DE102010046451A1 - Bearing i.e. radial-axial roller bearing, for bearing rotary table on machine frame of machine tool, has U-shaped cross-sectional inner ring including rough outer wall cooperating with clamping element - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Lagerung, insbesondere Wälzlagerung, welche eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung umfasst.The invention relates to a bearing, in particular rolling bearing, which comprises a brake and / or clamping device.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die vorliegende Patentanmeldung ist eine Zusatzanmeldung zur
Aus der
Eine weitere Klemm- und/oder Bremsvorrichtung ist beispielsweise aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte, zuverlässig betreibbare und kompakt aufgebaute, insbesondere für Werkzeugmaschinen geeignete, Anordnung aus einem Lager und einer Brems- und/oder Klemmvorrichtung anzugeben, wobei eine Fläche, auf welche die Brems- und/oder Klemmvorrichtung wirkt, befettet sein kann.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art further developed, reliable operable and compact design, especially suitable for machine tools, arrangement of a bearing and a brake and / or clamping device, wherein an area on which the brake and / or clamping device acts, can be greased.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine eine Brems- und/oder Klemmvorrichtung umfassende Lagerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Lagerung mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile gelten sinngemäß auch für die Lagerungen und umgekehrt.This object is achieved by a braking and / or clamping device comprehensive storage with the features of
Die Lagerung nach Anspruch 1 umfasst
- – einen im Querschnitt U-förmigen ersten Lagerring,
- – einen in den U-förmigen Lagerring eingreifenden zweiten Lagerring,
- – eine Reihe zwischen den Lagerringen angeordneter Radialwälzkörper,
- – zwei Reihen zwischen den Lagerringen angeordneter Axialwälzkörper,
- – ein mit dem zweiten Lagerring drehfest verbundenes, direkt am ersten Lagerring angreifendes Klemmelement, wobei eine mit dem Klemmelement zusammenwirkende Oberfläche des ersten Lagerings aufgerauht ist.
- A cross-sectionally U-shaped first bearing ring,
- A second bearing ring engaging in the U-shaped bearing ring,
- A series of radial rolling elements arranged between the bearing rings,
- - two rows between the bearing rings arranged Axialwälzkörper,
- - A non-rotatably connected to the second bearing ring, acting directly on the first bearing ring clamping element, wherein a co-operating with the clamping element surface of the first bearing ring is roughened.
Als Brems- und/oder Klemmvorrichtung wird eine Vorrichtung verstanden, welche sowohl zum Abbremsen, zumindest aus sehr niedriger Geschwindigkeit, als auch zum Festklemmen eines rotierbaren Teils geeignet ist. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 umfasst einen im Querschnitt U-förmigen ersten Lagerring sowie einen in den U-förmigen Lagerring eingreifenden zweiten Lagerring, wobei es sich vorzugsweise bei dem ersten Lagerring um einen Innenring und bei dem zweiten Lagerring um einen Außenring handelt. Zwischen den Lagerringen ist eine Reihe Radialwälzkörper, das heißt der Radiallagerung dienender Wälzkörper, angeordnet. Weiter sind zwischen den Lagerringen zwei Reihen Axialwälzkörper, das heißt der Axiallagerung dienender Wälzkörper, angeordnet. Sowohl bei den Radialwälzkörpern als auch bei den Axialwälzkörpern handelt es sich beispielsweise um Zylinderrollen. Erfindungsgemäß ist ein Klemmelement direkt oder indirekt mit dem zweiten Lagerring verbunden und zum unmittelbaren oder mittelbaren Angriff am ersten Lagerring vorgesehen. Im letztgenannten Fall ist eine mit dem Klemmelement zusammenwirkende Wellenscheibe drehfest mit dem ersten Lagerring verbunden.As a braking and / or clamping device is understood a device which is suitable both for braking, at least from very low speed, as well as for clamping a rotatable part. The device according to
Das Klemmelement hat insgesamt vorzugsweise eine ringförmige, der Geometrie der Lagerringe angepasste Gestalt. Alternativ können mehrere segmentartige, um den Umfang der Lagerung vorzugsweise symmetrisch verteilte Klemmelemente vorgesehen sein. Im Extremfall, insbesondere im Fall lediglich geringer geforderter Bremsmomente und Klemmkräfte, kann ein einziges zwischen den Lagerringen wirkendes Klemmsegment ausreichend sein.The clamping element has a total preferably an annular shape adapted to the geometry of the bearing rings. Alternatively, a plurality of segment-like, preferably symmetrically distributed around the circumference of the bearing clamping elements may be provided. In extreme cases, especially in the case of only slightly required braking torques and clamping forces, a single clamping segment acting between the bearing rings can be sufficient.
In jedem Fall ist eine Oberfläche der Wellenscheibe beziehungsweise des ersten Lagerrings, an welcher das Klemmelement angreift, aufgerauht, vorzugsweise partikelgestrahlt. Zum Partikelstrahlen, umgangssprachlich als Sandstrahlen bezeichnet, wird beispielsweise Korund oder Hartgusskies verwendet. Die partikelgestrahlte Oberfläche weist vorzugsweise eine Rauhigkeit von 0,5 μm bis 1,2 μm Ra und 0,6 μm bis 1,2 μm Rpk auf. Eine derart aufgerauhte Oberfläche ist besonders gut geeignet, sowohl im befetteten als auch im unbefetteten Zustand mit dem Klemmelement zusammenzuwirken. Im Vergleich zu einer nicht aufgerauhten Oberfläche, deren Rauhigkeitswerte etwas unter den oben angegebenen Wertebereichen lagen, wurde bei ansonstem identischem Versuchsaufbau eine Steigerung des übertagenen Drehmoments bei aktivierter Klemmung um ca. 50% gemessen.In any case, a surface of the wave washer or of the first bearing ring, on which the clamping element engages, roughened, preferably particle-blasted. For particle blasting, colloquially referred to as sandblasting, for example, corundum or hard cast gravel is used. The particle-blasted surface preferably has a roughness of 0.5 μm to 1.2 μm Ra and 0.6 μm to 1.2 μm Rpk. Such a roughened surface is particularly well suited to cooperate with the clamping element both in the greased and in the non-greased state. Compared to a non-roughened surface whose roughness values were somewhat below the ranges of values stated above, was added otherwise identical test setup an increase of the transferred torque with activated clamping by about 50% measured.
Unabhängig von der Ausgestaltung des ringförmigen Klemmelements beziehungsweise des mindestens einen Klemmsegments ist der erste Lagerring vorzugsweise aus einem ersten, im Querschnitt L-förmigen, Laufflächen sowohl für die Radialwälzkörper als auch für eine Reihe Axialwälzkörper bereitstellenden Lagerteil und einem weiteren, Laufflächen ausschließlich für die zweite Reihe Axialwälzkörper bereitstellenden Lagerteil zusammengesetzt. Das Klemmelement greift vorzugsweise am letztgenannten Lagerteil an, wobei eine vom Klemmelement auf dieses Lagerteil aufgebrachte Kraft vorzugsweise in radialer Richtung wirkt.Regardless of the configuration of the annular clamping element or of the at least one clamping segment, the first bearing ring is preferably made of a first, in cross-section L-shaped, running surfaces for both the radial rolling and for a series Axialwälzkörper providing bearing part and another, running surfaces exclusively for the second row Axialwälzkörper providing bearing part assembled. The clamping element preferably acts on the latter bearing part, wherein a force applied by the clamping element on this bearing part force preferably acts in the radial direction.
Gemäß einer ersten Ausführungsform arbeitet die Brems- und/oder Klemmvorrichtung der Lagerung fluidbetätigt, das heißt hydraulisch oder pneumatisch. Hierbei bilden einen Druckraum begrenzende Wandungen des Klemmelements eine kissenförmige, flache Struktur, wobei bei Vergrößerung des Fluidvolumens in dem Kissen sich dieses nicht nur verdickt, sondern gleichzeitig derart zusammenzieht, dass der Abstand zwischen gegenüberliegenden Schmalseiten des Kissens geringer wird. Um die Klemmung zu erzielen beziehungsweise aufzuheben, wird vorzugsweise nicht unmittelbar die Verdickung des Kissens, sondern die Veränderung des Abstandes zwischen den Schmalseiten genutzt. Die Wandungen des Klemmelements wirken hierbei als kraftübertragende Elemente in der Art eines Kniehebels. Prinzipiell ist diese Art der fluidbetätigten Klemmung beispielsweise aus der eingangs genannten
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Klemmelement der Lagerung als schaltbarer reibschlüssiger Freilauf, nämlich als Klemmrollenfreilauf oder als Klemmkörperfreilauf, ausgebildet. Unter einem Klemmkörperfreilauf wird ein Freilauf verstanden, welcher im Unterschied zu einem Klemmrollenfreilauf nicht mit im Querschnitt kreisförmigen, sondern mit ein von der Kreisform abweichendes, insbesondere tailliertes, Profil aufweisenden Klemmkörpern arbeitet.According to a second embodiment, the clamping element of the bearing is designed as a switchable frictional freewheel, namely as a clamping roller freewheel or as a sprag freewheel. A sprag freewheel is understood to mean a freewheel which, in contrast to a sprag roller freewheel, does not work with circular cross-section but with a profile deviating from the circular shape, in particular with a tapered profile.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.Corresponding or equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals.
Eine in
Teile der Radial-Axial-Wälzlagerung
Die Lagerung
Zusätzlich zum Außenring
Das Ausführungsbeispiel nach
Im Ausführungsbeispiel nach den
Die Betätigung, das heißt das Lösen oder Fixieren des Klemmelements
In jeder Ausführungsform nach den
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lagerungstorage
- 22
- Radial-Axial-WälzlagerungRadial-axial roller bearing
- 33
- Klemmelementclamping element
- 44
- Innenringinner ring
- 55
- Außenringouter ring
- 66
- RadialwälzkörperRadialwälzkörper
- 77
- AxialwälzkörperAxialwälzkörper
- 88th
- Werkzeugmaschinemachine tool
- 99
- Drehtischturntable
- 1010
- Maschinengestellmachine frame
- 1111
- erstes Lagerteilfirst bearing part
- 1212
- zweites Lagerteilsecond bearing part
- 1313
- Schraubescrew
- 1414
- Wandungwall
- 1515
- Oberflächesurface
- 1616
- Innenwandunginner wall
- 1717
- Oberflächesurface
- 1818
- Schraubenscrew
- 1919
- Laufflächetread
- 2020
- Laufflächetread
- 2121
- Laufflächetread
- 2222
- Aktoractuator
- 2323
- Innenrauminner space
- 2424
- Wandungwall
- 2525
- AktorringAktorring
- 2626
- Kontaktflächecontact area
- 2727
- Außenwandungouter wall
- 2828
- Klemmteilclamping part
- 2929
- Klemmrollepinch roller
- 3030
- Klemmrampeclamping ramp
- 3131
- KäfigCage
- 3232
- Federfeather
- 3333
- Hülseshell
- 3434
- Klemmkörperclamping bodies
- 3535
- Federbandspring band
- 3636
- Wellenscheibewave washer
- AA
- Drehachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1038117 B1 [0028] EP 1038117 B1 [0028]
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