WO2009079997A2 - Rolling element comprising a hollow roller and an overload element - Google Patents

Rolling element comprising a hollow roller and an overload element Download PDF

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    • F16C2360/31—Wind motors

Definitions

  • Rolling element comprising a hollow roller and an overload body
  • the invention relates to a rolling element for a roller bearing comprising a hollow roller with a through hole extending along a rotation axis of the hollow roller and a coaxially arranged in the through hole cylindrical inner body.
  • the invention further relates to a rolling bearing with at least one rolling element according to the invention.
  • a hollow roller according to the invention may be, for example, a hollow cylinder for a cylindrical roller bearing, a hollow taper roller for a tapered roller bearing, a hollow barrel roller for a spherical roller bearing or roller bearing or a hollow ball roller for a ball roller bearing.
  • Rolling elements which have a through bore extending along their axis of rotation are used, for example, in rolling bearings for use when the mass moment of inertia of the bearing set (rolling element and cage) should be reduced.
  • the hollow cylinder as an example of such a rolling element consisting of an open circular cylinder with a central bore, is also used in low-loaded bearings to reduce the risk of slipping.
  • individual conventional, massive rolling elements are replaced by hollow cylinders with a slightly larger outer diameter.
  • the outer diameter of the hollow cylinder is chosen so that they ensure a constant contact with the raceways in the load-free state of the bearing.
  • the hollow cylinder springs with increasing load of the bearing, so that carry the massive rolling elements from a certain load.
  • Such a rolling bearing for reducing the risk of slipping is e.g. from FR 2479 369 A1.
  • hollow rollers Due to the running along its axis of rotation bore, hollow rollers can be easily deform elastically under the action of a radial load. Their radial stiffness, which describes the ratio of radial load and radial, elastic compression, is therefore lower. This property is advantageous when used in roller bearings for slip reduction, since even at a relatively low radial load, the outer diameter of the hollow rollers corresponds to the outer diameter of the solid rollers and thus bear all rolling elements.
  • the reduced radial stiffness can also lead to problems.
  • the hollow rollers subject to constant bending cycle stress under radial load due to their permanent deformation represent potential weak points of the rolling bearing with respect to their load capacity and fatigue strength.
  • the hollow rollers are the cause of a reduced load capacity and a shortened life of the rolling bearing.
  • the damage to the hollow rollers does not occur directly through the radially acting load. So there is no failure due to excessive, radially acting compressive stress in the region of the force application point. Rather, the damage occurs due to the stresses resulting from the deformation of the hollow roller to form an elliptical hollow body.
  • the deformation of the hollow roller generated as in a bending beam tensile and compressive stresses, which in this case run in the tangential direction of the hollow roller.
  • compressive stresses on the inner circumferential surface and tensile stresses on the outer circumferential surface result at the secondary vertices. It was found that the failure of the hollow roller is caused by the tensile stresses on the inner circumferential surfaces, which can lead to cracks during continuous operation of the rolling bearing and finally to the break of the hollow rollers.
  • Overstressing of the hollow rollers arise in particular when the hollow rollers enter the load range of the rolling bearing. Decisive are the high loads distributed on only a few rolling elements and the smaller by the deformation of the raceways distance between the raceways. In contrast to solid rolling elements, which can at least partially press into the raceways in this situation, the hollow rollers are deformed almost exclusively by itself elastically. Less problematic, however, is the deformation of the hollow rollers, which results from the rolling of the hollow rollers between the raceways outside the load zone, since this deformation is less.
  • cylindrical rollers for a roller bearing consist of a core and one or more cladding layers.
  • the cladding layers are firmly joined together with the core and are intended to limit crack propagation starting from centering bores of the core.
  • the invention has for its object to provide a rolling element, which allows in operation a partially elastic deformation, for. can be used in a rolling bearing for slip reduction, but which prevents deformation that can lead to damage.
  • a rolling element according to the preamble of claim 1, with the proviso that the inner body is arranged with a radial clearance fit in the hollow roller, wherein the clearance is selected such that the inner body acts as an overload body by acting at radi- aler load of the rolling element, the hollow roller is supported, before a predetermined material stress of the hollow roller is exceeded.
  • the entry of a predetermined material stress, which is to be avoided, can be shifted to a greater radial load by the inner body supporting the hollow cylinder as an overload body.
  • This inventive support by the overload body starts when the hollow cylinder begins to abut due to its radial compression of the overload body, ie, when viewed in cross-sectional profile of the smallest inner diameter of ellipti- see hollow roller corresponds to the outer diameter of the overload body.
  • the support according to the invention by the overload body causes the radial rigidity of the entire rolling body is increased, as for a agreed radial compression of the rolling element now a load is required, which must overcome both the restoring force of the hollow roller and the restoring force of the overload body.
  • This greater radial rigidity of the rolling element causes a further deformation of the hollow roller occurs with increasing radial load, as would be the case without support and thus lower material stresses due to the bending of the hollow roll occur.
  • the clearance between hollow and overload body is necessary. This clearance ensures that the hollow cylinder can be compressed by a relatively small radial load until it is supported by the overload body, since only the - relatively low - radial rigidity of the hollow roller has an influence.
  • the game In order to allow the inventive support by the overload body before the predetermined material stress is reached, the game must not exceed a maximum throw. This maximum value depends on the size of the specified material stress, the type of material stress selected, the dimensions of the hollow roll and the material of the hollow roll, in particular the elasticity modulus.
  • a radial stiffness of the overload body is selected such that a radial stiffness of the rolling element in the support of the hollow roller by results in the overload body, which excludes a predetermined material stress of the hollow roller at a given radial load of the rolling element.
  • its radial stiffness must not be increased.
  • the radial stiffness of the overload body can be selected accordingly become.
  • the necessary radial rigidity of the rolling element can now be determined taking into account the given load. With knowledge of the radial stiffness of the hollow roller thus results in the required radial stiffness of the overload body.
  • This rigidity can now be achieved by selecting a corresponding material, in particular a corresponding modulus of elasticity, or a corresponding shape, eg a solid cylinder or a hollow cylinder.
  • the material stress is a maximum of the tangential stress.
  • the type of material stress used to select the clearance fit or to determine the radial stiffness of the overload body must reflect the stress critical to the failure of the hollow roll. Although in principle also e.g. the radial compressive stress directly occurring in the force application point due to the radial load is taken into account. However, since the failure of the hollow roller is usually done by the tangential stresses caused by the bending, they are usually to be selected. These should always be lower than the applicable value for the respective material for the bending alternating strength.
  • the material of the overload body and the material of the hollow roller essentially the same modulus of elasticity.
  • the materials can be the same.
  • This solution makes sense on the one hand for economic reasons.
  • the radial stiffness of the entire rolling element according to the invention corresponds to the radial stiffness of the entire rolling element according to the invention, as soon as the support is made by the overload body, substantially the radial stiffness of solid rolling elements of the same material.
  • all rolling elements can have a substantially equal radial stiffness with a corresponding load. This results in a, for example, with respect to the rest quiet advantageous, uniform load distribution over the rolling elements.
  • the hollow roller and the overload body consist of different materials.
  • the hollow roller can be made of conventional rolling steel and the overload body to reduce the mass moment of inertia of the bearing set made of a lighter material.
  • the axial extent of the overload body may be shorter, longer or as long as the axial extent of the through hole of the hollow roller. It is only crucial that the overload body can support the hollow roller in the axial direction over a sufficient distance to prevent overloading damaging deformation of the hollow roller over its entire axial extent. According to a preferred embodiment of the present invention, therefore, the overload body extends substantially over the entire axial extent of the fürgangsboh- tion, since this the function of the overload body is met without the mass moment of inertia of the rolling body unnecessarily increased.
  • the hollow roller is a hollow cylinder, a hollow cone roller, a hollow barrel roller or a hollow ball roller.
  • the rolling element according to the invention can thus be used wherever advantages arise from a rolling element having a bore, ie, for example, in cylindrical roller bearings, in tapered roller bearings. in spherical roller bearings, in roller bearings or in ball roller bearings.
  • the overload body forms a solid cylinder or a solid truncated cone.
  • the advantage here is the great radial stiffness.
  • a solid cylinder is also easy to manufacture.
  • standard rolling bodies e.g. for cylindrical roller bearings.
  • a solid truncated cone can e.g. into a corresponding conical through-hole, for example a hollow cone roller. If the truncated cone has only a small cone angle, it can also be inserted into a cylindrical through-hole, for example in order to obtain a cylindrical through-hole. to support different degrees of tilting of the rolling bearing along the axial extent of the through hole.
  • the overload body forms a hollow cylinder or a hollow cone roller. Due to the lower weight, thus the mass moment of inertia of the complete bearing set can be reduced.
  • At least one further hollow cylinder or a further hollow cone roller and / or a solid cylinder or solid truncated cone is located within the hollow cylinder or the hollow cone roller forming the overload body. It is not necessary for the further elements to be positively connected to the hollow cylinder or the hollow cone roller forming the overload body. Rather, here also a game are present, so that when applying a radial load first, the hollow roller to the overload body forming hollow cylinder or the Hohlkegelrolle applies, and with further increasing radial load of the overload body forming hollow cylinder or the hollow cone roller creates the further elements. According to a preferred embodiment of the present invention, there is a filling material between the hollow roller and the overload body.
  • the filling material may consist of an adhesive which ensures that the overload body is held in the bore of the hollow roller. At the same time, the penetration of contaminants into the gap can be prevented.
  • the filling material can also consist of lubricant for minimizing the friction between the hollow roller and the overload body.
  • a protective layer can be applied to the lateral surface of the bore and / or the outer surface of the overload body lying in the radial direction. This may be, for example, a thin chromium layer or a layer resulting from burnishing.
  • the filler may also consist of plastic.
  • the overload body has means for its axial and / or radial fixation in the hollow roller.
  • Axial fixation of the overload body within the through-bore of the hollow roller allows e.g. a simple mounting of the rolling elements in a rolling bearing, since the overload body can not slip out, or ensures that the overload body does not move axially during operation, but supports the hollow roller in the axial direction as intended.
  • Radial fixation is desirable to prevent the overload body in the hollow roller from striking the inner circumferential surface during operation.
  • the means for axial and / or radial fixation may e.g. consist of located at the two axial end portions of the overload body, circumferential notches for receiving an O-ring and an O-ring fitted therein itself.
  • the overload body is guided through a cage.
  • the supervisor load body for this purpose a greater axial extent than the hollow roller, ie it protrudes in the axial direction and can be absorbed by the cage.
  • the overload body can also have a reduced diameter at its two ends over partial areas in the axial direction, the resulting pin being guided through a cage.
  • the overload body has a profiling.
  • This can e.g. consist in a hollow cylinder of a circular, cylindrical or elliptical elliptical profile, as is known for rolling elements for cylindrical roller bearings.
  • a better support of the axially central region of the hollow roller can be achieved.
  • the ratio of the largest outer diameter of the hollow roller to the smallest inner diameter of the hollow roller between 2: 1 to 1, 1: 1, preferably between 1, 8: 1 to 1, 25: 1, more preferably between 1 , 6: 1 to 1, 4: 1.
  • the largest outer diameter corresponds to the diameter of an enveloping, coaxial cylinder.
  • the smallest inner diameter of the hollow roller corresponds to the maximum possible diameter of a coaxially arranged in the hollow cylinder.
  • the diameter ratios given in accordance with this embodiment correspond to typical dimensions of hollow rollers according to the invention. On the one hand, these have a correspondingly low radial rigidity in order to be used in rolling bearings for slip reduction.
  • An inventive rolling bearing has a plurality of massive rolling bodies, wherein at least one solid rolling element is replaced by a rolling element according to one of claims 1-14.
  • a bearing can be used, for example, to reduce the moment of inertia of the rolling bearing.
  • massive rolling elements are replaced by rolling elements according to the invention.
  • the hollow roller has a slightly larger outer diameter than the solid rolling elements. To avoid slippage, it is generally not necessary to use more than three rolling elements distributed over the circumference according to the invention.
  • the rolling bearing according to the invention may be a radial roller bearing, axial roller bearing, or a radial / axial roller bearing.
  • the game between the hollow body and overload body is chosen such - under certain circumstances by appropriate choice of the radial stiffness of the overload body - that the Ab support by the overload body then occurs when all rolling elements begin to wear. This ensures that, if the solid rolling elements and the at least one overload body made of a same material, a uniform load distribution occurs.
  • the overload body is a bolt of a bolt cage.
  • the bearing set can be driven via the cage, wherein the cage in turn only has to be driven by a single rolling element according to the invention.
  • the remaining rolling elements must therefore not have holes to receive corresponding pin of the cage.
  • the rolling element according to the invention can be used for example in rolling bearings of a gearbox storage of a wind turbine.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a rolling element according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a loaded rolling element according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of a second and third
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of inventive hollow rollers
  • FIG. 5 shows a relationship between radial compression and radial load of a rolling body according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a rolling element according to the invention.
  • the hollow roller 1 is a hollow cylinder which can be used, for example, in an axial or radial cylindrical roller bearing.
  • Fig. 1 a) shows a sectional view along an axially extending sectional plane
  • Fig. 1 b) shows a sectional view with a viewing direction in the axial direction.
  • the overload body 2 is spaced by the game 3 of the hollow roller 1.
  • the play is for example in rolling bearings to slip reduction in the range of a few microns up to 1 millimeter, the game is greater, the larger the Wälz stresses- diameter or the rolling bearing diameter.
  • the game may for example be between 50 microns and 0.8 millimeters.
  • the game is for example 0.132 millimeters.
  • the material used is, for example, 100CrMnSi6-4, both for the hollow roller and for the overload body.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a loaded rolling element according to the invention. Shown here is again a sectional view with a viewing direction in the axial direction corresponding to FIG. 1 b).
  • the hollow roller 1 is in each case between two raceways 4 and is loaded in the radial direction by the forces shown symbolically as arrows. This creates an elliptical deformation of the hollow roller. In Fig. 2 a), this deformation does not lead to a concern of the hollow roller to the overload body. Such a deformation of the hollow roller - until shortly before contact with the overload body - corresponds to a normal operation of the rolling element. In the event of a very large radial load in the load range, however, the deformation of the hollow roller 1 can lead to a concern to the overload body 2. This prevents further deformation of the hollow roller 1, so that it is ensured that no damage occurs.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a second and third embodiment of a rolling element according to the invention. Shown again is a sectional view with a viewing direction in the axial direction corresponding to FIG. 1 b).
  • the embodiment of FIG. 3 a) shows a hollow roller 1, for example a hollow cylinder. Distanced from this by the game 3 is an overload body forming hollow cylinder 2. This is in turn supported by a solid cylinder 5. The massive cylinder 5 is located directly on the overload body forming hollow cylinder 2.
  • cylinder 2 supported by a further hollow cylinder 6. As a result, the hollow cylinder 2 is supported sufficiently radially, without the weight of the rolling element increases significantly.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of inventive hollow rollers with massive overload bodies. Shown are respective sectional views along an axially extending sectional plane corresponding to FIG. 1 a).
  • Fig. 4 a) shows a hollow cylinder for a cylindrical roller bearing
  • Fig. 4 b) shows a hollow tapered roller for a tapered roller bearing with cylindrical fürgangsboh- tion
  • Fig. 4 c) shows a hollow tapered roller for a tapered roller bearing with a tapered through hole
  • Fig. 4 d) shows a hollow barrel roller for a spherical roller bearing or spherical roller bearing
  • Fig. 4 e) shows a hollow ball roller for a ball roller bearing.
  • Fig. 5 shows a relationship between radial compression and radial load of a rolling element according to the invention. Shown in Fig. 5 a) is the cross-sectional profile and a radially acting force F, which causes a radial compression x.
  • the curve A in Fig. 5 b) corresponds to the compression of the hollow roller with increasing force, without being supported by the overload body. This results in a stiffness which remains constant over the load, namely the rigidity of the hollow roller.
  • the maximum permissible or predetermined radial compression xmax which corresponds to a corresponding maximum permissible material stress due to the bending stress of the hollow roller, is exceeded with a force F1.
  • the exceeding of xmax can be shifted to a higher force.
  • Such support of the hollow roller is represented by the curve B.
  • the stiffness corresponds from the support by the overload body substantially the sum of the individual stiffness of hollow roller and Overload body, neglecting the influence of the contact stiffness in the area of the force application point.
  • the rigidity of the entire rolling element thus has a kink.
  • the value of the radial compression at which the change in rigidity occurs, namely x ⁇ corresponds to twice the value of the clearance s which existed between the hollow roller and the overload body in the unloaded state.
  • the overload body according to the course of the curve C has a greater rigidity, as the overload body according to the course of the curve B. D.h.
  • the curve D finally shows the influence of the size of the game between hollow and overload body. This clearance has been chosen to be lower in the case of the curve D than in the case of the curves B and C. The supporting effect of the overload body thus already occurs earlier.

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Abstract

The invention relates to a rolling element for a rolling bearing comprising a hollow roller having a throughbore that extends along a rotational axis of the hollow roller and a cylindrical overload element arranged coaxially in the throughbore. The invention further relates to a rolling bearing comprising said rolling element. The hollow roller according to the invention can e.g. be a hollow cylinder for a cylindrical roller bearing, a tapered hollow roller for a tapered roller bearing, a spherical hollow roller for a spherical roller bearing or a hollow ball for a ball bearing. The aim of the invention is to provide a rolling element which allows a partially elastic deformation during operation, to e.g. reduce the slip in a rolling bearing, and at the same time prevents any elastic deformation which would damage the bearing. The rolling element according to the invention is characterized in that it has a radial play between the throughbore and the overload element, the extent of said play being selected in such a manner that the hollow roller rests against the overload element due to a radial load on the rolling element that is present in the rolling bearing between two raceways before a predetermined, admissible material stress of the hollow roller is exceeded.

Description

Wälzkörper umfassend eine Hohlrolle und einen Überlastkörper Rolling element comprising a hollow roller and an overload body
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Wälzkörper für ein Wälzlager umfassend eine Hohlrolle mit einer entlang einer Rotationsachse der Hohlrolle verlaufenden Durchgangsbohrung sowie einem koaxial in der Durchgangsbohrung angeordneten zylindrischen Innenkörper. Die Erfindung betrifft ferner ein Wälzlager mit mindestens einem erfindungsgemäßen Wälzkörper. Eine erfindungsgemäße Hohlrolle kann beispielsweise ein Hohlzylinder für ein Zylinderrollenlager, eine Hohlkegelrolle für ein Kegelrollenlager, eine Hohltonnenrolle für ein Pendelrollenlager bzw. Tonnenlager oder eine Hohlkugelrolle für ein Kugelrollenlager sein.The invention relates to a rolling element for a roller bearing comprising a hollow roller with a through hole extending along a rotation axis of the hollow roller and a coaxially arranged in the through hole cylindrical inner body. The invention further relates to a rolling bearing with at least one rolling element according to the invention. A hollow roller according to the invention may be, for example, a hollow cylinder for a cylindrical roller bearing, a hollow taper roller for a tapered roller bearing, a hollow barrel roller for a spherical roller bearing or roller bearing or a hollow ball roller for a ball roller bearing.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Wälzkörper, die eine entlang ihrer Rotationsachse verlaufende Durchgangsbohrung aufweisen, kommen z.B. dann in Wälzlagern zur Verwendung, wenn das Massenträgheitsmoment des Lagersatzes (Wälzkörper und Käfig) reduziert werden soll.Rolling elements which have a through bore extending along their axis of rotation are used, for example, in rolling bearings for use when the mass moment of inertia of the bearing set (rolling element and cage) should be reduced.
Der Hohlzylinder als Beispiel eines solchen Wälzkörpers, bestehend aus einem offenen Kreiszylinder mit zentrischer Bohrung, wird auch in gering be- lasteten Wälzlagern eingesetzt, um die Schlupfgefahr zu verringern. Dabei werden einzelne herkömmliche, massive Wälzkörper durch Hohlzylinder mit einem geringfügig größeren Außendurchmesser ersetzt. Der Außendurchmesser der Hohlzylinder wird dabei so gewählt, dass diese im lastfreien Zustand des Wälzlagers einen ständigen Kontakt zu den Laufbahnen gewähr- leisten. Die Hohlzylinder federn bei zunehmender Belastung des Wälzlagers ein, so dass ab einer bestimmten Belastung die massiven Wälzkörper mittragen.The hollow cylinder as an example of such a rolling element, consisting of an open circular cylinder with a central bore, is also used in low-loaded bearings to reduce the risk of slipping. In this case, individual conventional, massive rolling elements are replaced by hollow cylinders with a slightly larger outer diameter. The outer diameter of the hollow cylinder is chosen so that they ensure a constant contact with the raceways in the load-free state of the bearing. The hollow cylinder springs with increasing load of the bearing, so that carry the massive rolling elements from a certain load.
Ein derartiges Wälzlager zur Verringerung der Schlupfgefahr ist z.B. aus der FR 2479 369 A1 bekannt.Such a rolling bearing for reducing the risk of slipping is e.g. from FR 2479 369 A1.
Aufgrund der entlang ihrer Rotationsachse verlaufenden Bohrung, lassen sich Hohlrollen unter Einwirkung einer radialen Last leichter elastisch verformen. Ihre radiale Steifigkeit, die das Verhältnis von radialer Belastung und radialer, elastischer Kompression beschreibt, ist also geringer. Diese Eigenschaft ist beim Einsatz in Wälzlagern zur Schlupfverminderung vorteilhaft, da bereits bei einer verhältnismäßig geringen radialen Belastung, der Außendurchmesser der Hohlrollen dem Außendurchmesser der massiven Rollen entspricht und somit alle Wälzkörper tragen.Due to the running along its axis of rotation bore, hollow rollers can be easily deform elastically under the action of a radial load. Their radial stiffness, which describes the ratio of radial load and radial, elastic compression, is therefore lower. This property is advantageous when used in roller bearings for slip reduction, since even at a relatively low radial load, the outer diameter of the hollow rollers corresponds to the outer diameter of the solid rollers and thus bear all rolling elements.
In der Praxis kann die reduzierte radiale Steifigkeit jedoch auch zu Problemen führen. So zeigte sich, dass die bei einer radialen Belastung durch ihre permanente Verformung einer stetigen Biegewechselbeanspruchung unterliegenden Hohlrollen hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und Dauerfestigkeit po- tentielle Schwachstellen des Wälzlagers darstellen. Die Hohlrollen sind infolge dessen für eine verringerte Tragfähigkeit und eine verkürzte Lebensdauer des Wälzlagers ursächlich. Die Schädigung der Hohlrollen tritt dabei nicht unmittelbar durch die radial einwirkende Belastung ein. Es liegt also kein Versagen aufgrund zu großer, radial wirkender Druckspannung im Bereich des Kraftangriffspunktes vor. Vielmehr treten die Schädigungen durch die sich aus der Verformung der Hohlrolle zu einem elliptischen Hohlkörper er- gebenden Spannungen ein. Die Verformung der Hohlrolle erzeugt wie bei einem Biegebalken Zug- und Druckspannungen, die hierbei in tangentialer Richtung der Hohlrolle verlaufen. Im Querschnittsprofil der Hohlrolle entstehen durch die Kompression zu einer Ellipse dabei an deren Hauptscheiteln Druckspannungen an der Innenmantelfläche und Zugspannungen an der Außenmantelfläche. Entsprechend ergeben sich an den Nebenscheiteln Druckspannungen an der Außenmantelfläche und Zugspannungen an der Innenmantelfläche. Es zeigte sich, dass das Versagen der Hohlrolle durch die Zugspannungen an den Innenmantelflächen verursacht wird, die im Dauerbetrieb des Wälzlagers zu Anrissen und schließlich zum Bruch der Hohlrollen führen können.In practice, however, the reduced radial stiffness can also lead to problems. Thus, it was found that the hollow rollers subject to constant bending cycle stress under radial load due to their permanent deformation represent potential weak points of the rolling bearing with respect to their load capacity and fatigue strength. As a result, the hollow rollers are the cause of a reduced load capacity and a shortened life of the rolling bearing. The damage to the hollow rollers does not occur directly through the radially acting load. So there is no failure due to excessive, radially acting compressive stress in the region of the force application point. Rather, the damage occurs due to the stresses resulting from the deformation of the hollow roller to form an elliptical hollow body. The deformation of the hollow roller generated as in a bending beam tensile and compressive stresses, which in this case run in the tangential direction of the hollow roller. In the cross-sectional profile of the hollow roller caused by the compression to an ellipse while at the main vertices compressive stresses on the inner circumferential surface and tensile stresses on the outer circumferential surface. Correspondingly, compressive stresses on the outer lateral surface and tensile stresses on the inner lateral surface result at the secondary vertices. It was found that the failure of the hollow roller is caused by the tensile stresses on the inner circumferential surfaces, which can lead to cracks during continuous operation of the rolling bearing and finally to the break of the hollow rollers.
Überbeanspruchungen der Hohlrollen entstehen insbesondere dann, wenn die Hohlrollen in den Lastbereich des Wälzlagers eintreten. Entscheidend sind dabei die hohen Belastungen verteilt auf nur wenige Wälzkörper sowie den durch die Verformung der Laufbahnen geringeren Abstand zwischen den Laufbahnen. Im Gegensatz zu massiven Wälzkörpern, die sich in dieser Situation zumindest teilweise in die Laufbahnen eindrücken können, werden die Hohlrollen nahezu ausschließlich selbst elastisch verformt. Weniger problematisch ist hingegen die Verformung der Hohlrollen, die durch das Ab- rollen der Hohlrollen zwischen den Laufbahnen außerhalb der Lastzone entsteht, da diese Verformung geringer ist.Overstressing of the hollow rollers arise in particular when the hollow rollers enter the load range of the rolling bearing. Decisive are the high loads distributed on only a few rolling elements and the smaller by the deformation of the raceways distance between the raceways. In contrast to solid rolling elements, which can at least partially press into the raceways in this situation, the hollow rollers are deformed almost exclusively by itself elastically. Less problematic, however, is the deformation of the hollow rollers, which results from the rolling of the hollow rollers between the raceways outside the load zone, since this deformation is less.
Zur Vermeidung derartiger Schädigungen der Hohlrollen, können diese zwar entsprechend stärker dimensioniert werden. Dies führt jedoch automatisch zu einer Erhöhung der radialen Steifigkeit, was wiederum bei einem Einsatz in einem Wälzlager zur Schlupfverminderung nachteilig ist. Aus der DE 566 062 sind zylindrische Rollen für ein Rollenlager bekannt, die aus einem Kern und einer oder mehreren Mantelschichten bestehen. Die Mantelschichten sind dabei mit dem Kern fest zusammengefügt und sollen eine Rissfortpflanzung ausgehend von Zentrierbohrungen des Kerns be- grenzen.To avoid such damage to the hollow rollers, although they can be dimensioned accordingly stronger. However, this automatically leads to an increase in the radial rigidity, which in turn is disadvantageous for use in a rolling bearing for slip reduction. From DE 566 062 cylindrical rollers for a roller bearing are known, which consist of a core and one or more cladding layers. The cladding layers are firmly joined together with the core and are intended to limit crack propagation starting from centering bores of the core.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wälzkörper bereitzustellen, der im Betrieb eine teilweise elastische Verformung zulässt, um z.B. in einem Wälzlager zur Schlupfverminderung eingesetzt werden zu können, der jedoch eine Verformung, die zu einer Beschädigung führen kann, verhindert.The invention has for its object to provide a rolling element, which allows in operation a partially elastic deformation, for. can be used in a rolling bearing for slip reduction, but which prevents deformation that can lead to damage.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Diese Aufgabe wird durch einen Wälzkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, mit der Maßgabe, dass der Innenkörper mit einer radialen Spielpassung in der Hohlrolle angeordnet ist, wobei die Spielpassung derart gewählt ist, dass der Innenkörper als Überlastkörper wirkt, indem er bei radi- aler Belastung des Wälzkörpers die Hohlrolle abstützt, bevor eine vorgegebene Materialbeanspruchung der Hohlrolle überschritten wird.This object is achieved by a rolling element according to the preamble of claim 1, with the proviso that the inner body is arranged with a radial clearance fit in the hollow roller, wherein the clearance is selected such that the inner body acts as an overload body by acting at radi- aler load of the rolling element, the hollow roller is supported, before a predetermined material stress of the hollow roller is exceeded.
Erfindungsgemäß kann dadurch der Eintritt einer vorgegeben Materialbeanspruchung, die es zu vermeiden gilt, zu einer größeren radialen Belastung hin verschoben werden, indem der Innenkörper den Hohlzylinder als Überlastkörper abstützt. Dieses erfindungsgemäße Abstützen durch den Überlastkörper beginnt dann, wenn der Hohlzylinder aufgrund seiner radialen Kompression an dem Überlastkörper anzuliegen beginnt, d.h. wenn bei einer Betrachtung im Querschnittsprofil der kleinste Innendurchmesser der ellipti- sehen Hohlrolle dem Außendurchmesser des Überlastkörpers entspricht. Das erfindungsgemäße Abstützen durch den Überlastkörper bewirkt, dass die radiale Steifigkeit des gesamten Wälzkörpers erhöht wird, da für eine be- stimmte radiale Kompression des Wälzkörpers nun eine Belastung erforderlich ist, die sowohl die Rückstellkraft der Hohlrolle als auch die Rückstellkraft des Überlastkörpers überwinden muss. Diese größere radiale Steifigkeit des Wälzkörpers bewirkt, dass bei weiter steigender radialer Belastung, eine ge- ringere Verformung der Hohlrolle eintritt als dies ohne Abstützung der Fall wäre und somit geringere Materialbeanspruchungen aufgrund der Biegung der Hohlrolle auftreten.According to the invention, the entry of a predetermined material stress, which is to be avoided, can be shifted to a greater radial load by the inner body supporting the hollow cylinder as an overload body. This inventive support by the overload body starts when the hollow cylinder begins to abut due to its radial compression of the overload body, ie, when viewed in cross-sectional profile of the smallest inner diameter of ellipti- see hollow roller corresponds to the outer diameter of the overload body. The support according to the invention by the overload body causes the radial rigidity of the entire rolling body is increased, as for a agreed radial compression of the rolling element now a load is required, which must overcome both the restoring force of the hollow roller and the restoring force of the overload body. This greater radial rigidity of the rolling element causes a further deformation of the hollow roller occurs with increasing radial load, as would be the case without support and thus lower material stresses due to the bending of the hollow roll occur.
Damit der Wälzkörper jedoch weiterhin die Vorteile einer Hohlrolle aufweist, um z.B. in einem Lager zur Schlupfverminderung eingesetzt werden zu können, ist die Spielpassung zwischen Hohlrolle und Überlastkörper notwendig. Dieses Spiel sorgt dafür, dass der Hohlzylinder bis zur Abstützung durch dem Überlastkörper durch eine verhältnismäßig geringe radiale Belastung komprimiert werden kann, da lediglich die - relativ geringe - radiale Steifig- keit der Hohlrolle Einfluss hat. Um das erfindungsgemäße Abstützen durch den Überlastkörper zu ermöglichen, bevor die vorgegebene Materialbeanspruchung erreicht wird, darf das Spiel einen Maximalwerf nicht überschreiten. Dieser Maximalwert hängt von der Größe der vorgegebenen Materialbeanspruchung, der Art der gewählten Materialbeanspruchung, den Dimensio- nen der Hohlrolle sowie dem Werkstoff der Hohlrolle, insbesondere dem E- lastizitätsmodul, ab. Grundsätzlich muss hierfür ermittelt werden, ab welcher radialen Kompression der Hohlrolle die vorgegebene Materialbeanspruchung aufgrund der Biegung der Hohlrolle überschritten wird. Diese Berechnung kann entweder analytisch auf Grundlage der Biegebalkentheorie oder mittels handelsüblicher Berechnungsprogramme basierend auf der Finite Elemente Methode durchgeführt werden. Die derart bestimmte maximale radiale Kompression entspricht dem doppelten radialen Spiel zwischen Hohlzylinder und Überlastkörper.However, in order for the rolling element to continue to have the advantages of a hollow roll, e.g. be used in a camp for slip reduction, the clearance between hollow and overload body is necessary. This clearance ensures that the hollow cylinder can be compressed by a relatively small radial load until it is supported by the overload body, since only the - relatively low - radial rigidity of the hollow roller has an influence. In order to allow the inventive support by the overload body before the predetermined material stress is reached, the game must not exceed a maximum throw. This maximum value depends on the size of the specified material stress, the type of material stress selected, the dimensions of the hollow roll and the material of the hollow roll, in particular the elasticity modulus. Basically, it must be determined from which radial compression of the hollow roller, the predetermined material stress due to the bending of the hollow roller is exceeded. This calculation can either be carried out analytically on the basis of the bending beam theory or by means of commercial calculation programs based on the finite element method. The thus determined maximum radial compression corresponds to the double radial clearance between the hollow cylinder and overload body.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine radiale Steifigkeit des Überlastkörpers derart gewählt, dass sich eine radiale Steifigkeit des Wälzkörpers bei der Abstützung der Hohlrolle durch den Überlastkörper ergibt, die bei einer vorgegebenen radialen Belastung des Wälzkörpers eine vorgegebene Materialbeanspruchung der Hohlrolle ausschließt. Um die Vorteile der Hohlrolle beizubehalten, darf deren radiale Steifigkeit nicht vergrößert werden. Um jedoch die gesamte Steifigkeit des Wälzkörpers ab dem Abstützen durch den Überlastkörper derart zu erhöhen, dass bei einer erforderlichen radialen Belastung eine Verformung der Hohlrolle eintritt, die zu keiner Beanspruchung der Hohlrolle über eine vorgegebene Materialbeanspruchung hinaus führt, kann die radiale Steifigkeit des Überlastkörpers entsprechend gewählt werden. Ausgehend von der - wie zuvor berechneten - maximal zulässigen Verformung der Hohlrolle, kann nun unter Berücksichtigung der vorgegeben Belastung die notwendige radiale Steifigkeit des Wälzkörpers ermittelt werden. Mit Kenntnis der radialen Steifigkeit der Hohlrolle ergibt sich damit die erforderliche radiale Steifigkeit des Überlastkörpers. Diese Steifigkeit kann nun durch Auswahl eines ent- sprechenden Werkstoffs, insbesondere eines entsprechenden Elastizitätsmoduls, oder einer entsprechenden Form, also z.B. einem massiven Zylinder oder einem Hohlzylinder, erreicht werden.According to a preferred embodiment of the present invention, a radial stiffness of the overload body is selected such that a radial stiffness of the rolling element in the support of the hollow roller by results in the overload body, which excludes a predetermined material stress of the hollow roller at a given radial load of the rolling element. In order to retain the advantages of the hollow roll, its radial stiffness must not be increased. However, in order to increase the overall stiffness of the rolling element from supporting by the overload body such that at a required radial load deformation of the hollow roller occurs, which leads to no stress on the hollow roller beyond a predetermined material stress addition, the radial stiffness of the overload body can be selected accordingly become. Starting from the maximum permissible deformation of the hollow roller, as previously calculated, the necessary radial rigidity of the rolling element can now be determined taking into account the given load. With knowledge of the radial stiffness of the hollow roller thus results in the required radial stiffness of the overload body. This rigidity can now be achieved by selecting a corresponding material, in particular a corresponding modulus of elasticity, or a corresponding shape, eg a solid cylinder or a hollow cylinder.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Materialbeanspruchung ein Maximum der Tangentialspannung. Die Art der Materialbeanspruchung, die für die Auswahl der Spielpassung bzw. zur Bestimmung der radialen Steifigkeit des Überlastkörpers verwendet wird, muss die für das Versagen der Hohlrolle kritische Beanspruchung widerspiegeln. Zwar kann grundsätzlich auch z.B. die unmittelbar durch die radiale Be- lastung auftretende radiale Druckspannung im Kraftangriffspunk berücksichtigt werden. Da das Versagen der Hohlrolle jedoch in aller Regel durch die aus der Biegung hervorgerufenen Tangentialspannungen erfolgt, sind gewöhnlich diese zu wählen. Diese sollten dabei stets geringer als der für den jeweiligen Werkstoff geltende Wert für die Biege-Wechselfestigkeit sein.According to a preferred embodiment of the present invention, the material stress is a maximum of the tangential stress. The type of material stress used to select the clearance fit or to determine the radial stiffness of the overload body must reflect the stress critical to the failure of the hollow roll. Although in principle also e.g. the radial compressive stress directly occurring in the force application point due to the radial load is taken into account. However, since the failure of the hollow roller is usually done by the tangential stresses caused by the bending, they are usually to be selected. These should always be lower than the applicable value for the respective material for the bending alternating strength.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Werkstoff des Überlastkörpers und der Werkstoff der Hohlrolle ein im Wesentlichen gleiches E-Modul auf. Insbesondere können die Werkstoffe die gleichen sein. Diese Lösung ist einerseits aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll. Andererseits entspricht in diesem Fall die radiale Steifigkeit des gesamten erfindungsgemäßen Wälzkörpers, sobald die Abstützung durch den Überlastkörper erfolgt, im Wesentlichen der radialen Steifigkeit massiver Wälzkörper aus dem gleichen Material. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Wälzkörpers in einem Wälzlager zur Schlupfverminderung, können somit alle Wälzkörper bei entsprechender Belastung eine im Wesentlichen gleiche radiale Steifigkeit aufweisen. Dadurch ergibt sich eine, z.B. bezüglich der Lauf ruhe vorteilhafte, gleichmäßige Lastverteilung über die Wälzkörper. In bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die Hohlrolle und der Überlastkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. So kann z.B. die Hohlrolle aus herkömmlichen Wälzkörperstahl gefertigt werden und der Überlastkörper zur Verringerung des Massenträgheitsmo- ments des Lagersatzes aus einem leichteren Werkstoff bestehen.According to a preferred embodiment of the present invention, the material of the overload body and the material of the hollow roller essentially the same modulus of elasticity. In particular, the materials can be the same. This solution makes sense on the one hand for economic reasons. On the other hand, in this case corresponds to the radial stiffness of the entire rolling element according to the invention, as soon as the support is made by the overload body, substantially the radial stiffness of solid rolling elements of the same material. When using the rolling element according to the invention in a rolling bearing for slip reduction, thus all rolling elements can have a substantially equal radial stiffness with a corresponding load. This results in a, for example, with respect to the rest quiet advantageous, uniform load distribution over the rolling elements. In certain applications, however, it may be advantageous if the hollow roller and the overload body consist of different materials. For example, the hollow roller can be made of conventional rolling steel and the overload body to reduce the mass moment of inertia of the bearing set made of a lighter material.
Die axiale Ausdehnung des Überlastkörpers kann kürzer, länger oder genauso lang sein wie die axiale Ausdehnung der Durchgangsbohrung der Hohlrolle. Entscheidend ist lediglich, dass der Überlastkörper die Hohlrolle in axialer Richtung über eine ausreichende Strecke abstützen kann, um bei Überlast eine schädigende Verformung der Hohlrolle über deren gesamte axiale Ausdehnung zu verhindern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich daher der Überlastkörper im Wesentlichen über die gesamte axiale Ausdehnung der Durchgangsboh- rung, da hierdurch die Funktion des Überlastkörpers erfüllt wird, ohne dass sich das Massenträgheitsmoment des Wälzkörpers unnötig erhöht.The axial extent of the overload body may be shorter, longer or as long as the axial extent of the through hole of the hollow roller. It is only crucial that the overload body can support the hollow roller in the axial direction over a sufficient distance to prevent overloading damaging deformation of the hollow roller over its entire axial extent. According to a preferred embodiment of the present invention, therefore, the overload body extends substantially over the entire axial extent of the Durchgangsboh- tion, since this the function of the overload body is met without the mass moment of inertia of the rolling body unnecessarily increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hohlrolle ein Hohlzylinder, eine Hohlkegelrolle, eine Hohltonnenrolle oder eine Hohlkugelrolle. Der erfindungsgemäße Wälzkörper kann somit überall dort eingesetzt werden, wo sich Vorteile aus einem eine Bohrung aufweisenden Wälzkörper ergeben, d.h. z.B. in Zylinderrollenlagern, in Kegelrollenla- gern, in Pendelrollenlagern, in Tonnenlagern oder in Kugelrollenlagern.According to a preferred embodiment of the present invention, the hollow roller is a hollow cylinder, a hollow cone roller, a hollow barrel roller or a hollow ball roller. The rolling element according to the invention can thus be used wherever advantages arise from a rolling element having a bore, ie, for example, in cylindrical roller bearings, in tapered roller bearings. in spherical roller bearings, in roller bearings or in ball roller bearings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet der Überlastkörper einen massiven Zylinder oder einen massiven Kegel- stumpf aus. Vorteilhaft ist hierbei die große radiale Steifigkeit. Ein massiver Zylinder ist zudem einfach herzustellen. Je nach benötigten Dimensionen kann auch auf Standardwälzkörper, z.B. für Zylinderrollenlager, zurückgegriffen werden. Ein massiver Kegelstumpf kann z.B. in eine entsprechende kegelförmige Durchgangsbohrung, beispielsweise einer Hohlkegelrolle, einge- setzt werden. Falls der Kegelstumpf nur einen geringen Kegelwinkel aufweist, kann er auch in eine zylindrische Durchgangsbohrung eingesetzt werden, um z.B. bei einer Verkippung des Wälzlagers entlang der axialen Erstreckung der Durchgangsbohrung unterschiedlich stark zu stützen.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body forms a solid cylinder or a solid truncated cone. The advantage here is the great radial stiffness. A solid cylinder is also easy to manufacture. Depending on the required dimensions, standard rolling bodies, e.g. for cylindrical roller bearings. A solid truncated cone can e.g. into a corresponding conical through-hole, for example a hollow cone roller. If the truncated cone has only a small cone angle, it can also be inserted into a cylindrical through-hole, for example in order to obtain a cylindrical through-hole. to support different degrees of tilting of the rolling bearing along the axial extent of the through hole.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet der Überlastkörper einen Hohlzylinder oder eine Hohlkegelrolle aus. Aufgrund des geringeren Gewichtes, kann somit das Massenträgheitsmoment des kompletten Lagersatzes reduziert werden.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body forms a hollow cylinder or a hollow cone roller. Due to the lower weight, thus the mass moment of inertia of the complete bearing set can be reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich innerhalb des den Überlastkörper ausbildenden Hohlzylinders bzw. der Hohlkegelrolle mindestens ein weiterer Hohlzylinder bzw. eine weitere Hohlkegelrolle und/oder ein massiver Zylinder bzw. massiver Kegelstumpf. Dabei ist nicht erforderlich, dass die weiteren Elemente formschlüs- sig mit dem den Überlastkörper ausbildenden Hohlzylinder bzw. der Hohlkegelrolle verbunden sind. Vielmehr kann hier ebenfalls ein Spiel vorliegen, so dass sich beim Aufbringen einer radialen Belastung zunächst die Hohlrolle an den den Überlastkörper ausbildenden Hohlzylinder bzw. die Hohlkegelrolle anlegt, und bei weiter steigender radialer Belastung sich der den Überlast- körper ausbildende Hohlzylinder bzw. die Hohlkegelrolle an die weiteren E- lemente anlegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich zwischen der Hohlrolle und dem Überlastkörper ein Füllmaterial. Dieses kann den Spalt zwischen Hohlrolle und Überlastkörper sowohl in axialer Richtung, radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung komplett oder auch nur teilweise ausfüllen. Dass Füllmaterial kann z.B. aus einem Klebstoff bestehen, der dafür sorgt, dass der Überlastkörper in der Bohrung der Hohlrolle gehalten wird. Gleichzeitig kann dadurch das Eindringen von Verunreinigungen in den Spalt verhindert werden. Das Füllmaterial kann auch aus Schmierstoff zur Minimierung der zwischen Hohlrolle und Überlast- körper entstehenden Reibung bestehen. Zur Reduzierung des Verschleißes kann eine Schutzschicht auf die Mantelfläche der Bohrung und/oder die in radialer Richtung außen liegende Mantelfläche des Überlastkörpers aufgetragen werden. Dabei kann es sich z.B. um eine Dünnchromatschicht oder eine durch Brünieren entstandene Schicht handeln. Der Füllstoff kann auch aus Kunststoff bestehen.According to a preferred embodiment of the present invention, at least one further hollow cylinder or a further hollow cone roller and / or a solid cylinder or solid truncated cone is located within the hollow cylinder or the hollow cone roller forming the overload body. It is not necessary for the further elements to be positively connected to the hollow cylinder or the hollow cone roller forming the overload body. Rather, here also a game are present, so that when applying a radial load first, the hollow roller to the overload body forming hollow cylinder or the Hohlkegelrolle applies, and with further increasing radial load of the overload body forming hollow cylinder or the hollow cone roller creates the further elements. According to a preferred embodiment of the present invention, there is a filling material between the hollow roller and the overload body. This can fill the gap between the hollow roller and overload body both in the axial direction, radial direction and in the circumferential direction completely or even partially. For example, the filling material may consist of an adhesive which ensures that the overload body is held in the bore of the hollow roller. At the same time, the penetration of contaminants into the gap can be prevented. The filling material can also consist of lubricant for minimizing the friction between the hollow roller and the overload body. To reduce the wear, a protective layer can be applied to the lateral surface of the bore and / or the outer surface of the overload body lying in the radial direction. This may be, for example, a thin chromium layer or a layer resulting from burnishing. The filler may also consist of plastic.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Überlastkörper Mittel zu seiner axialen und/oder radialen Fixierung in der Hohlrolle auf. Eine axiale Fixierung des Überlastkörpers innerhalb der Durchgangsbohrung der Hohlrolle ermöglicht z.B. eine einfache Montage der Wälzkörper in einem Wälzlager, da der Überlastkörper nicht Herausrutschen kann, oder stellt sicher, dass der Überlastkörper sich im Betrieb nicht axial verschiebt, sondern die Hohlrolle in axialer Richtung wie beabsichtigt unterstützt. Eine radiale Fixierung ist wünschenswert, um zu verhindern, dass der Überlastkörper in der Hohlrolle während des Betriebs an die Innenmantelfläche anschlagen kann. Die Mittel zur axialen und/oder radialen Fixierung können z.B. aus an den beiden axialen Endbereichen des Überlastkörpers befindlichen, umlaufenden Kerben zur Aufnahme eines O-Rings und einem darin eingepassten O-Ring selbst bestehen.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body has means for its axial and / or radial fixation in the hollow roller. Axial fixation of the overload body within the through-bore of the hollow roller allows e.g. a simple mounting of the rolling elements in a rolling bearing, since the overload body can not slip out, or ensures that the overload body does not move axially during operation, but supports the hollow roller in the axial direction as intended. Radial fixation is desirable to prevent the overload body in the hollow roller from striking the inner circumferential surface during operation. The means for axial and / or radial fixation may e.g. consist of located at the two axial end portions of the overload body, circumferential notches for receiving an O-ring and an O-ring fitted therein itself.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Überlastkörper durch einen Käfig geführt. Vorzugsweise weist der Über- lastkörper hierfür eine größere axiale Ausdehnung als die Hohlrolle auf, d.h. er steht in axialer Richtung hervor und kann durch den Käfig aufgenommen werden. Der Überlastkörper kann hierzu auch über Teilbereiche in axialer Richtung an seinen beiden Enden einen verminderten Durchmesser aufwei- sen, wobei der sich ergebende Zapfen durch einen Käfig geführt wird.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body is guided through a cage. Preferably, the supervisor load body for this purpose a greater axial extent than the hollow roller, ie it protrudes in the axial direction and can be absorbed by the cage. For this purpose, the overload body can also have a reduced diameter at its two ends over partial areas in the axial direction, the resulting pin being guided through a cage.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Überlastkörper eine Profilierung auf. Dies kann z.B. bei einem Hohlzylinder aus einem kreisballigen, zylindrischballigen oder elliptischen Profil bestehen, wie dies bei Wälzkörpern für Zylinderrollenlagern bekannt ist. Dadurch kann eine bessere Unterstützung des in axialer Richtung mittig liegenden Bereichs der Hohlrolle erreicht werden.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body has a profiling. This can e.g. consist in a hollow cylinder of a circular, cylindrical or elliptical elliptical profile, as is known for rolling elements for cylindrical roller bearings. As a result, a better support of the axially central region of the hollow roller can be achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Verhältnis des größten Außendurchmessers der Hohlrolle zu dem kleinsten Innendurchmesser der Hohlrolle zwischen 2 : 1 bis 1 ,1 : 1 , vorzugsweise zwischen 1 ,8 : 1 bis 1 ,25 : 1 , weiter vorzugsweise zwischen 1 ,6 : 1 bis 1 ,4 : 1. Der größte Außendurchmesser entspricht dabei dem Durchmesser eines einhüllenden, koaxialen Zylinders. Der kleinste Innendurchmesser der Hohl- rolle entspricht dabei dem maximal möglichen Durchmesser eines koaxial in der Hohlrolle angeordneten Zylinders. Die gemäß dieser Ausführungsform gegebenen Durchmesserverhältnisse entsprechen typischen Dimensionen von erfindungsgemäßen Hohlrollen. Diese weisen einerseits eine entsprechend geringe radiale Steifigkeit auf, um in Wälzlagern zur Schlupfverminde- rung eingesetzt zu werden. Andererseits liegt eine deutliche Gewichtsreduktion vor, wodurch ein Einsatz in Wälzlagern zur Reduzierung des Massenträgheitsmoment möglich ist. Im Gegensatz dazu weisen herkömmliche Wälzkörper mit einer axial verlaufenden Bohrung zur Aufnahme eines Zapfens eines Bolzenkäfigs ein Verhältnis des größten Außendurchmessers zu dem kleinsten Innendurchmesser von etwa 3 : 1 auf.According to a preferred embodiment of the present invention, the ratio of the largest outer diameter of the hollow roller to the smallest inner diameter of the hollow roller between 2: 1 to 1, 1: 1, preferably between 1, 8: 1 to 1, 25: 1, more preferably between 1 , 6: 1 to 1, 4: 1. The largest outer diameter corresponds to the diameter of an enveloping, coaxial cylinder. The smallest inner diameter of the hollow roller corresponds to the maximum possible diameter of a coaxially arranged in the hollow cylinder. The diameter ratios given in accordance with this embodiment correspond to typical dimensions of hollow rollers according to the invention. On the one hand, these have a correspondingly low radial rigidity in order to be used in rolling bearings for slip reduction. On the other hand, there is a significant weight reduction, whereby use in rolling bearings to reduce the moment of inertia is possible. In contrast, conventional rolling elements having an axially extending bore for receiving a pin of a pin cage have a ratio of the largest outside diameter to the smallest inside diameter of about 3: 1.
Ein erfindungsgemäßes Wälzlager weist eine Vielzahl von massiven Wälz- körpern auf, wobei mindestens ein massiver Wälzkörper durch einen Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 14 ersetzt ist. Ein derartiges Lager kann z.B. eingesetzt werden, um das Massenträgheitsmoment das Wälzlagers zu verringern. Dabei werden vorzugsweise mehrere, insbesondere sämtliche, massive Wälzkörper durch erfindungsgemäße Wälzkörper ersetzt.An inventive rolling bearing has a plurality of massive rolling bodies, wherein at least one solid rolling element is replaced by a rolling element according to one of claims 1-14. Such a bearing can be used, for example, to reduce the moment of inertia of the rolling bearing. In this case, preferably several, in particular all, massive rolling elements are replaced by rolling elements according to the invention.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Wälzlager weist die Hohlrolle einen geringfügig größeren Außendurchmesser als die massiven Wälzkörper auf. Zur Vermeidung von Schlupf ist es in der Regel nicht notwendig mehr als drei über den Umfang verteilte erfindungsgemäße Wälzkörper einzusetzen. Das erfindungsgemäße Wälzlager kann ein Radialwälzlager, Axialwälzlager, oder ein Radial-/Axialwälzlager sein. Vorzugsweise ist das Spiel zwischen Hohlkörper und Überlastkörper derart gewählt - unter Umständen durch entsprechende Wahl der radialen Steifigkeit des Überlastkörpers - dass die Ab- Stützung durch den Überlastkörper dann eintritt, wenn alle Wälzkörper zu tragen beginnen. Somit wird sichergestellt, dass, wenn die massiven Wälzkörper sowie der mindestens eine Überlastkörper aus einem gleichen Werkstoff bestehen, eine gleichmäßige Lastverteilung eintritt.In another rolling bearing according to the invention, the hollow roller has a slightly larger outer diameter than the solid rolling elements. To avoid slippage, it is generally not necessary to use more than three rolling elements distributed over the circumference according to the invention. The rolling bearing according to the invention may be a radial roller bearing, axial roller bearing, or a radial / axial roller bearing. Preferably, the game between the hollow body and overload body is chosen such - under certain circumstances by appropriate choice of the radial stiffness of the overload body - that the Ab support by the overload body then occurs when all rolling elements begin to wear. This ensures that, if the solid rolling elements and the at least one overload body made of a same material, a uniform load distribution occurs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Überlastkörper ein Bolzen eines Bolzenkäfig. Insbesondere, wenn durch den erfindungsgemäßen Wälzkörper die Schlupfgefahr vermindert werden soll, kann gemäß dieser Ausführungsform der Lagersatz über den Käfig angetrieben werden, wobei der Käfig wiederum nur von einem einzigen erfin- dungsgemäßen Wälzkörper angetrieben werden muss. Die restlichen Wälzkörper müssen also nicht Bohrungen aufweisen, um entsprechende Zapfen des Käfigs aufzunehmen.According to a preferred embodiment of the present invention, the overload body is a bolt of a bolt cage. In particular, if the slip hazard is to be reduced by the rolling element according to the invention, according to this embodiment, the bearing set can be driven via the cage, wherein the cage in turn only has to be driven by a single rolling element according to the invention. The remaining rolling elements must therefore not have holes to receive corresponding pin of the cage.
Der erfindungsgemäße Wälzkörper kann z.B. in Wälzlagern einer Getriebe- lagerung einer Windkraftanlage eingesetzt werden. Kurze Beschreibung der ZeichnungenThe rolling element according to the invention can be used for example in rolling bearings of a gearbox storage of a wind turbine. Brief description of the drawings
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden durch Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Hier- bei zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Hereby show:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers,1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a rolling element according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines belasteten erfindungsgemäßen Wälzkörpers,2 is a schematic sectional view of a loaded rolling element according to the invention,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten und drittenFig. 3 is a schematic sectional view of a second and third
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers,Embodiment of a rolling element according to the invention,
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung erfindungsgemäßer Hohlrollen, undFig. 4 is a schematic sectional view of inventive hollow rollers, and
Fig. 5 einen Zusammenhang zwischen radialer Kompression und ra- dialer Belastung eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers.5 shows a relationship between radial compression and radial load of a rolling body according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungs- beispiels eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers. Bei der Hohlrolle 1 handelt es sich um einen Hohlzylinder der beispielsweise in einem Axial- oder Radi- alzylinderrollenlager eingesetzt werden kann. Fig. 1 a) zeigt eine Schnittdarstellung entlang einer axial verlaufenden Schnittebene, Fig. 1 b) zeigt eine Schnittdarstellung mit Blickrichtung in axialer Richtung. Der Überlastkörper 2 ist durch das Spiel 3 von der Hohlrolle 1 beabstandet. Das Spiel liegt z.B. bei Wälzlagern zu Schlupfverminderung im Bereich einiger Mikrometer bis zu 1 Millimeter, wobei das Spiel umso größer ist, desto größer der Wälzkörper- durchmesser bzw. der Wälzlagerdurchmesser ist. Insbesondere kann das Spiel z.B. zwischen 50 Mikrometer und 0,8 Millimeter betragen. Bei einem Wälzlager zur Schlupf reduzierung mit einem Wälzkörperdurchmesser von 54 Millimeter beträgt das Spiel z.B. 0,132 Millimeter. Als Werkstoff wird bei- spielsweise 100CrMnSi6-4, sowohl für die Hohlrolle als auch für den Überlastkörper, verwendet.Fig. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a rolling element according to the invention. The hollow roller 1 is a hollow cylinder which can be used, for example, in an axial or radial cylindrical roller bearing. Fig. 1 a) shows a sectional view along an axially extending sectional plane, Fig. 1 b) shows a sectional view with a viewing direction in the axial direction. The overload body 2 is spaced by the game 3 of the hollow roller 1. The play is for example in rolling bearings to slip reduction in the range of a few microns up to 1 millimeter, the game is greater, the larger the Wälzkörper- diameter or the rolling bearing diameter. In particular, the game may for example be between 50 microns and 0.8 millimeters. In a rolling bearing for slip reduction with a Wälzkörperdurchmesser of 54 millimeters, the game is for example 0.132 millimeters. The material used is, for example, 100CrMnSi6-4, both for the hollow roller and for the overload body.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines belasteten erfindungsgemäßen Wälzkörpers. Dargestellt ist hierbei wieder eine Schnittdar- Stellung mit Blickrichtung in axialer Richtung entsprechend Fig. 1 b). Die Hohlrolle 1 befindet sich dabei jeweils zwischen zwei Laufbahnen 4 und wird dabei in radialer Richtung durch die symbolisch als Pfeile dargestellten Kräfte belastet. Dabei stellt sich eine elliptische Verformung der Hohlrolle ein. In Fig. 2 a) führt diese Verformung nicht zu einem Anliegen der Hohlrolle an den Überlastkörper. Eine derartige Verformung der Hohlrolle - bis kurz vor dem Anliegen an den Überlastkörper - entspricht einem normalen Betrieb des Wälzkörpers. Bei dem Auftreten von sehr großer radialer Belastung in dem Lastbereich kann die Verformung der Hohlrolle 1 jedoch zu einem Anliegen an den Überlastkörper 2 führen. Dieser verhindert dabei eine weitere Verformung der Hohlrolle 1 , so dass sichergestellt wird, dass keine Beschädigung eintritt.Fig. 2 shows a schematic sectional view of a loaded rolling element according to the invention. Shown here is again a sectional view with a viewing direction in the axial direction corresponding to FIG. 1 b). The hollow roller 1 is in each case between two raceways 4 and is loaded in the radial direction by the forces shown symbolically as arrows. This creates an elliptical deformation of the hollow roller. In Fig. 2 a), this deformation does not lead to a concern of the hollow roller to the overload body. Such a deformation of the hollow roller - until shortly before contact with the overload body - corresponds to a normal operation of the rolling element. In the event of a very large radial load in the load range, however, the deformation of the hollow roller 1 can lead to a concern to the overload body 2. This prevents further deformation of the hollow roller 1, so that it is ensured that no damage occurs.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten und dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers. Dargestellt ist wiederum eine Schnittdarstellung mit Blickrichtung in axialer Richtung entsprechend Fig. 1 b). Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 a) zeigt eine Hohlrolle 1 , z.B. einen Hohlzylinder. Beabstandet von diesem durch das Spiel 3 befindet sich ein den Überlastkörper ausbildender Hohlzylinder 2. Dieser wird wiederum durch einen massiven Zylinder 5 gestützt. Der massive Zylinder 5 liegt direkt am den Überlastkörper ausbildenden Hohlzylinder 2 an. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 b) wird im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 a) der den Überlastkörper ausbildende Hohl- zylinder 2 durch einen weiteren Hohlzylinder 6 gestützt. Dadurch wird der Hohlzylinder 2 ausreichend radial abgestützt, ohne dass sich das Gewicht des Wälzkörpers erheblich vergrößert.3 shows a schematic sectional view of a second and third embodiment of a rolling element according to the invention. Shown again is a sectional view with a viewing direction in the axial direction corresponding to FIG. 1 b). The embodiment of FIG. 3 a) shows a hollow roller 1, for example a hollow cylinder. Distanced from this by the game 3 is an overload body forming hollow cylinder 2. This is in turn supported by a solid cylinder 5. The massive cylinder 5 is located directly on the overload body forming hollow cylinder 2. In the embodiment according to FIG. 3 b), in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 3 a) of the hollow body forming the overload body is shown. cylinder 2 supported by a further hollow cylinder 6. As a result, the hollow cylinder 2 is supported sufficiently radially, without the weight of the rolling element increases significantly.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung erfindungsgemäßer Hohlrollen mit massiven Überlastkörpern. Dargestellt sind jeweils Schnittdarstellungen entlang einer axial verlaufenden Schnittebene entsprechend Fig. 1 a). Fig. 4 a) zeigt einen Hohlzylinder für ein Zylinderrollenlager, Fig. 4 b) zeigt eine Hohlkegelrolle für ein Kegelrollenlager mit zylindrischer Durchgangsboh- rung, Fig. 4 c) zeigt eine Hohlkegelrolle für ein Kegelrollenlager mit kegeliger Durchgangsbohrung, Fig. 4 d) zeigt eine Hohltonnenrolle für ein Pendelrollenlager oder Tonnenlager und Fig. 4 e) zeigt eine Hohlkugelrolle für ein Kugelrollenlager.Fig. 4 shows a schematic sectional view of inventive hollow rollers with massive overload bodies. Shown are respective sectional views along an axially extending sectional plane corresponding to FIG. 1 a). Fig. 4 a) shows a hollow cylinder for a cylindrical roller bearing, Fig. 4 b) shows a hollow tapered roller for a tapered roller bearing with cylindrical Durchgangsboh- tion, Fig. 4 c) shows a hollow tapered roller for a tapered roller bearing with a tapered through hole, Fig. 4 d) shows a hollow barrel roller for a spherical roller bearing or spherical roller bearing and Fig. 4 e) shows a hollow ball roller for a ball roller bearing.
Fig. 5 zeigt einen Zusammenhang zwischen radialer Kompression und radialer Belastung eines erfindungsgemäßen Wälzkörpers. Dargestellt ist in Fig. 5 a) das Querschnittsprofil sowie eine radial wirkende Kraft F, die eine radiale Kompression x hervorruft.Fig. 5 shows a relationship between radial compression and radial load of a rolling element according to the invention. Shown in Fig. 5 a) is the cross-sectional profile and a radially acting force F, which causes a radial compression x.
Die Kurve A in Fig. 5 b) entspricht der Kompression der Hohlrolle bei steigender Kraft, ohne dass diese durch den Überlastkörper abgestützt wird. Es ergibt sich somit eine über die Belastung gleich bleibende Steifigkeit, nämlich die Steifigkeit der Hohlrolle. Die maximal zulässige bzw. vorgegebene radiale Kompression xmax, die aufgrund der Biegebeanspruchung der Hohlrolle ei- ner entsprechenden maximal zulässigen Materialbeanspruchung entspricht, wird bei einer Kraft F1 überschritten.The curve A in Fig. 5 b) corresponds to the compression of the hollow roller with increasing force, without being supported by the overload body. This results in a stiffness which remains constant over the load, namely the rigidity of the hollow roller. The maximum permissible or predetermined radial compression xmax, which corresponds to a corresponding maximum permissible material stress due to the bending stress of the hollow roller, is exceeded with a force F1.
Erfindungsgemäß kann durch das Abstützen der Hohlrolle durch den Überlastkörper das Überschreiten von xmax zu einer höheren Kraft hin verscho- ben werden. Ein derartiges Abstützen der Hohlrolle ist durch die Kurve B dargestellt. Die Steifigkeit entspricht ab dem Abstützen durch den Überlastkörper im Wesentlichen der Summe der Einzelsteifigkeiten von Hohlrolle und Überlastkörper, unter Vernachlässigung des Einflusses der Kontaktsteifigkeit im Bereich des Kraftangriffspunkts. Die Steifigkeit des gesamten Wälzkörpers weist somit einen Knick auf. Der Wert der radialen Kompression, bei der die Veränderung der Steifigkeit auftritt, nämlich xθ, entspricht dem dop- peltem Wert des Spiels s, das im unbelasteten Zustand zwischen Hohlrolle und Überlastkörper vorlag.According to the invention, by the support of the hollow roller by the overload body, the exceeding of xmax can be shifted to a higher force. Such support of the hollow roller is represented by the curve B. The stiffness corresponds from the support by the overload body substantially the sum of the individual stiffness of hollow roller and Overload body, neglecting the influence of the contact stiffness in the area of the force application point. The rigidity of the entire rolling element thus has a kink. The value of the radial compression at which the change in rigidity occurs, namely xθ, corresponds to twice the value of the clearance s which existed between the hollow roller and the overload body in the unloaded state.
Die sich ab dem Abstützen ergebende radiale Steifigkeit des Wälzkörpers ist abhängig von der radialen Steifigkeit des Überlastkörpers. So weist der Überlastkörper gemäß dem Verlauf der Kurve C eine größere Steifigkeit auf, als der Überlastkörper gemäß dem Verlauf der Kurve B. D.h. durch die Wahl einer entsprechenden Steifigkeit des Überlastkörpers, kann erreicht werden, dass die maximal zulässige Kompression xθ bis zum Erreichen einer gewünschten Belastung Fmax nicht überschritten wird.The resulting from the support radial stiffness of the rolling element is dependent on the radial stiffness of the overload body. Thus, the overload body according to the course of the curve C has a greater rigidity, as the overload body according to the course of the curve B. D.h. By choosing a corresponding rigidity of the overload body, it can be achieved that the maximum permissible compression xθ is not exceeded until a desired load Fmax is reached.
Die Kurve D zeigt schließlich den Einfluss der Größe des Spiels zwischen Hohlrolle und Überlastkörper. Dieses Spiel ist im Fall der Kurve D geringer gewählt worden, als im Fall der Kurven B und C. Der abstützende Effekt des Überlastkörpers tritt somit bereits früher ein. The curve D finally shows the influence of the size of the game between hollow and overload body. This clearance has been chosen to be lower in the case of the curve D than in the case of the curves B and C. The supporting effect of the overload body thus already occurs earlier.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Hohlrollehollow roller
ÜberlastkörperOverload body
Spielgame
Laufbahn massiver ZylinderRunning track of massive cylinders
Hohlzylinder hollow cylinder

Claims

Patentansprüche claims
1. Wälzkörper für ein Wälzlager umfassend eine Hohlrolle mit einer entlang einer Rotationsachse der Hohlrolle verlaufenden Durchgangsbohrung sowie einem koaxial in der Durchgangsbohrung angeordneten zylindri- sehen Innenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper mit einer radialen Spielpassung in der Hohlrolle angeordnet ist, wobei die Spielpassung derart gewählt ist, dass der Innenkörper als Überlastkörper wirkt, indem er bei radialer Belastung des Wälzkörpers die Hohlrolle abstützt, bevor eine vorgegebene Materialbeanspruchung der Hohlrolle ü- berschritten wird.1. Rolling elements for a rolling bearing comprising a hollow roller with a along an axis of rotation of the hollow roller extending through hole and a coaxially arranged in the through hole cylindrical see inner body, characterized in that the inner body is arranged with a radial clearance in the hollow roller, wherein the clearance fit such is chosen that the inner body acts as an overload body by the hollow roller is supported during radial load of the rolling element, before a predetermined material stress of the hollow roller is exceeded ü.
2. Wälzkörper gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Steifigkeit des Überlastkörpers derart gewählt ist, dass sich eine radiale Steifigkeit des Wälzkörpers bei der Abstützung der Hohlrolle durch den Überlastkörper ergibt, die bei einer vorgegebenen radialen Belastung des Wälzkörpers eine vorgegebene Materialbeanspruchung der Hohlrolle ausschließt.2. Rolling element according to claim 1, characterized in that a radial stiffness of the overload body is selected such that there is a radial stiffness of the rolling element in the support of the hollow roller by the overload body, which at a predetermined radial load of the rolling element, a predetermined material stress of the hollow roller excludes.
3. Wälzkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbeanspruchung ein Maximum der Tangentialspannung ist. 3. Rolling element according to claim 1 or 2, characterized in that the material stress is a maximum of the tangential stress.
4. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Überlastkörpers und der Werkstoff der Hohlrolle ein im Wesentlichen gleiches E-Modul aufweisen.4. Rolling element according to one of claims 1-3, characterized in that the material of the overload body and the material of the hollow roller have a substantially equal modulus of elasticity.
5. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Überlastkörper im Wesentlichen über die gesamte axiale Ausdehnung der Durchgangsbohrung erstreckt.5. Rolling element according to one of claims 1-4, characterized in that the overload body extends substantially over the entire axial extent of the through hole.
6. Wälzkörper gemäß, einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlrolle ein Hohlzylinder, eine Hohlkegelrolle, eine Hohl- tonnenrolle oder eine Hohlkugelrolle ist.6. Rolling element according to any one of claims 1-5, characterized in that the hollow roller is a hollow cylinder, a hollow cone roller, a hollow-tub roller or a hollow ball roller.
7. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeich- net, dass der Überlastkörper einen massiven Zylinder oder einen massiven Kegelstumpf ausbildet.7. Rolling element according to one of claims 1-6, characterized marked, that the overload body forms a solid cylinder or a solid truncated cone.
8. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlastkörper einen Hohlzylinder oder eine Hohlkegelrolle ausbildet.8. Rolling element according to one of claims 1-6, characterized in that the overload body forms a hollow cylinder or a hollow cone roller.
9. Wälzkörper gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des den Überlastkörper ausbildenden Hohlzylinders bzw. der Hohlkegelrolle mindestens ein weiterer Hohlzylinder bzw. eine weitere Hohlkegelrolle und/oder ein massiver Zylinder bzw. massiver Kegelstumpf befindet.9. Rolling element according to claim 8, characterized in that within the overload body forming hollow cylinder or the hollow taper roller at least one further hollow cylinder or another hollow cone roller and / or a solid cylinder or solid truncated cone is located.
10. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Hohlrolle und dem Überlastkörper ein Füll- material befindet. 10. Rolling element according to one of claims 1-9, characterized in that there is a filling material between the hollow roller and the overload body.
11. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlastkörper Mittel zu seiner axialen und/oder radialen Fixierung in der Hohlrolle aufweist.11. Rolling element according to one of claims 1-10, characterized in that the overload body has means for its axial and / or radial fixation in the hollow roller.
12. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Überlastkörper durch einen Käfig geführt wird.12. Rolling element according to one of claims 1 - 11, characterized in that the overload body is guided by a cage.
13. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlastkörper eine Profilierung aufweist.13. Rolling element according to one of claims 1 - 12, characterized in that the overload body has a profiling.
14. Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des größten Außendurchmessers der Hohlrolle zu dem kleinsten Innendurchmesser der Hohlrolle zwischen 2 : 1 bis 1 ,1 : 1 , vorzugsweise zwischen 1 ,8 : 1 bis 1 ,25 : 1 , weiter vorzugsweise zwi- sehen 1 ,6 : 1 bis 1 ,4 : 1 liegt.14. Rolling element according to one of claims 1-13, characterized in that the ratio of the largest outer diameter of the hollow roller to the smallest inner diameter of the hollow roller between 2: 1 to 1, 1: 1, preferably between 1, 8: 1 to 1, 25 : 1, more preferably between 1, 6: 1 to 1, 4: 1.
15. Wälzlager umfassend eine Vielzahl von massiven Wälzkörpern, wobei mindestens ein massiver Wälzkörper durch einen Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 14 ersetzt ist.15. Rolling bearing comprising a plurality of solid rolling elements, wherein at least one solid rolling element is replaced by a rolling element according to one of claims 1-14.
16. Wälzlager umfassend eine Vielzahl von massiven Wälzkörpern, wobei zur Vermeidung von Schlupf mindestens ein massiver Wälzkörper durch einen Wälzkörper gemäß einem der Ansprüche 1 - 14 ersetzt ist, wobei die Hohlrolle einen geringfügig größeren Außendurchmesser als die massiven Wälzkörper aufweist, um im lastfreien Zustand des Wälzlagers einen ständigen Kontakt zu Laufbahnen zu gewährleisten.16. rolling bearing comprising a plurality of solid rolling elements, wherein at least one solid rolling element is replaced by a rolling element according to one of claims 1-14, to avoid slippage, wherein the hollow roller has a slightly larger outer diameter than the solid rolling elements in the load-free state of Rolling bearing to ensure constant contact with raceways.
17. Wälzlager gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlastkörper ein Bolzen eines Bolzenkäfig ist. 17. Rolling bearing according to claim 15 or 16, characterized in that the overload body is a bolt of a bolt cage.
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