DE102010051424A1

DE102010051424A1 - Wälzlager

Info

Publication number: DE102010051424A1
Application number: DE102010051424A
Authority: DE
Inventors: Julia Weiss
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1), umfassend einen ersten Lagerring (2), einen zweiten Lagerring (3) sowie eine Vielzahl von Wälzkörpern (4), die in mindestens einer Lagerreihe (8, 9) zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring um eine Lagerachse (5) abwälzen, wobei ein Lagerring mindestens eine Schmierbohrung (10) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Wälzlager (1) weiterhin einen auf dem ersten Lagerring (2) angeordneten, eine Dichtungsfläche (15) aufweisenden Ring (13) umfasst und dass der Ring (13) mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend einen ersten Lagerring, einen zweiten Lagerring sowie eine Vielzahl von Wälzkörpern, die in mindestens einer Lagerreihe zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring um eine Lagerachse abwälzen, wobei ein Lagerring mindestens eine Schmierbohrung aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Wälzlager eignen sich um Schmierstoff (Schmierfett oder Schmieröl) über die Schmierbohrung entweder erstmalig zur Befüllung eines Wälzkörperraumes mit Schmierstoff oder zur wiederholten Nachschmierung des Wälzlagers einzubringen.
Die DE 298 00 590 U1 zeigt ein Wälzlager, umfassend eine Vielzahl von in einer Lagerreihe angeordnete Wälzkörper, wobei ein Außenring eine bezüglich einer Lagerachse radial verlaufende Schmierbohrung aufweist, um eine Zuführung von Schmierstoff zu ermöglichen.
Von Nachteil ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wälzlagern mit Schmierbohrungen, dass diese Wälzlager trotz der Möglichkeit der Nachschmierung eine nicht zufriedenstellende Lebensdauer aufweisen, die Nachschmierung aufwendig ist und diese Wälzlager nur bedingt als Großwälzlager geeignet sind. Unter Großwälzlagern wird hierbei ein Wälzlager mit einem Teilkreisdurchmesser von größer 600 mm verstanden.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Wälzlager bereitzustellen, welches einfach und effektiv mit Schmierstoff versorgt werden kann, dadurch insbesondere eine lange Lebensdauer aufweist, welches als Großwälzlager geeignet ist und welches einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Wälzlager gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Demzufolge ist ein gattungsgemäßes Wälzlager dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager weiterhin einen auf dem ersten Lagerring angeordneten, eine Dichtungsfläche aufweisenden Ring umfasst und dass der Ring mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen aufweist.
Erfindungsgemäß wird somit ein Wälzlager geschaffen, das neben der Möglichkeit Schmierstoff einzubringen (Schmierbohrung) auch die Möglichkeit aufweist Schmierstoff aus dem Wälzkörperraum gezielt herauszuführen (Schmierstoffaustrittsöffnungen). Der Wälzkörperraum, also der Raum, in dem die Wälzkörper abrollen, kann somit einerseits einfach und effektiv mit Schmierstoff befüllt werden, da Luft über die Schmierstoffaustrittsöffnungen beim Befüllen entweichen kann. Andererseits kann der Wälzkörperraum jedoch laufend nachgeschmiert werden, wobei bereits im Wälzkörperraum befindlicher Schmierstoff über die Schmierstoffaustrittsöffnungen entsorgt werden kann.
Die auf dem Ring befindliche Dichtungsfläche ermöglicht eine Abdichtung der beiden Lagerringe zueinander mittels einer Dichtung, d. h. es kann ein abgedichtetes Wälzlager bereitgestellt werden.
Indem die Schmierstoffaustrittsöffnungen in einem Ring untergebracht sind, ergibt sich eine einfache und kostengünstige Herstellung. Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäße Wälzlager auch als Großwälzlager fertigen.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schmierbohrung und die Schmierstoffaustrittsöffnungen axial durch eine Lagerreihe beabstandet sind. Diese bezüglich der Lagerachse axiale Beabstandung stellt sicher, dass im Rahmen einer Nachschmierung der neue Schmierstoff den Wälzkörperraum durchdringt.
Typischweise ist die mindestens eine an einem im Betrieb stillstehendem Lagerring angeordnet. Dabei kann es sich um eine radial verlaufende Schmierbohrung handeln, d. h. eine Achse der Schmierbohrung steht senkrecht zur Lagerachse. Die Schmier Schmierstoffaustrittsöffnungen können axial verlaufen, d. h. deren Achsen sind parallel zur Lagerachse angeordnet, um die Zugänglichkeit zu diesen Öffnungen zu vereinfachen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Schmierstoffaustrittsöffnungen durch Durchgangsbohrungen, insbesondere Gewindebohrungen, gebildet. Denkbar ist auch, Verschlusselemente zum Verschließen der Schmierstoffaustrittsöffnungen vorzusehen. Diese können bei Bedarf, z. B. beim Nachschmieren geöffnet oder entfernt werden, und schützen den Wälzkörperraum im verschlossenen oder eingesetzten Zustand vor Verschmutzungen von außen. Möglich ist auch, dass das Wälzlager einen oder mehrere Schmierstoffsammelbehälter aufweist, der oder die mit den Schmierstoffaustrittsöffnungen verbunden sind. Ein Schmierstoffsammelbehälter dient zur Aufnahme des verbrauchten Schmierstoffes und verhindert dass dieser Schmierstoff beim Nachschmieren unkontrolliert austritt. Der oder die Schmierstoffsammelbehälter können direkt mit den Schmierstoffaustrittsöffnungen verbunden werden, z. B. kann ein Schmierstoffsammelbehälter einen Gewindeanschluss aufweisen und in eine Schmierstoffaustrittsöffnung eingeschraubt sein. In diesem Fall können insbesondere mehrere, z. B. der Anzahl der Schmierstoffaustrittsöffnungen entsprechende, Schmierstoffsammelbehälter vorgesehen sein. Denkbar ist auch, einen oder mehrere Schmierstoffsammelbehälter mittels Schläuchen oder Leitungen mit Schmierstoffaustrittsöffnungen zu verbinden. Insbesondere könnte ein einziger Schmierstoffsammelbehälter mit allen Schmierstoffaustrittsöffnungen verbunden sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ring kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Lagerring verbunden ist. Z. B. kann der Ring mit dem ersten Lagerring verschraubt oder verklebt sein. Möglich ist auch, den Ring auf den ersten Lagerring aufzuschrumpfen. D. h. der Ring wird in einem erwärmten Zustand auf den ersten Lagerring aufgesetzt. Der Ring kann also mittels einer Presspassung auf dem ersten Lagerring befestigt werden. Eine axiale Fixierung des Ringes kann erreicht werden, indem der Ring in einer Nut des ersten Lagerringes angeordnet ist. Die Nut ist z. B. auf einer Mantelfläche des ersten Ringes angeordnet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Nut in einer Mantelfläche eines Bordes des ersten Lagerringes befindet. Selbstverständlich sind Kombinationen dieser Befestigungsarten denkbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wälzlager ein zweireihiges Wälzlager ist und dass die mindestens eine Schmierbohrung axial zwischen zwei Lagerreihen des zweireihigen Wälzlagers angeordnet ist und dass das Wälzlager zwei auf einem Lagerring angeordnete, eine Dichtungsfläche aufweisende Ringe umfasst und dass jeder Ring mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen aufweist und dass auf Dichtungsflächen der Ringe jeweils eine Dichtung angeordnet ist. Beispielweise handelt es sich bei dem zweireihigem Wälzlager um ein zweireihiges Kegelrollenlager in O- oder X-Anordnung.
Sofern der erste Lagerring in zwei Teilringe axial aufgeteilt ist, kann die mindestens eine Schmierbohrung entweder radial durch beide Teilringe verlaufen, indem beide Teilring auf sich zugewandten Stirnflächen jeweils korrespondierende Nuten aufweisen. Möglich ist auch, die die mindestens eine Schmierbohrung komplett nur an einem der Teilringe vorzusehen oder aber auch dass in jedem Teilring mindestens eine komplette Schmierbohrung existiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ring durch Nitrieren gehärtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei dem Wälzlager um ein Großwälzlager und/oder eine Rotorlagerung einer Windkraftanlage handelt. Denkbar ist auch der Einsatz als Getriebelager einer Windkraftanlage.
Das erfindungsgemäße Wälzlager ermöglicht auf einfache Weise eine Nachschmierung, wobei der Schmierstoff beim Nachschmieren kontrolliert austreten bzw. gesammelt werden kann, und insbesondere ein Austausch des kompletten sich im Wälzkörperraum befindlichen Schmierstoffes stattfinden kann, so dass kein verbrauchter Schmierstoff im Wälzkörperraum verbleiben muss und sich die Lebensdauer des Wälzlagers erhöht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers und
2 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 in Form eines zweireihigen Kegelrollenlagers in X-Anordnung.
Das Wälzlager 1 umfasst einen ersten Lagerring 2, nämlich einen Innenring, einen zweiten Lagerring 3, nämlich einen Außenring, sowie eine Vielzahl von Wälzkörpern 4. Die Wälzkörper 4 wälzen auf Laufbahnen der Lagerringe 2, 3 um eine Lagerachse 5 ab und sind durch einen Käfig 6 beabstandet sein. Die Wälzkörper 4 sind in einer ersten Lagerreihe 8 sowie einer zweiten Lagerreihe 9 angeordnet. Der erste Lagerring 2 ist in zwei Teilringe 2', 2'' axial geteilt.
Beide Lagerringe 2, 3 weisen Durchgangsbohrungen 7 zum Befestigen der Lagerringe an einer Anschlusskonstruktion (z. B. Rotornabe und Maschinenhaus) auf.
Der erste Lagerring 2 weist eine Schmierbohrung 10 auf, die bezogen auf die Lagerachse 5 radial verläuft und in einen Wälzkörperraum 11 führt. Die Schmierbohrung 10 ist axial zwischen den Lagerreihen 8, 9 angeordnet.
Jeweils auf einem großen Bord 12 des ersten Lagerringes 2 ist ein Ring 13 angeordnet. Der Ring 13 sitzt auf einer Mantelfläche des großen Bordes 12 und weist mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen 14 auf. Die Schmierstoffaustrittsöffnungen 14 weisen ein Gewinde auf, um mit einem nicht dargestellten Schmierstoffsammelbehälter verbunden zu werden.
Jeder Ring 13 weist eine Dichtungsfläche 15 auf, auf der eine Dichtung 16 anliegt. Die Dichtung 16 ist mit einem aus zwei Teilringen bestehenden Stützring 17 drehfest verbunden.
2 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1.
Der erste Lagerring 2 weist an einer Mantelfläche auf seinem großen Bord 12 eine umlaufende Nut 18 zur axialen Fixierung des Ringes 13 auf. Der Ring 13 kann z. B. durch Aufschrumpfen in die Nut 18 eingebracht werden.
An der Schmierstoffaustrittsöffnung 14 ist ein Schmierstoffsammelbehälter 19 zum Auffangen des verbrauchten Schmierstoffes angeschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Wälzlager
2: erster Lagerring
2': Teilring des ersten Lagerringes
2'': Teilring des ersten Lagerringes
3: zweiter Lagerring
4: Wälzkörper
5: Lagerachse
6: Käfig
7: Durchgangsbohrung
8: erste Lagerreihe
9: zweite Lagerreihe
10: Schmierbohrung
11: Wälzkörperraum
12: großer Bord
13: Ring
14: Schmierstoffaustrittsöffnungen
15: Dichtungsfläche
16: Dichtung
17: Stützring
18: Nut
19: Schmierstoffsammelbehälter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29800590 U1 [0003]

Claims

Wälzlager (1), umfassend einen ersten Lagerring (2), einen zweiten Lagerring (3) sowie eine Vielzahl von Wälzkörpern (4), die in mindestens einer Lagerreihe (8, 9) zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring um eine Lagerachse (5) abwälzen, wobei ein Lagerring mindestens eine Schmierbohrung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) weiterhin einen auf dem ersten Lagerring (2) angeordneten, eine Dichtungsfläche (15) aufweisenden Ring (13) umfasst und dass der Ring (13) mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) aufweist.
Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schmierbohrung (10) und die Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) axial durch eine Lagerreihe (8, 9) beabstandet sind.
Wälzlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schmierbohrung (10) radial verläuft und/oder die Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) axial verlaufen.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) durch Durchgangsbohrungen, insbesondere Gewindebohrungen, gebildet werden.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) einen oder mehrere Schmierstoffsammelbehälter (19) aufweist, der oder die mit den Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) verbunden sind.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (13) kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Lagerring (2) verbunden ist.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (13) in einer Nut (18) des ersten Lagerringes (2) angeordnet ist.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (18) in einer Mantelfläche eines Bordes des ersten Lagerringes (2) befindet.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) ein zweireihiges Wälzlager ist und dass die mindestens eine Schmierbohrung (10) axial zwischen zwei Lagerreihen des zweireihigen Wälzlager (1)s angeordnet ist und dass das Wälzlager (1) zwei auf einem Lagerring angeordnete, eine Dichtungsfläche (15) aufweisende Ringe (13) umfasst und dass jeder Ring (13) mehrere Schmierstoffaustrittsöffnungen (14) aufweist und dass auf Dichtungsflächen (15) der Ringe (13) jeweils eine Dichtung (16) angeordnet ist.
Wälzlager (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wälzlager (1) um ein Großwälzlager und/oder eine Rotorlagerung einer Windkraftanlage handelt.