DE102013226748A1

DE102013226748A1 - Innenring für ein Radial-Gelenklager, sowie Verfahren zur Montage eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager

Info

Publication number: DE102013226748A1
Application number: DE102013226748.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Paatzsch; Thomas Ziegler
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: DE102013226748B4

Abstract

Ausführungsbeispiele betreffen einen Innenring (1) für ein Radial-Gelenklager (2). Dieser umfasst zumindest ein erstes Innenringsegment (3) und zumindest ein zweites Innenringsegment (4). Die Innenringsegmente (3, 4) weisen jeweils eine Kontaktfläche (5, 6, 7, 8) auf, an der sie zusammenfügbar sind. Ferner weisen die Innenringsegmente (3, 4) jeweils eine Umfangsteilfläche (9, 12) auf, welche in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise eine Umfangsfläche (13) des Innenrings (1) ausbilden. Die Innenringsegmente (3, 4) weisen jeweils zumindest eine in eine axiale Richtung (M) gerichtete Stirnfläche (11, 12) auf. Die Umfangsfläche (13) ist radial nach außen gewölbt ist. Ferner umfasst der Innenring (1) zumindest eine Befestigungsbohrung (14). Diese ist ausgebildet, um ein Befestigungselement (15) aufzunehmen, um das erste Innenringsegment (3) und das zweite Innenringsegment (4) miteinander zu verbinden, sodass sie an den Kontaktflächen (5, 6) zusammengefügt sind. Die Befestigungsbohrung (14) erstreckt sich von der Stirnfläche (1) des ersten Innenringsegments (3) aus in den Innenring (1).

Description

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Innenring für ein Radial-Gelenklager sowie ein Verfahren zum Montieren eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager.
Radial-Gelenklager werden in vielen Anwendungen eingesetzt, bei denen Ausgleichsbewegungen zwischen einer Welle und einem Gehäuse kompensiert werden sollen. Ferner können mit einem Radial-Gelenklager Dreh- oder Schwenkbewegungen ausgeführt werden. Dazu weist ein Radial-Gelenklager meist einen Innenring und einen Außenring auf. Diese können entlang ihrer Gleitflächen zueinander bewegt werden. Der Innenring weist als Gleitfläche meist eine nach radial außen gewölbte Umfangsfläche auf. An dem Außenring ist eine nach radial innen zeigende Umfangsfläche entsprechend als Gleitfläche ausgebildet. Diese ist ebenfalls passend nach radial außen gewölbt.
Um eine einfache Montage des Radial-Gelenklagers an einer Welle zu ermöglichen, sind der Innen- und Außenring bei konventionellen Lösungen meist in zwei Ringsegmente geteilt. Zur Montage an der Welle werden die Innenringsegmente jeweils von radial außen an der Welle angeordnet, so dass sie sich an ihren Kontaktflächen berühren. Nach dem Anordnen werden die Innenringsegmente miteinander verbunden. Dazu werden bei konventionellen Radial-Gelenklagern Befestigungselemente in die nach radial außen gerichtete Umfangsfläche eingebracht. Die nach radial außen gerichtete Umfangsfläche des Innenrings bildet die Gleitfläche aus. Bei konventionellen geteilten Innenringen ist deshalb die Gleitfläche durch die Befestigungselemente unterbrochen. Dadurch kann ggf. die Tragfähigkeit des Gelenklagers gegenüber einem Gelenklager gleicher Baugröße, bei dem der Innenring nicht geteilt und wieder verbunden ist, herabgesetzt sein. Ungeteilte Innenringe bzw. Gelenklager lassen sich jedoch schlechter Montieren bzw. bei einem Verscheiß austauschen.
Es besteht daher ein Bedarf daran, einen Kompromiss zwischen einer einfachen Montierbarkeit eines Radial-Gelenklagers und einer Verbesserung der Tragfähigkeit des Lagers zu finden.
Diesem Bedarf tragen ein Innenring nach dem Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Montage eines Innenrings nach dem Anspruch 10 Rechnung.
Ausführungsbeispiele betreffen einen Innenring für ein Radial-Gelenklager. Der Innenring umfasst wenigstens ein erstes Innenringsegment. Ferner umfasst der Innenring zumindest ein zweites Innringsegment. Die Innenringsegmente weisen jeweils eine Kontaktfläche auf, an der sie zusammengefügt werden können. Die Innenringsegmente haben jeweils eine Umfangsteilfläche. Diese Umfangsteilflächen ergeben in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise eine Umfangsfläche des Innenrings. Ferner weisen die Innenringsegmente jeweils zumindest eine Stirnfläche auf. Diese ist in eine axiale Richtung gerichtet. Die Umfangsfläche ist radial nach außen gewölbt. Der Innenring umfasst auch eine Befestigungsbohrung. Diese ist ausgebildet, um ein Befestigungselement aufzunehmen. Mittels des Befestigungselements können das erste Innenringsegment und das zweite Innenringsegment miteinander verbunden werden, sodass sie an den Kontaktflächen zusammengefügt sind. Die Befestigungsbohrung erstreckt sich von der Stirnfläche des ersten Innenringsegments aus in den Innenring.
Die Befestigungsbohrung und damit später auch das Befestigungselement sind also von der Stirnfläche des ersten Innenringsegments in das erste Innenringsegment eingebracht. Dadurch sind die Befestigungselement bzw. die Befestigungsbohrung nicht an der nach radial außen gerichteten Umfangsfläche eingebracht. Die radial nach außen gerichtete Umfangsfläche bildet zumindest abschnittsweise die Geleitfläche des Innenrings aus. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen bewirkt werden, dass die Gleitfläche nicht durch Befestigungselemente oder Befestigungsbohrungen unterbrochen oder verkleinert ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, können zwei Innenringsegmente von der Seite bzw. einer axialen Richtung aus miteinander verbunden werden. Dazu kann sich die Befestigungsbohrung in fluchtender Verlängerung in das zweite Innenringsegment erstrecken, in dem zusammengefügten Zustand der Innenringsegmente. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen die gesamte nach radial außen gerichtete Umfangsfläche des Innenrings als Gleitfläche genutzt werden. Es kann also bei manchen Ausführungsbeispielen ein Kompromiss zwischen einer Baugröße, einer Verbesserung der Montierbarkeit und einer Erhöhung der Traglast verbessert werden.
Ein Innenring für ein Radial-Gelenklager kann als nach radial außen gewölbte Oberfläche eine kuglige Oberfläche aufweisen. Diese kann in Kombination mit einer entgegengesetzt gewölbten, nach radial innen gerichteten Oberfläche eines Außenrings die axiale und radiale geleitende Beweglichkeit des Radial-Gelenklagers ermöglichen. Der Außenring gleitet auf dem Innenring. Mit dem Radial-Gelenklager kann eine Welle gegenüber einem Gehäuse dreh- und schwenkbar gelagert werden. Dabei ist die Welle in dem Innenring aufgenommen. Zur Aufnahme der Welle weist der Innenring eine Bohrung auf. Die Bohrung kann beispielsweise konzentrisch zu einer axialen Richtung bzw. Rotationsachse des Innenrings angeordnet sein. Der Außenring kann beispielsweise in das Gehäuse eingepresst sein.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist zumindest eine Befestigungsbohrung schräg zu der Kontaktfläche ausgerichtet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so beispielsweise ermöglicht werden, dass die Innenringsegmente sicher miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann die Befestigungsbohrung in einem Winkelbereich zu der Kontaktfläche angeordnet sein. Der Winkelbereich weist einen Anfangswert und einen Endwert auf. Der Anfangswert und/oder der Endwert des Winkelbereichs kann beispielsweise 1°, 5°, 10°, 15°, 20°. 30°, 45°, 50°, 70°, 60° oder 89° betragen. Dabei liegt der betreffende Winkel in einer Ebene, in der die Befestigungsbohrung liegt, die parallel zu einer axialen Richtung des Innenrings angeordnet ist und die die Kontaktfläche schneidet.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist die Kontaktfläche parallel zu der axialen Richtung des Innenrings ausgerichtet. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine einfache Befestigung über eine Befestigungsbohrung, die schräg von der Stirnfläche aus des ersten Innenringsegments in den Innenring eingebracht ist, ermöglicht werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Kontaktfläche bzw. eine Kante der Kontaktfläche, die sich über eine Breite des Innenrings erstreckt, parallel zu der axialen Richtung des Innenrings ausgerichtet. Dabei ist die Breite des Innenrings eine Ausdehnung des Innenrings in eine axiale Richtung.
Alternativ kann die Kontaktfläche bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen auch schräg zu der axialen Richtung des Innenrings ausgerichtet sein. Eine Kante der Kontaktfläche, die sich über die Breite des Innenrings erstreckt, kann schräg zu der axialen Richtung des Innenrings ausgerichtet sein.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das erste Innenringsegment an seiner Kontaktfläche eine Zentrierstruktur. Das zweite Innenringsegment umfasst an seiner Kontaktfläche eine Gegenzentrierstruktur. Diese Gegenzentrierstruktur ist ausgebildet, um mit der Zentrierstruktur zusammenzuwirken, sodass das erste Innenringsegment zu dem zweiten Innenringsegment zentriert oder ausgerichtet wird. So kann bei manchen dieser Ausführungsbeispiele ggf. eine korrekte Positionierung der Innenringsegmente bei der Montage an der Welle zueinander ermöglicht werden.
Optional können bei einem solchen Ausführungsbeispiel die Zentrierstruktur und die Gegenzentrierstruktur ausgebildet sein, um eine Zentrierung in eine radiale Richtung zu bewirken. So kann bei einigen Ausführungsbeispielen ggf. ermöglicht werden, dass die radial nach außen zeigenden Umfangsteilflächen der Innenringsegmente korrekt zueinander ausgerichtet sind und die Gleitfläche des Innenrings ausbilden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen, die eine Zentrierung in eine radiale Richtung ermöglichen, ist zumindest eine der Kontaktflächen dazu zumindest abschnittsweise gegenüber einer Ebene, die sich zwischen den Enden des Ringsegments erstreckt, und um die axiale Richtung des Innenrings geneigt. Beispielsweise kann die Kontaktfläche zumindest abschnittsweise zu der Ebene geneigt sein Beispielweise können die Ebene und die Kontaktfläche einen Winkel kleiner als 90° einschließen. Alternativ kann die Kontaktfläche von der Ebene weggeneigt sein, sodass diese einen Winkel von größer 90° einschließen. Die Gegenzentrierstruktur kann entsprechend in die entgegengesetzte Richtung geneigt ausgebildet sein.
Beispielsweise kann die Zentrierstruktur eine V-förmige Nut sein. In diesem Falle kann die Gegenzentrierstruktur eine V-förmige Erhebung sein. Beispielsweise kann die V-förmige Nut parallel zu der axialen Richtung des Innenrings in der Kontaktfläche verlaufen. Analog kann sich die V-förmige Erhebung parallel zu der axialen Richtung des Innenrings in der Kontaktfläche erstrecken.
Ergänzend oder alternativ kann die Zentrierstruktur bei manchen Ausführungsbeispielen eine Vertiefung jedweder Art und Form sein. Beispielsweise kann die Zentrierstruktur eine eckige Vertiefung oder eine Bohrung sein. Die Gegenzentrierstruktur kann eine entsprechende, in die Vertiefung passende Erhebung sein. Beispielsweise kann die Gegenzentrierstruktur eine eckige oder stiftförmige Erhebung sein.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen sind die Zentrierstruktur und die Gegenzentrierstruktur ausgebildet, um eine Zentrierung in eine axiale Richtung des Innenrings zu bewirken. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass die Innenringsegmente so zusammengesetzt sind, dass die Umfangsteilflächen in ihrer Breite zueinander positioniert sind. Beispielsweise kann die Kontaktfläche dazu zumindest abschnittsweise gegenüber einer Ebene, die sich zwischen den Enden des Innensegmentrings erstreckt und gegenüber der axialen Richtung des Innenrings geneigt sein. Die anderer Kontaktfläche, die die Gegenzentrierstruktur ausbildet, ist in diesem Fall dann entsprechend entgegengerichtet ausgebildet. Beispielsweise kann die Kontaktfläche so geneigt sein, dass sie einen Winkel einschließt mit der Ebene, der kleiner ist als 90° ist, oder einen Winkel einschließt, der größer als 90° ist.
Beispielsweise kann die Zentrierstruktur eine V-förmige Nut aufweisen, wobei die V-förmige Nut senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Innenrings verläuft. Entsprechend kann dann die Gegenzentrierstruktur als eine V-förmige Erhebung ausgebildet sein. Die V-förmige Erhebung der Gegenzentrierstruktur kann sich ebenfalls senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstrecken.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst zumindest eine der Stirnflächen zumindest eines der Innenringsegmente eine Senkung für einen Kopf des Befestigungselements. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass das Befestigungselement vollständig in dem Innenring bzw. dessen Stirnfläche versenkt ist. Beispielsweise kann das Befestigungselement eine Schraube mit einem Schraubenkopf, ein Niet, ein Stift oder dgl. sein. Ggf. kann das Befestigungselement als selbstschneidende Schraube ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Befestigungsbohrung ein Gewinde aufweisen.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der Innenring zumindest eine weitere Befestigungsbohrung. Die zweite Befestigungsbohrung kann sich von einer zweiten Stirnfläche aus in den Innenring erstrecken. Die zweite Stirnfläche liegt der ersten Stirnfläche axial gegenüber. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass die Innenringsegmente von zwei Seiten zueinander fixiert werden. Dadurch kann beispielsweise eine Zentrierung des Innenrings ermöglicht werden. Beispielsweise kann sich die zweite Befestigungsbohrung von dem ersten Innenringsegment in den Innenring erstrecken. Beispielsweise kann die zweite Befestigungsbohrung symmetrisch zu der ersten Befestigungsbohrung ausgebildet sein. Ergänzend oder alternativ kann sich die weitere Befestigungsbohrung auch von dem zweiten Innenringsegment in den Innenring erstrecken.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist jedes der Innenringsegmente an jedem seiner Enden bzw. in einem Bereich seiner Kontaktflächen eine Befestigungsbohrung auf. Dadurch kann beispielsweise bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass diese an allen Bereichen, an denen Kontaktflächen aneinander stoßen, miteinander verbunden werden können. Alternativ können zwei Innenringsegmente bei anderen Ausführungsbeispielen auch nur an einer Stelle an der zwei Kontaktflächen aneinander stoßen, verbunden sein.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann der Innenring eine Mehrzahl von Innenringsegmenten aufweisen. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen beispielsweise ein sehr großer Innenring, in besser zu transportierende Teilstücke zerlegt werden. Beispielsweise kann der Innenring drei, vier, fünf, oder mehrere. Innenringsegmente aufweisen. Die Innenringsegmente können jeweils an ihren Kontaktflächen mit einem benachbarten Innenringsegment verbunden sein.
Einige Ausführungsbeispiele betreffen ein Radial-Gelenklager mit einem Innenring nach wenigstens einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das Radial-Gelenklager umfasst fernen einen Außenring. Der Außenring kann eine Bohrung aufweisen. Diese kann konzentrisch zu einer axialen Richtung des Gelenklagers ausgerichtete sein. In der Bohrung kann der Innenring aufgenommen sein. Der Außenring ist gegenüber dem Innenring in axialer und in radialer Richtung beweglich. Dazu weist der Außenring eine nach radial innen gerichtete Umfangsfläche auf. Diese ist nach radial außen gewölbt. Der Innenring weist eine nach radial außen gerichtete Umfangsfläche auf. Diese ist nach radial außen gewölbt. Der Innenring und der Außenring sind so zueinander angeordnet, dass ihre gewölbten Umfangsflächen aneinander entlang gleiten können. Dadurch kann beispielsweise ein Gehäuse das an dem Außenring befestigt ist, beweglich gegenüber einer Welle, die an dem Innenring befestigt ist, gelagert werden.
Einige Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zur Montage eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager. Bei dem Verfahren wird in einem Vorgang ein erstes Innenringsegment an einer Welle angeordnet. Das Anordnen des Innenringsegments an der Welle erfolgt so, dass eine Stirnfläche des Innenringsegments in eine axiale Richtung weist. In einem weiteren Vorgang wird ein zweites Innenringsegment an der Welle angeordnet. Auch das zweite Innenringsegment wird so angeordnet, dass eine Stirnfläche des Innenringsegments in die gleiche axiale Richtung weist. Sowohl das erste Innenringsegment wie auch das zweite Innenringsegment weisen eine Kontaktfläche auf. Das zweite Innenringsegment wird so an der Welle angeordnet, dass die zweite Kontaktfläche des zweiten Innenringsegments mit der ersten Kontaktfläche des ersten Innenringsegments zusammengefügt ist. Beide Innenringsegmente weisen jeweils eine Umfangsteilfläche auf. Die Umfangsteilflächen der Innenringsegmente bilden in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise eine Umfangsfläche des Innenrings aus. In einem weiteren Vorgang werden das erste Innenringsegment um das zweite Innenringsegment von einer Stirnfläche des Innenrings aus miteinander verbunden.
So kann bei manchen Ausführungsbeispielen beispielsweise ermöglicht werden, dass eine Umfangsfläche des Innenrings, die bei dem Radial-Gelenklager die Gleitfläche ausbildet, nicht durch darin eingebrachte Verbindungselemente reduziert ist, sondern vollständig als Gleitfläche zur Verfügung steht. Dadurch kann bei Radial-Gelenklagern mancher Ausführungsbeispiele die Traglast im Vergleich zur Baugröße erhöht werden. Mit andern Worten ausgedrückt, können die Innenringsegmente nach dem Anordnen und Zusammenfügen an der Welle von der Stirnfläche aus miteinander verbunden werden, ohne eine nach radial außen gerichtete Geleitfläche zu verletzten oder zu beschädigen.
Beispielsweise kann zum Verbinden der Innenringsegmente von der Stirnfläche aus bei manchen Ausführungsbeispielen eine Befestigungsbohrung in den Innenring eingebracht werden. Diese kann sich von der Stirnfläche des ersten Innenringsegments des ersten Innenringsegments in das zweite Innenringsegment erstrecken. Beispielsweise kann in diese Bohrung ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, eingebracht werden. Beispielsweise kann die Befestigungsbohrung ein Gewinde aufweisen. Alternativ kann bei manchen Ausführungsbeispielen direkt von der Stirnfläche aus ein Befestigungselement zum Verbinden der zwei Innenringsegmente in den Innenring eingebracht werden.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können die Innenringsegmente beim Aneinanderfügen zueinander zentriert werden. Dadurch kann beispielsweise ermöglicht werden, dass die Umfangsteilflächen zu einer Umfangsfläche, die die Gleitfläche ausbildet, zusammengefügt werden. Dazu kann ggf. die Zentrierstruktur an dem ersten Innenringsegment und eine entsprechende Gegenzentrierstruktur an dem zweiten Innenringsegment genutzt werden.
Bei dem Radial-Gelenklager handelt es sich um ein Gleitlager. Beispielsweise kann zwischen dem Außenring und dem Innenring eine weitere Gleitschicht eingebracht sein. Die Gleitschicht kann beispielsweise jedwedes Material mit schmierenden Eigenschaften, beispielsweise ein Polymer, Graphit oder dgl. sein. Ferner kann es sich bei dem Gleitlager beispielsweise auch um ein Gleitlager mit einer Stahl- Stahl Werkstoffpaarung handeln.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.
So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht mit einem geschnitten dargestellten Bereich eines Radial-Gelenklagers mit einem Innenring gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Draufsicht mit teilweise geschnitten dargestellten Bereichen des Radial-Gelenklagers mit dem Innenring gemäß einem Ausführungsbeispiel der 1;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht des Radial-Gelenklagers mit dem Innenring gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2;
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht mit einem geschnitten dargestellten Bereich eines Radial-Gelenklagers mit einem Innenring gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Innenring 1 für ein Radial-Gelenklager 2 zumindest ein erstes Innenringsegment 3 und zumindest ein zweites Innenringsegment 4. Die Innenringsegmente 3 und 4 weisen jeweils eine Kontaktfläche 5 und 6 auf. Die Innenringsegmente 3 und 4 sind an den Kontaktflächen 5 und 6 zusammenfügbar. Ferner weisen die Innenringsegmente 3 und 4 jeweils eine Umfangsteilfläche 9 und 10 auf. Die Umfangsteilflächen 9 und 10 bilden in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise eine Umfangsfläche 13 des Innenrings 1 aus. Ferner weisen die Innenringsegmente 3 und 4 jeweils zumindest eine in eine axiale Richtung weisende Stirnfläche 11 auf. Die Umfangsfläche 13 ist nach radial außen gewölbt. Ferner umfasst der Innenring 1 zumindest eine Befestigungsbohrung 14. Die Befestigungsbohrung 14 ist ausgebildet, um ein Befestigungselement 15 aufzunehmen. So können die zumindest zwei Innenringsegmente 3 und 4 miteinander verbunden werden. In einem zusammengefügten Zustand berühren sich die Kontaktflächen 5 und 6. Die Befestigungsbohrung 14 erstreckt sich von der Stirnfläche 11 des ersten Innenringsegments 3 aus in den Innenring 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Kontaktflächen 5 und 6 parallel zu einer axialen Richtung M des Innenrings 1 und im Wesentlichen senkrecht zu einer Umfangsrichtung des Innenrings 1 ausgerichtet. Die Befestigungsbohrung 14 erstreckt sich von der Stirnseite 11 des Innenringsegments 3 bis zur Kontaktfläche 5 des Innenringsegments 3. Von da aus erstreckt sich die Befestigungsbohrung 14 weiter von der Kontaktfläche 6 des Innenringsegments 4 in das Innenringsegment 4. Die Befestigungsbohrung 14 bzw. die Teile der Befestigungsbohrung in dem Innenringsegment 3 und in dem Innenringsegment 4 sind dabei fluchtend zueinander ausgerichtet.
Ferner weist der Innenring 1 auch eine nicht dargestellte Befestigungsbohrung auf, in die ein weiteres Befestigungselement 16 eingebracht ist. Die weitere Befestigungsbohrung, in die das Befestigungselement 16 eingebracht ist, ist im Wesentlichen analog und symmetrisch zu der Befestigungsbohrung 15 ausgebildet. Die weitere Befestigungsbohrung ist von einer Stirnfläche 17 des Innenrings 1, die der Stirnfläche 11 des Innenringsegments 3 in axiale Richtung M gegenüberliegt, eingebracht.
Das Gelenklager 2 umfasst auch einen Außenring 18. Der Außenring 18 ist aus einem ersten Außenringsegment 19 und einem zweiten Außenringsegment 20 zusammengesetzt. Die Außenringsegmente 19 und 20 weisen jeweils eine Umfangsteilfläche auf, die eine Umfangsfläche des Außenrings 18 ausbilden. Der Außenring 18 weist eine nach radial innen gerichtete Umfangsfläche auf, die eine Gegenfläche zu der Umfangsfläche 13 des Innenrings 1 ausbildet.
Die Außenringsegmente 19 und 20 sind an einer Kontaktfläche 21 und 22 zusammengefügt. Um die Außenringsegmente 19 und 20 miteinander zu verbinden, sind in eine Außenumfangsfläche 23 des Außenrings 19 die nach radial außen gerichtet ist Befestigungselemente 24 und 25 eingebracht. Mit den Befestigungselementen 24 und 25 sind die Außenringsegmente 19 und 20 zueinander fixiert. Dies kann ggf. ohne Beeinflussung der Traglast erfolgen, weil die Außenumfangsfläche 23 des Außenrings 18 lediglich zur Verbindung des Außenrings 18 mit einem Gehäuse dient und die Befestigungselemente 24 und 25 bzw. Öffnungen oder Nuten zum Einbringen der Befestigungselemente 26 und 27 Die Gleitfläche nicht beeinflussen.
Ferner umfasst der Außenring 18 an seiner nach radial außen gerichtete Umfangsfläche eine Schmiernut 28. Die Schmiernut 28 erstreckt sich in eine Umfangsrichtung U des Radial-Gelenklagers 2. In der Schmiernut ist eine Mehrzahl von Bohrungen 29 angeordnet. Durch diese kann beispielsweise ein Schmiermedium in einen Bereich zwischen dem Außenring 18 und dem Innenring 1 des Gelenklagers 2 eingebracht werden. Ergänzen oder alternativ kann aus der Bohrung 29 auch ein Schmiermedium aus dem Gelenklager 2 austreten.
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Außenring einstückig ausgebildet sein. Alternativ können die Außenringsegmente beispielsweise analog zu dem Innenring verbunden sein. Ergänzend oder alternativ kann der Außenring bei manchen Ausführungsbeispielen ohne Schmiernut und/oder ohne Bohrungen ausgebildet sein.
2 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Draufsicht mit teilweise geschnitten dargestellten Bereichen des Radial-Gelenklagers mit dem Innenring gemäß einem Ausführungsbeispiel nach 1.
Wie in 2 gezeigt, ist auch an einer nach radial innen zeigenden Umfangsfläche 30 des Innenrings eine Nut 31 ausgebildet. Die Nut 31 ist mit der Umfangsfläche 13 des Innenrings 1 über eine Bohrung 32 verbunden. Die Bohrung 32 erstreckt sich in radialer Richtung von der Umfangsfläche 13 in den Innenring 1. Die Bohrung 32 ist radial unter einer Bohrung 29 des Außenrings 18 angeordnet. Innen- 1 und Außenring 19 können zueinander verdreht sein. Deshalb können manche nachschmierbare Lager auch eine umlaufende Nut auf der Gleitfläche des Innen- und/oder Außenringes aufweisen. D. h. wenn der Innenring zu dem Außenring verdreht ist, ist die Bohrung 32 nicht mehr fluchtend zu der Bohrung 29 des Außenrings 18 angeordnet, trotzdem ist eine Schmierung der Nut möglich.
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Innenring ohne die Nut und/oder ohne die Bohrung ausgebildet.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht des Radial-Gelenklagers mit dem Innenring gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2.
Wie in 3 gezeigt, weisen die Innenringsegmente 3 und 4 auch an ihren Enden, die den Kontaktflächen 5 und 6 gegenüberliegen, jeweils eine Kontaktfläche 7 bzw. 8 auf. An diesen sind sie ebenfalls zusammengefügt. Analog zu der Situation an den Kontaktflächen 5 und 6 sind die Innenringsegmente 3 und 4 auch in dem Bereich der Kontaktflächen 7 und 8 über ein Befestigungselement 33 verbunden. Das Befestigungselement 33 ist in eine Befestigungsbohrung eingebracht, die im Wesentlichen analog zur Befestigungsbohrung 14 ausgerichtet und ausgebildet ist.
Um eine Zentrierung der Innenringsegmente 3 und 4 zueinander zu vereinfachen, weist die Kontaktfläche 5 als Zentrierstruktur 34 eine V-förmige Nut auf. Die Nut ist parallel zu der axialen Richtung M des Innenrings 2 ausgerichtet. Die Kontaktfläche 6 weist als Gegenzentrierstruktur 35 eine V-förmige Erhebung auf. Die Erhebung ist ebenfalls parallel zu der axialen Richtung M des Innenrings 2 ausgerichtet. In dem zusammengefügten Zustand greift die V-förmige Erhebung in die V-förmige Nut. Dadurch wird eine Zentrierung der Innenringsegmente 3 und 4 in radialer Richtung R zueinander bewirkt. Analog weisen die Kontaktflächen 7 und 8 ebenfalls eine V-förmige Erhebung als Zentrierstruktur und Gegenzentrierstruktur auf.
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Kontaktflächen auch ohne Zentrierstruktur ausgebildet sein. Alternativ können die Kontaktflächen eine anderweitig ausgebildete Zentrierstruktur aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann eine Zentrierstruktur ausgebildet sein, um eine Zentrierung der Innenringsegmente in eine radiale und/oder axiale Richtung zu ermöglichen.
Auch der Außenring 18 bzw. dessen Außenringsegmente 19 und 20 weisen an ihren Kontaktflächen 21 und 22 eine V-förmige Vertiefung 36 und an der entgegengesetzten Kontaktfläche eine V-förmige Erhebung 37 auf. Dabei ist die V-förmige Vertiefung in das Außenringsegment 19 eingebracht, das über dem Innenringsegment 3 liegt, das eine V-förmige Erhebung 35 aufweist.
Bei einigen weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Erhebung auch als eine Vertiefung ausgebildet sein. Der Erodierschnitt in Innen- und Außenring kann gleichlaufend oder entgegengesetzt geformt sein.
Der Innenring 11 weist ferner an seiner nach radial innen zeigenden Umfangsfläche 30 eine Nut 41 auf. Die Nut 41 verläuft parallel zu einer axialen Richtung M und weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Beispielsweise dient die Nut 41 zur axialen und/oder radialen Sicherung des Innenrings an einer nicht dargestellten Welle.
Analog weist der Außenring 18 an einer nach radial außen zeigenden Umfangsfläche 23 eine Nut 42 auf. Die Nut 42 erstreckt sich parallel zu einer axialen Richtung M über die Breite des Außenrings 18. Die Nut 42 weist ebenfalls eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und dient beispielsweise zum Sichern des Außenrings 18 in Umfangsrichtung in seinem Gehäuse.
Bei weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können der Innen- und/oder Außenring andere Elemente zum Sichern in Umfangsrichtung aufweisen und/oder ohne Nut ausgebildet sein.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zur Montage eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Ein Verfahren 50 zur Montage eines Innenrings für ein Radial-Gelenklager umfasst eine Mehrzahl von Vorgängen. In einem Vorgang 51 wird ein erstes Innenringsegment mit einer in eine axiale Richtung weisenden Stirnfläche und mit einer ersten Kontaktfläche an einer Welle angeordnet. In einem weiteren Vorgang 52 wird ein zweites Innenringsegment mit einer Kontaktfläche und einer in die axiale Richtung zeigende Stirnfläche an einer Welle angeordnet. Das Anordnen erfolgt so, dass sich die Kontaktflächen der beiden Innenringsegmente berühren. Die Innenringsegmente weisen jeweils eine Umfangsteilfläche auf, die in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise die Umfangsfläche des Innenrings ausbilden. In einem abschließenden Vorgang werden das erste Innenringsegment und das zweite Innenringsegment von der Stirnfläche des Innenrings aus miteinander verbunden.
Die Innenringsegmente werden also so an der Welle angeordnet, dass sie die Welle in radialer Richtung zumindest abschnittsweise umschließen. Dadurch kann beispielsweise ein Radial-Gelenklager mit einer axialen Trennung bereitgestellt werden. Das Radial-Gelenklager kann ggf. jeweils einen axial geteilten Innen- und Außenring auf, deren einzelne Segmente miteinander verschraubt sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist das Radial-Gelenklager einen Innen- und einen Außenring auf, die axial geteilt und verspannt bzw. verbunden sind. Dadurch kann ggf. ein vereinfachter Lagerwechsel möglich sein. Ferner kann bei manchen Ausführungsbeispielen ein Lageraustausch auch bei einer durchgehenden Welle möglich sein.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann, weil die Gleitfläche des Innenrings nicht durch Befestigungselemente oder Befestigungsbohrungen verkleinert ist, ggf. ermöglicht werden, dass kein größerer Lagereinbauraum gegenüber einem vergleichbaren Standardlager, bei dem der Innenring nicht geteilt ist, notwendig ist. Durch die beschriebenen Zentrierungs- und Gegenzentrierungsstrukturen können die einzelnen Komponenten, also die Innenringsegmente und/oder auch die Außenringsegmente bei manchen Ausführungsbeispielen zueinander zentriert werden. Es kann so bei manchen Ausführungsbeispielen beispielsweise die Montage des Lagers in einer Einbauposition ohne Verdrehung der Lagerkomponenten zueinander ermöglicht sein. So kann beispielsweise bei manchen Ausführungsbeispielen vermieden werden, dass wie bei konventionellen Lösungen, die Verschraubung von einem geteilten Innenring durch eine zusätzliche Flansch oder Ringkomponente erfolgt.
Mit anderen Worten ausgedrückt, kann beispielsweise durch die schräge Anordnung der Befestigungselemente, welche beispielsweise Passschrauben sein können, zur Verbindung der Innenringsegmente bzw. Innenringhälften die Ansenkungen von den Seitenflächen der Innenringe bzw. der Ringe aus erfolgen. Durch einen V-förmigen Erodierschnitt kann beispielsweise die Zentrierung der Ringhälften und die Kraftverteilung zueinander unterstützt werden. Ferner kann das Verschrauben der Innenringhälften von den Seitenflächen aus beispielsweise die bessere Ausnutzung der Innenringbreite ermöglichen. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen ggf. eine vollständige oder fast vollständige Ausnutzung der Kugelfläche ermöglicht werden. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen ggf. eine größere Gleitfläche und/oder ein Lager mit einer höheren Traglast bereitgestellt werden.
Innenringe für Radial-Gelenklager nach den beschriebenen Ausführungsbeispielen können beispielsweise in jedweder Anwendung für Gleitlager eingesetzt werden. Beispiele für solche Anwendungen können Fahrzeuge, Arbeitsmaschinen, Förderelemente oder beispielsweise auch eine Verteilerwanne für eine Mehrstrangknüppelanlage sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Innenring
2: Radial-Gelenklager
3: Innenringsegment
4: Innenringsegment
5: Kontaktfläche
6: Kontaktfläche
7: Kontaktfläche
8: Kontaktfläche
9: Umfangsteilfläche
10: Umfangsteilfläche
11: Stirnfläche
12: Stirnfläche
13: Umfangsfläche
14: Befestigungsbohrung
15: Befestigungselement
16: Befestigungselement
17: Stirnfläche
18: Außenring
19: Außenringsegment
20: Außenringsegment
21: Kontaktfläche
22: Kontaktfläche
23: Außenumfangsfläche
24: Befestigungselement
25: Befestigungselement
26: Befestigungsbohrung
27: Befestigungsbohrung
28: Schmiernut
29: Bohrung
30: Umfangsfläche
31: Nut
32: Bohrung
33: Befestigungselement
34: Zentrierstruktur
35: Gegenzentrierstruktur
36: V-förmige Erhebung
37: V-förmige Vertiefung
38: Ende
39: Ende
41: Nut
42: Nut
50: Verfahren
51: Anordnen
52: Anordnen
35: Verbinden
M: axiale Richtung
U: Umfangsrichtung
R: radiale Richtung
E: Ebene

Claims

Innenring (1) für ein Radial-Gelenklager (2) mit folgenden Merkmalen: zumindest einem ersten Innenringsegment (3) und zumindest einem zweiten Innenringsegment (4); wobei die Innenringsegmente (3, 4) jeweils eine Kontaktfläche (5, 6, 7, 8) aufweisen, an der sie zusammenfügbar sind und wobei die Innenringsegmente (3, 4) jeweils eine Umfangsteilfläche (9, 12) aufweisen, welche in einem zusammengefügten Zustand zumindest teilweise eine Umfangsfläche (13) des Innenrings (1) ausbilden, wobei die Innenringsegmente (3, 4) jeweils zumindest eine in eine axiale Richtung (M) gerichtete Stirnfläche (11, 12) aufweisen; und wobei die Umfangsfläche (13) radial nach außen gewölbt ist; und zumindest einer Befestigungsbohrung (14), die ausgebildet ist, um ein Befestigungselement (15) aufzunehmen, um das erste Innenringsegment (3) und das zweite Innenringsegment (4) miteinander zu verbinden, sodass sie an den Kontaktflächen (5, 6) zusammengefügt sind, wobei sich die Befestigungsbohrung (14) von der Stirnfläche (1) des ersten Innenringsegments (3) aus in den Innenring (1) erstreckt.
Innenring nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Befestigungsbohrung (14) schräg zu der Kontaktfläche (5) ausgerichtet ist.
Innenring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfläche (5, 6, 7, 8) parallel zu der axialen Richtung (M) des Innenrings (1) ausgerichtet ist.
Innenring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Innenringsegment (3) an seiner Kontaktfläche (5) eine Zentrierstruktur (34) und das zweite Innringsegment (4) an seiner Kontaktfläche (6), eine mit der Zentrierstruktur (34) zusammenwirkende Gegenzentrierstruktur (35) umfasst.
Innenring nach Anspruch 4, wobei die Zentrierstruktur (34) und die Gegenzentrierstruktur (35) ausgebildet sind, um eine Zentrierung in radialer Richtung zu bewirken.
Innenring nach Anspruch 4, wobei die Zentrierstruktur (34) und die Gegenzentrierstruktur (35) ausgebildet sind, um eine Zentrierung in axialer Richtung (M) zu bewirken.
Innenring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Stirnfläche (11) zumindest eines der Innenringsegmente (3, 4) eine Senkung für einen Kopf des Befestigungselements (15) umfasst.
Innenring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenring (1) eine zweite Befestigungsbohrung umfasst, wobei sich die zweite Befestigungsbohrung von einer der ersten Stirnfläche (11), in axialer Richtung (M) gegenüber liegenden zweiten Stirnfläche (17) in den Innenring (1) erstreckt.
Radial-Gelenklager (2) mit folgenden Merkmalen: einem Innenring (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, einem Außenring (18); wobei der der Außenring (18) gegenüber dem Innenring (1) in radiale und in axialer Richtung (M) beweglich ist.
Verfahren (50) zur Montage eines Innenrings (1) für ein Radial-Gelenklager (2), das Verfahren (50) umfassend: Anordnen (51) eines ersten Innenringsegments (3) mit einer in eine axiale Richtung (M) weisenden Stirnfläche (11) und mit einer ersten Kontaktfläche (5) an einer Welle; Anordnen (52) eines zweiten Innenringsegments (4), mit einer in die gleiche axiale Richtung (M) weisenden Stirnfläche (12) und mit einer zweiten Kontaktfläche (6) an der Welle, sodass sich die Innenringsegmente (3, 4) in einem zusammengefügten Zustand an den Kontaktflächen (5, 6) berühren; wobei die Innenringsegmente (3, 4) jeweils eine Umfangsteilfläche (9, 10) aufweisen und, welche in dem zusammengefügten Zustand, zumindest teilweise eine Umfangsfläche (13) des Innenrings (1) ausbilden; Verbinden (53) des ersten Innenringsegments (3) und des zweiten Innenringsegments (4) von einer Stirnfläche (11) des Innenrings (1) aus.