dargestellte Radiallageranordnung.
Auch im Falle der Axiallageranordnung lassen sich durch eine geeignete Wahl der
Abmessungen der Bremseinrichtung 2' die Fertigungskosten möglichst gering
halten. Hierzu werden die axialen Abmessungen des Bremseinrichtung 2'
geringfügig kleiner dimensioniert als die entsprechenden Abmessungen des
Rillenkugellagers 1'.
1
,
1
' Rillenkugellager
2
,
2
' Bremseinrichtung
3
Innenring
3
' erster Lagerring
4
Außenring
4
' zweiter Lagerring
5
,
5
' Kugel
6
,
6
' Käfig
7
Dichtring
7
' Festschmierstoff
8
innerer Haltering
8
' erster Haltering
9
äußerer Haltering
9
' zweiter Haltering
10
Flansch
11
,
11
' Flachdrahtfeder
12
,
12
' Bremsscheibe
13
,
13
' Bremsbelag
14
,
14
' Gegenfläche
15
,
15
' elektrische Spule
16
,
16
' Permanentmagnet
17
,
17
' Elektrokabel
18
a,
18
b Scheibe
19
,
19
' Stift
20
axialer Bord
Claims (21)
1. Radiallageranordnung mit
einem ersten axialen Abschnitt, der als Lagerbereich (1) ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert,
einem zweiten axialen Abschnitt, der als Bremsbereich (2) ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt,
wobei im Bremsbereich (2) ein Bremselement (12) zur Erzeugung der Bremswirkung und ein fernbedient ansteuerbares Betätigungselement (15) zur Betätigung des Bremselements (12) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (12) axial beweglich ist und zur Erzeugung der Bremswirkung gegen eine Gegenfläche (14) gepresst wird.
einem ersten axialen Abschnitt, der als Lagerbereich (1) ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert,
einem zweiten axialen Abschnitt, der als Bremsbereich (2) ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt,
wobei im Bremsbereich (2) ein Bremselement (12) zur Erzeugung der Bremswirkung und ein fernbedient ansteuerbares Betätigungselement (15) zur Betätigung des Bremselements (12) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (12) axial beweglich ist und zur Erzeugung der Bremswirkung gegen eine Gegenfläche (14) gepresst wird.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lageranordnung im Bremsbereich (2) einen kleineren Außendurchmesser und
einen größeren Innendurchmesser aufweist als Lagerbereich (1).
3. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lagerbereich (1) und der Bremsbereich (2)
Stirnflächen aufweisen, über die der Lagerbereich (1) und der Bremsbereich
(2) gegeneinander und mit der umgebenden Konstruktion verspannt werden
können.
4. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerbereich (1) und dem Bremsbereich
(2) und/oder auf der vom Bremsbereich (2) abgewandten Seite des
Lagerbereichs ein Dichtungselement (7) angeordnet ist.
5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerbereich (1) und dem Bremsbereich
(2) eine magnetische und/oder thermische Abschirmung (18) angeordnet ist.
6. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (15) zwischen dem
Lagerbereich (1) und dem Bremselement (12) angeordnet ist.
7. Axiallageranordnung mit
einem ersten radialen Abschnitt, der als Lagerbereich (1') ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert,
einem zweiten radialen Abschnitt, der als Bremsbereich (2') ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bremsbereich (2') ein ausschließlich in eine Richtung wirkendes Bremselement (12'), das zur Erzeugung der Bremswirkung gegen eine Gegenfläche (14') preßbar ist und ein fernbedient ansteuerbares Betätigungselement (15') zur Betätigung des Bremselements (12') angeordnet sind.
einem ersten radialen Abschnitt, der als Lagerbereich (1') ausgebildet ist und zwei Maschinenteile zueinander drehbar lagert,
einem zweiten radialen Abschnitt, der als Bremsbereich (2') ausgebildet ist und eine die Drehbewegung der Maschinenteile hemmende Bremswirkung erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bremsbereich (2') ein ausschließlich in eine Richtung wirkendes Bremselement (12'), das zur Erzeugung der Bremswirkung gegen eine Gegenfläche (14') preßbar ist und ein fernbedient ansteuerbares Betätigungselement (15') zur Betätigung des Bremselements (12') angeordnet sind.
8. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lageranordnung im Bremsbereich (2') eine geringere axiale Ausdehnung
besitzt als im Lagerbereich (1').
9. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Ruhezustand des Betätigungselements (15, 15') eine
Bremswirkung vorhanden ist.
10. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Bremsbereich (2, 2') ein Halteelement (16, 16')
angeordnet ist, das eine Haltekraft erzeugt, durch die das Bremselement (12,
12') gegen die Gegenfläche (14, 14') gepresst wird.
11. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement (16, 16') als Permanentmagnet ausgebildet ist.
12. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet dass das Betätigungselement (15, 15') als elektrische Spule
ausgebildet ist.
13. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bremselement (12, 12') aus einem
ferromagnetischen Material besteht.
14. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bremselement (12, 12') als Permanentmagnet
ausgebildet ist.
15. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bremselement (12, 12') verdrehsicher an einer
Halterung (10, 8') montiert ist.
16. Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verdrehsicherung durch wenigstens eine Flachdrahtfeder (11, 11') realisiert
ist, über die das Bremselement (12, 12') an der Halterung (10, 8') befestigt ist.
17. Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verdrehsicherung durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Befestigung
des Bremselements (12, 12') an der Halterung (10, 8') realisiert ist, die eine
Verschiebung des Bremselements (12, 12') zulässt.
18. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bremselement (12, 12') in Richtung auf eine
Trennung von der Gegenfläche (14, 14') vorgespannt ist, wobei die
Vorspannkraft klein ist gegen die in Richtung der Vorspannkraft zulässige
Belastung des Lagebereichs (1, 1').
19. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (14, 14') mit dem Betätigungselement
(15, 15') mechanisch verbunden ist.
20. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lagerbereich (1, 1') mit dem Bremsbereich (2, 2')
verdrehsicher verbunden ist.
21. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lagerbereich (1, 1') mit einem Festschmierstoff (7')
ausgefüllt ist.
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