Elastomerlager-Elementen

Die Erfindung betrifft eine Lagerkonstruktion für große und schwere Maschinen und Anlagen, wie beispielsweise eine Windkraftanlage. Die Erfindung betrifft insbesondere eine solche Lagerkonstruktion basierend auf Elastomerlager-Elementen, welche einzeln montierbar oder austauschbar sind, ohne dass die Lagerkonstruktion und damit die Anlage oder Maschine zumindest teilweise auseinandergebaut werden muss. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum einfachen Austauschen von Elastomer-Elementen in einem Lager für schwere und große Anlagen und Maschinen.

Bei großen Maschinen und Anlagen müssen oft verschiedene große Bauteile miteinander verbunden werden, wobei einwirkende unterschiedliche Kräfte und Schwingungen kompensiert werden müssen. Dies geschieht in der Regel mit entsprechenden elastischen Lagern, welche zwischen den zusammenzufügenden Bauteilen angebracht sind.

Dies ist beispielsweise der Fall bei der elastischen Verbindung zwischen Rotorwelle und dem Getriebe, oder aber auch zwischen Gondel und Turm einer Windkraftanlage.

In der WO 2010/054808 wird ein elastisches Maschinen- oder Getriebelager, insbesondere für den Einsatz in einer Windkraftanlage beschrieben zur Übertragung der in allen

Raumrichtungen, insbesondere axial und radial auftretenden Kräfte und Momente und zur Reduzierung und Isolierung auftretender Schwingungen, wobei dieses Lager ein axial ausgerichtetes elastisches Sandwichelement und ein oberhalb oder unterhalb davon angebrachtes elastisches Konuselement, umfasst, dessen Achse senkrecht zu der Fläche des Sandwichelements ausgerichtet ist und dessen verjüngtes Ende gegenüber diesem Sandwichelement positioniert ist (Fig. 1 ).

Die Konstruktion ist dabei so beschrieben, dass bei verschleißbedingtem Austausch eines elastischen Elementes, insbesondere eines Konuselementes, die Austauschteile nur axial entfernt werden können, was gleich bedeutet, dass dieser Teil der Anlage mühevoll zerlegt und anschließend wieder zusammengebaut werden muss. Trotz der bekannten Vorteile dieses Lagers in Bezug auf seine Schwingungsentkopplung, kann es nur an zugänglichen Stellen in der Anlage oder Maschine eingesetzt werden, die ein Zerlegen der Anlage oder Teilen davon ermöglichen.

Es bestand somit die Aufgabe eine Lageranordnung aus elastischen Elementen zur

Verfügung zu stellen, die es durch entsprechende konstruktive Maßnahmen ermöglicht,

BESTÄTIGUNGSKOPIE einzelne elastische und dem Verschleiß ausgesetzte Lagerelemente auszuwechseln, ohne dass andere Teile der Lageranordnung ausgebaut oder maßgeblich verändert werden müssen.

Die Aufgabe wurde durch die hier vorgestellte und beanspruchte Lageranordnung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Lagerkonstruktion aus einzelnen elastischen

Lagerelementen zur elastischen Lagerung von Maschinen- oder Anlagenteilen, wobei jedes elastisches Lagerelement ohne Demontage und erneuter Montage der gesamten

Lagerkonstruktion oder Teilen einzeln montierbar und austauschbar ist.

Insbesondere ist eine solche Lageranordnung Gegenstand der Erfindung, welche eine Vielzahl von elastischen Lagerelementen, mindestens @, 3 vorzugsweise 12 - 72, aufweisen, wobei die einzelnen elastischen Lager vorzugsweise ringförmig zwischen zwei Flanschen angeordnet und verspannt sind. Die Flansche gehören zu zwei Maschinenteilen, die hierdurch miteinander elastisch lagernd verbunden werden sollen, beispielsweise eine Rotorwelle mit einem Getriebeblock einer Windkraftanlage. Die erfindungsgemäßen Lagerkonstruktionen oder Lageranordnungen umfassen somit einen ersten Flansch (3) und einen zweiten Flansch (4), die gegeneinander angeordnet und über zwischen ihnen angebrachten mehreren, mindestens drei, vorzugsweise sechs oder acht, elastischen Lagern (1) durch Spannvorrichtungen (5) verspannt sind, so dass hierdurch eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung bzw. Schwingungs - und Schallentkopplung eintreten kann. Die einzelnen Lagerelemente (1 ) sowie die entsprechenden Bereiche der

Flanschstücke (3) und (4) sind dabei erfindungsgemäß so gestaltet, dass, sie einzeln ausgebaut und durch neue ersetzt werden können, ohne dass dabei die gesamte Anordnung auseinandergebaut und nach Austausch wieder zusammengesetzt werden muss.

Somit ist Gegenstand der Erfindung eine auf mindestens sechs 3 ringförmig angeordneten Elastomerlager-Elementen beruhenden Lagerkonstruktion bzw. Lageranordnung zur elastischen Lagerung von schweren Maschinenteilen, wobei jedes Elastomerlager-Element ohne Demontage und erneuter Montage der gesamten Lagerkonstruktion oder Teilen der zugehörigen Maschine einzeln montierbar und austauschbar ist, umfassend drei, vier, sechs oder mehr, vorzugsweise 12 - 72, elastische Lager (1), einen ersten Flansch (3), der eine axiale Bohrung (10a) mit einem endständigen Innengewinde (1 1) aufweist, und einen zweiten gegenüberliegenden Flansch (4) mit einer oder mehreren durchgehenden Bohrungen (10c), wobei jedes Lager (1 ) im Wesentlichen sich aus einem Gehäuse (1 a), einem inneren unelastischen Kern (1 c), welcher mittig eine Bohrung (10b) aufweist, und einem eigentlichen Elastomerteil (1d) aus einer oder mehrerer Elastomerschichten, die durch unelastische Schichten voneinander getrennt sind, zusammensetzt, und

wobei die mehreren Lager (1) zwischen den beiden Flanschen (3)(4) ringförmig angeordnet sind, und letztere mittels Spannmitteln (5) über axiale Bohrungen (10) in den besagten einzelnen Bauteilen miteinander verspannt sind.

Vorzugsweise umfassen besagte Spannmittel (5) einen Schraubbolzen, welcher mindestens durch die Bohrung (10c) im Flansch (4), und die Bohrung (10b) im Lager (1) geführt ist und in das Innengewinde (1 1) am Ende der Bohrung (10a) des Flansches (3) unter Verspannung der Lagerkonstruktion geschraubt werden kann.

Diese Lageranordnung ist insbesondere dadurch erfindungsgemäß gekennzeichnet, dass (i) der zweite Flansch (4) auf der dem Lager (1) bzw. dem ersten Flansch (3) zugewandten Seite eine zu einer Bohrung (10c) konzentrisch angeordnete Vertiefung (7) oder Einsenkung aufweist; in welche ein entsprechend geformtes Teil des Lagers (1) - entweder ein Teil des Gehäuses oder eine spezielles Adapterteil (1 b) im betriebsbereiten Zustand der Lagerkonstruktion unter Vorspannung passgenau eingefügt und fixiert ist, wobei bei Demontage der Lagerkonstruktion zwecks Austausch des Lagers (1) dasselbige durch Aufhebung oder Verringerung der Vorspannung aus der besagten Vertiefung (7) heraus in den Raum zwischen den Flanschen (3) und (4) geschoben werden kann;

(ii) jedes elastische Lager (1) mit seiner Flansch (4 ) zugewandten Fläche oder mit dem darauf angebrachten Adapterteil (1 b) genau in die besagte Vertiefung (7) im betreffenden Bereich des Flansches (4) passt, wobei zumindest der Teil der Bohrung (10b) des Lagers, der zum Flansch (4) ausgerichtet ist, mit einem Gewinde zur Aufnahme eines

Montagevorspannbolzens (13) versehen ist, mit welcher das Lager (1) bei Montage im Zuge des Austausches nach Entfernung der Spannmittel (5) durch Einschieben in die Vertiefung (7) vorgespannt und ggf. bei Demontage wieder herausgeschoben werden kann; und

(iii) zwischen jedem Lager (1) und dem Flansch (3) mindestens eine mit einer mittigen Bohrung versehene Distanzscheibe (9) eingebracht ist, die auch aus zwei

Distanzscheibenhälften (9a)(9b) bestehen kann.

Die besagte Distanzscheibe sollte zweckmäßigerweise einen Reibungskoeffizienten seiner Seitenflächen gegenüber den angrenzenden Flächen des Lagers (1) und des Flansches (3) aufweisen, der ausreichend hoch ist (vorzugsweise von >: 0.3, insbesondere von 0.4 - 0.6, abhängig von der Dicke des Spannbolzens (5)), um bei den gewählten Belastungen der anderen Teile ein Verrutschen im Betrieb zu verhindern. Die radiale Kraftübertragung erfolgt somit durch Reibschluss der Distanzscheibe (9) bei festgezogenem Spannmittel (5). Der Reibungskoeffizient bestimmt dabei, wie groß die Reibungskraft im Verhältnis zur Normalkraft ist; eine höhere Reibungszahl bedeutet eine größere Reibungskraft. Je geringer die Reibungskraft zwischen Distanzscheibe (9) und den beidseitig angrenzenden Flächen ist, desto leichter kann das Lager bei starken Belastungen an dieser Stelle verrutschen. Durch Einsatz eines Spannbolzens (5) mit größerem

Durchmesser und / oder größerer Festigkeit und höherer Vorspannung kann diesem Problem entgegengewirkt werden. Eine bessere und überraschende Lösung ist jedoch der

erfindungsgemäße Einsatz einer in einer Richtung sphärisch, konkav oder konvex

gekrümmten Oberfläche der Distanzscheibe(9) bzw. ihrer Scheibenhälften, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Vorzugsweise sind beide Flächen (16) der Distanzscheibe (9) gleichermaßen und in gleicher Richtung sphärisch gekrümmt, wobei der gedachte Kreismittelpunkt der Kugelsphären axial und vorzugsweise in Richtung des elastischen Lagers (1) bzw. des Flansches (4) angeordnet sind. Für ein Lagerelement einer Windkraftanlage entspricht die Krümmung der beiden Flächen der Distanzscheibe (9) einen Kreis mit einem Durchmesser von 30 - 100cm, insbesondere 40 - 60 cm.

Bedingt durch die Krümmung der Distanzscheibe (9), ist es erforderlich, auch die

angrenzenden Flächen entsprechend mit der gleichen Krümmung zu versehen, damit im betriebsbereiten Zustand die Reibungskräfte optimal übertragen werden können. Somit weist also bei dieser bevorzugten Ausführungsform das elastische Konuslager (4A) (1 C) zur Seite der Distanzscheibe (9) ebenfalls eine entsprechend gekrümmte, vorzugsweise sphärisch gekrümmte Basisfläche auf.

Ebenso und in gleicher Weise weist in diesem Fall der Flansch (3) in dem Kontaktbereich eine entsprechende Krümmung auf. Dabei kann dies direkt auf dem Flansch (3) realisiert werden, oder aber einfacher über eine Trägerplatte (19), welche entweder auf den Flansch befestigt wird oder in einer passenden Vertiefung im Flansch (3) Platz findet.

Erfindungsgemäß ist die Distanzscheibe (9) im betriebsbereiten Zustand der Lageranordnung fest zwischen dem Flansch (3) und dem Lager (1 ) eingeklemmt und kann bei Demontage der Lagerkonstruktion nach Verringerung der Vorspannung im Lager (1 ) durch Entfernung der Spannmittel (5) mittels des Montagevorspannbolzens (13) entfernt werden. Vorzugsweise ist die Distanzscheibe (9) dicker als die Vertiefung (7) am Flansch (4).

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine entsprechende Lagerkonstruktion vorgeschlagen, welche eine axial verschiebbare und vorzugsweise mit einem Innengewinde ausgestattete Hülse (8) vorsieht, die in der axialen Bohrung (10a) des Flansches (3) ganz oder teilweise Aufnahme Platz findet, und im betriebsbereiten Zustand der Lagerkonstruktion die Bohrung (10b) im Lager (1) und die Bohrung (10a) im Flansch (3) jeweils teilweise ausfüllt, und eine Länge aufweist, die gleich oder kleiner der Länge der Bohrung (10a) ist, wobei zumindest der Teil (10b') der Bohrung (10b), der zum Flansch (3) ausgerichtet ist, den gleichen Durchmesser wie die Bohrung (10a) im Flansch (3) zur Aufnahme der

verschiebbaren Hülse (8) besitzt. Die Hülse (8) selbst ist im betriebsbereiten Zustand durch Feststellmittel (12), beispielsweise eine Feststellschraube in einem Längsschlitz der Hülse, fest fixiert, und kann bei Demontage der Lagerkonstruktion zwecks Austausch des elastischen Lagers (1) mit Hilfe eines Montagebolzens (18) vollständig aus dem elastischen Lager (1) heraus in die Bohrung (10a) des Flansches (3) geschoben werden. Generell kann somit die Hülse in dem Raum, der von den Bohrungen (10a) und (10b') gebildet wird, hin und her verschoben werden.

Der Einsatz einer zusätzlichen Hülse (8), wie beschrieben, ist dann zweckmäßig oder gar erforderlich, wenn der Platz und die Größenverhältnisse der Lageranordnung oder einzelner Bereiche limitiert sind, so dass die Teile, welche hohe Kräfte aufnehmen müssen

(beispielsweise die Spannbolzen (5)), nicht ausreichend groß oder nicht mit ausreichend großer Festigkeit zur Verfügung gestellt werden können.

Kann jedoch der Spannbolzen (5) dick genug sein und die Distanzscheibe (9) von ausreichend großer Reibfläche, ist der Einsatz einer zusätzlichen mit einem Innengewinde versehenen Hülse entbehrlich, zumal hierdurch nicht nur die Montage oder Demontage einfacher wird, sondern auch auf eine entsprechende erweiterte Ausgestaltung in Form von unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern (10b)(1 Ob') des unelastischen Kerns (1c) verzichtet werden kann.

Bei Verwendung einer schiebbaren Hülse müssen umgekehrt keine besonderen

Anforderungen bzw. Limitierungen and die Reibkraft, bzw. den erforderlichen

Reibungskoeffizienten gestellt werden.

Die Bohrungen, welche mindestens durch die Bauteile (4) (1) und (9) gehen und im Flansch (3) enden, sind entsprechend ihrer Funktion und der in ihr geführten Bauteile mit

unterschiedlichen oder gleichen Durchmessern ausgestattet, um unterschiedlich oder gleich dicke Spann(5)- und/ oder Montagemittel (13)(18) in ihnen führen zu können..

So ist in den meisten möglichen Ausführungsformen der Erfindung die Bohrung (10c) im Flansch (4) größer ist als die Bohrungen (10a) im Flansch (3) und (10b) im Lager (1). Ferner ist der Durchmesser der mit dem Innengewinde ausgestatteten Teil der Bohrung (10b) des elastischen Lagers (1) in der Regel kleiner ist als der Durchmesser des Teils der Bohrung (10b ¹ ) im gleichen Lager, sofern eine verschiebbare Hülse (8) zum Einsatz kommt. In diesem Fall sollten die Bohrung (10a) im Flansch (3) und die Bohrung (10b') im elastischen Lager (1) den gleichen Durchmesser aufweisen, der dem Außendurchmesser der Hülse (8) entspricht. Ferner sollten in diesem Fall die Länge der Bohrung (10b') so gewählt sein, dass sie zumindest einen Teil der Länge der Hülse (8), vorzugsweise die Hälfte, durch Verschieben aufzunehmen vermag, während die andere Hälfte ein Teil des Raumes der Bohrung (10a) im Flansch (3) ausfüllt. Die Bohrung (10a) im Flansch (3) sollte mindestens so lang sein, dass sie die Hülse (8) ganz aufnehmen kann, was notwendig bei Montage und Demontage des elastischen Lagers (1) ist.

Generell kann jede Bauweise eines elastischen Lagers (1) zwischen den Flanschen (3) und (4) eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt jedoch ein elastisches Konuslager bzw. ein elastisches Kegellager zum Einsatz. Hierbei sind die elastischen Schichten, die von unelastischen Zwischenschichten getrennt sind, so

angeordnet, dass sie eine Konus- oder Kegelform einnehmen mit einer zentralen Achse, die mit der Achse des Lagers bzw. der Bohrungen (10) übereinstimmt. Der Konus kann sich dabei sowohl in Richtung des Flansches (3) als auch in Richtung des Flansches (4) öffnen, vorzugsweise öffnet er sich in Richtung des Flansches (3), insbesondere dann, wenn ein weiteres elastisches Element (2) auf der anderen nach außen weisenden Seite des

Flansches (4) angebracht ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lagerkonstruktion sowohl die erfindungsgemäß aufgebauten elastischen Lager (1), die als Konus-Elemente (1A) mit vorzugsweise offenen Konus zum Flansch (3) ausgebildet sind, als auch ein weiteres als Sandwich-Element (2A) ausgebildetes elastisches Lager (2), das gegenüber auf der

Außenseite von Flansch (4) angebracht ist. Sandwich-Element (2A) und Konus-Element (1A) sind vorzugsweise über eine Distanzhülse (6), die in die Bohrung (10c) des Flansches (4) eingeschoben ist, miteinander verbunden.

Dieses Doppellager, welches im Prinzip, jedoch ohne die hier dargelegten

erfindungsgemäßen Charakteristika in Bezug auf Austauschbarkeit und vereinfachte

Montierbarkeit, aus der WO 2010/054808 bekannt ist, zeigt hervorragende Eigenschaften bei der Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Biegeschwingungen, bei schweren

Maschinen, insbesondere Windkraftanlagen, bei denen in der Regel ein komplettes Auseinandernehmen von betreffenden Bauteilen aufgrund der Größe, des Gewichts und der Lokalität besonders schwierig, ja zuweilen unmöglich ist.

An Hand dieses Doppellagers soll die Erfindung und ihre Nutzung im Folgenden genauer beschrieben werden.

Hierbei und in den Ansprüchen werden folgende Bezugsgrößen und Abbildungen genannt:

(1) Elastisches Lagerelement zwischen den Flanschen (3) und (4)

(la) Gehäuse des Lagerelements

(l b) Adapterteil

(lc) unelastischer Kern mit Bohrung (10b)(10b')

(ld) Elastomerteil

(1A) elastisches Konuselement

(2) Elastisches Lagerelement außen am Flansch (4)

(2A) elastisches Sandwich-Element

(3) erster Flansch - mit Bohrung (10a) zur Aufnahme der Hülse (8), und

endständiger Gewindebohrung (11)

(4) zweiter Flansch - mit Bohrung (10c)

(5) Spannmittel / Schraubbolzen

(6) Distanzhülse für Bohrung (10c)

(7) Vertiefung innenseitig Flansch (3) zur Aufnahme des Adapterteils (1 b)

(8) schiebbare Hülse

(9) Distanzscheibe zwischen elastischem Lagerelement (1) und Flansch (3) mit

mittiger Bohrung

(9a) Distanzscheibenhälfte

(9b) Distanzscheibenhälfte

(10) ineinander gehende Bohrungen in (1)(2)(3)(4)

(10a) Bohrung im Flansch (3) zur Aufnahme der Hülse (8) bei Montage

(10a') Innendurchmesser des Innengewindes der Hülse (8)

(10b) Bohrung im Lager (1), flansch(4)seitig mit Innengewinde zur Verschraubung

mit Montagevorspannbolzen (13)

(10b') bei Verwendung der Hülse (8): Bohrung im Lager (1) flansch(3)seitig zur

Aufnahme eines Teils der Hülse (8) im betriebsbereiten Zustand;

(10c) Bohrung im Flansch (4)

(10d) Bohrung im elastischen Lager (2)

(10e) Bohrung im Montage-Zugelement (14)

(11) Innengewinde endständig zu Bohrung (10a) im Flansch (3) zur Verschraubung mit

Vorspannmittel/Vorspannschraube (5)

(12) Feststellmittel für Schiebehülse (8) senkrecht zur Bohrung (10)(10a)

(13) Montagevorspannbolzen mit Gewinde zum Verschrauben mit Lagers (1)

(14) Montage-Zugeinrichtung (z.B. Zugzylinder) zum Herausziehen der

Montagevorspannbolzen (13) aus Flansch (4) unter gleichzeitigem Einschieben

des an der Schraube (13) befestigten Lagers (1)

(15) Zugkraft auf Montagemittel (13) oder (18)

(16) Reibungsflächen Distanzscheibe

(17) Spalt zwischen flansch(3)seitiger Fläche des elastischen Lagers (1) und der

Distanzscheibe (9), bzw. ihrer Scheiben hälften;

(18) Montagebolzen (z.B. mit Gewinde) zur Befestigung und Führung der Hülse (8)

(19) Trägerplatte zwischen Distanzscheibe (9) und Flansch (3) zur Lagerung der Distanzscheibe 20. Entkopplung Turm

21. Entkopplung Turm Oben

22 Entkopplung Rotornabe

23 Entkopplung Blattanschluss

24 Entkopplung Blatt Teilung Rund oder an Blattform angepasst

25 Entkopplung Rotorwelle

26 Entkopplung Getriebe Planeten Hohlrad

27 Entkopplung Generator Welle

Fiq.1 (a) und (b) zeigen eine Rotor-Getriebeverbindung einer Windkraftanlage des Standes der Technik. Hierbei sind zahlreiche Lagereinheiten rund um die Rotorwelle einer

Windkraftanlage angeordnet. Jede Lagereinheit besteht aus einem flachen elastischen Sandwichlager-Element und einem elastischen Konuslager-Element, wobei die

Konuselemente zwischen den beiden unterschiedlichen Maschineteilen angeordnet sind.

(c) zeigt mögliche Anordnungen von Flansch-Verbindungen in Windkraftanlagen des Standes der Technik.

Fia. 2 zeigt eines von vielen Doppellagerelementen der Lageranordnung gemäß der

Erfindung im Betriebsbereiten Zustand bestehend aus einem elastischem Sandwich-Element (2)(2A) außenseitig zum Flansch (4) und einem elastischen Konuselement (1)(1A) zwischen Flansch (4) und Flansch (3), die über die Distanzhülse (6) mit einander in Verbindung stehen, welche durch die Bohrung (10c) geführt ist unter Sicherstellung eines ausreichenden Spiels für die Bewegung in der Bohrung. Das Konuselement besitzt einen unelastischen Kern (1c), welcher hier ein Innengewinde aufweist, zur Aufnahme der Montagevorspannschraube (13). Das Lagerelement (1) sitzt dabei mit einem Teil seiner Flansch (4) zugewandten Grundfläche in einer passenden Vertiefung (7) des Flansches (4), aus der es bei Demontage nach

Verringerung der Vorspannung des Elementes leicht herausgezogen bzw. entnommen werden kann.

Zwischen dem Konuselement und dem Flansch (3) befindet sich eine Distanzscheibe (9), die auch aus zwei Scheibenhälften, zu besseren Einführung in den Spalt, insbesondere bei vorhandenem Bolzen in der Bohrung (10) der Lageranordnung, bestehen kann. Die

Distanzscheibe weist Reibungsflächen (16) gegenüber der Innenfläche des Flansches (3) und der anderen Grundfläche des Konuselementes auf. Diese Reibungsflächen sollen verhindern, dass im verspannten Zustand bei auftretenden Biegekräften auf die

Lageranordnung es zu einem Verrutschen und somit zu einer Destabilisierung des Lagers kommt.

Das Doppellager wird durch den Spannbolzen (5) verspannt, der in seiner Dicke so dimensioniert sein muss, dass er en primär auf ihn wirkenden Kräfte standhält und diese auf die mit ihm in Kontaktstehenden Bauteile weiterleitet. Der Durchmesser des Bolzens (5) ist dabei kleiner als die Bohrung (10b) des Innengewindes der Konuselementes (1)(1A), so das er durch dieses hindurchgesteckt werden kann und, wie gezeigt, mit dem Innengewinde (11) der Bohrung (10a) im Flansch (3) verschraubt werden kann. Die Bohrung (10a) im Flansch (3) kann auch vollständig durch das Bauteil hindurchgehen und eine Verschraubung kann auch alternativ durch eine Mutter auf der Außenseite des Flansches (3) erfolgen.

Fia. 3 zeigt das Doppellagerelement, wie in Fig. 2 dargelegt und oben beschrieben, jedoch ohne den Spannbolzen (5). Stattdessen befindet sich in den betreffenden Bohrungen (10c) und (10b) eine Montagevorspannschraube (13), welche mit dem Innengewinde des Konuselementes (1A) verschraubt ist, so dass dieses mit Hilfe einer mechanischen oder hydraulischen Zugvorrichtung (14) unter Aufbringung der Kraft (15) axial in Richtung des Flansches (4) gezogen werden kann. Dadurch werden die konusförmig angeordneten Elastomerschichten (1d) des Lagers (1) zusammengepresst unter Erhöhung bzw. Ausbildung einer Vorspannung. Hierdurch wird ein Spalt zwischen dem Konuselement und der

Distanzscheibe (9) bzw. ihrer beiden Scheibenhälften erzeugt, der es ermöglicht, die

Distanzscheibe herauszuziehen.

Fig. 4 zeigt das Doppellagerelement, wie oben beschrieben, jedoch in einer anderen

Ausführungsform unter Zuhilfenahme eine schiebbaren Hülse (8). Wie bereits geschildert ist dies Ausführungsform angebracht, wenn die Reibungskräfte der Distanzscheibe (9) gegenüber den Grenzflächen nicht ausreicht. Die Hülse (8) befindet sich in dieser Ansicht vollständig in der Bohrung (10a) des Flansches (3). Die Hülse besitzt eine Innengewinde. Das Konuslager (1A) weist im Kern (1c) eine gegenüber Flansch (3) angeordnete Bohrung (10b') die im Durchmesser im Wesentlichen der Bohrung (10a) entspricht. In Richtung Flansch (4) besitzt das Lager (1) die Bohrung (10b) mit einem vorzugsweise kleineren Durchmesser. Die Bohrung (10b) ist mit einem Innengewinde versehen zu Aufnahme der ebenfalls gezeigten Montagevorspannschraube (13), welche mit einer axialen Kraft (15), erzeugt durch eine hydraulische oder mechanische Zugvorrichtung (14), in Richtung des Pfeiles gezogen werden kann.

Fig. 5 zeigt den gleichen Aufbau wie bei Fig. 4, jedoch nach Verschieben der Hülse

(8) durch die mit ihrem Innengewinde verbundene Montageschraube (18) in den

vorgesehenen Raum der Bohrung (10b') im elastischen Lager (1). Die Hülse wird dabei mittels eins Fixierungsbolzens (12) an dem Flansch (3) arretiert.

Fig. 6 zeigt die Anordnung von Fig. 5, nach Entfernen der Zugvorrichtung (14) und

Montage des Sandwichelementes (2A), der Distanzhülse (6) und des Spannbolzens (5), der mit dem Gewinde (11) der Bohrung (10a) des Flansches (3) verschraubt ist. In diesem Zustand ist das Doppellager betriebsbereit. Der Austausch von einzelnen Elastomerlager- Elementen aus einer aus mehreren Elastomerlager-Elementen umfassenden Lagerkonstruktion einer Anlage oder Maschine wird wie folgt durchgeführt.

Fiq. 7 zeigt eine Fig. 3 entsprechende Lageranordnung.

Im Unterschied zu dieser besitzt die Distanzscheibe (9) ein sphärisch zum Konuslager (1A) ausgerichtete gekrümmte Form. Die gleich Form besitzt auch die Basisfläche des

Konuslager, welche der Distanzscheibe (9) gegenüberliegt, so dass beide Flächen exakt aufeinander passen.

Die sphärisch gekrümmte Distanzscheibe lagert in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit auf einer entsprechend geformten und passenden Trägerplatte(19). Die Trägerplatte kann, wie gezeigt, in einer entsprechenden Vertiefung im Flansch (3) gelagert und fixiert sein, sie kann aber auch einfach auf der Flanschfläche verschraubt oder anderweitig befestigt sein. Durch diese konstruktive Maßnahme kann die Reibungskraft nochmals erhöht werden, so dass in betriebsbereiten Zustand der Spannbolzen (5) weniger stark in Dicke und Festigkeit dimensioniert sein muss.

Im Folgenden wird das Verfahren der Demontage und Montage von elastischen Elementen in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung näher beschrieben:

Demontage bei Ausführunasformen ohne schiebbare Hülse:

Zunächst erfolgt das Herausdrehen der Spannschraube (5) aus dem Innengewinde (1 1) im Flansch (3) und Herausziehen aus den axialen Bohrungen (10a-c) der betreffenden Bauteile (Fig. 2). Distanzhülse (6) sowie das Sandwichlager (2A) lassen sich so entfernen. Da das Lagerelement nur eines von vielen in der gesamten Lagerkonstruktion ist, ist der lokale Anpressdruck immer noch so hoch, dass sich die Distanzscheibe nicht entfernen lässt. Das Konuselement (1 A) ist ohnehin in der Vertiefung (7) fixiert.

Gemäß Fig. 3 erfolgt nunmehr das Einschrauben eines mit einem Gewinde versehenen Montagevorspannbolzens (13) in das Innengewinde der Bohrung (10b) des Lagers (1) von der Seite des Flansches (4) aus. Anschließend wird der Bolzen (13) mit einer hydraulischen oder mechanischen Zugvorrichtung verbunden, welche den Bolzen und damit auch das verbundene elastische Konuslager (1A) mit einer Zugkraft (15) axial in Richtung Flansch (4) zieht. Hierdurch werden die kegelförmig angeordneten Elastomerschichten (1d) des Lagers (1) zusammengepresst und der Kern (1c) wird axial leicht in Richtung Flansch (4) geschoben. Dadurch entsteht ein Spalt (17), welcher ausreicht, um die Distanzscheibe (9) bzw. ihre Scheibenhälften, aus dem Raum zwischen Flansch (3) und Flansch (4) herauszuziehen.

Es folgt das Entfernen des Bolzens (13) unter Aufhebung der Vorspannung des

Elastomerlagers (1) , so dass dieses aus der Vertiefung (7) und dann aus der Flanschöffnung herausgenommen werden kann. Um dies zu erreichen, muss die Distanzscheibe (9) dicker als sein als die Tiefe der

Vertiefung (7) inklusive der Vorspannung vom elastischen Element (1d). Um nämlich die Distanzscheibe 9 herauszunehmen, muss das elastische Element (1d) stärker vorgespannt werden als es im eingebauten Zustand schon ist. Wäre die herausgenommene Scheibe (9) nicht dicker als die Vertiefung (7) einschließlich dem gesamten Vorspannmaß des

Elastomerteils (1d), wäre es nicht möglich, das gesamte elastische Lagerelement (1) zwischen den Flanschen (3) und (4) radial herauszunehmen.

Demontage bei Ausführunasformen mit schiebbarer Hülse:

Die Ausgangslage wird hier durch Fig. 6 gut dargestellt. Zunächst wird auch hier der

Spannbolzen (5), das Schichtlager (2A) sowie die Distanzhülse (6) entfernt.

Als nächste muss die Distanzscheibe (9) gelockert und entfernt werden. Dies geschieht durch Zusammenpressen der kegelförmigen elastischen Schichten (1d, wodurch der feste Kern (1c) in Richtung des Flansches (4) axial verschoben wird und einen Spalt (17) zwischen dem elastischen Lager (1) und der Distanzscheibe entstehen lässt. Hierfür bieten sich zwei Möglichkeiten an.

Bei der ersten Möglichkeit erfolgt das Zusammenpressen des Konuslagers über die

Montagevorspannschraube (13), die in das Lager (1) geschraubt wird und durch die besagten Zugvorrichtungen (14) in Richtung des Flansches (4) gezogen wird (Fig. 4).

Da die Hülse (8) in einen Teil der Bohrung (10b) des Konuselementes (1A) hineinreicht und dort den Raum der Bohrung (10b') ausfüllt und durch das Feststellmittel (12) arretiert ist, muss als nächstes die besagte Hülse aus dem Konuselement (1) vollständig in den Flansch (3) bzw. in die dort vorgesehenen Bohrung (10a) geschoben werden. Dies erfolgt durch Lösung der Arretierung (12), Einführen und Verschrauben eines Montagebolzens (18) von der Seite des Flansches (4) über die Bohrungen (10c) mit der mit einem Innengewinde versehenen Hülse (8), Lösen des Feststellmittels (12) und vollständige Verschiebung der Hülse (8) aus dem elastischen Lager (1) in den Bohrungsraum (10a) im Flansch (3).

Anschließend wird mittels Montagebolzen 13 die konische Schicht (1d) soweit vorgespannt, dass die Distanzscheibe (9) frei wird. Somit ist die Distanzscheibe (9) frei und kann entfernt werden. Ein Verschieben der Hülse (8) kann sich erübrigen, wenn die Distanzscheibe (9) in zwei Hälften vorliegt.

Bei der zweiten Möglichkeit erfolgt das Zusammenpressen des Konuslagers über einen Montagebolzen (18), der in das Innengewinde der Hülse (8) geschraubt wird und - nach Aufhebung der Arretierung der Hülse (8)- durch die besagte Zugvorrichtung (14) in Richtung des Flansches (4) gezogen wird. Diese Alternative kann nur angewendet werden, wenn die Distanzscheibe in zwei Hälften vorliegt, da die Hülse im Wesentlichen an ihrer ursprünglichen Position (in Bohrung (10b') und Bohrung (10a)) verbleibt. Vor Entfernen des elastischen Lagers (1) und der Distanzscheibe (8) wird die Hülse (8 )völlig in die Bohrung (10a) im Flansch (3) geschoben.

Es schließen sich folgende Montaaeschritte an:

Es wird ein neues entsprechend gestalteten elastischen Lagers (1), welches das alte ersetzen soll, in den Raum zwischen Flansch (3) und (4) eingeführt und der

Montagevorspannbolzen (13), der von außen über die Bohrung (10c) im Flansch (4) geführt ist, mit dem Innengewinde der Bohrung (10b) des elastischen Lagers (1) verschraubt. Mittels einer Montage-Zugeinrichtung (14), welche eine axiale nach außen wirkende Zugkraft auf den Montagevorspannbolzen (13) und damit auf das elastische Lager (1) ausübt,

Damit wird das elastische Lager (1) in die Vertiefung (7) im Flansch (4) gezogen, wodurch zudem bewirkt wird, dass es eine Vorspannung erhält und mehr Platz zwischen den

Flanschteilen (3)(4) entsteht. Dadurch ist es möglich, die Distanzscheibe (9) oder ihrer Hälften (9a)(9b) in den entstandenen Spalt zwischen elastischem vorgespannten Lager (1) und dem Flansch (3) so hinein zu schieben, dass ihre mittige Bohrung deckungsgleich mit den Bohrungen (10a) im Flansch (3) und (10b) im elastischen Lager (1) ist.

Nach Entfernen des Montagevorspannbolzens (13), wird durch die dadurch erfolgte

Verringerung der Vorspannung des elastischen Lagers (1) die Distanzscheibe (9) fest zwischen dem Flanschen (3) und dem elastischen Lager(1) eingeklemmt.

Bei Verwendung einer schiebbaren Hülse (8) wird diese über ihr Innengewinde mit einem Montagebolzen (18) über die Bohrungen (10c)(10b)(10b’) verbunden, wobei sich die Hülse zunächst in der Bohrung (10a) des Flansches (3) befindet. Nachdem die Distanzscheibe (9), wie oben beschrieben, eingeschoben und positioniert worden ist, wird die Hülse (8) in die Bohrung (10b') des elastischen Lagers (1) geschoben und am Flansch (3) mit einem

Feststellmittel (12) arretiert. Anschließend wird der Montagebolzen (18) entfernt.

Abschließend erfolgt Verschraubung und Verspannung der Konstruktion mittels des

Spannbolzens (5) unter zuvor vorgenommener Anbringung der Distanzhülse (6) in die Bohrung (10c) des Flansches (4) und Hinzufügung des Sandwichlagerelementes (2A) außen am Flansch (4).