SE1000956A1 - Distansanordning för rullelement i ett toroidalrullager samt förfarande för tillverkning av ett sådant toroidalrullager - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 2 tillverkning och montering besvärliga beaktanden gällande konstruktion, så väl som dyrbara verktyg och maskinutrustning. Till exempel påverkas de möjliga designalternativen för lagerkonstruktionen och för olika lagerarrangemang innefattande kringliggande komponenter, såsom axlar, hus, etc. Monteringen enligt lösningar hos känd teknik är dessutom tidskrävande och kan skada lagrets ringar eller rullar.

Sammanfattninq av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att eliminera eller åtminstone lindra ovan nämnda nackdelar, och att åstadkomma en förbättrad distansanordning för rullelement i toroidalrullager, vilken distansanordning möjliggör mer effektiv separation of rullelementen medan den förbättrar toroidalrullagrets lastbärande förmåga. Det är även ett syfte att underlätta förbättrad montering av toroidalrullagret i förhållande till kända lösningar.

Dessa och andra syften är uppfyllda av det som anges i de oberoende kraven. Exemplifierande utföringsformer av uppfinningen anges i de beroende kraven.

Enligt en första aspekt av uppfinningen hänför sig den till en självständig distansanordning för rullelement i ett toroidalrullager som har en inner- och en ytterring, varvid toroidalrullagret möjliggör axial- och vinkelförskjutning mellan inner- och ytterringen. Distansanordningen innefattar på motsatta sidor av distansanordningen en första och andra rullkontaktyta, vilka första och andra rullkontaktytor är anordnade att separera två intilliggande toroidalrullelement i en tangentiell riktning hos lagret. Vidare har var och en av den första och andra rullkontaktytan en konkav form som är anpassad att överensstämma med respektive konvexa kontaktytor hos toroidalrullelement, och åtminstone ett axiellt ändparti hos distansanordningen är elastiskt deformerbart, varvid det axiella ändpartiet innefattar åtminstone ett parti av nämnda första och andra rullkontaktytor.

Föreliggande uppfinning är baserad på en insikt av uppfinnarna att formen på toroidalrullagrets ytterrings löpbana geometriskt förhindrar rullarna från överdriven snedställning, dvs. rotation av rullelementens rotationsaxel 10 15 20 25 30 3 runt en axel som är vinkelrät med löpbanan. På grund av det geometriska förhindrandet av snedställningen i toroidalrullager, behöver inte styrka prioriteras vid dimensionering av distansanordningar i ett toroidalrullager.

Dessutom har uppfinnarna insett att genom att tillhandahålla en distansanordning för rullelement i toroidalrullager som är anpassat att överensstämma med rullelementen och vilken innefattar elastiskt formbara ändpartier, kan antalet rullelement och följaktligen den lastbärande förmågan i toroidalrullagret höjas medan förbättrad och effektiv montering möjliggörs.

Med andra ord är distansanordningen fördelaktig eftersom den möjliggör montering av ett ökat antal rullelement vilket typiskt lämnar mindre tillgängligt utrymme för mellanliggande distansanordningar. Distansanordningen, vilken har tangentiellt större ändpartier, underlättar montering genom att möjliggöra sammantryckning som innefattar elastiskt deformering av åtminstone ett ändparti sä att en distansanordning kan föras in i det begränsade tillgängliga utrymmet mellan två tätt anordnade rullelement. På grund härav kan, för ett toroidalrullager som innefattar distansanordningen, lagrets lastförmåga ökas genom att öka antalet rullar. Till exempel kan väsentligen samma lastförmåga som hos ett fullkomplementstoroidallager åstadkommas, men utan kontakt mellan rullarna.

Distansanordningen är vidare fördelaktig genom att den lindrar monterings- och produktionsfaktorer avseende skador som uppstår under tillverkning. Till exempel möjliggörs montering av distansanordningen in i toroidalrullagret utan att ringarna eller rullelementens skadas. Montering kan vidare utföras mer tidseffektivt, med färre steg, och med hjälp av förbättrade och mer tidseffektiva verktyg och maskineri.

Vid drift i ett toroidalrullager stödjer och separerar distansanordningen rullelementen och därmed undviks slitage mellan de två rullelementen (roller- to-roller wear). lstället möjliggör kontakten mellan kontaktytorna mellan distansanordningen och rullelementen skapandet av en smörjande oljefilm.

Skapandet av oljefilmen åstadkoms av en effektiv hastighet som inte är noll i gränsytan mellan en rullkontaktyta hos distansanordningen och ett rullelements tillhörande kontaktyta. Med andra ord kommer den effektiva hastighet på ett oljefragment mellan distansanordningen och rullelementet 10 15 20 25 30 4 inte att vara motsatt och lika, som ifallet med kontakt mellan rullarna (roller- ro-roller contact). Följaktligen möjliggör distansanordningen för ett ökat antal rullelement i lagret vilket ökar, eller maximerar, de lastbärande egenskaperna medan effektiv och varaktig drift åstadkoms på grund av skapandet av en oljefilm.

Till exempel kan dimensionen och geometrin hos en distansanordning i ett toroidalrullager anpassas till toroidalrullagret och det tillgängliga inre utrymmet. Det tillgängliga utrymmet för distansanordning som är positionerad mellan och som separerar rullarna i ett toroidalrullager kan till exempel definieras med en längd som är lika med eller mindre än rullelementets axiella längd, ett radiellt utrymme som är lika med eller mindre än rullelementets utrymme eller radiella dimension, och ett tangentiellt utrymme som är lika med eller mindre än det totala glappet mellan rullarna dividerat med antalet rullar, plus det excentriska tangentiella utrymmet mellan två rullars ytor när rullarna är i kontakt med varandra, dvs. utrymmet som är avsett att rymma de distansanordningens axiella ändpartier. Genom att anpassa, och/eller begränsa, distansanordningens dimensioner ökar lagrets och lagerarrangemangs konstruktionsalternativ. Vidare kan löpbanekontakt och/eller tunt eller bräckligt parti i den tangentiella riktningen hos distansanordningen med fördel undvikas i utföringsformer av uppfinningen.

Toroidalrullager anpassar sig till axial- och vinkelförskjutning genom att förskjuta rullelementen i förhållande till båda ringarna. Detta är ett specifikt kännetecken för toroidalrullager. Vidare möjliggörs axiell styrning av de två intilliggande rullarna i ett toroidalrullager vilket möjliggör ett fungerande toroidalrullager som är försett med distansanordningar. I mer detalj möjliggörs styrande samverkan mellan rullform och distansanordningsform i både den radiella och den axiella riktningen genom att tillhandahålla distansanordningar som är formade att överensstämma med utrymmet som definieras mellan två intilliggande rullar. En distansanordning som är självständig kan vara skild från andra distansanordningar och kan vidare bli individuellt införd oberoende av andra distansanordningar.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning är det tangentiella avståndet mellan den första och andra rullkontaktytan hos det 10 15 20 25 30 5 axiella ändpartiet reducerbart genom elastiskt deformation. Genom att elastiskt reducera det tangentiella avståndet mellan rullkontaktytorna möjliggöra distansanordningen för sammantryckning och införande av de axiella ändpartierna in i ett utrymme som fordran en mindre tangentiell dimension. Därefter, när den är anordnad i sin avsedda driftsposition, kan distansanordningen återgå till sin avsedda form i överensstämmelse med de intilligande rullelementens kontaktytors form.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning år ett normalt tangentiellt avstånd mellan den första och andra rullkontaktytan hos det åtminstone ett axiella ändpartiet sammantryckbart genom elastisk deformation till ett sammantryckt avstånd på åtminstone 25 % av det normala tangentiella avståndet, eller åtminstone 50 %, eller åtminstone 70 %, eller åtminstone 90 %, eller åtminstone 95 %.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar det axiella ändpartiet åtminstone ett urtag för att bidra till elastisk deformerbarhet av det axiella ändpartiet. Genom att tillhandahålla ett urtag, eller spår, i syfte att förbättra distansanordningens elastiska deformerbarhet underlättas drift och montering ytterligare. Till exempel kan urtagen, såsom ett, två eller ett flertal, åstadkommas i distansanordningens axiella ändapartier i en axiell riktning mot distansanordningens mittpunkt. Vidare kan urtagen sträcka sig i exempelvis en radiell eller tangentiell riktning i syfte att åstadkomma en utpräglad elasticitet i respektive riktning. Urtagen, eller spåren, minskar vidare distansanordningens material och vikt medan de åstadkommer axiella ändpartier hos distansanordningen som är i kontakt med distansanordningens kontaktytor så att skapandet av en oljefilm kan äga rum.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning är distansanordningen bildad av ett uniformt material som är elastiskt deformerbart, vilket möjliggör lågkostnadstillverkning, t.ex. genom användandet av formsprutning eller liknande tekniker.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning är distansanordningen anordnad att åstadkomma ett tangentiellt avstånd mellan de två rullarnas respektive konvexa kontaktytor, vilket tangentiella avstånd är mindre än det minsta avståndet mellan de första och andra rullkontaktytorna. 10 15 20 25 30 6 Genom att möjliggöra ett mindre tangentiellt avstånd mellan rullelementets rullkontaktytor, ökar distansanordningen antalet rullelement som han rymmas i det tillgängliga utrymmet mellan inner- och ytterringen, i den tangentiella riktningen. Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning kan detta exempelvis åstadkommas genom att tillhandahålla en distansanordning som är tangentiellt sammantryckbar genom elastiskt deformation, så att det sammantryckta tangentiella avståndet är mindre än det minsta icke sammantryckta avstånd mellan de fullständiga första och andra rullkontaktytorna.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning åstadkoms ett mindre tangentiellt avstånd mellan de två intilliggande rullelementens kontaktytor genom att tillhandahålla en distansanordning som innefattar en centrumöppning, vilken centrumöppning sträcker sig genom distansanordningen från den första rullkontaktytan till den andra rullkontaktytan. I synnerhet, för att maximera toroidalrullagrets lastbärande förmåga, är det intressant att minimera det tangentiella avståndet eller spelet mellan rullarna. Genom att tillhandahålla centrumöppningar, eller hål, i mitten av elementen åstadkoms detta med fördel utan därav följande tunna sektioner i distansanordningen. Till exempel, med relevant distanselementtjocklek och relevant ellipsgeometri hos öppningarnas tvärsnitt, som typiskt sträcker sig i den axiella riktningen, är det möjligt att åstadkomma spel mellan rullarna som är nära noll utan att kontakt mellan rullarna. Öppningarna kan t.ex. bildas i mittregioner i distansanordningen och kan anpassas att överensstämma med rullelementens kontaktytor och geometri, varvid mittregion utgör partiet av distanselementet som tunnast i den tangentiella riktningen. Även de intilliggande rullelementens kontaktytor kommer att sträcka sig in i öppningarna i den tangentiella riktningen så att det effektiva avståndet mellan rullelementen reduceras, eller minimeras.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning är distansanordningen anordnad att absorbera tangentiella, och/eller axiella förskjutningar mellan nämnda två rullelements (11) med hjälp av elastisk deformation. Detta är fördelaktigt under montering av distanselement in i ett toroidalrullager och för kvarhållande av distanselement i ett toroidalrullager. 10 15 20 25 30 7 Speciellt med ett ökat antal rullar blir tillverkning och montering krävande ur ett precisionsperspektiv med avseende på distansanordningen eftersom det sammanlagda tangentiella spelet minimeras. Sådana precisionskrav ökar tillverkningskostnaden för distanselementet och även montering kan med fördel undvikas genom att möjliggöra absorption vilket gör att distansanordningen uppför sig som tangentiella fjädrar. Distanselementet kan även tillverkas med lägre precisionskrav, och med sänkta toleranskrav.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning, bibehålls distansanordningen i en mellanliggande position mellan de två rullelementen genom samverkan mellan den första och den andra rullkontaktytans konkava ytor och rullelementets konvexa ytor. Detta minskar behovet av ytterligare stödkonstruktioner för distansanordningen som är avsedda att bibehålla distansanordningen i en korrekt position. Istället är distansanordningens placering och positionering självreglerande beroende på samverkan mellan ytorna hos och geometrin hos respektive rullkontaktyta.

Speciellt hindrar de tangentiellt bredare ändpartierna hos distansanordningen effektivt distansanordningen från att röra sig eller glida axiellt ut ur sin avsedda mellanliggande position eftersom ändpartierna inte passar genom det relativt sett mindre avståndet, eller mittutrymmet, mellan rullelementen.

Enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning, hänför sig den till ett toroidalrullager som möjliggör axial- och vinkel- förskjutning, vilket toroidalrullager innefattar ett flertal distansanordningar.

Antalet rullelement, och därmed toroidalrullagrets lastbärande förmåga, kan med fördel ökas medan kontakt mellan rullarna undviks.

Enligt en andra aspekt hänför sig uppfinningen till ett förfarande för tillverkning av ett toroidalrullager som har ett flertal rullelement anordnade mellan respektive löpbanor hos en inner- och en ytterring, varvid toroidal- rullagret möjliggör axial- och vinkelförskjutning mellan inner- och ytterringen.

Dessutom innefattar toroidalrullagret vidare ett flertal distans-anordning vilka var och en på motsatta sidor har en första och andra rullkontaktyta, vilka första och andra rullkontaktytor är anordnade att separera två intilliggande rullelement i en tangentiell riktning hos lagret. Förfarandet innefattar att montera nämnda flertal rullelement och nämnda flertal distansanordningar 10 15 20 25 30 8 genom att införa dessa mellan inner- och ytterringen, vilken införing innefattar att sammantrycka åtminstone ett axiellt ändparti hos åtminstone en distansanordning mellan de två intilliggande rullelementen. Följaktligen möjliggör sammantryckning av det axiella ändpartiet att ett ökat antal rullelement och distansanordningar kan monteras och rymmas i det tillgängliga utrymmet mellan toroidalrullagrets inner- och ytterring. Till exempel, genom att sammantrycka distansanordningens axiella ändparti möjliggör det axiella ändpartiet montering av distansanordningen genom att pressa det axiella ändpartiet genom ett utrymme som har en tvärsnitts- dimension som är mindre än motsvarande tvärsnittsdimension hos den axiella ändan av distansanordningen. Följaktligen kan ett ökat antal rullelement med mindre mellanliggande tangentiellt avstånd åstadkommas i toroidalrullagret medan införande av distansanordningar för tangentiell separering av rullelementen möjliggörs.

Enligt en exemplifierande utföringsform av förfarandet är nämnda åtminstone ett axiella ändparti elastiskt deformerbart och innefattar åtminstone ett parti av de första och andra rullkontaktytorna. Genom att åstadkomma ett elastiskt deformerbart axiellt ändparti hos distans- anordningen kan dess tangentiella bredd i det axiella ändpartiet reduceras, vilket möjliggör att den kan införas och anordnas i korrekt läge mellan intilliggandes rullelement.

Enligt en exemplifierande utföringsform av förfarandet sammantrycks nämnda åtminstone ett axiella ändparti i en tangentiell riktning när åtminstone ett rullelement förs in i position mellan två distansanordningar. Följaktligen, exempelvis under slutförandet av monteringen genom införande av ett sista rullelement in det återstående tillgängliga utrymmet mellan två intilliggande distansanordningar, kan distansanordningarnas axiella ändpartier på införingssidan hos lagret reducera sin tangentiella bredd genom elastisk deformation i syfte att möjliggöra införande av de konvext formade rull- elementen. I mer detalj kan rullelementens mittparti, som har en ökad tangentiell bredd, förflyttas, eller pressas genom det tillgängliga utrymmet som avgränsas mellan distansanordningens axiella ändpartier genom att 10 15 20 25 30 9 sammantrycka distansanordningens axiella ändpartier, varefter de axiella ändarna kan återgå till sin normala, tangentiellt bredare, form.

Enligt en exemplifierande utföringsform av förfarandet sammantrycks nämnda åtminstone ett axiella ändparti i en tangentiell riktning när åtminstone en distansanordning förs in i position mellan två rullelement. Följaktligen, på samma sätt som beskrivits ovan, under slutförandet av monteringen genom införande av en sista distansanordning in det återstående tillgängliga utrymmet mellan två intilliggande rullelement, kan den tangentiella bredden hos distansanordningens axiella ändparti sammantryckas medans distans- anordningen förflyttas, eller pressas, förbi de tangentiellt bredare mittpartierna hos de konvext formade intilliggande rullelementen. Därefter, när den är anordnade i sin avsedda mellanliggande position, återfår det axiella änd- partiet sin normala icke sammantryckta form, varvid rullkontaktytorna i det axiella ändpartiet kommer att överensstämma med, eller bibehållas i kontakt med, rullelementens axiella ändpartiers kontaktytor.

Till exempel kan ett toroidalrullager innefatta krökta rullelement som är separerade i en tangentiell riktning av ett flertal distanselement enligt föreliggande uppfinning. Vidare innefattar toroidalrullagret en inner- och en ytterring som har löpbanor med krökta profiler vilka väsentligen överens- stämmer med rullelements längsgående krökta profiler, varvid de krökta profilerna har väsentligen större krökningsradie i förhållande till avståndet mellan en centrumaxel hos toroidalrullagret och innerringens löpbana. Till exempel är förhållandet mellan de krökta profilernas radie och avståndet mellan toroidalrullagrets centrumaxeln åtminstone mer än 2, eller 10, eller 20.

I allmänhet ska all termer som används i kraven tolkas i enlighet med sin ordinära betydelse i det tekniska området, såvida det inte uttryckligen definieras annorlunda häri. Alla hänvisningar till "en/ett [element, anordning, komponent, medel, steg, etc.]” ska tolkas öppet som om det refererar till åtminstone ett exemplar av nämnda element, anordning, komponent, medel, steg, etc., såvida det inte uttryckligen anges annorlunda. Varje förfarandes steg som beskrivs häri behöver inte utföras i exakt den angivna ordningen, såvida det inte uttryckligen anges. 10 15 20 25 30 10 Ytterligare syften, särdrag, och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå från följande detaljerande beskrivning, från de vidhäftade beroende kraven samt från ritningarna.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Exemplifierande utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de vidhäftade ritningarna, i vilka Fig. 1 är en schematisk perspektivvy av ett toroidalrullager med distansanordningar enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fig. 2a är en tvärsektionsvy av ett toroidalrullager med distansanordningar enligt en utföringsform av uppfinningen, varvid nämnda toroidalrullager undergår axialförskjutning.

Fig. 2b är en tvärsektionsvy av ett toroidalrullager med distansanordningar enligt en utföringsform av uppfinningen, varvid nämnda toroidalrullager undergår vinkelförskjutning.

Fig. 3a-d är schematiska perspektiwyer av utföringsformer av distansanordningen enligt föreliggande uppfinningen.

Fig. 4a-b är sidovyer av utföringsformer av distansanordningen.

Fig. 5 är en schematisk vy av ett toroidalrullager under montering. enligt en utföringsform.

Fig. 6 är en ytterligare schematisk vy av ett toroidalrullager under montering enligt en utföringsform.

Fig. 7a-b är schematiska tvärsektionsvyer av distansanordningen och intilliggande rullelement enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fig. 8 är en schematisk tvärsektionsvy av distansanordningen och intilliggande rullelement enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fig. 9 är en schematisk tvärsektionsvy av distansanordningen och intilliggande rullelement enligt en utföringsform av uppfinningen.

Det noteras att ritningarna inte är skalenliga, och, vilket enkelt inses av fackmannen, att andra dimensioner än de som åskådliggörs i ritningarna i lika 10 15 20 25 30 11 grad är möjliga inom uppfinningens omfattningsområde. Det noteras också att vissa detaljer i ritningarna kan vara överdriva vid jämförelse med andra detaljer.

Detaljerade beskrivninq av ritninqarna Med hänvisning till Fig. 1 visas en schematisk perspektivvy av ett toroidalrullager 10 som är anordnad med ett flertal distansanordningar 1 enligt föreliggande uppfinning. Toroidalrullagret 10, som i det följande även hänvisas till som lagret 10, innefattar ett flertal rullelement 11 som har en konvex form med ett krökt längsgående tvärsnitt och kontaktytor 16. Lagret 10 innefattar vidare an innerring 12 som är anordnad med inre löpbana 13 och en ytterring 14 som har en yttre löpbana 15, varvid rullelementen 11 are anordnade i följd mellan inner- och ytterringen 12, 14 så att rullkontaktytorna 16 är i kontakt med de inre och yttre löpbanorna 13, 15. Löpbanorna 13, 15 har, som åskådliggörs, krökta tvärsnitt som är anpassade att överensstämma med rullelementens 11 krökta längsgående tvärsnitt, varvid krökningens profil har en väsentligen större krökningsradie i förhållande till avståndet mellan lagrets 10 centrumaxel och innerringens löpbana 13. I lagret 10 är var och en av distansanordningarna 1 anordnad i en mellanliggande position mellan två rullelement 11 och separerar därmed de intilliggande rullelementen in den tangentiella riktningen så att kontakt mellan rullelementen 11 hindras.

Dessutom bibehålls var och en av distansanordningarna 1 i sin mellan- liggande och centrerade position i relation till rullelementen i den axiella och radiella riktningen, varvid varje distansanordning 1 är separat och oberoende anordnad mellan de intilliggande rullelementen 11. Ytterligare stödjande delar för att bibehålla distansanordningen 1 iden avsedda positionen är normalt inte nödvändiga. Det tillgängliga platsutrymmet för ackommodering av distansanordningen 1 i lagret 10 begränsas, eller avgränsas, t.ex. av rullelementens 11 axiella och radiella utsträckning, varvid distansanordningen 1 är anpassad att undvika kontakt med den inre och yttre löpbanan 13, 15.

Vidare sträcker sig inte distansanordningen 1 längre än, eller bortom, rullelementen 11 i en axiell riktning. Med andra ord har distansanordningen 1 10 15 20 25 30 12 en radiell utsträckning som är mindre än, eller lika med, rullelementens radiella utsträckning, och en axiell uträckning som är mindre än, eller lika med, rullelementens 11 axiella utsträckning. Dessutom innefattar distans- anordningen 1 rullkontaktytor som är anpassade att överensstämma med rullelementens 11 kontaktytor 16.

Ett kännetecknande särdrag hos toroidalrullagret är axialförskjutande och vinkelförskjutande, dvs. självjusterande, förmåga mellan inner- och ytterringarna 12, 14. Speciellt underlättas detta av den väsentligen större krökningsradien hos rullelementens 11 krökta tvärsnitt och de inre och yttre löpbanorna 13, 15. En relativt stor krökningsradie åstadkommer en mindre krökning i relation till lagrets radiella utsträckning vilket möjliggör för minskad friktion vid glidande kontakt mellan rullelementets kontaktyta 16 och löpbanorna 13, 15. l Fig. 2a åskådliggörs en tvärsektionsvy av toroidalrullagret 10 med distansanordningar 1, varvid innerringen 12 är axiellt förskjuten ett avstånd A i förhållande till ytterringen 14.

Med hänvisning till Fig. 2b är innerringen 12 vinkelmässigt förskjuten med en vinkel B i förhållande till ytterringen 14. Som visas bibehålls distans- anordningen 1 mellan de intilliggande rullelementen i en centrerad position i förhållande till rullelementen. Vidare sträcker sig inte distansanordningen 1 utanför rullelementen, varken i den radiella eller in den axielia riktningen.

Med hänvisning till Fig. 3a-d visas några exempelutföringsformer av distansanordningen 1. Det noteras att vissa detaljer, särdrag och dimensioner hos distansanordningen 1, såsom den tangentiella tjockleken och den konvexa krökningen, är överdriva i syfte att på ett mer tydligt vis indikera dessa detaljer och särdrag. På tangentiellt motsatta sidor innefattar distans- anordningen 1 en första och en andra rullkontaktyta 2 och 3, vilka är anordnade att separera två intilliggande rullelement i en tangentiell riktning när den är monterad i korrekt position i lagret. Distansanordningen 1 har en generell konkav form, varvid var och en av rullkontaktytorna 2, 3 har en krökt konkav form som är anpassad att överensstämma med lagrets rullelements konvexa form. Åtminstone ett axiellt ändparti är dessutom anordnat att möjliggöra elastisk deformation så att ett partier av var och en av 10 15 20 25 30 13 rullkontaktytorna kan sammantryckas mot varande varefter distansanordningens 1 ändparti 4 återfår, eller automatisk återgår till, sin initiala, eller normala, tangentiella dimension.

Under drift in ett toroidalrullager är distansanordningens 1 rullkontakt- ytor 2,3 enligt definition i konstant, åtminstone delvis, kontakt med de roterande rullelementen 11. För att minimera friktion och slitning kan materialet, de närmaste kontaktytorna och yttopografin exempelvis väljas för att åstadkomma en separerande oljefilm. Till exempel är olika typer av polymermaterial, såsom PA eller PEEK, med eller utan fyllning och/eller förstärkande fibrer lämpliga material för distansanordningen 1. Generellt sett kan vilket material som helst som är elastiskt deformerbart vara lämpligt för distansanordningen 1. Dessutom kan distansanordningen, speciellt rullkontaktytorna 2, 3, vara försedda med former och textur som är fördelaktiga för skapandet av en film. Till exempel är rullkontaktytor som är försedda med många grunda och/eller icke sammankopplade urtag med lutande förbindelse mellan botten och kant är fördelaktiga ur ett smörjnings- och lokalt filmframställningsperspektiv.

I Fig. 3b är distansanordningen vidare försedd med en öppning 20, eller hål, som sträcker sig tangentiellt från den första rullkontaktytan 2 till den andra rullkontaktytan 3. Öppningen 20 är anordnad i mitten av distans- anordningen 1, i ett läge där det tangentiella avståndet mellan den första och andra rullkontaktytan 2, 3 är minst. Följaktligen är det tunnaste partiet hos distansanordningen som innefattar första och andra rullkontaktytorna borttagna. Speciellt möjliggör öppningen 20 att rullelementen kan anordnas med minimerat tangentiellt avstånd mellan varandra, varvid partier av rullelementens kontaktytor kommer att sträcka sig in i öppningen 20 under drift. Till exempel kan väsentligen noll tangentiellt avstånd mellan kontakt- ytorna 16 vid rullelementens 11 bredaste parti åstadkommas. Det tangentiella avståndet kan åtminstone väsentligen reduceras. Vidare kommer distans- anordningens hållbarheten och stabilitet att förbättras eftersom det tunnaste och bräckligaste partiet av distansanordningen avlägsnas genom att tillhandahålla öppningen 20. Öppningen är vidare anpassad till rullelementens krökta form genom att vara försedd med en elliptisk form som huvudsakligen 10 15 20 25 30 14 stäcker sig i den axiella riktningen. Fastän öppningen har visats i form av ett genomgående hål är ett alternativ att åstadkomma fördjupningar i en eller båda rulikontaktytorna.

I Fig. 3c, är distansanordningen 1 vidare försedd med axialändsurtag, eller spår, 21 för att bidra till de axiella ändpartiernas 4 elastiska deformerbarhet. Till exempel genom att reducera mängden material kan distansanordningen föras in i rätt position med användande av mindre kraft vilket t.ex. minskar risken för tillverkningsskador. Urtagen 21 bildar håligheter i distansanordningen axiella ändpartier och sträcker sig in i distans- anordningen 1. Som vidare visas i Fig. 3d kan distansanordningen 1 vidare förses med tangentiella urtag 22 och radiella urtag 23 vilka sträcker sig i den tangentiella respektive radiella riktningen. Urtagens riktning är emellertid inte begränsad till dessa särskilda riktningar och kan vidare bildas på en eller båda rullkontaktytorna hos de axiella ändpartierna 4.

F ig. 4a-4b är sidovyer av utföringsformer av distansanordningen 1, vilka schematiskt visar en rullkontaktyta som har elastiskt formbara ändpartier 4.

Med hänvisning till Fig. 4a är distansanordningens tvärsnittsform, ien tangentiell projektion, krökt så distansanordningens yta som är riktad mot löpbanan kan anpassas med respektive löpbanas tvärsnittskurvatur.

Distansanordningen 1 innefattar ett exemplifierande axiellt ändparti 4a som är elastiskt deformerbart, varvid det kännetecknande elastiska partiet är skuggat. Som åskådliggörs sträcker sig det axiella ändpartiets 4a elastiska egenskap axiellt mot mitten av distansanordningen, och innefattar därmed även ett parti av rullkontaktytan 2.

Med hänvisning till Fig. 4b är distansanordningens tvärsektionsform, i en tangentiell projektion, väsentligen rektangulär. Dessutom är båda av distansanordningen axiella ändpartier 4a, 4b elastiskt formbara, som visas av distansanordningens 1 motsatta skuggade partier.

I en exemplifierande utföringsform är de skuggade partier hos distansanordningen, som indikerar elastiskt formbara partier, mer, eller väsentligen mer, elastiskt formbara än distansanordningens 1 icke skuggande partier. Till exempel möjliggör distandanordningens axiella ändparti, eller 10 15 20 25 30 15 partier, ökad elastisk deformerbarhet med åtminstone 3 %, eller 5 %, eller 10 %, eller 20 %, eller 30 %, eller 40 %, eller 50 % i förhållande till de resterande partierna av distansanordningen 1. Varierande elastisk deformerbarhet i distansanordningen kan åstadkommas genom att använda olika material för olika partier hos distansanordningen, eller genom att tillhandahålla partier av distansanordningen med elastisk förhöjande eller elastiskt reducerande medel eller egenskaper, såsom urtag, hål, eller mer fasta och solida delar som kan integreras med distansanordningen 1.

Fig. 5 är en schematisk vy av ett toroidalrullager under montering av distansanordningen 1 enligt en utföringsform av uppfinningen. Monterings- förfarandet relaterar till tillverkningen av ett toroidalrullager 10 som har ett flertal rullelement 11 och ett flertal distansanordningar, varvid förfarandet innefattar att montera nämnda flertal av rullelement 11 och nämnda flertal av distansanordningar genom införande mellan inner- och ytterringarna. Som visas innefattar förfarandet, i ett slutligt monteringsteg, införing av en slutlig distansanordning 1 mellan det tillgängliga utrymmet som tillhandahålls mellan de två intilliggande monterade rullelementen 11a och 11b. På grund av rullelementens 11 form och det maximerade antalet rullelement 11 som är monterade i lagret 10 är det tillgängliga utrymmet för införande av den sista distansanordningen begränsat. Införandet av den sista distansanordningen åstadkoms emellertid genom att sammantrycka distansanordningens 1 införda axiella ändparti mellan de intilliggande rullelementen 11a, 11b, så' att distansanordningens införda axiella ändparti kan föras in och flyttas genom det begränsade tillgängliga utrymmet till sin korrekt monterade position mellan rullelementen 11a, 11b. I mer detalj förs en av distansanordningens axiella ändar, benämnd den införda änden, in mellan de intilliggande rullelementens kontaktytor, så att rullkontaktytorna hos den införda ändan av distansanordningen är i glidande kontakt med rullelementens kontaktytor, varvid den införda ändan blir sammantryckt och elastiskt deformerad medan den förflyttas axiellt in i position med hjälp av en axiell kraft som utövas på distansanordningen 1. 10 15 20 25 30 16 Monteringen av rullelement och distansanordningar kan vidare innefatta snedställning av inner- och ytterringen 12, 14 i förhållande till varandra. l Fig. 6 visas vidare en schematisk vy av toroidalrullager 10 under montering enligt en utföringsform. Enligt förfarandet införs ett flertal rullelement 11 mellan inner- och ytterringen 12, 14, varvid ett flertal distansanordningar 1 förs in i respektive mellanliggande positioner mellan rullelementen 11. Som visas innefattar montering att föra in nämnda flertal av distansanordningar 11 samtidigt, varvid varje distansanordnings 1 införda axiella ända sammantrycks mellan respektive intilliggande rullelement 11.

Följaktligen, i ett första steg av förförandet, anordnas det avsedda antal rullelement 11 i sina avsedda position mellan lagrets 10 inner- och ytterring 12, 14. Därefter förs nämnda flertal av distansanordningar 1 in, varvid varje distansanordnings 1 införda axiella ända sammantrycks mellan de intilliggande rullelementen. Följaktligen kan distansanordningarna med fördel föras in och monteras i ett enda införingssteg vilket möjliggör tidseffektiv montering.

Med hänvisning till Fig. 7a-b åskådliggörs distansanordningen 1 och två intilliggande rullelement 11 schematiskt i en tvärsektionsvy.

I Fig. 7a visas distansanordningen 1 under montering varvid den införda ändan 4 är elastiskt sammantryck mellan rullelementen 11. l mer detalj glider distansanordningens 1 rullkontaktytor 2, 3 emot och blir sammantryckta mot varandra av rullelementens 11 kontaktytor 16. Speciellt är det tangentiella avståndet mellan rullelementens 11 kontaktytor 16 mindre än distansanordningens 1 införda axiella ändes 4 tangentiella dimension.

Distansanordningen 1 förs in mellan rullelementen 11 med hjälp av kraft, vilken kraft påförs distansanordningen i en axiell riktning Da. Som vidare åskådliggörs är rullelementens radie på kontaktytornas 16 rullkurvaturs R1, och rullkontaktytornas radie på distanskurvaturen R2 anordnade att vara väsentligen lika, eller inom en avvikelse på 5 %, eller 10 %, eller 20 %, i förhållande till varandra.

Med hänvisning till Fig. 7b, har distansanordningen 1 blivit helt införd in i sin avsedda position mellan rullelementen 11. I denna position är de två 10 15 20 25 30 17 intilliggande rullelementen tangentiellt separerade ett minimerat avstånd T, vilket avstånd T är överdrivet i åskådliggörande syfte. Separeringen åstadkoms av distansanordningen, varvid distansanordningens axiella ändpartier bibehåller distansanordningen i sin avsedda position genom att begränsa axiell förflyttning av distansanordningen i förhållande till rullelementen 11. Emellertid, eftersom distansanordningens 1 axiella ändpartier inte behöver stödja eller uppbära tangentiella laster från rullelementen som är geometriskt förhindrade från överdriven snedställning, kan distansanordningens 1 axiella ändpartier vara elastiskt formbara. Som vidare åskådliggörs i Fig. 7b återfår sammantryckta ändpartier sin avsedda form under montering, så att distansanordningens 1 ändpartiers rullkontakt- ytor överensstämmer med, eller kontakterar, rullelementens kontaktytor 16.

Enligt en exemplifierande utföringsform är distansanordningen 1 samman- tryckbar så att, i sitt sammantryckta tillstånd, det tangentiella avståndet T mellan rullelementen 11 är mindre än det minsta icke sammantrycka avståndet mellan rullkontaktytorna 2, 3. Till exempel kan distansanordningen 1 som är elastiskt formbar åstadkommas genom att bilda distansanordningen 1 av ett uniformt elastiskt material.

I Fig. 8 åskådliggörs en schematisk tvärsektionsvy av en distansanordning 1 som innefattar en öppning 20 som beskrivs med hänvisning till Fig. 3b. Distansanordningen 1 är anordnad ien monterad position mellan två intilliggande rullelement 11, varvid centrumöppningen 20 i distansanordningen 1 möjliggör att rullelementens 11 kontaktytor 16 kan sträcka sig in i öppningen, så att det tangentiella avståndet T mellan rullelementen 11 reduceras. Genom att variera öppningen och anpassa den till rullelementens 11 längsgående kurvatur, kan ett tangentiellt avstånd T som är nära noll åstadkommas. Som åskådliggörs är det tangentiella avståndet T mellan respektive rullelements 11 konvexa kontaktytor mindre än det minsta avståndet mellan distansanordningens först och andra rullkontaktytor 2, 3.

Fig. 9 är en schematisk tvärsektionsvy av distansanordningar och intilliggande rullelement enligt en utföringsform av uppfinning under hopsättning av ett toroidalrullager. Ett sista rullelement 11a förs in i position 18 mellan inner- och ytterringen (visas ej) och mellan distansanordningarna 1 och rullelementen 11b och 11c. Som åskådliggörs är distansanordningens 1 axiella ändpartier sammantryckta i en tangentiell riktning när rullelementet 11a förs in i position.

Uppfinningen har huvudsakligen beskrivits ovan med hänvisning till ett fåtal exemplifierande utföringsformer, Likväl är, som med enkelhet inses av fackmannen, andra utföringsformer än de ovan beskrivna lika möjliga inom uppfinningens omfång, så som det definieras av de vidhäftade patentkraven.

Claims (15)

10 15 20 25 30 19 PATENTKRAV

1. Distansanordning (1) för rullelement (11) i ett toroidalrullager (10) som har en inner- och en ytterring (12, 14), varvid nämnda toroidalrullager möjliggör axial- och vinkelförskjutning mellan nämnda inner- och ytterring, varvid nämnda distansanordning innefattar på motsatta sidor av distansanordningen en första och andra rullkontaktyta (2, 3), vilka första och andra rullkontaktytor är anordnade att separera två intilliggande toroidalrullelement i en tangentiell riktning hos nämnda lager, varvid var och en av nämnda första och andra rullkontaktyta har en konkav form anpassad att överensstämma med respektive konvexa kontaktytor hos nämnda toroidalrullelement, och varvid åtminstone ett axiellt ändparti (4) hos nämnda distansanordning är elastiskt deformerbart, varvid nämnda axiella ändparti innefattar åtminstone ett parti av nämnda första och andra rullkontaktytor.

2. Distansanordning (1) enligt krav 1, varvid det tangentiella avståndet mellan nämnda första och andra rullkontaktyta (2, 3) hos nämnda axiella ändparti (4) är reducerbart genom elastiskt deformation.

3. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid ett normalt tangentiellt avstånd mellan nämnda första och andra rullkontaktyta (2, 3) hos nämnda åtminstone ett axiellt ändparti (4) är sammantryckbart genom elastisk deformation till ett sammantryckt avstånd på åtminstone 25 % av nämnda normala tangentiella avstånd, eller åtminstone 50 %, eller åtminstone 70 %, eller åtminstone 90 %, eller åtminstone 95 %.

4. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda axiella ändparti (4) innefattar åtminstone ett urtag (21, 22, 23) för att bidra till elastisk deformerbarhet av nämnda axiella ändparti. 10 15 20 25 30 20

5. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda distansanordning är bildad av ett uniformt material som är elastiskt deformerbart.

6. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda distansanordning är anordnad att åstadkomma ett tangentiellt avstånd mellan nämnda två rullars (11) respektive konvexa kontaktytor, vilket tangentiellt avstånd är mindre än det minsta avståndet mellan nämnda första och andra rullkontaktytor (2, 3).

7. Distansanordning (1) enligt krav 6, varvid nämnda distansanordning är tangentiellt sammantryckbar, och varvid nämnda tangentiella avstånd är mindre än det minsta icke sammantryckta avståndet mellan nämnda första och andra rullkontaktytor (2, 3).

8. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda distansanordning innefattar en centrumöppning (20) för att reducera avståndet mellan nämnda två rullelement, vilken centrumöppning sträcker sig genom nämnda distansanordning från nämnda första rullkontaktyta (2) till nämnda andra rullkontaktyta (3).

9. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda distansanordning är anordnad att absorbera tangentiella, och/eller axiella förskjutningar mellan nämnda två rullelements (11) genom elastisk deformation.

10. Distansanordning (1) enligt något av föregående krav, varvid nämnda distansanordning bibehålls i en mellanliggande position mellan nämnda två rullelement (11) genom samverkan mellan nämnda första och andra rullkontaktytors (2, 3) nämnda konkava ytor och nämnda rullelements nämnda konvexa ytor. 10 15 20 25 30 21

11. Toroidalrullager (10) som möjliggör axial- och vinkelförskjutning, vilket toroidalrullager innefattar ett flertal distansanordningar (1) enligt något av föregående krav.

12. Förfarande för tillverkning av ett toroidalrullager (10) som har ett flertal rullelement (11) anordnade mellan respektive löpbanor (13, 15) hos en inner- och en ytterring (12, 14), varvid nämnda toroidalrullager möjliggör axial- och vinkelförskjutning mellan nämnda inner- och ytterring, varvid nämnda toroidalrullager vidare innefattar ett flertal distansanordningar (1) vilka var och en på motsatta sidor har en första och andra rullkontaktyta (2, 3), vilka första och andra rullkontaktytor är anordnade att separera två intilliggande rullelement i en tangentiell riktning hos nämnda lagen varvid nämnda förfarande innefattar, att montera nämnda flertal rullelement och nämnda flertal distansanordningar genom att införa dessa mellan nämnda inner- och ytterring, vilken införing innefattar att sammantrycka åtminstone ett axiellt ändparti (4) hos åtminstone en distansanordning mellan nämnda två intilliggande rullelement.

13. Förfarande enligt krav 12, varvid nämnda åtminstone ett axiella ändparti (4) är elastiskt deformerbart och innefattar åtminstone ett parti av nämnda första och andra rullkontaktytor (2, 3).

14. Förfarande enligt något av kraven 12-13, varvid nämnda åtminstone ett axiella ändparti (4) sammantrycks i en tangentiell riktning när åtminstone ett rullelement (11) förs in i position mellan två distansanordningar (1)-

15. Förfarande enligt något av kraven 12-13, varvid nämnda åtminstone ett axiella ändparti (4) sammantrycks i en tangentiell riktning när åtminstone en distansanordning (1) förs in i position mellan två rullelement (1 1). 22