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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung und eine Vorrichtung zur Einstellung von Steifigkeiten in der Lageranordnung, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Zwischenring aufweist, der zwischen einem Lagersitz und einem Lagerring eines Wälzlagers der Lageranordnung angeordnet ist. Der Zwischenring weist eine Tragstruktur mit definierten Steifigkeiten auf, wobei die Tragstruktur aus miteinander verbundenen Tragelementen gebildet ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Wälzlager werden unter anderem auch nach der Art der Hauptbelastungsrichtung unterschieden und dementsprechend in Radial- und Axiallager unterteilt. Radiallager haben einen Nenndruckwinkel in Bereichen von 0 Grad bis 45 Grad und Axiallager in Bereichen > 45 Grad bis 90 Grad. Der Nenndruckwinkel ist zwischen den Drucklinien eines Wälzlagers und deren Radialebene eingeschlossen. Die Radialebene ist eine gedachte Ebene, die senkrecht von der Rotationsachse des jeweiligen Wälzlagers durchstoßen ist. Die jeweilige Drucklinie eines Wälzkörpers ist in einem Längsschnitt des Wälzlagers längs entlang seiner Rotationsachse abgebildet, der zugleich durch das jeweilige Zentrum bzw. entlang der Symmetrieachse der Wälzkörper verläuft.
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Die Drucklinie von Kugellagern verläuft durch das Zentrum der Kugeln und zugleich durch einen Kontaktpunkt der jeweiligen Kugel mit der inneren Laufbahn sowie durch einen Kontaktpunkt der jeweiligen Kugel mit der äußeren Laufbahn. Die tragenden Wälzkörper eines Kugellagers übertragen die anfallenden Kräfte in Richtung der Drucklinien von einen Lagerring auf den anderen. Bei ausschließlich radial belasteten Kugellagern ergibt sich demnach ein Druckwinkel von 0 ° und bei ausschließlich axial belasteten Lagern ein Druckwinkel von 90 °. Bei axial und radial belasteten Wälzlagern liegen je nach Hauptbelastungsrichtung die Druckwinkel entweder zwischen 0 und 45 Grad oder sind größer als 45 °.
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Kegelrollenlager sind von Natur aus radial und axial belastbare Lager.
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Die zuvor betrachtete Gattung der axial und radial belastbaren Wälzlager wird allgemein als Schräglager bezeichnet. Schräglager werden in der Regel paarweise verbaut. Bei radialer Belastung eines Lagers entsteht in diesem Lager eine axiale Kraftkomponente, die von dem zweiten und zu dem ersten Lager spiegelbildlich angeordneten Schräglager aufgenommen werden muss. Ein optimales Tragbild ergibt sich, wenn insgesamt die am halben Umfang des Lagers verteilte Wälzkörper tragen. Ein mit Radiallasten belastetes Schräglager sollte mit einer Axialkraft vorbelastet sein, damit entsprechend der für Tragzahlangaben gültigen Voraussetzungen der halbe Lagerumfang belastet ist. Ist die Axialkraft geringer, verringert sich die Anzahl der tragenden Wälzkörper und damit die Tragfähigkeit des Schräglagers. In einer Lageranordnung mit zwei Schräglagern in O- oder X-Anordnung nehmen die beiden Schräglager wechselseitig die entstehenden Axialkräfte auf. Der Grad der Vorspannung, mit dem diese beiden Schräglager gegeneinander vorgespannt sind, bestimmt demnach auch ihre Tragfähigkeit.
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In anderen Belastungsfällen sollten Schräglageranordnungen zum axialen Spielausgleich gegeneinander vorgespannt sein. Diese Spiele entstehen z. B. durch belastungsbedingte elastische Verformungen im Lager. Durch axiale Vorspannung wird auch die Steifigkeit der Lager erhöht. Die Steifigkeit ist eine Größe, die den Widerstand gegen elastische Verformung beschreibt. Sie hängt von der Elastizität des Werkstoffs und der Geometrie des Schräglagers ab. Die Steifigkeit einer Schräglageranordnung ist auch von den Gestaltungsmerkmalen und Materialeigenschaften der Umgebungskonstruktion abhängig. Kriterien sind beispielsweise die Passungen der Lagersitze, der Werkstoff der Lagersitze und die Elastizität bzw. Steifigkeit aller im Kraftfluss liegender Teile der Lageranordnung inklusive der Anlageflächen.
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Bei der Montage der Schräglageranordnung wird ein Lagerring eines der Schräglager durch Anziehen einer Mutter so weit verschoben, bis die Schräglageranordnung die gewünschte Vorspannung aufweist. Die dazu benötigten Axialabstände und Axialanschläge werden durch Einlegen von Zwischenringen oder Distanzhülsen erzeugt.
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US6,283,639B1 zeigt eine Schräglageranordnung beispielsweise zur Lagerung einer Ritzelwelle. Die Schräglageranordnung ist durch zwei Kegelrollenlager gebildet, die axial gegeneinander vorgespannt sind. Die Vorrichtung, mit der die Vorspannung in der Schräglageranordnung erzeugt wird, ist durch einen Zwischenring in Form einer Distanzhülse gebildet. Die Distanzhülse sitzt zwischen den Stirnflächen der beiden Innenringe der Schräglageranordnung. Erzeugt wird die Vorspannung durch Drehen einer Mutter. Die Mutter sitzt auf einem Gewinde der Ritzelwelle und schlägt axial an einem Innenring eines der Schräglager an. Die Vorspannung wird über den Zwischenring eingestellt, dessen Tragstruktur aus drei Tragelementen gebildet ist. Stirnseitig des ersten Innenringes schlägt ein ringförmiges relativ starres Tragelement der Tragstruktur an. An der Stirnseite des anderen Innenringes liegt ein weiteres starres Tragelement an. Die beiden starren Tragelemente sind mittels eines Tragelementes miteinander verbunden, das eine wesentlich geringere Steifigkeit aufweist und das die beiden Innenringe axial zueinander auf Distanz hält. Die Distanz zwischen den beiden Tragelementen wird so lange durch Drehen der Mutter verringert, wie es die geringere Steifigkeit des Zwischenelements bei nahezu unveränderlichem Anzugsmoment an der Mutter zulässt. Werden zulässige Anzugsmomente an der Mutter überschritten, wird der Vorgang abgebrochen und die Vorspannung in der Schräglageranordnung ist eingestellt.
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In
US2011/0293210A1 ist eine Lageranordnung beschrieben, in der eine Welle mittels zwei Schrägkugellagern in einem Gehäuse gelagert ist. Die Außenringe der Schrägkugellager sitzen in dem Gehäuse und sind über eine Distanzhülse axial aneinander abgestützt. Der Innenring eines der Schrägkugellager sitzt auf der Welle und ist axial gegen einen Wellenabsatz abgestützt. Der Innenring des anderen Schrägkugellagers sitzt axial verschiebbar auf der Welle und ist über eine Tragstruktur einer Vorrichtung zur Einstellung von Vorspannungen in der Lageranordnung zu dem anderen Lagerring auf Distanz gehalten. Weitere Elemente dieser Einrichtung zum Einstellen von Vorspannungen sind eine Axialfeder und eine Mutter. Die Axialfeder schließt sich an der entgegengesetzten Seite zur Tragstruktur an den Innenring an und ist zwischen dem Innenring und der Mutter eingespannt. Die Mutter sitzt auf einem Gewinde der Welle. Die Tragstruktur ist eine Distanzhülse mit zwei ringartigen Tragelementen. Das eine Tragelement ist axial an dem einen Innenring und das andere Tragelement axial an dem anderen Innenring abgestützt. Mehrere axial ausgerichtete Stellglieder erstrecken sich zwischen den beiden Tragelementen. Ein Satz Stellglieder ist gelenkig an dem einen Tragelement und ein weiterer Satz Stellglieder gelenkig an dem anderen Tragelement angelenkt. Jeweils ein Stellglied des einen Satzes ist mit einem Stellglied des weiteren Satzes in der Mitte zwischen den Tragelementen gelenkig verbunden. Aus
US2011/0293210A1 geht hervor, dass die Lageranordnung mittels der Vorrichtung zur Einstellung der Vorspannungen wie üblich spielfrei vorgespannt werden soll und die Steifigkeit der Vorspannung über die Vorrichtung im Sinne eines präziseren Lagerlaufs und Schwingungsdämpfung geregelt wird. Durch Anziehen der Mutter werden dabei die Tragelemente aufeinander zubewegt. Dabei geben die Gelenke der Stellglieder so nach, dass diese radial in Richtung der Welle ausgelenkt werden und sich gegeneinander sowie an der Welle abstützen.
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Eine weitere Vorrichtung zur Einstellung vor Vorspannungen in einer Lageranordnung ist in
DE 10 2009 056 352 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung ist ein Zwischenring, der radial zwischen einem äußeren Lagerring eines Wälzlagers und einem Gehäuse angeordnet ist. Die Aufgabe des Zwischenrings ist es, Schwingungen wie Körperschall zu dämpfen bzw. zu verhindern. Die Vorrichtung ist durch zwei ringartige Tragelemente und einen Federabschnitt gebildet. Je eines der Tragelemente schließt sich links bzw. rechts an dem Außenring des Wälzlagers an und ist dort an diesem abgestützt. Der Federabschnitt verbindet die beiden Tragelemente axial. Der Federabschnitt ist in der Lageranordnung radial zwischen dem Außenring des Wälzlagers und einem Gehäuse elastisch eingespannt. Die Vorspannung des Federabschnitts ist durch radiale Ausnehmungen, die schlitzartig axial verlaufen, oder durch dreieckförmige Durchbrüche eingestellt, welche axial gerichtete Stellglieder oder in Umfangsrichtung geneigte Stellglieder zwischen den Tragelementen erzeugen. Die Größe der Ausnehmungen bzw. die Dicke der dadurch entstehenden elastischen Stellglieder bestimmt die radiale Vorspannung des Zwischenrings.
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Eine weitere Vorrichtung zur Einstellung von Vorspannungen in einer Lageranordnung ist in
DE69114952T2 beschrieben. Zweck dieser Vorrichtung ist es, radiale Vorspannungen zwischen einem Außenring eines Wälzlagers der Lageranordnung und einem Gehäuse zur Dämpfung von Schwingungen zu erzeugen. Dazu weist die Vorrichtung eine käfigartig ausgebildete Tragstruktur und elastische Kissen auf. Die Tragstruktur besteht aus ringförmigen Tragelementen, die sich axial einander gegenüberliegen und über längs verlaufende Tragelemente miteinander verbunden sind. Die längs verlaufenden Tragelemente sind in Umfangsrichtung mit Abstand so zueinander angeordnet, dass in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten Tragelementen und Abschnitten der seitlichen Tragelemente ein Fenster ausgebildet ist. In dem jeweiligen Fenster sitzt ein elastisches Kissen. Die elastischen Kissen sind radial zwischen dem Außenring und dem Gehäuse eingespannt und über die Tragstruktur in Position gehalten. Die Vorspannung zwischen dem Wälzlager und dem Gehäuse ist von der Geometrie und Steifigkeit sowie von der Elastizität des Werkstoffs der Kissen abhängig.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Vorspannung einer Lageranordnung gezielt eingestellt werden kann. Die Vorrichtung soll einfach und kostengünstig herstellbar sein.
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Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Vorrichtung weist einen Zwischenring auf, der in der Lageranordnung radial oder axial zwischen einem Lagerring eines Wälzlagers und einer Lagerstütze für das Wälzlager angeordnet ist. Das Wälzlager weist mindestens einen Lagerring auf, der ein innerer Lagerring oder ein äußerer Lagerring sein kann. Ein innerer Lagerring sitzt auf einer Welle oder einem ähnlichen Maschinenelement und ein äußerer Lagerring sitzt in einem Gehäuse, in einer Lagerplatte oder in einer ähnlichen Stützstruktur. Alternativ ist in der Lageranordnung auch ein Wälzlager vorgesehen, das sowohl einen inneren Lagerring als auch einen äußeren Lagerring aufweist.
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Die Lagerringe weisen Wälzlaufbahnen für Wälzkörper des Wälzlagers der Lageranordnung auf. Wälzkörper sind Kugeln oder Rollen. Der Zwischenring ist entweder zwischen einem inneren Lagerring und einer Lagerstütze oder zwischen einem äußeren Lagerring und einer Lagerstütze angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass sowohl zwischen dem inneren Lagerring und einer Lagerstütze als auch dem äußeren Lagerring und einer Lagerstütze jeweils ein Zwischenring angeordnet ist. Alternativ ist auch vorgesehen, dass zwischen einem der Lagerringe und einer oder zwei bzw. mehreren Lagerstützen jeweils einer oder mehrere Zwischenringe angeordnet sind. Lagerstützen sind entweder mit dem Wälzlager gelagerte Wellen, Zapfen und ähnliche Maschinenelemente oder feststehende Wellenelemente, auf denen die Wälzlager über den Innenring radial abgestützt sind. Der oder die Zwischenringe sitzen dann in der Regel zwischen dem inneren Lagerring und dem Wellenelement. Lagerstützen sind auch Gehäuse, in denen die äußeren Lagerringe über den oder die Zwischenringe radial oder axial abgestützt sind. Lagerstützen sind auch Wellenabsätze, Gehäuseanschläge oder andere Axialanschläge wie Scheiben, Sicherungsringe, Federn oder Muttern.
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Der Zwischenring weist eine aus Zellen gebildete Tragstruktur auf. Die Zellen sind durch die Stege miteinander verbundener Tragelementen begrenzt. Die Stellglieder weisen definierte Steifigkeiten auf, welche sich mit definierten Steifigkeiten der Tragstruktur ergänzen können, aber nicht müssen. Unter Steifigkeiten sind die Widerstände der Stellglieder gegen elastische Verformung zu verstehen, die von der geometrischen Form der Stellglieder und deren Querschnitten und von den elastischen Eigenschaften der Werkstoffe der Stellglieder abhängig sind.
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Erfindungsgemäß ist das Stellglied in einer Zelle elastisch eingespannt und gelenkig an dem ersten Tragelement angelenkt sowie an dem zweiten Tragelement oder an einem Steg im formschlüssigen Eingriff gehalten und abgestützt. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Vorspannung der Vorrichtung bzw. Steifigkeit bedarfsabhängig voreingestellt und auch nachjustiert werden kann. Darüber hinaus kann die gleiche Vorrichtung in verschiedenen Anwendungen eingesetzt und deren Elastizität den anwendungsspezifischen Forderungen angepasst eingestellt werden. So ist es denkbar, dass in einer Anwendung mit der Vorrichtung hohe Steifigkeiten erzeugt werden und in der anderen Anwendung relativ niedrige.
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Die Vorrichtung ist allgemein zur Anwendung in Lageranordnungen aller Bereiche der Industrie und des Fahrzeugbaus, wie beispielsweise zum Einsatz in Fahrzeuggetrieben oder Fahrwerken, vorgesehen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Einstellung von Vorspannungen in einer in 2 gezeigten Lageranordnung 2. Die Vorrichtung 1 ist in einer Hauptansicht teilweise geschnitten dargestellt.
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2 zeigt die Lageranordnung 2 in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 3 einer Welle 4 und durch eine Zelle 15 der Vorrichtung 1 zur Einstellung von Vorspannungen.
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Die Lageranordnung 2 weist ein Wälzlager 5 auf, das als Kugellager ausgeführt ist. Mit dem Wälzlager 5 ist eine Welle 4 in einem als Lagerstütze 6 ausgeführten Gehäuse drehbar gelagert. Das Wälzlager 5 besteht aus einem inneren Lagerring 7, Kugeln 9 und einem äußeren Lagerring 10. Die Vorrichtung 1 zur Einstellung von Vorspannungen ist ein Zwischenring 11, der radial zwischen dem äußeren Lagerring 10 und der Lagerstütze 6 sitzt. Der Zwischenring 11 weist eine Tragstruktur auf, die aus scheibenförmigen Tragelementen 13 und 14 und aus Stegen 12 gebildet ist. Die Tragelemente 13 und 14 sind axial mit Abstand parallel zueinander ausgerichtet und axial über die Stege 12 miteinander verbunden. Die Stege 12 sind umfangsseitig mit Abstand zueinander benachbart so angeordnet und verbinden die Tragelemente 13 und 14 so, dass die Tragstruktur mit Zellen 15 versehen ist. Die Zellen 15 sind jeweils in Umfangsrichtung von zwei Stegen 12 und axial von zwei Abschnitten der Tragelemente 13 und 14 begrenzt.
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Es ist auch denkbar, dass die Stege und Tragelemente zur Umfangs- und Axialrichtung geneigt verlaufen. Es ist auch denkbar, dass die Tragelemente hohlzylindrisch ausgebildet sind. In dem Fall umgibt eines der Tragelemente das andere Tragelement umfangsseitig. Dabei sind die Tragelemente radial zueinander beabstandet und radial mittels der Stege miteinander verbunden.
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Axial ist gleichgerichtet mit der längs ausgerichteten Rotationsachse 3. Umfangsseitig ist die Richtung umfangsseitig um die Rotationsachse. Radial ist quer zur Rotationsachse und damit senkrecht zur Axialrichtung.
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Die Vorrichtung 1 weist in jeder Zelle 15 ein elastisches Stellglied 16 und ein elastisches Stellglied 17 auf. Das jeweilige Stellglied 16 bzw. 17 ist mit definierten Steifigkeiten zwischen dem ersten Tragelement 13 und einem zweiten Tragelement 14 eingespannt. Jeweils ein Stellglied 16 ist in jeweils einer Zelle 15 zwischen dem ersten Tragelement 13 und dem zweiten Tragelement 14 schräg eingespannt. Jeweils ein Stellglied 17 ist in jeweils einer Zelle 15 zwischen dem ersten Tragelement 13 und einem der Stege 12 elastisch eingespannt.
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Es ist auch denkbar, dass Zellen auch nur ein Stellglied oder mehr als zwei Stellglieder aufweisen. Denkbar ist auch, dass verschiedene Zellen eines Rings unterschiedlich mit Stellgliedern bestückt sind. Die Stellglieder in einer Zelle oder in einem Zwischenring können vom gleichen Typ sein oder sich hinsichtlich der Steifigkeiten und ihrer Geometrie voneinander unterscheiden. Es ist auch denkbar, dass nicht jede Zelle mit einem oder mehr Stellgliedern belegt ist.
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Das in jeder Zelle 15 angeordnete Stellglied 16 ist mit einem ersten Ende 16a stoffschlüssig mit dem ersten Tragelement 13 und mit einem zweiten Ende 16 stoffschlüssig mit dem zweiten Tragelement verbunden. Das in jeder Zelle 15 angeordnete Stellglied 17 ist hebelartig ausgebildet und mit einem Ende 17a ums Gelenk 17c gelenkig beweglich an dem ersten Tragelement 13 angelenkt. Außerdem ist das zweite Stellelement 17 mit einem zweiten Ende 17b an einem der Stege 12 in einem formschlüssigen Eingriff gehalten und abgestützt.
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Es ist auch denkbar, dass das erste Stellglied mit dem zweiten Ende formschlüssig bzw. kraftschlüssig an dem zweiten Tragelement angreift. Es ist auch denkbar, dass das zweite Stellglied mit dem zweiten Ende oder dem zweiten Tragelement form-, stoff-, oder kraftschlüssig im Eingriff steht.
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Der in 1 gezeigte formschlüssige Eingriff ist jeweils in der jeweiligen Zelle 15 durch das Einrasten des freien Endes 17b des jeweiligen Stellglieds 17 in einer Rastvertiefung 18b, 18c oder 18d einer Rastkontur 18 gebildet. Die Rastkontur 18 ist durch mehrere Rastansätze 18a und dazwischen liegende Rastvertiefungen 18b bis 18d gebildet, wie aus 1a hervorgeht. Dadurch ist es möglich, dass die Vorspannungen in dem Zwischenring 11, mit denen der Zwischenring 11 zwischen dem äußeren Lagerring 10 und der Lagerstütze 6 eingespannt ist, durch das Stellglied 17 einstellbar veränderlich ist.
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1a zeigt das Detail Z aus 1a vergrößert und nicht maßstäblich dargestellt. Die Rastvertiefungen 18b, 18c oder 18d sind seitlich durch zwei Rastansätze 18b begrenzt und sind mit unterschiedlichen Abständen zu dem ersten Ende 17a des Stellglieds an dem Steg 12 ausgebildet. Jede der Rastvertiefungen 18b, 18c oder 18d ist formschlüssig durch das freie Ende 17b des bewegbaren Stellgliedes 17 kontaktierbar. Durch Wahl einer Rastvertiefung 18b, 18c oder 18d kann die gewünschte Vorspannung im Zwischenring 11 eingestellt werden. Die Vorspannung ist dabei von dem Abstand der Rastvertiefung 18b, 18c oder 18d von dem Gelenk 17c abhängig. Die Rastvertiefung 18d ist zum Beispiel weiter von dem Gelenk 17c entfernt als die Rastvertiefung 18b. Durch Einrasten des Stellglieds 17 in die Rastvertiefung 18b wird die Tragstruktur steifer vorgespannt als beim Einrasten des Stellglieds 17 in die Rastvertiefung 18d.
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Mit der in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtung 1 kann die Steifigkeit des Zwischenrings 11 zwischen dem Wälzlager 5 und dem Gehäuse und damit auch die Vorspannung, mit der das Wälzlager 5 in dem Gehäuse abgestützt ist, gezielt eingestellt werden, wodurch das Schwingungsverhalten in der Lagervorrichtung und beispielsweise die Übertragung von Schall beeinflusst werden kann.
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In 3 ist eine Lageranordnung 20 in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 19 eines Wellenstumpfes 21 dargestellt. In diese Lageranordnung 20 kann eine in 1 beschriebene Vorrichtung 1 in Form des Zwischenrings 11 eingebaut werden. Die Lageranordnung 20 ist durch ein Gehäuse 24, ein Wälzlager 22, den Wellenstumpf 21 und eine Lagerstütze 23 gebildet.
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Das Wälzlager 22 ist ein Kegelrollenlager, kann aber auch ein Schrägrollenlager sein und ist aus einem äußeren Lagerring 22a, Kegelrollen 22b und einem inneren Lagerring 22c gebildet. Ein Schräglager weist im Unterschied zum Kegelrollenlager zwar auch konische Laufbahnen jedoch Zylinderrollen auf.
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Das Wälzlager 22 sitzt in einer Lagerbohrung 24c des Gehäuses 24 und ist in eine axiale Richtung an einem Absatz 24a des Gehäuses 24 abgestützt.
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Die Lagerstütze 23 ist eine Mutter 25 mit Außengewinde 25a, die in ein entsprechendes Gegenwinde 24b im Gehäuse 24 eingeschraubt ist. Der Zwischenring 11 ist axial zwischen der Stirnseite des äußeren Lagerringes 22a und der axialen Lagerstütze 23 angeordnet. Die in 1 gezeigte Vorrichtung 1 dient zur Einstellung des Lagerspiels der Lageranordnung 20. Eine Grundsteifigkeit des Zwischenrings 11 ergibt sich durch die axiale Steifigkeit der Stege 12. Die axiale Steifigkeit wird darüber hinaus durch die Gestaltung der Stellglieder 16 bestimmt. Darüber hinaus kann die Steifigkeit des Zwischenrings 11 durch Positionieren des freien Endes 17b des Stellglieds in eine der Rastvertiefungen 18b, 18c oder 18d fein eingestellt werden.
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4 zeigt in einem Längsschnitt entlang einer Rotationsachse 29 einer Welle eine Lageranordnung 33 mit einer Vorrichtung 30 zur Einstellung von Vorspannung zwischen zwei gegeneinander angestellten Wälzlagern 26 und 27. Die Lageranordnung 33 weist die Schrägkugellager 26 und 27, ein Gehäuse 28 und eine Welle 29 auf. Die Vorrichtung 30 ist ein Zwischenring 34, der ein- oder wahlweise auch mehrteilig mit zwei Toleranzringen 31 und 32 und aus elastischen Zellen 40 zusammengesetzt ist.
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Die Wälzlager 26 und 27 weisen jeweils einen inneren Lagerring 36 und einen äußeren Lagerring 37 sowie Kugeln 38 auf. Die äußeren Lagerringe 36 und 37 sitzen jeweils in einem Toleranzring 31 bzw. 32 und sind über diesen radial in dem Gehäuse 28 abgestützt. Der Zwischenring 34 ist zum Teil axial zwischen den Toleranzringen 31 und 32 ausgebildet und partiell auch axial zwischen den Stirnseiten der äußeren Lagerringe 36 und 37. Die Wälzlager 26 und 27 sind gegeneinander angestellt und mittels einer Mutter 39 spielfrei vorgespannt. Über die Vorrichtung 30 kann einerseits die Elastizität der Vorspannung der Wälzlager 26 und 27 eingestellt werden und andererseits auch die Zunahme von Spiel durch Erwärmung im Betrieb der Lageranordnung 33 kompensiert werden. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn das Gehäuse 28 aus einer Leichtmetalllegierung besteht.
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5 zeigt nicht maßstäblich ein Detail des Zwischenrings
34 als Abwicklung in einer gedachten Ebene. Die Zellen
40 sind umfangsseitig zueinander angeordnet und weisen innen jeweils ein Stellglied
41 sowie eine Rastkontur
42 mit mehreren durch Rastansätze
42a begrenzten Rastvertiefungen
42b–
42f auf. Das Stellglied
41 ist hebelartig ausgebildet und mit einem Ende
41 am Gelenk
41c gelenkig an dem als Toleranzring
31 ausgebildeten Tragelement
31a abgestützt. Die Rastkontur
42 befindet sich axial gegenüberliegend an dem als Toleranzring
32 ausgebildeten Tragelement
32a. Die axiale Steifigkeit des Zwischenrings
34 ist abhängig vom Material und kann darüber hinaus durch Positionieren des freien Endes
41b des Stellglieds
41 in eine der Rastvertiefungen
42b–
42f eingestellt werden, wodurch das Stellglied
41 im Wesentlichen axial in Richtung der Wälzlager
26 und
27 vorgespannt ist. Durch Wahl einer Rastvertiefung
42b–
42f kann die gewünschte Vorspannung im Zwischenring
34 eingestellt werden. Die Vorspannung ist dabei von dem Abstand der Rastvertiefung
42b–
42f von dem Gelenk
41c abhängig. Die Rastvertiefung
42b ist zum Beispiel weiter von dem Gelenk
41c entfernt als die Rastvertiefung
42f. Durch Einrasten des Stellglieds
41 in die Rastvertiefung
42f wird die Tragstruktur steifer vorgespannt als beim Einrasten des Stellglieds
41 in die Rastvertiefung
42f. Die Lagerstützen
43 sind dabei die Toleranzringe
31 bzw.
32. Bezugszeichen
| 1 | Vorrichtung | 22c | innerer Lagerring |
| 2 | Lageranordnung | 23 | Lagerstütze |
| 3 | Rotationsachse | 24 | Gehäuse |
| 4 | Welle | 24a | Absatz |
| 5 | Wälzlager | 24b | Gegengewinde |
| 6 | Lagerstütze | 24c | Lagerbohrung |
| 7 | innerer Lagerring | 25 | Mutter |
| 8 | nicht belegt | 25a | Außengewinde |
| 9 | Kugel | 26 | Wälzlager |
| 10 | äußerer Lagerring | 27 | Wälzlager |
| 11 | Zwischenring | 28 | Gehäuse |
| 12 | Steg | 29 | Rotationsachse |
| 13 | erstes Tragelement | 30 | Vorrichtung |
| 14 | zweites Tragelement | 31 | Toleranzring |
| 15 | Zelle | 31a | Tragelement |
| 16 | erstes Stellglied | 32 | Toleranzring |
| 16a | erstes Ende des ersten Stellglieds | 32a | Tragelement |
| 16b | zweites Ende des ersten Stellglieds | 33 | Lageranordnung |
| 17 | zweites Stellglied | 34 | Zwischenring |
| 17a | erstes Ende des zweiten Stellglieds | 35 | Lagerstütze |
| 17b | zweites Ende des zweiten Stellglieds | 36 | innerer Lagerring |
| 17c | Gelenk | 37 | äußerer Lagerring |
| 18 | Rastkontur | 38 | Kugel |
| 18a | Rastansatz | 39 | Mutter |
| 18b | Rastvertiefung | 40 | Zelle |
| 18c | Rastvertiefung | 41 | Stellglied |
| 18d | Rastvertiefung | 41a | erstes Ende des Stellglieds |
| 19 | Rotationsachse | 41b | freies Ende des Stellglieds |
| 20 | Lageranordnung | 41c | Gelenk des Stellglieds |
| 21 | Wellenstumpf | 42 | Rastkontur |
| 22 | Wälzlager | 42a | Rastansatz |
| 22a | äußerer Lagerring | 42b–f | Rastvertiefung |
| 22b | Rollen | 43 | Lagerstütze |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6283639 B1 [0008]
- US 2011/0293210 A1 [0009, 0009]
- DE 102009056352 A1 [0010]
- DE 69114952 T2 [0011]
