DE102016118057B4 - Wälzlager, Windkraftanlage und Verfahren zum Betrieb eines Wälzlagers - Google Patents

Wälzlager, Windkraftanlage und Verfahren zum Betrieb eines Wälzlagers Download PDF

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Abstract

Wälzlager mit einem ersten Lagerring (4), einem zweiten Lagerring (5), mehreren zwischen dem ersten Lagerring (4) und dem zweiten Lagerring (5) angeordneten Wälzkörpern (3), einem an dem ersten Lagerring (4) angeordneten Dichtelement (6) zum Abdichten eines mit einem Schmierstoff füllbaren Innenraums (7) des Wälzlagers (1) und mit einer Umwälzeinrichtung (13) zum Umwälzen des Schmierstoffs bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (6) bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) den Innenraum (7) nicht oder nur teilweise abdichtet und bei Stillstand des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) mittels eines Druckgases in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring (5) gebracht wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring, mehreren zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkörpern, einem an dem ersten Lagerring angeordneten Dichtelement zum Abdichten eines mit einem Schmierstoff füllbaren Innenraums des Wälzlagers und mit einem Förderelement zur Förderung des Schmierstoffs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wälzlagers. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Windkraftanlage mit einer Gondel, einem Rotor und einem Wälzlager, über welches der Rotor drehbar mit der Gondel verbunden ist.
  • Ein derartiges Wälzlager mit einem zwischen den Lagerringen des Wälzlagers angeordneten Dichtelement ist aus der DE 10 2015 102 867 A1 bekannt. Das Dichtelement ist an einem der beiden Lagerringe angeordnet und liegt an dem anderen Lagerring dichtend an. Allerdings kann es zu elastischen Verformungen der Lagerringe kommen, die von dem Dichtelement nicht ausgeglichen werden können, so dass im Innenraum des Wälzlagers vorhandener Schmierstoff ausdringen kann. Dieses Wälzlager weist zudem eine Umwälzeinrichtung mit mehreren Abstreifelementen auf. Bei einer Relativbewegung der Lagerringe des Wälzlagers wird im der Schmierstoff im Innenraum des Wälzlagers durch die Abstreifelemente umgewälzt und in Richtung der Wälzkörper gefördert, so dass das unerwünschte Ausdringen des Schmierstoffs durch das Dichtelement reduziert wird. Bei dem bekannten Wälzlager muss daher nur selten Schmiermittel nachgefüllt werden. Allerdings kommt es zu einem Abrieb an dem Dichtelement dieses Wälzlagers im Kontaktbereich mit dem gegenüberliegenden Lagerring. Das Dichtelement verschleißt daher, so dass es von Zeit zu Zeit erforderlich ist, das Dichtelement auszutauschen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lebensdauer des Dichtelements zu erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch ein Wälzlager gemäß Patentanspruch 1.
  • Bei einer Drehung der Lagerringe des erfindungsgemäßen Wälzlagers gegeneinander, d.h. bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings, dichtet das Dichtelement den Innenraum nicht oder nur teilweise ab. Das Dichtelement kann dabei nicht in Anlage mit dem zweiten Lagerring oder nur teilweise in Anlage mit dem zweiten Lagerring stehen, so dass der abriebbedingte Verschleiß des Dichtelements reduziert wird. Das unerwünschte Ausdringen von Schmierstoff aus dem Innenraum wird dadurch verhindert, dass der Schmierstoff bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings durch die Umwälzeinrichtung umgewälzt wird. Die Umwälzeinrichtung kann lokale Schmierstoffüberschüsse in dem Innenraum, insbesondere im Bereich vor dem Dichtelement, abbauen und/oder Schmierstoff aus dem Bereich vor dem Dichtelement in Richtung der Wälzkörper leiten. Bei Stillstand des Wälzlagers erfolgt hingegen keine Umwälzung des Schmierstoffs über die Umwälzeinrichtung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem Stillstand des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings das Dichtelement in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring bringbar ist, so dass das Austreten von Schmierstoff aus dem Innenraum durch das Dichtelement verhindert werden kann. Das Wälzlager kann somit das Ausdringen des Schmierstoffs sowohl bei Stillstand als auch bei Drehung der Lagerringe verhindern, wobei die Lebensdauer des Dichtelements erhöht wird.
  • Der erste Lagerring kann als Innenring des Wälzlagers und der zweite Lagerring als Außenring des Wälzlagers ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, dass der erste Lagerring als Außenring des Wälzlagers und der zweite Lagerring als Innenring des Wälzlagers ausgebildet ist. Das Wälzlager kann als Großwälzlager ausgestaltet sein und einen Durchmesser im Bereich von 0,5 m bis 8 m aufweisen, bevorzugt im Bereich von 1 m bis 6 m, besonders bevorzugt im Bereich von 1,5 m bis 4 m. An dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring sind bevorzugt Laufflächen angeordnet, an denen die Wälzkörper des Wälzlagers abwälzen können. Bevorzugt sind der erste Lagerring und/oder der zweite Lagerring induktiv randschichtgehärtet, insbesondere im Bereich ihrer Laufflächen. Hierdurch ist es möglich, die in Kontakt mit den Wälzkörpern stehenden Laufflächen zu härten und gleichzeitig die weitere Bearbeitung des ersten Lagerrings und/oder zweiten Lagerrings außerhalb der Laufflächen zu ermöglichen.
  • Der Schmierstoff, insbesondere das Fett oder das Öl, weist bevorzugt eine NGLI-Klasse nach DIN 51818/DIN ISO 2137 im Bereich von 00 bis 2 auf, beispielsweise eine NGLI-Klasse von 00, 0, 1 oder 2.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement, insbesondere eine Dichtlippe des Dichtelements, mittels eines Druckgases in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring gebracht wird. Mittels des Druckgases wird das Dichtelement, insbesondere die Dichtlippe, gegen den zweiten Lagerring gedrückt, so dass das Dichtelement den Innenraum gegenüber der Umgebung abdichtet. Insofern ist es über das Druckgas möglich, dass Dichtelement, insbesondere die Dichtlippe, aus einer Stellung, in welcher das Dichtelement bzw. die Dichtlippe nicht oder nur teilweise in Anlage mit dem zweiten Lagerring ist, bei Stillstand der Lagerringe in eine Stellung zu verbringen, in welcher das Dichtelement bzw. die Dichtlippe in Anlage mit dem zweiten Lagerring steht.
  • Bevorzugt ist es, wenn das Wälzlager einen Druckgaseinlass zum Einleiten eines Druckgases in den Innenraum aufweist. Der Druckgaseinlass ist besonders bevorzugt als Ausnehmung in dem ersten Lagerring oder dem zweiten Lagerring ausgebildet. Beispielsweise kann die Ausnehmung als Bohrung, insbesondere Durchgangsbohrung, ausgestaltet sein.
  • Als vorteilhaft hat es sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher die Umwälzeinrichtung ein Förderelement zum Fördern des Schmierstoffs, insbesondere zum Fördern des Schmierstoffs in einer Umfangsrichtung des Wälzlagers, aufweist. Über das Förderelement kann kinetische Energie in den Schmierstoff eingebracht werden, so dass der Schmierstoff im Bereich vor dem Dichtelement umgewälzt wird. Das Förderelement ist bevorzugt drehfest mit dem ersten Lagerring oder drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden, so dass das Förderelement bei einer Relativbewegung des ersten und des zweiten Lagerrings Schmierstoff im Innenraum fördern kann, insbesondere in der Umfangsrichtung des Wälzlagers.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Umwälzeinrichtung ein Abstreifelement zum Abstreifen von Schmierstoff von dem Förderelement oder von dem ersten Lagerring oder von dem zweiten Lagerring aufweisen. Über das Abstreifelement kann Schmierstoff von dem Förderelement oder von dem ersten Lagerring oder von dem zweiten Lagerring abgestriffen werden und in Richtung der Wälzkörper geleitet werden. Insofern ist es über das Abtstreifelement möglich, den Schmierstoff von dem Dichtelement weg zu bewegen, insbesondere in einer zu der Drehachse des Wälzlagers parallelen axialen Richtung. Das Abstreifelement kann derart angeordnet sein, dass von dem Förderelement geförderter Schmierstoff durch das Abstreifelement von dem Förderelement abgestriffen wird. Der abgestriffene Schmierstoff kann über das Abstreifelement aus dem Bereich des Dichtelements abgeleitet werden. Das Abstreifelement kann derart ausgebildet sein, dass es bei einer Relativbewegung der Lagerringe in Kontakt mit dem Förderelement kommt und Schmierstoff von dem Förderelement abstreift. Alternativ kann das Abstreifelement derart ausgebildet sein, dass ein Spiel zwischen dem Abstreifelement und dem Förderelement besteht, so dass bei einer Relativbewegung der Lagerringe lediglich solcher Schmierstoff von dem Förderelement abgestriffen wird, welche an dem Förderelement anhaftet und von dem Förderelement absteht.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Förderelement gegenüber dem Abstreifelement bewegbar ist, so dass bei einer Bewegung des Förderelements gegenüber dem Abstreifelement, insbesondere an dem Abstreifelement vorbei, von dem Förderelement geförderter Schmierstoff durch das Abstreifelement abgestriffen werden kann.
  • Bevorzugt ist das Förderelement drehfest mit dem ersten Lagerring verbunden und das Abstreifelement ist drehfest mit dem zweiten Lagerring verbunden. Alternativ bevorzugt ist da Förderelement drehfest mit dem zweiten Lagerring und das Abstreifelement drehfest mit dem ersten Lagerring verbunden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Förderelement lamellenförmig ausgebildet ist, wodurch eine gute Förderwirkung erreicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Abstreifelement lamellenförmig ausgebildet sein. Gemäß einer abweichenden Ausgestaltung ist das Förderelement und/oder das Abstreifelement schaufelförmig oder dreieckig ausgestaltet.
  • Bevorzugt ist es ferner, wenn eine Haupterstreckungsebene des Förderelements einen spitzen Winkel mit einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers einschließt. Durch eine derartige Neigung des Förderelements gegenüber der Drehachse kann dem durch das Förderelement geförderten Schmierstoff eine zusätzliche Kraftkomponente in axialer Richtung aufgegeben werden, so dass der Schmierstoff nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in axialer Richtung gefördert wird. Besonders bevorzugt ist der spitze Winkel zwischen Förderelement und Axialebene derart angeordnet, dass Schmierstoff bei Bewegung des Förderelements in Richtung auf eine Laufbahn des Wälzlagers zu gefördert wird. Hierdurch wird es möglich, Schmierstoff von einem in einem Randbereich des Wälzlagers angeordneten Dichtelement weg zu fördern, so dass die Verteilung des Schmierstoffs auch in axialer Richtung ausgeglichen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Haupterstreckungsebene des Abstreifelements einen spitzen Winkel mit einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers einschließen, so dass der Schmierstoff in axialer Richtung mittels des Abstreifelements abgeleitet werden kann.
  • Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Förderelement und das Abstreifelement bezüglich einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers eine gegenläufige Neigung aufweisen. Durch die gegenläufige Neigung kann von dem Förderelement abgestriffener Schmierstoff verbessert über das Abstreifelement in axialer Richtung abgeleitet werden.
  • Als vorteilhaft hat sich ferner eine Ausgestaltung herausgestellt, bei welcher eine Haupterstreckungsebene des Förderelements parallel zu einer Radialrichtung des Wälzlagers angeordnet ist, so dass der Schmierstoff mittels des Förderelements verbessert in Umfangsrichtung gefördert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Haupterstreckungsebene des Abstreifelements parallel zu einer Radialrichtung des Wälzlagers angeordnet sein.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Wälzlagers sieht vor, dass das Wälzlager mehrere Förderelemente aufweist, so dass die Förderwirkung verstärkt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Wälzlager mehrere Abstreifelemente aufweisen.
  • Bevorzugt weist das Wälzlager mehrere Förderelemente auf, die an einem gemeinsamen, insbesondere ringförmigen, ersten Grundkörper angeordnet sind. Der erste Grundkörper kann zusammen mit den Förderelementen ein drehbares Förderrad bilden. Der erste Grundkörper und/oder die Förderelemente können aus einem Metall gebildet sein. Alternativ können der erste Grundkörper und/oder die Förderelemente aus einem Kunststoff gebildet sein.
  • Bevorzugt ist es ferner, wenn das Wälzlager mehrere Abstreifelemente aufweist, die an einem gemeinsamen, insbesondere ringförmigen, zweiten Grundkörper angeordnet sind. Der zweite Grundkörper kann zusammen mit den Abstreifelementen ein Abstreifrad bilden, wobei das Förderrad gegenüber dem Abstreifrad bewegbar, insbesondere um die Drehachse drehbar, ist. Der zweite Grundkörper und/oder die Abstreifelemente können aus einem Metall gebildet sein.
  • Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, wobei der zweite Grundkörper Ausnehmungen aufweist, durch welche Schmierstoff von den Abstreifelementen durch den Grundkörper leitbar ist, insbesondere in Richtung von Wälzkörpern des Wälzlagers. Die Ausnehmungen können durch Stanzen und nachfolgendes Biegen des gestanzten Bereichs gebildet sein, wobei der gestanzte Bereich derart gebogen ist, dass er das Abstreifelement bildet. Hierdurch kann eine fertigungstechnisch vorteilhafte und kostengünstige Realisierung der Abstreifelemente verwirklicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Grundkörper Ausnehmungen aufweisen, welche durch Stanzen und nachfolgendes Biegen des gestanzten Bereichs gebildet sind, wobei der gestanzte Bereich derart gebogen ist, dass er das Förderelement bildet.
  • Bevorzugt weist das Wälzlager zwei zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Dichtelemente zur Abdichtung des Innenraums auf. Die Dichtelemente können auf gegenüberliegenden Seiten des Wälzlagers angeordnet sein, so dass der Innenraum des Wälzlagers von beiden Seiten abgedichtet wird. Beide Dichtelemente können als Dichtringe ausgestaltet sein.
  • Bei einer Windkraftanlage mit einer Gondel, einem Rotor und einem Wälzlager, über welches der Rotor drehbar mit der Gondel verbunden ist, ist das Wälzlager bevorzugt wie vorstehend dargestellt ausgebildet.
  • Gelöst wird die eingangs genannte Aufgabe ferner durch ein Verfahren zum Betrieb eines Wälzlagers mit einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring, mehreren zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkörpern, einem an dem ersten Lagerring angeordneten Dichtelement zum Abdichten eines mit einem Schmierstoff füllbaren Innenraums des Wälzlagers mit einer Umwälzeinrichtung zum Umwälzen des Schmierstoffs bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings, wobei das Dichtelement bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings den Innenraum nicht oder nur teilweise abdichtet und bei Stillstand des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring gebracht wird, wobei das Dichtelement, insbesondere eine Dichtlippe des Dichtelements, bei Stillstand des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings mit einem Druckgas beaufschlagt wird und bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings nicht mit dem Druckgas beaufschlagt wird. Beispielsweise kann bei Stillstand der Lagerringe mit dem Druckgas im Innenraum ein Druck im Bereich von 0,5 bar bis 1,0 bar eingestellt werden und bei Relativbewegung der Lagerringe ein Druck von kleiner als 0,5 bar.
  • Bei dem Verfahren können alternativ oder zusätzlich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wälzlager beschriebenen vorteilhaften Merkmale Anwendung finden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
  • Figurenliste
    • Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer Schnittdarstellung.
    • Die 2 zeigt einen Bereich eines Ausführungsbeispiels eines nicht-erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer Schnittdarstellung bei einer Relativbewegung der Lagerringe des Wälzlagers.
    • Die 3 zeigt den Bereich gemäß 2 bei Stillstand der Lagerringe des Wälzlagers.
    • Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer perspektivischen Schnittdarstellung.
    • Die 5 zeigt das Wälzlager aus 4 in einer perspektivischen Schnittdarstellung aus einem zweiten Blickwinkel.
    • Die 6 zeigt das Wälzlager aus 4 in einer perspektivischen Darstellung aus einem dritten Blickwinkel.
    • Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
  • Die Abbildung in 1 zeigt ein Wälzlager 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Wälzlager 1 ist als Großwälzlager ausgebildet und weist einen Durchmesser im Bereich von 0,5 m bis 8 m, bevorzugt von 1 m bis 6 m, besonders bevorzugt von 1,5 m bis 4 m auf. Das Wälzlager 1 umfasst zwei Laufbahnen 2, in denen kegelförmige Wälzkörper 3 aufgenommen sind. Insofern handelt es sich bei dem Wälzlager 1 um ein zweireihiges Kegelrollenlager. Die Laufbahnen 2 sind zwischen einem als Außenring ausgebildeten ersten Lagerring 4 und einem als Innenring ausgebildeten zweiten Lagerring 5 angeordnet. Der erste Lagerring 4 und der zweite Lagerring 5 sind um eine Drehachse relativ zueinander drehbar, welche parallel zu der in 1 mit dem Bezugszeichen 100 gezeigten axialen Richtung angeordnet ist. Der Innenraum 7 des Wälzlagers 1 ist mit einem als Fett ausgebildeten Schmierstoff gefüllt. Um ein unerwünschtes Austreten des Schmierstoffs aus dem Wälzlager 1 möglichst zu verhindern, weist das Wälzlager 1 zwei Dichtelemente 6 auf. Die Dichtelemente 6 sind jeweils auf gegenüberliegenden Außenseiten des Wälzlagers 1 angeordnet. Die Dichtelemente 6 sind ringförmig ausgebildet.
  • Derartige Wälzlager 1 können beispielsweise als Rotorlager in Windkraftanlagen Verwendung finden. Bei einer solchen Anwendung als Rotorlager weist das Wälzlager 1 eine bevorzugte Drehrichtung auf und ist im Wesentlichen kontinuierlich drehend. Um die Stillstandszeiten der Windkraftanlagen zu verringern, ist es erwünscht, dass solche kontinuierlich drehenden Wälzlager 1 möglichst lange Wartungsintervalle haben. Um die Wartungsintervalle zu verlängern, ist bei dem Wälzlager 1 eine Umwälzeinrichtung 13 zum Umwälzen des Schmierstoffs vorgesehen. Die Umwälzeinrichtung 13 weist Förderelemente 8, welche den Schierstoff bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 in einer Umfangsrichtung 101 des Wälzlagers 1 fördern. Durch diese Umwälzung des Schmierstoffs werden bestehende Ungleichverteilungen des Schmierstoffs im Bereich vor den Dichtelementen 6 abgebaut. Hierdurch verringert sich die Gefahr von Schmierstoffleckagen durch die Dichtelemente 6, so dass das unerwünschte Entweichen von Schmierstoff aus dem Wälzlager 1 reduziert und die Wartungsintervalle des Wälzlagers 1 verlängert werden können. Die Dichtelemente 6 des Wälzlagers 1 sind derart ausgebildet, dass sie den Innenraum 7 bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 nicht oder nur teilweise abdichten. Ein unerwünschtes Austreten des Schierstoffs ist bei Relativbewegung der Lagerring nicht zu befürchten, da der Schmierstoff durch die Umwälzeinrichtung 13 umgewälzt wird. Bei Stillstand der Lagerringe 4, 5 können die Dichtelemente 6 dieses Wälzlagers in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring 5 gebracht werden, um auch bei Stillstand ein unerwünschtes Entweichen des Schmierstoffs zu verhindern.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Dichtelemente 6 bei Stillstand der Lagerringe 4, 5 mit einem Druckgas beaufschlagt werden und bei einer Relativbewegung der Lagerringe 4, 5 nicht mit dem Druckgas beaufschlagt werden. Das Druckgas wird bei Stillstand der Lagerringe 4, 5 über einen Druckgaseinlass 15 des Wälzlagers 1 in den Innenraum 7 des Wälzlagers eingelassen. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Druckgaseinlass 15 als Ausnehmung in dem zweiten Lagerring 5 ausgebildet.
  • Die Dichtelemente 6 des Wälzlagers 1 weisen eine Anbindungsbereich 10 auf, über welchen sie an dem ersten Lagerring 4 angebunden sind. Die Förderelemente 8 sind einstückig mit einem von zwei insbesondere ringförmigen Grundkörpern 12 ausgebildet, welche jeweils drehfest an dem ersten Lagerring 4 montiert sind. Bevorzugt sind die die Dichtelemente 6 aus einem Silikon, einem Kautschuk oder einem Silikon-Kautschuk ausgebildet. Die Dichtelemente 6 weisen jeweils eine Dichtlippe 9 auf. Die Dichtlippe 9 ist gegenüber dem Anbindungsbereich 10 des Dichtelements 6 bewegbar. Bei den Dichtelementen 6 des ersten Ausführungsbeispiels ist zwischen der Dichtlippe 9 und dem Anbindungsbereich 10 eine Hinterschneidung vorgesehen. Im Bereich der Dichtlippe 9 weist das Dichtelement 6 ferner eine in Umfangsrichtung 101 umlaufende Nut auf, in welcher ein Federelement 11 angeordnet ist. Das Federelement 11 kann in radialer Richtung vorgespannt sein, so dass die Dichtlippe 9 durch das Federelement 11 gegen den zweiten Lagerring 5 gedrückt wird.
  • Bei dem Wälzlager 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind an den Grundkörpern 12 eine Vielzahl von Förderelementen 9 angeordnet, die um die Drehachse des Wälzlagers 1 drehbar angeordnet sind. Hierzu sind die Dichtelemente 6 drehfest an dem ersten Lagerring 4 festgelegt, so dass die Förderelemente 8 bei einer Drehung des ersten Lagerrings 4 gegenüber dem zweiten Lagerring 5 mit dem ersten Lagerring 4 mitdrehen. Die Förderelemente 9 sind im Wesentlichen lamellenförmig ausgestaltet. Insofern sind die Förderelemente 9 als Förderlamellen ausgestaltet. Die Förderelemente 8 stehen parallel zur axialen Richtung 100 in den Innenraum 7 von den Grundkörpern 12 ab. Die Förderelemente 8 sind in einem Abstand zu dem zweiten Lagerring 5 angeordnet und berühren diesen nicht. Sie weisen eine Haupterstreckungsebene auf, welche in einer Axialebene liegt, die die Drehachse des Wälzlagers 1 einschließt. Alternativ kann die Haupterstreckungsebene der Förderelemente 9 einen spitzen Winkel mit der Axialebene einschließen, so dass dem Schmierstoff eine Kraftkomponente in axialer Richtung aufgegeben werden kann. Bevorzugt ist der spitze Winkel zwischen dem Förderelement und der Axialebene derart angeordnet, dass Schmierstoff bei Bewegung des Förderelements parallel zur axialen Richtung 100 auf die Wälzkörper 3 des Wälzlagers 1 zu gefördert wird. Hierdurch wird es möglich, Schmierstoff von dem Dichtelement 6 weg zu fördern, so dass die Verteilung des Schmierstoffs auch in axialer Richtung ausgeglichen werden kann.
  • Die 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Bereichs eines Dichtelements 6 eines Wälzlagers 1 mit einem ersten Lagerring 4 und einem zweiten Lagerring 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das nicht Teil der Erfindung ist. Das Dichtelement 6 ist drehfest an dem ersten Lagerring 4 angeordnet. Ferner weist das Wälzlager aufgrund der ausschnittsweisen Schnittdarstellung in der Figur nicht gezeigte Wälzkörper auf. Im Innenraum 7 ist eine Umwälzeinrichtung 13 mit mehreren, an einem Grundkörper 12 angeordneten Förderelementen 8 vorgesehen.
  • Die Darstellung in 2 zeigt einen Zustand, in welchem sich die Lagerringe 4, 5 des Wälzlagers in Relativbewegung befinden. Das Dichtelement 6, insbesondere eine Dichtlippe 9 des Dichtelements ist von dem zweiten Lagerring 5 abgehoben, so dass der Innenraum 7 durch das Dichtelement 6 nicht abgedichtet wird.
  • Die 3 zeigt das Wälzlager 1 gemäß 2 bei Stillstand des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5. Das Dichtelement 6, insbesondere die Dichtlippe 9, befindet sich bei Stillstand in Anlage mit dem zweiten Lagerring 5 und dichtet den Innenraum 7 gegenüber der Umgebung des Wälzlagers ab.
  • Bei dem Wälzlager gemäß 2 und 3 kann die Veränderung der Stellung der Dichtlippe 9, über Zentrifugalkräfte gesteuert werden. Hierzu weist das Dichtelement 6 ein Trägheitselement 22 auf, auf dessen Masse bei Relativbewegung der Lagerringe 4, 5 Zentrifugalkräfte wirken. Bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 wird das Trägheitselement 22 infolge der auf das Trägheitselement 22 wirkenden Zentrifugalkraft von dem zweiten Lagerring 5 weg bewegt, vgl. 2. Das Trägheitselement 22 ist mit derart mit der Dichtlippe 9 des Dichtelements 6 derart verbunden, dass die Dichtlippe 9 infolge der auf das Trägheitselement 22 wirkenden Zentrifugalkraft von dem zweiten Lagerring 5 abgehoben wird. Folglich dichtet das Dichtelement 6 den Innenraum nicht oder nur teilweise ab. Bei Stillstand der Lagerring 4, 5 wirkt hingegen keine Zentrifugalkraft auf das Trägheitselement 22, vgl. 3. Die Dichtlippe 22 befindet sich in Anlage mit dem zweiten Lagerring 5. Optional können mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete Trägheitselemente 2 vorgesehen sein.
  • Alternativ kann bei dem Wälzlager 1 gemäß 2 die Veränderung der Stellung der Dichtlippe 9, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, durch die gesteuerte Einleitung eines Druckgases in den Innenraum 7 des Wälzlagers erfolgen. In diesem Fall kann auf das Trägheitselement 22 verzichtet werden.
  • Die Abbildung in 4 zeigt ein Wälzlager 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Wälzlager 1 ist als Großwälzlager ausgebildet und weist einen Durchmesser im Bereich von 0,5 m bis 8 m, bevorzugt von 1 m bis 6 m, besonders bevorzugt von 1,5 m bis 4 m auf. Das Wälzlager 1 umfasst zwei Laufbahnen 2, in denen kegelförmige Wälzkörper 3 aufgenommen sind, wobei in den Darstellungen jeweils nur eine Laufbahn 2 gezeigt ist. Insofern handelt es sich bei dem Wälzlager 1 um ein zweireihiges Kegelrollenlager. Die Laufbahnen 2 sind zwischen einem als Außenring ausgebildeten ersten Lagerring 4 und einem als Innenring ausgebildeten zweiten Lagerring 5 angeordnet, wobei in den Figuren zur Verbesserung der Übersichtlichkeit die an den Wälzkörpern 3 anliegenden Teile des ersten Lagerrings 4 nicht dargestellt sind. Der Außenring 5 ist gegenüber dem Innenring 4 um eine Drehachse drehbar angeordnet, welche parallel zu der in 4 mit dem Bezugszeichen 100 gezeigten axialen Richtung angeordnet ist. Der Innenraum 7 des Wälzlagers 1 ist mit einem als Fett ausgebildeten Schmierstoff gefüllt. Um ein unerwünschtes Austreten des Schmierstoffs aus dem Wälzlager 1 möglichst zu verhindern, weist das Wälzlager 1 ein erstes Dichtelement 6 auf. Das erste Dichtelement 6 ist auf einer Außenseite des Wälzlagers 1 angeordnet. Ferner weist das Wälzlager ein nicht dargestelltes, zweites Dichtelement auf, welches auf einer der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite des Wälzlagers 1 angeordnet ist. Die Dichtelemente 6 dieses Wälzlagers 1 sind derart ausgebildet, dass sie den Innenraum 7 bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 Innenraum 7 nicht oder nur teilweise abdichten und bei Stillstand des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring 5 bringbar sind.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Dichtelement 6 bei Stillstand der Lagerringe 4, 5 mit einem Druckgas beaufschlagt wird und bei einer Relativbewegung der Lagerringe 4, 5 nicht mit dem Druckgas beaufschlagt wird. Das Druckgas wird bei Stillstand der Lagerringe 4, 5 über einen in 4 nicht dargestellten Druckgaseinlass des Wälzlagers 1 in den Innenraum 7 des Wälzlagers eingelassen.
  • Das Wälzlager 1 weist eine in dem Innenraum 7 angeordnete Umwälzeinrichtung 13 zur Umwälzung des Schmierstoffs auf. Die Umwälzeinrichtung 13 ist rein mechanisch ausgestaltet und sorgt dafür, dass der Schmierstoff infolge einer Drehung des ersten Lagerrings 4 gegenüber dem zweiten Lagerring 4 innerhalb des Wälzlagers 1 umgewälzt wird, so dass bestehende Ungleichverteilungen des Schmierstoffs im Bereich vor dem Dichtelement 6 abgebaut werden können. Bei dem Wälzlager 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist die Umwälzeinrichtung 13 eine Vielzahl an Förderelementen 8 auf, die um die Drehachse des Wälzlagers 1 drehbar angeordnet sind. Hierzu sind die Förderelemente 8 drehfest an dem ersten Lagerring 4 festgelegt, so dass die Förderelemente 8 bei einer Drehung des ersten Lagerrings 4gegenüber dem zweiten Lagerring 5 mit dem ersten Lagerring 4 mitdrehen. Die Förderelemente 8 sind einstückig mit einem ersten Grundkörper 12 verbunden, welcher ringförmig ausgestaltet ist. Der erste Grundkörper 12 und die Förderelemente 8 bilden insofern zusammen ein mit dem ersten Lagerring 4 mitdrehendes Förderrad. Die Förderelemente 8 sind aus dem ersten Grundkörper 12 ausgestanzt und nach innen gebogen, so dass neben dem Förderelement 8 eine Ausnehmung 15 gebildet ist, welche den Durchfluss von Schmierstoff durch den erste Grundkörper 12 erlaubt. So gesehen stellt das Förderrad ein umlaufendes Förderblech dar.
  • Die Förderelemente 8 sind im Wesentlichen lamellenförmig ausgestaltet. Insofern sind die Förderelemente 8 als Förderlamellen ausgestaltet. Die Förderelemente 8 sind aus einem starren Material, insbesondere aus einem Metall, gebildet. Sie weisen eine Haupterstreckungsebene auf, welche in einer Neigung zu der Innenkontur des ersten Grundkörpers 12 angeordnet ist. Die Haupterstreckungsebene der Förderelemente 8 ist parallel zu einer Radialrichtung 102 des Wälzlagers 1. Ferner schließt die Haupterstreckungsebene der Förderelemente 8 einen spitzen Winkel mit einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers 1 ein. Bei dem Wälzlager 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann durch den Winkel der Förderelemente 8 gegenüber der Axialebene erreicht werden, dass Schmierstoff bei einer Drehung der Förderelemente 8 entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung von dem Dichtelement 6 weg gefördert wird.
  • Wie der Darstellung in den 5 und 6 zu entnehmen ist, weist die Umwälzeinrichtung 13 zusätzlich eine Vielzahl an Abstreifelementen 17 auf, über welche Schmierstoff, der von den Förderelementen 8 gefördert wird, abgestriffen werden kann. Die Abstreifelemente 17 sind derart angeordnet, dass sich die Förderelemente 8 gegenüber dem Abstreifelementen 17 bewegen können. Hierzu sind die Abstreifelemente 17 drehfest an dem zweiten Lagerring 5 festgelegt. Die Abstreifelemente 17 sind einstückig mit einem zweiten Grundkörper 16 verbunden, welcher ringförmig ausgebildet ist. Der zweite Grundkörper 16 bildet zusammen mit den Abstreifelementen 17 ein Abstreifrad. Die Abstreifelemente 17 sind durch Stanzen und Biegen von Abschnitten des zweiten Grundkörpers 16 gebildet, so dass neben jedem Abstreifelement 17 jeweils eine Ausnehmung 18 in dem zweiten Grundkörper 16 angeordnet ist.
  • Die Abstreifelemente 17 sind im Wesentlichen lamellenförmig ausgestaltet. Die Abstreifelemente 17 sind aus einem starren Material, insbesondere aus einem Metall, gebildet. Sie weisen eine Haupterstreckungsebene auf, welche in einer Neigung zu der Innenkontur des zweiten Grundkörpers 16 angeordnet ist, wobei die Abstreifelemente 17 quer zu den Förderelementen 8 angeordnet sind. Insofern weisen die Förderelemente 8 und die Abstreifelemente 17 bezüglich einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers 1 eine gegenläufige Neigung auf. Die Haupterstreckungsebene der Abstreifelemente 17 ist parallel zu der Radialrichtung 102 des Wälzlagers 1 angeordnet. Ferner schließt die Haupterstreckungsebene der Abstreifelemente 17 einen spitzen Winkel mit einer die Drehachse einschließenden Axialebene des Wälzlagers 1 ein. Bei dem Wälzlager 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel kann durch den Winkel der Abstreifelemente 17 gegenüber der Axialebene erreicht werden, dass Schmierstoff bei einer Drehung der Förderelemente 8 von den Förderelementen 8 abgestriffen und durch die Ausnehmungen 18 in Richtung der Wälzkörper 3 geleitet wird.
  • Wie in den 5 und 6 ferner zu erkennen ist, sind die Förderelemente 8 derart angeordnet, dass zwischen den Förderelementen 8 und dem zweiten Lagerring 5 ein Spalt verbleibt. Der Spalt stellt ein Spiel zwischen den Förderelementen 8 und dem zweiten Lagerring 5 bereit, wodurch sichergestellt werden kann, dass der im Bereich vor dem Dichtelement 6 angeordnete Schmierstoff nicht vollständig von dem Förderelement 8 aufgenommen und weggefördert wird, sondern dass eine gewisse Menge an Schmierstoff im Bereich vor dem Dichtelement 6 verbleibt. Auch zwischen den Abstreifelementen 17 und dem ersten Lagerring 4 ist ein Spalt vorgesehen, so dass ein Spiel zwischen den Abstreifelementen 17 und dem ersten Lagerring 4 besteht. Insofern besteht kein Kontakt zwischen den Förderelementen 8 und dem zweiten Lagerring 5. Auch zwischen den Abstreifelementen 17 und dem ersten Lagerring 4 ist kein Kontakt gegeben.
  • Das erste Dichtelement 6 ist als Dichtring ausgebildet. Auch das zweite Dichtelement ist als Dichtring ausgebildet. Wie der 5 entnommen werden kann, schließt das Dichtelement 6 den Innenraum 7 durch die Druckgasbeaufschlagung bei Stillstand des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 gegenüber der Umgebung ab. Bei Relativbewegung der Lagerring 4, 5 erfolgt keine Druckgasbeaufschlagung, so dass das Dichteelement 6 den Innenraum hingegen nicht oder nur teilweise abdichtet.
  • Die 6 zeigt eine Darstellung des Wälzlagers 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus einem Blickwinkel, aus welchem ein an dem zweiten Grundkörper 16 angeordnetes Verdrehsicherungselement 21 und ein an dem ersten Grundkörper 12 angeordnetes Axialsicherungselement 19 sichtbar sind. Über das Verdrehsicherungselement 21 kann der zweite Grundkörper 16 und/oder die Abstreifelemente 17 gegen ein unerwünschtes Verdrehen in Umfangsrichtung des Wälzlagers 1 gesichert werden. Das Verdrehsicherungselement 21 ist als im Wesentlichen plattenförmiges Element ausgebildet, welches durch Stanzen und Biegen aus dem zweiten Grundkörper 16 gebildet ist. Eine Haupterstreckungsebene des Verdrehsicherungselements 21 ist senkrecht zu einer Radialrichtung 102 des Wälzlagers 1 angeordnet. Das Verdrehsicherungselement 21 greift in eine an dem zweiten Lagerring 5 gebildete Nut 20 ein, so dass eine drehfeste Kopplung von zweitem Grundkörper 16 und zweiten Lagerring 5 erreicht wird. Bevorzugt sind an dem zweiten Grundkörper 16 mehrere Verdrehsicherungselemente 21 angeordnet. Das Axialsicherungselement 19 ist hakenartig ausgebildet und hintergreift einen Bereich des ersten Lagerring 4, so dass der erste Grundkörper 12 und/oder die Förderelemente 8 in axialer Richtung, d.h. in Richtung 100 der Drehachse, formschlüssig festgelegt sind. Bevorzugt sind an dem ersten Grundkörper 12 mehrere Axialsicherungselemente 19 angeordnet.
  • Der erste Grundkörper 12 kann ebenfalls ein oder mehrere Verdrehsicherungselemente aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können an dem zweiten Grundkörper 16 ein oder mehrere Axialsicherungselemente vorgesehen sein.
  • Die Förderelemente 8 und die Abstreifelemente 17 können auch ein von der des zweiten Ausführungsbeispiels abweichende Form aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, die Förderelemente 8 und/oder die Abstreifelemente 17 gebogen, dreidimensional schaufelförmig oder dreieckig auszubilden.
  • Gemäß einer weiteren Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels können die Förderelemente 8 als voneinander separate Förderelemente 8 ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, jedes Förderelement einzeln mit dem ersten Lagerring 4 zu verbinden oder es können Segmente umfassend mehrere einstückig miteinander verbundene Förderelemente 8 in dem Wälzlager 1 vorgesehen sein. Ebenso können die Abstreifelemente 17 als voneinander separate Abstreifelemente ausgestaltet sein. Die Abstreifelemente 17 können einzeln mit dem zweiten Lagerring 5 verbunden sein oder es ist möglich, Segmente mit mehreren, einstückig miteinander verbundenen Abstreifelementen 17 vorzusehen.
  • Ferner können die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auch dann Anwendung finden, wenn in dem Wälzlager ein Öl als Schmierstoff enthalten ist.
  • Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Windkraftanlage 30 gemäß der Erfindung. Die Windkraftanlage 30 weist einen Turm 31 und eine Gondel 32 auf, die über ein Azimut-Drehlager in Azimut drehbar an dem Turm 31 gelagert ist. An der Gondel 32 ist ein Rotorlager vorgesehen, über welches ein Rotor 33 der Windkraftanlage 30 drehbar mit der Gondel 32 verbunden ist. Der Rotor 33 weist mehrere, insbesondere drei, Rotorblätter 34 auf.
  • Das Rotorlager dieser Windkraftanlage 30 ist ein Wälzlager 1, wie es in den 1 oder 4 bis 6 dargestellt ist. Während der erste Lagerring 4 des Wälzlagers 1 drehfest mit der Gondel 32 verbunden ist, ist der zweite Lagerring 5 des Wälzlagers 1 drehfest mit dem Rotor 33 verbunden. Insofern ist der Außenring 5 des Wälzlagers relativ zum ersten Lagerring 4 um eine Drehachse drehbar. Alternativ kann der erste Lagerring 4 drehfest mit dem Rotor 33 und der zweite Lagerring 5 drehfest mit der Gondel 32 verbunden sein. Bei einer derartigen, alternativen Ausgestaltung ist der erste Lagerring 4 relativ zu dem zweiten Lagerring 5 um eine Drehachse drehbar.
  • Das Rotorlager der Windkraftanlage weist ferner mindestens ein an dem ersten Lagerring 4 angeordnetes Dichtelement 6 zur Abdichtung des Innenraums 7 des Wälzlagers 1 auf. Der Innenraum 7 ist mit einem Schmierstoff füllbar. Das Dichtelement 6 ist derart ausgebildet, dass es bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 den Innenraum 7 nicht oder nur teilweise abdichtet und bei Stillstand des ersten Lagerrings 4 und des zweiten Lagerrings 5 in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring 5 bringbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wälzlager
    2
    Laufbahn
    3
    Wälzkörper
    4
    Lagerring
    5
    Lagerring
    6
    Dichtelement
    7
    Innenraum
    8
    Förderelement
    9
    Dichtlippe
    10
    Anbindungsbereich
    11
    Federelement
    12
    Grundkörper
    13
    Umwälzeinrichtung
    14
    Ausnehmung
    15
    Druckgaseinlass
    16
    Grundkörper
    17
    Abstreifelement
    18
    Ausnehmung
    19
    Axialfixierungselement
    20
    Nut
    21
    Verdrehsicherungselement
    22
    Trägheitselement
    30
    Windkraftanlage
    31
    Turm
    32
    Gondel
    33
    Rotor
    34
    Rotorblatt
    100
    axiale Richtung
    101
    Umfangsrichtung
    102
    radiale Richtung

Claims (8)

  1. Wälzlager mit einem ersten Lagerring (4), einem zweiten Lagerring (5), mehreren zwischen dem ersten Lagerring (4) und dem zweiten Lagerring (5) angeordneten Wälzkörpern (3), einem an dem ersten Lagerring (4) angeordneten Dichtelement (6) zum Abdichten eines mit einem Schmierstoff füllbaren Innenraums (7) des Wälzlagers (1) und mit einer Umwälzeinrichtung (13) zum Umwälzen des Schmierstoffs bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (6) bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) den Innenraum (7) nicht oder nur teilweise abdichtet und bei Stillstand des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) mittels eines Druckgases in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring (5) gebracht wird.
  2. Wälzlager nach Anspruch 1, wobei das Wälzlager (1) einen Druckgaseinlass (15) zum Einleiten eines Druckgases in den Innenraum (7) aufweist.
  3. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umwälzeinrichtung (13) ein Förderelement (8) zum Fördern des Schmierstoffs in einer Umfangsrichtung (101) des Wälzlagers (1) aufweist.
  4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umwälzeinrichtung (13) ein Abstreifelement (17) zum Abstreifen von Schmierstoff von dem Förderelement (8) oder von dem ersten Lagerring (4) oder von dem zweiten Lagerring (5) aufweist.
  5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Förderelement (8) gegenüber dem Abstreifelement (17) bewegbar ist.
  6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Förderelement (8) und/oder das Abstreifelement (17) lamellenförming ausgebildet sind.
  7. Windkraftanlage mit einer Gondel (32), einem Rotor (33) und einem Wälzlager (1), über welches der Rotor (33) drehbar mit der Gondel (32) verbunden ist, wobei das Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Wälzlagers (1) mit einem ersten Lagerring (4), einem zweiten Lagerring (5), mehreren zwischen dem ersten Lagerring (4) und dem zweiten Lagerring (5) angeordneten Wälzkörpern (3), einem an dem ersten Lagerring (4) angeordneten Dichtelement (6) zum Abdichten eines mit einem Schmierstoff füllbaren Innenraums (7) des Wälzlagers (1) mit einer Umwälzeinrichtung (13) zum Umwälzen des Schmierstoffs bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (6) bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) den Innenraum (7) nicht oder nur teilweise abdichtet und bei Stillstand des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) in dichtende Anlage mit dem zweiten Lagerring (5) gebracht wird, wobei das Dichtelement (6) bei Stillstand des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) mit einem Druckgas beaufschlagt wird und bei einer Relativbewegung des ersten Lagerrings (4) und des zweiten Lagerrings (5) nicht mit dem Druckgas beaufschlagt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020204447B4 (de) 2020-04-06 2023-03-30 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für eine Windenergieanlage
DE102021116583A1 (de) * 2021-06-28 2022-12-29 Nordex Energy Se & Co. Kg Dichtungsanordnung für ein Lager und Windenergieanlage
CN113339408B (zh) * 2021-07-08 2022-05-31 哈电风能有限公司 发电机单轴承润滑密封结构及发电机组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2257194A1 (de) * 1971-12-22 1973-06-28 Heberlein & Co Ag Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der dichtwirkung von lagerdichtungen
DE19600125A1 (de) * 1996-01-04 1997-07-10 Fag Oem & Handel Ag Dichtung mit fliehkraftentlasteter Dichtlippe
DE102015102867A1 (de) 2015-02-27 2016-09-01 Thyssenkrupp Ag Wälzlager

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2257194A1 (de) * 1971-12-22 1973-06-28 Heberlein & Co Ag Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der dichtwirkung von lagerdichtungen
DE19600125A1 (de) * 1996-01-04 1997-07-10 Fag Oem & Handel Ag Dichtung mit fliehkraftentlasteter Dichtlippe
DE102015102867A1 (de) 2015-02-27 2016-09-01 Thyssenkrupp Ag Wälzlager

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 51818
DIN ISO 2137
Norm DIN 51818 1981-12-00. Schmierstoffe; Konsistenz-Einteilung für Schmierfette; NLGI-Klassen. S. 1-2. *
Norm DIN ISO 2137 1997-08-00. Mineralölerzeugnisse - Schmierfett und Petrolatum - Bestimmung der Konuspenetration (ISO 2137:1985). S. 1-14. *
Norm DIN ISO 2137 2016-08-00. Mineralölerzeugnisse und Schmierstoffe - Bestimmung der Konuspenetration von Schmierfetten und Petrolatum (ISO 2137:2007); Text Deutsch und Englisch. S. 1-54. - Entwurf *

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