DE102010046416A1 - Antifriction bearing has two bearing rings and one or multiple rolling bodies, which are arranged between bearing rings, where rolling bodies are rolled on careers of bearing bodies - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, bestehend aus einem ersten Lagerring, einem zweiten, koaxialen Lagerring, dazwischen auf Laufbahnen der Lagerringe abrollenden, ein- oder mehrreihig angeordneten Wälzkörpern und wenigstens einer im ersten und/oder zweiten Lagerring angeordneten Schmierbohrung. Eingeschlossen in diese Begriffsdefinition sind auch solche Lageranordnungen, bei denen ein Bauteil, beispielsweise eine Welle oder ein Gehäuse, selbst zumindest eine Laufbahn für die Wälzkörper aufweist, so dass diese Lageranordnung nur einen anstatt zwei Lageringe aufweist.The invention relates to a rolling bearing, consisting of a first bearing ring, a second, coaxial bearing ring, rolling therebetween on raceways of the bearing rings, one or more rows arranged rolling elements and at least one arranged in the first and / or second bearing ring lubrication hole. Included in this definition are also such bearing assemblies in which a component, such as a shaft or a housing itself has at least one raceway for the rolling elements, so that this bearing assembly has only one instead of two bearing rings.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Wälzlager der eingangs erwähnten Art sind beispielsweise in der
In der
In der
Wenn diese Wälzlager vor dem Einbau mit Schmiermittel versehen werden, welches durch die Schmierbohrungen geschehen kann, werden diese Schmierbohrungen anschließend durch Stopfen verschlossen, was einen zusätzlichen Arbeits- sowie Materialaufwand erfordert und wodurch ein Nachschmieren nicht mehr möglich ist. Wenn dennoch nachgeschmiert werden soll, so muss das komplette Lager, gegebenenfalls mit den entsprechenden Bauteilen ausgebaut werden. Werden die Schmierbohrungen nicht verschlossen, kann das Schmiermittel im Betrieb ungehindert austreten, und es können Verunreinigungen durch die Schmierbohrungen in den Innenraum des Wälzlagers eindringen, wodurch dessen Lebensdauer herabgesetzt wird.If these bearings are provided with lubricant before installation, which can be done through the lubrication holes, these lubrication holes are then closed by plugs, which requires additional labor and material costs and whereby relubrication is no longer possible. If relubrication is required, the complete bearing must be removed, if necessary with the corresponding components. If the lubrication holes are not closed, the lubricant can leak freely in operation, and it can penetrate impurities through the lubrication holes in the interior of the bearing, whereby its life is reduced.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager vorzuschlagen, dessen Innenraum sich vor dem Einbau mit Schmiermittel füllen lässt, ohne dass das eingeführte Schmiermittel im Betrieb entweichen kann, bei dem gegebenenfalls ein Nachschmieren möglich ist und das einen guten Schutz vor Verunreinigungen, insbesondere vor dem Einbau des Wälzlagers, bietet.Against this background, the present invention seeks to propose a roller bearing, the interior of which can be filled with lubricant before installation, without the introduced lubricant can escape during operation, where appropriate, a relubrication is possible and good protection against contamination, especially before the installation of the rolling bearing offers.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einem Wälzlager der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass in oder vor der wenigstens einen Schmierbohrung jeweils ein Absperrventil angeordnet ist. Dieses Absperrventil ermöglicht es, bereits vor der Montage Schmiermittel in das Wälzlager einzuführen und verhindert, dass Schmiermittel im Betrieb aus dem Wälzlager austritt. Des Weiteren ermöglicht das Absperrventil eine Schmiermittelzufuhr während des Betriebes und verhindert das Eindringen von Verunreinigungen, durch welche die Lebensdauer des Wälzlagers herabgesetzt werden würde.Based on this task is proposed in a rolling bearing of the type mentioned that in each case a shut-off valve is arranged in or before the at least one lubrication hole. This shut-off valve makes it possible to introduce lubricant into the rolling bearing before assembly and prevents lubricant from leaking out of the rolling bearing during operation. Furthermore, the shut-off valve allows a supply of lubricant during operation and prevents the ingress of contaminants, through which the life of the bearing would be reduced.
Die wenigstens eine Schmierbohrung kann dabei an einem Lagerinnenring oder einem Lageraußenring ausgebildet sein, so dass das wenigstens eine Absperrventil diesbezüglich entweder radial innen oder radial außen angeordnet ist.The at least one lubrication hole can be formed on a bearing inner ring or a bearing outer ring, so that the at least one shut-off valve in this respect is either radially inward or radially outward.
Zum Einbringen von Schmiermittel in den Lagerinnenraum vor der Montage des Wälzlagers und/oder während des Betriebes kann das Absperrventil in der Weise ausgebildet sein, dass das geschlossene Absperrventil gegen einen Schmiermitteldruck in einen Lagerinnenraum hinein öffnend ausgebildet ist. Wenn das Absperrventil auch aus dem Lagerinnenraum heraus öffnend ausgebildet ist, ist es möglich, mittels des Absperrventils einen sich im Lagerinnenraum aufbauenden Schmiermittelüberdruck nach außen abzubauen.For introducing lubricant into the bearing interior before assembly of the rolling bearing and / or during operation, the shut-off valve may be designed in such a way that the closed shut-off valve is designed to open into a bearing interior against a lubricant pressure. If the shut-off valve is also designed to open out of the bearing interior, it is possible to reduce a lubricant overpressure building up in the bearing interior to the outside by means of the shut-off valve.
Das Absperrventil kann sich automatisch unter dem Schmiermitteldruck öffnend ausgebildet sein, jedoch kann auch eine Ansteuerung des Absperrventils elektrisch durch geeignete Aktuatoren erfolgen. Als Aktuatoren können bei einem kleinen Absperrventil gemäß der Erfindung Piezo-Aktuatoren zur Anwendung gelangen.The shut-off valve can be designed to open automatically under the lubricant pressure, however, can also be a control of the shut-off valve electrically by suitable actuators. As actuators piezo actuators can be used in a small shut-off valve according to the invention.
Vorzugsweise kann das Absperrventil aus Kunststoff bestehen, wobei wenigstens ein Absperrbereich im Absperrventil aus einem elastisch verformbaren Kunststoff besteht, so dass das Absperrventil aus mehreren Kunststoffkomponenten besteht, nämlich einem formstabilen Kunststoff und einem elastisch verformbaren Kunststoff.Preferably, the shut-off valve made of plastic, wherein at least one Absperrbereich in the shut-off valve consists of an elastically deformable plastic, so that the shut-off valve consists of several plastic components, namely a dimensionally stable plastic and an elastically deformable plastic.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Absperrbereich des Absperrventils aus einer geschlitzten Membran aus einem elastisch verformbaren Kunststoff bestehen, die vorzugsweise kreuzweise geschlitzt ist. Ist die Membran eben ausgebildet, schließt sie gegen einen nicht zu hohen Druck in beiden Durchflussrichtungen, öffnet sich aber in eine oder in beide Durchflussrichtungen, wenn einseitig ein größerer Schmiermitteldruck ansteht.According to one embodiment, the shut-off region of the shut-off valve may consist of a slotted membrane of an elastically deformable plastic, which is preferably slit crosswise. If the membrane is flat, it closes against a not too high pressure in both directions of flow, but opens in one or both directions of flow, if one side a greater lubricant pressure is present.
Soll die Membran mit einem geringen Druck in eine Durchflussrichtung öffnen, gegen einen höheren Druck aus der anderen Richtung jedoch geschlossen bleiben, kann die Membran gewölbt oder konisch gestaltet sein, so dass sich die Schlitze in der Membran öffnen, wenn der konkave Bereich der Membran mit Schmiermitteldruck beaufschlagt wird und sich schließen, wenn der konvexe Bereich mit Schmiermitteldruck beaufschlagt wird.If the membrane should open at a low pressure in a flow direction, but remain closed against a higher pressure from the other direction, the membrane may be curved or conical, so that the slots open in the membrane when the concave portion of the membrane with Lubricant pressure is applied and close when the convex portion is pressurized with lubricant pressure.
Im Einzelnen kann das Absperrventil aus einem Ring aus formstabilen Kunststoff und einem zylindrischen Fortsatz mit einem Boden aus einem elastisch verformbaren Kunststoff bestehen, wobei der zylindrische Fortsatz und der Boden nur bereichsweise miteinander verbunden sind, so dass der Boden in einer Durchflussrichtung durch Schmiermitteldruck geschlossen gehalten wird und in einer anderen Durchflussrichtung durch Schmiermitteldruck geöffnet wird.Specifically, the shut-off valve may consist of a ring of dimensionally stable plastic and a cylindrical extension with a bottom of an elastically deformable plastic, wherein the cylindrical extension and the bottom are only partially connected to each other, so that the bottom is kept closed in a flow direction by lubricant pressure and opened in another flow direction by lubricant pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Absperrventil mit einem zylindrischen Fortsatz in die Schmierbohrung eingepresst oder mit einem umlaufenden Vorsprung in einen Hinterschnitt der Schmierbohrung eingeklipst sein, wodurch eine einfache Montage ermöglicht ist.According to an advantageous embodiment, the shut-off valve can be pressed with a cylindrical extension in the lubrication hole or be clipped with a circumferential projection in an undercut of the lubrication hole, whereby a simple assembly is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das wenigstens eine Absperrventil an einem Segmentstreifen angeordnet sein, und dieser Segmentstreifen in eine Umfangsnut des ersten oder zweiten Lagerrings eingeklebt oder eingeklipst sein.According to a further embodiment, the at least one shut-off valve can be arranged on a segment strip, and this segment strip can be glued or clipped into a circumferential groove of the first or second bearing ring.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass wenigstens ein Absperrventil an einem flexiblen, ringförmigen Kunststoffband angeordnet und dieses Band in eine Umfangsnut des ersten oder zweiten Lagerrings eingespannt ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage des wenigstens einen Absperrventils, die sich vor der Montage des Wälzlagers in einem Bauteil vornehmen lässt.A particularly advantageous embodiment is that at least one shut-off valve arranged on a flexible, annular plastic band and this band is clamped in a circumferential groove of the first or second bearing ring. This allows easy mounting of the at least one shut-off valve, which can be carried out before the assembly of the rolling bearing in a component.
Um das ringförmige Band auf einfache Weise montieren zu können und es auch an unterschiedliche Wälzlagerdurchmesser anpassen zu können, kann das Band in von dem wenigstens einen Absperrventil entfernten Bereichen im Querschnitt geschwächte Bereiche aufweisen, die einer Dehnung einen geringen Widerstand entgegensetzen.In order to be able to assemble the annular band in a simple manner and to be able to adapt it also to different rolling bearing diameters, the band can have regions which are weakened from the at least one shut-off valve in cross-section weakened regions which offer little resistance to stretching.
Gemäß einer anderen Variante kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Absperrventil an einem in Grenzen flexiblen Metallring angeordnet ist, und dass dieser Metallring in einer Umfangsnut mit wenigstens einer Schmierbohrung des ersten oder zweiten Lagerrings eingespannt ist. Dabei ragt das wenigstens eine Absperrventil in die wenigstens eine Schmierbohrung. Die begrenzte Flexibilität des Metallringes betrifft in erster Linie dessen radiale Ausdehnbarkeit derart, dass er beispielsweise aufgrund einer Durchmesservergrößerung auf einen Lageraußenring aufschiebbar und anschließend aufgrund einer Durchmesserverringerung in eine Umfangsnut des Lageraußenringes formschlüssig einsprengbar ist. Daher kann dieser Metallring auch wie ein Sprengring axial geschlitzt ausgebildet sein.According to another variant, it can be provided that at least one shut-off valve is arranged on a metal ring which is flexible within limits, and in that this metal ring is clamped in a circumferential groove with at least one lubrication bore of the first or second bearing ring. In this case, the at least one shut-off valve protrudes into the at least one lubrication hole. The limited flexibility of the metal ring relates primarily to its radial expandability such that it can be pushed onto a bearing outer ring, for example due to an increase in diameter, and then can be positively inserted in a circumferential groove of the bearing outer ring due to a reduction in diameter. Therefore, this metal ring can also be designed to be axially slotted like a snap ring.
Das erfindungsgemäße Wälzlager ermöglicht einen flexiblen Einsatz, da es einerseits bereits ab seinem Herstellungswerk mit Schmiermittel versehen werden kann, ohne dass das Schmiermittel beim Transport oder beim Einbau verloren geht, und ohne dass Verunreinigungen in das Lagerinnere eindringen können. Es ist jedoch auch möglich, ein erfindungsgemäßes Wälzlager bei seinem Einbau in die Lagerstelle mit einer Schmiermittelzufuhr zu verbinden.The rolling bearing according to the invention allows flexible use, since it can be provided on the one hand already from its manufacturing plant with lubricant, without the lubricant is lost during transport or installation, and without contamination can penetrate into the bearing interior. However, it is also possible to connect a rolling bearing according to the invention during its installation in the bearing with a lubricant supply.
Es sind unterschiedliche Ausführungsformen der Dichtungskomponenten bzw. der Dichtungsträger und deren Verbund für das Absperrventil möglich, so dass wenige Grundvarianten der Wälzlagerringtypen, der Eigenschaften der Dichtung und der Schmiermittelzufuhr erforderlich sind, wobei die Regulierung der Schmiermittelzufuhr auf Wunsch des Benutzers des Wälzlagers oder durch ihn selber erfolgen kann. Das Absperrventil des Wälzlagers gemäß der Erfindung und dessen Träger lassen sich für gleiche Schmierbohrungen in verschiedenen Lagergrößen einsetzen, wobei eine farbliche Kennzeichnung der Absperrventile und ihrer Träger, gestaffelt nach Schmierbohrungsdurchmesser und/oder Wälzlagerdurchmesser möglich ist.There are different embodiments of the seal components or the seal carrier and their composite for the shut-off valve possible, so that a few basic variants of Wälzlagerringtypen, the properties of the seal and the lubricant supply are required, the regulation of the lubricant supply at the request of the user of the rolling bearing or by himself can be done. The shut-off valve of the rolling bearing according to the invention and the carrier can be used for the same lubrication holes in different sizes bearing, with a color coding of the shut-off valves and their support, staggered according to the lubrication hole diameter and / or roller bearing diameter is possible.
Die Erfindung umfasst auch ganz allgemein Lageranordnungen mit nur einem Lagerring, also Lagerinnenring oder Lageraußenring, bei denen die Laufbahnen für die Wälzkörper an dem nur einem Lagerring und an einem zugeordneten Bauteil, wie eine Welle oder ein Gehäuse, ausgebildet sind. Die Schmierbohrung mit dem darin angeordneten Absperrventil ist dann an dem nur einen Lagering ausgebildet.The invention also includes very generally bearing arrangements with only one bearing ring, ie bearing inner ring or bearing outer ring, in which the raceways for the rolling elements are formed on the only one bearing ring and on an associated component, such as a shaft or a housing. The lubrication hole with the arranged therein Shut-off valve is then formed on the only one bearing ring.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. In the drawing shows
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
In
Das in
Der erste Lagerring
Die Schmierbohrung
Eine oder mehrere Schmierbohrungen
Vorzugsweise besteht das Absperrventil
Ist die Membran
Während sich das Absperrventil
Ein oder mehrere Absperrventile
Eine vereinfachte Ausführung eines Absperrventils
Ein in
Gleiches gilt für das in
Wenn das Wälzlager mit der bereits erwähnten Umfangsnut im ersten Lagerring
Der Segmentstreifen
Statt des Segmentstreifens
Eine genaue Dosierung des in das Lagerinnere eingeführten Schmiermittels lässt sich erreichen, wenn das Absperrventil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Erster LagerringFirst bearing ring
- 22
- Zweiter LagerringSecond bearing ring
- 33
- ZylinderrollensätzeCylindrical roller sets
- 44
- Mittelbordcentral rib
- 55
- Außenbordoutboard
- 66
- Nutgroove
- 77
- Dichtelementsealing element
- 88th
- Laufbahncareer
- 99
- Schmierbohrunglubrication hole
- 1010
- Laufbahncareer
- 1212
- Absperrventilshut-off valve
- 1313
- Flansch oder RingFlange or ring
- 1414
- Zylindrischer FortsatzCylindrical extension
- 1515
- Lagerlängsachsebearing longitudinal axis
- 1616
- Membranmembrane
- 1717
- Schlitzslot
- 1818
- Absperrventilshut-off valve
- 1919
- Flansch oder RingFlange or ring
- 2020
- Umlaufender VorsprungAll-round lead
- 2121
- Absperrventilshut-off valve
- 2222
- Bodenground
- 2323
- Schlitzslot
- 2424
- Absperrventilshut-off valve
- 25 25
- Bodenground
- 2626
- Schlitzslot
- 2727
- Segmentstreifensegment strips
- 2828
- Öffnungopening
- 2929
- Flexibles BandFlexible band
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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