DE10112641A1

DE10112641A1 - Wälzlager, insbesondere zur Lagerung einer Welle eines Getriebekopfes für ein handgeführtes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE10112641A1
Application number: DE10112641A
Authority: DE
Inventors: Joachim Kottke
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-19
Also published as: US20020131658A1; US6698935B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere zur Lagerung einer Welle (2) eines Getriebekopfes (3) für ein handgeführtes Arbeitsgerät, mit einem Innenring (4) und einem den Innenring (4) mit radialem Abstand (5) umgebenden Außenring (6). Zwischen dem Außenring (6) und dem Innenring (4) sind Wälzlager (7) angeordnet. Um eine Passage von Schmiermittel, insbesondere Schmierfett (27), durch das Wälzlager (1) zu vermeiden, ist an dem Wälzlager (1) eine Deckscheibe (8) vorgesehen, die sich vom Innenring (4) radial bis an eine den Wälzkörpern (7) zugewandte axiale Innenkante (9) des Außenrings (6) erstreckt. Zwischen der Deckscheibe (8) und der Innenkante (9) ist dabei ein geringer radialer Spalt (10) vorgesehen. Die axiale Höhe (33) eines radial äußeren Randes (28) der Deckscheibe (8) ist dabei gleich oder kleiner als die axiale Höhe (34) der Innenkante (9). Die Deckscheibe (8) ist dichtend fest mit dem Innenring (4) verbunden und dient im rotatorischen Betrieb des Wälzlagers, insbesondere des Innenrings (4) zum Abschleudern von auf der Deckscheibe (8) auftreffenden Schmiermittels. Dadurch ist eine Passage von Schmiermittel durch das Wälzlager (8) verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere zur Lagerung einer Welle eines Getriebekopfes für ein hand geführtes Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Es sind Wälzlager zur Lagerung einer drehenden Welle be kannt, die eine Einrichtung zum Abweisen von Schmiermit tel aufweisen. Das Wälzlager ist im wesentlichen aus ei nem Innenring und einem mit radialem Abstand den Innen ring umgebenden Außenring gebildet. Radial zwischen dem Innenring und dem Außenring sind Wälzkörper vorgesehen. Die Welle durchgreift zentral ein Auge des Innenrings. Auf der Welle ist mit axialem Abstand zum Wälzlager eine Ringscheibe drehfest angeordnet. Die Ringscheibe dient im rotierenden Betrieb der Welle zum Abschleudern von Schmierfett, welches auf das Wälzlager gelangt. Wird ein derartiges Wälzlager in einem Gehäusemantel eines mit Schmierfett gefüllten Gehäuses eingebaut, so tritt ein entsprechender Verlust von Schmierfett durch Passieren durch das Wälzlager auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager zu schaffen, bei dessen Betrieb auch bei hohen Tempera turen ein Schmiermittelverlust durch Passage des Wälzla gers vermieden ist.

Die Aufgabe wird durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß das Wälzlager mit einer Deckscheibe, die mit dem Innenring des Wälzlagers verbunden ist, radial überdeckt wird, wird Schmierfett insbesondere an der axialen Passage des Wälzlagers gehindert. Die Deck scheibe ist dabei erfindungsgemäß nach Art einer Dich tung ausgebildet, die sich vom Innenring radial bis an eine den Wälzkörpern zugewandte axiale Innenkante des Außenrings erstreckt. Dabei ist ein minimierter radialer Spalt zwischen der Deckscheibe und der axialen Innen kante des Außenrings vorgesehen, um Reibung zwischen der Deckscheibe und dem Außenring zu vermeiden. Gelangt im rotatorischen Betrieb des Wälzlagers Schmierfett in axi aler Richtung der Welle auf die Deckscheibe, so wird das Schmierfett durch Einfluß von Zentrifugalkräften tangen tial und radial von der Deckscheibe abgeschleudert, ohne daß wesentliche Volumenanteile des Schmierfettes durch den radialen Spalt in das Wälzlager gelangen können und dieses passieren.

Um ein einwandfreies Abschleudern von Schmierfett von der Deckscheibe zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, die Deckscheibe zumindest im Bereich des radialen Spaltes in den Umriß des Wälzlagers zu legen, d. h. zumindest die axiale Höhe des radial äußeren Randes der Deckscheibe ist dabei gleich oder kleiner als die axiale Höhe der axialen Innenkante des Außenrings. Es kann auch zweckmä ßig sein, die von dem Wälzlager abgewandte Stirnfläche der Deckscheibe so in dem Wälzlager zu positionieren, daß die axiale Höhe der Stirnfläche gleich oder kleiner als die axiale Höhe der Innenkante ist.

Zweckmäßig ist die Deckscheibe als biegesteifes und druckunempfindliches Metallteil gebildet. Zur dichtenden Verbindung des Innenrings mit der Deckscheibe ist die Deckscheibe zumindest mit einer radial äußeren Mantel fläche des Innenrings verbunden. Es kann auch zweckmäßig sein, die Deckscheibe zwischen einem Bund an der Welle und einer Stirnfläche des Innenrings festzulegen. Vor zugsweise ist die Deckscheibe an dem Innenring verpreßt.

Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit der Deckscheibe ist es zweckmäßig, die Deckscheibe im radialen Verlauf ihres Querschnittes gekröpft auszubilden. Zur Anordnung von Deckscheiben an Wälzlagern eignen sich alle Arten von Wälzlagern, insbesondere ein- oder mehrreihige Rillenku gellager. In Abhängigkeit von dem vorgesehenen Einsatz zweck des Wälzlagers lassen sich auch Rollenlager mit entsprechenden Deckscheiben gegen Schmiermittelverlust abdichten.

Die erfindungsgemäßen Wälzlager eignen sich besonders zum Einsatz bei der Lagerung von Wellen, welche schmier mittelgefüllte Gehäuse, insbesondere Getriebegehäuse handgeführter Arbeitsgeräte wie Freischneider oder Mo torsensen, durchragen. Dabei ist es zweckmäßig, die je weiligen Deckscheiben der Wälzlager so anzuordnen, daß die Deckscheiben im Inneren des jeweiligen Getriebege häuses liegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Getriebekopf ei nes handgeführten Arbeitsgerätes mit erfindungs gemäßen Wälzlagern,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel erfindungsgemä ßer Wälzlager eingebaut in einen Getriebekopf eines handgeführten Arbeitsgerätes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Deckscheibe,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Deckscheibe in Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Getriebekopf 3 eines motorisch angetriebenen, handgeführten Arbeits gerätes wie etwa einem Freischneidegerät. Der Getriebe kopf 3 weist ein Gehäuse 15 auf, in dem eine sich über die Höhe des Gehäuses 15 erstreckende Welle 2, eine Ab triebswelle 17 eines als Kegelradgetriebe 18 ausgebilde ten Umlaufgetriebes, angeordnet ist. Die Abtriebswelle 17 ist mit zwei Wälzlagern 1, 1' in dem Gehäuse 15 gehalten. Das Wälzlager 1 ist als einreihiges Rillenku gellager 14 ausgebildet. Zwischen den Wälzlagern 1, 1' ist auf der Abtriebswelle 17 ein Kegelrad 19 drehfest und im montierten Zustand des Getriebekopfes 3 axial un verschiebbar gehalten. Das Kegelrad 19 kämmt mit einem weiteren Kegelrad 20 einer weiteren Welle 2, einer An triebswelle 21. Die Abtriebswelle 17 weist an ihrem Um fang in dem axialen Bereich, in welchem die Abtriebswelle 17 aus dem Gehäuse 15 ragt, plane Flächen 22 zur drehfesten Anlage eines auf die Abtriebswelle 17 gescho benen Sicherungselementes 23 auf. Das Sicherungselement 23 dient als axialer Anschlag für ein teilweise gezeig tes Schneidwerkzeug 24. Das Schneidwerkzeug 24 wird mit Hilfe einer Spannmutter 25 und einer axial zwischen der Spannmutter und dem Schneidwerkzeug angeordneten Druck scheibe 26 auf der Abtriebswelle 17 gehalten. Die An triebswelle 21 ist in dem Gehäuse 15 mit Hilfe eines zweireihigen Rillenkugellagers 14' fliegend gelagert.

Wie auch die Fig. 2 in einem Längsschnitt durch einen weiteren Getriebekopf 3 zeigt, sind die als Rillenkugel lager 14, 14' ausgebildeten Wälzlager 1 des Getriebekop fes 3 im wesentlichen aus einem Innenring 4 und einem den Innenring 4 mit radialem Abstand 5 umgebenden Außen ring 6 gebildet. Zum annähernd spielfreien Abrollen des Innenrings 4 gegenüber dem Außenring 6 sind zwischen dem Innenring 4 und dem Außenring 6 Wälzkörper 7 beweglich formschlüssig gehalten. Im Betrieb des Getriebekopfes 3 rotieren in den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungs beispielen die Antriebswellen mit Drehzahlen von etwa 10000 Umdrehungen pro Minute. Dadurch wird eine beträchtliche Erwärmung des gesamten Getriebekopfes und des darin befindlichen Schmierfettes 27 bewirkt. Das Schmierfett 27 wird dabei niederviskos und neigt zur insbesondere axialen Passage der Wälzlager 14, 14', wo durch ein Schmiermittelverlust des Getriebekopfes ein treten würde.

Um einen derartigen Schmiermittelverlust zu vermeiden, sind die Wälzlager auf ihrer dem Inneren 16 des Gehäuses 15 zugewandten Seite mit einer Deckscheibe 8 versehen.

Die Deckscheibe 8 ist dabei formschlüssig, kraftschlüs sig oder stoffschlüssig mit dem Innenring 4 des jeweili gen Wälzlagers verbunden. Die Deckscheibe 8 erstreckt sich in radialer Richtung bis an eine, den Wälzkörpern 7 zugewandte axiale Innenkante 9 des jeweiligen Außenrings 6 eines Wälzlagers. Zwischen der jeweiligen Deckscheibe 8 und der Innenkante 9 ist dabei ein radialer Spalt 10 gebildet. Dadurch, daß der Spalt 10 vorgesehen ist, ist eine Reibung zwischen der im Betrieb des Getriebekopfes rotierenden Deckscheibe 8 und dem feststehenden Außen ring 6 vermieden.

Im Betrieb des Getriebekopfes 3 wird Schmierfett 27, welches auf die Deckscheiben 8 gelangt, tangential und radial von den Deckscheiben abgeschleudert. Dadurch ist verhindert, daß das Schmierfett die Wälzlager axial pas sieren kann, was zu erhöhten Schmierfettverlusten des Getriebekopfes führen würde. Um ein Abschleudern des Schmierfettes von der jeweiligen Deckscheibe 8 zu bewir ken, ist vorgesehen, die Deckscheibe 8 in den Lagerumriß des jeweiligen Wälzlagers 1 einzubetten. Zumindest ist ein radial äußerer Rand 28 der Deckscheibe 8 in den La gerumriß des Wälzlagers eingebettet. Die jeweilige Deck scheibe 8 ist dabei so angeordnet, daß zumindest eine axiale Höhe 33 des radial äußeren Randes 28 der Deck scheibe 8 gleich oder kleiner als die axiale Höhe 34 der Innenkante 9 des Außenrings 6 ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist bevorzugt die axiale Höhe 35 einer gesamten, von dem Wälzlager 1 abgewandten Stirnfläche 32 der Deckscheibe 8 gleich oder kleiner als die axiale Höhe 34 der Innen kante 9 vorgesehen. Die Deckscheibe 8 und die axial in nere Stirnseite des Außenrings 6 bilden dabei eine ge meinsame, zum Innenraum plane Ebene. Durch den Spalt 10 hindurchtretendes Schmierfett 27 dient der Schmierung des Wälzlagers 1.

Die vorzugsweise biegesteif ausgebildete Deckscheibe 8 ist in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 mit einer ra dial äußeren Mantelfläche 11 des Innenrings 4 verbunden, insbesondere in einer Nut 29 in der Mantelfläche 11 an geordnet und verpreßt. Auf diese Weise ist eine schmier mitteldichte Verbindung der Deckscheibe 8 mit dem Innen ring 4 bewirkt.

Wie Fig. 2 zeigt, kann es zweckmäßig sein, die Deck scheibe 8 zwischen einem Bund 12 an der Welle 2 und ei ner Stirnfläche 13 des Innenrings 4 festzulegen. Die in Fig. 2 gezeigten Deckscheiben 8 weisen dabei einen im Querschnitt radial gekröpften Verlauf auf. Wie auch Fig. 4 in einem Querschnitt durch die Deckscheibe 8 in Fig. 3 und 2 entlang der Linie IV-IV zeigt, ist die Kröpfung durch einen axialen Versatz des ringscheibenförmigen Randbereiches 30 der Deckscheibe 8 um ein Versatzmaß V, das in etwa der Materialstärke 31 der Deckscheibe 8 ent spricht, bewirkt.

Claims

1. Wälzlager, insbesondere zur Lagerung einer Welle (2) eines Getriebekopfes (3) für ein handgeführtes Ar beitsgerät, mit einem Innenring (4), mit einem den Innenring (4) mit radialem Abstand (5) umgebenden Au ßenring (6) und mit Wälzkörpern (7) zwischen dem In nenring (4) und dem Außenring (6), wobei das Wälzla ger (1) mit einer Deckscheibe (8) radial überdeckt ist und die Deckscheibe (8) mit dem Innenring (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (8) nach Art einer Dichtung angeordnet ist und radial bis an eine den Wälzkörpern (7) zugewandte, axiale Innen kante (9) des Außenrings (6) ragt, wobei ein radialer Spalt (10) zwischen der Deckscheibe (8) und der axia len Innenkante (9) des Außenrings (6) gebildet ist und die axiale Höhe (33) eines radial äußeren Randes (28) der Deckscheibe (8) gleich oder kleiner als die axiale Höhe (34) der Innenkante (9) ist.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe (35) der von dem Wälzlager (1) abgewandten Stirnfläche (32) der Deckscheibe (8) gleich oder kleiner als die axiale Höhe (34) der Innenkante (9) ist.

3. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (8) bie gesteif ist und vorzugsweise aus Metall besteht.

4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (8) mit einer radial äußeren Mantelfläche (11) des Innenrings (4) verbunden ist.

5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (8) zwi schen einem Bund (12) an der Welle (2) und einer Stirnfläche (13) des Innenrings (4) festgelegt ist.

6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (8) an dem Innenring (4) verpreßt ist.

7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (8) im Querschnitt gekröpft ist.

8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (1) ein ein- oder mehrreihiges Rillenkugellager (14, 14') ist.

9. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (1) ein Rollenlager ist.

10. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (1) in ei nem Gehäuse (15) des Getriebekopfes (3) so angeordnet ist, daß die Deckscheibe (8) dem Inneren (16) des Ge häuses (15) zugewandt ist.