DE102010056059A1

DE102010056059A1 - Wälzlagerkäfig und Wälzlager

Info

Publication number: DE102010056059A1
Application number: DE102010056059A
Authority: DE
Inventors: Andreas Mangold; Dr. Müller Tobias; Andreas Bierlein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-06-28
Also published as: US20130223780A1; WO2012084411A1; CN103270325B; US8888373B2; CN103270325A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig (10) mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten losen Segmenten (11, 12, 13, 14), wobei die Segmente (11, 12, 13, 14) einen Grundkörper (15) mit mindestens einer Tasche (16) zur Aufnahme von Wälzkörpern (21) aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens ein Spielausgleichselement (17) umfänglich zwischen zwei benachbarten Grundkörpern (15) angeordnet ist und dass das Spielausgleichselement (17) umfänglich eine höhere Elastizität als ein Grundkörper (15) aufweist und dass die Segmente (11, 12, 13, 14) umfänglich bei Raumtemperatur spielfrei angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Wälzlager, umfassend einen derartigen Wälzlagerkäfig.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten losen Segmenten, wobei die Segmente einen Grundkörper mit mindestens einer Tasche zur Aufnahme von Wälzkörpern aufweisen. Die Erfindung betrifft ferner ein Wälzlager, umfassend einen derartigen Wälzlagerkäfig.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Wälzlagerkäfige eignen sich insbesondere zur Verwendung in sogenannten Großwälzlagern. Großwälzlager werden z. B. in Rotorlagerungen von Windkraftanlagen oder in Hauptlagerrungen von Tunnelvortriebsmaschinen eingesetzt und besitzen einen Teilkreisdurchmesser von mehr als 600 mm, z. B. mehr als 1.000 mm oder mehr als 1.500 mm.
Zwar können bei Großwälzlagern auch herkömmliche, aus zwei Seitenscheiben und eine Vielzahl die Seitenscheiben verbindende Querstege bestehende Wälzlagerkäfige eingesetzt werden. Sowohl die Herstellung als auch die Montage solcher Wälzlagerkäfige stellt jedoch mit zunehmendem Teilkreisdurchmesser wachsende Schwierigkeiten dar. Die Herstellung, der Transport und die Montage der einen oder mehrere Wälzkörper aufnehmenden Segmente hingegen, ist verhältnismäßig einfach und kostengünstig.
Aus der DE 102 46 825 A1 ist ein Wälzlagerkäfig mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten losen, d. h. mechanisch nicht verbundenen, Segmenten aus Kunststoff bekannt, wobei die Segmente einen Grundkörper mit mindestens einer Tasche zur Aufnahme von Wälzkörpern aufweisen. Um aufgrund der stärkeren Ausdehnung der Kunststoff-Segmente gegenüber den metallischen Lagerringen eine umfängliche Verspannung der Segmente zu verhindern, soll gemäß der DE 102 46 825 A1 zwischen den Segmenten ein Endspiel in Form eines Spaltes vorliegen, wobei der Spalt mindestens 0,15% eines Kreises beträgt, der mittig durch die aneinander gereihten Segmente verläuft. Ein übermäßiges Aufeinanderschlagen der Stirnseiten benachbarter Segmente im Betrieb soll nach der DE 102 46 825 A1 dadurch vermindert werden, dass der Spalt maximal 1% des Kreises beträgt, der mittig durch die aneinander gereihten Segmente verläuft. Nachteilig bei der Lösung der DE 102 46 825 A1 ist, dass durch den aufgrund der unterschiedlichen Materialien von Segmenten und Lagerring zwangsläufig notwendigen Spaltes ein Aneinanderschlagen grundsätzlich nicht vermeidbar ist und dass sich die Segmente im Betrieb ungleichmäßig und nicht kontrollierbar über den Umfang verteilen.
Aus der DE 10 2006 022 951 A1 ist ein Wälzlagerkäfig einer Rotorhauptlagerung bekannt, der aus einer Vielzahl von umfänglich angeordneten Segmenten besteht. Jedes Segment der DE 10 2006 022 951 A1 kann mehrere Wälzkörper aufnehmen und ist mit einem umfänglich benachbarten Element über eine Zugkräfte aufnehmende Kopplungseinheit stirnseitig verbunden, d. h. es liegen keine losen Segmente vor. Die Segmente des Wälzlagerkäfigs der DE 10 2006 022 951 A1 weisen ein umfängliches Endspiel auf, d. h. die einzelnen Segmente können sich umfänglich gemäß dem Endspiel frei verschieben, wodurch insbesondere durch Temperaturdifferenzen bedingte unterschiedlich starke Wärmedehnungen der Segmente einerseits und der Lagerringe andererseits ausgeglichen werden können. Die Kopplungseinheiten der DE 10 2006 022 951 A1 sollen dabei gewährleisten, dass das Spiel umfänglich gleichmäßig verteilt wird, so dass sich letztendlich die Segmente im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang anordnen. Von Nachteil ist, dass die die Zugkräfte aufnehmenden Kopplungseinheiten der DE 10 2006 022 951 A1 , insbesondere bei einem vertikalen Einsatz in einem Großwälzlager, aufgrund der hohen Gewichtskräfte der Wälzkörper stark beansprucht werden können. Ebenso von Nachteil bei einer solchen Anwendung des Wälzlagerkäfigs der DE 10 2006 022 951 A1 ist, dass im Betrieb ein eine Lastzone verlassendes Segment schwerkraftbedingt auf ein benachbartes Segment schlagen kann, was einerseits zu störenden Geräuschen und andererseits zu möglichen Beschädigungen der Segmente führen kann.
Aus der DE 10 2009 014 779 A1 ist ebenfalls ein Wälzlagerkäfig bekannt, dessen Segmente umfänglich ein Spiel aufweisen, um Temperaturschwankungen ausgleichen zu können, und wobei je zwei benachbarte Segmente durch eine Zugkräfte aufnehmende Kopplungseinheit miteinander verbunden sind. Gemäß der DE 10 2009 014 779 A1 ist vorgesehen, dass das Spiel zwischen zwei benachbarten Segmenten federkraftbeaufschlagt ist, insbesondere mittels einer Blattfeder oder Tellerfeder. Von Nachteil bei der Lösung der DE 10 2009 014 779 A1 ist, dass durch den Einsatz von metallischen Federelementen in Kombination mit den Zugkräfte aufnehmenden Kopplungseinheiten, die die Segmente mechanisch verbinden, ein komplexer und teurer Aufbau resultiert und das Aufeinanderschlagen der einzelnen Segmente weiterhin nicht völlig auszuschließen ist.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen gattungsgemäßen Wälzlagerkäfig bereitzustellen, der insbesondere bei einer vertikalen Anwendung in einem Großwälzlager eine gleichmäßige Beabstandung der Segmente ermöglicht, der ein Aufeinanderschlagen einzelner Segmente verhindert, der eine hohe Lebensdauer aufweist und der einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wälzlagerkäfig gemäß dem unabhängigen Anspruch. Demzufolge ist ein gattungsgemäßer Wälzlagerkäfig dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Spielausgleichselement umfänglich zwischen zwei benachbarten Grundkörpern angeordnet ist und dass das Spielausgleichselement umfänglich eine höhere Elastizität als ein Grundkörper aufweist und dass die Segmente umfänglich bei Raumtemperatur spielfrei angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung geht bei der Behebung der sich aus der DE 102 46 825 A1 ergebenden Nachteile einen gänzlich anderen Weg als z. B. die DE 10 2006 022 951 A1 oder die DE 10 2009 014 779 A1 .
Anstelle das aus dem Stand der Technik als notwendig erachtete Spiel zwischen Segmenten vorzusehen und zu versuchen dieses durch mechanische Kopplungseinheiten gleichmäßig über den Umfang zu verteilen, sind die Segmente des erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs nicht durch ein umfängliches Spiel voneinander beabstandet. Vielmehr liegt bereits bei Raumtemperatur, d. h. bei 20 Grad Celsius, eine spielfreie bzw. spaltfreie Aneinanderordnung der Segmente vor. Die Segmente können sich somit ohne Komprimierung des Spielausgleichselementes umfänglich nicht frei bewegen, insbesondere nicht kraftfrei bewegen. Ein Aufeinanderschlagen benachbarter Segmente wird dadurch ausgeschlossen.
Unterschiedliche Wärmedehnungen der Segmente gegenüber Lagerringen aufgrund unterschiedlicher Materialien der Segmente und Lagerringe werden somit auch nicht über ein Spiel zwischen den Segmenten kompensiert. Vielmehr kann das Spielausgleichselement wärmebedingte oder auch durch Quelleffekte hervorgerufene Ausdehnungen der Segmente aufnehmen. Ein Spielausgleichselement im Rahmen der Erfindung ist somit ein Element, welches eine Elastizität aufweist, durch die das Spielausgleichselement die genannten Ausdehnungen eines Segmentes in jedem möglichen Betriebspunkt komplett aufnehmen kann. Hierzu weist das Spielausgleichselement eine gegenüber dem Grundkörper höhere Elastizität in Umfangsrichtung auf. Diese höhere Elastizität des Spielausgleichselementes kann durch die Wahl eines bestimmten Materials und/oder durch die konstruktive Ausgestaltung des Spielausgleichselementes erreicht werden. Unter Elastizität ist hierbei die Eigenschaft einer umfänglichen elastischen Verformung unter Einwirkung einer umfänglichen Druckkraft zu verstehen. Indem das Spielausgleichselement eine höhere Elastizität aufweist, wird dieses bei einer umfänglichen Ausdehnung der Segmente im Vergleich zu den Grundkörpern überwiegend bzw. ausschließlich gestaucht. Die Ausdehnung der Segmente kann somit innerhalb des Wälzlagerkäfigs aufgenommen werden, ohne dass es zu einem unzulässigen Verspannen bzw. Verformen der Grundkörper kommt.
Bereits bei Raumtemperatur liegt eine spielfreie Anordnung der Segmente vor. Das heißt bereits zu diesem Zeitpunkt können sich die Segmente umfänglich nicht frei bewegen, sondern weisen eine kontrollierte umfängliche Position auf. Die in den Segmenten aufgenommen bzw. aufnehmbaren Wälzkörper werden somit gleichmäßig verteilt, so dass eine verbesserte Kinematik eines entsprechenden Wälzlagers möglich wird.
In Folge ist es erfindungsgemäß möglich, auf mechanische Verbindungen der Segmente, z. B. auf die aus der DE 10 2006 022 951 A1 oder der DE 10 2009 014 779 A1 bekannten Kopplungseinheiten, komplett zu verzichten. Die Segmente des erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs sind somit umfänglich lose angeordnet, d. h. die Segmente sind nicht über eine Zugkräfte aufnehmende Kopplungseinheit miteinander verbunden. Der erfindungemäße Wälzlagerkäfig lässt sich somit äußerst einfach und kostengünstig herstellen, die Lebensdauer wird erhöht und die Montage gestaltet sich deutlich einfacher.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Spielausgleichselement eine umfängliche Vorspannung der Segmente bei Raumtemperatur bewirkt. Das Spielausgleichselement übt somit bereits bei Raumtemperatur eine umfängliche Druckkraft auf benachbarte Segmente aus.
Um Ausdehnungen der Segmente gegenüber Lagerringen durch den Wälzlagerkäfig aufnehmen zu können, ist entscheidend, dass das oder die Spielausgleichselemente eine höhere Elastizität als die Grundkörper aufweisen. Dies kann einerseits durch die Wahl der Materialen des Wälzlagerkäfigs erfolgen. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Spielausgleichselement aus einem anderen Material als die Grundkörper besteht. Das Spielausgleichselement kann insbesondere aus einem Material mit einem geringern Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) als ein Grundkörper bestehen. Typischerweise bestehen die Grundkörper aus einem Kunststoff, insbesondere können die Grundkörper aus faserverstärktem Kunststoff und/oder PEEK bestehen. Ein faserverstärkter Kunststoff kann glasfaser- und/oder kohlefaserverstärkt sein. Das Spielausgleichselement kann ebenfalls aus Kunststoff bestehen, insbesondere kann das Spielausgleichselement aus Kautschuk wie z. B. HNBR oder NBR bestehen. Bei NBR handelt es sich um einen Nitrilkautschuk und bei HNBR um einen hydrierteren Acrylnitrilbutadien-Kautschuk, der sich durch eine hohe Temperaturstabilität auszeichnet. Denkbar ist auch, das Spielausgleichselement durch ein Gel-Kissen zu bilden oder durch ein Material mit hyperelastischen Eigenschaften oder ein Schaumartiges Material.
Die umfänglich höhere Elastizität des Spielausgleichselementes gegenüber dem Grundkörper kann alternativ oder zusätzlich durch die konstruktive Gestaltung des Spielausgleichselementes erreicht werden. So kann das Spielausgleichselement z. B. eine wabenähnliche Struktur mit (Luft)Einschlüssen aufweisen oder Vorsprünge ausbilden, wodurch die Kontaktfläche verringert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nur zwischen zwei umfänglich benachbarten Grundkörpern mindestens ein Spielausgleichselement angeordnet ist. Bis auf die zwei Grundkörper zwischen den das oder die Spielausgleichselemente wirken bzw. angeordnet sind, kontaktieren sich die Grundkörper somit bereits bei Raumtemperatur. Bei dieser Ausführungsform ist denkbar, dass zwischen den beiden benachbarten Segmenten ein einziges oder mehrere, z. B. parallel wirkende, Spielausgleichselemente angeordnet sind.
Alternativ ist möglich, dass zwischen mehreren Grundkörpern, insbesondere allen Grundkörpern, mindestens ein Spielausgleichselement angeordnet ist. Werden weniger Spielausgleichselemente als Segmente eingesetzt, so können die Spielausgleichselemente umfänglich äquidistant verteilt angeordnet werden.
Möglich ist, dass das Spielausgleichselement durch ein von den Grundkörpern separates Element gebildet wird. Es handelt sich somit um ein selbstständiges Bauteil, welches umfänglich zwischen zwei Grundkörpern eingefügt werden kann. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das mindestens eine Spielausgleichselement eine kugelförmige Gestalt aufweist und in je eine kugelabschnittsförmige Vertiefung der zwei benachbarten Grundkörper eingreift. Selbstverständlich können auch andersartige Formen des Spielausgleichselementes vorgesehen seien, z. B. quaderförmige Blöcke.
Alternativ ist möglich, dass das Spielausgleichselement formschlüssig, kraftschlüssig, stoffschlüssig oder durch Kombinationen hieraus mit einem Grundkörper verbunden ist. Denkbar ist z. B. das Spielausgleichselement formschlüssig mittels Widerhaken in einer Bohrung, einem Hinterschnitt oder Ähnlichem eines Grundkörpers einschnappen zu lassen. Bei einem aus Kunststoff durch Spritzgießen gefertigten Grundkörper (z. B. PEEK) ist es möglich, das Spielausgleichselement direkt an den Grundkörper im gleichen Fertigungsschritt anzuspritzen. Möglich ist auch, das Spielausgleichselement an z. B. eine Stirnseite eines Grundkörpers anzukleben oder, sofern Grundkörper und Spielausgleichselement aus Kunststoff bestehen, thermisch anzuschweißen. Somit ist insbesondere denkbar, dass das Spielausgleichselement nicht zerstörungsfrei von dem Grundkörper getrennt werden kann. Hierbei wird die Montage des Wälzlagerkäfigs weiter vereinfacht. Ein, mehrere oder alle Segmente umfassen somit einen Grundkörper und zumindest ein Spielausgleichselement, wobei die Segmente durch Grundkörper und Spielausgleichselement einstückig bzw. einteilig ausgebildet sein können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass jedes Segment an einem umfänglichen Endbereich oder an zwei umfänglichen Endbereichen ein einteilig mit dem Grundkörper ausgebildetes Spielausgleichselement aufweist. Alle Segmente sind somit identisch ausgebildet und weisen integral ausgebildete Spielausgleichselemente auf. Dabei kann das Spielausgleichselement eine im Wesentlichen ebene, umfängliche Stirnfläche des Segmentes ausbildet. Hierdurch wird vorteilhafterweise ein großflächiger Kontakt zwischen zwei benachbarten Segmenten ermöglicht: entweder über den Kontakt Spielausgleichselement eines Segments zu Grundkörper eines benachbarten Segments oder über den Kontakt Spielausgleichselement eines Segments und Spielausgleichselement eines benachbarten Segments.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Spielausgleichselement ein Schmierstoffdepot ausbildet. Dies kann z. B. durch die konstruktive Ausgestaltung des Spielausgleichselementes erfolgen. So ist es möglich, das Spielausgleichselement mit Öffnungen, Bohrungen, Nuten, Ausnehmungen etc. zu versehen, die Schmierstoff aufnehmen und an Laufbahnen der Lagerringe abgeben können. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Wahl des Materials des Spielausgleichselementes eine Aufnahme von Schmierstoff begünstigt werden: So kann das Spielausgleichselement ein Schwammartiges Material umfassen, welches geeignet ist Schmierstoff zu speichern.
Grundsätzlich möglich ist auch, einen Sensor in ein Spielausgleichselement zu integrieren. Denkbar ist hier insbesondere ein Kraftsensor (Beschleunigungssensor), ein Temperatursensor oder ein Schmierstoffsensor. So kann ein Kraftsensor direkt die zwischen zwei benachbarten Segmenten herrschenden Druckkräfte im Betrieb ermitteln.
Der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig eignet sich insbesondere als Wälzlagerkäfig eines Großwälzlagers, da hier die Vorteile der spielfreien Anordnung der Segmente bei gleichzeitiger Möglichkeit der Ausdehnung der Segmente besonders stark zum Tragen kommen. So kann ein Wälzlager mit einem erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfig als Rotorlagerung einer Windkraftanlage ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen
1 eine Windkraftanlage, umfassend ein erfindungsgemäßes Wälzlager,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs und
5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine Windkraftanlage 1, umfassend eine Rotorlagerung mittels zweier erfindungsgemäßer Wälzlager. Die Windkraftanlage 1 umfasst einen Maschinenturm 2, auf dem ein Maschinenhaus 3 mit einem Generator 4 sowie einem windgetriebenen Rotor 5 mit einer mehrere Rotorblätter 6 tragenden Rotornabe 7 angeordnet ist. Der Rotor 5 wird durch eine Rotorlagerung 8 getragen. Der Rotorlagerung 8 umfasst zwei erfindungsgemäße Wälzlager 9, z. B. zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 10. Dieser ist ausgebildet als Wälzlagerkäfig 10 eines Kegelrollenlagers und ist ausschnittsweise in einer schematischen Draufsicht dargestellt.
Der Wälzlagerkäfig 10 umfasst mehrere in Umfangsrichtung lose angeordnete Segmente, wobei vier Segmente 11, 12, 13, 14 (teilweise) dargestellt sind. Jedes Segment 11, 12, 13, 14 weist einen aus PEEK bestehenden Grundkörper 15 auf. Jeder Grundkörper 15 besitzt vier Taschen 16 zur Aufnahme von kegeligen, nicht dargestellten Wälzkörpern.
Der Wälzlagerkäfig 10 umfasst zwei Spielausgleichselemente 17, die umfänglich zwischen zwei benachbarten Grundkörpern 15, nämlich den Grundkörpern 15 der Segmente 12 und 13, angeordnet sind. Zwischen den restlichen Grundkörpern sind keine Spielausgleichselemente angeordnet. Sämtliche Segmente sind bei Raumtemperatur spielfrei angeordnet, d. h. sie können sich umfänglich nicht kraftfrei bewegen. Insbesondere berühren sich die übrigen Segmente spielfrei an Kontakten 19.
Die Spielausgleichselemente 17 werden durch zwei Kugeln gebildet, die aus einem Material bestehen, welches ein geringeres Elastizitätsmodul aufweist als das Material der Grundkörper 15. Somit weisen die Spielausgleichselemente 17 umfänglich eine höhere Elastizität als die Grundkörper auf. Bei einer Temperaturerhöhung eines diesen Wälzlagerkäfig aufweisenden Wälzlagers, können sich die Grundkörper und somit die Segmente umfänglich ausdehnen, indem die Spielausgleichselemente 17 komprimiert werden.
Die Spielausgleichselemente 17 sind jeweils in kugelabschnittsförmigen Vertiefungen 18 der Grundkörper 15 aufgenommen und bilden von den Grundkörpern 15 separate Bauteile – wie in der Detaildarstellung zu erkennen.
3a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 10, wobei zwei Segmente 11, 12 dargestellt sind. Jedes Segment 11, 12 umfasst einen Grundkörper 15 der eine einzige Tasche 16 zur Aufnahme eines zylindrischen Wälzkörpers 21 ausbildet.
Umfänglich zwischen den beiden dargestellten Segmenten 11, 12 befindet sich ein einziges Spielausgleichselement 17, welches formschlüssig mit einem Grundkörper 15 verbunden ist. Das entsprechende Segment 11 besteht somit aus einem Grundkörper 15 und einem Spielausgleichselement 17.
Das Spielausgleichselement 17 ist an einem Endbereich 20 des Segmentes 11 angeordnet und bildet eine umfängliche Stirnseite 22 des Segmentes 11 aus.
In 3b sind Variationen eines in das Segment 11 einsetzbaren Spielausgleichselementes 17 dargestellt. Diese Spielausgleichselemente 17 unterscheiden sich durch die Form der Kontaktbereiche mit denen sie mit dem benachbarten Segment 12 in Kontakt stehen. Die Spielausgleichselemente 17 weisen z. B. einen oder zwei Vorsprünge 23 auf, wobei im letzteren Falle die beiden Vorsprünge 23 identisch oder unterschiedlich ausgebildet werden können. Die unterste Variante bildet eine umfängliche Stirnseite 22 mit einem leicht konvexen Profil aus.
In 3c sind mögliche Profile des Spielausgleichselementes 17 gemäß der untersten Variante aus 3b dargestellt.
4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 10, wobei ein Ausschnitt zweier benachbarter Segmente 11, 12 dargestellt ist. Spielausgleichselemente 17 sind an zapfenförmigen Vorsprüngen an Endbereichen 20 der Segmente 11, 12 angeformt, z. B. angeklebt.
In 5 ist ein Segment 11 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 10 dargestellt. Ein entsprechender Wälzlagerkäfig 10 umfasst eine Vielzahl derartiger, identischer Segmente 11. Jedes Segment 11 weist an zwei umfänglichen, sich gegenüberliegenden Endbereichen 20 ein Spielausgleichselement 17 auf. Das Spielausgleichselement 17 ist wie der Grundkörper 15 durch Spritzgießen hergestellt und wurde im gleichen Fertigungsschritt mit dem Grundkörper 15 hergestellt bzw. an diesem angeformt. Ein derartiges Segment 11 besteht somit aus einem Grundkörper 15 sowie zwei Spielausgleichselementen 17, wobei das Segment 11 nicht zerstörungsfrei in Grundkörper 15 und Spielausgleichselemente 17 getrennt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Windkraftanlage
2: Maschinenturm
3: Maschinenhaus
4: Generator
5: Rotor
6: Rotorblatt
7: Rotornabe
8: Rotorlagerung
9: Wälzlager
10: Wälzlagerkäfig
11: Segment
12: Segment
13: Segment
14: Segment
15: Grundkörper
16: Tasche
17: Spielausgleichselement
18: kugelabschnittsförmige Vertiefung
19: Kontakt
20: Endbereich
21: Wälzkörper
22: Stirnseite
23: Vorsprung (des Spielausgleichselementes)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10246825 A1 [0004, 0004, 0004, 0004, 0009]
DE 102006022951 A1 [0005, 0005, 0005, 0005, 0005, 0005, 0009, 0013]
DE 102009014779 A1 [0006, 0006, 0006, 0009, 0013]

Claims

Wälzlagerkäfig (10) mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten losen Segmenten (11, 12, 13, 14), wobei die Segmente (11, 12, 13, 14) einen Grundkörper (15) mit mindestens einer Tasche (16) zur Aufnahme von Wälzkörpern (21) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Spielausgleichselement (17) umfänglich zwischen zwei benachbarten Grundkörpern (15) angeordnet ist und dass das Spielausgleichselement (17) umfänglich eine höhere Elastizität als ein Grundkörper (15) aufweist und dass die Segmente (11, 12, 13, 14) umfänglich bei Raumtemperatur spielfrei angeordnet sind.
Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) eine umfängliche Vorspannung der Segmente (11, 12, 13, 14) bei Raumtemperatur bewirkt.
Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) aus einem anderen Material als die Grundkörper (15) besteht.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (15) aus einem Kunststoff bestehen, insbesondere dass die Grundkörper (15) aus faserverstärktem Kunststoff und/oder PEEK bestehen, und/oder dass das Spielausgleichselement (17) aus Kunststoff besteht, insbesondere dass das Spielausgleichselement (17) aus HNBR, NBR besteht.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwischen zwei umfänglich benachbarten Grundkörpern (15) mindestens ein Spielausgleichselement (17) angeordnet ist.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mehreren Grundkörpern (15), insbesondere allen Grundkörpern (15), mindestens ein Spielausgleichselement (17) angeordnet ist.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) durch ein von den Grundkörpern (15) separates Element gebildet wird.
Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spielausgleichselement (17) eine kugelförmige Gestalt aufweist und in je eine kugelabschnittsförmige Vertiefung (18) der zwei benachbarten Grundkörper (15) eingreift.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) formschlüssig, kraftschlüssig, stoffschlüssig oder durch Kombinationen hieraus mit einem Grundkörper (15) verbunden ist.
Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) nicht zerstörungsfrei von dem Grundkörper (15) getrennt werden kann.
Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment an einem umfänglichen Endbereich (20) oder an zwei umfänglichen Endbereichen (20) ein einteilig mit dem Grundkörper (15) ausgebildetes Spielausgleichselement (17) aufweist.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (17) eine im Wesentlichen ebene, umfängliche Stirnfläche (22) des Segmentes (11) ausbildet.
Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spielausgleichselement (17) ein Schmierstoffdepot ausbildet.
Wälzlager (9), insbesondere Großwälzlager, umfassend einen Wälzlagerkäfig (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche.