-
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, mit mindestens einem ersten Laufring und mindestens einem zweiten Laufring, wobei die Laufringe zur Ausbildung eines Ringspalts zueinander koaxial zu einer Rotationsachse angeordnet sind, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern, wobei die Wälzkörper zwischen dem mindestens ersten Laufring und dem mindestens zweiten Laufring in dem Ringspalt angeordnet sind, mit mindestens einem ringförmigen Dichtungskörper zur Abdichtung des Ringspalts, wobei der Dichtungskörper eine innere Ringseite und eine äußere Ringseite aufweist, wobei der Dichtungskörper mindestens einen Fluiddurchlass aufweist, wobei der Fluiddurchlass mindestens einen in eine Umlaufrichtung um die Rotationsachse weisenden Einlasskanal auf der inneren Ringseite und/oder mindestens einen entgegen der Umlaufrichtung weisenden Auslasskanal auf der äußeren Ringseite umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Antriebswelle mit dem Wälzlager.
-
Wälzlager, die beispielsweise in einem Fahrzeug Verwendung finden, sind u.a. zur Lagerung auf einer Antriebswelle des Fahrzeugs angeordnet. Ein solches Wälzlager besteht aus einem Innenring und einem Außenring, zwischen welchen drehbar gelagerte Wälzkörper angeordnet sind. Zwischen Innen- und Außenring ist oftmals eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung des Wälzlagers angeordnet. Diese kann beispielsweise eine Dichtungslippe aufweisen.
-
Die Druckschrift
DE 34 35 437 A1 offenbart eine elastische Dichtung für Wälzlager-Drehverbindungen, welche aus zwei Laufringen und zwischen diesen abrollenden Wälzkörpern besteht. Dabei überragt der eine Laufring den anderen Laufring, so dass zwischen beiden Laufringen ein ringförmiger Spalt besteht, wobei der eine Laufring in seiner den anderen Laufring überragenden und ihm zugewandten Mantelfläche eine umlaufende Nut aufweist. In die Nut ist eine Dichtung eingesetzt, welche eine Dichtlippe aufweist, die gleitend an dem anderen Laufring anliegt.
-
Die
DE 10 2011 077 732 A1 beschreibt eine Luftkühlungsanordnung für Wälzlager mit einem in Umfangsrichtung angeordneten, in axialer Richtung in Bezug zu einer Drehachse orientierte Stanzlöcher aufweisenden Luftleitring.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Wälzlager anzugeben, welches einen verbesserten Betrieb und eine lange Lebensdauer aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
-
Gegenstand der Erfindung ist ein Wälzlager, welches beispielsweise für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere kann das Wälzlager auf einer Antriebswelle des Fahrzeugs zur Lagerung der Antriebswelle angeordnet sein.
-
Das Wälzlager weist mindestens einen ersten Laufring und mindestens einen zweiten Laufring auf. Dabei sind die Laufringe zur Ausbildung eines Ringspalts zueinander koaxial zu einer Rotationsachse angeordnet. Der zweite Laufring kann von dem ersten Laufring, zur Ausbildung des Ringspalts, von der Rotationsachse in radialer Richtung beabstandet angeordnet sein. Dabei kann, ohne Einschränkung, der zweite Laufring als ein Außenring und der erste Laufring als ein Innenring ausgebildet sein. Der Innenring kann mit der Antriebswelle verpresst sein.
-
Das Wälzlager weist zudem eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf. Die Wälzkörper sind zwischen dem mindestens ersten Laufring und dem mindestens zweiten Laufring in dem Ringspalt angeordnet. Dabei können die Wälzkörper drehbar gelagert sein. Beispielhafterweise kann das Wälzlager als Rollenlager mit Rollen als Wälzkörper ausgebildet sein, bevorzugt ist dieses als Kugellager mit Kugeln als Wälzkörper ausgeführt. Diese Kugeln sind vorzugsweise in einer Käfigeinrichtung geführt.
-
Das Wälzlager weist mindestens einen ringförmigen Dichtungskörper zur Abdichtung des Ringspalts auf. Insbesondere wird durch den Dichtungskörper eine dynamische Dichtwirkung erzeugt. Somit ist der Dichtungskörper vorzugsweise als Dichtungskörper zur dynamischen Abdichtung des Ringspalts ausgebildet. Der Dichtungskörper weist eine innere Ringseite auf. Der Dichtungskörper weist eine äußere Ringseite auf. Dabei können sich die Ringseiten radial von dem ersten Laufring bis zu dem zweiten Laufring in dem Ringspalt erstrecken. Als innere Ringseite wird dabei die zu den Wälzkörpern gerichtete Seite des Dichtungskörpers bezeichnet, während die äußere Ringseite dieser gegenüberliegt. Der Dichtungskörper kann beispielsweise aus einem Metallmaterial, insbesondere aus einem gestanzten Metallmaterial bestehen. In weiteren Ausgestaltungen sind auch andere Materialien möglich.
-
Der Dichtungskörper weist mindestens einen Fluiddurchlass auf, wobei der Fluiddurchlass, insbesondere ausgebildet als ein Luftdurchlass, mindestens einen in eine Umlaufrichtung, insbesondere in eine Drehrichtung, um die Rotationsachse weisenden Einlasskanal auf der inneren Ringseite und/oder mindestens einen entgegen der Umlaufrichtung weisenden Auslasskanal auf der äußeren Ringseite umfasst. Der Einlasskanal und/oder der Auslasskanal läuft in einer Radialebene zu der Rotationsachse und/oder in oder gegen die Umlaufrichtung.
-
Durch den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal kann somit eine Führungspassage zur Führung eines Fluiddurchflussstroms durch den Dichtungskörper hindurch, ausgebildet werden. Dies bedeutet, dass in den Einlasskanal Fluid einströmt. Dieses Fluid wird dann gerichtet durch den Dichtungskörper als Fluiddurchflussstrom geführt. Der Auslasskanal ist insbesondere dazu ausgebildet, Fluid gerichtet auszuströmen. Das Fluid ist insbesondere als Luft ausgebildet. Insbesondere kann der Dichtungskörper einen solchen Einlasskanal und einen solchen mit dem Einlasskanal verbundenen Auslasskanal zur Ausbildung des Fluiddurchlasses aufweisen. So kann das einströmende Fluid durch den Einlasskanal einströmen und durch den Auslasskanal geführt ausströmen. Durch die Drehung des Dichtungskörpers in Umlaufrichtung strömt das Fluid gezielt und in hohem Volumenmaße in den Einlasskanal ein. Der Fluiddurchflussstrom kann dadurch eine Sperre gegen das Eindringen von Partikel, Verschmutzung etc. und damit eine dynamische Abdichtung und/oder Sperrwirkung ausbilden.
-
Während des Betriebes des Wälzlagers führt der Dichtungskörper eine Rotation in der Umlaufrichtung aus. Durch die Rotationsbewegung des Dichtungskörpers in Umlaufrichtung wird durch den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal ein Luftdurchflussstrom durch den Fluiddurchlass erzeugt. Dadurch wird ein Eindringen von Störpartikel, welche beispielsweise fest als auch flüssig sein können, verhindert. Der Luftdurchflussstrom kann insbesondere durch den Einlasskanal eintreten und durch den mit diesem Einlasskanal verbundenen Auslasskanal austreten. Auch können auf dem Dichtungskörper mehrere solche Einlasskanäle und Auslasskanäle aufeinanderfolgend angeordnet sein.
-
Vorteilhafterweise wirkt somit der Dichtungskörper durch diese Funktionsweise als Schild einerseits und die Funktionsweise des abdichtenden Fluiddurchflussstroms andererseits als besonders effizientes, dynamisches Schutzschild gegen Verschmutzung und Schmutzpartikel, die das Wälzlager verunreinigen können.
-
Auch können durch den Luftdurchflussstrom bereits vorhandene Störpartikel in dem Hohlraum zwischen den Wälzköpern und dem Dichtungskörper durch den Fluiddurchlass abtransportiert werden. Somit werden eine Anhäufung und ein Eindringen von Störpartikel, insbesondere Verschmutzungen, welche zu Schäden am Wälzlager führen können, verhindert.
-
Zusätzlich wird als ein weiterer Vorteil durch den Dichtungsköper die Luftströmung bzw. Luftbewegung erhöht, welche zu einer Kühlung des Wälzlagers führt und damit in einer erhöhten Lebensdauer resultiert. Auch werden durch den Luftdurchflussstrom vor allem warme Luftströme vom Wälzlager wegtransportiert, was zusätzlich zu einer weiteren Kühlung des Wälzlagers führt.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die innere Ringseite zu den Wälzkörpern hinweisend angeordnet. Die äußere Seite kann bevorzugt insbesondere bei einem Fahrzeug nach außen, sozusagen ins Freie weisen, so dass nach außen geführte Störpartikel austreten und z.B. zu Boden fallen können.
-
Erfindungsgemäß weist der mindestens eine Einlasskanal eine sich von der inneren Ringseite erhebende Einlassöffnung und/oder der mindestens eine Auslasskanal eine sich von der äußeren Ringseite erhebende Auslassöffnung auf. Die Einlassöffnung kann dabei zur Umlaufrichtung geöffnet sein; die Auslassöffnung ist dabei konträr oder in Gegenrichtung ausgebildet. Dabei kann die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung konvex als eine Art Wölbung bzw. Einlass- und Auslasswölbung von der inneren bzw. äußeren Ringweite wegweisend ausgebildet sein. Zusätzlich kann die Einlassöffnung und die Auslassöffnung baugleich, d.h. von den Abmessungen gesehen, baugleich (insbesondere im Wesentlichen identisch) ausgeführt sein. Auch kann der Dichtungskörper eine Teilkreislinie aufweisen, wobei die Einlass- und/oder die Auslassöffnungen symmetrisch um diese Teilkreislinie angeordnet sein können. Durch eine Drehung in Umlaufrichtung wird das Fluid direkt auf die Einlassöffnungen gelenkt. Dies erhöht das durchströmende Volumen.
-
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Einlasskanal entgegen der Umlaufrichtung abflachend ausgestaltet. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Auslasskanal in Umlaufrichtung abflachend ausgestaltet sein. Hiermit kann eine gleichmäßige, turbulenzfreie geführte An- und Abströmung des Luftdurchflussstromes gewährleistet werden. Insbesondere kann zudem der Einlasskanal als auch der Auslasskanal in Bezug auf eine Radialebene zu der Rotationsachse im Verlauf verjüngend ausgestaltet sein. Dabei verjüngt sich der Einlasskanal aus aerodynamischen Gründen in Richtung Außenrand des Dichtungskörpers, der Auslasskanal konträr dazu. Insbesondere ist die Verjüngung so ausgebildet, dass der Luftstrom bei Betrieb gezielt auf die Einlassöffnungen von nacheinander, auf dem Dichtungskörper angeordneten Einlasskanäle gerichtet wird. Hierbei gleitet der Luftstrom an einem vorhergehenden Einlasskanal, insbesondere an einer Außenseite des vorhergehenden Einlasskanals, entlang und strömt dann in eine beispielsweise direkt nachfolgend angeordnete Einlassöffnung ein und wird in dem an die Einlassöffnung anschließenden Einlasskanal weitergeführt. Somit wird ein erhöhter und gerichteter Luftdurchflussstrom erzeugt. Durch diesen Luftdurchflussstrom können Schmutzpartikel, besonders effizient vom Eindringen abgehalten werden.
-
Auch kann vorteilhafterweise die Abflachung des mindestens einen Einlasskanals über einen ersten Teilabschnitt der inneren Ringseite, insbesondere kontinuierlich über den ersten Teilabschnitt der inneren Ringseite erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise die Abflachung des mindestens einen Auslasskanals über einen zweiten Teilabschnitt der äußeren Ringseite, insbesondere kontinuierlich über den zweiten Teilabschnitt der äußeren Ringseite, erfolgen.
-
Bevorzugt sind auch mehrere solcher ersten als auch zweiten Teilabschnitte direkt aufeinanderfolgend angeordnet. Beispielweise kann der Einlass- und der Auslasskanal so ausgestaltet sein, dass der Einlasskanal entgegen der Umlaufrichtung abflacht und ein gegenüberliegend und/oder auf der anderen Ringseite in dem gleichen Teilabschnitt angeordneter Auslasskanal entsprechend sich in Umlaufrichtung im selben Maße erhöht. Dadurch kann eine vorteilhafte Aerodynamik, beispielsweise durch eine ruhige, im Wesentlichen turbulenzfreie Führung des Luftdurchflussstromes, gewährleistet werden. Auch kann beispielsweise die innere Ringseite leicht nach innen gewölbt ausgeführt sein, welches eine Führung des Luftstroms auf die Einlassöffnungen und Einlasskanäle erleichtert.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind ein Einlasskanal und ein Auslasskanal für einen gemeinsamen Fluiddurchlass vorgesehen. Dabei sind der Einlasskanal und der Auslasskanal korrespondierend gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere sind der Einlasskanal und der Auslasskanal über den gemeinsamen Fluiddurchlass strömungstechnisch miteinander verbunden.
-
In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist der Dichtungskörper an einem der Laufringe befestigt und zum anderen Laufring beanstandet, insbesondere kontaktfrei angeordnet. Dabei ist der Dichtungskörper insbesondere mit dem Innenring verbunden. Diese Verbindung kann form-, kraft- oder stoffschlüssig sein. Vorteilhafterweise ist der Dichtungskörper jedoch in den Innenring gepresst. Zum Außenring wird der Dichtungskörper beabstandet angeordnet. Bei anderen Ausgestaltungen ist eine gegenteilige Anordnung möglich.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist - insbesondere in axialer Richtung zu der Rotationsachse betrachtet - zwischen dem Dichtungskörper und den Wälzkörpern mindestens eine Dichtungsanordnung angeordnet, wodurch zwischen dem Dichtungskörper und der Dichtungsanordnung ein Raum, insbesondere ein Hohlraum, insbesondere Ringraum, ausgebildet ist und wobei der Raum mit dem Fluiddurchlass fluidisch verbunden ist. Dabei kann die Dichtungsanordnung als eine elastische Dichtung ausgeführt sein, welche in dem Ringspalt ringförmig angeordnet ist. Die elastische Dichtung kann dabei eine Dichtungslippe aufweisen, welche an einem der mindestens beiden Laufringe vorzugsweise gleitend anliegt. Vorzugsweise ist die Dichtungsanordnung als eine statische Dichtungsanordnung ausgebildet. Alternativ hierzu ist die Dichtungsanordnung als eine berührungslose Dichtungsanordnung, wie z.B. eine Labyrinthdichtung, ausgebildet. Die Dichtungsanordnung ist vorzugsweise an dem anderen Laufring in eine in diesem Laufring vorhandene Nut eingesetzt. Die Dichtungsanordnung wirkt als zusätzliche Absicherung gegen das Eindringen von Störpartikeln in Form von beispielsweise Verschmutzung zu den Wälzkörpern.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Dichtungsanordnung an einem der mindestens beiden Laufringe befestigt angeordnet und der Dichtungskörper an dem anderen der mindestens beiden Laufringe befestigt angeordnet. Dabei ist insbesondere die Dichtungsanordnung im Außenring mittels einer im Außenring angebrachten Nut verbunden und am Innenring gleitend anliegend. Die Befestigung des Dichtungskörpers ist hierzu gegengleich ausgeführt, d.h. der Dichtungskörper ist mit dem Innenring verbunden, insbesondere durch Presskraft verbunden, und zu dem Außenring beabstandet angeordnet.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 ein Wälzlager in einem ersten Schnitt nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 einen vergrößerten Teilausschnitt der vorhergehenden 1,
- 3 schematisch die innere Ringseite des Dichtungskörpers von dem Wälzlager in der 1 in Draufsicht,
- 4 schematisch die äußere Ringseite des Dichtungskörpers in der 3 in Draufsicht,
- 5 die äußere Ringseite des Dichtungskörpers der vorhergehenden Figuren in Schrägansicht,
- 6 die äußere Ringseite des Dichtungskörpers der vorhergehenden Figuren in Draufsicht,
- 7 das Wälzlager der 1 in einem zweiten Schnitt,
- 8 einen vergrößerten Teilausschnitt der vorhergehenden 7,
- 9 eine Explosionsdarstellung des Wälzlagers.
-
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ein Wälzlager 100, wie dieses mit einer Antriebswelle in einem Kraftfahrzeug genutzt werden kann, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
An der Antriebswelle (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) können z.B. mehrere solcher Wälzlager 100 angeordnet sein.
-
Das Wälzlager 100 weist einen ersten Laufring 101 beispielsweise als einen Innenring und einen zweiten Laufring 102 beispielsweise als einen Außenring auf. Dabei ist der Außenring von dem Innenring zur Ausbildung eines Ringspalts 104 in radialer Richtung r von der Rotationsachse (nicht gezeigt) des Wälzlagers 100 beabstandet angeordnet. Zwischen dem Innenring und dem Außenring sind in dem Ringspalt 104 mehrere drehbar gelagerte Wälzkörper 103, die im vorliegenden Fall als Kugeln ausgebildet sind, angeordnet. Der Innenring kann mit der Antriebswelle (nicht gezeigt) verpresst sein. Der Innenring überragt den Außenring in axialer Richtung a. Alternativ kann der Außenring mit dem Innenring bündig abschließen.
-
2 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt A der 1. Zwischen dem Innenring und dem Außenring ist auf jeder Seite der Wälzkörper 103 (1) eine Dichtungsanordnung 10 und ein Dichtungskörper 1 angeordnet. Die Dichtungsanordnung 10 ist in axialer Richtung a beabstandet zu den Wälzkörpern 103 (1) und den Wälzkörpern 103 (1) zugewandt, angeordnet. Der Dichtungskörper 1 ist axial beabstandet zu der Dichtungsanordnung 10 angeordnet. Dadurch bilden die Dichtungsanordnung 10 und der Dichtungskörper 1 zusammen zwischen sich einen Raum, insbesondere einen Hohlraum aus. Der Dichtungskörper 1 kann als ein Schild ausgeführt sein, und ist zumindest abschnittsweise im Ringspalt 104 (1) angeordnet. Er weist eine innere Ringseite 2 (9) und eine äußere Ringseite 14 (9) auf. Die äußere Ringseite 14 (9) liegt der inneren Ringseite 2 gegenüber (9). Die innere Ringseite 2 ist der Dichtungsanordnung 10 zugewandt angeordnet. Die Ringseiten 2, 14 (9) erstrecken sich radial in dem Ringspalt 104 im Wesentlichen von dem Innenring zu dem Außenring.
-
Die Dichtungsanordnung 10 kann beispielsweise eine Dichtungslippe 10a und einen Stützkörper 10b aufweisen. Dabei liegt die Dichtungslippe 10a der Dichtungsanordnung 10 gleitend am Innenring an. Der Außenring weist an seiner dem Innenring zugewandten Mantelfläche eine Innenaußenringseite 12 mit einer Nut 13 auf, in welche die Dichtungslippe 10a zur Befestigung eingeschoben ist. Der Stützkörper 10b ist dabei dem Wälzkörpern 103 (1) zugewandt. Der Dichtungskörper 1 wird nachfolgend in 3 ausführlicher beschrieben.
-
Der Dichtungskörper 1 ist mit dem Innenring drehfest verbunden und ist zum Außenring beanstandet angeordnet. Die Verbindung kann beispielsweise form-, kraft- oder stoffschlüssig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist der Dichtungskörper 1 jedoch in den Innenring gepresst oder eingeschnappt. Zum Außenring wird der Dichtungskörper 1 beabstandet angeordnet. Auch ist eine gegenteilige Anordnung möglich. Die Dichtungsanordnung 10 ist dazu gegengleich befestigt. So ist die Befestigung mittels der Nut 13 am Außenring angebracht, wobei die Dichtungsanordnung 10 am Innenring lediglich gleitend anliegt.
-
3 zeigt schematisch die innere Ringseite 2 des Dichtungskörpers 1 von dem Wälzlager 100 in der 1 in Draufsicht. Hier weist die innere Ringseite 2 mehrere Einlassöffnungen 3 mit anschließenden Einlasskanälen 4 auf.
-
Die Einlassöffnungen 3 können konvex oder im Wesentlichen konvex ausgebildet sein. Die Einlassöffnungen 3 bilden somit eine Wölbung, von der inneren Ringseite 2 wegweisend, aus. Damit wird im Betrieb vorbeiströmendes Fluid, hier Luft, eingefangen. Die Einlassöffnungen 3 sind symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch um eine Teilkreislinie (nicht gezeigt) des als Ringes ausgebildeten Dichtungskörpers 1 angeordnet. Dies ist für die Aerodynamik, d.h. im Wesentlichen für eine gleichmäßige Anströmung und einen störungsfreien Betrieb förderlich.
-
Die in eine der Einlassöffnung 3 einströmende Luft wird in den daran angeschlossenen Einlasskanal 4 geführt. Auf dem Dichtungskörper 1 können mehrere, sich direkt anschließende Einlasskanäle 4 angeordnet sein. Diese Einlasskanäle 4 sind umlaufend direkt aufeinanderfolgend, d.h. mit keinem oder wenig Abstand zueinander, auf der inneren Ringseite 2 angeordnet. Die Einlasskanäle 4 flachen, insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich, entgegen einer Umlaufrichtung U, das bedeutet der Drehrichtung, ab. Ebenso verjüngen sich die Einlasskanäle 4 kontinuierlich in Richtung der radialen Außenseite 5 der inneren Ringseite 2, so dass ein, auf die nachfolgenden, bzw. dem nachfolgenden Einlasskanal 4, gerichteter Luftstrom erzeugt wird. Somit wird ein erhöhter und gerichteter Luftdurchflussstrom erzeugt. Die Einlasskanäle 4 sind auf ersten Teilabschnitten t1 angeordnet, von denen hier nur einer eingezeichnet ist. Bevorzugt sind die Einlasskanäle 4 so ausgeführt, dass die ersten Teilabschnitte t1 alle gleiche Länge, bzw. gleiche Bogenlänge aufweisen. Bei Betrieb strömt nun Luft in die Einlassöffnung 3 ein und durch den anschließenden Einlasskanal 4, welches hier durch einen Pfeil P1 gezeigt wird, wobei die Einlassöffnung 3 und der Einlasskanal 4 auf einem Teilabschnitt t1 liegen.
-
Bei Betrieb wird nun ein Luftdurchflussstrom erzeugt, welcher durch die Einlassöffnungen 3 und nachfolgenden Einlasskanälen 4 durchströmt, so dass eine Sperrströmung erzeugt wird. Dadurch wird ein Eindringen von Störpartikel, welche beispielsweise fest als auch flüssig sein können, verhindert. Zusätzlich werden durch den Luftdurchflussstrom bereits vorhandene Störpartikel durch die Einlassöffnungen 3 und nachfolgenden Einlasskanälen 4 abtransportiert. Somit werden die Anhäufung und das Eindringen von Störpartikel, insbesondere Verschmutzungen, welche zu Schäden am Wälzlager 100 (1) führen können, verhindert. Durch den Luftdurchflussstrom wird zudem vor allem warme Luft vom Wälzlager 100 (1) wegtransportiert, was zu einer weiteren Kühlung des Wälzlagers 100 (1) führt.
-
4 zeigt schematisch die äußere Ringseite 14 des obigen Dichtungskörpers 1. Diese weist eine Auslassöffnung 15 an einem Auslasskanal 16 auf. In dem Ausführungsbeispiel sind mehrere solcher Auslasskanäle 16 mit Auslassöffnungen 15 auf der äußeren Ringseite 14 angeordnet. Die Auslassöffnungen 15 können konvex ausgebildet sein, d.h. sie wölben sich von der äußeren Ringseite 14 weisend, weg. Auch die Auslassöffnungen 15 können, aus aerodynamischen Gründen, um die Teilkreislinie symmetrisch angeordnet sein. Bei Betrieb strömt nun Luft durch den Auslasskanal 16 durch und aus den anschließenden Auslassöffnung 15 aus, welches durch einen Pfeil P2 gezeigt wird, wobei die Auslassöffnung 3 und die Auslasskanal 16 auf einem Teilabschnitt t2 liegen.
-
5 zeigt die äußere Ringseite 14 des Dichtungskörpers 1 in Schrägansicht; 6 die äußere Ringseite 14 des Dichtungskörpers 1 in Draufsicht. Die Auslasskanäle 16 sind umlaufend direkt aufeinanderfolgend auf der äußeren Ringseite 14 angeordnet. Die Auslasskanäle 16 flachen im Wesentlichen kontinuierlich in Umlaufrichtung U (4) ab. Ebenso verjüngen sich die Auslasskanäle 16 kontinuierlich in Richtung einer Innenseite 17 der äußeren Ringseite 14, so dass ein im Wesentlichen turbulenzfrei, gerichteter Luftdurchflussstrom als Auslassstrom erzeugt wird. Dies bedeutet, dass ein durch einen der Auslasskanäle 16 durchgeführter Luftstrom aus der damit verbundenen Auslassöffnung 15 mittig ausgeströmt wird, und anschließend an einem diesem Auslasskanal 16 nachfolgenden Auslasskanal 16 gerichtet entlanggeführt wird. Durch die Form der Auslasskanäle 16 ist ein aerodynamisch gutes Ausblasen des Luftdurchflussstroms möglich. Somit wird ein gezieltes Eindringen von Störpartikel verhindert. Die Auslasskanäle 16 sind auf zweiten Teilabschnitten t2 (4) angeordnet. Bevorzugt sind die Auslasskanäle 16 so ausgeführt, dass die zweiten Teilabschnitte t2 alle gleiche Länge, bzw. gleiche Bogenlänge aufweisen. Insbesondere können die ersten t1 und zweiten Teilabschnitte t2 gleiche Länge aufweisen.
-
7 zeigt das obige Wälzlager 100 in einem zweiten Schnitt; 8 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt B der vorhergehenden 7. Dabei wird die äußere Ringseite 14 sozusagen „nach Außen“ verbaut, d.h. von den Wälzkörpern 103 und der Dichtungsanordnung 10 wegweisend. Diese weist somit vom Fahrzeug weg, so dass Partikel, die abtransportiert werden, gleich zu Boden fallen können.
-
9 zeigt eine Explosionszeichnung des oben beschriebenen Wälzlagers 100. Hier wird der Innenring als erster Laufring 101 gezeigt, welcher zur Führung der Wälzkörper 103 eine Führungsrille 18a aufweist. Rechts und links (d.h. beidseitig) von dem Wälzköper 103 gesehen, wird nun die Dichtungsanordnung 10, umfassend oder bestehend aus dem Stützkörper 10b und der Dichtungslippe 10a, angeordnet. Nach Anbringen dieser Dichtungsanordnung 10 auf dem ersten Laufring 101, wird nun beidseitig der Dichtungskörper 1 auf dem ersten Laufring 101 angeordnet. Dabei weist die innere Ringseite 2 jeweils zu dem Dichtungskörper 10 hin. Dabei weist die Einlassöffnung 3 in Umlaufrichtung. Der als zweite Laufring 102 ausgebildete Außenring weist eine zu dem Innenring korrespondierende Führungsrille 18b auf. Der Innenring als erster Laufring 101 mit den Wälzkörpern 103, die Dichtungsanordnung 10 und der Dichtungskörper 1 sind in dem zweite Laufring 102 angeordnet.
-
Insbesondere bilden die jeweiligen Einlassöffnungen 3 und Einlasskanäle 4 mit den entsprechenden Auslasskanälen 16 und Auslassöffnungen 15 einen gemeinsamen Fluiddurchlass. Durch die Rotation des Dichtungskörpers 1 strömt in hohem Volumenmaße nun Fluid, hier insbesondere Luft durch die Einlassöffnungen 3 in die Einlasskanälen 4 ein, durch die Einlasskanäle 4 in die Auslasskanäle 16 ein und hindurch, und wird durch die Auslassöffnungen 15 ausgeströmt. Dadurch wird das Fluid geführt durchgeströmt. Dies bewirkt einerseits, dass das ausströmende Fluid als Sperre gegen das Eindringen von Verschmutzung wirkt. Andererseits werden hier Störpartikel ab- bzw. wegtransportiert. Somit ist der Raum zwischen Dichtungsanordnung 10 und Dichtungskörper 1 im Wesentlichen frei von Verschmutzung, Störpartikel etc.. Dies erhöht die Lebensdauer des Wälzlagers 100. Zudem wird Hitze bzw. Wärme in Form von warme Luft nach „außen“ abtransportiert. Dies erhöht ebenfalls die Lebensdauer. Der Dichtungskörper 1 wirkt daher sozusagen als ein dynamisches Schild. Zudem wirkt der Dichtungskörper 1 als ein erster Schutzschild gegen Verschmutzung. Dabei können sowohl die Einlasskanäle 4 mit Einlassöffnungen 3 und Auslasskanäle 16 mit Auslassöffnungen 15 auf Teilabschnitten t1 und t2 (3, 4) angeordnet sein. Die Auslasskanäle 16 und die Einlasskanäle 4 können zudem in gleichem Maße abflachen, auch können die Einlassöffnungen 3 und die Auslassöffnungen 15 im Wesentlichen baugleich ausgeführt sein.
-
Somit können Partikel, welche in dem Hohlraum, welcher von Dichtungsanordnung 10 und Dichtungskörper 1 gebildet wird, vorhanden sind, nach außen transportiert werden. Zusätzlich wirkt der Luftdurchflussstrom einem Eindringen von Verschmutzung entgegen. Dies führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer. Auch werden warme Luftströme abtransportiert, wodurch sich eine Kühlung des Wälzlagers 100 ergibt. Auch dadurch wird die Lebensdauer nochmal erhöht.
-
Durch die Ausgestaltung des Fluiddurchlasses kann eine aerodynamische gute und geführte Luftströmung erzielt werden.
-
Insbesondere ist ein solches, wie oben beschriebenes Wälzlager 100 in einem Fahrzeug für die Landwirtschaft vorgesehen. Der Innenring 101 kann dabei mit der nicht gezeigten Antriebswelle verpresst sein, wobei die Antriebswelle bei einem solchen Fahrzeug vorzugsweise als Kardanwelle ausgestaltet ist. Auch in anderen Maschinen ist ein solches Wälzlager 100 jedoch einsetzbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Dichtungskörper
- 2
- innere Ringseite
- 3
- Einlassöffnungen
- 4
- Einlasskanal
- 5
- Außenseite des Dichtungskörpers
- 10
- Dichtungsanordnung
- 10a
- Dichtungslippe
- 10b
- Stützkörper
- 12
- Innenaußenringseite des Außenrings
- 13
- Nut
- 14
- äußere Ringseite 14
- 15
- Auslassöffnungen
- 16
- Auslasskanal
- 17
- Innenseite des Dichtungskörpers
- 18a,b
- Führungsrille
- 101
- erster Laufring
- 102
- zweiter Laufring
- 103
- Wälzkörper
- 104
- Ringspalt
- U
- Umfangsrichtung
- r
- radiale Richtung
- a
- axiale Richtung
- t1, t2
- Teilabschnitte
- P1,P2
- Pfeile
- A,B
- vergrößerte Teilausschnitte
