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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend ein Gehäuseelement und ein relativ zu diesem drehbar gelagertes Bauteil, wobei zwischen dem Gehäuseelement und dem Bauteil mindestens ein Lager angeordnet ist, wobei das Gehäuseelement ein inneres Schalenelement und ein äußeres Schalenelement aufweist, wobei die beiden Schalenelemente zwischen sich ein Volumen einschießen und wobei das Volumen mit einem Metallschaum ausgefüllt ist.
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Vorbekannte Gehäuseelemente, die bei gattungsgemäßen Lageranordnungen als Lagergehäuse fungieren, bestehen häufig aus Stahl- oder Grauguß, aus faserverstärktem Kunststoff, aus Blech oder sie werden aus dem Vollen gefertigt. Gussgehäuse sind zwar maßiv, dafür aber schwer und in der Herstellung teuer. Gehäuse aus faserverstärktem Kunststoff sind zwar leichter, aber weniger stabil und können daher nur geringere Lasten aufnehmen. Gehäuse aus Blech sind zwar einfach im Aufbau, die Variantenvielfalt ist allerdings beschränkt, ebenso die Fähigkeit zur Aufnahme von Kräften; auch sind die Anforderungen an die Genauigkeit gering. Bei Gehäusen, die aus dem Vollen gefertigt werden, fällt viel Materialabfall an.
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Es gibt bislang keine Lagersystemlösung. Bisher werden Gehäuse, Welle, Lager, Flansch, etc. der Lageranordnung einzeln hergestellt, geliefert und montiert. Ein verstärktes Auftreten von Schwingungen, Vibrationen und Geräuschen ist die Folge. Dem wird gelegentlich versucht, durch Aussteifungen des Gehäuses zu begegnen. Hinzu kommt, dass sich noch keine Standards im hier besonders interessierenden Bereich der Kleinwindanlagen herauskristallisiert haben.
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Insbesondere die Montage vorbekannter Lageranordnungen ist aufwändig und teuer. Werden die einzelnen Lagerkomponenten nicht richtig montiert, kann es zu einem verstärkten Auftreten von Schwingungen, Vibrationen und/oder Geräuschen kommen, insbesondere bei auf die Lagerkomponenten wirkenden Windlasten im Falle von Windenergieanlagen.
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Ein weiteres Problem besteht in der Korrosion der Komponenten der Lageranordnung, d. h. des Lagergehäuses und der Umbauteile. Dem wird bislang mit üblichen Mitteln, wie beispielsweise Beschichtungen, begegnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine Lageranordnung und insbesondere ein Gehäuseelement zur Verfügung steht, das leicht ist und gleichzeitg eine hohe Steifigkeit für eine große Lastaufnahme aufweist. Ferner soll die Eigenschaft zur Schwingungsdämpfung hoch ausgeprägt sein. Darüber hinaus wird angestrebt, dass die Herstellkosten niedrig bleiben. Die Lageranordnung soll dabei insbesondere für Windenergieanlagen und hier speziell für kleinere Anlagen tauglich sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lagerring des Lagers am Gehäuseelement fixiert ist, indem der Lagerring eine Ausnehmung in einem der Schalenelemente durchsetzt und mit dem das Schalenelement durchsetzenden Abschnitt im Metallschaum eingebettet ist.
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Das innere Schalenelement und das äußere Schalenelement können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgebildet sein, wobei das zwischen den Schalenelementen eingeschlossene Volumen im rohrförmig ausgebildeten Bereich der Schalenelemente eine hohlzylindrische Form aufweist.
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Die Schalenelemente können nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zumindest abschnittsweise mittels eines Blasformverfahrens ausgeformt sein.
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Die radiale Erstreckung der Schalenelemente beträgt bevorzugt höchstens 20%, vorzugsweise höchstens 15%, der radialen Erstreckung des Metallschaums. Das größte Volumen des Gehäuseelements nimmt somit der Metallschaum ein.
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Zumindest eines der Schalenelemente kann aus Kunststoff, aus Metall, aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus Beton bestehen.
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Das mindestens eine Lager ist zumeist ein Wälzlager; aber auch Gleitlagerlösungen sind nicht ausgeschlossen.
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Mindestens ein Lagerring des Lagers und/oder mindestens ein Befestigungselement kann am Gehäuseelement durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch eine Verklebung, befestigt sein.
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Das Befestigungselement kann einen Flansch zur Befestigung eines weiteren Bauteils, insbesondere mindestens eines Flügels einer Windkraftanlage, aufweisen.
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Zwischen dem drehbar gelagerten Bauteil und dem Gehäuseelement kann mindestens eine Dichtung angeordnet sein.
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Dazu sehen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein bereits vom Hersteller des Lagersystems – je nach Nutzeranforderungen – fertig konfiguriertes bzw. montiertes Lagersystem vor. Das Gehäuseelement, d. h. das Lagergehäuse, besteht aus einer dünnen doppelten Wandung, die mit Metallschaum ausgeschäumt ist. So entsteht ein stabiles, schwingungsdämpfendes Gehäuse nach Art einer Sandwichbauweise.
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Als Metallschaum wird vorliegend ein poröser Schaum aus metallischen Werkstoffen verstanden. Derartige Metallschäume besitzen infolge ihrer Poren und Mikro-Hohlräume eine geringe Dichte; sie haben aber eine hohe Spezifische Steifigkeit und Festigkeit. Häufig werden Aluminium oder Aluminiumlegierungen geschäumt. Unter Verwendung geeigneter Treibmittel ist es ebenfalls möglich, Schäume aus Kupfer, Zink, Blei oder Stahl/Eisen herzustellen.
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Die Herstellung von Metallschäumen erfolgt oft mittels Metallpulver und einem Metallhydrid, z. B Titandihydrid. Beide Pulver werden miteinander vermischt und dann durch Heißpressen oder Strangpressen zu einem Vormaterial verdichtet. Das Vormaterial wird dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls erhitzt. Dabei setzt das Titandihydrid gasförmigen Wasserstoff frei und schäumt das Gemenge auf.
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Der bevorzugte Anwendungsfall des vorgeschlagenen Konzepts ist eine Kleinwindanlage, deren Rotor in einem Gehäuseelement gelagert wird.
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Nachdem durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch Lagersystem- bzw. Lagerkomplettlösungen, insbesondere für Kleinwindkraftanlagen, zur Verfügung gestellt werden sollen, können an dem Gehäuseelement, aber auch der drehbar gelagerten Welle, bereits bei Auslieferung Lagerringe der Lageranordnung oder Befestigungsmittel angeordnet sein. In diesem Zusammenhang können unter Befestigungsmitteln beispielsweise Wellen- oder Gehäuseabsätze, Sicherungsringe, Befestigungselemente, z. B. für Flügel einer Kleinwindkraftanlage, ein Flansch oder ein Standfuß zur Befestigung der Lagervorrichtung, etc., verstanden werden.
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Die Lagergehäuse bestehen somit bevorzugt nur noch aus einer relativ dünnen Hülle (Schale). Diese Hülle kann insbesondere aus Metallguss, aus Kunststoff, aus Blech, aus einem Faserverbundmaterial oder aus Beton (insbesondere Polymerbeton) bestehen.
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Die Schale wird bevorzugt durch ein dünnes Rohr realisiert, das über ein weiteres dünnes Rohr mit geringerem Durchmesser geschoben wird. Der entstehende Zwischenraum (Volumen) wird mit Metallschaum ausgefüllt.
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Die Aufnahme für ein Lager kann ebenfalls ein dünnes Bauteil sein, z. B. ein Rohrabschnitt, der an entsprechender Position vor dem Schäumen in der Gehäusehülle platziert wird und durch den Metallschaum dann im Gehäuse integriert und gehalten wird. Das Gleiche kann mit Befestigungshülsen, z. B. für Schrauben, geschehen.
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Bei einfachen Anwendungen ist auch eine Schweißkonstruktion der Schalen denkbar. Hier werden dann entsprechende Blechteile miteinander zu einer Gehäusehülle verschweißt und anschließend mit Metallschaum ausgeschäumt.
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Möglich ist auch die Ausgestaltung nach Art eines Baukastens. Dieser enthält geometrisch einfache Bauteile, ein Gehäuseelement, in dem nur das Lager eingebracht wird, einen Flansch, eine Aufnahme für eine Dichtung, etc. Diese Bauteile können dann nach Belieben beispielsweise mittels eines geeigneten Klebstoffes zusammengefügt werden. Die Lageranordnung kann also in verschiedenen Ausbaustufen, d. h. mit an Nutzerbedürfnisse angepassten Ausstattungsmerkmalen, bereitgestellt werden.
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Die Ausformung der Gehäuse-Schalen kann nach Art des Blasformens erfolgen, wie es beispielsweise bei PET-Flaschen bekannt ist. Dies bietet sich freilich besonders dann an, wenn das Material der Gehäuseschalen thermoplastische ist, d. h. aus Kunststoff besteht. Dann wird ein Vorformling (beispielsweise mit hohlzylindrischer Grundkontur) in eine Blasform eingelegt und mit Druckfluid aufgeblasen, bis es sich an die Kavitätswandung des Blasformwerkzeugs angelegt hat. Die anschließend zusammengefügten Gehäuseschalen werden wiederum mit Metallschaum ausgeschäumt.
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Der Vorteil der vorgeschlagenen Ausgestaltung besteht darin, dass nur sehr wenig Material für die Herstellung eines Gehäuseelements notwendig ist. Durch das Ausschäumen mit Metallschaum bekommt das Gehäuseelement eine hohe Steifigkeit und gute schwingungsdämpfende Eigenschaften. Die Gewichtseinsparung ist aufgrund des hohen Schaumanteils groß.
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Ein weiterer Vorteil besteht im gegebenen Falle durch den Wegfall einer Guss- bzw. Spritzgießform. Bei Blechteilen ist ein Umformwerkzeug notwendig, das sich bei entsprechende hohen Stückzahlen rechnet und dann die genannten Vorteile unterstützt.
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Werden Werkzeuge für Gehäuseschalen aus Kunststoff oder Faserverbundmaterial benötigt, können diese eine relativ geringe Genauigkeit aufweisen, da die Positionsgenauigkeit der relevanten Teile, wie der Lagersitz oder die Lage von Befestigungshülsen, vor dem Schäumen durch exaktes Einsetzen und Ausrichten erfolgen kann.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine komplette Lagergehäuse-Fertiglösung, insbesondere für Kleinwindanlagen, angeboten werden, welche sich durch integrierte und gekoppelte Bauteile auszeichnet. Ein herkömmlicherweise üblicher Montageaufwand für Lagersysteme kann damit erheblich verringert werden. Es kommt zu einer Reduzierung einzelner gelieferter Bauteile. Die vorgeschlagene Lageranordnung ist durch ihre Bauweise schwingungs-, vibrations- und/oder geräuscharm und außerdem korrosionsbeständig und leicht.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
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1 schematisch einen Radialschnitt durch eine Lageranordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 die Einzelheit „X” gemäß 1,
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3 schematisch einen Radialschnitt durch eine Lageranordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei Befestigungselemente verankert sind,
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4 schematisch eine Vorderansicht auf die Lageranordnung gemäß 3,
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5 schematisch eine Vorderansicht auf die Lageranordnung gemäß 3 gemäß einer alternativen Ausgestaltung,
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6 schematisch einen Lagerring, der in einem Gehäuseelement verankert ist,
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7 in der Darstellung nach 6 eine alternative Ausgestaltung, wobei ein Lagerring mit einem Elastomer oder Kleber fixiert ist,
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8 schematisch einen Radialschnitt durch eine Lageranordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei stirnseitig ein Befestigungsflansch angeordnet ist,
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9 in der Darstellung nach 8 eine alternative Ausgestaltung,
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10 in der Darstellung nach 8 eine weitere alternative Ausgestaltung und
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11 schematisch einen Axialschnitt einer Lageranordnung mit an dem Gehäuseelement angebrachten Standfüßen für eine Stehlagerung.
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In 1 ist eine Lageranordnung 1 zu sehen, die ein Gehäuseelement 2 und ein in diesem drehbar gelagertes Bauteil 3 in Form einer Welle umfasst. Die Welle 3 ist mittels zweier Wälzlager 4 relativ zum Gehäuseelement 2 gelagert. Dichtung 12 dichten die Lageranordnung ab.
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Der Aufbau des Gehäuseelements 2 geht aus der Detaildarstellung nach 2 hervor.
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Hiernach besteht das Gehäuseelement 2 aus zwei Schalenelementen, nämlich aus einem inneren Schalenelement 5 und einem äußeren Schalenelement 6, zwischen denen zunächst ein Hohlraum mit einem Volumen V vorliegt. Dieser Hohlraum ist mit einem Metallschaum 7 gefüllt. Der Metallschaum 7 nimmt dabei den wesentlichen Teil des Volumens des Gehäuseelements 2 ein. Die beiden Schalenelemente 5 und 6 haben nämlich nur eine radiale Erstreckung d, die wesentlich kleiner ist als die radiale Erstreckung D des Metallschaums 7.
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In 3 ist zu sehen, wie Befestigungselemente 9 im Gehäuseelement 2 verankert werden können. Diese Figur zeigt einen schematischen Radialschnitt durch die Lagervorrichtung 1. Ein Unterschied zu 1 besteht darin, dass im Gehäuseelement 2 zusätzliche Befestigungselemente 9 vorgesehen sind, die beispielsweise einer Befestigung von Flügeln einer Windkraftanlage an dem Gehäuseelement 2 dienen können. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 kann sich somit das Gehäuseelement 2 gegenüber der Welle 3 verdrehen. Die ringförmig in Umfangsrichtung angeordneten Befestigungselemente 9 sind gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorteilhaft in die Wand bzw. Mantelfläche des Gehäuseelements 2 eingebettet, so dass ein radial innenliegender Halteabschnitt 13 der ringförmigen Befestigungselemente 9 im Bereich zwischen den beiden Schalenelementen 5, 6 zu liegen kommt und nach der Eingabe des Metallschaums 7 von diesem eingebettet ist. Für eine effiziente Kopplung der Befestigungselemente 9 mit dem Gehäuseelement 2 ist der radial innenliegende Halteabschnitt 13 beispielsweise T-förmig ausgebildet, so dass der T-förmige Abschnitt 13 vom Metallschaum eingehüllt wird.
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Eine Vorderansicht auf die Lageranordnung 1 ist in 4 gezeigt. In dieser Darstellung lässt sich das in das Gehäuseelement 2 integrierte ringförmiges Befestigungselement 9 mit darin in Umfangsrichtung angeordneten Befestigungsbohrungen 14 erkennen, mittels derer beispielsweise Flügel für eine Windkraftanlage mit dem Gehäuseelement 2 gekoppelt werden können. Dabei kann das ringförmige Befestigungselement 9 aus einem Material bestehen, das an Anforderungen angepasst ist, welche durch ein daran zu befestigendes Teil gestellt werden. Beispielsweise könnte der Befestigungsring 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem gehärteten Stahl bestehen.
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Eine weitere Alternative zur Anbringung von in Umfangsrichtung angeordneten Befestigungselementen 9 an dem Gehäuseelement 2 ist in der Vorderansicht gemäß 5 dargestellt. Bei den hier dargestellten vier, jeweils um einen 90°-Winkel versetzt, in die Außenwand des Gehäuseelements 2 integrierten Befestigungselementen 9 handelt es sich um eine alternative Ausführungsform zu 4, bei der die Befestigungselemente 9 nicht vollumfänglich in das Gehäuseelement 2 integriert sind, sondern lediglich an um jeweils 90° versetzten Positionen, wobei hier der 90° Winkel beispielhaft zu verstehen ist. Durch eine derartige Ausführungsform kann u. U. zusätzlich Gewicht eingespart werden, wenn der Einsatzzweck nicht zwingend eine umlaufende Anordnung von Befestigungsbohrungen 14 vorschreibt.
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Beiden Ausführungsformen gemäß den 4 und 5 ist jedoch gemein, dass die Befestigungselemente 9 jeweils bei der Herstellung des Gehäuseelements 2 in bzw. an dieses integriert werden, so dass sie später nicht mehr aufwändig montiert werden müssen. Generell sind natürlich auch andere Befestigungsmethoden, wie z. B. Aufschrumpfen, Verkleben, Verschrauben, o. ä., möglich. Aber gerade im Hinblick auf nicht stirnseitig in Umfangsrichtung angeordnete Befestigungsmittel, wie in den
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3 bis 5 gezeigt, stellt das Integrieren in das Gehäuseelement 2 eine besonders vorteilhafte Lösung dar.
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In 6 ist zu sehen, wie ein Lagerring 8 des Lagers 4 in das Gehäuseelement 2 integriert ist. Hierfür weist das innere Schalenelement 5 des Gehäuseelements 2 eine zum Lagerring 8 kongruente Ausnehmung 10 auf, durch die der Lagerring 8 in die dargestellte Position eingeführt wird. Dann erfolgt das Ausschäumen mit Metallschaum, nach dessen Aushärtung der Lagerring 8 fest im Gehäuseelement 2 verankert ist.
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Obwohl der Lagerring 8 auch durch herkömmliche Verfahren, wie z. B. mittels Sicherungsringen und/oder Wellenabsätzen, im Gehäuseelement 2 fixiert werden könnte, stellt das genannte Fixieren des Lagerrings 8 in das Gehäuseelement 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar, da sich diese Art der Befestigung von Lagerkomponenten auf oder in dem Gehäuseelement 2 in synergistischer Weise mit deren Bauart als metallgeschäumtes Bauteil kombinieren lässt. Bereits bei der Herstellung des Gehäuseelements 2 können somit Komponenten der Lageranordnung und/oder andere Befestigungselemente oder Dichtungen vorteilhaft auf oder an dem Gehäuseelements 2 fixiert werden. Die so fixierten Komponenten, wie z. B. der Lagerring 8, können auf diese Weise eine stabile und formschlüssige Verbindung mit dem Gehäuseelement 2 eingehen.
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7 zeigt eine weitere Verbindungsvariante von Komponenten der Lagervorrichtung mit dem Gehäuseelement 2. Ausgehend von der Position der Drehachse A der Lageranordnung 1 handelt es sich bei 7 um eine Darstellung des Gehäuseelements 2, auf dessen Innenseite der Lagerring 8 (Außenring) mittels eines Elastomers 15 fixiert ist. In anderen Worten ausgedrückt, kann der Lageraußenring 8 gemäß dem Ausführungsbeispiel mittels Einspritzen eines Elastomers 15 zwischen den Lageraußenring 8 und die innere Oberfläche des Gehäuseelements 2 auf bzw. in diesem fixiert werden. Alternativ zu dem Elastomer 15 könnte auch ein Ein- oder Verkleben des Lageraußenrings 8 mittels eines Klebers stattfinden. Durch den Einsatz von Elastomeren, d. h. festen aber elastisch verformbaren Kunststoffen, welche sich bei Zug- und/oder Druckbelastung elastisch verformen können, danach aber wieder in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurückfinden, kann insbesondere eine Entkopplung von Lagervorrichtungskomponenten (wie z. B. dem Lageraußenring 8) von dem Gehäuseelements 2 erreicht werden. In dem in 7 gezeigten Beispiel sind der Lagerring 8 und das Gehäuseelements 2 durch die elastomere Schicht 15 derart gekoppelt, so dass es insbesondere bei Belastung einer um die Drehachse A rotierenden Lagervorrichtung zu einer Reduzierung von Vibrationen und Geräuschen kommen kann.
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8 zeigt schematisch einen Radialschnitt durch eine Lageranordnung 1, welche in ihrem grundlegenden Aufbau den bereits vorher beschriebenen Lageranordnungen entspricht, an deren Stirnseite jedoch ein Befestigungsmittel in Form eines Flanschs 11 mit darin angebrachten Befestigungsbohrungen 16 vorgesehen ist.
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Der Flansch 11 weist für dessen Befestigung an der Stirnseite des Gehäuseelements 2 einen ringförmigen Vorsprung 17 auf, dessen Durchmesser dv in etwa dem Durchmesser des Gehäuseelements 2 entspricht. Eine Wandstärke des umlaufenden Vorsprungs 17 ist aber geringer als die Wandstärke des Gehäuseelements 2, so dass bereits bei einer Herstellung des Gehäuseelements 2 der umlaufende Vorsprung 17, und damit der Befestigungsflansch 11, durch Integration per Ausschäumung verliersicher stirnseitig an das Gehäuseelement 2 angekoppelt werden kann. Auch hier stellt das Umschäumen eine effiziente, stabile und einfache Kopplungsvariante für das Befestigungselement 11 mit dem Gehäuseelement 2 dar. Mittels des Befestigungsflanschs 11 kann die gesamte Lageranordnung 1 über die Befestigungsbohrungen 16 beispielsweise an einer Wand, auf einem Mast oder Ständer, auf dem Boden oder dergleichen befestigt werden.
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Die 9 zeigt eine Ausführungsform einer Lageranordnung 1, wobei an dem Gehäuseelement 2 wiederum ein Befestigungsmittel in Form eines Flanschs 11 vermittels einer elastomeren Kopplungsschicht 18 stirnseitig mit dem Gehäuseelement 2 gekoppelt ist.
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Ähnlich wie bei dem anhand von 7 beschriebenem Ausführungsbeispiel, ist hier zwischen dem Befestigungselement bzw. Flansch 11 und einer Oberfläche des Gehäuseelements 2, an dem der Flansch 11 angeordnet ist, ein Elastomer 19 vorgesehen, um den Flansch 11 an dem Gehäuseelement 2 zu fixieren. Unter dem Bezugszeichen 19 kann aber gemäß anderen Ausführungsbeispielen auch ein Kleber verstanden werden. Dazu kann ein an dem Flansch 11 gebildeter ringförmiger Vorsprung 20 einen geringfügig größeren Durchmesser dv als der Außendurchmesser des Gehäuseelements 2 aufweisen. In einem sich daraus ergebenden kleinen Spalt zwischen dem ringförmig um das Gehäuseelement 2 umlaufenden Vorsprung 20 und dem Gehäuseelement 2 kann zur Fixierung des Flanschs 11 das Elastomer bzw. der Kleber 19 eingespritzt werden, wodurch es wiederum zu einer im Vorhergehenden bereits beschriebenen vorteilhaften vibrations- und/oder geräuschmäßigen Entkopplung zwischen dem Befestigungsmittel bzw. Flansch 11 und dem Gehäuseelement 2 kommt.
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In 10 ist eine Ausführungsform einer Lageranordnung 1 gezeigt, wobei an dem Gehäuseelement 2 stirnseitig wiederum ein Befestigungsflansch 11 mit Befestigungsbohrungen 16 und einer zentralen Öffnung 21 an das Gehäuseelement 2 angeklebt ist.
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Dazu weist der Befestigungsflansch 11 in einem radialen Bereich 22 um die Öffnung 21 herum eine größere axiale Ausdehnung auf, als in radial weiter außen liegenden Endbereichen des Befestigungsflanschs 11. Der innenliegende ringförmige und axial verstärkt ausgebildete Bereich 22 des Befestigungsflanschs 11 weist dabei einen Durchmesser dv auf, der geringfügig kleiner ist als ein Innendurchmesser des Gehäuseelements 2. Somit kann der Befestigungsflansch 11 mit dem axial vorstehenden Bereich 22 in das rohrförmige Gehäuseelement 2 eingebracht werden und mit diesem mittels eines Klebers 23 stirnseitig verklebt werden. Eine Kopplung mittels eines Elastomers ist aber ebenso denkbar. Ähnlich wie beim Umschäumen (siehe oben) oder bei einer Verbindung mit einem Elastomer, stellt das Verkleben von Komponenten, wie z. B. Lagerringen oder Befestigungsmitteln, eine aufwandsgünstige Befestigungsmöglichkeit mit einem reduzierten Montageaufwand für den Nutzer der Lagervorrichtung bzw. des Lagersystems dar.
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11 zeigt einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Lageranordnung 1, welche als Stehlagerung ausgebildet ist und bei der an dem durch das Gehäuseelement 2 als Befestigungsmittel wenigstens ein Standfuß 24 (vorliegend: zwei Standfüße) angebracht ist. Durch die Standfüße 24 kann die Lageranordnung 1 beispielsweise für horizontale Kleinwindanlagen benutzt werden.
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Zur Befestigung auf einem Boden 25 kann der Standfuß 24 Montagebohrungen 26 aufweisen. Auch bei dem als Stehlagerung ausgebildeten Ausführungsbeispiel der Lageranordnung 1 können die links- und rechtsseitig angebrachten Standfüße 24 jeweils durch Umschäumen mit Metallschaum von entsprechenden Koppelabschnitten 27 der Standfüße 24 in die äußere Wandung des Gehäuseelements 2 mit diesem verkoppelt sein. Alternativ können natürlich auch andere im Vorhergehenden beschriebene Verbindungstechniken, wie z. B. Kleben oder Elastomere, vorgesehen sein, um die Standfüße 27 mit dem Gehäuseelement 2 zu koppeln.
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Insgesamt kann durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine komplette Lagergehäuse-Fertiglösung, insbesondere für Kleinwindanlagen, angeboten werden. Ausführungsbeispiele der Lagervorrichtung zeichnen sich durch integrierte und gekoppelte Bauteile aus, insbesondere durch die im Vorhergehenden beschriebene Umschäumtechnik mit Metallschaum. Durch die beschriebene Vorabmontage von Komponenten bereits bei einer Herstellung insbesondere des Gehäuseelements 2 lässt sich ein späterer Montageaufwand für hier beschriebene Lageranordnungen erheblich verringern.
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Die Anzahl der zur Montage benötigten Bauteile kann verringert werden. Des Weiteren können Ausführungsbeispiele schwingungs-, vibrations- und/oder geräuscharm und außerdem korrosionsbeständig und leicht ausgeführt werden, was in der Folge wiederum zu einer Kostenreduktion beitragen kann.
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Des Weiteren wird es durch Ausführungsbeispiele möglich, gerade für Lagersysteme eine Art Baukastensystem anzubieten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lageranordnung
- 2
- Gehäuseelement
- 3
- drehbar gelagertes Bauteil (Welle)
- 4
- Lager (Wälzlager)
- 5
- inneres Schalenelement
- 6
- äußeres Schalenelement
- 7
- Metallschaum
- 8
- Lagerring
- 9
- Befestigungselement
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Flansch
- 12
- Dichtung
- 13
- Halteabschnitt
- 14
- Befestigungsbohrung
- 15
- Elastomer
- 16
- Befestigungsbohrung
- 17
- Vorsprung
- 18
- elastomere Kopplungsschicht
- 19
- Elastomer
- 20
- Vorsprung
- 21
- Öffnung
- 22
- radialer Bereich
- 23
- Kleber
- 24
- Standfuß
- 25
- Boden
- 26
- Montagebohrung
- 27
- Koppelabschnitt
- V
- Volumen
- d
- radiale Erstreckung des Schalenelements
- D
- radiale Erstreckung des Metallschaums
- A
- Drehachse
