WO2016086933A1 - Wälzlager, beispielsweise schrägkugellager für die lagerung von schnell drehenden spindeln in werkzeugmaschinen - Google Patents

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lubricant
bearing
rolling bearing
ring
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Michael Pausch
Gabriele Laugisch
Tobias Hock
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact

Definitions

  • Rolling bearings such as angular contact ball bearings for the storage of schnei! rotating spindles in machine tools Field of the invention
  • the invention relates to a rolling bearing, for example, a Veryägkugeliager for the storage of high-speed spindles in machine tools, with an outer ring with an outer circumferential surface and with a formed in an inner shell surface of the outer ring outer ring raceway, with an inner ring with a in an outer Lateral surface of the inner ring formed inner ring raceway.
  • a rolling bearing for example, a Veryägkugeliager for the storage of high-speed spindles in machine tools, with an outer ring with an outer circumferential surface and with a formed in an inner shell surface of the outer ring outer ring raceway, with an inner ring with a in an outer Lateral surface of the inner ring formed inner ring raceway.
  • Wälzkörpem arranged in the outer ring raceway and in the inner ring raceway, and with at least one arranged in the outer ring, from its outer circumferential surface to close to the discourseringiauf- path on the inner circumferential surface guided lubric
  • Rolling bearings require a sufficient supply of lubricant to operate. Especially at high speeds, the lubricant gets!
  • the advantage of a grease lubrication lies essentially in the possibility to provide a lubricant reservoir, which ensures a sufficient supply of Wälzkonla- tes with lubricant even in case of failure of a lubricant supply unit.
  • a disadvantage of grease lubrication is the relatively fast consumption of the grease at very high speeds. In such operating conditions, the lubricating grease is loaded in such a way that it is not possible to provide a lifetime lubrication with the lubricant supply once introduced in the roller bearing.
  • the annular groove In the case of purely radially extending lubricant bores, which should not be in the area of the pressure cell, the annular groove must be positioned laterally offset from the center. Furthermore, the groove for the delivery of the grease should be designed with the largest possible cross-section in order not to damage the grease by shearing. If necessary, it is necessary to seal the lubricant groove to the environment by light elements arranged on both sides, for example by means of O-rings, in order to avoid having to accept any pressure losses or leakage losses during relubrication. These sealing elements are located next to the lubricant groove in grooves arranged for this purpose.
  • the invention has the object vorzzu flow for a rolling bearing of the type mentioned an arrangement of the lubricant supply, which avoids the disadvantages of the known bearings by the shear stress of the lubricant is reduced by a changed course of the lubricant holes in the rolling bearing Without significantly increased manufacturing costs arise in such a bearing.
  • roller bearing for example an angular contact ball bearing for the mounting of high-speed spindles in machine tools, with an outer ring with an outer circumferential surface and with an outer ring raceway formed in an inner circumferential surface of the outer ring, with an inner ring a innenringiaufbahn formed in an outer circumferential surface of the Snnenrings, rolling in the didacticringlaufbahn and in the inner ring runway arranged rolling bodies.
  • the at least one Schrnier kauteibohrung in the circumferential direction of the bearing ring at an angle ⁇ of 90 ° > ⁇ > 0 ° with respect to a radial straight line which is perpendicular to the longitudinal axis of the rolling bearing, is formed inclined Due to the inclination of the at least one lubricant bore in the circumferential direction, the lubricant can flow unhindered through the lubricant bore and get into the interior of the rolling bearing in circumferential direction, whereby the shear stress of the lubricant is reduced and its service life is increased.
  • the manufacturing costs are slightly higher than those of a radial lubricant bore, they are offset by the longer life of the grease in the bearing, which requires less frequent replenishment of lubricant into
  • the angle of attack ⁇ of the at least one lubricant bore is preferably 5 ° or more.
  • the at least one lubricant bore can be arranged inclined in the axial direction of the rolling bearing at an angle ⁇ , so that the inlet of the at least one lubricant bore comes to lie in the middle of the outer circumferential surface of the outer ring, although the outlet of this at least one lubricant bore in The inner lateral surface of the outer ring outside the pressure ellipse of the rolling bearing opens
  • This angle ß is also at least 5 °, but it can be up to 45 ° and more, depending on the width of the bearing
  • a plurality of lubricant bores are provided, which run in the circumferential direction in the same direction or alternately opposite to the angle ⁇ inclined.
  • an uninterrupted or an interrupted circumferential annular groove may be formed in the outer surface of the outer ring, one or more of which are guided to close to the outer ring raceway on the inner circumferential surface. In this way, a metered distribution of the lubricant supply over the circumference of the rolling bearing can be achieved. If the rolling bearing is an angular ball bearing, then it is advantageous if the at least one lubricant bore opens at a distance from the contact angle of the angular contact ball bearing into or close to the outer raceway track.
  • the groove width between 2 mm and ö.6 ⁇ times the outer ring width can be and the groove depth between 0.5 mm and 1, 5 times the groove width is selectable
  • roller bearing is explained in more detail below in several preferred embodiments with reference to the betgeglagten drawings. Show.
  • FIG. 1 shows a cross section through part of an outer ring of a
  • FIG. 2 shows a partial axial section through the outer ring according to FIG. 1;
  • FIG. 2a shows a cross section through part of an outer ring of an angular ball bearing along the line C-C in Figure 2b. in which a lubrication mitteibohfung is formed inclined only in the circumferential direction, Figure 2b is a teif prom axial section through the outer ring according to, Figure 2a;
  • FIG. 3 shows a partial axial section through an angular contact ball bearing, complete with inner ring and cage-guided balls:
  • FIG. 4 shows a cross section through an outer ring of an angular contact ball bearing according to FIG. 1 with three lubricant bores, starting from a circumferential groove
  • FIG. 5 shows a cross section through an outer ring of an angular contact ball bearing according to FIG. 4 with three lubricant bores starting from three broken groove segments;
  • FIG. 6 shows a cross section through an outer ring of an angular contact ball bearing with four lubricant bores, of which in each case two lubricant bores are inclined in opposite directions;
  • FIG. 7 shows a partial axial section through an outer ring of an oblique ball bearing, similar to FIG. 2, according to a second embodiment of the course of a lubricant bore;
  • FIG. 2 according to a third embodiment
  • FIG. 9 shows a partial axial section through an outer ring of an angular ball bearing according to FIG. 2 according to a fourth embodiment
  • FIG. 10 shows a partial cross section through an outer ring of an angular contact ball bearing according to FIG. 2 with a rectangular lubricant groove in the outer circumferential surface;
  • FIG. 11 shows a partial cross section through an outer ring esnes Scbräg- ball bearing according to Figure 2 with a third embodiment of a groove in an outer circumferential surface.
  • FIG. 1 accordingly shows a cross section through a part of an outer ring 2 of a roller bearing 1 designed as an angular contact ball bearing along the line AA in FIG. 2.
  • the outer ring 2 has a radially outer jacket surface 3 and an inner radial jacket surface 4 and an outer ring raceway 5 in the inner jacket surface 4.
  • a lubricating oil bore 11 starts from a lubricant groove 12 arranged radially on the outside and extends at an angle ⁇ to the outer raceway 5 or to the radial straight line 20 which is perpendicular to the longitudinal axis of the rolling bearing 1.
  • the angle ⁇ is more than 5 °, in the illustrated embodiment about 45 ° with respect to the radial straight line 20.
  • the groove 12 is arranged approximately centrally in the outer jacket surface 3 of the outer ring 2, and that the lubricant bore 11 is in the direction of the longitudinal axis of the rolling bearing 1 Wave your hand! ß inclined runs.
  • the lubricant bore 1 1 opens in the dismissringiaufbahn 5 outside a not shown, during operation of the rolling bearing 1 by the interaction of Wälzkörpem 9, here in the form of Kugein. between the rolling elements 9 and the technicallyringiaufbahn 5 forming pressure ellipse
  • the Wink! ß is also ⁇ 5 ° and can be up to 45 ° and more.
  • the diameter d of the lubricating oil bore 11 is between 0.7 mm for very small rolling bearings and 0.5 times the groove width b for larger rolling bearings.
  • the groove width b is according to the same criteria between 2 mm and 0.8 times the outer ring width 8 ; while the groove depth t is between 0.5 mm and 1.5 times the groove width b.
  • the lubricant bores 11 can have a circular cross section, an oval or a rectangular to square cross section and can be cylindrical, conical or offset in diameter in the axial direction.
  • a complete rolling bearing 1 designed as an angular contact bearing is shown in a partial section in FIG are guided in a cage 10 and roll on the Reasonringiaufbahn 5 and on a arranged in an outer circumferential surface 7 of an inner ring 6 inner ring raceway 8 from
  • two grooves 13 are axially formed on both sides of this groove 12 in the outer surface 3 of the outer ring: in each of which a sealing ring 14 is inserted in the form of ⁇ -rings.
  • a sealing ring 14 is inserted in the form of ⁇ -rings.
  • FIG. 2a shows a cross section through a part of an outer ring 2 along the line C - C of FIG. 2b. It can be seen that this outer ring 2 has a lubricant bore 11b which is inclined only in the circumferential direction at an angle .alpha. An inclination of this lubricant bore 11b obliquely to the longitudinal axis of the angular contact bearing saving manufacturing costs is not provided.
  • Figure 4 shows a complete cross section through an outer ring 2, which has a arranged in the outer circumferential surface 3, continuous circumferential groove 12.
  • FIG. 5 differs from the embodiment according to FIG. 4 only in that three circumferentially interrupted groove segments 12a, 12a ', 12a "are formed in the outer lateral surface 3a of the outer ring 2a, the three illustrated lubricant bores 11 each at one end of a groove segment 12a, 12a ', 12a "are arranged and in the region of the radially inner circumferential surface 4a: close to the outer ring raceway 5a.
  • FIG. 6 shows an embodiment with four lubricant bores 11. 11a. starting from a continuous circumferential lubricant groove 12b in the outer circumferential surface 3b of the outer ring 2b. each in the circumferential direction in pairs opposite directions at an angle of ⁇ approximately 45 ° open in the region of the radially inner circumferential surface 4b close to the outer ring raceway 5b.
  • the figure ? shows a teit fertil axial section through an outer ring 15 with axially on either side of a groove 12 in circumferential grooves 13 arranged seals 14 in the form of O-rings.
  • a lubricant bore 19 is guided by the groove 12 in the direction of a bearing skid 17 a of the outer ring 15, from where lubricant axially far from the outer ring raceway 18 and a career elevation 17 b enters the Wälziager 1.
  • FIG. 8 shows an arrangement, opposite to FIG. 7, of a lubricant bore 19a in an outer ring 15a which, starting from an outer circumferential surface 16a, opens in the region of a raceway elevation 17d.
  • the embodiment 17 according to FIG. 1 is formed without a groove in the outer peripheral surface 16a, so that the lubricant element bore 19a extends directly from the outer circumferential surface 16a. It is self-evident, of course In this case, it is also possible to provide a groove, as shown in FIG. 7, in the region of the beginning of the lubricant bore 19a.
  • the lubricant bore 19 according to FIG. 7 is approximately 40 °, while the angle ⁇ in the embodiment according to FIG. 8 is more than 50 °
  • the embodiment according to Figure 9 is an outer ring 15b with an outgoing from an outer circumferential surface 16b lubricant bore 19b de- t ren inclination angle beta to the straight line 20 which is perpendicular to the longitudinal axis of the rolling bearing 1, is only about 20 °.
  • This lubricant bore 19b is arranged so that it opens in the outer ring raceway 18 within the compression lip.
  • the outer ring 16b has a bearing shoulder 17e and a running shoulder. web elevation 17f, as has already been explained with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the groove 12 has a circular arc shape in cross-section
  • the groove 12c in FIG. 10 is rectangular and the groove 12d in FIG. 11 is triangular-asymmetrical in cross-section
  • the rectangular shape of the groove 12c according to FIG In the direction of rotation, inclined lubricant bores 11 are particularly suitable
  • the triangular groove 12d according to FIG. 11 is suitable for the lubricant bores 19.
  • 19a, which are also inclined in the axial direction. 19b is particularly suitable
  • angular contact ball bearing The exemplary embodiments shown all relate to an angular contact ball bearing. It will be understood, however, that the invention is not limited to angular contact ball bearings, but extends to all types of roller bearings which require a running or intermittent supply of lubricant, such as grooved ball bearings, cylinder rod bearings. Kegeiroiienlager, needle roller bearings u. like.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betritt ein Wälzlager (1), beispielsweise Schrägkugellager für die Lagerung von schnell drehenden Spindeln in Werkzeugmaschinen, mit einem Außenring (2) mit einer äußeren Mantelfläche (3) sowie mit einer in einer inneren Mantelfläche (4) des Außenrings (2) ausgebildeten Außenringlaufbahn (5), mit einem Innenring (6) mit einer in einer äußeren Mantelfläche (7) des Innerenrings (6) ausgebildeten Innenringlaufbahn (8), mit in der Außenringlaufbahn (5) und in der Innenringlaufbahn (8) abrollend angeordneten Wälzkörpern (9), und mit wenigstens einer im Außenring (2) angeordneten, von seiner äußeren Mantelfläche (3) bis nahe an die Außenringlaufbahn (5) an der inneren Mantelfläche (4) geführte Schmiermittelbohrung (1). Um im Ergebnis die Gebrauchsdauer des über die Schmiermittelbohrung zugeführten Schmiermittels zu erhöhen, ist bei diesem Wälzlager erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Außenring (2) und/oder im Innenring (6) die wenigstens eine Schmiermittelbohrung (11) in Umfangrichtung des Lagerrings (2) unter einem Winkel (q) von 90° > α > 0° in Bezug zu einer radialen Geraden (20), die senkrecht auf der Längsachse des Wälzlagers (1) steht, geneigt ausgebildet ist

Description

Bezeichnung der Erfindung
Wälzlager, beispielsweise Schrägkugellager für die Lagerung von schnei! dre- henden Spindeln in Werkzeugmaschinen Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, beispielsweise ein Sehrägkugeliager für die Lagerung von schnell drehenden Spindeln in Werkzeugmaschinen, mit einem Außenring mit einer äußeren Mantelfläche sowie mit einer in einer inneren Man- telfläche des Außenrings ausgebildeten Außenringlaufbahn, mit einem innen- ring mit einer in einer äußeren Mantelfläche des Innenrings ausgebildeten In- nenringlaufbahn. mit in der Außenringlaufbahn und in der Innenringlaufbahn ab- rollend angeordneten Wälzkörpem, und mit wenigstens einer im Außenring an- geordneten, von seiner äußeren Mantelfläche bis nahe an die Außenringiauf- bahn an der inneren Mantelfläche geführte Schmiermittelbohrung.
Wälzlager bedürfen zum Betrieb einer ausreichenden Versorgung mit Schmiermittel. Besonders bei hohen Drehzahlen erfährt das Schmiermitte! eine erhöhte Belastung, und vor allem Schmierfette gelangen dabei schnell an ihre Leistungsgrenze, Der Vorteil einer Fettschmierung liegt im Wesentlichen in der Möglichkeit, einen Schmiermittelvorrat vorzusehen, der auch bei Ausfall eines Schmiermittelzufuhraggregats eine hinreichende Versorgung des Wälzkonlak- tes mit Schmiermittel sicherstellt. Ein Nachteil der Fettschmierung ist der ver- hältnismäßig schnelle Verbrauch des Schmierfetts bei sehr hohen Drehzahlen. Bei solchen Betriebsbedingungen wird das Schmierfett derartig belastet, dass es nicht möglich ist, mit dem einmalig im Wälzlager eingebrachten Schmiermit- telvorrat eine Lebensdauerschmierung vorzusehen.
Aus der DE 102 35 239 B4 ist ein mittels Schmierfett geschmiertes Schrägku- geiiager bekannt, mit dem eine Nachschmierung mit Schmierfett während sei- nes Betriebs möglich ist, indem von Zeit zu Zeit über im Außenring angeordne- te, rein radiale Schmiermittelbohrungen Schmierfett nahe an den Wälzkontakt gebracht wird. Die Ausführung einer rein radialen Bohrung stellt zwar fertigungs- technisch den minimalen Aufwand dar, führt aber zu einer hohen mechanischen Beanspruchung des Schmierfetts beim Fördern durch die Schmiermittelbohrung. Für die Verteilung des Schmiermittels am gesamten Umfang des Lagers wird in der Rege! eine umlaufende Nut entweder in der äußeren Mantelfläche des Au- ßenrings des Wälzlagers oder in eine umlaufende Nut in der inneren Mantelflä- che der Aufnahmebohrung des Wälzlagers in einem Gehäuse vorgesehen
Bei rein radial verlaufenden Schmiermittelbohrungen, die nicht im Bereich der Druckelltpse liegen sollen, muss die Ringnut seitlich versetzt von der Mitte posi- tioniert werden. Des Weiteren soll die Nut für die Förderung des Schmierfetts mit einem möglichst großen Querschnitt ausgeführt sein, um das Schmierfett nicht durch Scherung zu schädigen. Gegebenenfalls ist es erforderlich, die Schmiermittelnut zur Umgebung hin durch beiderseitig angeordnete öichtele- mente, beispielsweise durch O-Ringe, abzudichten, um keine Druckverluste be~ ziehungsweise Leckageverluste bei der Nachschmierung in Kauf nehmen zu müssen. Diese Dichtelemente liegen neben der Schmiermittelnut in dafür ange- ordneten Nuten. Dies führt zu Schwierigkeiten, wenn gleichzeitig die genormten Kantenverrundungen eingehalten werden sollen und ist vor allem bei axial schmalen Wälzlagern nicht möglich beziehungsweise nur durch eine starke Einengung von Toleranzen und Nutdimensionen machbar. Vor allem die Tole- ranzeinengung führt hierbei zu hohen Fertigungskosten. Des Weiteren ist der Übergang von der umlaufenden Nut zu rein radial verlaufenden Schmiermittel- bohrungen relativ schart, wodurch das Schmierfett beim Fördern von der Schmiermittelnut durch die Schmiermittelbohrungen zusätzlich geschert und geschädigt wird.
Aus der US 3 195 965 ist ein Wälzlager bekannt, in dessen Außenring von einer Seitenfläche ausgehende, schräg axial verlaufende Schmiermittelbohrungen angeordnet sind. Diese münden im Bereich des Wälzkörperkäfigs und dienen dazu. Schmiermittel und/oder Luft in der Weise in das Wälzlager einzuführen, dass der Käfig im Betrieb die Borde am Außenring und Innenring nicht berührt, sondern dazwischen schwebend geführt wird. Das Schmiermittel gelangt auch in den Bereich der Wälzkörper und schmiert diese. Diese Schmiermittelbohrun- gen sind nur in axialer Richtung geneigt und verlaufen ansonsten rein radial
Das gleiche gilt für das aus der US 3 722 967 bekannte Wälzlager, dessen Wälzkörper über Düsen Schmiermittel zugeführt wird, welches über im Außen- ring angeordnete, schräg axial geneigte radiale Schmiermittelbohrungen einem Ölauffangbehälter zugeführt wird und von dort wieder in den Schmiermittelkreis- lauf gelangt.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesern Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für ein Wälz- lager der eingangs erwähnten Art eine Anordnung der Schmiermittelzufuhr vor- zuschlagen, welche die Nachteile der bekannten Wälzlager vermeidet, indem durch einen geänderten Verlauf der Schmiermittelbohrungen im Wälzlager die Scherbeanspruchung des Schmiermittels vermindert wird, ohne dass bei einem solchen Wälzlager dadurch wesentlich erhöhte Fertigungskosten entstehen.
Beschreibung der Erfindung
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wälzlager, beispielsweise ein Schrägku- gellager für die Lagerung von schnell drehenden Spindeln in Werkzeugmaschi- nen, mit einem Außenring mit einer äußeren Mantelfläche sowie mit einer in ei- ner inneren Mantelfläche des Außenrings ausgebildeten Außenringlaufbahn, mit einem Innenring mit einer in einer äußeren Mantelfläche des Snnenrings ausge- bildeten innenringiaufbahn, mit in der Auβenringlaufbahn und in der Innenring- laufbahn abrollend angeordneten Wälzkorpern. und mit wenigstens einer im Außenring angeordneten, von seiner äußeren Mantelfläche bis nahe an die Au- ftennnglaufbahn an der inneren Mantelfläche geführte Schrniermittelbohrung dadurch, dass im Außenring und/oder im Innenring die wenigstens eine Schrniermitteibohrung In Umfangrichtung des Lagerrings unter einem Winkel α von 90° > α > 0° in Bezug zu einer radialen Geraden, die senkrecht auf der Längsachse des Wälzlagers steht, geneigt ausgebildet ist Durch die Neigung der wenigstens einen Schmiermittelbohrung in Umfangsrich- tung kann das Schmiermittel ungehindert durch die Schmiermittelbohrung strö- men und in Umfangsnchtung in das Innere des Wälzlagers gelangen, wodurch die Scherbeanspruchung des Schmiermittels vermindert und seine Gebrauchs- dauer erhöht wird. Die Fertigungskosten sind zwar im Vergleich zu einer radia- ien Schmiermittelbohrung geringfügig erhöht, sie werden jedoch durch die län- gere Gebrauchsdauer des Schmiermittels im Wälzlager, die ein weniger häufi- ges Nachfülien von Schmiermittel in das Wälzlager erfordert, wettgemacht.
Oer Anstellwinkel α der wenigstens einen Schmiermittelbohrung beträgt vor- zugsweise 5° oder mehr. Der Winkel α in einem Anwendungsfall beispielsweise 45° und mehr betragen.
Zusätzlich kann die wenigstens eine Schmiermittelbohrung in Achsrichtung des Wälzlagers unter einem Winket ß geneigt angeordnet beziehungsweise ausge- bildet sein, so dass der Eingang der wenigstens einen Schmiermittelbohrung in der Mitte der äußeren Mantelfläche des Außenrings zu liegen kommt, obwohl der Ausgang dieser wenigstens einen Schmiermittelbohrung in der inneren Mantelfläche des Außenrings außerhalb der Druckellipse des Wälzlagers mün- det Dieser Winkel ß beträgt ebenfalls mindestens 5°, er kann aber bis zu 45° und mehr betragen, je nach der Breite des Wälzlagers
Vorzugsweise sind mehrere Schmiermittelbohrungen vorgesehen, die in Um- fangsrichtung gleichsinnig oder abwechselnd entgegengesetzt unter dem Win- kel α geneigt verlaufen.
Zur Verteilung des Schmiermitteis um das Wälzlager herum kann in der äuße- ren Mantelfläche des Außenrings eine ununterbrochen oder eine unterbrochen umlaufende Ringnut ausgebildet sein, von der eine oder mehrere Schmiermib telbohrungen bis nahe an die Außenringlaufbahn an der inneren Mantelfläche geführt sind. Auf diese Weise lässt sich eine dosierte Verteilung der Schmier- mittelzufuhr über den Umfang des Wälzlagers erreichen. Handelt es sich bei dem Wälzlager um ein Schrägkugeilager, dann ist es vor- teilhaft, wenn die wenigstens eine Schmiermittelbohrung mit Abstand zum Druckwinkel des Schrägkugellagers in oder nahe an der AuEennnglaufbahn mündet. Als besonders günstig für die Bemaßung des Durchmessers der Schmiermittel- bohrungen hat sich je nach Größe des Wälzlagers und des verwendeten Schmiermittels ein minimaler Durchmesser von G\7 mm bis zum 0,5-fachen der Nutbrette ergeben, wobei die Nutbreite zwischen 2 mm und dem ö.6~fachen der Außenringbreite betragen kann sowie die Nuttiefe zwischen 0,5 mm und dem 1 ,5-fachen der Nutbreite wählbar ist
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlager wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die betgefügten Zeich- nungen näher erläutert. Dabei zeigen.
Figur 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Außenrings eines
Schrägkugellagers entlang der Linie A-A in Figur 2, bei dem eine Schmiermittelbohrung in Umfangsrichtung sowie in Axialrichtung des Lagers geneigt ausgebildet ist:
Figur 2 einen teilweisen Axialschnitt durch den Außenring gemäß Figur 1 ;
Figur 2a einen Querschnitt durch einen Teil eines Außenrings eines Schräg- kugellagers entlang der Linie C-C in Figur 2b. bei dem eine Schmier- mitteibohfung nur in Umfangsrichtung geneigt ausgebildet ist, Figur 2b einen teifweisen Axialschnitt durch den Außenring gemäß, Figur 2a;
Figur 3 einen teilweisen Axialschnitt durch ein Schrägkugeilager, vollstän- dig mit Innenring und käfiggeführten Kugeln:
Figur 4 einen Querschnitt durch einen Außenring eines Schrägkugellagers entsprechend Figur 1 mit drei Schmiermittelbohrungen, ausge- hend von einer umlaufenden Nut; Figur 5 einen Querschnitt durch einen Außenring eines Schrägkugeüagers entsprechend Figur 4 mit drei Schmiermittelbohrungem ausge- hend von drei unterbrochenen Nutsegmenten;
Figur 6 einen Querschnitt durch einen Außenring eines Schrägkugeüagers mit vier Schmiermittelbohrungen, wovon jeweils zwei Schmiermit- telbohrungen entgegengesetzt geneigt sind;
Figur 7 einen teilweisen Axialschnitt durch einen Außenring eines Schräg- kugeüagers, ähnlich Figur 2 gemäß einer zweiten Ausführungs- form des Verlaufs einer Schmiermittelbohrung;
Figur 8 einen teiiwetsen Axialschnitt durch einen Außenring entsprechend
Figur 2 gemäß einer dritten Ausführungsform;
Figur 9 einen teilweisen Axialschnstt durch einen Außenring eines Schräg- kugeüagers entsprechend Figur 2 gemäß einer vierten Ausfüh- rungsform;
Figur 10 einen teilweisen Querschnitt durch einen Außenring eines Schräg- kugellagers entsprechend Figur 2 mit einer rechteckigen Schmier- mittelnut in der äußeren Mantelfläche;
Figur 11 einen teilweisen Querschnitt durch einen Außenring esnes Scbräg- kugellagers gemäß Figur 2 mit einer dritten Ausführungsform einer Nut in einer äußeren Mantelfläche.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt demnach einen Querschnitt durch einen Teil eines Außenrings 2 eines als Schrägkugellager ausgebildeten Wälzlagers 1 entlang der Linie A-A in Figur 2. Der Außenring 2 weist eine radial äußere Mantelfläche 3 und eine innere radial Mantelfläche 4 auf sowie eine Außenringlaufbahn 5 in der inneren Mantelfläche 4. Eine Schmiermitteibohrung 11 geht von einer radial außen an- geordneten Schmiermittelnut 12 aus und verläuft unter esnem Winkel α in Uro- fangsnchtung geneigt zur Außennngiaufbahn 5 beziehungsweise zu etner radia · len Geraden 20, weiche senkrecht auf der Längsachse des Wälzlagers 1 steht. Der Winkel α beträgt mehr a!s 5°, im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 45° gegenüber der radialen Geraden 20.
Aus dem gegenüber der Figur 1 um 90° gedrehten Schnittbiid gemäß Figur 2 ist ersichtlich, dass die Nut 12 etwa mittig in der äußeren Mantelfläche 3 des Au- ßenrings 2 angeordnet ist, und dass die Schmiermittelbohrung 11 in Richtung der Längsachse des Wälzlagers 1 uro den Winke! ß geneigt verläuft. Die Schmiermittelbohrung 1 1 mündet in der Außenringiaufbahn 5 außerhalb einer nicht dargestellten, sich beim Betrieb des Wälzlagers 1 durch die Interaktion von Wälzkörpem 9, hier in Form von Kugein. zwischen den Wälzkörpern 9 und der Außenringiaufbahn 5 ausbildenden Druckellipse Der Winke! ß ist ebenfalls ≥ 5° und kann bis zu 45° und mehr betragen.
Der Durchmesser d der Schmierroittefbohrung 11 liegt je nach Größe des Wälz- lagers 1 und des verwendeten Schmiermitteis zwischen 0,7 mm bei sehr klei- nen Wälzlagern und bei dem 0,5-fachen der Nutbreite b bei größeren Wälzla- gern. Die Nutbreite b beträgt entsprechend den gleichen Kriterien zwischen 2 mm und dem 0,8-fachen der Außenringbreite 8; während die Nuttiefe t zwi- schen 0,5 mm und dem 1.5-fachen der Nutbreite b beträgt. Die Schmiermittelbohrungen 11 können einen Kreisquerschnitt, einen ovalen oder einen rechteckigen bis quadratischen Querschnitt aufweisen und in Achs- richtung zylindrisch, konisch oder mit abgesetztem Durchmesser verlaufen Ein vollständiges, als Schrägkugeilager ausgebildetes Wälzlager 1 ist in Figur 3 in einem Teilschnitt dargestellt.. Die Kugeln 9 sind in einem Käfig 10 geführt und rollen an der Außenringiaufbahn 5 und an einer in einer äußeren Mantelfläche 7 eines Innenrings 6 angeordneten innenringlaufbahn 8 ab
Um Druckverluste und Schmiermätteiverluste aus der Nut 12 zu vermeiden, sind axial beiderseits dieser Nut 12 in der äußeren Mantelfläche 3 des Außenrings 2 Nuten 13 ausgebildet: in denen jeweils ein Dichtring 14 in Form von Ö-Ringen eingesetzt ist. Aufgrund der axiaien Schräglage der Schmiermitteibohrung 11 unter dem Win- kel β ist es möglich, die Nut 12 für das Schmiermittel etwa axial mittig im Au- ßenring 2 anordnen, so dass weniger Probleme bei der Einhaltung der genorm- ten Kantenverrundungen selbst bei schmalen Lagerringen auftreten und sich keine starken Einengungen von Toleranzen und Nutdimensionen ergeben,
Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher die wenigstens eine Schmiermittelbohrung im Außenring 2 nur in Umfangsrichtung geneigt ausge- richtet ist. Hierzu zeigt Figur 2a einen Querschnitt durch einen Teil eines Au- ßenrings 2 entlang der Linie C~C der Figur 2b, Erkennbar weist dieser Außen- ring 2 eine nur in Umfangsrichtung unier einem Winkel α geneigt ausgebildete Schmiermittelbohrung 11b auf. Eine Neigung dieser Schmiermittelbohrung 11b schräg zur Längsachse des Schrägkugeilagers ist Herstellkosten sparend nicht vorgesehen. Figur 4 zeigt einen vollständigen Querschnitt durch einen Außenring 2, der eine in der äußeren Mantelfläche 3 angeordnete, ununterbrochen umlaufende Nut 12 aufweist. Von dieser Nut 12 gehen drei gleichmäßig über den Umfang des Au- ßenrings 2 verteilte sowie in Umfangsrichtung unter etwa α = 45° geneigte Schmiermittelbohrungen 11 aus, die rein radial verlaufen, oder wie in den Figu- ren 2, 3, ? bis 9 dargestellt auch in Achsnchtung geneigt verlaufen können, und im Bereich der inneren Mantelfläche 4. nahe bei der Außenringlaufbahn 5 mün- den.
Die Ausführungsform gemäß Figur 5 unterscheidet sich von der Ausführungs- form gemäß Figur 4 nur dadurch, dass in der äußeren Mantelfläche 3a des Au- ßenrings 2a drei in Umfangsrichtung unterbrochene Nutsegmente 12a, 12a', 12a" ausgebildet sind, wobei die drei dargestellten Schmiermittelbohrungen 11 jeweils an einem Ende eines Nutsegments 12a, 12a', 12a" angeordnet sind und im Bereich der radial inneren Mantelfläche 4a : nahe bei der Außenringlaufbahn 5a munden. Figur 6 zeigt eine Ausführungsform mit vier Schmiermittelbohrungen 11. 11a. die ausgehend von einer ununterbrochen umlaufenden Schmiermittelnut 12b in der äußeren Mantelfläche 3b des Außenrings 2b. jeweils in Umfangsrichtung paarweise entgegengesetzt gerichtet unter einem Winkel von α etwa 45° verlau- fend im Bereich der radial inneren Mantelfläche 4b nahe bei der Außenringlauf- bahn 5b münden.
Die Figur ? zeigt einen teitweisen Axialschnitt durch einen Außenring 15 mit axial beiderseits einer Nut 12 in umlaufenden Nuten 13 angeordneten Dichtun- gen 14 in Form von O-Ringen. Eine Schmiermittelbohrung 19 ist von der Nut 12 in Richtung einer Lagerschutter 17a des Außenrings 15 geführt, von wo aus Schmiermittel axial fern von der Außenringlaufbahn 18 und einer Laufbahn- überhöhung 17b in das Wälziager 1 gelangt.
In Figur 8 ist eine im Vergieich zu Figur 7 umgekehrte Anordnung einer Schmier- mittelbohrung 19a in einem Außenring 15a dargestellt,, die ausgehend von einer äußeren Mantelfläche 16a im Bereich einer Laufbahnüberhöhung 17d mündet. Die Laufbahnüberhöhung 17d geht in eine Außenringlaufhahn 18 über an die sich eine Lagerschulter 17c anschließt Die Ausführungsform gemäß Figur 1 ist ohne Nut in der Außenmanteffläche 16a ausgebildet, so dass die Schmierrnit- telbohrung 19a direkt von der äußeren Mantelfläche 16a ausgeht Selbstver- ständlich ist es in diesem Fall auch möglich, im Bereich des Anfangs der Schmiermittelbohrung 19a eine Nut, wie in Figur 7 dargestellt, vorzusehen. Der Winke! ß der Schmiermittelbohrung 19 gemäß Figur 7 beträgt etwa 40°, wäh- rend der Winkel ß bei der Ausführungsform gemäß Figur 8 mehr als 50° beträgt
Die Ausführungsform gemäß Figur 9 zeigt einen Außenring 15b mit einer von einer äußeren Mantelfläche 16b ausgehenden Schmiermittelbohrung 19bt de- ren Neigungswinkel ß zur Geraden 20, welche senkrecht auf der Längsachse des Wälzlagers 1 steht, nur etwa 20° beträgt. Diese Schmiermittelbohrung 19b ist so angeordnet, dass sie in der Außenringlaufbahn 18 innerhalb der Drucket- lipse mundet. Der Außenring 16b weist eine Lagerschulter 17e und eine Lauf- bahnüberhöhung 17f auf, wie dies bereits bezüglich der Figuren 7 und 8 erläu- tert wurde.
Während in Figuren 2. 3 und 7 die Nut 12 im Querschnitt eine Kreisbogenform aufweist, ist die Nut 12c in Figur 10 rechteckig sowie die Nut 12d gemäß Figur 11 im Querschnitt dreieckig-unsymmetrisch, wobei die Rechteckform der Nut 12c gemäß Figur 10 für nur in Urnfangsrichtung geneigte Schmiermittelbohrun - gen 11 besonders geeignet ist, während sich die dreieckförmige Nut 12d ge- mäß Figur 11 für die auch in Achsrichtung geneigten Schmiermittelbohrungen 19. 19a. 19b besonders geeignet ist
Die dargestellten Ausführungsbeispieie beziehen sich alle auf ein Schrägkugei- lager. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf Schrägkugellager beschränkt ist, sondern sich auf alie Arten von Wälzlagern erstreckt, die eine laufende oder intermittierende Schmiermittelversorgung benötigen, beispiels- weise Rillenkugeliager, Zylinderroilenlager. Kegeiroiienlager, Nadellager u. dgl.
Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinieitung 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 aile Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
Bezugzeichenliste
1 Wälzlager
2, 2a, 2b Außenring
3, 3a. 3b Äußere Mantelfläche
4, 4a. 4b Innere Mantelfläche
5, 5a, 5b Auβenringlaufbahn
6 Innenring
7 Äußere Mantelfläche
8 !nnenringiaufbahn
9 Wälzkörper
10 Kafig
11 , 11a, 11b Schmiermittelbohrung
12 Ununterbrochen umlaufende Nut
12a, 12a', 12a ; Unterbrochen umlaufende Nut, Nutsegment
12b Ununterbrochen umlaufende Nut
12c Nut mit rechteckigem Querschnitt
12d Nut mit dreieckigem Querschnitt
13 Nut für Dichtring
14 Dichtring. O-Ring
15, 15a, 15b Außenring
16, 16a, 18b Äußere Mantelfläche
1 ?a, 17c, 17e Lagerschulter
17b, 17d. 17f Laufbahnüberhöhung
18 Außenringlaufbahn
19, 19a, 19b Schmiermittelbohrung
20 Gerade
b Nutbreite
d Durchmesser der Schmiermittelbohrung
g Druckwinke! des Schrägkugellagers
t Nuttiefe
B Außenringbreite
σ Winkel der Schmiermittelbohrung in Umfangsrichtung ß Winkel der Schmiermittelbohrung in Achsrichtung

Claims

Patentansprüche
Wälzlager (1 ), mit einem Außenring (2, 2a, 2b, 15, 15a, 15b) mit einer äu- ßeren Mantelfläche (3, 3a, 3b, 16. 16a, 18b) sowie mit einer in einer inneren Mantelfläche (4, 4a, 4b) des Außenrings (2, 2a, 2b, 15, 15a, 15b) ausgebil- deten Außenringlaufbahn (5. 5a, 5b, 18), mit einem Innenring (6) mit einer in einer äußeren Mantelfläche (7) des Innenrings (6) ausgebildeten innen- ringlaufbahn (8), mit in der Außenringlaufbahn (5, 5a, 5b, 18) und in der in- nenring!aufbahn (8) abrollend angeordneten Wälzkörpern (9), und mit we- nigstens einer im Außenring (2, 2a, 2b, 15. 15a, 15b) angeordneten, von seiner äußeren Mantelfläche (3, 3a, 3b, 16, 16a, 16b) bis nahe an die Au- ßenringlaufbahn (5, 5a, 5b. 18) an der inneren Mantelfläche (4, 4a. 4b) ge- führte Schmiermittelbohrung (11, 11a, 11b, 19, 19a, 19b), dadurch ge- kennzeichnet, dass im Außenring (2, 2a. 2b, 15, 15a, 15b) und/oder im In- nenring (6) die wenigstens eine Schmiermittelbohrung {11 , 11a, 1 1b, 19, 19a. 19b) in Umfangrichtung des Lagerrings (2, 2a, 2b. 15, 15a, 15b: 6) un- ier einem Winkel (α) von 90° > <α > 0° in Bezug zu einer radialen Geraden (20). die senkrecht auf der Längsachse des Wälzlagers (1) steht, geneigt ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) den Wert α≥ 5° aufweist.
Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Scbmiermittelbohrung (11 , 11a, 19, 19a, 19b) in Achsrich- tung des Wälzlagers (1) unter einem Winkel (ß) geneigt ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winke! (ß) einen Wert von 5' < ß < 45° aufweist.
Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net dass mehrere Schmtermittelbohrungen (11. 1 1a, 11b, 19, 19a, 19b) 5 vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung gleichsinnig oder abwechselnd entgegengesetzt unter dem Winkel (a) geneigt ausgebildet sind δ. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net dass in der äußeren Mantelfläche (3, 3a, 3b, 18, 18a, 18b) esne unun-0 {erbrochen oder unterbrochen umlaufende Ringnut (12; 12a, 12a', 12a") ausgebildet ist, von der eine oder mehrere Schmiermittelbohrungen (11 , 11a, 11b, 19, 19a, 19b) bis nahe an die AuSenringlaufbahn (5. 5a. 5b) an der inneren Mantelfläche (4 , 4a, 4b) geführt sind. 7 Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die wenigstens eine Schmiermittelbohrung (11 11a, 11b, 19, 19a, 19b) bei einem als Schrägkugellager ausgebildeten Wälzlager (1) mit Ab- stand zum Druckwinkel (g) in oder nahe an der Außentingiaufbahn (5, 5a, 5b: 18) mündet.
8. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der Durchmesser (d) der Schmiermittelbohrung (11 , 11a, 11b, 19, 19a, 19b) je nach Größe des Wälzlagers (1) und des verwendeten Schmier- mittels zwischen 0,7 mm und dem 0,5-fachen der Nutbreite (b) beträgt, dass die Nutbreite (b) zwischen 2 mm und dem 0,6-fachen der Außenring- breite (B) beträgt, und dass die Nuttiefe (t) zwischen 0,5 mm und dem 1 ,5- fachen der Nutbreite (b) beträgt.
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