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1. (WO2018082729) TRIPODEROLLE UND TRIPODEGELENK
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Tripoderolle und Tripodegelenk

Die Erfindung betrifft eine Tripoderolle und ein Tripodegelenk mit der Tripoderolle.

Eine Tripoderolle ist beispielsweise aus der DE 44 29 479 C2 bekannt. Die bekannte Rolle weist eine Außenrolle auf, die auf einem Nadellager um einen Rollenträger rotierbar ist. Die Tripoderolle ist Teil eines Tripodegelenks. Dieses weist einen Innenteil, Tragzapfen für die Tripoderollen, die Tripoderollen und ein Außenteil auf. Die Außenrollen sind am Gelenkinnenteil so gelagert, dass diese um eine Rotationsachse rotierbar gegenüber dem Gelenkinnenteil am Gelenkinnenteil abgestützt sind und in einer Bahn des Gelenkaußenteils abrollen. Die bekannten Tripoderollen sind aus der Außenroll, einem Innenring (Rollenträger) und einem Wälzlager gebildet. Das Wälzlager ist ein Rollen- bzw. Nadellager und radial zwischen dem Innenring und der Außenrolle angeordnet.

Aus der EP 1 726 839 A1 ist eine Tripoderolle bekannt, die keinen Innenring aufweist. Hier ist das Nadellager radial zwischen der Außenrolle und der Oberfläche des Tragzapfens angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Tripoderolle und ein verbessertes Tripodegelenk anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Tripoderolle gemäß Patentanspruch 1 . Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Die Tripoderolle dient bestimmungsgemäß zum Aufsetzen auf einen Tragzapfen eines Tripodegelenks. Das Tripodegelenk weist dabei ein Gelenkaußenteil und ein Gelenkinnenteil auf. Das Gelenkinnenteil enthält drei Tragzapfen. Bei bestimmungsgemäßer Montage der Tripoderolle im Tripodegelenk ist diese also auf einen der Tragzapfen aufgesetzt. Die Tripoderolle enthält einen Außenring. Der Außenring erstreckt sich um eine Rotationsachse herum bzw. weist eine solche auf. Mit seiner radial auswärts - hier und im Folgenden bezogen auf die Rotationsachse -weisenden Außenfläche ist der Außenring an dem Gelenkaußenteil anlegbar. Im Montagezustand liegt also die Außenfläche am Gelenkaußenteil an bzw. rollt im Betrieb auf einer Bahn am Gelenkaußenteil ab.

Die Tripoderolle enthält ein Innenelement. Das Innenelement ist radial innerhalb des Außenrings angeordnet. Das Innenelement weist eine radial einwärts weisende Innenfläche auf. Mit dieser Innenfläche ist das Innenelement auf dem Tragzapfen des Tripodegelenks aufsetzbar. Im Montagezustand ist das Innenelement auf so auf den Tragzapfen aufgesetzt. Die Tripoderolle enthält wenigstens eine Fläche eines Gleitlagers. Dabei dient das Gleitlager im Montagezustand bzw. Betrieb zur Rotation des Außenrings um die Rotationsachse relativ zum Tragzapfen. Im Montagezustand ist also der Außenring dank des Gleitlagers um die Rotationsachse relativ zum Tragzapfen rotierbar. Die Tripoderolle kann hierbei ein oder mehrere Gleitlager bzw. mindestens eine der Gleitflächen dieser Gleitlager enthalten.

Durch den Einsatz eines Gleitlagers können die Herstellungskosten der Tripoderolle bzw. des Tripodegelenks gesenkt werden. Entsprechende Maschinen zum Einsetzen der Nadeln werden unnötig. Die Fertigung kann beschleunigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Innenfläche eine erste Gleitfläche des Gleitlagers. Zur Bildung des Gleitlagers ist die erste Gleitfläche auf eine zweite Gleitfläche am Tragzapfen aufsetzbar. Mit anderen Worten trägt die Tripoderolle eine Hälfte des Gleitlagers. Das Gleitlager ist im bestimmungsgemäßen Montagezustand gebildet und enthält dessen zweite Hälfte in Form einer zweiten Gleitfläche am Tragzapfen gebildet, auf welche die erste Gleitfläche aufgesetzt ist. Das Gleitlager ist somit zwischen Tripoderolle und Tragzapfen gebildet. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit zur Ausführung von Tripoderollen.

ln einer bevorzugten Ausführungsform weist der Außenring eine radial einwärts weisende erste Gleitfläche des Gleitlagers auf. Das Innenelement weist eine radial auswärts weisende zweite Gleitfläche des Gleitlagers auf. Die zweite Gleitfläche sitzt auf der ersten Gleitfläche auf, so dass die Gleitflächen zusammen das Gleitlager bilden. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Gleitlager zwischen dem Außenring und dem Innenelement gebildet und befindet sich vollständig innerhalb der Tripoderolle. Somit ist keine Wechselwirkung zwischen Tripoderolle und Tragzapfen hinsichtlich des Gleitlagers zu beachten.

Das Innenelement kann in einer bevorzugten Ausführungsform ein einstückiges Bauteil sein. Das Innenelement - insbesondere als einstückiges Bauteil - kann auch als Gleitring bezeichnet oder verstanden werden, insbesondere wenn sowohl zwischen Außenring und Innenelement als auch zwischen Innenelement und Tragzapfen jeweils ein Gleitlager vorgesehen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Innenelement einen Innenring. Der Innenring weist die oben genannte Innenfläche auf. Das Innenelement enthält auch einen Zwischenring. Der Zwischenring ist radial zwischen Innenring und Außenring angeordnet. Eine erste Gleitfläche am Außenring und eine zweite Gleitfläche am Zwischenring bilden dann ein Gleitlager. Alternativ oder zusätzlich bilden eine erste Gleitfläche am Zwischenring und eine zweite Gleitfläche am Innenring ein Gleitlager. Somit ist das Gleitlager wieder innerhalb der Tripoderolle, nun jedoch zwischen Außenring und Innenelement und/oder innerhalb des Innenelements gebildet. Der Zwischenring kann auch als Gleitring bezeichnet oder verstanden werden.

Sowohl der Außenring und/oder der Innenring und/oder der Zwischenring können jeweils in bevorzugten Ausführungsformen einstückig ausgeführt sein.

In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist der Zwischenring bezüglich der Rotationsachse gegenüber dem Innenring oder gegenüber dem Außenring drehfixiert. Somit ist also lediglich ein Gleitlager zwischen Außenring und Zwischenring gebildet, wenn der Zwischenring am Innenring drehfixiert ist.

Andererseits ist ein Gleitlager zwischen Zwischenring und Innenring gebildet, wenn der Zwischenring am Außenring drehfixiert ist.

Auch für ein einstückiges Innenelement ist in einer weiteren Ausführungsform eine entsprechende Drehfixierung möglich. Auch dieses kann gegen den Außenring drehfixiert sein oder im bestimmungsgemäßen Montagezustand gegenüber dem Tragzapfen drehfixiert sein. Auch hier ist dann das Gleitlager entweder zwischen Außenring und Innenelement oder zwischen Innenelement und Tragzapfen gebildet.

In all diesen Fällen ist jeweils nur ein Gleitlager vorgesehen, was zu einer besonders kostengünstigen Ausführung der Tripoderolle führt.

In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform weist der Zwischenring mindestens ein Halteelement auf. Das Halteelement kann auch ein Anschlagelement sein bzw. als solches verstanden werden. Das Halteelement dient zur Begrenzung einer Relativbewegung in Axialrichtung der Rotationsachse des Zwischenrings zum Innenring und/oder des Zwischenrings zum Außenring. Durch das Halteelement sind also Innenring bzw. Außenring relativ zum Zwischenring geführt und umgekehrt. Auch wenn das Innenelement einstückig ausgeführt ist, kann dieses derartige Halte- bzw. Anschlagelemente aufweisen. Diese wirken dann zwischen Innenelement und Außenring und/oder - im Montagezustand - Tragzapfen Dann ist eine Relativbewegung gegenüber dem Außenring und/oder im Montagezustand gegenüber dem Tragzapfen begrenzt. Teure bzw. aufwändige andere Sicherungsringanordnung können so durch ein einfaches Halteelement als am Zwischenring oder Innenelement integrierte Lösung ersetzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Tripoderolle mindestens eine Gleitfläche auf, die einen reibungsarmen Kunststoff und/oder eine Keramik und/oder eine Bronze oder Vergleichbares enthält. Derartige Gleitflächen sind für den Einsatz in Tripoderollen besonders geeignet. Insbesondere kann die gesamte Gleitfläche aus dem jeweiligen Material bestehen. Der Kunststoff ist insbesondere ein Anti-Reibungs- Kunststoff wie zum Beispiel PEEK (Polyetheretherketon); PTFE (Polytetrafluorethylen), POM (Polyoxymethylen) oder irgendein vergleichbarer Stoff.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Tripoderolle zunächst ohne Gleitlager bzw. Gleitflächen, jedoch mit einem Wälzlager, insbesondere Nadellager, konstruiert. Das Wälzlager dient zur Rotation des Außenrings um die Rotationsachse relativ zum Tragzapfen in gleicher Weise wie das erfindungsgemäße Gleitlager. Nach der Konstruktion bzw. in der fertig konstruierten Tripoderolle ist das ursprünglich konstruierte Wälzlager - also dessen Walzen oder Nadeln, gegebenen falls mit Käfig etc. - erfindungsgemäß durch das Innenelement ersetzt. Für Ausführungsformen mit einem Zwischenring ist das Wälzlager durch den Zwischenring ersetzt. Die erfindungsgemäße Tripoderolle ist also genau so aufgebaut wie eine Tripoderolle mit Wälzlager. Nur ist das Wälzlager durch einen Gleitring, nämlich in Form des Innenelements oder Zwischenrings, ersetzt. Die Wälzlagerbahn an der ursprünglichen Tripoderolle oder zumindest ein Teil davon fungiert dann als erste Gleitfläche. Die zweite Gleitfläche ist am Zwischenring oder Innenelement gebildet. Im Falle des Innenelements gilt dies insbesondere für einstückige Innenelemente, welche vormals als Wälzlager konstruiert waren.

Gemäß dieser Ausführungsform ist also ein ursprünglich konstruiertes Wälzlager, insbesondere Nadellager durch das Innenelement oder den Zwischenring ersetzt. Mit anderen Worten wird die Tripoderolle von Wälzlager auf Gleitlager umgerüstet, ohne deren verbleibende Elemente konstruktiv zu verändern. Innenelement oder Zwischenring weisen vorzugsweise die Dimensionen des Wälzlagers bzw. Nadellagers auf. So kann jede Anordnung mit Wälz- bzw. Nadellagern gegen Anordnungen mit Zwischenring oder Innenelement ausgetauscht werden. Das hat den Vorteil, dass alle Anschlussbauteile wie Gelenkaußenteil, Außenrolle bzw. Außenring, Tragzapfen, gegebenenfalls Innenring und das Gelenkinnenteil bei einem derartigen Austausch unverändert bleiben können.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Tripodegelenk gemäß Patentanspruch 9. Das Tripodegelenk und zumindest ein Teil dessen

Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Tripoderolle erläutert. Das Tripodegelenk enthält das Gelenkaußenteil und das Gelenkinnenteil. Das Gelenkinnenteil weist die drei Tragzapfen auf. Auf jeden der Tragzapfen ist eine Tripoderolle aufgesetzt. Gemäß der Erfindung ist mindestens eine der Tripoderollen eine erfindungsgemäße Tripoderolle, wie sie oben erläutert wurde. Insbesondere sind alle drei Tripoderollen erfindungsgemäß ausgeführt, insbesondere gleich. Der Außenring der erfindungsgemäßen Rolle ist mit seiner Außenfläche beweglich an dem Gelenkaußenteil angelegt. Das Innenelement der erfindungsgemäßen Rolle ist mit seiner Innenfläche auf dem Tragzapfen des Tripodegelenks aufgesetzt. Das erfindungsgemäße Gleitlager erlaubt eine Rotation des Außenrings um die Rotationsachse relativ zum zugehörigen Tragzapfen.

Durch den Einbau der erfindungsgemäßen Tripoderolle gelten deren Vorteile auch für das Tripodegelenk.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Innenfläche der Tripoderolle eine erste Gleitfläche des Gleitlagers. Eine zweite Gleitfläche des Gleitlagers ist am Tragzapfen gebildet. Die Tripoderolle ist mit ihrer ersten Gleitfläche auf der zweiten Gleitfläche aufgesetzt. So enthält also auch die Kombination aus erfindungsgemäßer Tripoderolle und dem restlichen Tripodegelenk erfindungsgemäß wenigstens ein Gleitlager.

Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen bzw. Überlegungen, wobei in diesem Zusammenhang als „Erfindung" auch Ausführungsformen der Erfindung genannt sind, die Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.

Die Erfindung beruht auf der Idee, in einer Tripoderolle ein Wälz- oder Nadellager bzw. dessen Rollen oder Nadeln durch einen Ring, insbesondere Zwischenring, zu ersetzen und die selben funktionalen Eigenschaften der Tripoderolle zu erhalten. In herkömmlichen Tripoderollen sind die Nadeln oder Wälzkörper oder ähnliches zum Beispiel zwischen zwei Schnappringen geführt und laufen auf Laufflächen. Die Erfindung besteht insbesondere in einem Ring, insbesondere Zwischenring, welcher das Wälzlager bzw. die Nadeln ersetzt, ohne die Reibungseigenschaften zu verschlechtern.

Dieser Austausch vereinfacht die Tripoderolle und eine entsprechende Fertigungslinie merklich. Durch die Erfindung werden einige Gefahren von Ungenauigkeiten oder Fehlern bezüglich Nadelgeometrie oder Nadelanzahl in der Tripoderolle oder von Bruchschäden in der Tripoderolle vermieden. Ein Ersatzelement für das Wälzlager (Zwischenring usw.) kann auch die Belastbarkeit im Vergleich zu Nadeln erhöhen, woraus eine stärkere bzw. belastungsfähigere Tripoderolle folgt.

In einer erfindungsgemäßen Tripoderolle nimmt der Zwischenring den selben Bauraum ein wie Walzen oder Nadeln in einer vergleichbaren Tripoderolle mit Wälzbzw. Nadellager. Der Zwischenring kann frei beweglich sein oder gegenüber einem inneren (Innenring, Innenelement, Tragzapfen) oder äußeren Ring (Außenring) blockiert oder arretiert sein, zum Beispiel durch Verpressen oder Umspritzen.

Das Material des Zwischenrings kann insbesondere ein Anti-Reibungs-Kunststoff (PEEK, PTFE, POM, usw.) sein, aber auch Keramik oder Bronze oder Vergleichbares.

Insbesondere weist der Zwischenring Gleitlagerqualität auf, oder er ist ein Gleitlager. Gemäß der Erfindung ergibt sich insbesondere ein Zwischenring in einer Tripoderolle.

Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:

Figur 1 einen Ausschnitt aus einem Tripodegelenk mit Tripoderolle.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung lediglich symbolisch angedeutet ein Tripodegelenk 2 mit einem Gelenkaußenteil 4 und einem Gelenkinnenteil 6. Das Tripodegelenk 2 weist insgesamt drei Tragzapfen 8 auf, wobei auf jedem der Tragzapfen 8 eine Tripoderolle 10 angeordnet ist. In der Figur ist lediglich einer der drei Tragzapfen 8 dargestellt. Die Tripoderolle 10 enthält einen Außenring 12, der sich um eine Rotationsachse 14 erstreckt bzw. eine solche aufweist. Mit ihrer radial auswärts weisenden Außenfläche 16 ist die Tripoderolle 10 beweglich am Gelenkaußenteil 4 angelegt, d.h. bei entsprechender Bewegung des Gelenks rollt diese auf einer nicht näher erläuterten Bahn am Gelenkaußenteil 4 ab.

Radial (bezogen auf die Rotationsachse 14) innerhalb des Außenrings 12 ist ein Innenelement 18 der Tripoderolle 10 angeordnet. Mit einer radial einwärts weisenden Innenfläche 20 ist das Innenelement 18 auf dem Tragzapfen 8 aufgesetzt. Die Tripoderolle 10 weist im Beispiel mindestens eine von fünf Gleitflächen 22a-e auf. Die erste Gleitfläche 22a und die zweite Gleitfläche 22b bilden ein erstes Gleitlager 24a. Die Gleitfläche 22a ist also eine radial einwärts weisende erste Gleitfläche des Gleitlagers 24a. Das Innenelement 18 weist die zugehörige zweite Gleitfläche 22b, welche radial auswärts weist des Gleitlagers 24a auf. Die erste Gleitfläche 22a sitzt auf der zweiten Gleitfläche 22b auf. Das Gleitlager 24a ist also zwischen Außenring 12 und Innenelement 18 gebildet.

Im Beispiel enthält das Innenelement 18 einen Innenring 26, der die Innenfläche 20 aufweist und einen Zwischenring 28, der radial zwischen Innenring 26 und Außenring 12 angeordnet ist. Das Gleitlager 24a ist also konkret durch die erste Gleitfläche 22a am Außenring 12 und die zweite Gleitfläche 22b am Zwischenring 28 gebildet. Somit ist das Gleitlager 24a zwischen Außenring 12 und Zwischenring 28 gebildet.

Alternativ oder zusätzlich bilden die erste Gleitfläche 22c und die zweite Gleitfläche 22d ein Gleitlager 24b. Das Gleitlager 24b ist durch die erste Gleitfläche 22c am Zwischenring 28 und die zweite Gleitfläche 22d am Innenring 26 gebildet. Das Gleitlager 24b ist zwischen Zwischenring 28 und Innenring 26 gebildet. Der

Zwischenring 28 ist hier also ein Gleitring. Das Gleitlager 24b ist innerhalb des Innenelements 18 gebildet.

in einer alternativen Ausführungsform ist das Innenelement 18 einstückig als ein einzelner Ring ausgeführt. Das Gleitlager 24b kann dann nicht realisiert werden.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform enthält die Innenfläche 20 ebenfalls eine erste Gleitfläche 22e. Zur Bildung eines weiteren Gleitlagers 24c ist diese auf eine zweite Gleitfläche 22f am Tragzapfen 8 aufgesetzt. Das Gleitlager 24c ist hier also zwischen dem Innenelement 18 und dem Tragzapfen 8 gebildet und entsteht erst, wenn die Tripoderolle bestimmungsgemäß auf dem Tragzapfen 8 montiert ist.

Alle drei Gleitlager 24a-c dienen dazu, dass der Außenring 12 relativ zum Tragzapfen 8 um die Rotationsachse 14 rotierbar gelagert ist.

In alternativen Ausführungsformen entfällt entweder das Gleitlager 24a oder das Gleitlager 24b, sodass der Zwischenring 28 gegenüber dem Innenring 26 oder dem Außenring 12 bezüglich der Rotationsachse 14 drehfixiert ist.

Ein Halteelement 30, hier ein nicht näher erläuterter, in den Außenring 12 eingesetzter Haltering begrenzt eine Relativbewegung des Zwischenrings 28, Innenring 26 und Außenrings 12 zueinander in Axialrichtung der Rotationsachse 14. In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform ist das Halteelement 30 am Zwischenring 28 vorgesehen.

Die Gleitflächen 22a bis e enthalten einen reibungsarmen Kunststoff oder eine Keramik oder eine Bronze.

Die Tripoderolle 10 ist derart konstruiert, dass eigentlich an der Stelle des Zwischenrings 28 ein nicht dargestelltes Wälzlager vorgesehen ist. Ohne diese Konstruktion zu verändern, ist jedoch das Wälzlager durch den dargestellten

Zwischenring 28 ersetzt. Entsprechend kann auch vorgegangen werden, wenn in einer alternativen Ausführungsform das Innenelement 18 einstückig als ein einzelner Ring ausgeführt ist. Die Tripoderolle ist dann als Außenring 12 mit einem radial innenliegenden Wälzlager konstruiert, wobei das Wälzlager zwischen Außenring 12 und Tragzapfen 8 vorgesehen ist. Das Wälzlager wird jedoch durch das Innenelement 18 ersetzt. Das Tripodegelenk 2 bzw. die Tripoderolle 10 weisen dann eines oder beide der Gleitlager 24a und 24c auf.

Bezugszeichenliste

Tripodegelenk

Gelenkaußenteil

Gelenkinnenteil

Tragzapfen

Tripoderolle

Außenring

Rotationsachse

Außenfläche

Innenelement

Innenfläche

a-f Gleitfläche

a-c Gleitlager

Innenring

Zwischenring

Halteelement