EP3853489A2 - Lageranordnung - Google Patents

Lageranordnung

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Publication number
EP3853489A2
EP3853489A2 EP19768831.0A EP19768831A EP3853489A2 EP 3853489 A2 EP3853489 A2 EP 3853489A2 EP 19768831 A EP19768831 A EP 19768831A EP 3853489 A2 EP3853489 A2 EP 3853489A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
bearing arrangement
extension
braking
counter surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19768831.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolas Stroop
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ondal Medical Systems GmbH
Original Assignee
Ondal Medical Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ondal Medical Systems GmbH filed Critical Ondal Medical Systems GmbH
Publication of EP3853489A2 publication Critical patent/EP3853489A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/001—Integrated brakes or clutches for stopping or coupling the relatively movable parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
    • F16D59/02—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed spring-loaded and adapted to be released by mechanical, fluid, or electromagnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/186—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with full-face force-applying member, e.g. annular

Definitions

  • the invention relates to a bearing arrangement, in particular with a braking device.
  • an anchor plate with an applied friction lining is pressed against a counter surface, for example a pressure plate, by prestressed compression springs in order to inhibit movement, in particular rotation, of the respective bearing elements relative to one another.
  • the armature plate is connected in a rotationally fixed manner to a first housing part, which can be designed as a stator.
  • the pressure plate is rotationally fixed to a second housing part, which can also be designed as a rotor.
  • the friction lining can be attached to both the anchor plate and the pressure plate.
  • the friction generated by the pressure force of the compression springs generates a braking torque.
  • the braking torque prevents, for example, an unintentional movement of a support arm system, which is kept movable by means of the bearing unit at least with respect to a rotational degree of freedom.
  • a strong electromagnet which is, for example, firmly connected to the stator, is supplied with a current.
  • the resulting magnetic field counteracts the compressive force of the springs and attracts the anchor plate. This stops the pressing of the friction lining and the stator and rotor can then be rotated against each other with little effort.
  • the contact pressure which causes the braking torque corresponds to the force which the electromagnet has to generate to release the brake. If the braking torque is high, the electromagnet must be dimensioned accordingly strong and the currents within a coil of the electromagnet are correspondingly large. Likewise, the gap between the electromagnet and the armature plate is crucial for the function at high braking torques, since the magnetic force decreases sharply with the distance to the magnet. This places high demands on the manufacturing accuracy and the assembly effort, in particular to keep the gap small. For example, to set the gap, a fine thread, which is difficult to manufacture, is provided with a small pitch between the pressure plate and the housing.
  • the position of the pressure plate on the fine thread is fixed after setting a position with an adhesive, which makes maintenance very complex.
  • the position setting itself must also be very precise so that the gap is a perfect fit. Otherwise, the magnetic force generated by the magnet may be too weak due to an excessively large distance in order to be able to counteract the spring force sufficiently to cancel the braking effect. If the distance is too small, on the other hand, an undesired sliding contact can occur, which damages the bearing.
  • the anchor plate may then no longer be able to lift far enough from a counter surface corresponding to the brake lining and thus, even when the brake is released, there is still too high a frictional force with relative rotation of the respective bearing elements.
  • Another known constructive solution for fixing or braking a bearing unit is the use of an elastic pressure hose, which expands when an internal pneumatic pressure is applied. The expansion leads to a pressing force on the rotor and stator and creates a frictional force on the active surfaces, which inhibits the rotary movement.
  • the pressure hose can therefore take over the function of the springs and the electromagnet, for example.
  • the disadvantage of this solution is that when a support arm system mounted by means of the bearing unit is moved and the brake is not released, abrasive wear occurs on the relatively moving active surfaces of the pressure hose, which is also referred to as the pneumatic hose. This abrasive wear can lead to a leak in the pressure hose, also known as the brake hose.
  • the service life of the bearing unit can thus be short and / or the respective maintenance intervals can be short. A similar effect can occur due to cracks in the respective crimping points of the elastic tube to which it is attached.
  • the maintenance of a defective brake hose is a complex service operation.
  • a third known constructive solution for fixing or braking a bearing unit is a friction brake unit, which cannot be released. This creates a permanent braking torque between the rotor and stator, which the operator cannot release.
  • the braking torque is chosen so high that a movement of a support arm system mounted with the bearing unit is still possible, but undesired movements are prevented relatively reliably. In some embodiments, this is braking torque cannot be adjusted, changes with increasing wear of the friction surfaces and is then no longer correctable.
  • the storage units described also have in common that they are characterized by a wide variety of components and assemblies. This also makes these storage units expensive and time-consuming to maintain.
  • DE 10 2008 01 7 262 A1 describes a roller bearing slewing ring with an integrated direct drive and with an optionally integrated brake, for example a friction brake.
  • a pin is attached to an inner surface of an outer ring.
  • the friction brake also has integrated springs for its pretensioning, which are spaced radially from the anti-rotation device. The springs and pin are located on axially opposite sides of the friction brake. Accordingly, the springs are not guided through the pin.
  • JP 2002 005 205 A describes a bearing arrangement in which spring elements and guide elements are positioned at different diameters. Accordingly, the spring elements are not guided through the guide elements.
  • EP 2 631 127 A1 describes an industrial truck with braked load rollers.
  • An anchor plate is mounted on a trunnion or a central shaft or on an electromagnetic actuator.
  • a spring device is arranged in the electromagnetic actuator. An arrangement outside the actuator is not possible due to the respective springs. The springs are not guided.
  • the object of the present invention is to provide a bearing arrangement which is particularly inexpensive to manufacture and in particular simple to assemble.
  • the invention relates to a bearing arrangement with at least a first bearing element and a second bearing element, which are connected to one another in a relatively rotatable manner along a common longitudinal axis.
  • the bearing arrangement can comprise a braking device which inhibits the relative rotation of the two bearing elements from one another by means of a frictional force generated by the braking device.
  • the braking device can comprise a brake element connected to the first bearing element, a counter surface connected to the second bearing element and at least one spring element.
  • the spring element can be designed to press the brake element against the counter surface with a spring force in order to produce a frictional connection.
  • the at least one spring element is preferably installed preloaded. The frictional force results from the frictional engagement when the bearing elements move relative to one another.
  • the counter surface can also be connected to the second bearing element such that it is formed on or as one of the surfaces thereof.
  • the counter surface can move with the second bearing element designed as a rotor when it is moved relative to the stator.
  • the braking element can, for example, remain in position together with the first bearing element designed as a stator.
  • the brake element and the counter surface can slide frictionally against one another and thus generate the frictional force counteracting the rotation due to the frictional engagement.
  • the respective bearing element connected to the braking element or connected to the counter surface can also be referred to as an associated bearing element.
  • the counter surface can be designed simply as a surface of the second bearing element facing the braking element or as a separate part fixed to it, for example also as a braking element.
  • Respective brake elements can be designed, for example, as brake linings in order to have a high coefficient of friction when sliding off.
  • the brake pads can be connected, for example, to the respective bearing elements by means of an adhesive or screw connection.
  • the bearing arrangement can preferably also comprise an actuatable adjustment device.
  • the adjusting device By means of the adjusting device, a contact pressure with which the brake element is pressed against the counter surface due to the spring element can be reduced. The braking force acting on the relative rotation of the two bearing elements can thus be modified.
  • the adjusting device can only reduce the contact pressure in order to adjust the degree of inhibition of the rotation of the respective bearing elements.
  • the adjusting device can also function as a clutch which provides the frictional connection cancels and thus deactivates the inhibition. Then the two bearing elements can be rotated quickly and easily relative to one another with little effort. For example, only the inherent friction of the bearing arrangement then has to be overcome.
  • the bearing arrangement is designed, for example, as a rolling bearing, only the rolling friction of the bearing elements on the rolling bodies has to be overcome. Due to the pretensioning by the at least one spring element, the frictional engagement can be restored automatically as soon as the adjusting device is no longer actuated.
  • the adjusting device can comprise, for example, an actuator by means of which the contact pressure is reduced, which is therefore counteracted by the spring force of the at least one spring element.
  • the actuator can comprise an electromagnet or a pressure hose.
  • the brake of the bearing arrangement can then be released, for example, electrically or pneumatically.
  • the maximum contact pressure and / or friction can be predetermined by the contact pressure of the respective spring elements and the material pairing of the friction element and the counter surface.
  • the adjusting device is used to temporarily reduce the braking force or temporarily release the braking and can be dimensioned accordingly in accordance with the pressing force of the respective spring elements.
  • the friction element can correspond to the braking element.
  • the brake element can also comprise a friction element, for example in the form of a brake lining, which can also be referred to as a friction lining.
  • a friction element can correspond to a brake pad.
  • the brake element can comprise a plate, in particular an anchor plate, on which the friction lining or the friction element is arranged.
  • the friction lining can be permanently or releasably attached, for example with an adhesive or screw connection.
  • the friction element or the friction lining can form a friction surface, in particular on a side facing the counter surface.
  • the spring element can be designed, for example, as a compression spring, in particular as a coil spring or plate spring.
  • the spring force preferably acts essentially normal to the counter surface and / or to a friction surface of the friction element, which is in contact with the counter surface in the case of a frictional engagement.
  • the counter surface and the friction element can form plane parallel corresponding friction surfaces.
  • the counter surface is preferably formed on an extension of the second bearing element which is oriented transversely, in particular at right angles to the direction of action of the pressing force.
  • the orientation of the extension results, for example, from a main direction of extension of the extension and is preferably parallel to the counter surface.
  • the extension can be recognized, for example, by the fact that it serves no other purpose in the bearing arrangement except for the formation of the counter surface.
  • the Bearing arrangement also form a fully functional bearing without the extension, apart from inhibiting rotation.
  • the extension is preferably formed in one piece with the second bearing element.
  • the extension means that there is no need for a separate pressure plate. In particular, this eliminates the complex assembly on a fine thread, the setting of the gap between the armature plate and the electromagnet, and the gluing after this setting.
  • the throughput time during production can be greatly reduced, in particular due to the elimination of an adhesive's curing times. Assembly and manufacturing can be particularly cost-effective.
  • the production of a thread in one of the respective bearing elements is also unnecessary.
  • the bearing arrangement can also be easily assembled without special training, since the gap is essentially given by design and does not have to be adjusted. This makes installing the bearing arrangement particularly easy for its buyers.
  • the diameter in the area of the frictional engagement of the bearing arrangement that is to say in the area of the counter surface and the friction element, can be particularly large.
  • the respective friction surfaces in contact with frictional engagement can be particularly large.
  • the contact pressure required can be particularly low with an otherwise constant friction torque compared to conventional bearing arrangements.
  • the surface pressure between the counter surface and the friction element can be particularly low. This can reduce abrasive wear.
  • Respective spring elements can be dimensioned weaker, as a result of which the installation space required can be reduced.
  • the adjusting device can also require less force to counteract the pressing force.
  • an actuator can be dimensioned weaker and correspondingly small and inexpensive.
  • an electromagnet can be dimensioned smaller, as a result of which a required length of enamelled copper wire can also be reduced.
  • the power required to release the brake can also be lower, which means that, for example, a power supply unit can be dimensioned smaller.
  • the exact observance of the minimum gap is also less relevant.
  • the electromagnet can also be dimensioned so strongly that the brake can be reliably released even in the case of a gap that is unusually large due to manufacturing tolerances.
  • the electromagnet can nevertheless be just as strong or weaker than in the case of a bearing arrangement in which the gap can be adjusted by means of a pressure plate and fine thread due to the lower pressing force required.
  • An axial direction of the bearing arrangement can be predetermined by its longitudinal axis.
  • a radial direction can, for example, cross a direction, in particular at right angles, to Longitudinal axis must be defined.
  • Radially inwards can be defined radially in the direction towards the longitudinal axis and radially outwards in the direction away from the longitudinal axis.
  • the brake element comprises an armature disk and a friction surface formed thereon, the armature disk being connected to the first bearing element in a rotationally fixed but axially movable manner along the longitudinal axis by means of at least one guide element.
  • the friction surface can be designed in the form of a friction lining on the armature disk. Due to the design with armature plate, the brake of the bearing arrangement can be released easily and reliably, in particular with simple actuators such as an electromagnet.
  • the friction surface can be formed here, for example, by a friction lining glued or screwed onto the armature disk, so that it can be easily replaced when worn.
  • each guide element can be designed, for example, as guide bolts which are arranged in corresponding through openings in the armature disk.
  • the guide bolts can also be designed as dowel pins.
  • the main extension direction of the guide pin is preferably aligned in the axial direction along the longitudinal axis. The guide bolts thus guide the movement of the armature disk in the axial direction along the longitudinal axis.
  • the armature disk can for example also be designed as an anchor plate.
  • the adjusting device comprises an electromagnet, by means of which the armature disk can be moved axially against the spring force.
  • An electromagnet is a particularly low-maintenance, robust and cost-effective actuator.
  • the armature disk is preferably made of a material which is attracted by the magnetic field that can be generated by the electromagnet.
  • the electromagnet is preferably arranged axially spaced from the armature disk on a side facing away from the counter surface.
  • the electromagnet is switched on, the armature disk is then pulled toward the electromagnet and the armature disk is thus axially pulled away from the counter surface.
  • the frictional engagement can be released or the contact pressure of the friction element on the counter surface can be reduced in order to remove or reduce an inhibition of the relative rotation of the two bearing elements with respect to one another.
  • the at least one spring element is arranged essentially on the same diameter as the at least one guide element.
  • respective guide elements can also serve as respective guides for respective spring elements.
  • a helical spring can be protected against kinking by a guide bolt arranged in its center.
  • the diameter can be defined in relation to the longitudinal axis, in particular the radial distance from it.
  • the respective spring elements can therefore have essentially the same radial distance from the longitudinal axis as the respective guide elements.
  • the respective spring elements and respective guide elements are preferably also arranged in the circumferential direction at corresponding positions, which can then result in the support or guidance of the spring elements already described.
  • a guide element is preferably provided for each spring element.
  • the guide elements are preferably designed as pins or guide pins, around which the spring elements designed as helical springs are arranged
  • one of the two bearing elements is designed as an inner ring and the other of the two bearing elements is designed as an outer ring.
  • the bearing arrangement can be designed as a roller or slide bearing.
  • the second bearing element is preferably designed as an inner ring, since the radial size of the bearing arrangement does not have to be increased in spite of the extension.
  • the extension can be formed, for example, as a partial region of the inner ring, which extends axially further than the outer ring and projects radially there beyond the remaining inner ring. This results in an at least partial axial overlap between the extension and the outer ring.
  • the extension preferably extends essentially at most as far radially as the outer ring.
  • the extension is designed as a shoulder on the second bearing element, in particular on the second bearing element designed as an inner ring.
  • a paragraph can be particularly inexpensive and easy to manufacture, for example if the second bearing element is a turned part.
  • a transition between the extension and the remaining second bearing element is curved or angled.
  • the extension formed as a shoulder can be curved into the rest of the second bearing element or can transition with a sharp edge, notch and / or chamfer.
  • the angled transition is particularly inexpensive to manufacture, especially on a lathe. In addition, this is very space-saving.
  • the angled transition can also be designed in the manner of a chamfer.
  • the curved transition can take particularly high loads.
  • the extension can be thinner in the axial direction, for example, so that the bearing arrangement can be particularly compact, in particular in the axial direction.
  • the extension and / or the counter surface extend radially, in particular at right angles to the longitudinal axis, with their main extension surface. This results in a particularly advantageous flow of force and also alignment with respect to the respective frictional forces.
  • the bearing arrangement can be particularly compact.
  • the counter surface and / or a corresponding friction surface of the friction element are arranged in a radially outer region of the bearing arrangement.
  • the extension and / or the respective friction surfaces can be particularly small.
  • the necessary contact pressure can be particularly small with the same inhibiting torque, which results in advantages with regard to the dimensioning of the braking device and the adjusting device, in particular its actuator and the gap.
  • the counter surface and / or the corresponding friction surface of the friction element are preferably arranged in a radially outermost region of the bearing arrangement.
  • the second bearing element in particular its extension, extends essentially radially outward at most as far as the first bearing element and / or the braking element, in particular its armature disk.
  • the inner ring preferably extends radially outwards as far as the outer ring.
  • the inner ring can extend radially further inwards than the outer ring.
  • the adjustment device comprises a display device which is designed to indicate actuation of the adjustment device.
  • the display device is preferably arranged together with the electromagnet of the adjustment device on the first bearing element. With the display device, a user can easily recognize whether the rotation is currently inhibited or not or whether the brake is released or not.
  • the display device can comprise a lamp, in particular an LED, which lights up when the adjustment device is actuated.
  • the LED can be integrated in the circuit of the electromagnet and can be automatically supplied with current and therefore light up as soon as the electromagnet is supplied with current.
  • the non-actuation can be indicated, for example, by the fact that the LED is not lit or by a different color.
  • the actuator of the adjusting device and the display device By mounting the actuator of the adjusting device and the display device together on the same bearing element, they can be coupled to one another in a particularly simple manner to display the actuation.
  • a coil of the electromagnet and the display device can easily be installed together in the outer ring, so that the display device can be arranged on the outside of the bearing arrangement without extensive wiring on an outside.
  • the two electrical components are in the same rotary reference system. If, on the other hand, the two electrical components are located in different bearing elements, they must either be contacted individually and independently of one another or be electrically connected with a complex sliding contact. In the present case, however, it is possible to incorporate both electrically controlled components in or on a component.
  • the wiring effort is reduced and the assembly of sensitive electronic components is reduced to a single assembly or one of the two bearing elements.
  • Bearing arrangement (10) with at least a first bearing element (12) and a second bearing element (14) which are connected to one another in a relatively rotatable manner along a common longitudinal axis (1 6), the bearing arrangement (10)
  • a braking device (24) which inhibits the relative rotation of the two bearing elements (12, 14) from one another by means of a frictional force generated by the braking device (24), wherein
  • the braking device (24) comprises a braking element (26) connected to the first bearing element (12), a counter surface (34) connected to the second bearing element (14) and at least one spring element (44) which generates the braking element (26) Friction against the counter surface (34) with a spring force, and
  • the counter surface (34) is formed on an extension (38) of the second bearing element (14) oriented transversely, in particular at right angles, to the direction of action of the contact pressure, the extension (38) being formed in one piece with the second bearing element (14).
  • the brake element (26) comprises an armature disk (28) and a friction surface formed thereon, the armature disk (28) being connected to the first bearing element (12) in a rotationally fixed but axially movable manner along the longitudinal axis (16) by means of at least one guide element (32) .
  • the adjusting device (42) comprises an electromagnet (36), by means of which the armature disk (28) can be moved axially against the spring force.
  • the at least one spring element (44) is arranged essentially on the same diameter as the at least one guide element (32).
  • the extension (38) is designed as a shoulder on the second bearing element (14), in particular on the second bearing element (14) designed as an inner ring.
  • a transition between the extension (38) and the rest of the second bearing element (1 4) is curved or angled.
  • the extension (38) and / or the counter surface (34) extend radially, in particular at right angles to the longitudinal axis (1 6), with their main extension surface.
  • the counter surface (34) and / or a corresponding friction surface of a friction element, in particular a friction lining (30), and / or the braking element (26) are arranged in a radially outer region of the bearing arrangement (10).
  • the second bearing element (14), in particular its extension (38), extends essentially radially outward at most as far as the first bearing element (12) and / or the braking element (26), in particular its armature disk (28).
  • Bearing arrangement (10) according to one of the preceding items, wherein
  • the adjustment device (24) comprises a display device which is designed to indicate actuation of the adjustment device (24), the display device preferably being arranged on the first bearing element (12) together with the electromagnet of the adjustment device.
  • the single figure shows a sectional view of a bearing arrangement.
  • the figure shows in a sectional view a part of a bearing arrangement 10, which comprises a first bearing element 12 designed as an outer ring and a second bearing element 14 designed as an inner ring.
  • the bearing arrangement 10 is designed as an axial inclined roller bearing, but can also be designed as another bearing design.
  • the first bearing element 12 also forms at least part of a bearing housing.
  • a cover can also be provided. Alternatively or additionally, the housing is completely formed by the cover, in which the first bearing element 10 is then completely or almost completely accommodated. This can reliably prevent accidental contact with the bearing arrangement 10.
  • the bearing arrangement 10 is designed as a roller bearing in which the two bearing elements 12, 14 can be rotated relative to one another about the longitudinal axis 16.
  • the two bearing elements 12, 14 roll on each other on respective rolling elements 18, which are designed here as cylindrical bodies and are surrounded by respective bearing rings 20, which can also be referred to as running disks.
  • the outer ring forms a stator, which is fastened, for example, to a floor or a ceiling, in the present case by means of a connecting structure 22.
  • the inner ring forms a rotor, to which a further connecting structure 22 is fastened, for example in the form of a cantilever.
  • the respective connection structures 22 are detachably connected to the respectively associated bearing element 12, 14 by means of respective screw connections.
  • a reverse construction is also possible, in which the inner ring forms the stator and the outer ring the rotor.
  • the bearing arrangement 10 also has a braking device 24 which can inhibit the relative rotation of the two bearing elements 12, 14 from one another.
  • the brake device 24 has a brake element 26, which in the present case comprises an anchor plate 28 and a brake pad 30 glued thereon.
  • the anchor plate 28 is axially movable by means of respective guide bolts 32 in a rotationally fixed manner with the first bearing element 12 but axially movable connected to this.
  • the guide boices 32 are, for example, screwed and pressed into holes in the first bearing element 12 and extend through corresponding through openings in the anchor plate 28. This results in an axial movement of the anchor plate 28.
  • the guide bolts 32 are arranged uniformly over the circumference.
  • the axial direction is predetermined by the longitudinal axis 16
  • the radial direction is defined at right angles to the longitudinal axis 16.
  • a spring element 44 which presses the anchor plate 28 with the friction lining 30 against a counter surface 34 of the second bearing element 14.
  • the spring element 44 is designed as a helical compression spring. The contact pressure causes a frictional engagement, which counteracts the relative rotation of the two bearing elements 12, 14.
  • the counter surface 34 is simply the surface of a portion of the second bearing element 14 that faces the friction lining 30 and contacts it in the state shown in the figure.
  • the bearing arrangement 10 or the braking device 24 preferably comprises a plurality of spring elements 44, which are arranged distributed over the circumference are, in particular regularly spaced from each other.
  • the respective spring elements 44 can each be arranged around an associated respective guide pin 32 in order to protect them against kinking and to keep both the number of receiving bores required and the overall space requirement of the bearing arrangement 10 low.
  • the bearing arrangement 10 also includes an adjusting device 42.
  • the adjusting device 42 comprises an electromagnet 36, which is arranged in a recess in the first bearing element 12. When current is applied, this electromagnet 36 pulls the armature plate 28 axially toward it against the pressing force of the spring elements 44, this movement being guided by the guide bolts 32. As a result, the frictional engagement between the friction lining 30 and the counter surface 34 is eliminated and the two bearing elements 12, 14 can rotate relative to one another essentially uninhibitedly.
  • the armature plate 28 can be lifted off the counter surface 34 by the electromagnet 36 and the inner ring and outer ring are freely movable relative to one another. This is also known as electromagnetic brake ventilation.
  • the counter surface 34 is formed on an integral extension 38 of the inner ring or the second bearing element 14.
  • the extension 38 forms a shoulder relative to the rest of the bearing element 14. This shoulder extends axially beyond the first bearing element 12 or the outer ring. As a result, the extension 38 or this shoulder can extend further radially in this axial region than the rest of the inner ring. In the present case, the extension 38 extends radially at least as far as the rolling elements 18.
  • the extension 38 can also extend, for example, up to a central region of the anchor plate 28 or even up to its radially outer edge. Likewise, the extension can also extend, for example, radially as far as a screw connection of the outer ring to the connecting structure 22 or also like the outer ring itself. There is therefore an axial overlap between the extension 38 and the anchor plate 28 and an outermost partial area of the first bearing element 12.
  • the bearing arrangement 10 is thus particularly compact and, in addition, an advantageous arrangement and size of the respective friction surfaces contacted in the frictional engagement can be achieved.
  • a particularly large friction surface is thus provided between the friction lining 30 and the counter surface 34, which also has a particularly large lever arm with respect to the longitudinal axis 16.
  • a particularly high friction torque or braking torque which inhibits rotation can be provided with the same contact force of the spring elements 44, or only a small contact force is required with the same inhibiting friction torque.
  • the electromagnet 36 can be particularly small and weak and / or the requirements for the accuracy of maintaining a size of a gap 40 between the electromagnet 36 and the armature plate 28 in the state in which there is a frictional connection can be particularly low.
  • the gap 40 is a decisive parameter for how strong the electromagnet 36 must be in order to be able to overcome the contact force of the spring elements 44 in order to release the frictional engagement.
  • the gap 40 is only a few tenths of a millimeter in size.
  • the extension 38 formed in one piece with the rest of the second bearing element 14 makes it possible, for example, to dispense with a separate thrust washer.
  • This thrust washer is usually connected to the second bearing element 14 by means of a thread in order to be able to adjust the gap 40. After the setting, the thread is glued to determine the position of the thrust washer. Both this setting and the production of the respective thread and the mounting of separate thrust washers can therefore be dispensed with in the bearing arrangement 10. As a result, the bearing arrangement 10 can be manufactured and assembled particularly cost-effectively and quickly. Maintenance is also easier.
  • the arrangement of the bearing arrangement 10 can also be reversed in such a way that the inner ring is connected to the jib located below.
  • a fastening nut can be screwed in from above.
  • a bearing housing is then connected at the top to a ceiling tube or to an extension arm above it.
  • the In this case, braking device 24 can be integrated at the bottom in the outer bearing ring or the bearing housing.
  • first bearing element 14 second bearing element

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (10) mit wenigstens einem ersten Lagerelement (12) und einem zweiten Lagerelement (14), welche entlang einer gemeinsamen Längsachse (16) relativ rotierbar zueinander miteinander verbunden sind, wobei die Lageranordnung (10) eine Bremsvorrichtung (24) umfasst, welche die relative Rotation der beiden Lagerelemente (12, 14) zueinander hemmt, wobei die Bremsvorrichtung (24) ein mit dem ersten Lagerelement (12) verbundenes Bremselement (26), eine mit dem zweiten Lagerelement (14) verbundene Gegenfläche (34) und wenigstens ein Federelement (44) umfasst, welches das Bremselement (26) zur Erzeugung eines Reibschlusses gegen die Gegenfläche (34) mit einer Federkraft presst, und eine betätigbare Verstellvorrichtung (42), mittels welcher eine Anpresskraft, mit welcher das Bremselement (26) gegen die Gegenfläche (34) gepresst wird, reduzierbar ist, wobei die Gegenfläche (34) auf einer quer, insbesondere rechtwinkelig, zur Wirkrichtung der Anpresskraft ausgerichteten Verlängerung (38) des zweiten Lagerelements (14) ausgebildet, wobei die Verlängerung (38) einstückig mit dem zweiten Lagerelement (14) ausgebildet ist.

Description

Lageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, insbesondere mit einer Bremsvorrichtung.
Bei bekannten elektromagnetisch betätigten Lagereinheiten wird eine Ankerplatte mit einem aufgebrachten Reibbelag durch vorgespannte Druckfedern gegen eine Gegenfläche, beispielsweise eine Druckplatte, gepresst, um eine Bewegung, insbesondere Rotation, jeweiliger Lagerelemente zueinander zu hemmen. Die Ankerplatte ist rotationsfest mit einem ersten Gehäuseteil verbunden, welches als Stator ausgebildet sein kann. Die Druckplatte ist rotationsfest mit einem zweiten Gehäuseteil verbunden, welches auch als Rotor ausgebildet sein kann. Der Reibbelag kann dabei sowohl an der Ankerplatte, als auch an der Druckplatte angebracht sein.
In einem gebremsten Zustand erzeugt die durch die Anpresskraft der Druckfedern erzeugte Reibung ein Bremsmoment. Das Bremsmoment verhindert beispielsweise eine unbeabsichtigte Bewegung eines Tragarmsystems, welches mittels der Lagereinheit wenigstens bezüglich eines rotatorischen Freiheitsgrad beweglich gehalten ist. Bei einer elektromagnetischen Betätigung der Lagereinheit, welche auch als Aktivierung oder Lüften der Bremse bezeichnet werden kann, wird ein starker Elektromagnet, welcher beispielsweise fest mit dem Stator verbunden ist, mit einem Strom beaufschlagt. Das entstehende Magnetfeld wirkt der Druckkraft der Federn entgegen und zieht die Ankerplatte an. Das Anpressen des Reibbelags wird dadurch beendet und Stator und Rotor lassen sich dann mit geringem Kraftaufwand gegeneinander verdrehen. Charakteristisch bei diesem Wirkprinzip ist, dass die Anpresskraft, welche das Bremsmoment verursacht, der Kraft entspricht, welcher der Elektromagnet zum Lüften der Bremse erzeugen muss. Bei einem hohen Bremsmoment muss der Elektromagnet also entsprechend stark dimensioniert sein und die Ströme innerhalb einer Spule des Elektromagneten sind entsprechend groß. Ebenso ist der Spalt zwischen Elektromagnet und Ankerplatte für die Funktion bei hohen Bremsmomenten ausschlaggebend, da die magnetische Kraft mit dem Abstand zum Magneten stark abnimmt. Dies stellt hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit und den Montageaufwand, insbesondere um den Spalt gering zu halten. Beispielsweise wird zur Einstellung des Spalts ein aufwendig zu fertigendes Feingewinde mit geringer Steigung zwischen Druckplatte und Gehäuse vorgesehen.
Die Lage der Druckplatte am Feingewinde wird dabei nach einer Positionseinstellung mittels eines Klebstoffes fixiert, was eine Wartung sehr aufwendig macht. Auch die Positionseinstellung selber muss sehr präzise sein, damit der Spalt passgenau ist. Andernfalls kann die durch den Magnet erzeugte Magnetkraft aufgrund eines zu hohen Abstands zu schwach sein, um der Federkraft ausreichend zum Aufheben der Bremswirkung entgegen wirken zu können. Bei einem zu kleinen Abstand kann dagegen beispielweise ein ungewollter schleifender Kontakt entstehen, welcher das Lager beschädigt. Zudem kann dann die Ankerplatte gegebenenfalls nicht mehr weit genug von einer dem Bremsbelag korrespondierenden Gegenfläche abheben und damit auch bei einem Lüften der Bremse noch eine zu hohe Reibkraft bei relativer Rotation der jeweiligen Lagerelemente entstehen.
Eine weitere bekannte konstruktive Lösung zum Festsetzen oder Bremsen einer Lagereinheit ist die Verwendung eines elastischen Druckschlauches, welcher durch eine Beaufschlagung mit einem pneumatischen Innendruck expandiert. Die Expansion führt zu einer Anpresskraft auf Rotor und Stator und erzeugt an den Wirkflächen eine Reibkraft, welche die Drehbewegung hemmt. Der Druckschlauch kann also beispielsweise die Funktion der Federn und des Elektromagneten übernehmen. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass bei Bewegung eines mittels der Lagereinheit gelagerten Tragarmsystems bei ungelöster Bremse ein abrasiver Verschleiß an den relativ bewegten Wirkflächen des Druckschlauchs, welcher auch als Pneumatikschlauch bezeichnet wird, auftritt. Dieser abrasive Verschleiß kann zu einer Undichtigkeit des Druckschlauchs, weicher auch als Bremsschlauch bezeichnet wird, führen. Die Lebensdauer der Lagereinheit kann somit gering sein und/oder jeweilige Wartungsintervalle kurz. Ein ähnlicher Effekt kann durch Risse an jeweiligen Crimpstellen des elastischen Schlauches, an welchen dieser befestigt ist, auftreten. Die Wartung eines defekten Bremsschlauchs ist ein aufwendiger Serviceeinsatz.
Eine dritte bekannte konstruktive Lösung zum Festsetzen oder Bremsen einer Lagereinheit ist eine Friktionsbremseinheit, welche nicht lösbar ist. Hierbei wird ein dauerhaftes Bremsmoment zwischen Rotor und Stator erzeugt, welches vom Bediener nicht gelöst werden kann. Üblicherweise ist das Bremsmoment dabei so hoch gewählt, dass eine Bewegung eines mit der Lagereinheit gelagerten Tragarmsystems dennoch möglich ist, ungewollte Bewegungen aber relativ zuverlässig verhindert werden. Bei einigen Ausführungsformen ist dieses Bremsmoment nicht einstellbar, ändert sich mit fortschreitendem Verschleiß der Reibflächen und ist dann nicht mehr korrigierbar.
Den beschriebenen Lagereinheiten ist zudem gemein, dass sich diese durch eine hohe Variantenvielfalt von Bauteilen und Baugruppen auszeichnen. Auch dadurch sind diese Lagereinheiten teuer und aufwendig zu warten.
Beispielsweise ist eine elektromagnetisch betätigbare Lagereinheit in der EP 2 140 158 B1 beschrieben.
Die DE 10 2008 01 7 262 A1 beschreibt eine Wälzlager-Drehverbindung mit integriertem Direktantrieb und mit optional integrierter Bremse, beispielsweise eine Friktionsbremse. Zur Verdrehsicherung einer solchen Friktionsbremse ist ein Stift an einer Innenfläche eines Außenrings angebracht. Die Friktionsbremse weist weiterhin integrierte Federn zu deren Vorspannung auf, welche von der Verdrehsicherung radial beabstandet sind. Die Federn und der Stift sind an axial gegenüberliegenden Seiten der Friktionsbremse angeordnet. Die Federn sind entsprechend nicht durch den Stift geführt.
Die JP 2002 005 205 A beschreibt eine Lageranordnung, bei welcher Federelemente und Führungselemente auf unterschiedlichen Durchmessern positioniert sind. Die Federelemente sind entsprechend nicht durch die Führungselemente geführt.
Die EP 2 631 127 A1 beschreibt ein Flurförderzeug mit gebremsten Lastrollen. Eine Ankerplatte ist an einem Tragzapfen bzw. einer mittleren Welle oder an einem Elektromagnetaktuator gelagert. Dagegen wird eine Federeinrichtung in dem Elektromagnetaktuator angeordnet. Eine Anordnung außerhalb des Aktuators ist aufgrund jeweiliger Federn nicht möglich. Die Federn sind nicht geführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lageranordnung zu schaffen, welche besonders kostengünstig zu fertigen und insbesondere einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit wenigstens einem ersten Lagerelement und einem zweiten Lagerelement, welche entlang einer gemeinsamen Längsachse relativ rotierbar zueinander miteinander verbunden sind. Die Lageranordnung kann eine Bremsvorrichtung umfassen, welche die relative Rotation der beiden Lagerelement zueinander mittels einer durch die Bremsvorrichtung erzeugten Reibkraft hemmt. Die Bremsvorrichtung kann ein mit dem ersten Lagerelement verbundenes Bremselement, eine mit dem zweiten Lagerelement verbundene Gegenfläche und wenigstens ein Federelement umfassen. Das Federelement kann dazu ausgebildet sein, das Bremselement zur Erzeugung eines Reibschlusses gegen die Gegenfläche mit einer Federkraft zu pressen. Vorzugsweise ist dafür das wenigstens eine Federelement vorgespannt verbaut. Aus dem Reibschluss resultiert die Reibkraft bei einer relativen Bewegung der Lagerelemente zueinander.
Verbunden kann dabei bedeuten, dass die jeweiligen Teile drehfest beziehungsweise rotationsfest mit dem jeweiligen Lagerelement verbunden sind. Die Gegenfläche kann auch derart mit dem zweiten Lagerelement verbunden sein, als dass sie an oder als einer deren Oberflächen ausgebildet ist. Beispielsweise kann sich die Gegenfläche mit dem zweiten als Rotor ausgebildeten Lagerelement mitbewegen, wenn dieses relativ zu dem Stator bewegt wird. Das Bremselement kann dagegen bei einer solchen Bewegung des Rotors beispielsweise ortsfest gemeinsam mit dem als Stator ausgebildeten ersten Lagerelement in seiner Position verbleiben. Das Bremseiement und die Gegenfläche können so reibend aneinander abgleiten und erzeugen damit aufgrund des Reibschlusses die der Rotation entgegenwirkende Reibkraft. Das jeweilige mit dem Bremselement verbundene beziehungsweise mit der Gegenfläche verbundene Lagerelement kann dabei auch als zugeordnetes Lagerelement bezeichnet werden. Die Gegenfläche kann dabei einfach als eine dem Bremselement zugewandte Oberfläche des zweiten Lagerelements ausgebildet sein oder auch als separates daran fixiertes Teil, beispielsweise ebenfalls als Bremselement. Jeweilige Bremselemente können beispielsweise als Bremsbeläge ausgebildet sein, um einen hohen Reibkoeffizient beim Abgleiten aufzuweisen. Die Bremsbeläge können dabei beispielsweise mit den jeweiligen Lagerelementen mittels einer Verklebung oder Verschraubung verbunden sein.
Vorzugsweise kann die Lageranordnung zudem eine betätigbare Verstellvorrichtung umfassen. Mittels der Verstellvorrichtung kann eine Anpresskraft, mit welcher das Bremselement aufgrund des Federelements gegen die Gegenfläche gepresst wird, reduziert werden. Damit kann die bei der relativen Rotation der beiden Lagerelemente zueinander wirkende Bremskraft modifiziert werden. Die Verstellvorrichtung kann dabei die Anpresskraft lediglich reduzieren, um so die Stärke der Hemmung der Rotation der jeweiligen Lagerelemente einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verstellvorrichtung auch als Kupplung fungieren, welche den Reibschluss aufhebt und damit die Hemmung deaktiviert. Dann können die beiden Lagerelemente mit geringem Kraftaufwand relativ zueinander schnell und einfach rotiert werden. Beispielsweise muss dann nur noch die inhärente Reibung der Lageranordnung überwunden werden. Ist die Lageranordnung beispielsweise als Wälzlager ausgebildet, muss nur noch die Wälzreibung der Lagerelemente an den Wälzkörpern überwunden werden. Aufgrund der Vorspannung durch das wenigstens eine Federelement kann dabei der Reibschluss selbsttätig wieder hergestellt werden, sobald die Verstellvorrichtung nicht mehr betätigt ist.
Die Verstell Vorrichtung kann beispielsweise einen Aktuator umfassen, mittels welchem die Anpresskraft reduziert wird, welche also der Federkraft des wenigstens einen Federelements entgegen gewirkt wird. Beispielsweise kann der Aktuator einen Elektromagneten oder einen Druckschlauch umfassen. Mittels des Aktuators kann die Bremse der Lageranordnung dann beispielsweise elektrisch oder pneumatisch gelüftet werden. Die maximale Anpresskraft und/oder Reibung kann durch die Anpresskraft jeweiliger Federelemente und die Materialpaarung des Reibelements und der Gegenfläche vorgegeben sein. Die Verstellvorrichtung dient zur zeitweisen Reduktion der Bremskraft bzw. zeitweisen Aufhebung des Bremsens und kann entsprechend gemäß der Anpresskraft jeweiliger Federelemente dimensioniert sein.
Das Reibelement kann dem Bremselement entsprechen. Das Bremselement kann auch ein Reibelement umfassen, beispielsweise in Form eines Bremsbelags, welcher auch als Reibbelag bezeichnet werden kann. Entsprechend kann ein Reibelement einem Bremsbelag entsprechen. Beispielsweise kann das Bremselement eine Platte, insbesondere eine Ankerplatte, umfassen, auf welcher der Reibbelag bzw. das Reibelement angeordnet ist. Der Reibbelag kann dauerhaft oder lösbar befestigt sein, beispielsweise mit einer Verklebung oder Verschraubung. Das Reibelement bzw. der Reibbelag kann eine Reibfläche ausbilden, insbesondere auf einer der Gegenfläche zugewandten Seite.
Das Federelement kann beispielsweise als Druckfeder ausgebildet sein, insbesondere als Schraubenfeder oder Tellerfeder. Die Federkraft wirkt dabei vorzugsweise im Wesentlichen normal zur Gegenfläche und/oder zu einer Reibfläche des Reibelements, welche bei Reibschluss in Kontakt mit der Gegenfläche ist. Die Gegenfläche und das Reibelement können plane parallele korrespondierende Reibflächen ausbilden.
Vorzugsweise ist die Gegenfläche auf einer quer, insbesondere rechtwinkelig zur Wirkrichtung der Anpresskraft ausgerichteten Verlängerung des zweiten Lagerelements ausgebildet. Die Ausrichtung der Verlängerung ergibt sich dabei beispielsweise durch eine Haupterstreckungsrichtung der Verlängerung und ist vorzugsweise parallel zur Gegenfläche. Die Verlängerung kann beispielsweise daran erkennbar sein, dass diese außer zur Ausbildung der Gegenfläche keinem weiteren Zweck bei der Lageranordnung dient. Beispielsweise kann die Lageranordnung auch ein voll funktionsfähiges Lager ohne die Verlängerung bilden, abgesehen von der Hemmung der Rotation. Die Verlängerung ist vorzugsweise einstückig mit dem zweiten Lagerelement ausgebildet.
Durch die Verlängerung kann auf eine separat einzusetzende Druckplatte verzichtet werden. Insbesondere entfällt dadurch die aufwendige Montage an einem Feingewinde, das Einstellen des Spalts zwischen Ankerplatte und Elektromagnet sowie das Verkleben nach dieser Einstellung. Die Durchlaufzeit bei der Herstellung kann, insbesondere durch so entfallene Aushärtzeiten eines Klebstoffs, stark reduziert sein. So kann die Montage und Fertigung besonders kostengünstig sein. Auch die Fertigung eines Gewindes in einem der jeweiligen Lagerelemente ist so überflüssig. Zudem kann die Lageranordnung so auch ohne spezielle Schulung einfach montiert werden, da der Spalt im Wesentlichen konstruktiv vorgegeben ist und nicht eingestellt werden muss. So ist der Einbau der Lageranordnung für deren Käufer besonders einfach.
Aufgrund der Verlängerung kann der Durchmesser im Bereich des Reibschlusses der Lageranordnung, also im Bereich von Gegenfläche und Reibelement, besonders groß sein. Dadurch können jeweilige bei Reibschluss in Kontakt stehende Reibflächen besonders groß sein. Dadurch kann bei ansonsten gleichbleibenden Reibmoment gegenüber herkömmlichen Lageranordnungen der benötigte Anpressdruck besonders gering sein. Entsprechend kann die Flächenpressung zwischen Gegenfläche und Reibelement besonders gering sein. Dadurch kann ein abrasiver Verschleiß reduziert sein. Jeweilige Federelemente können schwächer dimensioniert sein, wodurch der benötigte Bauraum reduziert sein kann. Entsprechend kann auch die Verstellvorrichtung weniger Kraft zum Entgegenwirken gegen die Anpresskraft benötigen. Dadurch kann ein Aktuator schwächer dimensioniert sein und entsprechend klein und kostengünstig sein. Beispielsweise kann ein Elektromagnet kleiner dimensioniert sein, wodurch auch eine benötigte Länge eines Kupferlackdrahtes reduziert sein kann. Entsprechend kann auch die benötigte Leistung zum Lüften der Bremse geringer ausfallen, womit beispielsweise ein Netzteil kleiner dimensioniert sein kann. Auch die genaue Einhaltung des minimalen Spalts ist so weniger relevant. Beispielsweise kann der Elektromagnet auch so stark dimensioniert sein, dass auch bei einem aufgrund von Fertigungstoleranzen ungewöhnlich großen Spalt die Bremse zuverlässig gelüftet werden kann. Dabei kann der Elektromagnet dennoch aufgrund der geringeren notwendigen Anpresskraft genauso stark oder schwächer sein als bei einer Lageranordnung, bei welcher der Spalt mittels einer Druckplatte und Feingewinde einstellbar ist.
Eine axiale Richtung der Lageranordnung kann durch dessen Längsachse vorgegeben sein. Eine radiale Richtung kann beispielsweise durch eine Richtung quer, insbesondere rechtwinkelig, zur Längsachse definiert sein. Radial nach innen kann radial in Richtung hin zu der Längsachse definiert sein und radial nach außen in Richtung von der Längsachse weg.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass das Bremselement eine Ankerscheibe und eine darauf ausgebildete Reibfläche umfasst, wobei die Ankerscheibe mittels wenigstens eines Führungselements verdrehfest aber axial entlang der Längsachse beweglich mit dem ersten Lagerelement verbunden ist. Die Reibfläche kann dabei in Form eines Reibbelags auf der Ankerscheibe ausgebildet sein. Durch die Bauweise mit Ankerscheibe kann die Bremse der Lageranordnung einfach und zuverlässig gelüftet werden, insbesondere mit einfachen Aktuatoren wie einem Elektromagneten. Die Reibfläche kann hier beispielsweise durch einen auf der Ankerscheibe aufgeklebten oder aufgeschraubten Reibbelag ausgebildet sein, sodass diese bei Verschleiß einfach ersetzt werden kann. Gegebenenfalls kann aber auch ein Austausch der Ankerscheibe erfolgen, welche dazu von jeweiligen Führungselementen bei zerlegtem Lager einfach abgezogen werden kann. Jewei lige Führungselemente können beispielsweise als Führungsbolzen ausgebildet sein, welche in korrespondierenden Durchgangsöffnungen der Ankerscheibe angeordnet sind. Die Führungsbolzen können auch als Passstifte ausgebildet sein. Die Haupterstreckungsrichtung der Führungsbolzen ist vorzugsweise in axialer Richtung entlang der Längsachse ausgerichtet. Die Führungsbolzen führen so die Bewegung der Ankerscheibe entlang der Längsachse in axialer Richtung. Die Ankerscheibe kann beispielsweise auch als Ankerplatte ausgebildet sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung einen Elektromagneten umfasst, mittels welchem die Ankerscheibe entgegen der Federkraft axial bewegbar ist. Ein Elektromagnet ist ein besonders wartungsarmer, robuster und kostengünstiger betätigbarer Aktuator. Vorzugsweise ist die Ankerscheibe aus einem Material, welches von dem durch den Elektromagneten erzeugbaren Magnetfeld angezogen wird. Der Elektromagnet ist vorzugsweise bei Reibschluss der Bremsvorrichtung axial beabstandet von der Ankerscheibe auf einer der Gegenfläche abgewandten Seite angeordnet. Durch Einschalten des Elektromagnets wird die Ankerscheibe dann zu dem Elektromagneten gezogen und damit die Ankerscheibe von der Gegenfläche axial weggezogen. Dadurch kann der Reibschluss aufgehoben werden oder aber auch die Anpresskraft des Reibelements auf die Gegenfläche reduziert werden, um so eine Hemmung der relativen Rotation der beiden Lagerelemente zueinander aufzuheben bzw. zu reduzieren. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Federelement im Wesentlichen auf dem gleichen Durchmesser wie das wenigstens eine Führungselement angeordnet ist. Dadurch kann die Lageranordnung besonders kompakt sein. Zudem können dabei jeweilige Führungselemente auch als jeweilige Führungen jeweil iger Federelemente dienen. Beispielsweise kann so eine Schraubenfeder durch einen in ihrem Zentrum angeordneten Führungsbolzen gegen Knicken geschützt werden. Der Durchmesser kann dabei in Bezug auf die Längsachse, insbesondere den radialen Abstand dazu, definiert sein. Die jeweiligen Federelemente können also im Wesentlichen den gleichen radialen Abstand zur Längsachse wie jeweilige Führungselemente aufweisen. Vorzugsweise sind die jeweiligen Federelemente und jeweiligen Führungselemente auch in Umfangsrichtung an korrespondierenden Positionen angeordnet, womit sich dann die bereits beschriebene Abstützung bzw. Führung der Federelemente ergeben kann. Vorzugsweise ist dabei pro Federelement ein Führungselement vorgesehen. Vorzugsweise sind die Führungselemente als Zapfen bzw. Führungsbolzen ausgebildet, um die jeweils die als Schraubenfedern ausgebildeten Federelemente angeordnet sind
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass eines der beiden Lagerelement als Innenring und das andere der beiden Lagerelement als Außenring ausgebildet ist. Dadurch kann die Teilezahl der Lageranordnung besonders gering sein. Zum Beispiel kann die Lageranordnung als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das zweite Lagerelement als Innenring ausgebildet, da so die radiale Größe der Lageranordnung trotz der Verlängerung nicht vergrößert sein muss. Die Verlängerung kann dabei beispielsweise als Teilbereich des Innenrings ausgebildet sein, welcher sich axial weiter erstreckt als der Außenring und dort radial über den restlichen Innenring hinaussteht. Dadurch ergibt sich eine zumindest teilweise axiale Überdeckung zwischen Verlängerung und Außenring. Vorzugsweise erstreckt sich die Verlängerung im Wesentlichen höchstens genauso weit radial wie der Außenring.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass die Verlängerung als Absatz an dem zweiten Lagerelement, insbesondere an dem als Innenring ausgebildeten zweiten Lagerelement, ausgebildet ist. Ein Absatz kann besonders kostengünstig und einfach zu fertigen sein, beispielsweise wenn das zweite Lagerelement ein Drehteil ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass ein Übergang zwischen der Verlängerung und dem übrigen zweiten Lagerelement gekrümmt oder winkelig ausgebildet ist. Beispielsweise kann also die als Absatz ausgebildete Verlängerung in das übrige zweite Lagerelement gekrümmt oder mit einer scharfen Kante, Einkerbung und/oder Fase übergehen. Der winklige Übergang ist dabei besonders kostengünstig zu fertigen, insbesondere auf einer Drehmaschine. Zudem ist dieser sehr bauraumsparend. Der winklige Übergang kann auch nach Art einer Fase ausgebildet sein. Der gekrümmte Übergang kann besonders hohe Lasten aufnehmen. Dadurch kann die Verlängerung beispielsweise in axialer Richtung dünner sein, sodass die Lageranordnung besonders kompakt sein kann, insbesondere in axialer Richtung.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass sich die Verlängerung und/oder die Gegenfläche radial, insbesondere im rechten Winkel zur Längsachse, mit ihrer Haupterstreckungsfläche erstrecken. Dadurch ergibt sich ein besonders vorteilhafter Kraftfluss und auch Ausrichtung bezüglich jeweiliger Reibkräfte. Zudem kann die Lageranordnung so besonders kompakt sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass die Gegenfläche und/oder eine korrespondierende Reibfläche des Reibelements in einem radial äußeren Bereich der Lageranordnung angeordnet sind. Dadurch ergibt sich ein besonders großer Hebelarm bezüglich der Längsachse und damit ein besonders großes der relativen Bewegung der beiden Lagerelemente entgegenwirkendes hemmendes Moment aufgrund der Reibkraft. Dadurch können die Verlängerung und/oder jeweilige Reibflächen besonders klein sein. Zudem kann so die notwendige Anpresskraft bei gleichem hemmenden Moment besonders klein sein, wodurch sich Vorteile hinsichtlich der Dimensionierung der Bremsvorrichtung und der Verstellvorrichtung, insbesondere dessen Aktuators und dem Spalt, ergeben. Vorzugsweise sind die Gegenfläche und/oder die korrespondierende Reibfläche des Reibelements in einem radial äußersten Bereich der Lageranordnung angeordnet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass sich das zweite Lagerelement, insbesondere dessen Verlängerung, im Wesentlichen radial nach außen höchstens genauso weit erstreckt wie das erste Lagerelement und/oder das Bremselement, insbesondere dessen Ankerscheibe. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise der Lageranordnung aufgrund der axialen Überdeckung. Vorzugsweise erstreckt sich der Innenring radial so weit nach außen wie der Außenring. Der Innenring kann sich radial weiter nach innen als der Außenring erstrecken.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Lageranordnung ist es vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung eine Anzeigevorrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, eine Betätigung der Verstell Vorrichtung anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung ist vorzugsweise gemeinsam mit dem Elektromagneten der Verstellvorrichtung an dem ersten Lagerelement angeordnet. Mit der Anzeigevorrichtung kann ein Benutzer einfach erkennen, ob die Rotation gerade gehemmt ist oder nicht bzw. ob die Bremse gelüftet ist oder nicht. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung eine Lampe, insbesondere eine LED, umfassen, welche bei Betätigung der Verstell Vorrichtung aufleuchtet. Beispielsweise kann die LED in dem Stromkreis des Elektromagneten integriert sein und automatisch mit Strom versorgt werden und deswegen aufleuchten, sobald der Elektromagnet mit Strom versorgt wird. Die Nicht-Betätigung kann beispielsweise dadurch angezeigt werden, dass die LED nicht leuchtet oder in einer anderen Farbe leuchtet.
Durch das gemeinsame Anbringen des Aktuators der Verstellvorrichtung und der Anzeigevorrichtung an dem gleichen Lagerelement können diese besonders einfach zur Anzeige der Betätigung miteinander gekoppelt werden. Insbesondere können aufgrund der Verlängerung eine Spule des Elektromagneten und die Anzeigevorrichtung problemlos gemeinsam im Außenring verbaut werden, sodass die Anzeigevorrichtung ohne umfangreiche Verkabelung an einer Außenseite sichtbar an der Lageranordnung angeordnet sein kann. Dadurch befinden sich die beiden elektrischen Bauteile in dem gleichen rotatorischen Bezugssystem. Befinden sich die beiden elektrischen Bauteile dagegen in unterschiedlichen Lagerelementen, müssen diese entweder einzeln und unabhängig voneinander kontaktiert oder mit einem aufwendigen Schleifkontakt elektrisch verbunden werden. Vorliegend ist es jedoch möglich, beide elektrisch anzusteuernde Bauelemente in bzw. an einem Bauteil einzubringen. Der Verkabelungsaufwand wird hiermit reduziert und die Montage von empfindlichen Elektronikkomponenten wird auf eine einzelne Baugruppe bzw. eines der beiden Lagerelemente reduziert. Weitere Merkmale, Aspekte und Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden Gegenstandsliste:
1 . Lageranordnung (10) mit wenigstens einem ersten Lagerelement (12) und einem zweiten Lagerelement (14), welche entlang einer gemeinsamen Längsachse (1 6) relativ rotierbar zueinander miteinander verbunden sind, wobei die Lageranordnung (10)
eine Bremsvorrichtung (24) umfasst, welche die relative Rotation der beiden Lagerelemente (12, 14) zueinander mittels einer durch die Bremsvorrichtung (24) erzeugten Reibkraft hemmt, wobei
die Bremsvorrichtung (24) ein mit dem ersten Lagerelement (12) verbundenes Bremselement (26), eine mit dem zweiten Lagerelement (14) verbundene Gegenfläche (34) und wenigstens ein Federelement (44) umfasst, welches das Bremselement (26) zur Erzeugung eines Reibschlusses gegen die Gegenfläche (34) mit einer Federkraft presst, und
eine betätigbare Verstellvorrichtung (42), mittels welcher eine Anpresskraft, mit welcher das Bremselement (26) aufgrund des Federelements (44) gegen die Gegenfläche (34) presst, zur Modifizierung der bei der relativen Rotation der beiden Lagerelemente (12, 14) zueinander wirkenden Bremskraft reduzierbar ist, wobei
die Gegenfläche (34) auf einer quer, insbesondere rechtwinkelig, zur Wirkrichtung der Anpresskraft ausgerichteten Verlängerung (38) des zweiten Lagerelements (14) ausgebildet, wobei die Verlängerung (38) einstückig mit dem zweiten Lagerelement (14) ausgebildet ist.
2. Lageranordnung (10) nach Gegenstand 1 , wobei
das Bremselement (26) eine Ankerscheibe (28) und eine darauf ausgebildete Reibfläche umfasst, wobei die Ankerscheibe (28) mittels wenigstens eines Führungselements (32) verdrehfest aber axial entlang der Längsachse (1 6) beweglich mit dem ersten Lagerelement (12) verbunden ist.
3. Lageranordnung (10) nach Gegenstand 2, wobei
die Verstellvorrichtung (42) einen Elektromagneten (36) umfasst, mittels welchem die Ankerscheibe (28) entgegen der Federkraft axial bewegbar ist.
4. Lageranordnung (10) nach einem der Gegenstände 2 oder 3, wobei
das wenigstens eine Federelement (44) im Wesentlichen auf dem gleichen Durchmesser wie das wenigstens eine Führungselement (32) angeordnet ist. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei eines der beiden Lagerelement (12, 14) als Innenring und das andere der beiden Lagerelement (12, 14) als Außenring ausgebildet ist.
Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
die Verlängerung (38) als Absatz an dem zweiten Lagerelement (14), insbesondere an dem als Innenring ausgebildeten zweiten Lagerelement (14), ausgebildet ist.
Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
ein Übergang zwischen der Verlängerung (38) und dem übrigen zweiten Lagerelement (1 4) gekrümmt oder winkelig ausgebildet ist.
Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
sich die Verlängerung (38) und/oder die Gegenfläche (34) radial, insbesondere im rechten Winkel zur Längsachse (1 6), mit ihrer Haupterstreckungsfläche erstrecken.
Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
die Gegenfläche (34) und/oder eine korrespondierende Reibfläche eines Reibelements, insbesondere eines Reibbelags (30), und/oder des Bremselements (26) in einem radial äußeren Bereich der Lageranordnung (10) angeordnet sind.
Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
sich das zweite Lagerelement (14), insbesondere dessen Verlängerung (38), im Wesentlichen radial nach außen höchstens genauso weit erstreckt wie das erste Lagerelement (12) und/oder das Bremselement (26), insbesondere dessen Ankerscheibe (28). Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Gegenstände, wobei
die Verstell Vorrichtung (24) eine Anzeigevorrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, eine Betätigung der Verstellvorrichtung (24) anzuzeigen, wobei die Anzeigevorrichtung vorzugsweise gemeinsam mit dem Elektromagneten der Verstellvorrichtung an dem ersten Lagerelement (12) angeordnet ist. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich in den Ansprüchen, dem Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt die einzige Figur in einer Schnittansicht eine Lageranordnung.
Die Figur zeigt in einer Schnittansicht einen Teil einer Lageranordnung 10, welche ein erstes als Außenring ausgebildetes Lagerelement 12 und ein zweites als Innenring ausgebildetes Lagerelement 14 umfasst. Die Lageranordnung 10 ist vorliegend als ein Axial-Schrägrollenlager ausgebildet, kann aber auch als andere Lagerbauform ausgebildet sein. Das erste Lagerelement 12 bildet dabei auch wenigstens einen Teil eines Lagergehäuses. Zusätzlich kann auch eine Abdeckung vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich wird das Gehäuse dabei komplett durch die Abdeckung gebildet, in welcher dann das erste Lagerelement 10 vollständig oder nahezu vollständig aufgenommen ist. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Berühren der Lageranordnung 10 zuverlässig verhindert werden. Die Lageranordnung 10 ist dabei als Wälzlager ausgebildet, bei welchem die beiden Lagerelemente 12, 14 um die Längsachse 16 relativ zueinander rotiert werden können. Die beiden Lagerelemente 12, 14 rollen dabei an jeweiligen Wälzkörper 18 aneinander ab, welche hier als zylindrische Körper ausgebildet sind und mit jeweiligen Lagerringen 20 eingefasst sind, welche auch als Laufscheiben bezeichnet werden können. Vorliegend bildet der Außenring dabei einen Stator, welcher beispielsweise an einem Boden oder einer Decke befestigt ist, vorliegend mittels einer Anschlusskonstruktion 22. Der Innenring bildet einen Rotor, an welchem eine weitere Anschlusskonstruktion 22 befestigt ist, beispielsweise in Form eines Auslegers. Die jeweiligen Anschlusskonstruktionen 22 sind vorliegend mittels jeweiliger Verschraubungen mit dem jeweils zugeordneten Lagerelement 12, 14 lösbar verbunden. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Bauweise möglich, bei welcher der Innenring den Stator bildet und der Außenring den Rotor.
Die Lageranordnung 10 weist zudem eine Bremsvorrichtung 24 auf, welche die relative Rotation der beiden Lagerelemente 12, 14 zueinander hemmen kann. Dafür weist die Bremsvorrichtung 24 ein Bremselement 26 auf, welches vorliegend eine Ankerplatte 28 und einen darauf aufgeklebten Bremsbelag 30 umfasst. Die Ankerplatte 28 ist dabei axial beweglich mittels jeweiliger Führungsbolzen 32 rotationsfest mit dem ersten Lagerelement 12 aber axial beweglich zu diesem verbunden. Die Führungsboizen 32 sind hierzu beispielsweise in Löchern des ersten Lagerelements 12 eingeschraubt und eingepresst und erstrecken sich durch korrespondierende Durchgangsöffnungen der Ankerplatte 28. Dadurch ist eine axiale Bewegung der Ankerplatte 28 geführt. Die Führungsbolzen 32 sind dabei gleichmäßig über den Umfang angeordnet.
Die axiale Richtung ist vorliegend durch die Längsachse 1 6 vorgegeben, die radiale Richtung ist rechtwinkelig zu der Längsachse 1 6 definiert.
Weiterhin ist ein Federelement 44 gezeigt, welches die Ankerplatte 28 mit dem Reibbelag 30 gegen eine Gegenfläche 34 des zweiten Lagerelements 14 presst. Vorliegend ist das Federelement 44 als Schraubendruckfeder ausgebildet. Die Anpresskraft bewirkt dabei einen Reibschluss, welcher der relativen Rotation der beiden Lagerelemente 12, 14 entgegenwirkt. Die Gegenfläche 34 ist vorliegend einfach die dem Reibbelag 30 zugewandte und mit diesem in dem in der Figur dargestellten Zustand kontaktierte Oberfläche eines Teilbereichs des zweiten Lagerelements 14. Vorzugsweise umfasst die Lageranordnung 10 bzw. die Bremsvorrichtung 24 mehrere Federelemente 44, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind, insbesondere regelmäßig zueinander beabstandet. Die jeweiligen Federelemente 44 können jeweils um einen zugeordneten jeweiligen Führungsbolzen 32 herum angeordnet sein, um diese gegen Knicken zu schützen und sowohl die Anzahl benötigter Aufnahmebohrungen als auch insgesamt den Bauraumbedarf der Lageranordnung 10 gering zu halten.
Um die beiden Lagerelemente 12, 14 schnell und mit einem geringen Kraftaufwand relativ zueinander verdrehen zu können, umfasst die Lageranordnung 10 zudem eine Verstellvorrichtung 42. Die Verstellvorrichtung 42 umfasst einen Elektromagneten 36, welcher in einer Vertiefung des ersten Lagerelements 12 angeordnet ist. Bei einer Beaufschlagung mit Strom zieht dieser Elektromagnet 36 die Ankerplatte 28 entgegen der Anpresskraft der Federelemente 44 zu sich axial heran, wobei diese Bewegung durch die Führungsbolzen 32 geführt ist. Dadurch wird der Reibschluss zwischen Reibbelag 30 und Gegenfläche 34 aufgehoben und die beiden Lagerelemente 12, 14 können im Wesentlichen ungehemmt relativ zueinander rotieren. Durch den Elektromagneten 36 kann die Ankerplatte 28 von der Gegenfläche 34 abgehoben werden und Innenring und Außenring sind frei gegeneinander beweglich. Dies wird auch als elektromagnetische Lüftung der Bremse bezeichnet.
Die Gegenfläche 34 ist dabei an einer einstückigen Verlängerung 38 des Innenrings bzw. des zweiten Lagerelements 14 ausgebildet. Die Verlängerung 38 bildet dabei einen Absatz gegenüber dem restlichen Lagerelement 14. Dieser Absatz erstreckt sich axial über das erste Lagerelement 12 bzw. den Außenring hinaus. Dadurch kann sich die Verlängerung 38 bzw. dieser Absatz in diesem axialen Bereich weiter radial als der restliche Innenring erstrecken. Vorliegend erstreckt sich die Verlängerung 38 radial wenigstens so weit wie die Wälzkörper 18. Die Verlängerung 38 kann sich aber beispielsweise auch bis zu einem Mitelbereich der Ankerplate 28 erstrecken oder aber auch bis zu deren radial äußerem Rand. Ebenso kann sich die Verlängerung beispielsweise auch radial so weit erstrecken wie eine Verschraubung des Außenrings mit der Anschlusskonstruktion 22 oder auch wie der Außenring selber. Es liegt also eine axiale Überdeckung zwischen der Verlängerung 38 und der Ankerplate 28 sowie einem äußersten Teilbereich des ersten Lagerelements 12 vor. Damit ist die Lageranordnung 10 besonders kompakt und es kann zudem eine vorteilhafte Anordnung und Größe jeweiliger im Reibschluss kontaktierter Reibflächen erzielt werden.
Es wird so eine besonders große Reibfläche zwischen Reibbelag 30 und Gegenfläche 34 zur Verfügung gestellt, welche zudem einen besonders großen Hebelarm bezüglich der Längsachse 1 6 hat. Dadurch kann bei gleicher Anpresskraft der Federelemente 44 ein besonders hohes die Rotation hemmendes Reibmoment bzw. Bremsmoment bereitgestellt werden bzw. bei gleichem hemmenden Reibmoment wird nur eine geringe Anpresskraft benötigt. Dadurch kann der Elektromagnet 36 besonders klein und schwach sein und/oder die Anforderungen an die Genauigkeit der Einhaltung einer Größe eines Spalts 40 zwischen Elektromagnet 36 und Ankerplatte 28 im Zustand, bei welchem ein Reibschluss vorliegt, kann besonders niedrig sein. Der Spalt 40 ist nämlich eine maßgebliche Größe dafür, wie stark der Elektromagnet 36 sein muss, um die Anpresskraft der Federelemente 44 zum Lösen des Reibschlusses überwinden zu können. Vorliegend ist der Spalt 40 beispielsweise nur wenige zehntel Millimeter groß.
Durch die einstückig mit dem restlichen zweiten Lagerelement 14 ausgebildete Verlängerung 38 kann beispielsweise auf eine separate Druckscheibe verzichtet werden. Diese Druckscheibe wird üblicherweise mittels eines Gewindes mit dem zweiten Lagerelement 14 verbunden, um den Spalt 40 einstellen zu können. Nach der Einstellung wird das Gewinde zur Festlegung der Position der Druckscheibe verklebt. Sowohl auf diese Einstellung als auch auf die Fertigung jeweiliger Gewinde und Montage separater Druckscheiben kann bei der Lageranordnung 10 also verzichtet werden. Dadurch ist die Lageranordnung 10 sowohl besonders kostengünstig und schnell zu fertigen als auch zu montieren. Auch eine Wartung ist so einfacher. Zudem ist keine Schulung des Monteurs zur korrekten Einstellung des Spalts 40 notwendig, da dieser konstruktiv vorgegeben ist und jeweilige Fertigungstoleranzen des Spalts 40 durch den Elektromagneten 36 aufgrund der geringen notwendigen Anpresskraft der Bremsvorrichtung 24 auch bei geringer Leistung noch gut kompensieren kann.
Die Anordnung der Lageranordnung 10 kann auch derart umgedreht werden, dass der Innenring untenliegend mit dem darunter befindlichen Ausleger verbunden wird. In dem Fall kann eine Befestigungsmuter von oben eingeschraubt werden. Ein Lagergehäuse wird dann an der Oberseite mit einem Deckenrohr bzw. mit einem darüber ausliegenden Ausleger verbunden. Die Bremsvorrichtung 24 kann in diesem Fall unten in dem äußeren Lagerring bzw. dem Lagergehäuse integriert sein.
Bezugszeichen liste
10 Lageranordnung
12 erstes Lagerelement 14 zweites Lagerelement
16 Längsachse
1 8 Wälzkörper
20 Lagerring
22 Anschlusskonstruktion 24 Bremsvorrichtung
26 Bremselement
28 Ankerplatte
30 Reibbelag
32 Führungsbolzen 34 Gegenfläche
36 Elektromagnet
38 Verlängerung
40 Spalt
42 Verstellvorrichtung 44 Federelement

Claims

Ansprüche
1 . Lageranordnung (10) mit wenigstens einem ersten Lagerelement (12) und einem zweiten Lagerelement (14), welche entlang einer gemeinsamen Längsachse (16) relativ rotierbar zueinander miteinander verbunden sind, wobei die Lageranordnung (10)
eine Bremsvorrichtung (24) umfasst, welche die relative Rotation der beiden Lagerelemente (12, 14) zueinander mittels einer durch die Bremsvorrichtung (24) erzeugten Reibkraft hemmt, wobei
die Bremsvorrichtung (24) ein mit dem ersten Lagerelement (12) verbundenes Bremselement (26), eine mit dem zweiten Lagerelement (14) verbundene Gegenfläche (34) und wenigstens ein Federelement (44) umfasst, welches das Bremselement (26) zur Erzeugung eines Reibschlusses gegen die Gegenfläche (34) mit einer Federkraft presst, und
eine betätigbare Verstellvorrichtung (42), mittels welcher eine Anpresskraft, mit welcher das Bremselement (26) aufgrund des Federelements (44) gegen die Gegenfläche (34) presst, zur Modifizierung der bei der relativen Rotation der beiden Lagerelemente (12, 14) zueinander wirkenden Bremskraft reduzierbar ist, wobei
die Gegenfläche (34) auf einer quer, insbesondere rechtwinkelig, zur Wirkrichtung der Anpresskraft ausgerichteten Verlängerung (38) des zweiten Lagerelements (14) ausgebildet, wobei die Verlängerung (38) einstückig mit dem zweiten Lagerelement (14) ausgebildet ist.
2. Lageranordnung (10) nach Anspruch 1 , wobei
das Bremselement (26) eine Ankerscheibe (28) und eine darauf ausgebildete Reibfläche umfasst, wobei die Ankerscheibe (28) mittels wenigstens eines Führungselements (32) verdrehfest aber axial entlang der Längsachse (1 6) beweglich mit dem ersten Lagerelement (12) verbunden ist.
3. Lageranordnung (10) nach Anspruch 2, wobei
die Verstell Vorrichtung (42) einen Elektromagneten (36) umfasst, mittels welchem die Ankerscheibe (28) entgegen der Federkraft axial bewegbar ist.
4. Lageranordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei
das wenigstens eine Federelement (44) im Wesentlichen auf dem gleichen Durchmesser wie das wenigstens eine Führungselement (32) angeordnet ist.
5. Lageranordnung (10) nach Anspruch 4, wobei jeweilige Führungselemente auch als jeweilige Führungen jeweiliger Federelemente (44) dienen.
6. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eines der beiden Lagerelement (12, 14) als Innenring und das andere der beiden Lagerelement (12, 14) als Außenring ausgebildet ist.
7. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Verlängerung (38) als Absatz an dem zweiten Lagerelement (14), insbesondere an dem als Innenring ausgebildeten zweiten Lagerelement (14), ausgebildet ist.
8. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
ein Übergang zwischen der Verlängerung (38) und dem übrigen zweiten Lagerelement (14) gekrümmt oder winkelig ausgebildet ist.
9. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
sich die Verlängerung (38) und/oder die Gegenfläche (34) radial, insbesondere im rechten Winkel zur Längsachse (16), mit ihrer Haupterstreckungsfläche erstrecken.
10. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Gegenfläche (34) und/oder eine korrespondierende Reibfläche eines Reibelements, insbesondere eines Reibbelags (30), und/oder des Bremselements (26) in einem radial äußeren Bereich der Lageranordnung (10) angeordnet sind.
1 1 . Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
sich das zweite Lagerelement (14), insbesondere dessen Verlängerung (38), im Wesentlichen radial nach außen höchstens genauso weit erstreckt wie das erste Lagerelement (12) und/oder das Bremselement (26), insbesondere dessen Ankerscheibe (28).
12. Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Verstellvorrichtung (24) eine Anzeigevorrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, eine Betätigung der Verstellvorrichtung (24) anzuzeigen, wobei die Anzeigevorrichtung vorzugsweise gemeinsam mit dem Elektromagneten der Verstellvorrichtung an dem ersten Lagerelement (12) angeordnet ist.
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