DE102016119974A1 - Wälzlager, Windenergieanlage und Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers - Google Patents

Wälzlager, Windenergieanlage und Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers Download PDF

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Julian Möllenhoff
Thomas Wulf
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ThyssenKrupp Rothe Erde Germany GmbH
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Rothe Erde GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring vor, wobei der Innenring und der Außenring zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind, wobei das Wälzlager einen Primärbereich und einen in einer Umlaufrichtung gesehen zum Primärbereich versetzten Sekundärbereich aufweist, wobei das Wälzlager derart ausgestaltet ist, dass der Primärbereich im Betrieb einer höheren Belastung als im Sekundärbereich standhält, indem ein Querschnitt des Wälzlagers im Primärbereich größer als der Querschnitt im Sekundärbereich ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, eine Windenergieanlage und ein Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers.
  • Wälzlager sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2011 006 815 A1 bekannt. Sie werden unter anderem in Windenergieanlagen zur Blattlagerung oder zur Rotorlagerung verwendet, wie es z.B. in der Druckschrift DE 10 2010 026 649 A1 offenbart ist. Hierbei umfasst das Wälzlager typischerweise einen Innenring und einen Außenring, wobei der Innenring und der Außenring zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind.
  • Abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall unterliegt das Wälzlager, insbesondere ein Großwälzlager, während seiner Gesamtlebensdauer in bestimmten Teilbereichen in Umfangsrichtung gesehen unterschiedlichen Belastungen. Infolgedessen konzentriert sich für diese Anwendungsfälle die Belastung, die beispielsweise in Gestalt einer Ringspannung auftritt, auf den entsprechenden Teilbereich des Wälzlagers entlang der Umfangsrichtung. Kombiniert mit einer hohen Zyklenzahl können diese Belastungen auf Dauer zu einer Ermüdung des Wälzlagers führen, was letztendlich sogar in einem Riss und dem entsprechenden Ausfall des Wälzlagers enden kann.
  • Um diesem Phänomen im Vorfeld bereits entgegenzutreten, ist es im Stand der Technik vorgesehen, die zu erwartenden Belastungen für den individuellen Anwendungsfall zu ermitteln und anschließend im Fertigungsprozess des Großwälzlagers zu berücksichtigen, indem man beispielsweise den Außenring im Durchmesser entsprechend der in einem Teilbereich zu erwartenden maximalen Belastung anpasst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gewichtsoptimiertes Wälzlager bereitzustellen, das einer betriebsbedingten Belastung dauerhaft standhält, wenn diese Belastung in Umlaufrichtung gesehen und abhängig vom individuellen Anwendungsfall in einem bestimmten Teilbereich einen Maximalwert annimmt.
  • Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring, wobei der Innenring und der Außenring zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind, wobei das Wälzlager einen Primärbereich und einen in einer Umlaufrichtung gesehen zum Primärbereich versetzten Sekundärbereich aufweist, wobei das Wälzlager derart ausgestaltet ist, dass der Primärbereich im Betrieb einer höheren Belastung als im Sekundärbereich standhält, indem ein Querschnitt des Wälzlagers im Primärbereich größer als der Querschnitt im Sekundärbereich ist.
  • Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Wälzlagern ist es für das erfindungsgemäße Wälzlager vorgesehen, dass der Querschnitt des Wälzlagers abhängig von der zu erwartenden Belastung entlang der Umlaufrichtung gezielt örtlich geändert bzw. angepasst wird. In Bereichen mit erhöhter Belastung kann dadurch einerseits eine ausreichende Dicke bzw. Materialstärke für die zu erwartenden Belastungen bereitgestellt werden, während andererseits in Bereichen mit reduzierter Belastung eine Gewichtsreduzierung veranlasst werden kann, indem das Wälzlager im Sekundärbereich in seinem Querschnitt dünner ausgestaltet wird als im Primärbereich. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch eine Materialeinsparung, die mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Wälzlagers einhergeht und sich mit zunehmender Größe des Wälzlagers immer bemerkbarer macht. Als Querschnitt versteht der Fachmann hierbei insbesondere die Schnittfläche des Wälzlagers in einer Schnittebene, die die Drehachse des Wälzlagers umfasst. D. h. mit dem besagten Querschnitt und der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Primärbereich und Sekundärbereich wird eine sich gezielt ändernde Form des Wälzlagers entlang der Umlaufrichtung beschrieben, wobei diese Form abhängig gemacht wird von den im Betrieb auftretenden Belastungen. Hierbei wird die im Betrieb auftretende Belastung maßgeblich vom Anwendungsfall, beispielsweise einer Ausrichtung des Wälzlagers in einer das Wälzlager nutzenden Anlage, bestimmt.
  • Beispielsweise handelt es sich um ein Großwälzlager, bei dem der Außendurchmesser größer als 0,5 m ist. Weiterhin ist es in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass eine Lage bzw. Position des Primärbereichs abhängig vom für das Wälzlager vorgesehenen Anwendungsfall ist. D. h. die Lage des Primärbereichs ist durch die im individuellen Anwendungsfall zu erwartende Belastung bestimmt bzw. festgelegt. Hierzu wird zu dem jeweiligen individuellen Anwendungsfall die Lage bzw. Ausrichtung des Primärbereichs anhand von Erwartungswerten, Simulationsergebnissen und/oder Analysen ermittelt und so der Primärbereich im Vorfeld festgelegt. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Wälzlager einen fundamentalen Primärbereich, der gegenüber allen anderen Bereichen einer höheren Belastung ausgesetzt ist, und einen fundamentalen Sekundärbereich, der gegenüber allen anderen Bereichen des Wälzlagers einer kleineren Belastung ausgesetzt ist, aufweist. Insbesondere umfasst das Wälzlager einen einzigen fundamentalen Primärbereich und einen einzigen fundamentalen Sekundärbereich. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Primärbereich bei der Montage des Wälzlagers derart ausgerichtet wird, dass zur Realisierung des Wälzlagers der größte Querschnitt des Wälzlagers im Bereich der größten Belastung, der das Wälzlager beispielswiese wegen seiner Ausrichtung in einer das Wälzlager nutzenden Anlage ausgesetzt ist, angeordnet wird. Denkbar ist auch, dass ein Querschnitt im Sekundärbereich, vorzugsweise im fundamentalen Sekundärbereich, zumindest bereichsweise dem Querschnitt eines Wälzlagers, das nicht für die Belastung des jeweiligen Anwendungsfalls ausgelegt ist, entspricht. Vorstellbar ist außerdem, dass das Wälzlager einen Sekundärbereich aufweist, in dem sich der Querschnitt entlang der Umlaufrichtung zumindest bereichsweise nicht ändert, d. h. in Umlaufrichtung konstant bleibt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt des Außenrings im Primärbereich größer als der Querschnitt des Außenrings im Sekundärbereich ist. In einer beispielhaften Ausführungsform ist es dabei vorgesehen, dass im vorgesehenen Anwendungsfall der Außenring ortsfest angeordnet ist und die Querschnittsänderung des Wälzlagers ausschließlich durch den Außenring bestimmt wird. Dadurch lässt sich eine an den Anwendungsfall angepasste Modifizierung auf ein Bauteil begrenzen, wodurch wiederum in vorteilhafter Weise der Fertigungsprozess vereinfacht wird, da der Innenring anwendungsunspezifisch ausgestaltet werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Querschnitt zwischen dem Primärbereich und dem Sekundärbereich kontinuierlich bzw. stetig ändert. Durch eine kontinuierliche Ausgestaltung eines Übergangs zwischen dem Primärbereich und dem Sekundärbereich oder innerhalb des Primärbereichs wird einer Kerbwirkung entgegengewirkt, die beispielsweise bei einer stufenförmigen Ausgestaltung des Übergangs zu erwarten wäre. Infolgedessen lässt sich in vorteilhafter Weise eine Wahrscheinlichkeit für einen Bruch im Vergleich zu einem stufenförmigen Übergang zwischen dem Primärbereich und dem Sekundärbereich reduzieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt sich in Umlaufrichtung gesehen zumindest teilweise linear, parabelförmig und/oder exponentiell ändert. D. h. eine Querschnittserweiterung in Umlaufrichtung nimmt linear, parabelförmig und/oder exponentiell vom Sekundäreberich zum Primärbereich zu. Dadurch lässt sich die Querschnittsänderung möglichst optimal an den Anwendungsfall anpassen. Denkbar ist es auch, dass sich der Querschnitt ausschließlich linear, parabelförmig oder exponentiell ändert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt in radialer Richtung gesehen im Primärbereich größer als im Sekundärbereich ist. Dadurch ändert sich die Ausdehnung des Lagerings in radialer Richtung umlaufend. Vorzugsweise erfolgt die Anpassung des Querschnitts ausschließlich in radialer Richtung. Die Querschnittsänderung in radialer Richtung hat den Vorteil, dass keine Vergrößerung in axialer Richtung erforderlich ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt in axialer Richtung gesehen im Primärbereich größer als im Sekundärbereich ist. Dadurch ändert sich eine in axialer Richtung erstreckende Höhe des Wälzlagers entsprechend der im individuellen Anwendungsfall zu erwartenden Belastungen. Die Querschnittsänderung in axialer Richtung hat den Vorteil, dass keine Vergrößerung des Querschnitts in radialer Richtung erforderlich ist. Vorzugsweise erfolgt die Anpassung des Querschnitts ausschließlich in axialer Richtung.
  • Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Wahl zwischen einer Querschnittserweiterung in axialer oder radialer Richtung abhängig gemacht wird von dem zusätzlichen Kriterium des im individuellen Anwendungsfall zur Verfügung gestellten Bauraums in der Anlage, in der das Wälzlager verbaut wird oder ist. Denkbar ist auch, dass der Querschnitt in axialer und radialer Richtung gesehen im Primärbereich größer ist als im Sekundärbereich. Dadurch kann auch bei vergleichsweise hohen lokalen Belastungen ein sich in den zur Verfügung gestellten Bauraum einfügendes und kompaktes Wälzlager bereitgestellt werden, da eine der Belastung entgegentretende Querschnittserweiterung nicht allein von einer radialen oder axialen Querschnittserweiterung getragen werden muss.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Außenring im Primärbereich ein verstärkendes Teilringelement aufweist. Hierbei ist es vorstellbar, dass sich das Teilringelement in axialer oder radialer Richtung an den Außenring anschließt. Vorzugsweise ist das Teilringelement als zusätzliches Bauteil ausgestaltet, das an einen Grundkörper des Außenrings, insbesondere form-, kraft- oder stoff-schlüssig an den Grundkörper des Außenrings, montiert wird. Dadurch lässt sich in der Fertigung ein Wälzlager mittels des zusätzlichen Teilringelements für den jeweiligen Anwendungsfall individualisieren. Folge ist ein vereinfachter Herstellungsprozess, da nur das zusätzliche Teilringelement individualisiert werden muss, während der Innenring und der Außenring unabhängig vom Anwendungsfall produziert werden können. Ferner ist es vorstellbar, dass sich mit dem verstärkenden Teilringelement bereits im Einsatz befindliche Wälzlager aufrüsten lassen. Denkbar ist auch, dass das Teilringelement eine Senke aufweist, mit deren Hilfe eine ebene Auflagefläche für einen Schraubkopf oder eine Mutter bereitgestellt wird, wodurch eine Montage des Teilringelements erleichtert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Primärbereich in Umlaufrichtung über einen Teilumfangsbereich des Wälzlagers erstreckt, wobei eine Länge des Teilumfangsbereichs einen Wert zwischen 2% und 50 %, vorzugsweise 5% und 25 % und besonders bevorzugt zwischen 8 % und 13 % eines vollständigen Umfangs des Wälzlagers annimmt. Der außerhalb des Teilumfangsbereichs liegende Sekundärbereich bedarf keiner Verstärkung bzw. Querschnittsänderung, so dass das andernfalls in dem außerhalb des Teilumfangsbereichs angebrachte Verstärkungsmaterial entsprechend eingespart werden kann. Weiterhin ist es vorstellbar, dass sich der Primärbereich und der Sekundärbereich einander gegenüberliegen. Insbesondere liegen der fundamentale Primärbereich und der fundamentale Sekundärbereich einander gegenüber.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Wälzlager ein Schwenklager, insbesondere ein Blattlager, für eine Windenergieanlage ist. Hierbei wird der Primärbereich maßgeblich durch eine Vorzugswindrichtung festgelegt, die eine zusätzliche, von außen auf das Wälzlager wirkende Belastung darstellt. Mit dem Blattlager wird ein Rotorblatt gegenüber der aktuellen Windrichtung geneigt bzw. „gepitcht“.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Windenergieanlage mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager. Vorzugsweise wird dabei der Primärbereich durch eine Vorzugswindrichtung für die Windenergieanlage festgelegt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Wälzlager in der Windenergieanlage derart ausgerichtet ist, dass das Wälzlager mit seinem größten Querschnitt im fundamentalen Primärbereich angeordnet ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers, insbesondere eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, wobei das Wälzlager einen Innenring und einen Außenring umfasst und wobei der Innenring und der Außenring zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind, wobei das Wälzlager derart ausgestaltet ist, dass der Primärbereich im Betrieb einer höheren Belastung als im Sekundärbereich standhält, indem ein Querschnitt des Wälzlagers im Primärbereich größer als der Querschnitt im Sekundärbereich ist,
    umfassend die Schritte:
    • -- Ermitteln einer im Primärbereich und im Sekundärbereich jeweils zu erwartenden Belastung und
    • -- Dimensionieren des Querschnitts des Primärbereichs und des Querschnitt des Sekundärbereichs abhängig von der jeweils zu erwartenden Belastung. Beim Bereitstellen des Wälzlagers ist es insbesondere vorgesehen, dass bei der Montage des Wälzlagers, beispielsweise an einer Windenergieanlage, der Bereich mit dem größten Querschnitts so ausgerichtet wird, dass dieser im fundamentalen Primärbereich, d. h. den Bereich mit höchster Belastung, liegt.
  • 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 rechts ein Wälzlager mit Innenring und Außenring und links den Außenring im Detail.
    • Die 2 zeigt ein Wälzlager (rechts) mit einem in radialer Richtung angepassten Außenring (links) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • Die 3 zeigt einen in axialer Richtung angepassten Außenring gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • Die 4a und 4b zeigen einen in axialer Richtung angepassten Außenring gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 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.
  • In 1 ist ein Wälzlager 1, das einen Innenring 11 und einen Außenring 12 umfasst, dargestellt, wobei der Innenring 11 und der Außenring 12 zueinander um eine Drehachse D drehbar gelagert sind. Dabei sind in der dargestellten Ausführungsform Wälzkörper, z. B. kugel-, kegel- ,tonnen-, nadel- oder zylinderförmige Wälzkörper, zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 angeordnet. Die Wälzkörper bewegen sich hierbei auf sich in Umlaufrichtung U erstreckenden Laufbahnen 13. Wie in der Schnittansicht des Außenrings 12 auf der linken Seite der 1 zu erkennen ist, können die Laufbahnen 15 in axialer Richtung parallel zueinander versetzt angeordnet sein. Zur Ausrichtung der einzelnen Wälzkörper ist beispielsweise ein Wälzkörperkäfig vorgesehen, in dessen in Umlaufrichtung U gesehen zueinander versetzten Aussparungen jeweils ein Wälzkörper angeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem in 1 dargestellten Wälzlager 1 um ein solches, das in eine Windenergieanlage zur Blattlagerung der Rotorblätter integriert ist. Wälzlager 1 unterliegen abhängig vom Anwendungsfall einer unterschiedlichen Zahl an zyklischen Belastungen in einem definierten Bereich, wodurch sich eine Belastung in einem Teilbereich des Lagergesamtumfangs konzentriert. Ein Beispiel für eine Belastung ist eine Ringspannung, die zusammen mit einer hohen Zyklenzahl zu einer Ermüdung des Wälzlagers oder sogar zu einem Riss im Wälzlager und damit zu einem Ausfall des Wälzlagers führen kann. Beurteilungskriterium für das Wälzlager 1 ist in diesem Zusammenhang eine Schädigung 18, die ein Maß der Ermüdung in Bezug auf eine gewünschte Lebensdauer bildet und mittels einer Betriebsfestigkeitsberechnung ermittelt wird.
  • Beispielhaft ist auf der linken Seite der 1 eine Schädigung 18 eines Blattlagers aus einer Windenergieanlage entlang einer Umlaufrichtung dargestellt. Hierbei wurden Bereiche hoher Belastung auf Basis einer Finite-Elemente-Analyse identifiziert und als geschlossener Kurvenverlauf eingezeichnet. Es ist auch vorstellbar, dass anhand von Erfahrungswerten oder anderen Simulationen bzw. Analysen ein Bereich erhöhter Belastung ermittelt wird. Anhand der ermittelten, zu erwartenden Belastung wird dann der Außenring 12 ausgelegt, wodurch sich das Gesamtgewicht des Wälzlagers 1 verglichen mit einer Lagerausführung gleicher Tragfähigkeit erhöht.
  • In 2 ist ein Wälzlager 1 (rechts) mit einem in radialer Richtung angepassten Außenring (links) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Zur Gewichtsoptimierung ist es hierbei vorgesehen, dass sich der Außenring 12 in Umlaufrichtung U derart ändert, dass in einem Primärbereich P der Querschnitt in radialer Richtung gesehen größer ist als in einem Sekundärbereich S, wobei der Primärbereich P im Betrieb des Wälzlagers 1 einer höheren Belastung ausgesetzt ist als der Sekundärbereich. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise das Wälzlager 1 gezielt in den Bereichen verstärken, in denen mit einer erhöhten Belastung zu rechnen ist. Gleichzeitig vermeidet man eine Verstärkung in den Bereichen, in denen die Belastung vergleichsweise gering bzw. nicht erhöht ist, wodurch das Gesamtgewicht des Wälzlagers optimiert wird. Als Querschnitt ist hierbei derjenige zu verstehen, der in einer die Drehachse D umfassenden Schnittebene liegt, bzw. parallel zur Drehachse verläuft, d. h. ein radialer Querschnitt. Denkbar ist auch, dass der Außenring 12 im Sekundärbereich S in Hinblick auf den Querschnitt einem Wälzlager entspricht, das für die gleiche Tragkraft ohne Berücksichtigung der speziellen Belastung durch den Anwendungsfall ausgelegt ist. Die Querschnittserweiterung in radialer Richtung kann dabei dadurch realisiert werden, dass an den Außenring 12 im Primärbereich P an seinen Außenumfang ein verstärkendes Teilringelement 15 montiert wird. Alternativ ist der Außenring einstückig ausgestaltet und bei der Fertigung des Außenrings 12 wurde die Querschnittserweiterung bereits veranlasst. In der in 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich ferner um ein Wälzlager 1 für eine Windenergieanlage. Hierbei wird der Primärbereich P vorzugsweise durch eine Vorzugswindrichtung20 und das Eigengewicht bzw. die Trägheit des Rotorblattes festgelegt. Vorzugsweise ist der Primärbereich P um 90° zur Vorzugswindrichtung 20 versetzt angeordnet.
  • Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Wälzlager einen fundamentalen Primärbereich P, d. h. einen Bereich, der gegenüber allen anderen Teilbereichen ein Primärbereich P ist, und einen fundamentalen Sekundärbereich S, d. h. einen Bereich, der gegenüber allen anderen Teilbereichen ein Sekundärbereich S ist, aufweist. Beispielsweise umfasst das Wälzlager einen einzigen fundamentalen Primärbereich P und einen fundamentalen Sekundärbereich S, die sich im Wälzlager gegenüberliegen.
  • In 3 ist ein in axialer Richtung angepasster Außenring 12 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei ist es vorgesehen, dass der Außenring 12 in axialer Richtung im Primärbereich P größer ist als im Sekundärbereich S. Mit anderen Worten: der Außenring 12 ist im Primärbereich P in einer parallel zu Drehachse verlaufenden Richtung vergrößert und sorgt dadurch für die entsprechende Belastungsfähigkeit, während in weniger belasteten Bereichen, d. h. den Sekundärbereichen S, Gewicht und Material dadurch eingespart wird, dass der Querschnitt kleiner ist als der im Primärbereich P. Im in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenring dabei einstückig ausgestaltet, während in den 4a und 4b ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt ist, bei dem zur Erweiterung des Querschnitts in axialer Richtung ein verstärkendes Teilringelement 15 montiert ist. Das verstärkende Teilringelement 15 ist dabei in 4b auf der linken Seite alleine und auf der rechten Seite in einem montierten Zustand gezeigt. Beispielsweise ist das Teilringelement 15 form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem Außenring verbunden. Vorzugsweise umfasst das Teilringelement 15 eine Senke 16, um eine ebene und im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse verlaufende Auflagefläche bereitzustellen, die es insbesondere erlaubt, dass ein Schraubkopf oder eine Mutter an der Auflagefläche anliegen kann. Dies vereinfacht eine Montage des Teilringelements 15 an einem Grundkörper des Außenrings 12. In dem weiteren Ausführungsbeispiel der 4a und 4b ist es dabei vorgesehen, dass der Grundkörper des Außenrings 12 in axialer Richtung gesehen vollständig rotationssymmetrisch zur Drehachse ausgestaltet ist, so dass eine Querschnittserweiterung hier allein durch das Teilringelement 15 veranlasst wird. Vorstellbar ist auch, dass ein bereits im Einsatz befindliches Wälzlager 1 durch das Teilringelement 15 aufgerüstet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wälzlager
    11
    Innenring
    12
    Außenring
    13
    Laufbahnen
    15
    Teilringelement
    16
    Senke
    18
    Schädigung
    20
    Vorzugswindrichtung
    D
    Drehachse
    P
    Primärbereich
    S
    Sekundärbereich
    U
    Umlaufrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011006815 A1 [0002]
    • DE 102010026649 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Wälzlager (1) mit einem Innenring (11) und einem Außenring (12), wobei der Innenring (11) und der Außenring (12) zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind, wobei das Wälzlager (1) einen Primärbereich (P) und einen in einer Umlaufrichtung (U) gesehen zum Primärbereich (P) versetzten Sekundärbereich (S) aufweist, wobei das Wälzlager (1) derart ausgestaltet ist, dass der Primärbereich (P) im Betrieb einer höheren Belastung als im Sekundärbereich (S) standhält, indem ein Querschnitt des Wälzlagers (1) im Primärbereich (P) größer als der Querschnitt im Sekundärbereich (S) ist.
  2. Wälzlager (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Querschnitt des Außenrings (12) im Primärbereich (P) größer als der Querschnitt des Außenrings (12) im Sekundärbereich (S) ist.
  3. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Querschnitt zwischen dem Primärbereich (P) und dem Sekundärbereich (S) kontinuierlich ändert.
  4. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt sich in Umlaufrichtung (U) gesehen zumindest teilweise linear, parabelförmig und/oder exponentiell ändert.
  5. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt in radialer Richtung gesehen im Primärbereich (P) größer als im Sekundärbereich (S) ist.
  6. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt in axialer Richtung gesehen im Primärbereich (P) größer als im Sekundärbereich (S) ist.
  7. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Außenring (12) im Primärbereich (1) ein verstärkendes Teilringelement (15) aufweist.
  8. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Primärbereich (P) in Umlaufrichtung über einen Teilumfangsbereich des Wälzlagers (1) erstreckt, wobei eine Länge des Teilumfangsbereichs einen Wert zwischen 2% und 50%, vorzugsweise 5% und 25% und besonders bevorzugt zwischen 8% und 13% eines vollständigen Umfangs des Wälzlagers (1) annimmt.
  9. Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager ein Schwenklager, insbesondere ein Blattlager, einer Windenergieanlage ist.
  10. Windenergieanlage mit einem Wälzlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zur Auslegung eines Wälzlagers (1), insbesondere eines Wälzlagers (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager (1) einen Innenring (11) und einen Außenring (2) umfasst und der Innenring (11) und der Außenring (12) zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert sind, wobei das Wälzlager (1) derart ausgestaltet ist, dass der Primärbereich (P) im Betrieb einer höheren Belastung als im Sekundärbereich (S) standhält, indem ein Querschnitt des Wälzlagers (1) im Primärbereich (P) größer als der Querschnitt im Sekundärbereich (S) ist, umfassend die Schritte: -- Ermitteln einer im Primärbereich (P) und im Sekundärbereich (S) jeweils zu erwartenden Belastung und -- Dimensionieren des Querschnitts des Primärbereichs (P) und des Querschnitt des Sekundärbereichs (S) abhängig von der jeweils zu erwartenden Belastung.
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