Wälzlager Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend einen Außenring, einen Innenring und dazwischen abwälzende Wälzkörper, mit einem ein zum Innenring abdichtendes Dichtelement tragenden oder aufnehmenden, lösbar am Außenring angeordneten Trägerring, sowie einem am Trägerring anschließenden lösbaren Rückhaltering, der in der Montagestellung am Dichtelement axial übergreifend anliegt. Hintergrund der Erfindung

Derartige Wälzlager, kommen in den unterschiedlichster Bauform zum Einsatz. Es sind einreihige oder mehrreihige Lager bekannt, die mit Wälzkörpern unterschiedlicher Geometrie, beispielsweise in Form von Kugeln oder Kegelrollen, Tonnenrollen oder Nadeln, versehen sind. Neben üblicherweise in Alltagsanwendungen wie beispielsweise bei PKWs eingesetzten Wälzlager mit einem Außendurchmesser von wenigsten Zentimetern werden Wälzlager der erfindungsgemäß hier in Rede stehenden Art auch als Großlager ausgeführt, beispielsweise zur Lagerung des Rotors einer Windenergieanlage. Als von der Erfindung betroffene Großlager werden im Folgenden Lager bezeichnet, die einen Außendurchmesser des Außenrings von wenigstens 0,5 m, insbesondere von wenigstens 1 m aufweisen. Es können auch andere Kriterien und insbesondere auch andere Durchmesserwerte für die Definition von Großlagern herangezogen werden, wobei jedoch entscheidend ist, dass es sich um Lager handelt, die deutlich größer als die eingangs genannten, Alltagsanwendungen zugänglichen Lager sind.

Ein solches Großlager ist beispielsweise aus DE 10 2009 014 923 AI bekannt. Es ist als 2-reihiges Kegelrollenlager ausgeführt, mit einem Außenring, zwei axial nebeneinander angeordneten Innenringen, denen der eine Außenring gemeinsam zugeordnet ist, sowie zwischen dem Außenring und den beiden Innenringen angeordneten kegelig ausgebildeten Wälzkörpern. Um das Lager abzudichten ist axial neben dem Außenring eine mehrteilige Dichteinrichtung vorgesehen, bestehend aus einem Halte- oder Trägerring, einem Rückhaltering und einem über diese beiden Ringe fixierten Dichtring, der berührend an einer Anlauffläche des jeweils benachbarten Innenrings anläuft. Der Halteoder Trägerring schließt unmittelbar an die Stirnseite des Außenrings an, er weist eine im Bereich seiner radialen Innenfläche vorgesehene Ausnehmung für den Dichtring auf. Direkt aufgesetzt auf den Halte- oder Trägerring ist der Rückhaltering angeordnet, der den Dichtring etwas übergreift, so dass der Dichtring fixiert ist. Zur Befestigung dieses quasi axialen Aufbaus aus Halte- oder Trägerring und Rückhaltering sind in beiden entsprechende Bohrungen oder Durchbrechungen vorgesehen, die in der Montagestellung miteinander fluchten. Die fluchtenden Bohrungen sind zur Befestigung von einer langen Schraube durchsetzt, die in eine entsprechende Gewindebohrung an der Außen- rmgstimseite eingeschraubt ist. Da es sich um ein Großlager handelt, sind an den Ringen wie auch am Außenring selbstverständlich eine Vielzahl entsprechender Bohrungen respektive Innengewindebohrungen vorgesehen, so dass über eine entsprechende Anzahl an Schrauben die der Fixierung des Dichtrings dienenden Ringe am Außenring verschraubt werden können.

Über diese Dichtungseinrichtung kann eine sichere Abdichtung des Wälzbereichs, in dem die Wälzkörper laufen, erreicht werden. Da es sich bei DE 10 2009 014 923 AI um ein 2-reihiges Kegelrollenlager handelt, sind zur Abdichtung der beiden Wälzkörperreihen selbstverständlich an beiden Außenringseiten entsprechende Dichtungseinrichtungen der beschriebenen Art vorgesehen.

Mitunter ist es bei derartigen Lagern erforderlich, den Dichtring im Betrieb des Lagers auszutauschen, beispielsweise im Falle eines festgestellten Verschleißes oder vorbeugend im Rahmen von Wartungsarbeiten. Mitunter ist es auch erforderlich, die Dichtungseinrichtung auszuwechseln oder eine Zusatzdichtung einzubringen, beispielsweise wenn Arbeiten am Lager z. B. durch Sandstrahlen oder Ähnliches erforderlich sind. Zwar ist es bei dem aus DE 10 2009 014 923 AI bekannten Wälzlager möglich, den oder die Dichtringe zu tauschen. Hierzu sind die entsprechenden Befestigungsschrauben, über die der Halte- oder Trägerring sowie der Rückhaltering am Außenring verschraubt sind, zu lösen, was dazu führt, dass beide vom Außenring gelöst werden und mit ihnen auch die Halterung des Dichtrings gelöst wird. Da es sich wie ausgeführt um Großlager handelt, mit entsprechend großen Ringen mit Durchmessern von einem halben Meter, üblicherweise einem Meter und mehr, liegt es auf der Hand, dass dies nachteilig ist. Denn die Dichtungsanordnung„zerfällt" mit dem Lösen der Befestigungsschrauben zwangsläufig in sämtliche Einzelteile. Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Wälzlager in Form eines Großlagers anzugeben, das demgegenüber verbessert ist und insbesondere der Austausch des Dichtelements, also des Dichtrings, einfacher möglich ist.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Trägerring über erste Verbindungsmittel lösbar am Außenring befestigt ist, und dass der Rückhaltering über zweite Verbindungsmittel lösbar am Trägerring befestigt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager sind folglich zwei separate Befestigungsebenen für die unterschiedlichen Ringe vorgesehen. So wird der Trägerring separat über entsprechende Verbindungselemente, üblicherweise Befestigungsschrauben, an dem Außenring stirnseitig befestigt. Er weist eine entsprechende Aufnahme für den Dichtring auf, der nach Anschrauben des Trägerrings entsprechend eingesetzt werden kann. Im Anschluss daran wird nun der Rückhaltering stirnseitig auf den Trägerring gesetzt und quasi in einer zweiten Befestigungsebene über separate zweite Verbindungsmittel direkt und ausschließlich am Trägerring verschraubt.

Ist es nun erforderlich, aus welchen Gründen auch immer einen Dichtring auszuwechseln, ist es lediglich nötig, die zweiten Verbindungsmittel, bevorzugt natürlich ebenfalls entsprechende Schrauben, über die der Rückhaltering am Trägerring verschraubt ist, zu lösen, so dass der Rückhaltering entfernt werden kann und der Dichtring vom Trägerring abgenommen werden kann. Der Trägerring verbleibt in seiner festen Montagestellung am Außenring, ein Lösen des Trägerrings ist zum Auswechseln des Dichtrings nicht erforderlich. D. h., dass beim erfindungsgemäßen Wälzlager mit dem Austausch eines Dichtelements gerade kein Zerfall der kompletten Dichteinrichtung in ihre Einzelteile gegeben ist, vielmehr sind lediglich die Elemente zu lösen respektive zu entfernen, die für den Dichtungswechsel erforderlich sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Rückhaltering aus mehreren sich in der Montagestellung zur Ringform ergänzenden Ringsegmenten besteht. Dies ermöglicht es, den Rückhaltering quasi nacheinander segmentiert zu montieren respektive aufzubauen, also die einzelnen Ringsegmente nacheinander am Trägerring zu verschrauben und im Falle eines Dichtungswechsels die einzelnen Segmente auch nacheinander zu lösen. Der Monteur ist also nicht gefordert, einen einteiligen, mitunter im Durchmesser beachtlich großen und beachtlich schweren Rückhaltering handhaben zu müssen, vielmehr ist die wesentlich einfachere Handhabung einzelner Ringsegmente möglich. Der Rückhaltering kann beispielsweise über vier Segmente gebildet sein, selbstverständlich sind auch weit mehr einzelne Ringsegmente denkbar, wobei die konkrete Anzahl letztlich abhängig von der konkreten Größe des Rückhalterings ist. Als Verbindungsmittel werden bevorzugt natürlich Schrauben verwendet, wozu am Trägerring entsprechende Bohrungen vorgesehen sind, die von den Schrauben durchsetzt werden, wie am Außenring entsprechende Gewindebohrungen vorgesehen sind, in die die Schrauben zur Fixierung des Trägerrings eingeschraubt werden. In entsprechender Weise sind am Rückhaltering oder den Segmenten entsprechende Bohrungen zur Aufnahme der zweiten Schrauben wie auch am Trägerring entsprechende Innengewindebohrungen, in die die Schrauben zur Fixierung des Rückhalterings eingeschraubt werden, vorgesehen.

Zweckmäßigerweise sind in diesem Zusammenhang am Trägerring, vorzugsweise auch am Rückhaltering, von den Schrauben durchsetzte Bohrungen mit einer den Schraubenkopf aufnehmenden Einsenkung vorgesehen. Dies ermöglicht es, insbesondere die den Trägerring am Außenring fixierenden Schrauben zu versenken, d. h., dass die Schraubenköpfe in oder unterhalb der Stirnfläche des Trägerrings, auf die nachfolgend der Rückhaltering aufgesetzt wird, in der Montagestellung liegen, so dass der Rückhaltering flächig auf den Trägerring gesetzt werden kann.

Der Trägerring weist wie bereits beschrieben zweckmäßigerweise eine umlaufende Aus- nehmung auf, in der das Dichtelement aufgenommen ist, und die im Querschnitt der Querschnittsform des Dichtelements angepasst ist, so dass sich eine formschlüssige Aufnahme des Dichtrings ergibt. Das Dichtelement selbst ist über den Rückhaltering zweckmäßigerweise gegen den Trägerring gespannt, d. h., dass die Dichtung in der Montagestellung beispielsweise leicht über bzw. aus der Ausnehmung des Trägerrings heraussteht, so dass der Rückhaltering, wenn er angeschraubt wird, gegen das etwas elastische Dichtelement drückt, so dass sich dieses leicht verformt bzw. verspannt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rückhaltering den Innenring übergreift, mithin also radial gesehen soweit nach innen gezogen ist, dass er, axial gesehen, vor den Innenring greift. Hierüber ist es möglich, einen schmalen Radialspalt zwischen dem Innenring und dem Rückhaltering auszubilden, über den Schmutz etc. nur erschwert eindringen kann, so dass letztlich hierüber ein weiterer Dichtungseffekt erzielt werden kann.

Um den Trägerring möglichst einfach montieren zu können ist zweckmäßigerweise am Außenring ein den Trägerring zentrierender Absatz vorgesehen, der den Trägerring außen übergreift oder in den der Trägerring eingreift. Über diesen Absatz ist es besonders einfach möglich, den beachtlich großen Trägerring positionsgenau montieren zu können. Das Dichtelement selbst ist zweckmäßigerweise ein Radialwellendichtring, der im Hinblick auf den eigentlichen Dichtabschnitt beliebig konfiguriert sein kann, beispielsweise in Form nur einer Dichtlippe oder in Form zweier Dichtlippen, die am Innenring anlaufen.

Wie beschrieben ist das erfindungsgemäße Lager ein Großlager, das sich dadurch auszeichnet, dass es einen Durchmesser von wenigstens 0,5 m, insbesondere von wenigstens einem Meter aufweist, wobei natürlich Großlager mit noch weit größeren Durchmessern bekannt und gleichermaßen umfasst sind. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Fol- genden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in Form eines Kegelrollenlagers, in einer Teilansicht mit einer Schnittebene durch die Befestigung des Trägerrings am Außenring;

Figur 2 eine Teilansicht, perspektivisch, des Trägerrings;

Figur 3 eine Schnittansicht durch das erfindungsgemäße Wälzlager aus Figur 1 , mit einer

Schnittebene durch die Befestigung des segmentierten Rückhalterings am Trägerring;

Figur 4 eine Perspektivansicht eines des Segments des Rückhalterings.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäße Wälzlager 1 in Form eines Großlagers, das hier als Kegelrollenlager ausgeführt ist. Wenngleich nur eine Kegelrollenreihe dargestellt ist, ist es selbstverständlich denkbar, dieses Lager auch als zweireihiges Kegelrollenlager auszuführen, das Lager wäre dann spiegelbildlich zur Darstellung in Figur 1 an der an- deren Seite gleichermaßen ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Wälzlager 1 umfasst einen Außenring 2 und einen Innenring 3, zwischen denen Wälzkörper 4 in Form von Kegelrollen 5 laufen. Der Wälzbereich wird durch eine Dichtungseinrichtung 6 abgedichtet, die einen einteiligen Trägerring 7, einen aus einer Vielzahl einzelner Segmente 8 aufgebauten Rückhalter- ing 9 sowie ein Dichtelement 10 in Form eines umlaufenden, einteiligen Dichtrings, der zum Innenring hin abdichtet, umfasst.

Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch die Befestigungsebene des Trägerrings 7 am Außenring. Der Trägerring 7 weist um seinen Umfang verteilt eine Vielzahl einzelner Bohrungen 11 auf, die an einer Seite eine Einsenkung 12 aufweisen. Der Außenring 2 ist stirnseitig mit Innengewindebohrungen 13 versehen. Zur Befestigung des Trägerrings 7, der in Figur 2 in einer Teilperspektivansicht gezeigt ist, dienen erste Verbindungselemente 14 in Form von Schrauben 15, die in die Bohrungen 11 eingesteckt und in den Gewindebohrungen 13 verschraubt werden. Der Schraubenkopf 16 ist in der Einsenkung 12 versenkt aufgenommen. Die einzelnen angesenkten Bohrungen 11 sind, siehe Figur 2, äquidistant um den Trägerringumfang verteilt angeordnet, entsprechend natürlich auch die Innengewindebohrungen 13 am Außenring. Zur Abdichtung des Übergangs von Trägerring 7 zum Außenring 2 ist ein Dichtelement 17 vorgesehen, das in einer Auf- nähme 18 am Trägerring aufgenommen ist und in der Montagestellung dichtend an der Stirnseite des Außenrings 2 anliegt.

Zur einfachen Montage und Zentrierung des Trägerrings 7 am Außenring 2 ist am Außenring 2 ein Absatz 19 vorgesehen, der so bemessen ist, dass der Trägerring 7 form- schlüssig in den Absatz eingesetzt werden kann. Es sind dann lediglich noch die Bohrungen 11 in Flucht mit den Innengewindebohrungen 13 zu bringen.

Nach Montage des Trägerrings 7 wird das Dichtelement 10 eingesetzt. Der Trägerring 7 weist hierzu eine Aufnahme 20 auf, im gezeigten Beispiel im Querschnitt rechtwinklig, die der Form des Dichtelements 10 entspricht, das hier mit seinem ringseitigen Halteabschnitt 21 ebenfalls rechteckig ausgeführt ist. In diese Ausnehmung 20 wird nun das Dichtelement 10 mit seinem Halteabschnitt 21 eingesetzt. Im gezeigten Beispiel weist das Dichtelement 10 zwei Dichtlippen 22 auf, die auf einer Anlauffläche 23 des Innenrings 3 auflaufen, mithin also dort berührend abdichten. Zur endgültigen Fixierung des Dichtelements 10 wird nun der Rückhaltering 9 montiert. Dieser wird über separate zweite Verbindungselemente 24, ebenfalls Schrauben 25, direkt und ausschließlich am Trägerring 7 verschraubt. Wie ausgeführt besteht der Rückhaltering 9 aus einer Vielzahl einzelner Segmente 8, ein solches ist in Figur 4 im Detail gezeigt. Die einzelnen Segmente 8 ergänzen sich in der Montagestellung zu dem umlaufenden Rückhaltering 9, können aber allesamt separat montiert werden. Jedes Segment 8 weist eine Vielzahl äquidistant verteilter Bohrungen 26 auf, die ebenfalls eine Einsenkung 27 aufweisen. Am Trägerring 7 sind entsprechende Innengewindebohrungen 28 vorgesehen. Zur Fixierung werden nun die einzelnen Schrauben 25 in die Bohrungen 26 eingesteckt und in der Innengewindebohrung 28 verschraubt, der Schraubenkopf 29 ist versenkt in der Eintiefung 27 aufgenommen.

Ersichtlich übergreift jedes Rückhaltesegment 8 und damit der gesamte Rückhaltering 9 das Dichtelement 10 im Bereich des Halteabschnitts 21, so dass das Dichtelement 10 fest zwischen dem Trägerring 7 und dem Rückhaltering 9 aufgenommen ist. Bevorzugt ist es hierzwischen verspannt, so dass es keine Umfangsbewegung vollziehen kann.

Wie die Figuren 1 und 3 ferner zeigen, weist jedes Segment 8 respektive der Rückhalter- ing 9 insgesamt einen nach innen gezogenen Radialflansch 30 auf, der ersichtlich den Innenring 3 radial etwas übergreift. Zwischen dem Radialflansch 30 und dem Innenring 3 bildet sich ein schmaler Radialspalt 31 aus. Der Radialflansch 30 verhindert folglich einen unmittelbaren Zutritt von Schmutz respektive Flüssigkeit zum Dichtelement 10, dieses ist lediglich über den schmalen Radialspalt 31 zugänglich. Hierüber ist jedoch das Eindrin- gen von Schmutz etc. in den Dichtbereich erheblich erschwert.

Soll nun das Dichtelement 10 aus welchen Gründen auch immer ausgetauscht oder entnommen werden, so ist es lediglich erforderlich, die Schrauben 25 zu lösen und die einzelnen Ringsegmente 8 zu demontieren, wonach das Dichtelement 10 entnommen werden kann. Der Trägerring 7 verbleibt in seiner Montagestellung am Außenring, löst sich hierbei also nicht. Wenngleich im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel der Rückhaltering 9 über die einzelnen, in ihrer Anzahl abhängig von der Lagergröße gewählten Segmente 8 segmentiert ist, ist dies jedoch nicht zwingend erforderlich. Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen einteiligen Rückhaltering 9 zu verwenden. Umgekehrt wäre es grundsätzlich auch denkbar, den Trägerring 7 als segmentierten Ring aus einer Vielzahl einzelner Trägerringsegmente aufzubauen.

Das gezeigte Wälzlager ist wie ausgeführt ein Großlager, weist also einen Durchmesser von wenigstens 0,5 m, vorzugsweise von wenigstens einem Meter auf. Derartige Großlager sind von der Erfindung betroffen.

Bezugszahlenliste

1 Wälzlager 31 Radialspalt

2 Außenring

3 Innenring

4 Wälzkörper

5 Kegelrolle

6 Dichtungseinrichtung

7 Trägerring

8 Segmente

9 Rückhaltering

10 Dichtelement

11 Bohrung

12 Einsenkung

13 Innengewindebohrung

14 Verbindungselement

15 Schraube

16 Schraubenkopf

17 Dichtelement

18 Aufnahme

19 Absatz

20 Aufnahme

21 Halteabschnitt

22 Dichtlippe

23 Anlauffläche

24 Verbindungselement

25 Schraube

26 Bohrung

27 Einsenkung

28 Innengewindebohrung

29 Schraubenkopf

30 Radialflansch