DE102018006080B4

DE102018006080B4 - Halbschale für Drehstablager, Drehstablager und Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs

Info

Publication number: DE102018006080B4
Application number: DE102018006080.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Münch; Jörg Ditzel; Valeri Becker
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: US20200040938A1; CN110792692B; US10876572B2; CN110792692A; DE102018006080A1; DE202019002544U1

Abstract

Halbschale für Drehstablager (10), umfassend:einen Halbschalenkörper (1, 1A), welcher einstückig und entlang einer Körperachse (A) ausgebildet ist;mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A), welche ausgelegt ist, eine Steifigkeit des Halbschalenkörpers (1, 1A) zu erhöhen, undeine Manteleinrichtung (11), welche den Halbschalenkörper (1, 1A) und die mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A) vollständig umschließt, wobei die Manteleinrichtung (11) aus einem Elastomer ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbschale für ein Drehstablager, ein Drehstablager umfassend mindestens zwei solcher Halbschalen und ein Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Drehstabtechnik, insbesondere auf dem Gebiet der Lagertechnik für Drehstäbe. Ein Drehstab bzw. eine Drehstabfeder ist eine Stabfeder, welche ausgelegt ist, so dass bei einem Verdrehen des Drehstabs in dessen Innerem Scherspannungen entstehen. Eine Lagerung des Drehstabs muss daher den entstehenden Kräften entsprechend widerstandsfähig ausgebildet sein.
US 5 112 031 A beschreibt einen Montagebuchsenblock für eine Stabilisatorstange, welche einen zentralen Körper mit einem Paar flexibler vorstehender Beine aufweist. In dem Körper ist ein halbkreisförmiger Sitz zur Aufnahme einer rohrförmigen Stabilisatorstange vorgesehen. Ein zweiter Buchsenblock, der identisch mit dem ersten Buchsenblock ausgebildet ist, weist einen halbkreisförmigen Sitz zur Aufnahme der Stabilisatorstange und Vertiefungen zur Aufnahme der Beine des ersten Buchsenblocks auf.
US 3 820 860 A beschreibt eine Lageranordnung umfassend ein Paar von Halblagerteilen mit jeweils im Wesentlichen halbzylinderartigen Konfigurationen mit einem Paar von diametral gegenüberliegenden radialen Flächen. Ein Vorsprung steht von einer der Flächen ab und eine ähnlich ausgebildete Vertiefung ist auf der gegenüberliegenden Fläche ausgebildet. Die beiden Halblagerteile können hierbei insbesondere entweder mit einem Vorsprung eines Teils in der Vertiefung des anderen Teils oder alternativ mit aneinander angrenzenden Vorsprüngen zusammengepasst werden.
WO 2010/ 149 756 A1 beschreibt eine Montagevorrichtung für ein Lager eines Achsstabilisators in einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Aufnahmeeinrichtung aus einem elastischen Material für den Achsstabilisator und einen Montagebügel, der die Aufnahmeeinrichtung aus dem elastischen Material zumindest teilweise umschließt. Der Montagebügel ist aus einem Polymermaterial hergestellt und weist eine Geometrie auf, die mittels einer Simulation eines Belastungsfaktors der Festigkeit des Montagebügels berechnet ist.
DE 10 2016 008 270 A1 beschreibt eine Stabilisatorschelle zur Lagerung eines Stabilisators an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Befestigungslasche und einer zweiten Befestigungslasche, die über eine einstückige und materialeinheitlich mit den Befestigungslaschen ausgebildete Lagerbrücke miteinander verbunden sind, wobei eine randoffene Lageraufnahme für den Stabilisator von den Befestigungslaschen und der Lagerbrücke begrenzt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Lagerbrücke mehrere meanderförmige, von der ersten Befestigungslasche ausgehende und sich bis zu der zweiten Befestigungslasche erstreckende Versteifungsrippen aufweist.
CN 106 627 030 A beschreibt einen Stabilisatorstangenhaltebügel für schwere Lastkraftwagen und ein Verfahren zur Herstellung und Montage einer Stabilisatorstangenanordnung für schwere Lastkraftwagen. Der Stabilisatorstangenhaltebügel umfasst eine Haltebügelanordnung und eine Deckelanordnung, die aneinander befestigt sind. Die Haltebügelanordnung besteht aus einem verstärkten Nylonbügel, einer ersten Stahlbuchse, einer zweiten Stahlbuchse, einer dritten Stahlbuchse, einer vierten Stahlbuchse und einer abnutzungsresistenten Polyurethan-Halbbuchse. Die Stahlbuchsen sind alle auf dem verstärkten Nylonbügel montiert. Die Deckelanordnung umfasst einen verstärkten Nylondeckel und eine abnutzungsresistente Polyurethan-Halbbuchse, wobei die abnutzungsresistenten Polyurethan-Halbbuchsen zwischen dem verstärkten Nylonbügel und dem verstärkten Nylondeckel positioniert sind.
DE 10 2014 015 870 A1 beschreibt ein Fahrwerksbauteil für ein Kraftfahrzeug aus einem kurzfaserverstärkten Kunststoff. Das Fahrwerksbauteil weist mindestens einen in einem ersten Spritzgussvorgang hergestellten Kern und mindestens eine in einem zweiten Spritzgussvorgang hergestellte, den Kern umhüllende Umspritzung auf, wobei der Kern und die Umspritzung aus dem gleichen kurzfaserverstärkten Kunststoff bestehen und die Kurzfasern des kurzfaserverstärkten Kunststoff im Kern und in der Umspritzung in eine gleiche vordefinierte Richtung ausgerichtet sind.
EP 3 326 846 A1 beschreibt eine Stabilisatorbuchsenanordnung, umfassend: einen oberen Körper mit einem oberen Gummi, der mit einer ersten konkaven Nut ausgebildet ist, und einen oberen Bügel, der eine Außenfläche des oberen Gummis einschließt und einstückig mit dem oberen Gummi verbunden ist; einen unteren Körper mit einem unteren Gummi, der mit einer zweiten konkaven Nut und einem unteren Bügel ausgebildet ist, der eine Außenumfangsfläche des unteren Gummis einschließt und integral mit dem unteren Gummi verbunden ist; und eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln des oberen Bügels und des unteren Bügels in einem Zustand des Installierens des oberen Körpers und des unteren Körpers an der Stabilisatorstange.
CN 207 433 180 U beschreibt eine Stabilisatorstangenanordnung, die einen Buchsenkörper, eine Stabilisatorstange und einen Montagebügel umfasst. Der Buchsenkörper weist ein Montageloch auf, durch welches sich die Stabilisatorstange erstreckt. Der Buchsenkörper ist mit der Stabilisatorstange integral vulkanisiert und weist einen Vorsprung auf dessen Außenfläche auf. Der Haltebügel ist eine u-förmige Struktur, wobei eine Innenwand des Haltebügels an dem Vorsprung befestigt ist.
Es ist daher die Ausgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbschale für Drehstablager mit erhöhter radialer Steifigkeit und verlängerter Lebensdauer bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch eine Halbschale für ein Drehstablager, ein Drehstablager umfassend mindestens zwei solcher Halbschalen und ein Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs jeweils gemäß den Ansprüchen 1, 12 und 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Aspekt betrifft eine Halbschale für Drehstablager umfassend einen Halbschalenkörper, welcher einstückig und entlang einer Körperachse ausgebildet ist und mindestens eine Versteifungseinrichtung, welche ausgelegt ist, eine Steifigkeit des Halbschalenkörpers zu erhöhen. Unter Steifigkeit ist im Rahmen dieser Beschreibung der Widerstand eines Körpers gegen elastische Verformungen durch eine Kraft und/oder ein Moment zu verstehen. Das Drehstablager ist ausgelegt, mindestens einen Drehstab zu lagern. Hierbei ist das Drehstablager nicht auf die Lagerung eines Drehstabs beschränkt, sondern kann auch zur Lagerung eines beliebigen Stabs verwendet werden. In einem Betriebszustand des Drehstablagers umgibt der Halbschalenkörper einen Drehstab zumindest teilweise, insbesondere zumindest teilweise radial bzw. umlaufend bezüglich einer Drehstabachse und zumindest teilweise axial bezüglich bzw. entlang der Drehstabachse. Insbesondere kann der Halbschalenkörper ausgelegt sein, den Drehstab in dem Betriebszustand umlaufend bezüglich der Drehstabachse entweder zu 50%, weniger als 50%, oder mehr als 50% zu umgeben.
Die Halbschale umfasst einen einstückig ausgebildeten Halbschalenkörper, wobei einstückig in diesem Sinne als integral ausgebildet und/oder aus einem Material gefertigt und/oder in einem Herstellungsschritt gefertigt zu verstehen ist. Der Halbschalenkörper ist ferner insbesondere hohlzylinderartig ausgebildet und weist eine Innenfläche und eine Außenfläche auf. Die Körperachse kann hierbei insbesondere identisch zu einer Zentralachse des hohlzylinderartigen Halbschalenkörpers sein. Die Innenfläche ist hierbei eine der Körperachse zugewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers, welche die Körperachse zumindest teilweise umläuft. Die Außenfläche ist hierbei eine der Körperachse abgewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers, welche die Körperachse zumindest teilweise umläuft. Der Halbschalenkörper kann ferner eine Stirnseite und eine Rückseite aufweisen, wobei die Stirnseite und die Rückseite einander gegenüberliegend an dem Halbschalenkörper angeordnet sind, und wobei ein Normalvektor der Stirnseite und ein Normalvektor der Rückseite vorzugsweise parallel zueinander sind. Ferner können der Normalvektor der Stirnseite und/oder der Normalvektor der Rückseite parallel zu der Körperachse ausgebildet sein. Eine Länge des Halbschalenkörpers entspricht einer Distanz zwischen der Stirnseite und der Rückseite, gemessen parallel zu der Körperachse bzw. einer größten Distanz zwischen der Stirnseite und der Rückseite, gemessen parallel zu der Körperachse.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Versteifungseinrichtung mindestens ein internes Rippenelement, wobei das mindestens eine interne Rippenelement in dem Halbschalenkörpers angeordnet ist. Insbesondere kann das mindestens eine interne Rippenelement zwischen der Innenfläche des Halbschalenkörpers und der Außenfläche des Halbschalenkörpers angeordnet sein. Das mindestens eine interne Rippenelement erstreckt sich bzw. verläuft hierbei zumindest teilweise durch den Halbschalenkörper und ist hierdurch ausgelegt, den Widerstand des Halbschalenkörpers gegen elastische Verformungen durch eine Kraft und/oder ein Moment, insbesondere durch eine Kraft und/oder ein Moment, welche/welches durch einen Drehstab übermittelt bzw. bewirkt wird, zu erhöhen. Das interne Rippenelement kann ferner einen radialen Durchmesser aufweisen, wobei der radiale Durchmesser entlang einer radialen Richtung bezüglich der Körperachse gemessen ist. Der radiale Durchmesser des mindestens einen internen Rippenelements kann insbesondere konstant entlang einer Richtung parallel zur Körperachse sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen, oder variabel entlang einer Richtung parallel zur Körperachse sein, um eine lokal angepasste Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen.
Das interne Rippenelement kann ferner einen Rippen-Wanddurchmesser bzw. eine Rippen-Wanddicke aufweisen, wobei der Rippen-Wanddurchmesser senkrecht zu der radialen Richtung bezüglich der Körperachse und zur Körperachse gemessen ist und eine Dicke einer Rippen-Wand quantifiziert. Der Rippen-Wanddurchmesser des mindestens einen internen Rippenelements kann insbesondere konstant entlang einer Richtung parallel zur Körperachse sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen. Der Rippen-Wanddurchmesser kann insbesondere einen Wert von mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 1.5mm und/oder maximal 15mm, bevorzugt maximal 10mm aufweisen. Insbesondere kann durch eine solche Ausbildung von internen Rippenelementen eine Materialdicke des Halbschalenkörpers unterhalb eines Schwellenwerts gehalten werden. Durch Einhaltung der Materialdicke, welche dem Rippen-Wanddurchmesser entsprechen kann, unterhalb eines solchen Schwellenwerts können negative Effekte basierend auf einer langen Spritzzeit bei der Herstellung dicker Halbschalenkörper, wie zum Beispiel ein Verziehen bzw. Verformen des Halbschalenkörpers, reduziert bzw. vermieden werden.
Der radiale Durchmesser des mindestens einen internen Rippenelements kann insbesondere konstant entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen, oder variabel entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse sein, um eine lokal angepasste Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen. Die mindestens eine Versteifungseinrichtung kann ferner mindestens zwei interne Rippenelemente aufweisen, welche einander kreuzen.
Das mindestens eine interne Rippenelement kann insbesondere ausgelegt sein, den Widerstand des Halbschalenkörpers gegen elastische Verformungen durch eine Kraft und/oder ein Moment, insbesondere durch ein Kraft und/oder ein Moment, welche/welches durch einen Drehstab übermittelt bzw. bewirkt wird, zu erhöhen, und ein ungewünschtes Verziehen bzw. Verformen des Halbschalenkörpers während Temperaturschwankungen, insbesondere während der Herstellung des Halbschalenkörpers, beispielsweise einem Spritzen des Halbschalenkörpers, zu verhindern bzw. zu reduzieren.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine interne Rippenelement mindestens ein internes axiales Rippenelement, welches im Wesentlichen parallel zu der Körperachse ausgebildet ist. Das mindestens eine interne axiale Rippenelement kann sich hierbei zumindest teilweise parallel zu der Körperachse erstrecken, und kann hierdurch einer axialen Verformung des Halbschalenkörpers entgegenwirken bzw. diese reduzieren bzw. verhindern. Das mindestens eine interne axiale Rippenelement kann sich insbesondere über die gesamte Länge des Halbschalenkörpers erstrecken, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung des Halbschalenkörpers zu ermöglichen. Der radiale Durchmesser des mindestens einen internen axialen Rippenelements kann hierbei insbesondere den lokalen Steifigkeitsanforderungen angepasst werden.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine interne Rippenelement mindestens ein internes umlaufendes Rippenelement, welches ausgelegt ist, die Körperachse zumindest teilkreisartig zu umlaufen. Das mindestens eine interne umlaufende Rippenelement kann hierbei zumindest teilweise teilkreisartig die Körperachse umlaufen, und kann hierdurch einer radialen Verformung des Halbschalenkörpers entgegenwirken bzw. diese reduzieren bzw. verhindern. Das mindestens eine interne umlaufende Rippenelement kann sich insbesondere vollständig entlang einer umlaufenden Richtung bezüglich der Körperachse durch den Halbschalenkörper erstrecken, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung des Halbschalenkörpers zu ermöglichen. Der radiale Durchmesser des mindestens einen internen umlaufenden Rippenelements kann hierbei insbesondere den lokalen Steifigkeitsanforderungen angepasst werden.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine interne Rippenelement mindestens ein erstes internes spiralartiges Rippenelement, welches ausgelegt ist, die Körperachse zumindest teilweise spiralartig zu umlaufen, wobei das mindestens eine interne Rippenelement bevorzugt mindestens ein zweites internes spiralartiges Rippenelement umfasst, welches ausgelegt ist, die Körperachse zumindest teilweise spiralartig zu umlaufen und das mindestens eine erste interne spiralartige Rippenelement zu kreuzen. Hierdurch kann insbesondere einer axialen und einer radialen Verformung des Halbschalenkörpers entgegengewirkt bzw. diese reduziert bzw. verhindert werden. Der Halbschalenkörper ist jedoch nicht auf eine solche Ausbildung beschränkt, und das mindestens eine interne Rippenelement kann beispielsweise mindestens zwei interne spiralartige Rippenelemente aufweisen, welche ausgelegt sind, die Körperachse zumindest teilweise helixartig zu umlaufen ohne sich zu kreuzen.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine interne Rippenelement eine Vielzahl von internen Rippenelementen, welche entlang von Kanten einer Parkettierung einer internen Zwischenfläche, beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind. Die interne Zwischenfläche ist hierbei als imaginäre Fläche zu verstehen, welche parallel zu der Innenfläche und der Außenfläche ist bzw. welche einen konstanten Abstand zur Innenfläche und einen konstanten Abstand zur Außenfläche aufweist, und welche zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist. Der Begriff der Parkettierung ist hierbei im mathematischen Sinne zu verstehen, d.h. als eine lückenlose und überlappungsfreie Überdeckung der internen Zwischenfläche durch Teilflächen bzw. Kacheln, insbesondere gleichförmiger Teilflächen bzw. Kacheln. Die interne Zwischenfläche kann hierzu mathematisch als euklidische Ebene dargestellt werden, beispielsweise durch Ausrollen der internen Zwischenfläche um die Körperachse. Mathematisch kann dies beispielsweise in einem X-Y-Koordinatensystem dargestellt werden, wobei die X-Koordinate einer Distanz parallel zur Körperachse entlang der internen Zwischenfläche entspricht und die Y-Koordinate einer Distanz in umlaufender Richtung bezüglich der Körperachse entlang der internen Zwischenfläche entspricht. Andere mögliche Abbildungen der internen Zwischenfläche auf eine euklidische Ebene sind jedoch ebenfalls möglich, und beispielsweise auf Basis einer Kartenprojektion aus der Kartographie bekannt. Die Parkettierung kann hierbei eine periodische Parkettierung, beispielsweise ein Wabenmuster auf Basis eines Sechseckgitters, oder eine aperiodische Parkettierung, beispielsweise eine Penrose-Parkettierung, sein.
Vorzugsweise kann das mindestens eine interne Rippenelement integral bzw. einstückig mit dem Halbschalenkörper ausgebildet sein. Hierdurch kann beispielsweise ein einfacher 1-Schritt Herstellungsprozess des Halbschalenkörpers ermöglicht werden. Insbesondere kann mindestens ein äußeres Rippenelement der mindestens einen äußeren Rippenelemente integral bzw. einstückig mit dem Halbschalenkörper ausgebildet sein. Vorzugsweise kann mindestens ein internes Rippenelement von dem Halbschalenkörper umschlossen ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist das mindestens. eine interne Rippenelement ein zumindest teilkreisartiges und/oder ein zumindest teilweise rechteckiges bzw. rechteckartiges und/oder ein zumindest teilweise dreieckiges bzw. dreiecksartiges und/oder ein zumindest teilweise trapezartiges Querschnittsprofil auf. Das Querschnittsprofil eines internen Rippenelements an einer Position bzw. an einem Punkt ergibt sich hierbei aus der Form des Querschnitts des internen Rippenelements in einer Querschnittsebene. Die Querschnittsebene ist hierbei jene Ebene, welche eine Lotgerade durch den jeweiligen Punkt auf die Körperachse umfasst und in welcher ein Durchmesser des internen Rippenelements senkrecht zur Lotgeraden minimal ist. Insbesondere kann ein internes Rippenelement unterschiedliche Querschnittsprofile an unterschiedlichen Punkten entlang dem äußeren Rippenelement aufweisen.
Vorzugsweise ist mindestens ein internes Rippenelement als mindestens eine Zone bzw. als mindestens ein Volumen des Halbschalenkörpers ausgebildet, wobei die mindestens eine Zone bzw. das mindestens eine Volumen eine höhere Dichte bzw. Steifigkeit als eine Durchschnittsdichte bzw. Durchschnittssteifigkeit des Halbschalenkörpers aufweist. Hierdurch kann der Widerstand des Halbschalenkörpers gegen elastische Verformungen durch eine Kraft und/oder ein Moment erhöht werden, ohne zusätzliche oder externe Elemente zu verwenden. Dies kann insbesondere während der Herstellung des Halbschalenkörpers, beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren erreicht werden. Hierbei können beispielsweise stehende akustische Wellen in flüssigem Material des Halbschalenkörpers erzeugt werden, welche ein Muster aus Dichteschwankungen erzeugen. Hierdurch kann eine gezielte Dichteanpassung innerhalb des Halbschalenkörpers erreicht werden.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Versteifungseinrichtung mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung in dem Halbschalenkörper, wobei die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung bevorzugt im Wesentlichen parallel zu der Körperachse ausgebildet ist, und, optional, wobei die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung als Durchgangsloch durch den Halbschalenkörper ausgebildet ist. Die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung kann sich hierbei von der Stirnseite des Halbschalenkörpers bis zur Rückseite des Halbschalenkörpers erstrecken bzw. verlaufen. Insbesondere kann die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung zwischen der Innenfläche des Halbschalenkörpers und der Außenfläche des Halbschalenkörpers und/oder entlang der Außenfläche und/oder entlang der Innenfläche angeordnet sein. Die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung kann ferner einen radialen Durchmesser aufweisen, wobei der radiale Durchmesser entlang einer radialen Richtung bezüglich der Körperachse gemessen ist. Der radiale Durchmesser der mindestens einen Aussparung bzw. Bohrung kann insbesondere konstant entlang einer Richtung parallel zur Körperachse sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen, oder variabel entlang einer Richtung parallel zur Körperachse sein, um eine lokal angepasste Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen. Der radiale Durchmesser der mindestens einen Aussparung bzw. Bohrung kann insbesondere konstant entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen, oder variabel entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse sein, um eine lokal angepasste Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen. Die mindestens eine Versteifungseinrichtung kann ferner mindestens zwei Aussparungen bzw. Bohrungen aufweisen, welche einander kreuzen.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung mindestens eine axiale Aussparung bzw. Bohrung, welche im Wesentlichen parallel zu der Körperachse ausgebildet ist. Die mindestens eine axiale Aussparung bzw. Bohrung kann sich hierbei zumindest teilweise parallel zu der Körperachse erstrecken, und kann hierdurch einer axiale Verformung des Halbschalenkörpers entgegenwirken bzw. diese reduzieren bzw. verhindern. Die mindestens eine axiale Aussparung bzw. Bohrung kann sich insbesondere über die gesamte Länge des Halbschalenkörpers erstrecken, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung des Halbschalenkörpers zu ermöglichen. Der radiale Durchmesser der mindestens einen axialen Aussparung bzw. Bohrung kann hierbei insbesondere den lokalen Steifigkeitsanforderungen angepasst werden.
Die mindestens eine axiale Aussparung bzw. Bohrung kann insbesondere eine Vielzahl von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen aufweisen. Die Vielzahl von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen kann hierbei in mindestens eine erste Gruppe von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen, welche jeweils einen ersten Minimalabstand zur Körperachse aufweisen, und in mindestens eine zweite Gruppe von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen, welche jeweils einen zweiten Minimalabstand zur Körperachse aufweisen, unterteilt sein. Jede axiale Aussparung bzw. Bohrung der ersten Gruppe kann insbesondere benachbart zu mindestens einer axialen Aussparung bzw. Bohrung der zweiten Gruppe angeordnet sein, wobei zwei axiale Aussparungen bzw. Bohrungen als benachbart verstanden werden, wenn diese durch ein Material des Halbschalenkörpers voneinander getrennt sind und keine andere axiale Aussparung bzw. Bohrung zwischen den zwei axialen Aussparungen bzw. Bohrungen angeordnet ist. Jede axiale Aussparung bzw. Bohrung der zweiten Gruppe kann insbesondere benachbart zu mindestens einer axialen Aussparung bzw. Bohrung der ersten Gruppe angeordnet sein. Insbesondere können die Aussparungen bzw. Bohrungen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe jeweils abwechselnd in umlaufender Richtung bezüglich der Körperachse angeordnet sein.
Insbesondere kann die Vielzahl von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen entlang der Halbschalenkörpers in einer Ebene, welche senkrecht zur Körperachse ist, eine Wabenstruktur bilden bzw. in einer wabenartigen Anordnung ausgebildet sein.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung mindestens eine umlaufende Aussparung bzw. Bohrung, welche ausgelegt ist, die Körperachse zumindest teilkreisartig zu umlaufen. Die mindestens eine umlaufende Aussparung bzw. Bohrung kann hierbei zumindest teilweise teilkreisartig die Körperachse umlaufen, und kann hierdurch einer radialen Verformung des Halbschalenkörpers entgegenwirken bzw. diese reduzieren bzw. verhindern. Die mindestens eine umlaufende Aussparung bzw. Bohrung kann sich insbesondere vollständig entlang einer umlaufenden Richtung bezüglich der Körperachse durch den Halbschalenkörper erstrecken, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung des Halbschalenkörpers zu ermöglichen. Der radiale Durchmesser der mindestens einen umlaufenden Aussparung bzw. Bohrung kann hierbei insbesondere den lokalen Steifigkeitsanforderungen angepasst werden.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung eine Vielzahl von Aussparungen bzw. Bohrungen, welche entlang von Kanten einer Parkettierung einer internen Zwischenfläche, beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind. Die interne Zwischenfläche ist hierbei als imaginäre Fläche zu verstehen, welche parallel zu der Innenfläche und der Außenfläche ist bzw. welche einen konstanten Abstand zur Innenfläche und einen konstanten Abstand zur Außenfläche aufweist, und welche zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist. Der Begriff der Parkettierung ist hierbei im mathematischen Sinne zu verstehen, d.h. als eine lückenlose und überlappungsfreie Überdeckung der internen Zwischenfläche durch Teilflächen bzw. Kacheln, insbesondere gleichförmiger Teilflächen bzw. Kacheln. Die interne Zwischenfläche kann hierzu mathematisch als euklidische Ebene dargestellt werden, beispielsweise durch Ausrollen der internen Zwischenfläche um die Körperachse. Mathematisch kann dies beispielsweise in einem X-Y-Koordinatensystem dargestellt werden, wobei die X-Koordinate einer Distanz parallel zur Körperachse entlang der internen Zwischenfläche entspricht und die Y-Koordinate einer Distanz in umlaufender Richtung bezüglich der Körperachse entlang der internen Zwischenfläche entspricht. Andere mögliche Abbildungen der internen Zwischenfläche auf eine euklidische Ebene sind jedoch ebenfalls möglich, und beispielsweise auf Basis einer Kartenprojektion aus der Kartografie bekannt. Die Parkettierung kann hierbei eine periodische Parkettierung, beispielsweise ein Wabenmuster auf Basis eines Sechseckgitters, oder eine aperiodische Parkettierung, beispielsweise eine Penrose-Parkettierung, sein.
Vorzugsweise weist die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung ein zumindest teilkreisartiges und/oder ein zumindest teilweise rechteckiges bzw. rechteckartiges und/oder ein zumindest teilweise dreieckiges bzw. dreiecksartiges und/oder ein zumindest teilweise trapezartiges und/oder ein zumindest teilweise wabenartiges bzw. sechseckiges Querschnittsprofil auf. Das Querschnittsprofil ist jedoch nicht auf die genannten möglichen Formen beschränkt, sondern kann gemäß einer Vielzahl von Formen ausgebildet sein, z.B. zumindest teilweise elliptisch, zumindest teilweise ovalartig, zumindest teilweise viereckig und/oder mehreckig. Das Querschnittsprofil einer Aussparung bzw. Bohrung an einer Position bzw. an einem Punkt ergibt sich hierbei aus der Form des Querschnitts der Aussparung bzw. Bohrung in einer Querschnittsebene. Die Querschnittsebene ist hierbei jene Ebene, welche eine Lotgerade durch den jeweiligen Punkt auf die Körperachse umfasst und in welcher ein Durchmesser der Aussparung bzw. Bohrung senkrecht zur Lotgeraden minimal ist. Insbesondere kann eine Aussparung bzw. Bohrung unterschiedliche Querschnittsprofile an unterschiedlichen Punkten entlang der Aussparung bzw. Bohrung aufweisen. Insbesondere ist bei der Entformung des Halbschalenkörpers aus einem Herstellungswerkzeug eine Änderung der Querschnittsprofile notwendig, z.B. im Sinne von Entformschrägen bzw. Formschrägen.
Vorzugsweise ist mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung nicht vollständig von dem Halbschalenkörper umschlossen bzw. nach außen geöffnet. Hierdurch kann insbesondere eine weitere Verwendung, beispielsweise wie im Rahmen einer Ummantellung des Halbschalenkörpers wie unten ferner beschrieben, vereinfacht werden.
Vorzugsweise können die Stirnseite und/oder die Rückseite des Halbschalenkörpers jeweils mindestens eine Oberflächenstruktur aufweisen. Insbesondere kann sich die Oberflächenstruktur zumindest teilweise über die Stirnseite und/oder über die Rückseite erstrecken bzw. kann die Oberflächenstruktur eine Strukturfläche aufweisen, welche zumindest teilweise einer Fläche der Stirnseite und/oder einer Fläche der Rückseite entspricht. Insbesondere kann die Stirnseite eine erste Oberflächenstruktur aufweisen und die Rückseite eine zweite Oberflächenstruktur aufweisen, wobei die erste Oberflächenstruktur und die zweite Oberflächenstruktur relativ zueinander eine Spiegelsymmetrie aufweisen. Die erste Oberflächenstruktur und die zweite Oberflächenstruktur sind jedoch nicht auf eine solche Ausbildung beschränkt. Vielmehr kann die erste Oberflächenstruktur geometrisch ähnlich oder unterschiedlich zu der zweiten Oberflächenstruktur sein.
Vorzugsweise umfasst die Oberflächenstruktur bzw. die erste Oberflächenstruktur und/oder die zweite Oberflächenstruktur eine Vielzahl von Strukturaussparungen und/oder Strukturvorsprüngen, welche entlang von Kanten einer Parkettierung der jeweiligen Strukturfläche, beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind. Der Begriff der Parkettierung ist hierbei im mathematischen Sinne zu verstehen, d.h. als eine lückenlose und überlappungsfreie Überdeckung der jeweiligen Strukturfläche durch Teilflächen bzw. Kacheln, insbesondere gleichförmiger Teilflächen bzw. Kacheln. Die jeweilige Strukturfläche kann hierzu mathematisch als euklidische Ebene dargestellt werden. Mathematisch kann dies beispielsweise in einem X-Y-Koordinatensystem dargestellt werden, wobei die X-Achse und die Y-Achse jeweils senkrecht zu der Körperachse ausgerichtet sind. Die Parkettierung kann hierbei eine periodische Parkettierung, beispielsweise ein Wabenmuster auf Basis eines Sechseckgitters, oder eine aperiodische Parkettierung, beispielsweise eine Penrose-Parkettierung, sein.
Vorzugsweise ist der Halbschalenkörper aus einem Metall und/oder einem Kunststoff und/oder einem Kompositmaterial ausgebildet. Insbesondere weist der Halbschalenkörper eine Körperdicke entlang einer radialen Richtung bezüglich der Körperachse auf. Die Körperdicke kann insbesondere einen Wer von mindestens 4mm, bevorzugt mindestens 6mm und/oder maximal 30mm, bevorzugt maximal 20mm aufweisen. Um Verzüge bzw. Verzerrungen während einer Herstellung des Halbschalenkörpers, insbesondere während eines Spritzen des Halbschalenkörpers, zu verhindern bzw. zu reduzieren, ist eine gleichmäßige Ausbildung der Körperdicke und/oder der Rippen-Wanddicken bevorzugt.
Vorzugsweise umfasst die Halbschale eine Manteleinrichtung, welche den Halbschalenkörper und die mindestens eine Versteifungseinrichtung zumindest teilweise umschließt, und, optional, wobei die Manteleinrichtung aus einem Elastomer ausgebildet ist. Insbesondere ist Halbschale vorzugsweise umlaufend gummiert. Vorzugsweise umschließt die Manteleinrichtung die Halbschale insbesondere vollständig. Sollte der Halbschalenkörper mindestens eine Bohrung bzw. Aussparung aufweisen, kann die Manteleinrichtung ferner die mindestens eine Bohrung bzw. Aussparung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, ausfüllen.
Vorzugsweise umfasst die Halbschale ferner eine Befestigungseinrichtung, welche ausgelegt ist, die Halbschale an einer korrespondierenden Halbschale zu befestigen, und, optional, wobei die Befestigungseinrichtung mindestens ein Rastelement und/oder mindestens ein Schraubelement und/oder mindestens ein Presselement aufweist. Insbesondere kann die Befestigungeinrichtung ausgelegt sein, die Halbschale an einer korrespondierenden Halbschale in dem Betriebszustand zu befestigen, so dass die Halbschale und die korrespondierende Halbschale relativ zum Drehstab fixiert sind. Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere ausgelegt sein, die Halbschale an einer korrespondierenden Halbschale während der Montage des Drehstablagers zu befestigen.
Die Halbschale kann insbesondere formstabil gegenüber Temperaturschwankungen ausgebildet sein. Formstabil ist hierbei so zu verstehen, dass die Halbschale ihre Form auch während betriebsbedingter Temperaturschwankungen im Wesentlichen nicht verändert.
Ein Aspekt betrifft ein Drehstablager, umfassend mindestens eine erste Halbschale und mindestens eine zweite Halbschale, wobei mindestens eine der mindestens einen ersten Halbschale mindestens einer der mindestens einen zweiten Halbschale gegenüberliegend bezüglich einer Drehstabachse angeordnet ist. Die Drehstabachse ist hierbei als eine fiktive Achse zu verstehen, welche in dem Betriebszustand des Drehstablagers der Längsachse eines Drehstabs entspricht, welcher durch das Drehstablager gelagert ist. Insbesondere kann die mindestens eine erste Halbschale eine beliebige Kombination der in der Beschreibung offenbarten Merkmale aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Halbschale eine beliebige Kombination der in der Beschreibung offenbarten Merkmale aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine erste Halbschale und die mindestens eine zweite Halbschale identisch ausgebildet sein. Insbesondere kann mindestens eine erste Halbschale den Drehstab umlaufend bezüglich der Drehstabachse zu mehr als 180° umgeben.
Vorzugsweise umfasst das Drehstablager mindestens eine Rahmenvorrichtung, welche ausgelegt ist: mindestens eine der mindestens einen ersten Halbschale und mindestens eine der mindestens einen zweiten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren; und/oder mindestens zwei der mindestens einen ersten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren; und/oder mindestens zwei der mindestens einen zweiten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren. Die Rahmenvorrichtung kann hierbei die mindestens eine erste Halbschale und die mindestens eine zweite Halbschale umlaufend bezüglich der Drehstabachse umgeben. Insbesondere kann die Rahmenvorrichtung ausgelegt sein, die Steifigkeit des Drehstablagers zu erhöhen und/oder das Drehstablager vor äußeren Umwelteinflüssen, beispielsweise Partikel, Staub, Feuchtigkeit, und Beschädigungen zu schützen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs, umfassend ein Bereitstellen eines Drehstabs, ein Bereitstellen mindestens einer ersten Halbschale, ein Bereitstellen mindestens einer zweiten Halbschale, ein Anordnen von einer der mindestens einen ersten Halbschale an dem Drehstab und Anordnen von einer der mindestens einen zweiten Halbschale gegenüberliegend bezüglich einer Drehstabachse zu der einen der mindestens einen ersten Halbschale. Insbesondere kann die mindestens eine erste Halbschale eine beliebige Kombination der in der Beschreibung offenbarten Merkmale aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Halbschale eine beliebige Kombination der in der Beschreibung offenbarten Merkmale aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine erste Halbschale und die mindestens eine zweite Halbschale identisch ausgebildet sein. Insbesondere kann mindestens eine erste Halbschale den Drehstab umlaufend bezüglich der Drehstabachse zu mehr als 180° umgeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von exemplarischen, durch Figuren illustrierten Ausführungsformen weiter erklärt. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind insbesondere nicht für die Erfindung als beschränkend zu verstehen. Es zeigen:

1: eine perspektivische Ansicht eines Halbschalenkörpers;
2: eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren Halbschalenkörpers;
3: eine Explosionsahsicht eines Drehstablagers;
4: eine perspektivische Ansicht eines Drehstablagers;
5: eine Frontalansicht des Drehstablagers, z.B. gemäß 4;
6: eine Seitenansicht des Drehstablagers, z.B. gemäß 4;
7: eine Querschnittsansicht des Drehstablagers gemäß 6;
8: eine Querschnittsansicht des Drehstablagers gemäß 7.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Halbschalenkörpers 1. Der Halbschalenkörper 1 ist hierbei insbesondere einstückig ausgebildet. Ferner ist der Halbschalenkörper 1 hohlzylinderartig ausgebildet, wobei der Halbschalenkörper 1 im Wesentlichen einem Hohlzylinder entspricht, welcher entlang seiner Achse halbiert ist. Der Halbschalenkörper 1 ist jedoch nicht auf eine Ausbildung gemäß einer solchen Halbierung beschränkt, sondern kann einer beliebigen Teilung des Hohlzylinders entlang dessen Achse entsprechen. Ferner kann der Halbschalenkörper 1 auch gemäß anderer Geometrien ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend einem Quader mit einer zylinderartigen Aussparung zur teilweisen Aufnahme des Drehstabs. Die Achse entspricht hierbei insbesondere der Körperachse A des Halbschalenkörpers 1.
Der Halbschalenkörper 1 weist eine Innenfläche 3 und eine Außenfläche 2 auf. Die Innenfläche 3 ist hierbei eine, insbesondere zylinderartige, der Körperachse A zugewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers 1, welche die Körperachse A zumindest teilweise umläuft. Die Außenfläche 2 ist hierbei eine, insbesondere zylinderartige, der Körperachse A abgewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers 1, welche die Körperachse A zumindest teilweise umläuft. Der Halbschalenkörper 1 weist ferner eine Stirnseite 5 und eine Rückseite (aus illustrativen Gründen nicht gezeigt) auf, wobei die Stirnseite 5 und die Rückseite einander gegenüberliegend an dem Halbschalenkörper 1 angeordnet sind. Die Stirnseite 5 und die Rückseite sind insbesondere parallel zueinander und ein Normalvektor der Stirnseite 5 ist insbesondere parallel zu der Körperachse A ausgebildet.
Der Halbschalenkörper 1 umfasst neun Aussparungen bzw. Bohrungen 4 in dem Halbschalenkörper 1, wobei die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 bevorzugt im Wesentlichen parallel zu der Körperachse A ausgebildet sind. Die neun Aussparungen bzw. Bohrungen 4 sind hierbei als Durchgangsloch durch den Halbschalenkörper 1 ausgebildet, wobei der Halbschalenkörper 1 jedoch nicht auf eine solche Ausbildung beschränkt ist. Insbesondere können ein oder mehr Aussparungen bzw. Bohrungen 4 sich nicht vollständig durch den Halbschalenkörper 1 erstrecken, wobei insbesondere entlang der einen oder mehr der Aussparungen bzw. Bohrungen 4 eine oder mehr Trennwände senkrecht zu der Körperachse aufweisen, welche die eine oder mehr Aussparungen bzw. Bohrungen 4 voneinander trennen bzw. nach außen verschließen. Die neun Aussparungen bzw. Bohrungen 4 erstrecken sich bzw. verlaufen hierbei insbesondere von der Stirnseite 5 des Halbschalenkörpers 1 bis zur Rückseite (nicht gezeigt) des Halbschalenkörpers 1. Insbesondere sind die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 zwischen der Innenfläche 3 des Halbschalenkörpers 1 und der Außenfläche 2 des Halbschalenkörpers 1 angeordnet. Die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 weisen insbesondere einen gleichen radialen Durchmesser auf, wobei der radiale Durchmesser entlang einer radialen Richtung bezüglich der Körperachse A gemessen ist. Die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 weisen insbesondere einen gleichen radialen Durchmesser auf, wobei der radiale Durchmesser entlang der Stirnseite 5 des Halbschalenkörpers 1 gemessen ist. Hierdurch kann insbesondere eine gleichmäßige Verteilung eines Materials, beispielsweise eines Elastomers, während eines Ummantellungsprozesses, beispielsweise eines Umspritzens, des Halbschalenkörpers 1 gewährleistet werden. Der radiale Durchmesser der Aussparungen bzw. Bohrungen 4 kann hierbei gemäß den jeweils erforderlichen Steifigkeitswerten und/oder gemäß den physikalischen Eigenschaften des Materials, welches zur Ummantellung verwendet wird, festgelegt werden. Der radiale Durchmesser kann hierbei beispielsweise eine Größe von mindestens 3mm, bevorzugt mindestens 5mm, am meisten bevorzugt mindestens 6mm und maximal 25mm, bevorzugt maximal 15mm, am meisten bevorzugt maximal 8mm aufweisen.
Der Halbschalenkörper 1 kann insbesondere ferner weitere Aussparungen bzw. Bohrungen 4 gemäß der hierin beschriebenen Aussparungen bzw. Bohrungen 4 aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere Aussparungen bzw. Bohrungen 4, welche die Körperachse A teilkreisartig umlaufen.
Der Halbschalenkörper 1 weist ferner mindestens ein, insbesondere acht interne Rippenelemente 7 auf, wobei die internen Rippenelemente 7 in dem Halbschalenkörper 1 angeordnet sind. Hierbei kann ein Halbschalenkörper 1 jedoch auch mehr als acht und weniger als acht interne Rippenelemente 7 aufweisen. Die internen Rippenelemente 7 erstrecken sich bzw. verlaufen hierbei zumindest teilweise durch den Halbschalenkörper 1 und sind hierdurch ausgelegt, den Widerstand des Halbschalenkörpers 1 gegen elastische Verformungen durch eine Kraft und/oder ein Moment, insbesondere durch eine Kraft und/oder ein Moment, welche/welches durch einen Drehstab übermittelt bzw. bewirkt wird, zu erhöhen. Der radiale Durchmesser eines internen Rippenelements 7 kann insbesondere konstant entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse A sein, um eine gleichmäßige Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen, oder variabel entlang einer Richtung umlaufend zur Körperachse A sein, um eine lokal angepasste Steifigkeitsanpassung zu ermöglichen. Jedes der internen Rippenelemente 7 weist ferner eine Minimaldicke auf, wobei die Minimaldicke des jeweiligen internen Rippenelements 7 in einer umlaufenden Richtung bezüglich der Körperachse A gemessen wird.
Die internen Rippenelemente 7 sind insbesondere als interne axiale Rippenelemente ausgebildet, welche im Wesentlichen parallel zu der Körperachse A ausgebildet sind. Die internen axialen Rippenelement können sich hierbei parallel zu der Körperachse A erstrecken. Vorzugsweise sind die internen Rippenelement 7 integral bzw. einstückig mit dem Halbschalenkörper 1 ausgebildet.
Der Halbschalenkörper 1 kann insbesondere ferner weitere interne Rippenelemente 7 gemäß der hierin beschriebenen internen Rippenelemente 7 aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere interne Rippenelemente 7, welche die Körperachse A teilkreisartig umlaufen.
Die internen Rippenelemente 7 und die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 bilden hierbei eine Versteifungseinrichtung 8 der Halbschale. Die Versteifungseinrichtung 8 ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt, und kann vielmehr eine beliebige Kombination der hierin beschriebenen Merkmale der Versteifungseinrichtungen aufweisen.
Der Halbschalenkörper 1 weist ferner mindestens eine umlaufende Nut 6 auf, welche die Körperachse A zumindest teilweise, insbesondere teilkreisartig umläuft. Eine umlaufende Nut 6 ist hierbei an der Stirnseite 5 des Halbschalenkörpers 1 angeordnet, wobei eine weitere umlaufende Nut 6 an der Rückseite des Halbschalenkörpers 1 angeordnet sein kann. Hierbei können jeweils mindestens eine umlaufende Nut 6 an der Stirnseite 5 des Halbschalenkörpers 1 und mindestens eine umlaufende Nut 6 an der Rückseite des Halbschalenkörpers 1 angeordnet sein. Mindestens eine umlaufende Nut 6 der Stirnseite 5 und mindestens eine umlaufende Nut 6 der Rückseite können hierbei bevorzugt zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet sein, d.h. es existiert eine imaginäre Spiegelebene an welcher die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Stirnseite 5 durch eine Flächenspiegelung an der Spiegelebene auf die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Rückseite abgebildet werden kann. Alternativ können die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Stirnseite 5 und die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Rückseite nicht zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet sein. Die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Stirnseite 5 und/oder die mindestens eine umlaufende Nut 6 der Rückseite sind insbesondere ausgebildet, mindestens zwei, bevorzugt alle der Aussparungen bzw. Bohrungen 4 miteinander zu verbinden.
Die mindestens eine umlaufende Nut 6 ist hierbei insbesondere ausgebildet, um eine Fixierung des Halbschalenkörpers 1 in einem Herstellungswerkzeug zur Herstellung der Halbschale zu ermöglichen. Ferner ist die mindestens eine umlaufende Nut 6 insbesondere ausgebildet, um einen Ausgleichskanal für einen Elastomer der Manteleinrichtung 11 während eines Herstellungsprozesses der Manteleinrichtung 11 bereitzustellen. Die mindestens eine umlaufende Nut 6 weist ein im Wesentlichen viereckiges Querschnittsprofil auf, wobei die mindestens eine umlaufende Nut 6 jedoch ein beliebiges aufweisen kann.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren Halbschalenkörpers 1A. Der Halbschalenkörper 1A ist hierbei insbesondere einstückig ausgebildet. Ferner ist der Halbschalenkörper 1A hohlzylinderartig ausgebildet, wobei der Halbschalenkörper 1A im Wesentlichen einem Hohlzylinder entspricht, welcher entlang seiner Achse halbiert ist. Der Halbschalenkörper 1A ist jedoch nicht auf eine Ausbildung gemäß einer solchen Halbierung beschränkt, sondern kann einer beliebigen Teilung des Hohlzylinders entlang dessen Achse entsprechen. Ferner kann der Halbschalenkörper 1A auch gemäß anderer Geometrien ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend einem Quader mit einer zylinderartigen Aussparung zur teilweisen Aufnahme des Drehstabs. Die Achse entspricht hierbei insbesondere der Körperachse A des Halbschalenkörpers 1A.
Der Halbschalenkörper 1A weist eine Innenfläche 3A und eine Außenfläche 2A auf. Die Innenfläche 3A ist hierbei eine, insbesondere zylinderartige, der Körperachse A zugewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers 1A, welche die Körperachse A zumindest teilweise umläuft. Die Außenfläche 2A ist hierbei eine, insbesondere zylinderartige, der Körperachse A abgewandte Oberfläche des Halbschalenkörpers 1A, welche die Körperachse A zumindest teilweise umläuft. Der Halbschalenkörper 1A weist ferner eine Stirnseite 5A und eine Rückseite (aus illustrativen Gründen nicht gezeigt) auf, wobei die Stirnseite 5A und die Rückseite einander gegenüberliegend an dem Halbschalenkörper 1A angeordnet sind. Die Stirnseite 5A und die Rückseite sind insbesondere parallel zueinander und ein Normalvektor der Stirnseite 5A ist insbesondere parallel zu der Körperachse A ausgebildet.
Der Halbschalenkörper 1A weist hierbei eine Vielzahl von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen 4A, 4B auf. Die Vielzahl von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen 4A, 4B ist hierbei in eine erste Gruppe von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen 4A, welche jeweils einen ersten Minimalabstand zur Körperachse aufweisen, und in mindestens eine zweite Gruppe von axialen Aussparungen bzw. Bohrungen 4B, welche jeweils einen zweiten Minimalabstand zur Körperachse aufweisen, unterteilt.
Insbesondere ist der erste Minimalabstand größer als der zweite Minimalabstand. Insbesondere sind die Aussparungen bzw. Bohrungen 4A, 4B der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe jeweils abwechselnd in umlaufender Richtung bezüglich der Körperachse angeordnet. Insbesondere sind die Aussparungen 4A, 4B durch jeweils ein internes Rippenelement 7A voneinander beabstandet bzw. getrennt. Die Aussparungen bzw. Bohrungen 4A, 4B und die internen Rippenelemente 7A bilden hierbei die Versteifungseinrichtung 8A.
3 zeigt eine Explosionsansicht eines Drehstablagers 10. Das Drehstablager 10 ist hierbei insbesondere aus zwei Halbschalen gebildet, wobei jede Halbschale insbesondere jeweils eine Manteleinrichtung 11 und einen Halbschalenkörper 1 umfasst. Der Halbschalenkörper 1 entspricht hierbei exemplarisch dem Halbschalenkörper 1 aus 1, kann jedoch einem Halbschalenkörper mit einer beliebigen Kombination der hierin beschriebenen Merkmale entsprechen.
Die jeweilige Manteleinrichtung 11 umgibt hierbei insbesondere den jeweiligen Halbschalenkörper 1 vollständig, wobei die Manteleinrichtung 11 und der jeweilige Halbschalenkörper 1 festhaftend verbunden sind. Die beiden Manteleinrichtungen 11 und die hiervon jeweils umgebenen Halbschalenkörper 1 sind insbesondere derart in dem Drehstablager 10 ausgerichtet, so dass eine Drehstabaufnahme 12 (siehe 4 und folgende) zur Aufnahme bzw. Lagerung eines Drehstabs entlang einer Lagerachse des Drehstablagers 10 gebildet ist. Die Lagerachse des Drehstablagers 10 entspricht insbesondere einer Achse eines Drehstabs, welcher durch das Drehstablager 10 gelagert ist. Insbesondere kann ein Haftvermittler zwischen dem jeweiligen Halbschalenkörper 1 und der jeweiligen Manteleinrichtung 11 verwendet werden bzw. angeordnet sein.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Drehstablagers 10. Das Drehstablager kann hierbei insbesondere gemäß dem Drehstablager 10 aus 3 ausgebildet sein, ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das Drehstablager 10 umfasst hierbei insbesondere zwei Halbschalen, wobei jede Halbschale eine Manteleinrichtung 11 aufweist. Jede der Manteleinrichtungen 11 kann mindestens einen Halbschalenkörper, welcher eine beliebige Kombination der hierin beschriebenen Merkmale aufweisen kann, umschließen. Vorzugsweise sind die Manteleinrichtungen 11 identisch ausgebildet. Die beiden Halbschalen bzw. die Manteleinrichtungen 11 der beiden Halbschalen bilden insbesondere eine zylinderartige Drehstabaufnahme 12 zur Aufnahme bzw. Lagerung eines Drehstabs entlang einer Lagerachse des Drehstablagers 10.
Die Manteleinrichtungen 11 weisen insbesondere jeweils mindestens einen teilringartigen Abschnitt 13 auf, welcher an die Drehstabaufnahme 12 angrenzt. Der teilringartige Abschnitt 13 weist hierbei insbesondere eine Oberfläche auf, wobei ein Normalvektor der Oberfläche des teilringartigen Abschnitts 13 einen spitzen Winkel mit der Lagerachse bildet. Die Oberfläche des teilringartigen Abschnitts kann insbesondere durch Anpassung des besagten spitzen Winkels ausgebildet werden, um einen Kontaktbereich zwischen der jeweiligen Manteleinrichtung 11 und einem durch das Drehstablager 10 gelagerten Drehstab einzustellen.
Die Manteleinrichtungen 11 bzw. das Drehstablager 10 weisen ferner insbesondere eine bezüglich der Lagerachse umlaufende Lagernut 14 auf, welche in radialer Richtung nach außen bezüglich der Lagerachse an den Manteleinrichtungen 11 ausgebildet und geöffnet ist. Durch die Lagernut 14 kann eine effiziente und sichere Montage des Drehstablagers 10 gewährleistet werden.
Das Drehstablager 10 weist ferner mindestens zwei Spalte 15 auf, welche zwischen den Manteleinrichtungen 11 angeordnet sind. Die Spalte 15 sind insbesondere ausgebildet, so dass durch eine Kompression des Drehstablagers 10 entlang mindestens einer Richtung, welche senkrecht zur Lagerachse ist, die Spalte 15 geschlossen werden, um die jeweils angrenzenden bzw. benachbarten Manteleinrichtungen 11 in Kontakt zu bringen. Die Spalte 15 können insbesondere verjüngend entlang einer radialen Richtung nach innen bezüglich der Lagerachse ausgebildet sein.
5 zeigt eine Frontalansicht des Drehstablagers 10, wobei das Drehstablager 10 insbesondere gemäß 4 ausgebildet sein kann. Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere zwei Spalte 15 auf, wobei die Spalte 15 entlang einer Spaltebene, welche auch die Lagerachse des Drehstablagers 10 umfasst, ausgebildet sind.
Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere eine Breite D1 auf, welche in der Spaltebene und senkrecht zur Lagerachse gemessen wird. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise eine Breite D1 von minimal 40mm, bevorzugt minimal 50mm, am meisten bevorzugt minimal 60mm und maximal 250mm, bevorzugt maximal 100mm, am meisten bevorzugt maximal 75mm aufweisen.
Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere eine Höhe D2 auf, welche parallel zu einem Normalvektor der Spaltebene und senkrecht zur Lagerachse gemessen wird. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise eine Höhe D2 von minimal 45mm, bevorzugt minimal 55mm, am meisten bevorzugt minimal 65mm und maximal 250mm, bevorzugt maximal 100mm, am meisten bevorzugt maximal 80mm aufweisen. Breite D1 und Höhe D2 müssen hierbei nicht identisch sein. Bevorzugt ist die Höhe D2 insbesondere größer als die Breite D1.
Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere einen Aufnahmedurchmesser D3 auf, welcher einer Distanz zwischen den Halbschalen bzw. Manteleinrichtungen 11 entspricht, die senkrecht zur Lagerachse gemessen wird. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise einen Aufnahmedurchmesser D3 von minimal 10mm, bevorzugt minimal 20mm, am meisten bevorzugt minimal 30mm und maximal 100mm, bevorzugt maximal 80mm, am meisten bevorzugt maximal 60mm aufweisen.
6 zeigt eine Seitenansicht des Drehstablagers 10, wobei das Drehstablager 10 insbesondere gemäß 4 ausgebildet sein kann.
Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere eine Länge L1 auf, welche einem maximalen Durchmesser des Drehstablagers 10, gemessen parallel zu der Lagerachse, entspricht. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise eine Länge L1 von minimal 20mm, bevorzugt minimal 30mm, am meisten bevorzugt minimal 35mm und maximal 150mm, bevorzugt maximal 100mm, am meisten bevorzugt maximal 60mm aufweisen.
Die Lagernut 14 weist insbesondere einen U-förmigen Querschnitt in einer ersten Querschnittsebene auf, welche die Lagerachse umfasst. Die Lagernut 14 kann jedoch ein beliebiges anderes Querschnittsprofil aufweisen, beispielsweise ein V-förmiges oder ein rechteckiges Querschnittsprofil.
7 zeigt eine Querschnittsansicht des Drehstablagers 10 entlang der Schnittgeraden X_A-X_A gemäß 6. Das Drehstablager 10 weist hierbei beispielsweise zwei Halbschalen auf, wobei die Halbschalen beispielsweise jeweils eine Manteleinrichtung 11 und einen Halbschalenkörper 1 aufweisen, wobei der Halbschalenkörper 1 gemäß 1 ausgebildet ist. Die Manteleinrichtung 11 umgibt hierbei jeweils einen Halbschalenkörper 1 vollständig, wobei ein Material der Manteleinrichtung 11 die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 zumindest teilweise ausfüllt.
8 zeigt eine Querschnittsansicht des Drehstablagers 10 entlang der Schnittgeraden X_B-X_B gemäß 7. Das Drehstablager 10 weist hierbei beispielsweise zwei Halbschalen auf, wobei die Halbschalen beispielsweise jeweils eine Manteleinrichtung 11 und einen Halbschalenkörper 1 aufweisen, wobei der Halbschalenkörper 1 gemäß 1 ausgebildet ist. Die Manteleinrichtung 11 umgibt hierbei jeweils einen Halbschalenkörper 1 vollständig, wobei ein Material der Manteleinrichtung 11 die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 vollständig ausfüllt.
Das Drehstablager 10 weist hierbei insbesondere einen Abstand D4 zwischen einer Zentralachse einer ersten Aussparung bzw. Bohrung 4 und einer Zentralachse einer zweiten, der ersten Aussparung bzw. Bohrung 4 bezüglich der Lagerachse gegenüberliegenden Aussparung bzw. Bohrung 4 auf; wobei der Abstand D4 senkrecht zu der Lagerachse des Drehstablagers 10 gemessen wird. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise einen Abstand D4 von minimal 24mm, bevorzugt minimal 34mm, am meisten bevorzugt minimal 44mm und maximal 80mm, bevorzugt maximal 60mm, am meisten bevorzugt maximal 50mm aufweisen. In einem Fall in dem in einem Drehstablager 10 die Aussparungen bzw. Bohrungen 4 nicht als jeweils bezüglich der Lagerachse gegenüberliegende Paare von Aussparungen bzw. Bohrungen 4 ausgebildet sind, weist das Drehstablager 10 einen radialen Abstand D5 (nicht gezeigt) zwischen einer Zentralachse einer Aussparung bzw. Bohrung 4 und der Lagerachse des Drehstablagers 10 auf, wobei der Abstand D5 senkrecht zu der Lagerachse des Drehstablagers 10 gemessen wird. Das Drehstablager 10 kann hierbei beispielsweise einen Abstand D4 von minimal 12mm, bevorzugt minimal 17mm, am meisten bevorzugt minimal 22mm und maximal 40mm, bevorzugt maximal 30mm, am meisten bevorzugt maximal 25mm aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf eine einzige, oben genannte Ausführungsform beschränkt. Vielmehr kann eine Halbschale, ein Drehstablager und ein Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs eine beliebige Kombination aus einer beliebigen Anzahl der oben und in den Figuren beschriebenen Merkmale aufweisen.
Bezugszeichenliste

1, 1A: Halbschalenkörper
2, 2A: Außenfläche
3, 3A: Innenfläche
4, 4A, 4B: Aussparung bzw. Bohrung
5, 5A: Stirnseite
6: umlaufende Nut
7, 7A: internes Rippenelement
8, 8A: Versteifungseinrichtung
10: Drehstablager
11: Manteleinrichtung
12: Drehstabaufnahme
13: teilringartiger Abschnitt
14: Lagernut
15: Spalt
A: Körperachse
D1: Breite
D2: Höhe
D3: Aufnahmedurchmesser
D4: Abstand
L1: Länge

Claims

Halbschale für Drehstablager (10), umfassend: einen Halbschalenkörper (1, 1A), welcher einstückig und entlang einer Körperachse (A) ausgebildet ist; mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A), welche ausgelegt ist, eine Steifigkeit des Halbschalenkörpers (1, 1A) zu erhöhen, und eine Manteleinrichtung (11), welche den Halbschalenkörper (1, 1A) und die mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A) vollständig umschließt, wobei die Manteleinrichtung (11) aus einem Elastomer ausgebildet ist.
Halbschale nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A) mindestens ein internes Rippenelement (7, 7A) umfasst, wobei das mindestens eine interne Rippenelement (7, 7A) in dem Halbschalenkörper (1, 1A) angeordnet ist.
Halbschale nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine interne Rippenelement (7, 7A) umfasst: mindestens ein internes axiales Rippenelement, welches im Wesentlichen parallel zu der Körperachse (A) ausgebildet ist; und/oder mindestens ein internes umlaufendes Rippenelement, welches ausgelegt ist, die Körperachse (A) zumindest teilkreisartig zu umlaufen; und/oder mindestens ein erstes internes spiralartiges Rippenelement, welches ausgelegt ist, die Körperachse (A) zumindest teilweise spiralartig zu umlaufen, wobei das mindestens eine interne Rippenelement bevorzugt mindestens ein zweites internes spiralartiges Rippenelement umfasst, welches ausgelegt ist, die Körperachse (A) zumindest teilweise spiralartig zu umlaufen und das mindestens eine erste interne spiralartige Rippenelement zu kreuzen; und/oder eine Vielzahl von internen Rippenelementen, welche entlang von Kanten einer mathematischen Parkettierung einer imaginären Zwischenfläche zwischen einer Innenfläche (3, 3A) und einer Außenfläche (2, 2A) des Halbschalenkörpers (1, 1A), beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind.
Halbschale nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei mindestens ein internes Rippenelement (7, 7A): von dem Halbschalenkörper (1, 1A) umschlossen und/oder mit dem Halbschalenkörper (1, 1A) einstückig bzw. integral ausgebildet ist; oder - in dem Halbschalenkörper (1, 1A) montierbar ist.
Halbschale nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das mindestens eine interne Rippenelement (7, 7A) ein zumindest teilkreisartiges und/oder ein zumindest teilweise rechteckiges und/oder ein zumindest teilweise dreieckiges und/oder ein zumindest teilweise trapezartiges Querschnittsprofil aufweist.
Halbschale nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei mindestens ein internes Rippenelement (7, 7A) als mindestens eine Zone bzw. als mindestens ein Volumen des Halbschalenkörpers (1, 1A) ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Zone bzw. das mindestens eine Volumen eine höhere Dichte bzw. Steifigkeit als eine Durchschnittsdichte bzw. Durchschnittssteifigkeit des Halbschalenkörpers (1, 1A) aufweist.
Halbschale nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mindestens eine Versteifungseinrichtung (8, 8A) mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung (4, 4A, 4B) in dem Halbschalenkörper (1, 1A) umfasst, wobei die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung (4, 4A, 4B) zwischen einer Innenfläche (3, 3A) des Halbschalenkörpers (1, 1A) und einer Außenfläche (2, 2A) des Halbschalenkörpers (1, 1A) und/oder entlang der Außenfläche (2, 2A) und/oder entlang der Innenfläche (3, 3A) angeordnet ist.
Halbschale nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine Aussparung bzw. Bohrung (4, 4A, 4B) umfasst: mindestens eine axiale Aussparung bzw. Bohrung (4, 4A, 4B), welche im Wesentlichen parallel zu der Körperachse (A) ausgebildet ist; und/oder mindestens eine umlaufende Aussparung bzw. Bohrung (4, 4A, 4B), welche ausgelegt ist, die Körperachse (A) zumindest teilkreisartig zu umlaufen; und/oder eine Vielzahl von Aussparungen bzw. Bohrungen (4, 4A, 4B), welche entlang von Kanten einer mathematischen Parkettierung einer imaginären Zwischenfläche zwischen einer Innenfläche (3, 3A) und einer Außenfläche (2, 2A) des Halbschalenkörpers (1, 1A), beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind.
Halbschale nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Halbschalenkörper (1, 1A) aus einem Metall und/oder einem Kunststoff und/oder einem Kompositmaterial ausgebildet ist.
Halbschale nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Halbschalenkörper (1, 1A) eine Stirnseite (5, 5A) und eine Rückseite aufweist, wobei die Stirnseite (5, 5A) und die Rückseite einander gegenüberliegend entlang der Körperachse A an dem Halbschalenkörper (1, 1A) angeordnet sind, wobei: die Stirnseite (5, 5A) eine erste Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von Strukturaussparungen und/oder Strukturvorsprüngen aufweist, welche entlang von Kanten einer zumindest teilweisen Parkettierung der Stirnseite (5, 5A), beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind, und/oder die Rückseite eine zweite Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von Strukturaussparungen und/oder Strukturvorsprüngen aufweist, welche entlang von Kanten einer zumindest teilweisen Parkettierung der Rückseite, beispielsweise gemäß einem Wabenmuster angeordnet sind.
Halbschale nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Halbschale ferner eine Befestigungseinrichtung umfasst, welche ausgelegt ist, die Halbschale an einer korrespondierenden Halbschale zu befestigen, und, optional, wobei die Befestigungseinrichtung mindestens ein Rastelement und/oder mindestens ein Schraubelement und/oder mindestens ein Presselement aufweist.
Drehstablager (10), umfassend: mindestens eine erste Halbschale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; und mindestens eine zweite Halbschale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei mindestens eine der mindestens einen ersten Halbschale mindestens einer der mindestens einen zweiten Halbschale gegenüberliegend bezüglich einer Drehstabachse angeordnet ist.
Drehstablager (10) nach Anspruch 12, wobei das Drehstablager (10) mindestens eine Rahmenvorrichtung umfasst, welche ausgelegt ist: mindestens eine der mindestens einen ersten Halbschale und mindestens eine der mindestens einen zweiten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren; und/oder mindestens zwei der mindestens einen ersten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren; und/oder mindestens zwei der mindestens einen zweiten Halbschale relativ zueinander zu halten bzw. fixieren.
Verfahren zur Lagerung eines Drehstabs, umfassend: Bereitstellen eines Drehstabs; Bereitstellen mindestens einer ersten Halbschale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; Bereitstellen mindestens einer zweiten Halbschale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, Anordnen von einer der mindestens einen ersten Halbschale an dem Drehstab; und Anordnen von einer der mindestens einen zweiten Halbschale gegenüberliegend bezüglich einer Drehstabachse zu der einen der mindestens einen ersten Halbschale.