WO2013029850A1 - Zylindrische halbschale für eine radial verspannbare lagerbuchse - Google Patents

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WO2013029850A1
WO2013029850A1 PCT/EP2012/063345 EP2012063345W WO2013029850A1 WO 2013029850 A1 WO2013029850 A1 WO 2013029850A1 EP 2012063345 W EP2012063345 W EP 2012063345W WO 2013029850 A1 WO2013029850 A1 WO 2013029850A1
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WO
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shell
cylindrical
axis
shells
bearing bush
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/063345
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kosov OLEKSANDR
Original Assignee
Contitech Vibration Control Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape

Definitions

  • the invention relates to a cylindrical half-shell for a radially braced
  • Bearing bushes of the aforementioned type have long been known and are e.g. used for resilient mounting of gearbox bearings in wind turbines. These usually have a tower with a gondola rotatable horizontally thereon, which essentially consists of the machine house and the rotor arranged thereon. The rotor is connected via a drive train to a generator for generating electrical energy. In most cases, between the slow but highly stressed rotor shaft and the generator, a transmission is interposed, which increases the speed of the rotor shaft towards the generator.
  • the bearing of the drive train can be done partly via a rotor bearing of the rotor shaft and bearing blocks that receive the transmission. Such a bearing block is provided with frictional connection means, e.g. a screw connection to a machine carrier fastened.
  • the shaft carrying the rotor can pass through a pillow block and open in the gearbox.
  • the gear block is then connected by means of the gearbox torque arms on both sides of the gear block with the machine frame.
  • a transmission torque arm is present on each side, having at their ends holes. In these holes are the actual bushings through which in turn an axle or shaft is guided.
  • the axis or shaft can be firmly pressed into the bore of the transmission torque arm.
  • the respective axle on each side of the transmission torque arm in turn via two stands or bearing blocks connected to the machine frame.
  • the attachment of the axle to the uprights or bearing blocks can be done in an eye formed from two strained shells.
  • a one-piece stand or bearing block can be used, in which the two half-shells are inserted and braced one after the other with the aid of a mounting device.
  • the unstressed half-shells can be provided around the axis on the lower part of the stand or bearing block and then clamped together by the assembly of the upper part of the stand or bearing block.
  • each case supports the axis or shaft of the gear torque arm in the two cylindrical cavities of the bearing bushes of the respective two stator or bearing blocks.
  • the bearing bush of the stand or bearing blocks themselves is made of materials that also have elastic properties and are thus able to compensate for the attacking forces and moments and cushion.
  • Lager Institute made, as they have to withstand a particularly high and differently directed forces. Due to the irregularities of the wind in terms of its strength and direction, which can change within a short time, permanently occur forces of different strengths in the tensile, compressive and transverse directions, which are greater, the stronger the wind and the larger the wind turbine , In storms or hurricanes wind turbines must withstand even extreme loads.
  • the bearings of wind turbines also have the task to mitigate the noise caused by the forces acting and generated by vibrations of the system.
  • the components must be able to withstand the stresses undamaged over a long period of operation, especially in the case of open-source systems, since their maintenance is considerably more expensive and therefore more expensive than with wind turbines installed on land.
  • those are Bearings, despite modern materials and construction techniques, are subject to considerable wear and tear, so in general they have to be replaced at least once during their service life.
  • the worn bearing bushes have to be pressed for example with considerable effort and the new bearing bushes are re-pressed accordingly in the bearing eye in one-piece stands or bearing blocks.
  • the axle or shaft of the transmission torque arm must be relieved in order to replace the lower bearing bush.
  • heavy equipment is usually required for these activities of installing and removing new and used bushings, which must be transported to the tower of the wind turbine. Often, the entire gondola must be removed from the tower and put back on.
  • the bushing is designed as a split construction, so that it can be clamped radially in a closed manner in a closed bearing eye.
  • the bushing consists of a lower and an upper cylindrical half-shell, which, lying one above another, form a cylindrical shell with a cylindrical cavity for receiving the bearing bush axis or shaft, which in turn is guided by an eye of a transmission torque arm.
  • Each half shell is made up of at least one outer half shell and one inner half shell
  • a recess or a window or a pocket is provided in the elastomeric material of the half-shell or between the elastomeric material of the two half-shells, which serve to influence the stiffness ratios.
  • window or pockets also the elastomeric material can be pressed in the clamped state.
  • the center A of the radius R of the respective inner half-shell is identical to the center A of the radius R of the sleeve axis A and the center A 'of the radius R' of the respective outer half-shell is eccentrically offset along an axis B.
  • Bearing bush in the vertical direction B is greater than the horizontal shell thickness or the diameter of the bearing bush in the horizontal direction C, C.
  • This configuration or arrangement causes that in the installed state due to the tension, the respective outer half-shell relative to the corresponding inner half-shell substantially in the circumferential direction, i. perpendicular to the radial direction R, R ', is shifted.
  • the elastomeric material is exposed by the tensions stresses that pollutes the elastomeric material and has a negative effect on the life of the elastomeric material. More specifically, stresses occur between the respective inner half shell and the corresponding outer half shell, which partially act in the circumferential direction with a thrust portion and partially in the radial direction R, R 'with a pressure component.
  • the maximum of this stress occurs in the elastomeric material in the central region of the half-shells, since the tension of the two half-shells to the cylindrical bearing bush takes place in the direction of the vertical axis B. Since the two half shells are pressed together in the direction of the vertical axis B, the pressure component in the radial direction R, R 'of this maximum stress is also much greater than the thrust component in the circumferential direction, which tends to be comparatively small in the respective edge regions of the half shells Stresses prevail.
  • the half-shells are heavily loaded on the one hand by high voltages, which have a decreasing effect on the life of the elastomeric materials between the inner and outer shells.
  • the stresses are distributed very unevenly, since in the central region of the half-shells, ie in the region of the vertical axis B, the greatest stresses occur, which also largely as compressive stresses in the radial direction R, R 'express.
  • a very uneven and one-sided loading of the elastomeric material occurs in the radial direction R, R ' in the region of the vertical axis B, so that the life of the elastomeric material is reduced just in this area.
  • the invention is therefore based on the object, the cylindrical shell for a radially braced bushing according to the preamble of claim 1 such that the stresses in the elastomeric material as a whole reduced and distributed more evenly over the elastomeric material and thereby a longer life of the cylindrical half-shell is achieved ,
  • the invention relates to a cylindrical half-shell for a radially braced bearing bush with a first half-shell and at least two spaced by a clearance in the circumferential direction part shells, which share a second, shared
  • Form half shell which is provided in the radial direction R, R 'spaced from the first half-shell, wherein the gaps in the radial direction R, R' between the first half-shell and the second, divided half-shell are largely filled with elastomeric material of the same or different thick layers ,
  • the invention is based on the finding that by a division of one of the two half-shells in the elastomer material therebetween both a reduction in the total voltage, in particular the maximum voltage, as well as a shift in the proportions of the voltage, ie the pressure and thrust or Buchan turnover the voltage can be achieved. More specifically, according to the invention, the maximum stress per se is significantly reduced and at the same time the maximum of the remaining stress from the central region of the half-shells about the vertical axis B in the circumferential direction in the direction of the edges, ie in the direction of the axes C, C, shifted Pressure component is reduced within the voltage and the thrust or Buchanteil increased. As a result, the voltage acting in the radial direction R, R 'voltage is further reduced and a achieved more balanced distribution between pressure and thrust or Buchan turnover than conventional bushings.
  • Relief of the elastomeric material is achieved since the partial shells of the divided, second half-shell can move away from each other in the circumferential direction (when dividing the inner half-shell) or towards each other (when dividing the outer half-shell). Since the elastomeric material, which is provided in the radial direction R, R 'between the half-shells and connected to them by vulcanization, is less stressed by this mobility of the sub-shells in the circumferential direction with less than undivided executed half shells, can by the division of the second half-shell a Relief of the elastomeric material can be achieved, which has a positive effect on the life of the elastomeric material.
  • cylindrical half-shell is to be understood as meaning that two half-shells according to the invention can be combined to form a complete cylindrical bearing bush a half-shell in the sense of the invention may also be designed to be smaller or larger than 180 ° in order, for example, to influence the rigidity of the assembled bearing bush or to simplify the assembly
  • Half shell is formed smaller than 180 ° in the circumferential direction and the other over 180 °.
  • Compound bushing which are each formed smaller than 180 ° in the circumferential direction, ie in the circumferential direction clearly spaced edges in the region of the axes C, C have. It is also conceivable to use more than two half shells and to assemble into a cylindrical bearing bush. For example, such "half-shells" could account for about one third of a circumference, ie about 120 ° in the circumferential direction, whereby the "half-shells" would be formed evenly over the circumference. However, even in this case are uneven Distribution conditions conceivable, such as a designed about 180 ° half shell and two trained about 90 ° "half-shells", ie quarter shells.
  • the first half-shell as in the radial direction R, R 'outer half-shell and the at least two partial shells as in the radial direction R, R' inner, divided half-shell are provided.
  • the center A of the radius R of the outer half-shell is identical to the center A of the radius R of the sleeve axis A.
  • the center A 'of the radius R' of the inner shells is eccentrically offset along an axis B which is perpendicular to the sleeve axis A and perpendicular to a Axis C, C
  • the first half-shell as in the radial direction R, R 'inner half-shell and the at least two partial shells as in the radial direction R, R' outer, divided half-shell are provided.
  • the center A of the radius R of the inner half-shell is identical to the center A of the radius R of
  • Bushing axis A The center A 'of the radius R' of the outer shells is eccentrically offset along an axis B, which is aligned perpendicular to the bushing axis A and perpendicular to an axis C, C.
  • a mid-point offset ⁇ of the corresponding radii R, R 'from the inner half-shell to the outer, divided half-shell is effected, so that the radial dimension of the cylindrical half-shell in the direction of the axis B is greater than the radial dimension of the cylindrical half-shell in the direction of the axis C. , C
  • the half-shell has at least one stiffening element formed in the circumferential direction, which is provided in the radial direction R, R 'between the first half-shell and the second, divided half-shell.
  • the spaces between the first half-shell, the stiffening element and the second, divided half-shell are largely filled with the elastomeric material.
  • the center of the radius of the stiffening element is offset eccentrically analogous to the arrangement of the first and second, divided half-shells.
  • Stiffening element can also be referred to as intermediate metal, intermediate plate. If a cylindrical half shell has a stiffening element only in a partial area in the circumferential direction, this can also be embodied as a
  • Both half shells of the bearing bush can be configured identically or differently.
  • each half-shell may contain at all or a different number of stiffening elements, thereby increasing
  • different stiff half shells provide.
  • different elastomer materials with different properties with regard to their elasticity or rigidity in the two half-shells can be used.
  • the same or a different elastomeric material can be used compared to the area between the stiffening element and the second divided half-shell.
  • the same or different elastomeric materials can be used between the stiffening element and the partial shells of the second half-shell. It is preferred if the same in all constellations described above
  • Elastomer materials with different hardnesses e.g. to be used after Shore are different hardnesses e.g. to be used after Shore.
  • the cylindrical half-shell has at least a first stiffening element and a second stiffening element, which are spaced apart by a recess in the circumferential direction.
  • a recess in the circumferential direction.
  • such recesses are located in the middle of the half-shell in the region of the vertical axis B.
  • Die Recesses offer further possibilities to influence the rigidity of the bearing bush and to tailor them to special requirements, for example, without having to resort to other elastomer materials or design changes of the half shell, such as a variation of the number of middle half shells.
  • Fig. 1 is a schematic side view through a cylindrical according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective schematic side view of a cylindrical half-shell according to the invention of a bearing bush according to the first embodiment.
  • Fig. 3 is a schematic side view through a bearing bush with two
  • Fig. 4 is a perspective schematic representation of a one-piece
  • FIG. 5a shows a schematic cross section through a one-piece machine bearing with a bearing bush with a cylindrical half-shell according to the invention according to the first embodiment in an untensioned state
  • Fig. 5b shows a detail of the schematic cross section of Fig. 5a
  • FIG. 6a shows a schematic cross section through a one-piece machine bearing with a bearing bush with two cylindrical half shells according to the invention in a clamped state according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 6b shows a section of the schematic cross section of FIG. 6a
  • FIG. 6b shows a section of the schematic cross section of FIG. 6a
  • Fig. 7 is a schematic side view through a cylindrical according to the invention
  • Fig. 8 is a perspective schematic side view of a cylindrical half-shell according to the invention of a bearing bush according to the second
  • FIG. 9 is a schematic side view through a bearing bush with two
  • 10a shows a schematic cross section through a two-part machine bearing with a bearing bush with two cylindrical half-shells according to the invention according to the second embodiment in an unstressed state
  • FIG. 10b is a detail of the schematic cross section of Fig. 10a
  • Ia is a schematic cross section through a two-part machine bearing with a bearing bush with two cylindrical shells according to the invention according to the second embodiment in a clamped state, and
  • Fig. 1 lb a section of the schematic cross section of Fig. I Ia.
  • FIG. 1 shows a schematic side view through a cylindrical half-shell 1 according to the invention of a bearing bush according to a first exemplary embodiment.
  • cylindrical half-shell 1 has, as a second half-shell 10, an inner, divided half-shell 10 and, as the first half-shell 14, an outer half-shell 14, which are radially spaced from one another.
  • the outer half-shell 14 is provided on a circumference in the radial direction R about an axis A, which is also the center axis A of the bearing bush.
  • the inner split half-shell 10 is on one
  • Circumference in the radial direction R ' provided about an axis A'. It should be noted here that the offset of the axes A ', C with respect to the axes A, C takes place away from the cylindrical half-shell 1, ie the axes A', C relative to the cylindrical half-shell 1 beyond the axes A, C (of these turned away) are arranged.
  • the inner half-shell 10 is provided as a first half-shell 10 on a circumference in the radial direction R about an axis A, which is also the center axis A of the bearing bush.
  • the outer split half shell 14 is provided as a second half shell 14 on a circumference in the radial direction R 'about an axis A' which is offset from the axis A.
  • the offset of the axes A ', C relative to the axes A, C to the cylindrical half-shell first towards, ie, the axes A ', C are arranged between the cylindrical half-shell 1 and the axes A, C (see, for example, Fig. 7).
  • the axes A and A ' are each perpendicular to an axis B, which in turn is perpendicular to the axis C and C respectively.
  • the axes A, B and C intersect at right angles just as the axes ⁇ , B and C intersect at right angles.
  • the axes A and C are offset relative to the axes A 'and C in the direction of the axis B by ⁇ to each other.
  • the outer half-shell 14 is provided in both embodiments on a larger radius than the inner half-shell 10 and substantially around it.
  • a middle half-shell 12 is provided as a reinforcing element 12 in the two embodiments described, to which, however, can be dispensed with for realizing the present invention or it can also be provided several half-shells 12.
  • Half shell 12 is preferably designed in two parts and has two partial shells 12a, 12b and two reinforcing elements 12a, 12b, which through a recess 17 in
  • the middle half-shell 12a, 12b and the outer half-shell 14 there are interstices 11, 13 which are substantially filled with an elastomeric material.
  • the middle half shells 12a, 12b and the outer half shells 14 at the two outer edges of the cylindrical half-shell 1 each have a recess 19 and in the middle of the cylindrical half-shell 1, the recess 17, in which the elastomeric material the gaps 11, 13 can be pressed when the
  • the thickness of the elastomeric materials in the radial direction R, R ' may be the same or different at the intermediate spaces 11, 13 in order to be able to influence the rigidity of the cylindrical half-shell 1 according to the invention. Also, for this purpose, the same or different types of Elastomer materials, preferably with different hardnesses (eg Shore hardnesses) for the spaces 11, 13 are used.
  • the inner half-shell 10 is designed as a second half-shell 10 in two parts, i. it has two partial shells 10a, 10b, which are spaced by means of a gap 15 or a free space 15 in the circumferential direction.
  • the gap 15 is provided in the middle of the cylindrical half-shell 1 in the region of the recess 17 and lies approximately on the axis B, so that the two partial shells 10a, 10b are approximately equally large in the circumferential direction. In this way, a uniform load of the two partial shells 10a, 10b can be achieved.
  • This gap 15 increases in the circumferential direction when the cylindrical half-shell 1 according to the invention is installed and loaded in a bearing bush, cf. also Fig. 5b and 6b.
  • FIG. 2 shows a perspective schematic side view of a cylindrical half-shell 1 according to the invention of a bearing bush according to the first exemplary embodiment.
  • Fig. 3 shows a schematic side view through a bearing bush with two
  • Half shell la and lower cylindrical half shell lb are in the direction of
  • FIG. 3 shows the two cylindrical half-shells 1a, 1b arranged one above the other in an unloaded and non-installed state, so that no stresses occur between the respective inner, divided half shells 10a, 10b and outer half shells 14.
  • the edges of the respective inner split half-shells 10a, 10b are almost close to each other, i. Almost touching, presented, so that it becomes apparent that in the
  • the axes A ', C of the upper cylindrical half-shell la are offset in the direction of the lower cylindrical half-shell lb and lie between the axes A, C and the lower cylindrical half-shell lb. Conversely, the axes A ', C of the lower cylindrical half shell lb are in the direction of the upper cylindrical
  • Fig. 4 shows a perspective schematic representation of a one-piece
  • the bushing is arranged around a shaft 2 or bushing axis 2, which in turn is e.g. via two posts (housing support of, for example, geared torque arm) to the machine frame of e.g. Gondola of a wind turbine can be connected (not shown).
  • the bushing itself is in the eye of an engine mount 3 such as. a transmission torque arm 3 is provided so as to compensate for attacking forces and moments of the machine bearing 3 relative to the bearing bush axis 2 and cushion.
  • 5a shows a schematic cross section through a one-piece machine bearing with a bearing bush with a cylindrical half-shell 1b according to the invention in accordance with the first exemplary embodiment in an unstressed state.
  • Fig. 5b shows a
  • FIG. 6a shows a schematic cross section through a one-piece machine bearing with a bearing bush with two cylindrical half-shells 1a, 1b according to the invention in a clamped state according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 6b shows a section X2 of the schematic cross section of FIG. 6a.
  • usually mounting devices are used, which load the shaft 2 in the direction of the gravitational force G, i. E. depress that above the shaft 2, i. contrary to the direction of the gravitational force G, a gap is formed into which the upper cylindrical half shell la can be inserted.
  • the shaft 2 is relieved again and the mounting device removed, so that the shaft 2 is resiliently mounted between the two cylindrical half-shells la, lb.
  • the two cylindrical half-shells 1a, 1b are completed to form a cylindrical solid shell.
  • the axes C and C or A and A ' fall on one another, whereby both radii R, R' extend from the common sleeve axis A.
  • Half shells 10a, 10b of the lower cylindrical half-shell lb and upper cylindrical half-shell la pressed towards each other without touching each other.
  • the elastomeric material of the intermediate spaces 11, 13 is pressed into the recesses 17, 19 (not shown).
  • the stresses which form in the elastomeric materials as a result of the stressing have a pressure component in the radial direction R, R 'and a thrust or tensile component in the circumferential direction perpendicular to the radial direction R, R'.
  • the respective subshells 10a, 10b of the two inner half shells 10 are pressed apart during the bracing, so that the gap 15 is enlarged relative to the unincorporated, unstressed state (see FIG.
  • Half shells la, lb is the largest, be pressed apart in the circumferential direction.
  • the two subshells 10a, 10b of the respective half-shells 1a, 1b thus give
  • Elastomer materials reduced. Furthermore, by shifting the partial shells 10a, 10b in the circumferential direction, the proportion of the shear stress to the total stress, i. increases the tension of the elastomeric materials as a whole, relative to the compressive stress acting in the radial direction R, R ', i. the compressive stress is further reduced. At the same time, the maximum of the reduced total stress in the circumferential direction shifts from the center of the respective half-shell 1a, 1b, i. from the vertical axis B, towards the edges of the half-shells 1a, 1b, i. to the axis C, C.
  • FIG. 7 shows a schematic side view through a cylindrical half-shell 1 according to the invention of a bearing bush according to a second exemplary embodiment.
  • the elements and reference numerals of the second embodiment correspond to those of the first Embodiment with the difference that in the second embodiment, the outer half-shell 14 is designed in two parts, ie, two partial shells 14a, 14b, which are spaced by a gap 15 or a free space 15 in the circumferential direction.
  • the gap 15 is provided in the middle of the cylindrical half-shell 1 in the region of the recess 17 and lies approximately on the axis B, so that the two partial shells 14a, 14b are approximately equally large in the circumferential direction.
  • the two embodiments differ in that in the second embodiment, the inner half-shell 10 is provided on a circumference in the radial direction R about an axis A, which is also the center axis A of the bearing bush, and the outer half-shell 14 and their two Partial shells 14a, 14b are provided on a circumference in the radial direction R 'about an axis A'.
  • the offset ⁇ of the axes A ', C with respect to the axes A, C takes place to the cylindrical half-shell 1, i. the axes A ', C are arranged between the cylindrical half-shell 1 and the axes A, C.
  • FIG. 8 shows a perspective schematic side view of a cylindrical half-shell 1 according to the invention of a bearing bush according to the second exemplary embodiment.
  • Fig. 9 shows a schematic side view through a bearing bush with two
  • FIG. 9 shows the two cylindrical half-shells 1a, 1b disposed one above the other in an unloaded and non-installed state, so that no stresses occur between the respective inner half shells 10 and outer half shells 14a, 14b.
  • the edges of the respective inner half-shells 10 are almost adjacent to each other, ie they almost touch, so that the two half-shells la, lb together represent a full shell. Due to the offset to each other on the axis B centers A, A 'of the radii R, R', this solid shell in the direction of the axis B has a larger radial dimension, a greater thickness or a larger
  • FIG. 10a shows a schematic cross section through a two-part machine bearing with a bearing bush with two cylindrical half-shells 1a, 1b according to the invention in an unstressed state.
  • FIG. 10b shows a section X3 of the schematic cross section of FIG. 10a.
  • Machine bearing 3, a shaft 2 and a lower half 3b of the two-part executed machine bearing 3 in the direction of gravitational force G are provided.
  • the plane of the axes A 'and C of the lower cylindrical half-shell 1b is offset from the plane of the axes A and C by the offset ⁇ on the axis B in the direction of gravity G;
  • the plane of the axes A 'and C of the upper cylindrical half-shell la is offset from the plane A and C by the offset ⁇ on the axis B against the direction of gravity G.
  • the outer edges of the two inner half shells 10 each end approximately on the axis C, but do not touch, neither in the unstrained nor in the tensioned state.
  • the gap 15 between the inner edges of the two respective outer half-shells 14a, 14b in the middle of the respective cylindrical half-shell 1a, 1b is comparatively large (compare FIG. 1 lb).
  • FIG. 1a shows a schematic cross section through a two-part machine bearing with a bearing bush with two cylindrical half-shells 1a, 1b according to the invention in a clamped state according to the second exemplary embodiment.
  • Fig. 1 lb shows a section X4 of the schematic cross section of Fig. I Ia.
  • Machine warehouse 3 are clamped.
  • the elastomeric material of the intermediate spaces 11, 13 is pressed into the recesses 17, 19 (not shown).
  • the respective partial shells 14a, 14b of the two outer half shells 14 are displaced in the circumferential direction and pressed together in the circumferential direction, so that the gap 15 is reduced compared to the pre-assembled, unstressed state (see FIG.
  • Embodiment or the outer half-shell 14 is effected in the second embodiment, a relief of the elastomeric materials of the respective intermediate spaces 11, 13 is achieved according to the invention.
  • lb of the two embodiments occur absolutely lower

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine zylindrische Halbschale (1; 1a, 1b) für eine radial verspannbare Lagerbuchse mit einer inneren zylindrischen Halbschale (10; 10a, 10b) und einer äußeren zylindrischen Halbschale (14; 14a, 14b), wobei die Zwischenräume (11, 13) in radialer Richtung R, R' zwischen der inneren Halbschale (10; 10a, 10b) und der äußeren Halbschale (14; 14a, 14b) weitestgehend mit Elastomermaterial von gleich oder verschieden dicken Schichten ausgefüllt sind. Die innere Halbschale (10) und bzw. oder die äußere Halbschale (14) weist wenigstens zwei durch einen Freiraum (15) in Umfangsrichtung beabstandete Teilschalen (10a, 10b; 14a, 14b) auf.

Description

Beschreibung
Zylindrische Halbschale für eine radial verspannbare Lagerbuchse
Die Erfindung betrifft eine zylindrische Halbschale für eine radial verspannbare
Lagerbuchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere für eine radial verspannbare Lagerbuchse zur Verwendung in Windenergieanlagen.
Lagerbuchsen der zuvor genannten Art sind seit langem bekannt und werden z.B. zur federnden Lagerung der Getriebelager in Windenergieanlagen eingesetzt. Diese weisen üblicherweise einen Turm mit einer darauf horizontal drehbaren Gondel auf, die im Wesentlichen aus dem Maschinenhaus und dem daran angeordneten Rotor besteht. Der Rotor ist über einen Triebstrang mit einem Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie verbunden ist. Meist ist dabei zwischen der langsam aber stark beanspruchten Rotorwelle und dem Generator ein Getriebe zwischengeschaltet, welches die Drehzahl von der Rotorwelle hin zum Generator erhöht. Die Lagerung des Triebstrangs kann zum Teil über ein Rotorlager der Rotorwelle und über Lagerblöcke erfolgen, die das Getriebe aufnehmen. Ein solcher Lagerblock ist mit reibschlüssigen Verbindungsmitteln wie z.B. eine Schraubenverbindung an einem Maschineträger befestigbar.
Beispielsweise kann die den Rotor tragende Welle durch ein Stehlager laufen und in dem Getriebe münden. Der Getriebeblock ist dann mittels der Getriebe-Drehmomentstützen beidseitig des Getriebeblocks mit dem Maschinenträger verbunden. In der Regel ist eine Getriebe-Drehmomentstütze auf jeder Seite vorhanden, die an ihren Enden Bohrungen aufweisen. In diesen Bohrungen befinden sich die eigentlichen Lagerbuchsen, durch die wiederum eine Achse oder Welle geführt ist. Alternativ kann jedoch auch die Achse oder Welle fest in die Bohrung der Getriebe-Drehmomentenstütze eingepresst sein. In beiden Fällen ist die jeweilige Achse auf jeder Seite der Getriebe-Drehmomentenstütze ihrerseits über jeweils zwei Ständer oder Lagerblöcke mit dem Maschinenträger verbunden. Die Befestigung der Achse an den Ständern oder Lagerblöcken kann in einem aus zwei verspannten Halbschalen gebildeten Auge erfolgen. Dabei kann ein einteiliger Ständer oder Lagerblock verwendet werden, in den die beiden Halbschalen nach einander unter Zuhilfenahme einer Montagevorrichtung eingefügt und verspannt werden. Bei einem zweiteiligen Ständer oder Lagerblock können hingegen die unverspannten Halbschalen um die Achse herum auf dem unteren Teil des Ständers oder Lagerblock vorgesehen und dann gemeinsam durch das Zusammenfügen des oberen Teils des Ständers oder Lagerblocks verspannt werden.
In beiden Fällen lagert jeweils die Achse oder Welle der Getriebe-Drehmomentenstütze in den beiden zylindrischen Hohlräumen der Lagerbuchsen der jeweiligen beiden Ständer oder Lagerblöcke. Die Lagerbuchse der Ständer oder Lagerblöcke selbst ist aus Materialien gefertigt, die auch elastische Eigenschaften aufweisen und so in der Lage sind, die angreifenden Kräfte und Momente auszugleichen und abzufedern.
Insbesondere bei Windenergieanlagen werden besondere Anforderungen an die
Lagerungen gestellt, da diese im besonderen Maße hohen und unterschiedlich gerichteten Kräften standhalten müssen. Durch die Unregelmäßigkeiten des Windes hinsichtlich seiner Stärke und Richtung, die sich innerhalb kurzer Zeit ändern können, treten permanent Kräfte unterschiedlicher Stärke in Zug-, Druck- und Querrichtung auf, die um so größer sind, je stärker der Wind und je größer die Windenergieanlage ist. Bei Stürmen oder Orkanen müssen Windenergieanlagen sogar extremen Belastungen standhalten. Die Lagerungen von Windenergieanlagen haben überdies die Aufgabe, die durch die einwirkenden Kräfte bedingten und durch Schwingungen der Anlage erzeugten Geräusche abzuschwächen.
Die Bauteile müssen dabei die Beanspruchungen über eine lange Betriebszeit unbeschädigt aushalten, insbesondere bei O ff- S höre- Anlagen, da deren Wartung deutlich aufwendiger und damit teurer ist als bei an Land aufgestellten Windenergieanlagen. Jedoch sind die Lagerungen trotz moderner Materialien und Bautechniken einem beträchtlichen Verschleiß ausgesetzt, so dass sie i.A. während ihrer Lebensdauer zumindest einmal ausgewechselt werden müssen. Dazu müssen bei einteiligen Ständern oder Lagerblöcken die abgenutzten Lagerbuchsen z.B. unter erheblichen Aufwand ausgepresst und die neuen Lagerbuchsen entsprechend in das Lagerauge neu eingepresst werden. Bei zweigeteilten Ständern oder Lagerblöcken muss die Achse oder Welle der Getriebe-Drehmomentenstütze entlastet werden, um die untere Lagerbuchse austauschen zu können. In beiden Fällen ist für diese Tätigkeiten des Ein- und Ausbaus neuer und gebrauchter Lagerbuchsen in der Regel schweres Gerät notwendig, das auf den Turm der Windenergieanlage transportiert werden muss. Oft muss dabei auch die komplette Gondel vom Turm entfernt und wieder aufgesetzt werden.
In der DE 199 18 379 AI wird eine Lagerung mittels radial verspannter Lagerbuchsen für Windenergieanlagen beschrieben. Dabei ist die Lagerbuchse als eine geteilte Konstruktion ausgeführt, so dass sie im geschlossenen Lagerauge auf einfache Art radial verspannt werden kann. Die Lagerbuchse besteht aus einer unteren und einer oberen zylindrischen Halbschale, die, aufeinanderliegend, eine zylindrische Vollschale mit einem zylindrischen Hohlraum zur Aufnahme der Lagerbuchsenachse oder -welle bilden, die ihrerseits wiederum durch ein Auge einer Getriebe-Drehmomentenstütze geführt ist. Jede Halbschale ist aus mindestens einer äußeren Halbschale und einer inneren Halbschale
zusammengesetzt und weist zwischen diesen weitestgehend mit Elastomermaterial gefüllte Zwischenräume auf. In der Mitte jeder Halbschale sowie an den Enden der Halbschalen sind im unverspannten Zustand jeweils eine Aussparung bzw. ein Fenster oder auch eine Tasche im Elastomermaterial der Halbschale bzw. zwischen dem Elastomermaterial der beiden Halbschalen vorgesehen, die der Beeinflussung der Steifigkeitsverhältnisse dienen. In diese Aussparung, Fenster oder auch Taschen kann ferner das Elastomermaterial im verspannten Zustand hineingedrückt werden.
Der Mittelpunkt A des Radius R der jeweiligen inneren Halbschale ist identisch mit dem Mittelpunkt A des Radius R der Buchsenachse A und der Mittelpunkt A' des Radius R' der jeweiligen äußeren Halbschale ist exzentrisch versetzt entlang einer Achse B. Hierdurch nimmt der Mittelpunktversatz ΔΒ der entsprechenden Radien R, R' von innerer zu äußerer Halbschale zu und ist bezüglich zur jeweils anderen unteren und oberen Halbschale entgegengesetzt, so dass die vertikale Schalendicke bzw. der Durchmesser der
Lagerbuchse in vertikaler Richtung B größer ist als die horizontale Schalendicke bzw. der Durchmesser der Lagerbuchse in horizontaler Richtung C, C
Diese Ausgestaltung bzw. Anordnung bewirkt, dass im eingebauten Zustand aufgrund der Verspannung die jeweilige äußere Halbschale gegenüber der entsprechenden inneren Halbschale im Wesentlichen in Umfangsrichtung, d.h. senkrecht zur radialen Richtung R, R', verschoben wird. Hierdurch wird das Elastomermaterial durch das Verspannen Spannungen ausgesetzt, die das Elastomermaterial belastet und sich negativ auf die Lebensdauer des Elastomermaterials auswirkt. Genauer gesagt treten Spannungen zwischen der jeweiligen inneren Halbschale und der entsprechenden äußeren Halbschale auf, die teilweise in Umfangsrichtung mit einem Schubanteil wirken und teilweise in radialer Richtung R, R' mit einem Druckanteil. Dabei tritt das Maximum dieser Spannung im Elastomermaterial im mittleren Bereich der Halbschalen auf, da die Verspannung der beiden Halbschalen zur zylindrischen Lagerbuchse in Richtung der vertikalen Achse B erfolgt. Da die beiden Halbschalen in Richtung der vertikalen Achse B zusammengepresst werden, ist der Druckanteil in radialer Richtung R, R' dieser maximalen Spannung auch sehr viel größer als der Schubanteil in Umfangsrichtung, welcher eher in den jeweiligen Randbereichen der Halbschalen in den dort jeweils vergleichsweise geringen Spannungen überwiegt.
Somit werden die Halbschalen zum Einen durch hohe Spannungen insgesamt stark belastet, die sich verringernd auf die Lebensdauer der Elastomermaterialien zwischen den inneren und äußeren Halbschalen auswirken. Zum Anderen sind die Spannungen sehr ungleichmäßig verteilt, da im mittleren Bereich der Halbschalen, d.h. im Bereich der vertikalen Achse B, die größten Spannungen auftreten, die sich ferner weitestgehend als Druckspannungen in radialer Richtung R, R' äußern. Somit tritt gleichzeitig eine sehr ungleichmäßig und einseitige Belastung des Elastomermaterials in radialer Richtung R, R' im Bereich der vertikalen Achse B auf, so dass die Lebensdauer des Elastomermaterials gerade in diesem Bereich verringert wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die zylindrische Halbschale für eine radial verspannbare Lagerbuchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die Spannungen in dem Elastomermaterial insgesamt reduziert und gleichmäßiger über das Elastomermaterial verteilt werden und hierdurch eine höhere Lebensdauer der zylindrischen Halbschale erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Somit betrifft die Erfindung eine zylindrische Halbschale für eine radial verspannbare Lagerbuchse mit einer ersten Halbschale und wenigstens zwei durch einen Freiraum in Umfangsrichtung beabstandeten Teilschalen, die gemeinsam eine zweite, geteilte
Halbschale bilden, die in radialer Richtung R, R' von der ersten Halbschale beabstandet vorgesehen ist, wobei die Zwischenräume in radialer Richtung R, R' zwischen der ersten Halbschale und der zweiten, geteilten Halbschale weitestgehend mit Elastomermaterial von gleich oder verschieden dicken Schichten ausgefüllt sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Teilung einer der beiden Halbschalen in dem dazwischen liegenden Elastomermaterial sowohl eine Reduzierung der Spannung insgesamt, insbesondere der maximalen Spannung, als auch eine Verschiebung der Anteile der Spannung, d.h. den Druck- und Schub- bzw. Zuganteilen der Spannung, erreicht werden kann. Genauer gesagt wird erfindungsgemäß die maximale Spannung an sich deutlich reduziert und gleichzeitig das Maximum der verbleibenden Spannung von dem mittleren Bereich der Halbschalen um die vertikale Achse B in Umfangsrichtung so in Richtung der Kanten, d.h. in Richtung der Achsen C, C, verschoben, dass der Druckanteil innerhalb der Spannung verringert und der Schub- bzw. Zuganteil erhöht wird. Hierdurch wird die in radialer Richtung R, R' wirkende Spannung weiter reduziert und eine ausgeglichenere Verteilung zwischen Druck- und Schub- bzw. Zuganteilen als bei herkömmlichen Lagerbuchsen erreicht.
Es wird eine Entlastung des Elastomermaterials erreicht, da sich die Teilschalen der geteilten, zweiten Halbschale in Umfangsrichtung von einander weg (bei Teilung der inneren Halbschale) bzw. auf einander zu (bei Teilung der äußeren Halbschale) verschieben können. Da das Elastomermaterial, welches in radialer Richtung R, R' zwischen den Halbschalen vorgesehen und mit diesen durch Vulkanisieren verbunden ist, durch diese Beweglichkeit der Teilschalen in Umfangsrichtung weniger mit Spannungen belastet wird als bei ungeteilt ausgeführten Halbschalen, kann durch die Teilung der zweiten Halbschale eine Entlastung des Elastomermaterials erreicht werden, die sich positiv auf die Lebensdauer des Elastomermaterials auswirkt.
Dabei ist unter dem Begriff„zylindrische Halbschale" im Sinne dieser Schrift zu verstehen, dass zwei erfindungsgemäße Halbschalen zu einer vollständigen zylindrischen Lagerbuchse zusammengesetzt werden können. Eine Halbschale entspricht somit einem Körper, welcher ein Teilstück von etwa 180° eines Zylinders ausmacht. Dabei kann jedoch eine Halbschale im Sinne der Erfindung auch geringer oder größer als 180° ausgebildet sein, um z.B. die Steifigkeit der zusammengesetzten Lagerbuchse zu beeinflussen oder die Montage zu vereinfachen. So sind auch zwei Halbschalen möglich, bei denen eine
Halbschale kleiner als 180° in Umfangsrichtung ausgebildet ist und die andere über 180°.
Ebenso ist von der Erfindung umfasst, zwei Halbschalen zu einer zylindrischen
Lagerbuchse zusammenzusetzen, die jeweils kleiner als 180° in Umfangsrichtung ausgebildet sind, d.h. in Umfangsrichtung deutlich zueinander beabstandete Kanten im Bereich der Achsen C, C aufweisen. Auch ist es denkbar, mehr als zwei Halbschalen zu verwenden und zu einer zylindrischen Lagerbuchse zusammenzusetzen. Derartige „Halbschalen" könnten z.B. jeweils ungefähr ein Drittel eines Umfangs, d.h. etwa 120° in Umfangsrichtung, ausmachen, wodurch die„Halbschalen" gleichmäßig über den Umfang ausgebildet wären. Jedoch sind auch in diesem Fall ungleichmäßige Verteilungsverhältnisse denkbar wie z.B. eine etwa über 180° ausgebildete Halbschale und zwei etwa über 90° ausgebildete„Halbschalen", d.h. Viertelschalen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die erste Halbschale als in radialer Richtung R, R' äußere Halbschale und die wenigstens zwei Teilschalen als in radialer Richtung R, R' innere, geteilte Halbschale vorgesehen. Der Mittelpunkt A des Radius R der äußeren Halbschale ist identisch mit dem Mittelpunkt A des Radius R der Buchsenachse A. Der Mittelpunkt A' des Radius R' der inneren Teilschalen ist exzentrisch versetzt entlang einer Achse B, die senkrecht zur Buchsenachse A und senkrecht zu einer Achse C, C
ausgerichtet ist. Hierdurch wird ein Mitte lpunktversatz ΔΒ der entsprechenden Radien R, R' von der inneren, geteilten Halbschale zur äußeren Halbschale bewirkt, so dass das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale in Richtung der Achse B größer ist als das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale in Richtung der Achse C, C Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die erste Halbschale als in radialer Richtung R, R' innere Halbschale und die wenigstens zwei Teilschalen als in radialer Richtung R, R' äußere, geteilte Halbschale vorgesehen. Der Mittelpunkt A des Radius R der inneren Halbschale ist identisch mit dem Mittelpunkt A des Radius R der
Buchsenachse A. Der Mittelpunkt A' des Radius R' der äußeren Teilschalen ist exzentrisch versetzt entlang einer Achse B, die senkrecht zur Buchsenachse A und senkrecht zu einer Achse C, C ausgerichtet. Hierdurch wird ein Mittelpunktversatz ΔΒ der entsprechenden Radien R, R' von der inneren Halbschale zur äußeren, geteilten Halbschale bewirkt, so dass das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale in Richtung der Achse B größer ist als das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale in Richtung der Achse C, C
Durch diese beiden bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Halbschale hinsichtlich der Anordnung der Mittelpunkt A, A' der Radien R. R' wird der
erfindungsgemäßen Halbschale eine Geometrie gegeben, dass bei Teilung der inneren bzw. äußeren Halbschale eine Entlastung der Elastomermaterialien besonders wirkungsvoll erfolgt. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Halbschale wenigstens ein in Umfangsrichtung ausgebildetes Versteifungselement auf, welches in radialer Richtung R, R' zwischen der ersten Halbschale und der zweiten, geteilten Halbschale vorgesehen ist. Die Zwischenräume zwischen der ersten Halbschale, dem Versteifungselement und der zweiten, geteilten Halbschale sind weitestgehend mit dem Elastomermaterial ausgefüllt. Dabei ist der Mittelpunkt des Radius des Versteifungselements analog zu der Anordnung der ersten und zweiten, geteilten Halbschalen exzentrisch versetzt.
Durch dieses zusätzliche Versteifungselement kann die Steifigkeit und Verspannbarkeit der Halbschale und damit auch der Lagerbuchse beeinflusst werden. Das
Versteifungselement kann auch als Zwischenmetall, Zwischenblech bezeichnet werden. Weist eine zylindrische Halbschale lediglich in einem Teilbereich in Umfangsrichtung ein Versteifungselement auf, so kann dies bei entsprechender Ausgestaltung auch als
Viertelblech bezeichnet werden. Dabei können beide Halbschalen der Lagerbuchse identisch oder verschieden ausgestaltet sein. So kann jede Halbschale überhaupt oder eine unterschiedliche Anzahl von Versteifungselementen enthalten, wodurch sich
unterschiedlich steife Halbschalen vorsehen lassen. Hierzu können alternativ oder zusätzlich auch verschiedene Elastomermaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften in Bezug auf ihre Elastizität bzw. Steifigkeit in den beiden Halbschale verwendet werden. So können z.B. zwischen dem Versteifungselement und der ersten Halbschale das gleiche oder ein unterschiedliches Elastomermaterial verwendet werden im Vergleich zu dem Bereich zwischen dem Versteifungselement und der zweiten geteilten Halbschale. Auch können zwischen dem Versteifungselement und den Teilschalen der zweiten Halbschale die gleichen oder unterschiedliche Elastomermaterialien verwendet werden. Bevorzugt ist es dabei, wenn bei allen vorstehend beschriebenen Konstellationen die gleichen
Elastomermaterialien mit unterschiedlichen Härten z.B. nach Shore verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die zylindrische Halbschale wenigstens ein erstes Versteifungselement und ein zweites Versteifungselement auf, welche durch eine Aussparung in Umfangsrichtung beabstandet sind. Vorzugsweise befinden sich solche Aussparungen in der Mitte der Halbschale im Bereich der vertikalen Achse B. Die Aussparungen bieten weitere Möglichkeiten, die Steifigkeit der Lagerbuchse zu beeinflussen und diese so z.B. auf spezielle Erfordernisse abzustimmen, ohne auf andere Elastomermaterialien oder konstruktive Änderungen der Halbschale wie z.B. eine Variation der Anzahl der mittleren Halbschalen zurückgreifen zu müssen.
Zwei Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im
Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße zylindrische
Halbschale einer Lagerbuchse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine perspektivische schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale einer Lagerbuchse gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht durch eine Lagerbuchse mit zwei
erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand,
Fig. 4 eine perspektivische schematische Darstellung eines einteiligen
Maschinenlagers mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5a einen schematischen Querschnitt durch ein einteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand, Fig. 5b einen Ausschnitt des schematischen Querschnitts der Fig. 5a,
Fig. 6a einen schematischen Querschnitt durch ein einteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem verspannten Zustand, Fig. 6b einen Ausschnitt des schematischen Querschnitts der Fig. 6a,
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße zylindrische
Halbschale einer Lagerbuchse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine perspektivische schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale einer Lagerbuchse gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel, Fig. 9 eine schematische Seitenansicht durch eine Lagerbuchse mit zwei
erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand,
Fig. 10a einen schematischen Querschnitt durch ein zweiteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand,
Fig. 10b einen Ausschnitt des schematischen Querschnitts der Fig. 10a,
Fig. I Ia einen schematischen Querschnitt durch ein zweiteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem verspannten Zustand, und
Fig. 1 lb einen Ausschnitt des schematischen Querschnitts der Fig. I Ia.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße zylindrische Halbschale 1 einer Lagerbuchse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die
zylindrische Halbschale 1 weist als zweite Halbschale 10 eine innere, geteilte Halbschale 10 und als erste Halbschale 14 eine äußere Halbschale 14 auf, die radial zueinander beabstandet sind. Dabei ist in dem ersten Ausführungsbeispiel die äußere Halbschale 14 auf einem Umfang in der radialen Richtung R um eine Achse A vorgesehen, die auch die Mittelachse A der Lagerbuchse ist. Die innere, geteilte Halbschale 10 ist auf einem
Umfang in der radialen Richtung R' um eine Achse A' vorgesehen. Hierbei ist zu beachten, dass der Versatz der Achsen A', C gegenüber den Achsen A, C von der zylindrischen Halbschale 1 weg erfolgt, d.h. die Achsen A', C relativ zu der zylindrischen Halbschale 1 jenseits der Achsen A, C (von diesen abgewandt) angeordnet sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 7 ff.) ist die innere Halbschale 10 als erste Halbschale 10 auf einem Umfang in der radialen Richtung R um eine Achse A vorgesehen, die auch die Mittelachse A der Lagerbuchse ist. In diesem Fall ist die äußere, geteilte Halbschale 14 als zweite Halbschale 14 auf einem Umfang in der radialen Richtung R' um eine Achse A' vorgesehen, die gegenüber der Achse A versetzt ist. Hierbei erfolgt der Versatz der Achsen A', C gegenüber den Achsen A, C zu der zylindrischen Halbschale 1 hin, d.h. die Achsen A', C sind zwischen der zylindrischen Halbschale 1 und den Achsen A, C angeordnet (vgl. z.B. Fig. 7).
In beiden Ausführungsbeispielen stehen die Achsen A und A' jeweils senkrecht auf einer Achse B, die ihrerseits wiederum senkrecht auf der Achse C bzw. C steht. Dabei schneiden sich die Achsen A, B und C rechtwinklig ebenso wie sich die Achsen Α', B und C rechtwinklig schneiden. Die Achsen A und C sind gegenüber den Achsen A' und C in Richtung der Achse B um ΔΒ zueinander versetzt. Die äußere Halbschale 14 ist in beiden Ausführungsbeispielen auf einem größeren Radius als die innere Halbschale 10 und im Wesentlichen um diese herum vorgesehen.
Zwischen der inneren Halbschale 10 und der äußeren Halbschale 14 ist in den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen eine mittlere Halbschale 12 als Verstärkungselement 12 vorgesehen, auf die jedoch zur Realisierung der vorliegenden Erfindung auch verzichtet werden kann bzw. es können auch mehrere Halbschalen 12 vorgesehen sein. Die
Halbschale 12 ist vorzugsweise zweigeteilt ausgeführt und weist zwei Teilschalen 12a, 12b bzw. zwei Verstärkungselemente 12a, 12b auf, die durch eine Aussparung 17 in
Umfangsrichtung beabstandet sind. In beiden Ausführungsbeispielen sind zwischen der inneren Halbschale 10, der mittleren Halbschale 12a, 12b und der äußeren Halbschale 14 Zwischenräume 11, 13 vorhanden, die im Wesentlichen mit einem Elastomermaterial gefüllt sind. Dabei bilden sich zwischen den inneren Halbschalen 10, den mittleren Halbschalen 12a, 12b und den äußeren Halbschalen 14 an den beiden äußeren Rändern der zylindrischen Halbschale 1 jeweils eine Aussparung 19 sowie in der Mitte der zylindrischen Halbschale 1 die Aussparung 17 aus, in die das Elastomermaterial der Zwischenräume 11, 13 gedrückt werden kann, wenn die
Lagerbuchse belastet bzw. verspannt wird. Die Dicke der Elastomermaterialien in radialer Richtung R, R' kann bei den Zwischenräumen 11, 13 gleich oder auch verschieden sein, um die Steifigkeit der erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale 1 beeinflussen zu können. Auch können zu diesem Zweck die gleichen oder unterschiedliche Arten von Elastomermaterialien, vorzugsweise mit unterschiedlichen Härten (z.B. Shore-Härten) für die Zwischenräume 11, 13 verwendet werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6a ist die innere Halbschale 10 als zweite Halbschale 10 zweigeteilt ausgeführt, d.h. sie weist zwei Teilschalen 10a, 10b auf, die mittels einer Lücke 15 oder eines Freiraums 15 in Umfangsrichtung beabstandet sind. Dabei ist die Lücke 15 in der Mitte der zylindrischen Halbschale 1 im Bereich der Aussparung 17 vorgesehen und liegt etwa auf der Achse B, so dass die beiden Teilschalen 10a, 10b in Umfangsrichtung etwa gleich groß ausgebildet sind. Hierdurch kann eine gleichmäßige Belastung der beiden Teilschalen 10a, 10b erreicht werden. Diese Lücke 15 vergrößert sich in Umfangsrichtung, wenn die erfindungsgemäße zylindrische Halbschale 1 in einer Lagerbuchse eingebaut und belastet wird, vgl. auch Fig. 5b und 6b.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale 1 einer Lagerbuchse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht durch eine Lagerbuchse mit zwei
erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand. Diese obere zylindrische
Halbschale la und untere zylindrische Halbschale lb sind in Richtung der
Gravitationskraft G übereinander angeordnet, so dass sie zusammen eine zylindrische Vollschale mit einem zylindrischen Hohlraum bilden, der eine Welle 2 oder
Lagerbuchsenachse 2 (siehe z.B. Fig. 4) aufnehmen kann. Dabei zeigt die Fig. 3 die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb übereinander liegend in einem unbelasteten und nicht- eingebauten Zustand angeordnet, so dass keine Spannungen zwischen den jeweiligen inneren, geteilten Halbschalen 10a, 10b und äußeren Halbschalen 14 auftreten. Die Kanten der jeweiligen inneren, geteilten Halbschalen 10a, 10b sind dabei beinahe aneinander anliegend, d.h. sich fast berührend, dargestellt, so dass ersichtlich wird, dass im
eingebauten Zustand die jeweiligen zweigeteilten inneren Halbschalen 10a, 10b und die einteilig ausgebildete äußere Halbschalen 14 die geschlossene zylindrische Vollschale ausbilden. Der Abstand zwischen den beiden inneren, geteilten Halbschalen 10a, 10b und den beiden äußeren Halbschalen 14 in Umfangsrichtung bleibt auch im verspannten Zustand jeweils bestehen, d.h. die Kanten der beiden inneren, geteilten Halbschalen 10a, 10b und der beiden äußeren Halbschalen 14 berühren sich auch im verspannten Zustand nie. Aufgrund der zueinander auf der Achse B versetzten Mittelpunkte A, A' der Radien R, R' weist diese Vollschale in Richtung der Achse B ein größeres radialen Abmaß, eine größere Dicke bzw. einen größeren Durchmesser auf als in Richtung der Achse C, C
Hierbei ist zu beachten, dass die Achsen A', C der oberen zylindrischen Halbschale la in Richtung der unteren zylindrischen Halbschale lb versetzt sind und zwischen den Achsen A, C und der unteren zylindrischen Halbschale lb liegen. Umgekehrt sind die Achsen A', C der unteren zylindrischen Halbschale lb in Richtung der oberen zylindrischen
Halbschale la versetzt und liegen zwischen den Achsen A, C und der oberen zylindrischen Halbschale lb. Fig. 4 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines einteiligen
Maschinenlagers mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Lagerbuchse ist um eine Welle 2 oder Lagerbuchsenachse 2 herum angeordnet, die ihrerseits z.B. über zwei Ständer (Gehäuseträger bzw. Maschinenträger der z.B. Getriebe-Drehmomentenstütze) mit dem Maschinenträger der z.B. Gondel einer Windenergieanlage verbunden sein kann (nicht dargestellt). Die Lagerbuchse selbst ist im Auge eines Motorlagers 3 wie z.B. einer Getriebe-Drehmomentstütze 3 vorgesehen, um so angreifende Kräfte und Momente von dem Maschinenlager 3 gegenüber der Lagerbuchsenachse 2 auszugleichen und abzufedern. Fig. 5a zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein einteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale lb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand. Fig. 5b zeigt einen
Ausschnitt XI des schematischen Querschnitts der Fig. 5a. Diese Darstellungen
entsprechen einem Schritt beim Einbau einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem zunächst eine untere zylindrische Halbschale lb unterhalb der Welle 2 in Richtung der Gravitationskraft G zwischen Welle 2 und Maschinenlager 3 vorgesehen wird. In diesem Zustand ist die Ebene der Achsen A' und C gegenüber der Ebene der Achsen A und C um den Versatz ΔΒ auf der Achse B entgegen der Richtung der Schwerkraft G versetzt. Die äußeren Kanten der beiden inneren Halbschalen 10a, 10b der unteren zylindrischen Halbschale lb enden in etwa auf der Achse C. Die Lücke 15 zwischen den inneren Kanten der beiden inneren Halbschalen 10a, 10b der unteren zylindrischen Halbschale lb ist vergleichsweise gering ausgebildet (vgl. Fig. 6b).
Fig. 6a zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein einteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem verspannten Zustand. Fig. 6b zeigt einen Ausschnitt X2 des schematischen Querschnitts der Fig. 6a. Diese Darstellungen entsprechen einem weiteren Schritt beim Einbau der Lagerbuchse mit zwei
erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, bei dem die obere zylindrische Halbschale la oberhalb der Welle 2 in Richtung der Gravitationskraft G zwischen Welle 2 und Maschinenlager 3 eingefügt worden ist. Hierzu werden üblicherweise Montagevorrichtungen verwendet, welche die Welle 2 derart in Richtung der Gravitationskraft G belasten, d.h. niederdrücken, dass oberhalb der Welle 2, d.h. entgegen der Richtung der Gravitationskraft G, ein Spalt entsteht, in den die obere zylindrische Halbschale la eingefügt werden kann. Danach wird die Welle 2 wieder entlastet und die Montagevorrichtung entfernt, so dass die Welle 2 zwischen den beiden zylindrischen Halbschalen la, lb federnd gelagert ist. Hierdurch werden die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb zu einer zylindrischen Vollschale vervollständigt. Dabei fallen im verspannten Zustand die Achsen C und C bzw. A und A' aufeinander, wodurch sich beide Radien R, R' von der gemeinsamen Buchsenachse A ausgehend erstrecken.
Durch die Verspannung der beiden Halbschalen la, lb in im Wesentlichen vertikaler Richtung der Achse B werden die äußeren Kanten der jeweils inneren, geteilten
Halbschalen 10a, 10b der unteren zylindrischen Halbschale lb und oberen zylindrischen Halbschale la zueinander hin gedrückt, ohne sich dabei zu berühren. Insgesamt werden die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb in radialer Richtung R, R' zusammengepresst, so dass sich Spannungen in den jeweiligen Elastomermaterialien der Zwischenräume 11, 13 ausbilden. Hierdurch wird das Elastomermaterial der Zwischenräume 11, 13 in die Aussparungen 17, 19 gedrückt (nicht dargestellt). Die sich durch die Verspannung ausbildenden Spannungen in den Elastomermaterialien weisen dabei eine Druckanteil in radialer Richtung R, R' und einen Schub- bzw. Zuganteil in Umfangsrichtung senkrecht zur radialen Richtung R, R' auf. Dabei werden bei dem Verspannen gleichzeitig - erfindungsgemäß - die jeweiligen Teilschalen 10a, 10b der beiden inneren Halbschalen 10 auseinander gedrückt, so dass sich die Lücke 15 gegenüber dem nicht-eingebauten, unverspannten Zustand (vgl. Fig. 5b) vergrößert.
Dies bedeutet, dass die beiden Teilschalen 10a, 10b durch den Druck des Verspannens, der aufgrund der Verspannung in vertikaler Richtung B in der Mitte der zylindrischen
Halbschalen la, lb am größten ist, in Umfangsrichtung auseinander gedrückt werden. Die beiden Teilschalen 10a, 10b der jeweiligen Halbschalen la, lb geben somit
erfindungsgemäß dem Druck des Verspannens in vertikaler Richtung B nach, indem sie sich in Umfangsrichtung verschieben, wodurch sich die Lücke 15 zwischen ihnen vergrößert. Durch das Nachgeben überhaupt wird die Spannung in den
Elastomermaterialien verringert. Ferner wird durch das Verschieben der Teilschalen 10a, 10b in Umfangsrichtung der Anteil der Schubspannung an der Gesamtspannung, d.h. der Spannung der Elastomermaterialien insgesamt, gegenüber der in radialer Richtung R, R' wirkenden Druckspannung vergrößert, d.h. die Druckspannung wird weiter verringert. Dabei verschiebt sich gleichzeitig das Maximum der verringerten Gesamtspannung in Umfangsrichtung von der Mitte der jeweiligen Halbschale la, lb, d.h. von der vertikalen Achse B, weg hin zu den Kanten der Halbschalen la, lb, d.h. zu der Achse C, C.
Hierdurch treten in dem Elastomermaterialien der Zwischenräume 11, 13, insbesondere in der Mitte der jeweiligen Halbschale la, lb, geringe Belastungen als bisher bekannt auf.
Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße zylindrische Halbschale 1 einer Lagerbuchse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Elemente und Bezugszeichen des zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels mit dem Unterschied, dass im zweiten Ausführungsbeispiel die äußere Halbschale 14 zweigeteilt ausgeführt ist, d.h. zwei Teilschalen 14a, 14b aufweist, die mittels einer Lücke 15 oder eines Freiraums 15 in Umfangsrichtung beabstandet sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Lücke 15 in der Mitte der zylindrischen Halbschale 1 im Bereich der Aussparung 17 vorgesehen und liegt etwa auf der Achse B, so dass die beiden Teilschalen 14a, 14b in Umfangsrichtung etwa gleich groß ausgebildet sind.
Ferner unterscheiden sich die beiden Ausführungsbeispiele dadurch, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die innere Halbschale 10 auf einem Umfang in der radialen Richtung R um eine Achse A vorgesehen ist, die auch die Mittelachse A der Lagerbuchse ist, und die äußere Halbschale 14 bzw. ihre zwei Teilschalen 14a, 14b auf einem Umfang in der radialen Richtung R' um eine Achse A' vorgesehen sind. Hierbei erfolgt der Versatz ΔΒ der Achsen A', C gegenüber den Achsen A, C zu der zylindrischen Halbschale 1 hin, d.h. die Achsen A', C sind zwischen der zylindrischen Halbschale 1 und den Achsen A, C angeordnet.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschale 1 einer Lagerbuchse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht durch eine Lagerbuchse mit zwei
erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand. Diese untere zylindrische
Halbschale lb und obere zylindrische Halbschale la sind in Richtung der Gravitationskraft G übereinander angeordnet, so dass sie zusammen eine zylindrische Vollschale mit einem zylindrischen Hohlraum bilden, der eine Welle 2 oder Lagerbuchsenachse 2 (siehe z.B. Fig. 10a) aufnehmen kann. Dabei zeigt die Fig. 9 die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb übereinander liegend in einem unbelasteten und nicht-eingebauten Zustand angeordnet, so dass keine Spannungen zwischen den jeweiligen inneren Halbschalen 10 und äußeren Halbschalen 14a, 14b auftreten. Die Kanten der jeweiligen inneren Halbschalen 10 liegen dabei beinahe aneinander an, d.h. sie berühren sich fast, so dass die beiden Halbschalen la, lb gemeinsam eine Vollschale darstellen. Aufgrund der zueinander auf der Achse B versetzten Mittelpunkte A, A' der Radien R, R' weist diese Vollschale in Richtung der Achse B ein größeres radialen Abmaß, eine größere Dicke bzw. einen größeren
Durchmesser auf als in Richtung der Achse C, C.
Fig. 10a zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein zweiteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem unverspannten Zustand. Fig. 10b zeigt einen Ausschnitt X3 des schematischen Querschnitts der Fig. 10a. Diese Darstellungen entsprechen einem Schritt beim Einbau einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem zweiten Aus führungsbeispiel, bei dem die untere zylindrische Halbschale lb und obere zylindrische Halbschale la zunächst lose, d.h. unverspannt, zwischen einer oberen Hälfte 3 a eines zweigeteilt ausgeführten
Maschinenlagers 3, einer Welle 2 und einer unteren Hälfte 3b des zweigeteilt ausgeführten Maschinenlagers 3 in Richtung der Gravitationskraft G vorgesehen werden. In diesem Zustand ist die Ebene der Achsen A' und C der unteren zylindrischen Halbschale lb gegenüber der Ebene der Achsen A und C um den Versatz ΔΒ auf der Achse B in der Richtung der Schwerkraft G versetzt; die Ebene der Achsen A' und C der oberen zylindrischen Halbschale la ist gegenüber der Ebene A und C um den Versatz ΔΒ auf der Achse B entgegen der Richtung der Schwerkraft G versetzt. Die äußeren Kanten der beiden inneren Halbschalen 10 enden jeweils in etwa auf der Achse C, berühren sich jedoch nicht, weder im unverspannten noch im verspannten Zustand. Die Lücke 15 zwischen den inneren Kanten der beiden jeweiligen äußeren Halbschalen 14a, 14b in der Mitte der jeweiligen zylindrischen Halbschale la, lb ist vergleichsweise groß ausgebildet (vgl. Fig. 1 lb).
Fig. I Ia zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein zweiteiliges Maschinenlager mit einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem verspannten Zustand. Fig. 1 lb zeigt einen Ausschnitt X4 des schematischen Querschnitts der Fig. I Ia. Diese Darstellungen entsprechen einem weiteren Schritt beim Einbau einer Lagerbuchse mit zwei erfindungsgemäßen zylindrischen Halbschalen la, lb gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel, bei dem die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb in Richtung der Gravitationskraft G zwischen der Welle 2 und den beiden Hälften 3 a, 3b des
Maschinenlagers 3 verspannt werden. Dabei fallen die Achsen C und C bzw. A und A' aufeinander.
Durch die Verspannung werden die äußeren Kanten der jeweiligen inneren Halbschale 10 der unteren zylindrischen Halbschale lb und oberen zylindrischen Halbschalen la zueinander hin gedrückt, ohne sich dabei zu berühren. Ferner werden die beiden zylindrischen Halbschalen la, lb insbesondere in der Mitte, d.h. im Bereich der vertikalen Achse B, in radialer Richtung R, R' zusammen gepresst, so dass sich Spannungen in den jeweiligen Elastomermaterialien der Zwischenräume 11, 13 ausbilden, die jeweils
Druckanteile in radialer Richtung R, R' und Schubanteile in Umfangsrichtung, d.h.
senkrecht zur radialen Richtung R, R', aufweisen (vgl. Erläuterung zu Fig. 6a, 6b).
Hierdurch wird das Elastomermaterial der Zwischenräume 11, 13 in die Aussparungen 17, 19 gedrückt (nicht dargestellt). Dabei werden gleichzeitig - erfindungsgemäß - die jeweiligen Teilschalen 14a, 14b der beiden äußeren Halbschalen 14 in Umfangsrichtung verschoben und in Umfangsrichtung zusammen gedrückt, so dass sich die Lücke 15 gegenüber dem vormontierten, unverspannten Zustand (vgl. Fig. 10b) verringert.
Hierdurch treten in dem Elastomermaterialien der Zwischenräume 11, 13, insbesondere in der Mitte der jeweiligen zylindrischen Halbschale la, lb, geringe Belastungen als bisher bekannt auf.
Durch diese Möglichkeit der Verschiebung der Teilschalen 10a, 10b bzw. 14a, 14b in Umfangsrichtung, die durch die Zweiteilung der inneren Halbschale 10 im ersten
Ausführungsbeispiel bzw. der äußeren Halbschale 14 im zweiten Ausführungsbeispiel bewirkt wird, wird erfindungsgemäß eine Entlastung der Elastomermaterialien der jeweiligen Zwischenräume 11, 13 erreicht. Hierdurch treten insbesondere in der Mitte der jeweiligen Halbschale la, lb der beiden Ausführungsbeispiele absolut geringere
Spannungen im Elastomermaterial auf als bei herkömmlichen, ungeteilt ausgeführten zylindrischen Halbschalen la, lb, so dass die Belastung insgesamt geringer ausfällt. Ferner werden die verbleibenden Spannungen gleichmäßiger zwischen dem radial wirkenden Druckanteilen und den in Umfangsrichtung wirkenden Schubanteilen der Gesamtspannung verteilt, so dass hierdurch die maximale verbleibende Spannung relativ zu den
verbleibenden Spannungen insgesamt, d.h. der Summe aller verbleibenden Spannungen, weiter reduziert werden kann. Dies erhöht die Lebensdauer der jeweiligen Halbschalen la, lb.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
A Mittelachse der Lagerbuchse bzw. Buchsenachse
A' versetzte Mittelachse der Lagerbuchse bzw. versetzte Buchsenachse
B Achse senkrecht zur Achse A, A' und senkrecht zur Achse C, C
ΔΒ Versatz zwischen den Achsen A und A' bzw. C und C in Richtung der Achse B
C Achse senkrecht zur Achse A und senkrecht zur Achse B
C Achse senkrecht zur Achse A' und senkrecht zur Achse B
R Radius um Mittelachse A
R' Radius um versetzte Mittelachse A'
1 Halbschale
la obere Halbschale
lb untere Halbschale
10 innere Halbschale der Halbschale 1; la, lb
10a erster Teil der geteilten inneren Halbschale 10 (erste Teilschale)
10b zweiter Teil der geteilten inneren Halbschale 10 (zweite Teilschale)
11 innerer Zwischenraum, mit Elastomermaterial gefüllt
12 mittlere Halbschale der Halbschale 1; la, lb
12a erster Teil der geteilten mittleren Halbschale 12 (erste Teilschale)
12b zweiter Teil der geteilten mittleren Halbschale 12 (erste Teilschale)
13 äußerer Zwischenraum, mit Elastomermaterial gefüllt
14 äußere Halbschale der Halbschale 1; la, lb
14a erster Teil der geteilten äußeren Halbschale 14 (erste Teilschale)
14b zweiter Teil der geteilten äußeren Halbschale 14 (zweite Teilschale)
15 Freiraum oder Lücke zwischen Halbschalenteilen 10a, 10b bzw. 14a, 14b
17 Aussparung bzw. Fenster mittig innerhalb einer Halbschale 1
19 Aussparung bzw. Fenster am Rande zwischen zwei Halbschalen 1
2 Welle bzw. Lagerbuchsachse
3 Maschinenlager
3 a obere Hälfte des zweigeteilten Maschinenlagers 3
3b untere Hälfte des zweigeteilten Maschinenlagers 3

Claims

Patentansprüche
1. Zylindrische Halbschale (1; la, lb) für eine radial verspannbare Lagerbuchse, mit einer ersten Halbschale (10; 14), und
wenigstens zwei durch einen Freiraum (15) in Umfangsrichtung beabstandeten
Teilschalen (10a, 10b; 14a, 14b), die gemeinsam eine zweite, geteilte Halbschale (10; 14) bilden, die in radialer Richtung R, R' von der ersten Halbschale (10; 14) beabstandet vorgesehen ist,
wobei die Zwischenräume (11, 13) in radialer Richtung R, R' zwischen der ersten Halbschale (10; 14) und der zweiten, geteilten Halbschale (10; 14) weitestgehend mit Elastomermaterial von gleich oder verschieden dicken Schichten ausgefüllt sind.
2. Zylindrische Halbschale (1; la, lb) nach Anspruch 1,
wobei die erste Halbschale (14) als in radialer Richtung R, R' äußere Halbschale (14) und die wenigstens zwei Teilschalen (10a, 10b) als in radialer Richtung R, R' innere, geteilte Halbschale (10; 10a, 10b) vorgesehen sind,
wobei der Mittelpunkt A des Radius R der äußeren Halbschale (14) identisch ist mit dem Mittelpunkt A des Radius R der Buchsenachse A, und
der Mittelpunkt A' des Radius R' der inneren Teilschalen (10a, 10b) exzentrisch versetzt ist entlang einer Achse B, die senkrecht zur Buchsenachse A und senkrecht zu einer Achse C, C ausgerichtet ist,
wodurch ein Mittelpunktversatz ΔΒ der entsprechenden Radien R, R' von der inneren, geteilten Halbschale (10; 10a, 10b) zur äußeren Halbschale (14) bewirkt wird, so dass das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale (1; la, lb) in Richtung der Achse B größer ist als das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale (1; la, lb) in Richtung der Achse C, C.
3. Zylindrische Halbschale (1; la, lb) nach Anspruch 1,
wobei die erste Halbschale (10) als in radialer Richtung R, R' innere Halbschale (10) und die wenigstens zwei Teilschalen (14a, 14b) als in radialer Richtung R, R' äußere, geteilte Halbschale (14; 14a, 14b) vorgesehen sind, wobei der Mittelpunkt A des Radius R der inneren Halbschale (10) identisch ist mit dem Mittelpunkt A des Radius R der Buchsenachse A, und
der Mittelpunkt A' des Radius R' der äußeren Teilschalen (14a, 14b) exzentrisch versetzt ist entlang einer Achse B, die senkrecht zur Buchsenachse A und senkrecht zu einer Achse C, C ausgerichtet ist,
wodurch ein Mittelpunktversatz ΔΒ der entsprechenden Radien R, R' von der inneren Halbschale (10; 10a, 10b) zur äußeren, geteilten Halbschale (14; 14a, 14b) bewirkt wird,
so dass das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale (1; la, lb) in Richtung der Achse B größer ist als das radiale Abmaß der zylindrischen Halbschale (1; la, lb) in Richtung der Achse C, C.
4. Zylindrische Halbschale (1; la, lb) nach einem der vorherigen Ansprüche,
mit wenigstens einem in Umfangsrichtung ausgebildeten Versteifungselement (12a, 12b), welches in radialer Richtung R, R' zwischen der ersten Halbschale (10; 14) und der zweiten, geteilten Halbschale (10; 14) vorgesehen ist,
wobei die Zwischenräume (11, 13) zwischen der ersten Halbschale (10; 14), dem Versteifungselement (12a, 12b) und der zweiten, geteilten Halbschale (10; 14)
weitestgehend mit dem Elastomermaterial ausgefüllt sind.
5. Zylindrische Halbschale (1; la, lb) nach Anspruch 4,
mit wenigstens einem ersten Versteifungselement (12a) und einem zweiten
Versteifungselement (12b), welche durch eine Aussparung (17) in Umfangsrichtung beabstandet sind.
6. Radial verspannbare Lagerbuchse, mit einer ersten und einer zweiten zylindrischen Halbschale (1; la, lb), die zusammen eine zylindrische Vollschale mit einem zylindrischen Hohlraum zur Aufnahme der Lagerbuchsenachse (2) bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens die erste Halbschale (1; la, lb) eine Halbschale (1; la, lb) nach einem der vorherigen Ansprüche ist.
7. Radial verspannbare Lagerbuchse nach Anspruch 6,
wobei das Elastomermaterial der Zwischenräume (11, 13) der ersten Halbschale (1; la, lb) eine andere Härte aufweist als das Elastomermaterial der Zwischenräume der zweiten Halbschale.
8. Windenergieanlage, mit
einer Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 6 oder 7.
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