DE102007031595A1

DE102007031595A1 - Lagerkäfig für ein Wälzlager

Info

Publication number: DE102007031595A1
Application number: DE102007031595A
Authority: DE
Inventors: Erich Lunz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-01-08
Also published as: WO2009006874A2; WO2009006874A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1) sowie einen Lagerkäfig (4) für ein Wälzlager (1), wobei der Lagerkäfig (4) ein Korpus (7) mit einer Aufnahme für einen Wälzkörper (8) umfasst. Die Aufgabe, das genannte Wälzlager (1) derart auszubilden, dass dieses insbesondere für Einbausituationen in einem flüssigen oder gasförmigen Medium einen geringen Strömungswiderstand bietet, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Korpus (7) des Lagerkäfigs (4) einen Kanal (9) aufweist und dass der Kanal (9) eine erste Öffnung (5) in einer ersten Stirnseite (6) des Korpus (7) mit einer zweiten Öffnung (10) in einer zweiten Stirnseite (11) des Korpus (7) verbindet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Lagerkäfig nach Anspruch 1 sowie ein Wälzlager nach Anspruch 9.
Aufgabe der Erfindung
Für Wälzlager sind aus der Praxis Einbausituationen bekannt, in denen das Lager von einem flüssigen oder gasförmigen Medium umspült ist. Beispielsweise befindet sich ein Wälzlager an einem Tiefbohrkopf in einer Umgebung, in der eine flüssige, mit Partikeln befrachtete Masse an dem Lager vorbeigefördert wird. Das Wälzlager hat dabei nur eine geringe Betriebsdauer von einigen Tagen, bis es ausgetauscht werden muss. Hierzu ist die Bohranlage stillzulegen, der Tiefbohrkopf einzuholen und nach Austausch des Wälzlagers wieder abzusenken. Als kritisch erweist sich dabei weniger der Austausch des Wälzlagers als solches als vielmehr der Stillstand der Bohranlage über einen längeren Zeitraum. Unabhängig von der speziellen Einbausituati on in einem Bohrkopf stellt das Wälzlager für den Transport des flüssigen oder festen Medium ein Hindernis dar, so dass es in der Umgebung des Wälzlagers zu Verwirbelungen und zu Druckunterschieden zwischen der Anströmseite, beispielsweise eine erste Stirnfläche des Wälzlagers, und der Abströmseite, beispielsweise einer zweiten Stirnfläche des Wälzlagers, kommt. Das Wälzlager behindert damit auf ungewünschte Weise den Transport des Mediums in seiner Umgebung, zusätzlich treten Druckunterschiede zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen des Wälzlagers auf, die das Wälzlager insbesondere in einer chemisch oder physikalisch aggressiven Umgebung auf Dauer schädigen können und die Lebensdauer des Wälzlagers herabsetzen. Gerade aufgrund der Druckunterschiede werden die Dichtungen des Wälzlagers stark beansprucht, da Partikel durch den äußeren Druck des Mediums leicht in das Innere des Wälzlagers gelangen können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager anzugeben, das insbesondere für Einbausituationen in einem flüssigen oder gasförmigen Medium einen geringen Strömungswiderstand bietet.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss für ein Wälzlager nach Anspruch 9 durch einen Lagerkäfig nach Anspruch 1 gelöst.
Aufgrund des dem Lagerkäfig zugeordneten Kanals, der eine erste Öffnung in einer ersten Stirnseite des Korpus mit einer zweiten Öffnung in einer zweiten Stirnseite des Korpus verbindet, kann das Medium durch die erste Öffnung in das Wälzlager eintreten, ohne in das Lagerinnere zu dringen, und durch die zweite Stirnseite wieder austreten, so dass das Medium das Wälzlager durchströmt und das Lagerinnere abgedichtet bleibt. Druckunterschiede zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite des Wälzlagers lassen sich ausgleichen oder zumindest herabsetzen. Dabei werden die Dichtungen des Wälzlagers weniger beansprucht als bei hohem Druckunterschied.
Das durch das Wälzlager geführte Medium bietet den weiteren Vorteil, das Lagerinnere zu kühlen und auch Temperaturunterschiede zwischen den Stirnseiten des Wälzlagers herabsetzen zu können.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Korpus des Lagerkäfigs einen Steg umfasst, und dass der Kanal als in dem Steg ausgeführte Durchbrechung ausgebildet ist, so dass kein weiteres Bauteil erforderlich ist, um den Kanal auszubilden. Als vorteilhaft erweist sich weiter, dass aufgrund der Durchbrechung in dem Korpus des Lagerkäfig dessen Gewicht und damit das Gewicht des Wälzlagers insgesamt herabgesetzt wird. Weiter ist günstig, dass sich die Durchbrechung sowie die beiden Öffnungen in den Stirnseiten in einem einzigen Arbeitsgang herstellen lassen, beispielsweise durch eine Bohrung, die das Korpus des Lagerkäfigs durchsetzt.
Alternativ oder ergänzend zu der Ausbildung des Kanals als in dem Steg ausgeführter Kanal ist vorzugsweise vorgesehen, den Kanal durch ein Kanalelement, beispielsweise einen Rohrabschnitt, auszubilden, wobei ein erstes Ende des Rohrabschnittes an der ersten Öffnung der ersten Stirnseite und ein zweites Ende des Rohrabschnittes an der zweiten Öffnung der zweiten Stirnseite angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich auch bei einem Lagerkäfig, dessen Steg keine ausreichende Erstreckung zum Anbringen einer Durchbrechung aufweist oder der aus anderen, insbesondere Festigkeitsgründen nicht mit einer Durchbrechung versehen werden darf, ein Kanal zum Durchströmen des Wälzlagers ausbilden.
Vorzugsweise ist bei einem Kanal oder bei mindestens einem von mehreren Kanälen vorgesehen, dass in Richtung einer Achse des Korpus die erste Öffnung oberhalb der zweiten Öffnung angeordnet ist, so dass das Medium durch das Wälzlager auf dem kürzesten Weg hindurchtritt und die Durchbre chung bzw. das Kanalelement kleinbauend, insbesondere geradlinig ausgebildet sein können.
Alternativ oder ergänzend ist für einen Kanal oder mindestens einen von mehreren Kanälen vorzugsweise vorgesehen, dass in Richtung einer Achse des Korpus die erste Öffnung in Umfangsrichtung versetzt zu der zweiten Öffnung angeordnet ist, wodurch beispielsweise eine erhöhte Kühlwirkung aufgrund des durchtretenden Mediums zu erzielen ist. Auch lässt sich eine Förderwirkung des Wälzlagers für das Medium erzielen, insbesondere, wenn sich das Wälzlager bewegt. Speziell lässt sich eine gezielte Förderwirkung erzielen, wenn die Richtung, unter der das Medium an der ersten bzw. zweiten Öffnung in den Kanal ein- bzw. austritt, einen Winkel, möglichst einen Winkel nahe 90°, mit der Achse des Lagerkäfigs einschliesst; in diesem Fall kommt es zu einem Rückstosseffekt in Ein- bzw. Austrittsrichtung des Mediums, wobei der Lagerkäfig nach Art eines Propellers wirkt, der durch das diesen durchströmende Medium angetrieben wird und seinerseits das Medium durch den Kanal fördert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Fläche der ersten Öffnung geringer als eine Fläche der zweiten Öffnung ist, so dass sich der Kanal für das durchströmende Medium verengt bzw. erweitert. Auf diese Weise kann der Lagerkäfig des Wälzlagers zur Förderung des Flusses des Mediums beitragen bzw. das durchtretende Medium den Lagerkäfig antreiben, insbesondere, wenn das Medium an einer der beiden Öffnungen nicht senkrecht, sondern unter einem Winkel aus dem Kanal austritt. An dieser Austrittsöffnung tritt ein Düseneffekt auf, aufgrund dessen sich der Lagerkäfig bewegt, wobei die Bewegung des Lagerkäfigs dessen Relativbewegung zu dem Innen- bzw. Aussenring herabsetzt und an Dichtungen des Lagerkäfigs zu dem Innen- bzw. Aussenring eine Reibung aufgrund der jeweiligen Relativbewegungen vermindert wird.
Zusätzlich lässt sich ein Schlupf des Lagerkäfigs aufgrund einer unvollständigen Mitnahme des Lagerkäfigs durch den Innen- bzw. Aussenring zumindest herabsetzen, da für den Lagerkäfig das diesen durchsetzende Medium einen weiteren Antrieb darstellen kann.
Vorzugsweise ist in oder an dem Korpus ein Schmiermitteldepot für den Wälzkörper angeordnet, wodurch eine Schmiermittelversorgung des Wälzkörpers ermöglicht wird, die insbesondere dann besonders gleichmässig ausfällt, wenn der Lagerkäfig aufgrund der Förderwirkung des diesen durchsetzenden Mediums eine von der Bewegung des Innenrings bzw. Aussenrings abweichende und unabhängige Umlaufbewegung ausführt. Das Schmiermitteldepot kann dabei kleinbauend ausgebildet sein und insbesondere unmittelbar an dem zu versorgenden Wälzkörper angeordnet werden, wodurch sich eine gezielte Schmierung erreichen lässt und auf eine Befüllung des gesamten Lagerinnenraums mit einem grossen Schmiermittelvorrat verzichtet werden kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Korpus ein Dichtelement für einen angrenzenden Lagerring umfasst, wodurch der Lagerring zusätzlich die Funktion einer Dichtung erhält und das Dichtelement mit dem Korpus des Lagerkäfigs zu einer baulichen Einheit zusammengefasst ist.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wälzlagers mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lagerkäfigs;
2 zeigt eine geschnittene Ansicht des Wälzlagers bzw. des Lagerkäfigs entlang der Schnittlinie ,A-A' aus 1;
3 zeigt den Ausschnitt ,X' aus 2 in einer vergrösserten Ansicht;
4 zeigt eine geschnittene Ansicht des Wälzlagers bzw. des Lagerkäfigs aus 1 bis 3 entlang der Schnittlinie ,C-C' aus 1;
5 zeigt eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wälzlagers mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lagerkäfigs;
6 zeigt eine geschnittene Ansicht des Wälzlagers bzw. des Lagerkäfigs aus 5 entlang der Schnittlinie ,C-C' aus 5;
7 zeigt eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wälzlagers mit einem drittten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lagerkäfigs,
8 zeigt eine geschnittene Ansicht des Wälzlagers bzw. des Lagerkäfigs aus 7 entlang der Schnittlinie ,C-C' aus 7,
9 zeigt eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers mit einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagerkäfigs, und
10 zeigt eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie ,E-E' des Wälzlagers bzw. des Lagerkäfigs aus 9.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Wälzlager 1 mit einem Aussenring 2, einem Innenring 3 und einem Lagerkäfig 4, wobei der Lagerkäfig 4 eine erste Öffnung 5 umfasst, die insgesamt siebenmal an einer ersten Stirnseite 6 eines Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 vorgesehen ist.
2 zeigt das Wälzlager 1 mit dem Aussenring 2 und dem Innenring 3, wobei in der linken Seite von 2 die Schnittebene einen kugelförmigen Wälzkörper 8 und die rechte Seite von 2 einen Kanal 9 durchsetzt, der die erste Öffnung 5 an der ersten Stirnseite 6 mit einer zweiten Öffnung 10 an einer zweiten Stirnseite 11 verbindet. Der Kanal 9 ist als ein das Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 durchsetzender Durchbruch ausgebildet. Ein Pfeil 12 in 2 zeigt schematisch die Fliessrichtung eines nicht dargestellten Mediums durch den Kanal 9, wobei das Medium an der zweiten Öffnung 10 in den Kanal 9 eintritt und an der ersten Öffnung 5 diesen verlässt und dabei durch das Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 tritt, ohne in das Innere, beispielsweise den zwischen dem Innenring 3 und dem Aussenring 2 angeordneten Lagerinnenraum 13 des Wälzlagers 1 einzutreten.
3 zeigt das Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 mit einer ersten Dichtlippe 14, die zu dem Aussenring 2 gerichtet ist, und einer zweiten Dichtlippe 15, die zu dem Innenring 3 gerichtet ist. Die erste Dichtlippe 14 und die zweite Dichtlippe 15 umlaufen jeweils konzentrisch die erste Stirnseite 6 des Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 und sind mit dem Korpus 7 fest verbunden. Die erste Dichtlippe 14 und die zweite Dichtlippe 15 ist jeweils an das Korpus randseitig ein anvulkanisiertes Kunststoffteil und greift in eine zugeordnete Führungsstelle an dem Innenring 3 bzw. an dem Aussenring 2. Es versteht sich dabei, dass nicht nur an der ersten Stirnseite 6, wie in 3 dargestellt, sondern auch an der zweiten Stirnseite 11 eine erste bzw. zweite Dichtlippe vorgesehen ist.
4 zeigt in der Schnittansicht entlang der Linie C-C aus 1 den Kanal 9, der als Durchbrechung in einem Steg 16 des Korpus 7 angeordnet ist, wobei die zweite Öffnung 10 entlang des Umfangs relativ zu der ersten Öffnung 5 versetzt ausgebildet ist. Der Kanal 9 erhält dadurch einen annähernd S-förmigen Verlauf innerhalb des Korpus 7, wodurch das Medium entlang des Pfeils 12 seitlich an der zweiten Öffnung 10 in den Kanal 9 eintritt, innerhalb des Kanals 9 im wesentlichen in dessen Mitte annähernd in Richtung der Achse 17 des Korpus 7 strömt, um den Kanal 9 an der ersten Öffnung 5 mit einer Komponente zu verlassen, die im wesentlichen waagrecht, also mit einem Winkel von bis zu annähernd 90°, verlässt. Sofern der Lagerkäfig 4 ruht, bewirkt das durch diesen strömende Medium ein Drehmoment auf den Lagerkäfig 4 und treibt den Lagerkäfig 4 nach Art eines Propellers an. Im Umkehrschluss ermöglicht eine Drehung des Lagerkäfigs 4 eine Förderung des Mediums entlang des Pfeils 12. In beiden Fällen bewirkt das durch den Kanal 9 tretende Medium einen Druckausgleich zwischen der zweiten Öffnung 10 an der zweiten Stirnseite 11 und der ersten Öffnung 5 an der ersten Stirnseite 6 des Lagerkäfigs 4.
4 zeigt ebenfalls, dass das Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 zweiteilig ausgebildet ist, und zwei symmetrische Hälften umfasst, was durch die unterschiedliche Flächendichte der Schraffur angedeutet ist, wobei die beiden Hälften an einer Fügeebene 18 aneinanderstossen, und wobei die Fügeebene 18 in Erstreckung des Korpus 7 entlang der Achse 17 etwa mittig angeordnet ist.
4 zeigt weiter ein Schmiermitteldepot 19, das in einer Ausnehmung 20 in dem Korpus 7 in unmittelbarere Nähe zu dem Wälzkörper 8 ausgebildet ist. Das Schmiermitteldepot 19 umfasst eine solche Menge an Schmiermittel, wie mindestens der vorgesehenen Lebensdauer des Wälzlagers 1 entspricht.
Die folgenden Ausführungsbeispiele betreffen insbesondere abgewandelte Ausgestaltungen des Verlaufs des Kanals 9 in dem Korpus 7 des Lagerkäfigs 4, so dass im folgenden die Beschreibung hierauf abstellt, und gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare technische Merkmale ausweisen.
5 zeigt ein Wälzlager 1, wobei erste Öffnungen 5 in der ersten Stirnseite 6 eines Korpus 7 einen besonders hohen Flächenanteil an der Fläche der ersten Stirnseite 11 aufweisen.
6 zeigt, dass ein Kanal 9 eine breite, trichterförmige erste (zweite) Öffnung 5 (10) an der ersten (zweiten Stirnseite) 6 (11) aufweist, so dass das strömende Medium (Pfeil 12) auf einem sehr kurzen Weg im wesentlichen entlang der Achse 17 durch das Korpus 7 tritt. Das strömende Medium weist keine Komponente auf, die unter einem hohen Winkel bezüglich der Achse 17 gerichtet ist, so dass in dieser Ausbildung des Kanals 9 dem Korpus 7 kein Drehmoment erteilt wird. Dafür ist die grosse, trichterförmige Öffnung 5 bzw. 10 dazu ausgelegt, einen möglichst hohen Durchsatz an Medium durch den Kanal 9 zu ermöglichen. Das Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 ist auch in diesem Fall zu einer Fügeebene 18 symmetrisch aus zwei Hälften gebildet.
Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem gerade beschriebenen zweiten wie auch bei dem im folgenden zu beschreibenden dritten Ausführungsbeispiel die erste Öffnung 5 oberhalb der zweiten Öffnung 10, bezogen auf eine durch die Achse 17 des Korpus 7 definierte Richtung, angeordnet.
7 zeigt ein Wälzlager 1 mit einem Innenring 3 und einem Aussenring 2 sowie einer ersten Öffnung 5 in einer ersten Stirnseite 6 eines Korpus 7 eines Lagerkäfigs 4.
8 zeigt einen Kanal 9, der die erste Öffnung 5 an der ersten Stirnseite 6 mit einer zweiten Öffnung 10 an einer zweiten Stirnseite 11 verbindet. Der Kanal 9 ist bezogen auf eine Achse 17 des Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 zylindrisch angeordnet und als Durchbrechung in einem Steg 16 des Korpus 7 ausgebildet. Eine derartige Anordnung lässt sich einfach herstellen, indem die Durchbrechung durch eine zylindrische Bohrung ausgeführt wird. Auch in diesem Fall ist das Korpus 7 durch zwei Hälften ausgebildet, die entlang einer Fügeebene 18 aneinander gefügt sind.
9 bzw. 10 zeigt ein Wälzlager 1 mit einem Außenring 2 und einem Innenring 3 sowie einen Lagerkäfig 4 (10), wobei ein Wälzkörper 8 als Zylinderrolle ausgebildet ist. Der Lagerkäfig 4 ist als Messingkäfig ausgebildet, wobei das durch einen Kanal 9 hindurchtretende Medium eine Kühlung des Lagerkäfigs 4 sowie der Lagerinnenraumes ermöglicht. Der Kanal 9, der als Durchbruch in dem Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 ausgebildet ist, weist eine erste Öffnung 5 sowie eine zweite Öffnung 10 auf, die in Richtung der Achse 17 des Korpus 7 übereinander angeordnet sind und annähernd die gleiche Fläche in der Ebene der jeweiligen Stirnseite 6, 11 des Lagerkäfigs 4 aufweisen. Das Ausführungsbeispiel verdeutlicht, dass die Erfindung nicht auf kugelförmige Wälzkörper 8 beschränkt, sondern im wesentlichen unabhängig von der Geometrie der Wälzkörper 8 ist. Der Kanal 9 kann damit auch für beispielsweise Kegelrollen-, Pendelrollen- oder Zylinderrollenlager vorgesehen sein.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war der Lagerkäfig 4 als Kunststoffkäfig (1 bis 8) bzw. als Messingkäfig (9 und 10) ausgebildet. Es versteht sich dabei, dass es auf die Wahl des Materials für den Lagerkäfig nicht ankommt; sofern erforderlich, kann der das Korpus des Lagerkäfig durchsetzende Kanal an den Wandflächen mit einer Auskleidung oder Beschichtung versehen werden, die eine Beschädigung des Korpus des Lagerkäfigs beispielsweise durch Korrosion vermindern soll.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war der Kanal 9 jeweils als Durchbrechung des Stegs 18 des Korpus 7 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Kanal auch durch ein Kanalelement ausgebildet sein kann, beispielsweise eine Rohr, das zusätzlich an das Korpus 7 angefügt wird.
Es ist ferner nicht zwingend erforderlich, dass der Kanal 9 in dem Korpus 7 angeordnet und an den Wandflächen von dem Korpus 7 allseitig umgeben ist; der Kanal 9 kann auch durch eine einseitig offene Nut an einer Seitenflächen des Korpus 7 gebildet sein, wobei die einseitig offene Fläche durch einen Überzug entlang der Nut, abgedeckt ist. Der Kanal ist in diesem Fall durch die Nut mit dem Überzug gebildet.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war eine Fläche der ersten Öffnung 5 in der Ebene der ersten Stirnseite 6 gleich gross wie eine Fläche der zweiten Öffnung 10 in der Ebene der zweiten Stirnseite 11. Im Ergebnis tritt das Medium mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit in den Kanal 9 aus, mit der es in den Kanal 9 eingetreten ist. Es versteht sich, dass die jeweiligen Flächen der beiden Öffnungen 5, 10 nicht gleich gross sein müssen; ist beispielsweise die Fläche derjenigen Öffnung, an der das Medium austritt, kleiner als die Fläche der Öffnung, an der das Medium in den Kanal 9 eintritt, so ist die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums grösser als die Eintrittsgeschwindigkeit. Der Kanal 9 wirkt damit wie eine Düse. Ist zusätzlich durch die Ausbildung des Kanals 9 in dem Korpus 7 ermöglicht, dass das Medium mit einem Winkel, der möglichst nahe an 90° liegt, austritt, wird dem Korpus 7 ein Drehmoment erteilt, so dass das Korpus 7 zu rotieren beginnt und einen Antrieb erhält, der unabhängig von der Mitnahme des Lagerkäfigs 4 durch den Innenring 3 bzw. den Aussenring 2 ist.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war die erste bzw. zweite Öffnung 5 bzw. 10 als ein einzelnes Loch in einer Fläche der jeweiligen Stirnseite 6 bzw. 11 ausgebildet. Es versteht sich, dass auch eine Vielzahl kleiner Löcher als erste oder zweite Öffnung vorgesehen sein kann, die in einen gemeinsamen Kanal 7 münden. Dabei kann die Vielzahl der kleinen Löcher nach Art eines Siebes eine Filterfunktion erfüllen, so dass grosse Partikel, die den Kanal 9 blockieren könnten, ferngehalten werden.
Es versteht sich weiter, dass an den jeweiligen Öffnungen 5, 10 zusätzlich ein Klappenelement vorgesehen sein kann, das die jeweilige Öffnung 5, 10 ganz oder teilweise bei Bedarf freigibt oder sperrt. Das Klappenelement wirkt dabei als Ventil, das den Durchsatz des Mediums durch den Lagerkäfig 4 steuert. Das Klappenelement kann – ausgehend von der Gestaltung des Kanals 9 in dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel – einen solchen Abschnitt der Austrittsöffnung abdecken und blockieren, dass der austretende Fluss des Mediums im wesentlichen seitlich, unter einem hohen Winkel von nahezu 90°, austritt, und dabei die Austrittsöffnung eine geringere Fläche als die Eintrittsöffnung aufweist. Später kann das Klappenelement die Öffnung vollständig freigeben, so dass das Medium im wesentlichen entlang der Achse 17 austritt und kein Drehmoment mehr auf den Lagerkäfig 4 übertragen wird. Auf diese Weise lässt sich eine Schwergängkeit bei einem ersten Anlaufen des Wälzlagers durch eine gezielte, mittels des Klappenelementes gesteuerte Beeinflussung des Flusses des Mediums durch den Kanal 9 zumindest herabsetzen. Mittels des Klappenelementes lässt sich damit einstellen, inwieweit das durch den Lagerkäfig 4 tretende Medium diesem ein Drehmoment überträgt oder nicht. Ein Antrieb für das Klappenelement kann aus der Drehbewegung des Lagerkäfigs 4 gewonnen werden, etwa nach Art eines Dynamos mit einem Speicher für elektrische Energie.
Die vorstehend beschriebenen Wälzlager bzw. Lagerkäfige sind insbesondere für Bohrköpfe von Tiefbohranlagen geeignet; hierbei wird aufgrund des in dem Korpus 7 des Lagerkäfigs 4 vorgesehenen Kanals 9 insbesondere ein Druckausgleich zwischen den beiden Stirnseiten des Wälzlagers ermöglicht. Dadurch wird die Dichtung mit den Dichtlippen 14, 15 des Lagerkäfigs 4 weniger beansprucht und die Lebensdauer eines einzelnen Wälzlagers 1 verlängert, so dass aufwendige Reparaturen bei Ausfall des Wälzlagers 1 seltener erforderlich sind. Eine besonders günstige Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Bohrkopf nicht nur ein Wälzlager, sondern mehrere Wälzlager umfasst, so dass eine Reparatur erst dann erforderlich ist, wenn auch das letzte der Wälzlager nicht mehr funktionsfähig ist. Eine solche Anordnung trägt dem Umstand Rechnung, dass die Wälzlager an sich preisgünstig und deren Austausch schnell und kostengünstig durchzuführen sind, allerdings das Anhalten der Bohranlage, des Heraufholen des zu reparierenden und das Absenken des reparierten Bohrkopfes deutlich zeit- und kostenintensiver ist, so dass es im wesentlichen auf eine möglichst lange Lebensdauer der Wälzlager in dem Bohrkopf ankommt.
Sind Wälzlager 1 vorgesehen, die Lagerkäfige 4 umfassen, die einen Kanal 9 zwischen den beiden Stirnseiten des Wälzlagers aufweisen, können die zwei oder mehr Wälzlager so angeordnet sein, dass eine Eintrittsöffnung eines zweiten Wälzlagers an einer Austrittsöffnung eines ersten Wälzlagers angeordnet ist. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass zwischen benachbarten Wälzlagern ein Abstand eingehalten wird, so dass ein Zwischenraum entsteht, in dem sich das Medium im wesentlichen frei verteilen kann.

1: Wälzlager
2: Aussenring
3: Innenring
4: Lagerkäfig
5: erste Öffnung
6: erste Stirnseite des Lagerkäfigs 4
7: Korpus des Lagerkäfigs 4
8: Wälzkörper
9: Kanal
10: zweite Öffnung
11: zweite Stirnseite des Lagerkäfigs 4
12: Pfeil für angedeutete Fliessrichtung des Mediums
13: Lagerinnenraum
14: erste Dichtlippe
15: zweite Dichtlippe
16: Steg
17: Achse des Korpus 7
18: Fügeebene
19: Schmiermitteldepot

Claims

Lagerkäfig für ein Wälzlager, umfassend ein Korpus (7) mit einer Aufnahme für einen Wälzkörper (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Korpus (7) einen Kanal (9) aufweist, und dass der Kanal (9) eine erste Öffnung (5) in einer ersten Stirnseite (6) des Korpus (7) mit einer zweiten Öffnung (10) in einer zweiten Stirnseite (11) des Korpus (7) verbindet.
Lagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpus (7) einen Steg (16) umfasst, und dass der Kanal (9) als in oder an dem Steg (16) ausgeführte Durchbrechung ausgebildet ist.
Lagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (9) durch ein Kanalelement ausgebildet ist.
Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung einer Achse (17) des Korpus (7) die erste Öffnung (5) oberhalb der zweiten Öffnung (10) angeordnet ist.
Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (5) in Umfangsrichtung versetzt zu der zweiten Öffnung (10) angeordnet ist.
Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche der ersten Öffnung (5) geringer als eine Fläche der zweiten Öffnung (10) ist.
Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an dem Korpus (7) ein Schmiermitteldepot (19) für den Wälzkörper (8) angeordnet ist.
Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Korpus (7) ein Dichtelement (14, 15) für einen angrenzenden Lagerring (2, 3) umfasst.
Wälzlager, umfassend einen Innenring (3), einen Außenring (2), einen Wälzkörper (8) und einen Lagerkäfig (4) für den Wälzkörper (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.