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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Lagersystem, mit einem einen Hohlraum ausbildenden
Gehäuseteil und mit einem in dem Hohlraum eingesetzten
Lagermodul, welches ein Außenelement und ein darin angeordnetes,
um eine Drehachse relativ zum Außenelement drehbar gelagertes
Innenelement umfasst.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei
einem Lagermodul der eingangs genannten Art handelt es sich um ein
Rotationslager, welches beispielsweise bei der Lagerung eines sich drehenden
Maschinenteils, wie z. B. eines sich drehenden Rotors, oder im Rahmen
einer Triebwerkslagerung Anwendung findet.
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Allen
Anwendungsbereichen des Lagermoduls gemein ist, dass es zum Auftreten
axialer und radialer Schwingungen kommen kann, welche unter Um ständen
störend den Betrieb des Lagersystems beeinflussen.
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In
der
DE 32 39 328 C2 ist
zur Dämpfung von Schwingungen zusätzlich zu eine
Wirbelstromdämpfung und zusätzlich eine mechanische
Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Die mechanische Dämpfungseinrichtung
umfasst insbesondere eine komplexe Anordnung von einer einen Magnetfeldstator
tragenden Plattform, welche in Federn aufgehängt und über
Schwingungsdämpfer mit einem Gehäuse verbunden
ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach
zu realisierendes Lagersystem anzugeben, bei dem ein schwingungsarmer
Betrieb ermöglicht wird.
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Lösung der Aufgabe
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Lagersystem, mit einem einen Hohlraum ausbildenden Gehäuseteil
und mit einem in dem Hohlraum eingesetzten Lagermodul, welches ein
Außenelement und ein darin angeordnetes, um eine Drehachse
relativ zum Außenelement drehbar gelagertes Innenelement
umfasst, wobei das Außenelement entlang einer Außenkontur
passgenau bis auf einen umlaufenden ersten Spalt zur Hohlraumwandung
in den Hohlraum eingesetzt ist, wobei die Außenkontur des
Außenelements und die Hohlraumwandung zueinander verdrehsicher
ausgebildet sind und wobei der erste Spalt mit einer Dämpfungsflüssigkeit
angefüllt ist.
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Die
Erfindung geht von der allgemeinen Überlegung aus, dass
Schwingungen, beispielsweise radiale Schwingungen, wie sie häufig
im Betrieb eines Lagersystems auftreten, leicht zu einem Verdrehen
des Außenelements des Lagermoduls gegenüber dem
Gehäuseteil oder auch zu einem Anlaufen des Lagermoduls
an dem Gehäuseteil führen können. Insgesamt
kann aus der artigen Situationen eine Schädigung bis hin
zur Zerstörung des Lagersystems an sich erwachsen. Um beispielsweise
einer schwingungsbedingten Schädigung entgegen zu wirken,
sind heutige Lagersysteme z. B. mit entsprechenden Dämpfungssystemen
ausgestattet, mittels welcher betriebsbedingte Schwingungen des
Lagermoduls abgedämpft werden. Bei derartigen Dämpfungssystemen
handelt es sich mitunter um technisch aufwendige Lösungen,
bei denen eine Dämpfung über eine bisweilen recht
komplexe Anordnung von mechanischen Dämpfungselementen
realisiert ist. Doch selbst bei einem vorhandenen Dämpfungssystem
besteht unter Umständen die Problematik eines Verdrehens
des Außenelements gegenüber dem Gehäuseteil
weiter, so dass gegebenenfalls die Notwendigkeit einer gesonderten
Befestigung des Außenelements an dem Gehäuseteil,
beispielsweise in Form einer Verflanschung, besteht. Insgesamt kann dies
in einer technisch aufwendigen Konstruktion münden.
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Die
Erfindung erkennt die überraschend einfache Möglichkeit,
eine Schwingungsdämpfung des Lagermoduls zusammen mit einer
Verdrehsicherung des Außenelements gegenüber dem
Gehäuseteil im Wesentlichen allein durch eine entsprechende
Formgebung des Außenelements und des Gehäuseteils zueinander
zu realisieren.
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Die
Erfindung sieht dazu vor, die Außenkontur des Außenelements
und die Hohlraumwandung des Hohlraums, in welchen das Außenelement
bis auf einen ersten Spalt passgenau eingesetzt ist, zueinander
verdrehsicher auszugestalten. Dazu sind das Außenelement
und die Hohlraumwandung insbesondere mit einer „verdrehsichernden
Form” ausgestaltet. Das heißt also, dass eine
Verdrehung des Außenelements gegenüber dem Gehäuseteil
automatisch und allein durch die Hohlraumwandung „mechanisch” gestoppt
würde. Dazu weist die Außenkontur des Außenelements
und die Hohlraumwandung insbesondere eine unrunde Form auf. Für
eine derartige unrunde Form weist die Außenkontur beispielsweise
radiale Ausstülpungen auf, welche in komplementär
dazu ausgebildete Einstülpungen der Hohlraumwan dung greifen.
Es ist auch möglich, dass die Außenkontur und
die Hohlraumwandung in einer anderweitigen Form ausgebildet sind,
beispielsweise in einer ovalen Form oder in einer Sternform. Für
eine Verdrehsicherung ist also eine anderweitige Befestigung des
Außenelements an dem Gehäuseteil, beispielsweise
durch eine Verflanschung, überflüssig.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Außenkontur
und die Hohlraumwandung jeweils als eine Mehrkantform gegeben. Dies
ist produktionstechnisch besonders einfach zu realisieren.
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Der
verdrehsichernde Effekt an sich ist schon allein über die
Formgebung des Gehäuseteils und des Außenelements
gewährleistet. Durch die Füllung des ersten Spalts
mit der vorzugsweise hochviskosen Dämpfungsflüssigkeit
wird zusätzlich noch eine Verdrehsicherung im Sinne einer
berührungslosen Verdrehsicherung erreicht. Dies erklärt
sich insbesondere so: Eine Verdrehung des Außenelements in
dem Hohlraum führte aufgrund der „verdrehsichernden
Formen” der Hohlraumwandung und der Außenkontur
zu einer lokalen Verengung des ersten Spalts. Dies wiederum resultierte
insbesondere in einer lokalen Erhöhung des Drucks, in der
vorzugsweise hochviskosen Dämpfungsflüssigkeit,
was letztlich einer Einengung des ersten Spaltes entgegen wirkt. Somit
kann letztlich eine im Wesentlichen konstante Spaltweite des ersten
Spaltes erreicht werden. Das heißt zum einen, dass mittels
des flüssigkeitsbefüllten ersten Spaltes ein „mechanischer” Kontakt
des Außenelements zu der Hohlraumwandung verhindert werden
kann. Zum anderen kann damit eine automatische Zentrierung des Lagermoduls
in dem Hohlraum des Gehäuseteils erreicht werden. Es wird
also eine berührungslose Verdrehsicherung und zugleich eine
berührungslose und insbesondere auch zentrierende Lagerung
des Lagermoduls in dem Gehäuseteil zur Verfügung
gestellt.
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Zusätzlich
wird mittels des mit der Dämpfungsflüssigkeit
gefüllten ersten Spaltes auf einfache Weise eine effektive
Dämpfung von Schwingungen des Lagermoduls erzielt. Eine
aufwendige technische Konstruktion mit zusätzlichen Bauteilen
wird nicht notwendig, vielmehr wird eine konstruktiv einfach zu
realisierende Schwingungsdämpfung zur Verfügung
gestellt.
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Bei
der Dämpfungsflüssigkeit handelt es sich, wie
vorerwähnt, insbesondere um eine hochviskose Flüssigkeit,
beispielsweise um ein entsprechendes Öl. Je höher
die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit
ist, desto stärker ist gewöhnlich die erzielbare Dämpfung.
Welche Dämpfungsflüssigkeit mit welcher Viskosität
letztlich gewählt wird, hängt wesentlich von der
Anwendungsumgebung des Lagersystems ab. Hierbei werden z. B. Faktoren,
wie z. B. die erzielten Betriebstemperaturen, die Art des Umgebungsmediums,
eine Drehzahlbelastung des Lagermoduls, ein gewünschtes
Dämpfungsvermögen etc. berücksichtigt.
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Das
Außenelement fungiert hier insbesondere als ein „Außenring” des
Lagermoduls, in welchen das Innenelement insbesondere nach Art eines
Innenrings eingesetzt ist. Das Innenelement ist relativ zum Außenelement
drehbar gelagert. Grundsätzlich besteht hier die Möglichkeit,
das Außenelement als gegenüber der Drehachse feststehend
zu wählen. In dem Fall dreht sich das Innenelement um die
Drehachse. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Variante,
also Innenelement feststehend und Außenelement drehbar,
möglich. Welche Variante letztlich gewählt wird,
hängt von der konkreten Anwendungsumgebung des Lagersystems
ab. Das Außenelement und das Innenelement können
beispielsweise nach Art eines Wälzlagers mittels einer
Anzahl von Wälzkörpern drehbar zueinander gelagert
sein. Natürlich ist auch eine Lagerung nach Art eines Gleitlagers
möglich.
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Zur
Realisierung der Verdrehsicherung der, ist es beispielsweise möglich,
das Außenelement mehrstückig auszuführen.
Mehrstückig insbesondere in dem Sinne, dass ein „klassischer” sich
in Umfangsrichtung erstreckender Außenring, in ein mit
einer entsprechenden Außenkontur versehenes Teilelement
eingesetzt und beispielsweise durch eine Verpressung drehfest mit diesem
verbunden wird. Die Außenkontur des Außenelements
ist somit durch die Außenkontur des Teilelements gegeben.
Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das
Außenelement einstückig auszuführen.
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Vorzugsweise
ist an dem Gehäuseteil ein Sicherungsbereich ausgebildet,
welcher einen radialen Randbereich des Außenelements bezüglich
einer axialen Richtung zumindest teilweise umgreift. Im Betrieb
des Lagersystems, in dem häufig auch axiale Schwingungen
auftreten, wird durch einen derartigen Sicherungsbereich des Gehäuseteils
auf einfach Weise eine axiale Sicherung des Außenelements
gewährleistet.
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Zweckmäßigerweise
umfasst das Gehäuseteil zur Ausbildung des Sicherungsbereichs
ein Oberschalen- und ein Unterschalenelement. „Oben” und „unten” bezieht
sich hierbei im Wesentlichen auf eine Ebene, welche senkrecht zur
axialen Richtung verläuft. Mittels dieser Ausgestaltung
ist es auf besonders einfach Weise möglich, den Sicherungsbereich zu
realisieren, da hierzu einfach die beiden Schalenelemente „sandwichartig” aneinandergefügt
werden müssen. Das Außenelement ist dann zwischen
den aneinandergefügten Schalenelementen gesichert. Zusätzlich
wird hierdurch auch eine Abdichtung realisiert.
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In
einer weiter vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist zwischen dem
Sicherungsbereich und dem umgriffenen Randbereich ein mit einer
Dämpfungsflüssigkeit angefüllter zweiter
Spalt ausgebildet. Somit wird nicht nur eine axiale Sicherung des
Außenelements sicher gestellt, es wird zugleich auf effektive
Weise eine Dämpfung axialer Schwingungen des Lagermoduls
erreicht. Im Prinzip ist es möglich, den ersten Spalt und
den zweiten Spalt voneinander isoliert zu führen, so dass
es zu keinem Austausch der in dem jeweiligen Spalt befindlichen
Dämpfungsflüssigkeit kommt. Aus produktionstechnischen
Erwägungen heraus, ist es aber mitunter sinnvoll, die einzelnen
Spalte miteinander zu verbinden, womit auch ein Dämpfungsflüssigkeits-Austausch
der Spalte untereinander ermöglicht wird.
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Was
die Füllung des ersten Spalts und/oder des zweiten Spalts
mit der Dämpfungsflüssigkeit angeht, kann es prinzipiell
vorgesehen sein, dass die Dämpfungsflüssigkeit
statisch in dem jeweiligen Spalt verbleibt, also insbesondere kein
dynamischer Austausch oder Durchfluss der Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen
ist. Dazu ist der erste Spalt bzw. der zweite Spalt beispielsweise
mittels entsprechender Dichtelemente gegenüber der Umgebung
abgedichtet. Häufig ist es jedoch von Vorteil, den ersten
Spalt und/oder den zweiten Spalt in dem vorgenannten Sinn nicht
stetig mit der Dämpfungsflüssigkeit anzufüllen,
sondern z. B. einen gezielten Durchfluss der Dämpfungsflüssigkeit
vorzusehen.
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Hierzu
ist in einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante in das Gehäuseteil
eine Anzahl von Zuläufen und eine Anzahl von Abläufen
eingebracht, wobei über den oder jeden Zulauf die Dämpfungsflüssigkeit
unter Druck und insbesondere mit konstanter Menge in den ersten
Spalt und/oder den zweiten Spalt eingebracht wird. Mit der „Menge” ist
hier die Dämpfungsflüssigkeits-Menge angesprochen, und
kann sowohl als Flüssigkeitsmasse, als auch als Flüssigkeitsvolumen
definiert sein. Die Zuläufe und die Abläufe sind
beispielsweise als Kanäle oder einfache Öffnungen
in das Gehäuseteil eingebracht. Über die entsprechenden
Zuläufe wird die Dämpfungsflüssigkeit
gezielt in den ersten und/oder den zweiten Spalt gepumpt, so dass
diese jeweils gezielt mit einer konstanten Menge an Dämpfungsflüssigkeit durchspült
werden. Für einen Ablauf der Dämpfungsflüssigkeit
sind die entsprechenden Abläufe vorgesehen. Um insbesondere
ein gleichmäßiges Durchspülen des entsprechenden
Spalts zu gewährleisten, sind die Zuläufe zweckmäßigerweise
gleichmäßig verteilt entlang des oder jeden Spaltes
angeordnet. Die Abläufe sind dementsprechend sinnvollerweise gleichmäßig
um die Zuläufe verteilt. Es kann vorgesehen sein, über
die Zuläufe und die Abläufe einen Dämpfungsflüssigkeits-Kreislauf
zur realisieren. Diese Variante ist v. a. hinsichtlich wirtschaftlicher Überlegungen
besonders interessant. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein,
eine gezielte Dämpfungsflüssigkeits-Leckage zu
schaffen. In dem Fall wird die Dämpfungsflüssigkeit über
die Abläufe z. B. in eine Ölwanne, einen sog. Ölsumpf,
abgeführt.
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Die
Dämpfungsflüssigkeit wird über die Zuläufe
mit konstanter Menge in den entsprechenden Spalt eingebracht, d.
h. insbesondere dass die Menge der Dämpfungsflüssigkeit
in dem entsprechenden Spalt konstant gehalten wird. Dazu umfassen
die einzelnen Zuläufe beispielsweise entsprechende Düsen.
Durch das Einbringen der konstanten Menge an Dämpfungsflüssigkeit
in den entsprechenden Spalt führt beispielsweise eine Verengung
des ersten Spaltes aufgrund einer Verdrehung zu einer automatischen
lokalen Erhöhung des Drucks in der Dämpfungsflüssigkeit,
was letztlich einer Einengung des Spaltes entgegenwirkt. Das selbe
gilt natürlich auf für den zweiten Spalt. Letztlich
wird in dieser Ausgestaltungsvariante insbesondere die berührungslose
Lagerung sowie die automatische Zentrierung des Lagermoduls weiter
begünstigt.
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In
einer weiter vorteilhaften Ausführungsform ist eine Anzahl
von durch den oder jeden Zulauf mit Dämpfungsflüssigkeit
gespeisten Taschen vorgesehen, wobei eine Einbringung der Dämpfungsflüssigkeit
in den ersten Spalt und/oder den zweiten Spalt über die
Anzahl von Taschen erfolgt. In dieser Ausgestaltungsvariante wird
die Dämpfungsflüssigkeit über die Zuläufe
also nicht direkt in den entsprechenden Spalt eingebracht. Stattdessen
wird die Dämpfungsflüssigkeit über die
Zuläufen zunächst, ähnlich wie bei einem
hydrostatischem Lager, in entsprechende Taschen eingespeist. Hierbei
kann jede der Taschen durch einen einzelnen Zulauf mit Dämpfungsflüssigkeit
gespeist werden. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, jede der
Taschen durch eine beliebige Anzahl von Zuläufen mit der
Dämpfungsflüssigkeit zu speisen. Die Taschen sind
zweckmäßigerweise gleichmäßig
verteilt entlang des oder jeden Spaltes angeordnet In den Taschen,
welche im Wesentlichen nur zu dem entsprechenden Spalt hin durchlässig sind,
baut sich ein Abgabedruck für die Dämpfungsflüssigkeit
auf, wodurch letztlich eine entsprechende Abgabe der Dämpfungsflüssigkeit über
die Taschen in den entsprechenden Spalt vorteilhaft gewährleistet wird.
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Vorzugsweise
ist ein Dämpfungsflüssigkeits-Durchfluss des oder
jeden Zulaufs regulierbar. Der Dämpfungsflüssigkeits-Durchfluss,
kurz „Durchfluss” ist insbesondere als die Dämpfungsflüssigkeits-Menge
definiert, welche einen Durchflussquerschnitt der Zulauföffnung
je Zeiteinheit durchfließt. Die Menge kann hierbei sowohl
als Flüssigkeitsmasse, als auch als Flüssigkeitsvolumen
definiert sein. Die Regulierung des Durchflusses geschieht zweckmäßigerweise
mittels eines entsprechenden Durchflussbegrenzers. Durchflussbegrenzer
finden auf verschiedenen technischen Gebieten Anwendung, so dass
hier auf eine bewährte Technik zurückgegriffen werden
kann. Ein entsprechender Durchflussbegrenzers kann mitunter unter
einem sehr hohen Systemdruck arbeiten, beispielsweise 100 bar. Mittels
eines derartigen Systemdrucks ist es möglich, den gewählten
Durchfluss auch bei einer sehr hohen Betriebslast des Lagermoduls
zu gewährleisten. Allgemein gilt, dass der Durchfluss korreliert
ist mit einer Strömungsgeschwindigkeit der abgegebenen
Dämpfungsflüssigkeit und damit letztlich mit einem
hydrodynamischen Druck dieser. Somit lässt sich über
die Durchflussmenge letztlich ein Druck der Dämpfungsflüssigkeit
in dem Spalt regulieren, wodurch letztlich die Härte der
Dämpfung reguliert werden kann.
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Vorzugsweise
ist eine Durchflussmenge in Hinblick auf eine Kühlung des
Lagermoduls und/oder des Gehäuseteils regulierbar. Lagermodule,
welche insbesondere unter einer hohen Betriebslast laufen benötigen
in der Regel eine ausreichende Kühlung. In dieser Ausführungsform
wird vorteilhaft die Durchflussmenge an Dämpfungsflüssigkeit
insbesondere in Hinblick auf eine Kühlung des Lagermoduls
variiert. Je stärker die benötigte Kühlung
ist, desto höher ist hierbei die Durchflussmenge zu wählen.
Insgesamt ist es also über die Regulierung der Durchflussmenge
möglich, sowohl die Härte der Dämpfung,
als auch die Kühlung des Lagermoduls gezielt zu steuern.
Der Durchfluss der einzelnen Zuläufe wird hierbei zweckmäßigerweise
jeweils konstant gehalten.
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Vorteilhafterweise
stimmt der Dämpfungsflüssigkeits-Durchfluss der
einzelnen Zuläufe untereinander im Wesentlichen überein.
Hierdurch kann auf einfache Weise insbesondere eine konstante Menge an
Dämpfungsflüssigkeit in dem entsprechenden Spalt
realisiert werden. Dadurch wird gewissermaßen eine „hydrostatische
Lagerung” des Lagermoduls in dem Hohlraum realisiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
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1:
schematisch ein Lagersystem, und
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2:
einen Ausschnitt eines Lagersystems in einer Querschnittsdarstellung.
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Ausführliche Beschreibung
der Zeichnung
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Aus 1 ist
schematisch ein Lagersystem 2 in einer Aufsicht zu entnehmen.
Das Lagersystem 2 ist insbesondere im Rahmen einer Triebwerkslagerung
vorgesehen.
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Gemäß der
Darstellung umfasst das Lagersystem 2 ein Lagermodul 4 und
ein Gehäuseteil 6. Das Lagermodul 4 ist
hierbei in einen Hohlraum 8 des Gehäuseteils 6 eingesetzt.
Das Lagermodul 4 selbst umfasst ein Außenelement 10 sowie
ein Innenelement 12, welches als ein sich in einer Umfangsrichtung 14 erstreckender
Innenring 16 ausgeführt ist.
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Der
Innenring 16 und das Außenelement 10 sind
mittels einer Anzahl von Wälzkörpern 18 um eine
Drehachse 20 drehbar zueinander gelagert. In dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel, ist das Außenelement 10 gegenüber
der Drehachse 20 feststehend.
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Wie
aus 1 hervorgeht, ist das Außenelement 10 entlang
einer Außenkontur 26 passgenau bis auf einen umlaufenden
ersten Spalt 28 zu einer Hohlraumwandung 30 in
den Hohlraum 8 eingesetzt. Mit der gestrichelten Darstellung
der Außenkontur 26 des Außenelements 10 soll
symbolisiert werden, dass die Außenkontur 26 für
den Betrachter eigentlich „unsichtbar” hinter
einem Sicherungsbereich 31 des Gehäuseteils 6 liegt.
Wie in 2 noch näher erläutert, umgreift
der genannte Sicherungsbereich 31 einen radialen Randbereich
des Außenelements 10.
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Die
Außenkontur 26 des Außenelements 10 sowie
die Hohlraumwandung 30 sind zueinander verdrehsicher ausgestaltet.
Dazu sind die Außenkontur 26 und die Hohlraumwandung 30 jeweils
mit einer „verdrehsichernden Form” ausgebildet. „Verdrehsichernde
Form” bedeutet, dass eine Verdrehung des Außenelements 10 gegenüber
dem Gehäuseteil 6 automatisch und allein durch
die Hohlraumwandung 30 „mechanisch” gestoppt
würde. Eine Verdrehung würde insbesondere zu einem
Anschlag zwischen der Hohlraumwandung 30 und dem Außenelement 10 führen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Außenkontur 26 und
die Hohlraumwandung 30 jeweils als eine Dreikantform 34 gegeben.
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Der
erste Spalt 28, welcher zwischen der Hohlraumwandung 30 und
der Außenkontur 26 des Außenelements 10 ausgebildet
ist, ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt
und ist mit dieser insbesondere durchströmt. Durch die
Dämpfungsflüssigkeit wird u. a. eine Verdrehung
des Außenelements 10 in dem Hohlraum 8 zusätzlich
erschwert: Eine Verdrehung des Außenelements 10 in
dem Hohlraum 8 führte aufgrund der Dreikantform 34 der
Hohlraumwandung 30 und der Außenkontur 26 zu
einer lokalen Verengung des ersten Spalts 28. Eine lokale
Verengung ist hier insbesondere im Bereich der „Ecken” 36 zu
erwarten, welche durch die Dreikantformen 34 vorgegebenen sind.
Eine derartige lokale Verengung resultiert im Allgemeinen in einer
lokalen Erhöhung des Drucks in der insbesondere hochviskosen Dämpfungsflüssigkeit,
welche letztlich einer Einengung des ersten Spaltes 28 entgegen
wirkt. Somit kann eine im Wesentlichen konstante Spaltweite 37 des
ersten Spaltes 28 erreicht werden, was letztlich einen „mechanischen” Kontakt
des Außenelements 10 zu der Hohlraumwandung 30 verhindert
und zusätzlich eine automatische Zentrierung des Lagermoduls 4 in
dem Hohlraum 8 ermöglicht.
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Insgesamt
wird also mittels des Lagersystems 2 eine berührungslose
Verdrehsicherung und zugleich eine berührungslose und insbesondere auch
zentrierende Lagerung des Lagermoduls 4 in dem Gehäuseteil 6 gewährleistet.
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Die
Dämpfungsflüssigkeit wird über eine Anzahl
von Zuläufen 44, welche im Wesentlichen in Richtung
auf die Drehachse 20 zu orientiert sind, abgegeben. An
den Zuläufen 44 befinden sich Taschen 44',
welche über die Zuläufe 44 mit Dämpfungsflüssigkeit
gespeist werden. Über die Taschen 44' wird letztlich
die Dämpfungsflüssigkeit in den ersten Spalt 28 abgegeben,
derart dass ein hydrostatischer Druck der Belastung des Lagersystems 2 entsprechend
gewährleistet wird. Die entsprechenden Zuläufe 44 und Taschen 44' sind
gleichmäßig entlang der Hohlraumwandung 30 verteilt.
Desweiteren sind eine Anzahl von Zuläufen 45 vorgesehen,
welche in axialer Richtung verlaufen. Den axialen Zuläufen 45 sind
wiederum entsprechende in 2 dargestellte
Taschen 45' zugeordnet.
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Über
die einzelnen Zuläufe 44, 45 wird die Dämpfungsflüssigkeit
mit konstanter Menge in die Taschen 44' des ersten Spalts 28,
bzw. in die Taschen 45' des in in 2 dargestellten
zweiten Spalts 52 abgegeben. Für einen Ablauf
der Dämpfungsflüssigkeit sind entsprechende Abläufe 46 vorgesehen,
welche jeweils in Form von Kanälen in das Gehäuseteil 6 eingebracht
sind. Zur Regulierung eines Dämpfungsflüssigkeits-Durchflusses
der einzel nen Zuläufe 44, 45 sind entsprechende
Durchflussbegrenzer vorgesehen. Der Dämpfungsflüssigkeits-Durchfluss,
oder kurz „Durchfluss” ist hier insbesondere als
das Dämpfungsflüssigkeits-Volumen definiert, welches
einen Durchflussquerschnitt der Zulauföffnung je Zeiteinheit
durchfließt.
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Mittels
der besagten Durchflussbegrenzer ist es möglich, unter
einem sehr hohen Systemdruck von beispielsweise 100 bar zu arbeiten.
Mit einem derartig hohen Systemdruck ist es insbesondere möglich,
einen gewählten Durchfluss auch bei einer sehr hohen Betriebslast
des Lagermoduls 4 zu gewährleisten, so dass insbesondere
auch bei einer hohen Betriebslast eine „hydrostatische
Lagerung” des Lagermoduls 4 in dem Hohlraum 8 realisiert
werden kann.
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In 2 ist
ein axialer Querschnitt des Lagersystems 2 entlang der
Linie II-II' gemäß 1 dargestellt.
Aus der Querschnittsdarstellung der 2 wird gut
ersichtlich, wie der Sicherungsbereich 31 des Gehäuseteils 6 einen
radialen Randbereich 50 des Außenelements 10 umgreift.
Zur Realisierung des Sicherungsbereichs 31 ist das Gehäuseteil 6 hier zweiteilig
ausgeführt, d. h. das Gehäuseteil 6 umfasst insbesondere
ein Oberschalen- und ein Unterschalenelement 55, 56. „Oben” und „unten” bezieht
sich insbesondere auf eine Ebene, welche senkrecht zur axialen Richtung
verläuft. Mittels der Schalenelemente 55, 56 ist
es auf besonders einfach Weise möglich, den Sicherungsbereich 31 des
Gehäuseteils 6 zu realisieren, da hierzu einfach
die beiden Schalenelemente 55, 56 „sandwichartig” mittels
einer Fügenaht aneinandergefügt werden müssen.
Durch den Sicherungsbereich 31 ist im Betrieb des Lagersystems 2,
in dem häufig auch axiale Schwingungen auftreten, eine
axiale Sicherung des Außenelements 10 innerhalb
des Gehäuseteils 6 gewährleistet.
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Zwischen
dem Sicherungsbereich 31 und dem umgriffenen radialen Randbereich 50 ist
ein zweiter Spalt 52 ausgebildet. Der zweite Spalt 52 ist ebenfalls
mit einer Dämpfungsflüssigkeit angefüllt. Hierzu
ist der Sicherungsbereich 31 des Gehäuseteils 6 über
eine geeignete Dichtung 54 gegenüber dem Randbereich 50 des
Außenelements 10 abgedichtet. Zur Zuführung
der Dämpfungsflüssigkeit in den zweiten Spalt 52 ist
eine Anzahl von axialen Zuläufen 45 vorgesehen, über
welche die Dämpfungsflüssigkeit, wie vorbeschrieben,
mit konstanter Menge in die entsprechenden Taschen 45' und
letztlich in den zweiten Spalt 52 eingebracht wird.
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- 2
- Lagersystem
- 4
- Lagermodul
- 6
- Gehäuseteil
- 8
- Hohlraum
- 10
- Außenelement
- 12
- Innenelement
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Innenring
- 18
- Wälzkörper
- 20
- Drehachse
- 26
- Außenkontur
- 28
- erster
Spalt
- 30
- Hohlraumwandung
- 31
- Sicherungsbereich
- 34
- Dreikantform
- 36
- Ecke
- 37
- Spaltweite
- 44,
45
- Zulauf
- 44',
45'
- Tasche
- 46
- Ablauf
- 50
- Randbereich
- 52
- zweiter
Spalt
- 54
- Dichtung
- 55,
56
- Schalenelement
- 60
- Fügenaht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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