DE102014212551A1 - Beidseitig abgedichtetes, wartungsfreies Wälzlager - Google Patents

Beidseitig abgedichtetes, wartungsfreies Wälzlager Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein beidseitig abgedichtetes Wälzlager (1, 12, 14), mit einem Innenring (2) mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn (3), mit einen Außenring (4) mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5), mit zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) in den Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) angeordneten Wälzkörpern (7), mit einem Käfig (8, 9, 30), in dem die Wälzkörper (7) drehbar gehalten sind, und mit axial beidseitig radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) angeordneten Dichtscheiben (10, 11). Um beim thermischen Lastwechsel eine Fettbewegung zu erzwingen, ist bei diesem Wälzlager (1, 12, 14) vorgesehen, dass im Außenring (4) axial neben der radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5) eine umlaufende Nut (6) zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve ausgebildet ist. Diese Schmierstoffreserve gelangt bei einer Erwärmung des Wälzlagers in die Kontaktbereiche der Wälzkörper (7) mit dem Käfig (8, 9, 30) und den Wälzkörperlaufbahnen (3, 5), und wird bei einer Abkühlung des Wälzlagers (1) in diese Nut (6) zurückgeführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein beidseitig abgedichtetes Wälzlager, mit einem Innenring mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn, mit einen Außenring mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn, mit zwischen dem Innenring und dem Außenring in den Wälzkörperlaufbahnen angeordneten Wälzkörpern, mit einem Käfig, in dem die Wälzkörper drehbar gehalten sind, und mit axial beidseitig radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordneten Dichtscheiben.
  • Derartige Wälzlager sind allgemein bekannt und aus den Katalogen und Veröffentlichungen der einschlägigen Wälzlagerhersteller entnehmbar. Gemäß diesem Stand der Technik bewegen sich im Betrieb des Wälzlagers wenigstens ein Lagerring, der Käfig und die Wälzkörper auf konzentrischen Kreisbahnen. Beim einem zum Beispiel in einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung angeordnetes Wälzlager ist üblicherweise der Innenring drehfest am einem ruhenden Bauteil angeordnet, während sich der Außenring und die Dichtscheiben mit der Drehzahl eines Antriebsmotors drehen. Die Wälzkörper und der Käfig drehen sich mit der halben Motordrehzahl. Ein im Wälzlager angeordneter Schmierstoff, verbleibt, sofern er aus Schmierfett besteht, im Betrieb im Wesentlichen statisch am Außenring haften und bildet einen so genannten Fettkragen. Ist die Fettfüllung des Wälzlagers zu groß, ergeben sich im Betrieb unnötig hohe Schleppverluste infolge der von den Wälzkörpern zu verrichtenden Quetscharbeit.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine dauerhafte sowie ausreichende Schmierung des Wälzlagers unter allen Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Dies soll mit einer sehr geringen Schmierstoffmenge sowie durch eine gleichmäßige Ausnutzung des Schmierstoffs gewährleistet werden, um möglichst geringere Schleppverluste zu erreichen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Die Erfindung geht demnach aus von einem beidseitig abgedichteten Wälzlager, welches einen Innenring mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn, einen Außenring mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn, zwischen dem Innenring und dem Außenring in den Wälzkörperlaufbahnen angeordneten Wälzkörpern, einem Käfig, in dem die Wälzkörper drehbar gehalten sind, und axial beidseitig radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Dichtscheiben aufweist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Wälzlager vorgesehen, dass im Außenring axial neben der radial äußeren Wälzkörperlaufbahn eine umlaufende radiale Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve ausgebildet ist.
  • Die Schmierstoffreserve in der umlaufenden Nut im Außenring ist beim Drehen des Wälzlagers zwar entfernt vom Bewegungsbereich der Wälzkörper und des die Wälzkörper führenden Käfigs angeordnet, jedoch kann Schmierstoff aus der Nut im drehbaren Außenring austreten, sofern das Wälzlager still steht. Der die Wälzkörper im Ruhezustand benetzende Schmierstoff wird beim Drehen des Wälzlagers wieder in die Nut zurückgeschleudert. Dadurch ist ein besser geschmiertes Anlaufverhalten des Wälzlagers festzustellen und im Betrieb desselben sind die Schleppverluste im Vergleich zu bekannten Wälzlagern verringert. Dadurch verlängert sich im Ergebnis die Gebrauchsdauer des Wälzlagers.
  • Bei dem Wälzlager kann es sich beispielsweise um ein Schrägkugellager handeln, welches in einer Ausrückvorrichtung für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung dieser Erfindung ist vorgesehen, dass auch der Käfig zur Aufnahme von Schmierstoffdepots ausgebildet ist. Hierzu besteht der Käfig aus einem Material mit hoher Porosität, dessen Poren mit Schmierstoff infiltriert oder hochdruckimprägniert sind.
  • Der Käfig kann bei dieser Ausführungsform aus einem metallischen Sinterteil mit hoher Porosität oder aus einem Kunststoffteil mit hoher Porosität bestehen. Ebenso ist es möglich, dass der Käfig aus einem teilkeramischen Metall-Matrix-Verbund mit hoher Porosität besteht. Außerdem kann der Käfig mit regelmäßig über den Umfang verteilten, lokalen Schmierstofftaschen versehen sein. Der in die Poren oder die Schmierstofftaschen eingebrachte Schmierstoff kann aus herkömmlichem Wälzlagerfett oder aus Festschmierstoffpartikeln bestehen.
  • Gemäß einer anderer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Käfig wenigstens auf einer axialen Seite eine den Umfang des Käfigs folgende Förderlippe aufweist. Diese Förderlippe erstreckt sich im Wesentlichen radial, sie hat jedoch vorzugsweise auch eine zu den Wälzkörpern gerichtete Axialerstreckung, um diesen das Schmiermittel zuzuführen.
  • Zur weiteren Unterstützung der Aufnahme oder Abgabe von Schmierstoff aus der Nut im Außenring kann vorgesehen sein, dass der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder ein in der Nut im Außenring angeordneter Ring aus einem Material mit einem im Vergleich zum Außenring hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Wenn beispielsweise der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring aus einer Aluminiumlegierung bestehen, weisen diese gegenüber dem Wälzlagerstahl der übrigen Lagerbauteile einen dreifach höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Wenn das Wälzlager kalt ist, ziehen sich der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring zusammen. Erwärmt sich das Wälzlager im Betrieb, dehnen sich der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring aus, und auch ihr Durchmesser vergrößert sich dabei. Dies führt zu einer Verdrängung beziehungsweise Bewegung des in diesem Bereich befindlichen Schmiermittels, wodurch ein gezielter Transport von Schmiermittel sowie eine gezielte Schmierung der Wälzkörper erreicht werden.
  • Besonders effektiv ist diese zusätzliche Schmierung bei Verwendung eines sich in der Nut im Außenring ausdehnenden Rings, der so dimensioniert ist, dass im warmen Betriebszustand beinahe sämtliches Fett aus der Nut in Richtung der Wälzkörperlaufbahn im Außenring verdrängt wird und dadurch zu einer weiter verbesserten Schmierung führt, ohne dass unnötig viel Schmiermittel in den Wälzbereich der Wälzkörper in das Wälzlager eingeführt werden muss.
  • Bei derjenigen Ausführungsvariante, bei welcher an einer axialen Seite des Käfigs eine um den Umfang des Käfigs verlaufenden Förderlippe ausgebildet ist, bewirkt die Förderlippe, dass sich im Bereich des Käfigs befindendes Schmiermittel durch die Förderlippe in Richtung der Wälzkörper und/oder der Wälzkörperlaufbahn im Außenring gefördert wird, ohne dass sich der so genannte Fettkragen bildet. Um die Förderung in Richtung hin zu den Wälzkörpern zu erleichtern, ist die Förderlippe vorzugsweise in Richtung zu den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die auf der einen axialen Seite des Wälzlagers radial außen am Käfig angeordnete Förderlippe radial zum Außenring hin gerichtet angeordnet ist, und dass auf der axial entgegengesetzten Seite des Wälzlagers eine weitere, radial innen am Käfig angeordnete Förderlippe radial zum Innenring hin gerichtet angeordnet ist. Bei diesen Förderlippen kann vorgesehen sein, dass sie in axialer Richtung sowie nach radial innen oder nach radial außen hin zu den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet ist.
  • Ist zu befürchten, dass zu viel Schmiermittel in den Bereich der Wälzkörper und der Wälzkörperlaufbahn gelangt, kann gemäß einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die radial innen am Käfig angeordnete Förderlippe in axialer Richtung sowie nach radial außen weg von den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet ist.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Förderlippen über den Umfang des Käfigs als eine Radialspirale geformt sind, wodurch über den Radius verteilte, unterschiedliche Schmierstoffmengen von der spiralförmigen Lippe erreicht und in Richtung zu den Wälzkörpern transportiert werden. Die radial zum Außenring hin gerichtete Förderlippe kann wenigstens bereichsweise bis in die Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve hinein reichen. Auf diese Weise kann die zum Außenring hin gerichtete Förderlippe bereichsweise bis in die Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve geführt werden und von dort Schmierstoff aus der Schmierstoffreserve in den Bereich der Wälzkörper fördern.
  • Die genannte Förderwirkung der wenigstens einen Förderlippe kann auch erreicht werden, wenn vorgesehen ist, dass der Käfig gegenüber einer mittleren Wälzkörperlaufbahn wenigstens eine Exzentrizität aufweist. Vorzugsweise weist der Käfig wenigstens zwei entgegengesetzt gleiche Exzentrizitäten auf, um eine Unwucht bei einem Drehen des Käfigs zu vermeiden. Dieses Ziel wird auch erreicht, wenn der Käfig mehr als zwei gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Exzentrizitäten, beispielsweise drei oder vier, aufweist.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. In dieser zeigt
  • 1 einen axialen Schnitt durch eine radiale Hälfte eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Wälzlagers, welches als ein abgedichtetes Schrägkugellager ausgebildet ist, mit einer radialen Nut im Außenring zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve,
  • 2 das Wälzlager gemäß 1 mit einem in der Nut angeordneten Ring, welcher einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als der Außenring des Wälzlagers, dargestellt im kühlen Zustand,
  • 3 das Wälzlager gemäß 2 im betriebswarmen Zustand,
  • 46 Schnittbilder durch gemäß der Erfindung ausgebildete Wälzlager ähnlich dem der 1 mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Förderlippen am Käfig des Wälzlagers,
  • 7 eine abgewickelte Ansicht einer axialen Käfighälfte mit schematisierter Darstellung einer eine radiale Spirale bildenden Förderlippe,
  • 8 eine um 90° gedrehte Abwicklung des Käfigs gemäß 7, und
  • 912 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von Käfigen mit ein bis vier Exzentrizitäten.
  • Das in 1 dargestellte Wälzlager 1 ist als Schrägkugellager ausgebildet und weist einen Innenring 2 mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn 3 sowie einen Außenring 4 mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn 5 auf. Der Außenring 4 weist axial beabstandet zu seiner Wälzkörperlaufbahn 5 eine umlaufende radiale Nut 6 auf, die zur Aufnahme von zusätzlichem Schmierstoff im Sinne einer Schmierstoffreserve dient. Mehrere als Kugeln ausgebildete Wälzkörper 7 sind in einem Käfig 30 aufgenommen und wälzen sich auf den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 ab. Die linke Käfighälfte 8 und rechte Käfighälfte 9 des Käfig 30 sind deutlich erkennbar. Das Wälzlager 1 ist mit einem nicht dargestellten Schmierstoff befüllt sowie beidseitig mittels einer linken Dichtscheibe 10 und einer rechten Dichtscheibe 11 abgedichtet. Die beiden Dichtscheiben 10, 11 sind hierzu in bekannter Weise in jeweils zugeordnete Aufnahmenuten im Außenring 4 fest eingesetzt und liegen radial innen mit jeweils einer Dichtlippe an der Außenumfangsfläche des Innenrings 2 abdichtend an.
  • Die Schmierstoffreserve in der Nut 6 verhindert die Bildung eines so genannten Fettkragens und dient gleichzeitig dazu, im Zuge der Erwärmung und Abkühlung des Wälzlagers 1 im Betrieb für eine Rückführung von Schmierstoff in den Bereich der Wälzkörper 7 und der Wälzkörperlaufbahn 5 am Außenring 4 zu sorgen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in Verbindung mit der 1 beschrieben wird, besteht darin, wenigstens eine Käfighälfte oder beide Käfighälften 8, 9 zur Aufnahme von Schmierstoffdepots auszubilden.
  • Um die Käfighälften 8, 9 zur Aufnahme von Schmierstoffdepots einzurichten, kann wenigstens eine der Käfighälften 8, 9 aus einem Material mit hoher Porosität bestehen, dessen Poren mit Schmierstoff infiltriert oder hochdruckimprägniert werden. Hierfür können die Käfighälften 8, 9 aus einem metallischen Sinterteil mit hoher Porosität, aus einem Kunststoffteil mit hoher Porosität oder aus einem teilkeramischen Metall-Matrix-Verbund mit hoher Porosität bestehen. Ebenso ist es möglich, die Käfighälften 8, 9 mit regelmäßig über dem Umfang verteilten, lokalen Schmierstofftaschen zu versehen. Der Schmierstoff kann aus herkömmlichem Wälzlagerfett bestehen oder aus Festschmierstoffpartikeln.
  • Durch diese Ausbildung der Käfighälften 8, 9 lässt sich der Schmierstoff direkt an der Hauptreibstelle des Wälzlagers lagern und kann diesen gezielt an den höchstbelasteten Reibkontaktbereich abgeben. Geeignete Schmierstoffpartikel lassen gegebenenfalls einen trockenen Betrieb des Lagers erreichen, was zu einer Verminderung der Schleppverluste führt.
  • Die beiden Käfighälften 8, 9 brauchen im Vergleich zu bekannten Wälzlagerkäfigen konstruktiv nicht wesentlich geändert zu werden, jedoch kann es notwendig sein, gewisse Partien des Käfigs zu verstärken, um eine in Folge der Materialumstellung gegebenenfalls eintretende geringere Festigkeit auszugleichen.
  • Sofern die Käfighälften 8, 9 zusätzlich noch aus einem Material mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die übrigen Wälzlagerbestandteile ausgeführt sind, lässt sich in Folge der dann thermisch bedingten Spieländerung zwischen den Wälzkörpern 7 und den Käfighälften 8, 9 ein regelmäßiger Kontakt zwischen den den Schmierstoff enthaltenden Käfighälften 8, 9 und den Wälzkörpern 7 bewirken, ohne dass größere Schmierstoffmengen benötigt werden.
  • Die in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsform eines Wälzlagers 12 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform nur dadurch, dass ein Ring 13 mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich der Nut 6 angeordnet ist. Außer der Bezugziffer 13 für den Ring sind alle anderen Bezugziffern des Wälzlagers 12 identisch mit dem Wälzlager 1 gemäß 1. In 2 ist das Wälzlager 12 im abgekühlten Zustand dargestellt, so dass sich der Ring 13 zusammengezogen hat und ein Freiraum in der Nut 6 gebildet ist, der mit dem nicht dargestellten Schmierstoff gefüllt ist. Erwärmt sich das Wälzlager 12 im Betrieb, dann dehnt sich der Ring 13 stärker aus als die beiden Wälzlagerringe 2, 4 und tritt, wie in 3 gezeigt, mehr oder weniger tief in die Nut 6 ein. 3 zeigt einen Betriebszustand mit hoher Betriebstemperatur, bei welchem der Ring 13 die Nut 6 praktisch vollständig ausfüllt und den darin befindlichen Schmierstoff verdrängt hat, der dadurch in den Bereich der Wälzkörper 7 gelangt und eine wirkungsvolle Schmierung der Wälzkörper gegenüber den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 bewirkt. Kühlt sich das Wälzlager 12 wieder ab, so dass der Ring 13 in die in 2 dargestellte Stellung gelangt, wird Schmiermittel bei sich drehendem Außenring 4 in die Nut 6 transferiert, um bei erneutem Erwärmen des Wälzlagers 12 durch den Ring 13 wieder hinausgepresst zu werden.
  • Der Ring 13 kann aus unterschiedlichen Materialien mit einem deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der Wälzlagerringe 2, 4 bestehen, beispielsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff, während die übrigen Wälzlagerbestandteile aus Wälzlagerstahl bestehen.
  • Die Pumpbewegung des Ringes 13 bei einem Temperaturwechsel erhöht die Schmierstoffzirkulation im Wälzlager und führt zu einer gezielten Zufuhr von Schmierstoff zu den Reibkontakten sowie zu einer Verminderung der Schleppverluste bei kalten Betriebsbedingungen.
  • Die in 4 bis 8 gezeigten Ausführungsformen eines Wälzlagers 14 ermöglichen es ebenfalls, Schmierstoff gezielt den Stellen mit Reibkontakt zuzuführen. Das Wälzlager 14 stimmt mit Ausnahme einer linken Käfighälfte 15 und einer rechten Käfighälfte 16 sowie der Förderlippen 17, 17’, 18, 19 mit dem Wälzlager 1 gemäß 1 überein, so dass für übereinstimmende Bauelemente dieselben Bezugziffern verwendet werden.
  • Gemäß 4 ist die linke Käfighälfte 15 radial außen mit einer Förderlippe 17 versehen, die in Richtung zu den Wälzkörpern 7 axial und radial nach innen abgewinkelt ausgebildet ist. Bei der Variante gemäß 5 weist zusätzlich die rechte Käfighälfte 16 eine weitere Förderlippe 18 auf, die axial sowie radial nach außen in Richtung zu den Wälzkörpern 7 abgewinkelt ausgebildet ist. Durch diese Modifikation der Käfiggeometrie wird eine Zwangsbewegung des Schmierstoffs erzeugt, die zu den Wälzkörpern 7 und den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 hin gerichtet ist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Ausnutzung der Reserven des Schmierstoffs und erlaubt es, gegebenenfalls die Schmierstoffmenge zu vermindern, wodurch geringere Schleppverluste eintreten.
  • Wie 6 zeigt, kann auch vorgesehen sein, dass die radial äußere Förderlippe 17 sich aufgrund ihrer thermischen Eigenschaften und/oder zumindest der thermischen Eigenschaften der linken Käfighälfte 15 bei betriebswarmen Wälzlager 14 radial bis hinein in die Nut 6 des Außenrings 4 erstreckt (Position 17’) und dort befindlichen Schmierstoff aus der Nut 6 herausbefördert sowie zu den Wälzkörpern 7 leitet. Außerdem ist erkennbar, dass bei dieser Ausführungsform die radial innen an der rechten Käfighälfte 15 angeordnete Förderlippe 19 nach axial außen und radial außen abgewinkelt ausgebildet ist.
  • Um den im Bereich der Förderlippen 17, 18 befindlichen Schmierstoff in axialer Richtung in Bewegung zu versetzen, sind die Förderlippen 17, 18 radial außen spiralförmig an den Käfighälften 15, 16 angebracht beziehungsweise ausgebildet, wie dies 7 mit einer Abwicklung der linken Käfighälfte 15 zeigt. Die Ausnehmungen 20 in der Käfighälfte 15 zur Aufnahme der Wälzkörper 7 sowie die Förderlippe 17 sind nur schematisch dargestellt. Da die spiralförmige Förderlippe 17 entlang der jeweiligen Käfighälfte 15, 16 vom einen Rand zum anderen Rand verlaufen soll, ist sie, wenn sie in den Bereich der Ausnehmungen 20 für die Wälzkörper 7 gelangt, durch Aussparungen 17a unterbrochen, wie dies aus 8 ersichtlich ist.
  • Die Windungsrichtung der Förderlippe 18 an der rechten Käfighälfte 16 ist im Vergleich zur Windungsrichtung der Förderlippe 17 an der linken Käfighälfte 15 entgegengesetzt ausgerichtet, so dass der Schmierstoff zwischen der rechten Käfighälfte 16 und dem Innenring 2 in Richtung zu den Wälzkörpern 7 gefördert wird.
  • Zum Zwecke des Massenausgleichs sind die beiden Förderlippen 17, 18 an den beiden Käfighälften 15, 16 mit entgegengesetzter Windungsrichtung angebracht sowie um 180° zueinander versetzt angeordnet.
  • Eine derartige Förderwirkung des Schmierstoffes lässt sich auch ohne Verwendung von Förderlippen erreichen, sofern die Käfiggeometrie entsprechend modifiziert wird. Der Kerngedanke für diese Ausführungsformen, welche in den 9 bis 12 dargestellt sind, ist es, über eine gezielte Exzentrizität des Käfigs und das damit verbundene Eintauchen des Käfigs in den Schmierstoff die Bewegung des Schmierstoffs im Wälzlager zu verstärken. Dazu ist in 9 eine mittlere, kreisförmige Wälzkörperbahn 21 dargestellt, gegenüber der die eine Käfighälfte im Vergleich zur mittleren Wälzkörperbahn 21 eine Exzentrizität 22 aufweist, welche durch die Käfigmittelebene dargestellt ist. Gemäß 9 ist diese Exzentrizität 22 unsymmetrisch, was allerdings nur bei relativ niedrigen Drehzahlen des Wälzlagers durchführbar ist. Für höhere Drehzahlen ist eine symmetrische, entgegengesetzte Exzentrizität 23 gegenüber der mittleren Wälzkörperbahn 21 vorteilhaft, da sich dadurch die durch die Exzentrizitäten 23 bewirkten Unwuchten ausgleichen (siehe 10).
  • 11 zeigt eine Ausführungsform mit drei Exzentrizitäten 24 im Vergleich zur mittleren Wälzkörperbahn 21, die gleich groß und gleich beabstandet über den Umfang verteilt sind und somit auch keine Unwuchten erzeugen. Das gleiche gilt für die Ausführungsform gemäß 12, die vier symmetrische Exzentrizitäten 25 gegenüber der mittleren Wälzkörperbahn 21 zeigt und somit ebenfalls keine Unwuchten bewirkt. Durch diese Exzentrizitäten 22, 23, 24, 25 weisen die einzelnen Wälzkörper 7 unterschiedliche Kontaktgeometrien zum Käfig auf, da die Mitte der Kontaktzone in Folge der Exzentrizitäten 22, 23, 24, 25 radial wandert.
  • Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wälzlager
    2
    Innenring
    3
    Wälzkörperlaufbahn am Innenring
    4
    Außenring
    5
    Wälzkörperlaufbahn am Außenring
    6
    Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve
    7
    Wälzkörper
    8
    Linke Käfighälfte
    9
    Rechte Käfighälfte
    10
    Linke Dichtscheibe
    11
    Rechte Dichtscheibe
    12
    Wälzlager
    13
    Ring mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten
    14
    Wälzlager
    15
    Linke Käfighälfte
    16
    Rechte Käfighälfte
    17
    Förderlippe, radial außen
    17a
    Aussparungen
    17’
    Förderlippe (thermisch ausgedehnt)
    18
    Förderlippe, radial innen
    19
    Förderlippe, radial innen
    20
    Ausnehmungen in linker Käfighälfte
    21
    Mittlere Wälzkörperbahn
    22
    Unsymmetrische Exzentrizität, einfach
    23
    Symmetrische Exzentrizität, zweifach
    24
    Symmetrische Exzentrizität, dreifach
    25
    Symmetrische Exzentrizität, vierfach
    30
    Käfig

Claims (15)

  1. Beidseitig abgedichtetes Wälzlager (1, 12, 14), mit einem Innenring (2) mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn (3), mit einen Außenring (4) mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5), mit zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) in den Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) angeordneten Wälzkörpern (7), mit einem Käfig (30), in dem die Wälzkörper (7) drehbar gehalten sind, und mit axial beidseitig radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) angeordneten Dichtscheiben (10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass im Außenring (4) axial neben der radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5) eine umlaufende radiale Nut (6) zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve ausgebildet ist.
  2. Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9, 30) zur Aufnahme von Schmierstoffdepots gesondert ausgebildet ist, nämlich aus einem Material mit hoher Porosität besteht, dessen Poren mit Schmierstoff infiltriert oder hochdruckimprägniert sind.
  3. Wälzlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9, 30) aus einem metallischen Sinterteil oder aus einem Kunststoffteil mit hoher Porosität besteht.
  4. Wälzlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9, 30) aus einem teilkeramischen Metall-Matrix-Verbund mit hoher Porosität besteht.
  5. Wälzlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9, 30) regelmäßig über den Umfang verteilte, lokale Schmierstofftaschen aufweist.
  6. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (15, 16, 30) wenigstens auf einer axialen Seite eine den Umfang des Käfigs (15, 16, 30) folgende Förderlippe (17, 17’, 18, 19) aufweist.
  7. Wälzlager (12, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9, 30) und/oder die Förderlippe (17, 17’) und/oder ein in der Nut (6) im Außenring (4) angeordneter Ring (13) aus einem Material mit einem im Vergleich zum Außenring (4) hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen.
  8. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderlippe (17) auf der einen axialen Seite des Wälzlagers radial zum Außenring (4) hin gerichtet angeordnet ist, und dass eine weitere Förderlippe (18, 19) auf der axial entgegengesetzten Seite radial zum Innenring (2) hin gerichtet angeordnet ist.
  9. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderlippe (17, 18) in axialer Richtung sowie nach radial innen oder nach radial außen hin zu den Wälzkörpern (7) abgewinkelt ausgebildet ist.
  10. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial innen angeordnete Förderlippe (19) in axialer Richtung sowie nach radial außen weg von den Wälzkörpern (7) abgewinkelt ausgebildet ist.
  11. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderlippen (17, 18, 19) über den Umfang des Käfigs (15, 16, 30) als eine Radialspirale geformt sind.
  12. Wälzlager (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die radial zum Außenring (4) hin gerichtete Förderlippe (17) wenigstens bereichsweise bis in die radiale Nut (6) hinein reicht.
  13. Wälzlager (1, 12, 14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9; 15, 16; 30) gegenüber einer mittleren Wälzkörperlaufbahn (21) wenigstens eine Exzentrizität (22) aufweist.
  14. Wälzlager (1, 12, 14) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9; 15, 16; 30) zwei entgegengesetzt gerichtete, gleiche Exzentrizitäten (23) aufweist.
  15. Wälzlager (1, 12, 14) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 9; 15, 16; 30) mehr als zwei gleichmäßig über seinen Umfang verteilte symmetrische Exzentrizitäten (24, 25) aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117905802A (zh) * 2024-03-18 2024-04-19 山东博莱威智能制造有限公司 一种免维护轴承

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