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Bezeichnung der Erfindung
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Wälzlager
mit geteiltem Außenring mit radialer Fixierung
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Beschreibung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein mehrreihiges Wälzlager umfassend
einen aus mindestens zwei koaxialen Ringen bestehenden, geteilten
Außenring, dessen mindestens zwei Ringe durch auf ihren
axialen Stirnseiten liegende Kontaktflächen aneinander
anliegen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
und ein Verfahren zur Montage eines solchen Wälzlagers.
Ein derartiges Wälzlager kann z. B. als Einlager-Konzept
zur Lagerung der Rotorwelle in einer Windkraftanlage eingesetzt
werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Um
eine kompaktere Bauweise zu ermöglichen, wird die Lagerung
der Rotorwelle in Windkraftanlangen oftmals als so genanntes Einlager-Konzept ausgeführt.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Zweipunkt- bzw. Dreipunkt-Abstützungen
mit zwei bzw. drei separaten Lagerstellen, nimmt beim Einla ger-Konzept
eine einzelne Lagerstelle sowohl Axial- und Radialkräfte
als auch Momente auf. Diese einzelne Lagerstelle besteht z. B. aus
zwei angestellten Kegelrollenlagern oder einem zweireihigen Axial-Kegelrollenlager
in Verbindung mit einem Radial-Zylinderrollenlager.
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Aufgrund
der Nachfrage nach Windkraftanlagen mit immer größeren
Nennleistungen und den daraus folgenden größeren
Rotoren, werden auch Wälzlager mit größeren
Durchmessern benötigt. Einerseits bedingt durch diese notwendige
Größe, anderseits aufgrund der hohen Anforderungen
an derartige Wälzlager im Betrieb, nämlich die
Aufnahme von großen Kräften und Momenten z. B.
bei der Einlagerkonzeption, ist deren Herstellung sehr anspruchsvoll.
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Die
Bauteilbeanspruchung der Innen- und Außenringe erfordert
eine große Zähigkeit; dennoch müssen
die Laufbahnen eine hohe Härte aufweisen. Die Verwendung
von Vergütungsstahl, der oftmals bei großen Wälzlagern
eingesetzt wird, hat den Nachteil, dass die Ermüdungslebensdauer
der Härteschicht wesentlich geringer ist als beim Wälzlager– oder
Einsatzstahl.
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Ein
Wäizlagerstahl ist wiederum aufgrund der geringen Zähigkeit
kaum geeignet. Prinzipiell können die Anforderungen zwar
durch Einsatzstahl mit Randschichthärtung erfüllt
werden. Es entstehen dabei jedoch hohe Fertigungskosten, da die
erforderlichen Fertigungsschritte (Aufkohlen, Glühen, Abhärten,
Anlassen) zeit- und kostenintensiv sind. Die Verwendung von Einsatzstahl
birgt weiterhin Risiken durch den Wärmebehandlungsprozess,
da hier hohe Spannungen im Material entstehen können und
das Werkstück unbrauchbar werden lassen. Kritisch ist dabei
besonders die Phase nach dem Aufkohlen. Dabei gilt, dass umso größer
der Innkreisdurchmesser des Querschnittsprofils der zu härtenden
Ringe ist, desto größer ist das Risiko einer Rissbildung.
Die Größe des Querschnittsprofils ist jedoch durch
konstruktive Vorgaben, z. B. Anzahl der Laufbahnen auf einem Ring
oder gefordertes, minimales Flächenträgheitsmoment,
vorgegeben. Insbesondere ist zu beachten, dass das Querschnittsprofil
von Außenringen bei Einlager-Konzepten aufgrund der mindestens
zwei Laufbahnen eine notwendigerweise komplexe Form aufweist. Weiterhin
beruht die komplexe und zum Teil massive Querschnittsform der Außenringe
darauf, dass der Außenring nicht notwendigerweise komplett über
seine axiale Ausdehnung an seiner äußeren Mantelfläche
abgestützt wird. Das erfordert einen Kraftfluss innerhalb
des Außenringes von jeder Laufbahn hin zu dem Bereich der äußeren
Mantelfläche, der durch eine Anschlusskonstruktion abgestützt
ist.
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Die
Herstellung großer Ringe für entsprechende Wälzlager
ist daher entweder sehr aufwendig, kostenintensiv und mit Risiken
behaftet (Randschichthärtung bei Einsatzstahl) oder mit
reduzierter Lebensdauer verbunden (Vergütungsstahl).
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Geteilte
Ringe bei Wälzlagern sind bereits bekannt. Der Zweck derartig
geteilter Außenringe liegt in einer einfacheren Montage.
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Die
US 4,798,482 offenbart eine
zweireihige Radiallageranordnung mit einem axial geteilten Außen-
und einem axial geteilten Innenring. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
US
4,798,482 liegen die beiden Hälften des Außenringes
mit ihren axialen Stirnseiten direkt aneinander an und werden durch ein
Befestigungsmittel zusammengehalten. Der Kraftfluss durch das Wälzlager
erfolgt dabei jeweils separat über beide Ringhälften.
Es ist daher notwendig, beide Ringe über ihre komplette
axiale Erstreckung abzustützen.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrreihiges Wälzlager
bereitzustellen, dass einerseits eine einfache und kostengünstige
Fertigung und Montage erlaubt und andererseits in einem Einlager-Konzept,
bei dem der Außenring nicht komplett über seine
axiale Ausdehnung abgestützt werden muss, eingesetzt werden
kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe bei einem mehrreihigen Wälzlager nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Kontaktfläche
eines Ringes mindestens eine Aushöhlung und die dieser
Kontaktfläche zugewandte Kontaktfläche eines anliegenden
Ringes mindestens ein in die Aushöhlung eingreifendes Verbindungselement
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines
Außenringes eines erfindungsgemäßen,
mehrreihigen Wälzlagers, gelöst, wobei das Verfahren
folgende Schritte umfasst:
- – Formgebendes
Fertigen des Außenringes und
- – Härten von Laufbahnen auf den Ringen des
Außenringes.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe weiterhin durch ein Montageverfahren für
ein erfindungsgemäßes, mehrreihiges Wälzlager,
gelöst, wobei das Montageverfahren folgende Schritte umfasst:
- – Zusammensetzen der Ringe des Außenringes, wobei
das Verbindungselement der Kontaktfläche des anliegenden
Ringes in die Aushöhlung der Kontaktfläche eingreift,
und
- – Einbringen von Wälzkörpern und
einem Innenring.
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Von
Vorteil ist somit, dass durch die Teilung des Außenringes
eine Härtung jeder der mindestens zwei Ringe separat erfolgen
kann. Der Innkreisdurchmesser der zu härtenden Ringe kann
dabei durch entsprechende Teilung des Außenringes derart
reduziert werden, dass das Risiko einer Rissbildung stark reduziert
wird. Damit der Außenring jedoch weiterhin seine Bauteilfunk tionalität
beibehält, ist erfindungsgemäß das Eingreifen
eines Verbindungselements einer Kontaktfläche in eine gegenüberliegende
Aushöhlung der anliegenden Kontaktfläche vorgesehen. Dadurch
wird ermöglicht, dass eine Kraftübertragung auch
in radialer Richtung von einer Ringhälfte in die anlegende
Ringhälfte möglich ist. Der erfindungsgemäße
Außenring muss somit nicht über seine komplette
axiale Erstreckung abgestützt werden, da die radiale Kraftkomponente
eines Ringes, der in radialer Richtung nicht durch die Anschlusskonstruktion
unterstützt ist, auf einen Ring übertragen werden
kann, der in radialer Richtung durch die Anschlusskonstruktion unterstützt
wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die
sich zwischen zwei aneinander anliegenden Ringen befindliche mindestens eine
Aushöhlung sowie das in diese Aushöhlung eingreifende
Verbindungselement eine Zentrierung dieser Ringe sowie eine Kraftübertragung
in radialer Richtung zwischen diesen Ringen. Um durch die Teilung
des Außenringes keine Nachteile im Betrieb zu erfahren,
ist es notwendig, dass die mindestens zwei koaxialen Ringe bezüglich
ihrer Koaxialität zentriert werden. Diese Anforderung kann
z. B. durch entsprechend genaue Passungen zwischen Verbindungselement
und Aushöhlung erfüllt werden. Die in radialer Richtung
zwischen den mindestens zwei Ringen zu übertragenden Kraft
hängt von dem jeweiligen Anwendungsfall ab und das mindestens
eine Verbindungselement muss entsprechend ausgestaltet sein, um
diese Kraftübertragung zu gewährleisten. So kann
insbesondere die Form sowie die Anzahl der Verbindungselemente entsprechend
bestimmt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine
Verbindungselement der Kontaktfläche des anliegenden Ringes
einstückig mit diesem Ring ausgebildet. Ein derartiges Verbindungselement,
z. B. ein umlaufender Steg, kann durch eine Rücknahme der
axialen Stirnfläche des Ringes, z. B. durch Abdrehen, entstehen.
Die Lage des Verbindungselements lässt sich in diesem Fall
sehr präzise festlegen, wodurch eine gute koaxiale Zentrierung
möglich ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet das Verbindungselement
einen Vorsprung, eine Nase, eine Erhebung, einen Zapfen, einen Steg
oder eine Klammer aus.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine
Verbindungselement der Kontaktfläche des anliegenden Ringes durch
ein separates Fixierelement ausgebildet, welches formschlüssig
mit dem anliegenden Ring verbunden ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Fixierelement in
eine Aushöhlung, insbesondere eine Nut, eine Bohrung, eine
Aussparung oder eine Mulde, des anliegenden Ringes eingepasst ist.
Die Anfertigung einer entsprechenden Aushöhlung stellt
keine großen Anforderungen an die Fertigung dar. Im Vergleich
zu einem Verbindungselement, das einstückig mit dem Ring
ausgebildet ist, ist die Fertigung kostengünstiger und
schneller zu bewerkstelligen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein sich durch zwei
gegenüberliegende Aushöhlungen bildender Hohlraum
für das Fixierelement bezüglich der durch die
zwei aneinander anliegenden Kontaktflächen gebildeten Ebene
spiegelsymmetrisch. Das Einsetzen der Fixierelement ist damit vereinfacht,
da auf keine besondere Ausrichtung bezüglich der jeweiligen
Ringe geachtet werden muss.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine
Verbindungselement und eine Aushöhlung über eine
Presspassung verbunden. Das Verbindungselement kann somit auch – zumindest
geringe – axiale Zugkräfte übertragen,
so dass der zusammengesetzte Außenring während
der Montage eine Einheit bildet. Durch Presspassungen wird außerdem
eine radiale Kraftübertragung unmittelbar möglich,
ohne dass sich die jeweiligen Ringhälften erst radial bis
zum Anschlag an das Verbindungselement verschieben müssten. Falls
das Verbindungselement ein Fixierelement ausbildet, liegen Presspassungen
bevorzugt zwischen dem Fixierelement und beiden Aushöhlungen
vor.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet die mindestens eine
Aushöhlung der Kontaktfläche eine Nut, eine Bohrung,
eine Aussparung oder eine Mulde aus. Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verläuft die Nut
dabei konzentrisch zu einer Rotationsachse des Wälzlagers.
Es entsteht also eine umlaufende Nut. Diese kann fertigungstechnisch
einfach und kostengünstig hergestellt werden. Aufgrund
der großen Länge dieser Nut, ist eine hohe Kraftübertragung
in radialer Richtung möglich.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die mindestens eine
Aushöhlung der Kontaktfläche ein halbkreisförmiges,
rechteckiges oder V-förmiges Querschnittsprofil auf. Das
jeweils zu verwendende Querschnittsprofil der Aushöhlung wird
im Wesentlichen durch die Form des Verbindungselements bestimmt.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet das Fixierelement
eine Kugel, eine Zylinderrolle, ein stabförmiges Element
oder ein ringförmiges Element aus. Durch den Einsatz eines
separaten Fixierelements als Verbindungselement kann auf eine Vielzahl
bereits bestehender oder auch spezial anzufertigender Bauteile zurückgegriffen werden.
Als sehr wirtschaftlich erweist sich dabei die Verwendung von Kugeln
oder Zylindern, die bereits als herkömmliche Wälzkörper
als Standardware zur Verfügung stehen. Vorteilhaft ist
in diesem Fall auch, dass aufgrund der bekannten Fertigungstoleranzen von
Wälzkörpern, eine Presspassung zwischen den Wälzkörpern
und entsprechenden Aushöhlungen auf einfache Weise bewerkstelligt
werden kann. Bevorzugt werden mehrere Wälzkörper
in eine Aushöhlung eingesetzt, um die benötigte
radiale Kraftübertragung zu gewährleisten. Es
können auch stabförmige Fixierelemente, gegebenenfalls
auch mit einer Krüm mung entlang ihrer axialen Ausdehnung,
verwendet werden. Vorteilhaft ist dabei die, im Vergleich zu mehreren
hintereinander liegenden Wälzkörpern, größere
Kraft, die radial übertragen werden kann. Bei einer umlaufenden
Nut kann auch ein ringförmiges Fixierelement eingesetzt
werden, das entweder aus einem geschlossenen Ring, einem Ring mit
einer Trennfuge oder aus Ring-Segmenten besteht.
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Die
Entscheidung, in wie viele Ringe der Außenring aufgeteilt
wird, und wie die Aufteilung im Einzelnen erfolgen soll, hängt
neben dem zu beachtenden maximalen Innkreisdurchmesser der Ringe
auch von der Art der Abstützung des Außenringes
in der Anschlusskonstruktion und dem Fertigungsaufwand ab. So weist
gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
jeder Ring jeweils mindestens eine Laufbahn für eine Lagerreihe
auf. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der
Erfindung handelt es sich um ein zweireihiges Wälzlager.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
besteht der Außenring aus zwei Ringen. Aus fertigungstechnischen
Gründen ist es dabei vorteilhaft, wenn die beiden Ringe
bezüglich ihrer Grundform identisch sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden Lagerreihen des Wälzlagers
Rollenlager aus. Diese weisen die notwendige Tragfähigkeit auf,
um z. B. in einem Einlager-Konzept eingesetzt zu werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können Lagerreihen
des Wälzlagers sowohl Axial- als auch Radialkräfte übertragen.
Insbesondere bildet mindestens eine Lagerreihe ein Axial-Zylinderrollenlager
und mindestens eine Lagerreihe ein Radial-Zylinderrollenlager aus.
Alternativ bilden zwei benachbarte Lagerreihen ein zweireihiges Kegelrollenlager
aus. Auch kann mindestens eine Lagerreihe ein Axial-Kegelrollenlager
und mindestens eine Lagerreihe ein Radial-Zylinderrollenlager ausbilden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Wälzlager
als Rotorhauptlagerung in einer Windkraftanlage eingesetzt. Aufgrund der
erfindungsgemäß möglichen Teilung des
Außenringes bei gleichzeitig möglicher radialer
Kraftübertragung und Zentrierung der Ringe, kann das erfindungsgemäße
Wälzlager, insbesondere als Einlager-Konzept, als Rotorhauptlagerung
verwendet werden, und mit entsprechend großen Durchmessern einfach,
kostengünstig und zuverlässig hergestellt werden.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen
eines Außenringes eines erfindungsgemäßen,
mehrreihigen Wälzlagers besteht darin, dass die mindestens
zwei Ringe unabhängig voneinander gehärtet werden
können. Demgegenüber kann die formgebende Fertigung
des Außenringes durchaus eine gleichzeitige Bearbeitung
der mindestens zwei Ringe umfassen. Insbesondere kann gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vor dem Härten
der Ringe des Außenringes eine Teilung des zunächst
einteiligen Außenringes in mindestens zwei Ringe erfolgen.
Andererseits können die mindestens zwei Ringe des Außenringes auch
separat hergestellt werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn das Härten
der Laufbahnen durch ein Härten der kompletten Ringe des
Außenringes erfolgt. Das komplette Einsatzhärten
des Außenringes war bislang aufgrund des großen
Innkreisdurchmessers des Querschnittsprofils oftmals mit Unsicherheiten
und Ausschuss verbunden.
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Wenn
jeder Ring mindestens eine Laufbahn aufweist, müssen die
Ringe derart bearbeitet werden, dass die Koaxialität der
Laufbahnen gewährleistet wird. Dies kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass zunächst die Stirnflächen
der Ringe formgebend bearbeitet werden, d. h. z. B. die Vertiefungen bzw.
Bohrungen eingearbeitet werden. Nach dem Härten der Ringe
werden die Stirnseiten geschliffen und die Ringe zusammengesetzt,
wobei das Verbindungselement der Kontaktfläche des anliegenden Ringes
in die Aushöhlung der Kontaktfläche eingreift und
die Ringe radial zueinander zentriert sind. Anschließend
werden die Ringe durch Befestigungsschrauben miteinander verbunden
und die Laufbahnen geschliffen. Auch die Bearbeitung der äußeren Mantelfläche
des Außenrings kann nun erfolgen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
folgenden durch Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Hierbei
zeigen:
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1 ein
zweireihiges Kegelrollenlager gemäß dem Stand
der Technik,
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2 eine schematische Darstellung eines erstes
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Wälzlagers,
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3 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers,
-
4 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers,
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5 eine
schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers,
-
6 eine
schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers und
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7 eine
schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers.
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Detaillierte Beschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt
ein zweireihiges Kegelrollenlager gemäß dem Stand
der Technik. Das Kegelrollenlager besteht im Wesentlichen aus einem
Außenring 1, mehreren Wälzkörpern 2 sowie
einem geteilten Innenring mit den Ringen 3' und 3''.
Die Wälzkörper 2 rollen sich auf Laufbahnen
des Außen- und Innenring ab und werden durch Käfigelemente 4 geführt.
Die Ringe 3' und 3'' des Innenringes werden durch
einen Distanzring 5 beabstandet. Der Außenring 1 kann durch
Bohrungen 6' mit einer Anschlusskonstruktion verbunden
werden.
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Im
Falle eines geteilten Außenrings muss beachtet werden,
dass diese Bohrungen keine ausreichenden Mittel zur Übertragung
der radialen Kräfte von einem Ring auf anderen Ring darstellen
würden. Zwar könnte durch eine Schraubenvorspannung
ein Reibschluss zwischen den Ringhälften erreicht werden,
dieser würde jedoch bei einer Momentenbelastung des Lagers
mit entsprechender Zugbelastung einiger Schrauben wieder reduziert
werden, so dass in der Praxis hierdurch keine Kraftübertragung
in radialer Richtung möglich wäre.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines
erstes Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Wälzlagers. Dargestellt ist in 2a) eine Draufsicht
auf den Außenring 1 in axialer Richtung. Zu sehen
sind vier exemplarisch dargestellte Bohrungen 6, die unter
anderem dazu dienen können den Außenring 1 mit
einer Anschlusskonstruktion zu verbinden. 2a) zeigt
weiterhin eine Laufbahn 7 des Außenringes 1. 2b)
zeigt eine Schnittansicht des Außenringes 1, wobei
zu erkennen ist, dass dieser aus zwei Ringen 1' und 1'' besteht.
Das Verbindungselement 8 ist einstückig mit dem
rechten Ring 1'' ausgebildet und greift in eine korrespondierende
Aushöhlung mit rechteckigem Querschnittsprofil des linken
Ringes 1' ein.
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Vorteilhafterweise
befindet sich das Verbindungselement 8 in radialer Rich tung
außerhalb der Laufbahnen 7, um eine Schwächung
der Ringe 1' und 1'' im Bereich der Laufbahnen
zu vermeiden.
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Die
Bohrung 6'' ermöglicht ein Befestigen der Ringe 1' und 1'' miteinander,
wodurch die Montage des Außenrings vereinfacht wird.
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2c)
zeigt eine Schnittansicht des Außenringes 1. Im
Gegensatz zur 2b) ist ein Teil einer Anschlusskonstruktion 10 dargestellt.
Der Außenring ist nur durch den rechten Ring 1'' in
der Anschlusskonstruktion 10 abgestützt. Schematisch
dargestellt sind ebenfalls Kräfte, die durch das Abrollen der
Wälzkörper auf den Außenring wirken.
Beide Kräfte F' und F'' bestehen aus radialen Komponenten FR'
bzw. FR'' und axialen Komponenten FA' bzw. FA''. Die axialen Komponenten
können sich z. T. aufheben; die verbleibenden Kraftkomponenten
können über Schrauben, mit denen der Außenring
an der Anschlusskonstruktion 10 befestigt ist, in die Anschlusskonstruktion 10 eingeleitet
werden. Die radiale Kraftkomponente FR'' des rechten Rings kann
direkt in die Anschlusskonstruktion 10 eingeleitet werden.
Aufgrund fehlender Abstützung kann die radiale Kraftkomponente
FR' des linken Rings 1' nicht direkt in die Anschlusskonstruktion 10 eingeleitet
werden. Diese kann jedoch über das erfindungsgemäße
Verbindungselement 8 übertragen werden. Indem
das mindestens eine Verbindungselement 8 in eine umlaufende
Nut eingreift, wird gewährleistet, dass eine radiale Kraftübertragung
zwischen den Ringen 1' und 1'' über den
gesamten Umfang des Außenrings gleichmäßig
erfolgen kann. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber
einer Lösung mit nur wenigen, über den Umfang
verteilten Aushöhlungen sowie entsprechenden Verbindungselementen
dar, denn in diesem Fall könnte eine radial wirkende Kraft den
nicht abgestützten Ring zwischen zwei benachbarten Vertiefungen
radial nach außen biegen. Nachteile bezüglich
der Lastverteilung wären die Folge.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers. Dargestellt
ist wiederum eine Schnittansicht ähnlich der der 2b),
weshalb bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus
auf die Beschreibung zu 2b) verwiesen
wird. Das Verbindungselement 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch
ein separates Fixierelement ausgebildet. Es handelt sich dabei um
Zylinderrollen, die spielfrei in entsprechende Aushöhlungen
der Kontaktflächen eingesetzt sind. Auch wenn mehrere separate
Aushöhlungen zur Aufnahme der Zylinderrollen möglich wären,
ist aus fertigungstechnischen Gründen eine umlaufende Nut
mit V-förmigem Querschnittsprofil in beide Kontaktflächen
eingebracht worden. Die Zylinderrollen sind wie bei einem Kreuzrollenlager
kreuzweise in die Nut eingelegt, um eine gleichmäßige
radiale Kraftübertragung über beide Ringe zu ermöglichen.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers. Dargestellt
ist wiederum eine Schnittansicht ähnlich der der 2b),
weshalb bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus
auf die Beschreibung zu 2b) verwiesen
wird. Das Verbindungselement 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel wiederum
durch ein separates Fixierelement ausgebildet. Es handelt sich dabei
um einen Ring, der spielfrei in zwei sich gegenüberliegende,
umlaufende Nuten in den Kontaktflächen mit rechteckigem
Querschnittsprofil eingepasst ist. Der Ring (z. B. auch aus Segmenten)
selbst weist einen quadratischen Querschnitt auf.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers. Dargestellt
ist wiederum eine Schnittansicht ähnlich der der 2b),
weshalb bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus
auf die Beschreibung zu 2b) verwiesen
wird. Das Verbindungselement 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel wiederum
durch ein separates Fixierelement ausgebildet. Es handelt sich dabei
um Kugeln, wie sie z. B. auch bei Kugellagern zum Einsatz kommen.
Um sicherzustellen, dass die beiden Ringe 1' und 1'' an
ihren Kontaktflächen spielfrei anliegen, sind die jeweiligen
Aushöhlungen leicht elliptisch ausgebildet, so dass zwischen
den Kugeln und den Kontaktflächen an den in radialer Richtung
tiefs ten Stellen 9 etwas Spiel herrscht.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers. Der
Außenring besteht aus den drei Ringen 1', 1'' und 1'''.
Das Verbindungselement 8 wird durch ein separates Fixierelement
gebildet. Nur die beiden axial außen liegenden Ringe 1' und 1'' weisen
Laufbahnen 7 auf. Demzufolge sind auch nur diese Außenringe
durchgehärtet oder einsatzgehärtet und weisen
die notwendige gehärtete Laufbahnoberfläche 7 auf.
Der axial mittlere Ring 1''' kann demgegenüber
aus einem zähen Material bestehen, das nicht gehärtet
wird. Die Bohrung 6'' ermöglicht ein Verbinden
der Ringe mittels einer nicht dargestellten Schraube. Dabei kann
sowohl der Schraubenkopf als auch die Mutter, jeweils mit Beilagscheiben,
in einer entsprechenden Ansenkung liegen. Da weder der Schraubenkopf
noch die Mutter in axialer Richtung hervorsteht, kann der Außenring
genauso wie ein herkömmlicher, einteiliger Außenring in
eine Anschlusskonstruktion eingefügt werden. Selbstverständlich
kann auch nur der Schraubenkopf bzw. nur die Mutter in einer Ansenkung
liegen, um den Fertigungsaufwand zu reduzieren, falls diese Lösung
ausreichend ist.
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7 zeigt
eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Wälzlagers. Der
Außenring besteht aus den zwei Ringen 1' und 1''.
Das Verbindungselement 8 wird durch ein separates Fixierelement
gebildet. Jeder Ring weist zwei Laufbahnen 7 auf und zwar
jeweils eine Laufbahn für ein Axial-Kegelrollenlager und
eine Laufbahn für ein Radial-Zylinderrollenlager. Entsprechende
Wälzkörper 2 sind schematisch dargestellt.
Die Bohrung 6'' erstreckt sich in dem Ring 1'' über
dessen gesamte axiale Ausdehnung, während die Bohrung in
dem Ring 1' lediglich ein Sackloch darstellt. Das Sackloch
weist ein Gewinde auf, um beide Ringe durch eine Schraube zu verbinden.
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- 1
- Außenring
- 1',
1''
- Ringe
des Außenringes
- 2
- Wälzkörper
- 3
- Innenring
- 3',
3''
- Ringe
des Innenringes
- 4
- Käfigelemente
- 5
- Distanzring
- 6'
- Bohrung
zur Befestigung des Außenringes an einer Anschlusskonstruktion
- 6''
- Bohrung
zur Verbindung der Ringe
- 7
- Laufbahnen
des Außenringes
- 8
- Verbindungselement
- 9
- Rücknahme
der Aushöhlung
- 10
- Anschlusskonstruktion
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4798482 [0009, 0009]