DE102011009564A1 - Bearing unit for shaft of turbo charger, has outer ring, inner ring and two bearing series guided between outer ring and inner ring - Google Patents

Bearing unit for shaft of turbo charger, has outer ring, inner ring and two bearing series guided between outer ring and inner ring Download PDF

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Abstract

The bearing unit has an outer ring (10), an inner ring (12a) and two bearing series guided between the outer ring and the inner ring. A channel (28) is provided between the outer ring and the inner ring to inject lubricant into an intermediate space (14). A device is provided to separate the lubricant from dirt particles using the centrifugal force. An independent claim is also included for a turbo charger.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten, im folgenden auch als TLSE bezeichnet, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bearing unit for turbocharger spindle units, also referred to below as TLSE, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Abgasturbolader werden mit sehr hohen Drehzahlen bei hohen Temperaturen betrieben. Auf einer gemeinsamen Welle sind eine Turbine und ein Verdichter angeordnet. Diese Betriebsbedingungen stellen hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Verschleißfestigkeit der Lagereinheit der Lagerung der Welle. Typische TLSE sind beispielsweise in DE 20 2004 017 194 U1 und DE 38 25 326 A1 offenbart. Die Lagereinheit ist als Wälzlager ausgebildet. Das Wälzlager umfasst beispielsweise einen Außenring mit zwei Lagerreihen und zwei Innenringe mit je einer Lagerreihe. Die Abstände der Laufbahnen zwischen dem Außenring und dem Innenring besitzen eine genau festgelegte Differenz, um eine Anstellungstendenz zu erzeugen; bevorzugt wird eine O-Anordnung verwendet.Exhaust gas turbochargers are operated at very high speeds at high temperatures. On a common shaft, a turbine and a compressor are arranged. These operating conditions place high demands on the accuracy and wear resistance of the bearing unit of the bearing of the shaft. Typical TLSEs are for example in DE 20 2004 017 194 U1 and DE 38 25 326 A1 disclosed. The bearing unit is designed as a rolling bearing. The rolling bearing includes, for example, an outer ring with two rows of bearings and two inner rings, each with a bearing row. The distances of the raceways between the outer ring and the inner ring have a well-defined difference to produce a tendency to employment; Preferably, an O-arrangement is used.

Aufgrund der hohen Temperaturen und Drehzahlen muss die TLSE permanent mit Schmiermittel versorgt werden. Das Schmiermittel, typischerweise Öl, wird der TLSE durch zwei Bohrungen im Außenring zugeführt. Diese beiden Bohrungen sind zu den Lagerreihen hin geneigt, um eine gute Versorgung der Lagerreihen mit Schmiermittel zu gewährleisten. Da der Turbolader in Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommt wird die TLSE vorteilhaft in den Schmierkreislauf des Verbrennungsmotors einbezogen. Als Schmiermittel für die TLSE wird somit das Motorenöl des Verbrennungsmotors verwendet. Neben der Schmierung übernimmt das Motorenöl auch eine Kühlfunktion.Due to the high temperatures and speeds, the TLSE must be permanently supplied with lubricant. The lubricant, typically oil, is supplied to the TLSE through two holes in the outer ring. These two holes are inclined to the bearing rows to ensure a good supply of the bearing rows with lubricant. Since the turbocharger is used in internal combustion engines, the TLSE is advantageously included in the lubrication circuit of the internal combustion engine. As a lubricant for the TLSE thus the engine oil of the internal combustion engine is used. In addition to lubrication, the engine oil also performs a cooling function.

Die Qualität des Motorenöls in einem Verbrennungsmotor nimmt im Betrieb stark ab. Da das Öl auch für die Schmierung der TLSE verwendet wird, können vor allem Verschmutzungen durch Abrieb und Verbrennungsrückstände die sichere Funktion der TLSE beeinträchtigen. Im Betrieb der TLSE wirken sehr hohe Kräfte, Temperaturen und Drehzahlen, die die TLSE stark beanspruchen. Zur Sicherstellung der geforderten Lebensdauer der TLSE ist eine gute Schmiermittelversorgung mit guter Schmiermittelqualität vorteilhaft. Übliche Filter zur Reinigung des Motorenöls, die vor dem Eintritt des Motoröls in die TLSE angeordnet werden, setzen sich sehr schnell zu und drosseln den Schmiermittelkreislauf. Solche vorgeschalteten Filter haben sich deshalb nicht bewährt.The quality of the engine oil in an internal combustion engine decreases sharply during operation. As the oil is also used for the lubrication of the TLSE, it is above all pollution caused by abrasion and combustion residues that can impair the safe functioning of the TLSE. During operation of the TLSE, very high forces, temperatures and rotational speeds act, which put a heavy strain on the TLSE. To ensure the required service life of the TLSE, a good lubricant supply with good lubricant quality is advantageous. Conventional filters for cleaning the engine oil, which are placed in the TLSE before the engine oil enters, settle very quickly and throttle the lubricant circuit. Such upstream filters have therefore not proven.

Eine häufige Ausfallursache für kugelgelagerte TLSE ist das Versagen des Kugellager-Käfigs. Der Käfig wird typischerweise am Innenbord oder Außenbord geführt und hat die Aufgabe die Wälzkörper, hier Kugeln, auf Distanz zueinander zu halten, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Kugel am Umfang zu erreichen. Dabei verschleißen typischerweise die Kugeltaschen in Umfangsrichtung sowie die jeweilige Führungsfläche am Innen- oder Aussenring. Große Kräfte und hohe Relativgeschwindigkeiten erhöhen dabei die Neigung zum Verschleiß. Die größten Kräfte und Relativgeschwindigkeiten treten insbesondere in den Beschleunigungsphasen auf. Bedingt durch die Schaufelräder (Turbinenrad und Verdichterrad) ist beim Turbolader die Drehrichtung vorgegeben – der Turbolader dreht nur in eine Richtung. Die Kräfte auf den Käfig, die u. a. durch die Massenträgheit des Käfigs und die Reibungskräfte in den Kontaktstellen mit benachbarten Bauteilen, sowie aus der Flüssigkeitsreibung des Schmiermittels hervorgerufen werden, müssen überwunden werden. Dazu muss dem Käfig Energie zugeführt werden. Die Energie-Zuführung erfolgt über die Kugeln und evtl. über den Innen- oder Aussenring (falls der Käfig über den rotierenden Ring geführt wird). Bei der Energiezufuhr über die Kugel kann der schädliche „Skidding-Effekt” verstärkt werden, wobei die Kugeln aufgrund von Gleitreibung anstatt Rollreibung. am Ring durchrutschen. Durch Reduktion bzw. Vermeidung des „Skidding-Effekts” kann der Verschleiß der Lagereinheit allgemein, insbesondere auch der Verschleiß am Käfig reduziert bzw. vermieden werden, um die Lebensdauer der gesamten Lagereinheit bzw. des gesamten Turboladers zu erhöhen.A common cause of ball bearing failure is the failure of the ball bearing cage. The cage is typically guided on the inboard or outboard and has the task of keeping the rolling elements, here balls, at a distance from each other in order to achieve the most even distribution of the ball on the circumference. Typically, the ball pockets wear in the circumferential direction and the respective guide surface on the inner or outer ring. Large forces and high relative speeds increase the tendency to wear. The largest forces and relative velocities occur especially in the acceleration phases. Due to the paddle wheels (turbine wheel and compressor wheel), the direction of rotation is predetermined for the turbocharger - the turbocharger only turns in one direction. The forces on the cage, the u. a. caused by the inertia of the cage and the frictional forces in the contact points with adjacent components, as well as the fluid friction of the lubricant must be overcome. For this purpose, energy must be supplied to the cage. The energy is supplied via the balls and possibly via the inner or outer ring (if the cage is guided over the rotating ring). When energizing through the ball, the damaging "skidding effect" can be amplified, with the balls due to sliding friction instead of rolling friction. slipping on the ring. By reducing or avoiding the "skidding effect", the wear of the bearing unit in general, in particular also the wear on the cage, can be reduced or avoided in order to increase the service life of the entire bearing unit or of the entire turbocharger.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Verschleiß bei einer Lagereinheit für Turbolader-Spindel-Einheiten deutlich zu reduzieren, und damit die Lebensdauer zu erhöhen sowie die Funktionssicherheit zu verbessern.The object of the invention is therefore to significantly reduce the wear in a bearing unit for turbocharger spindle units, and thus to increase the life and to improve the reliability.

Die Aufgabe wird durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a storage unit having the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention and further advantageous features are specified in the subclaims.

Die Lagereinheit für eine Welle eines Turboladers umfasst mindestens einen Außenring, mindestens einen Innenring und mindestens zwei zwischen Außenring und Innenring geführte Lagerreihen. Es ist mindestens ein Kanal zum Einspitzen von Schmiermittel in einen Zwischenraum zwischen dem Außenring und dem Innenring vorgesehen.The bearing unit for a shaft of a turbocharger comprises at least one outer ring, at least one inner ring and at least two bearing rows guided between outer ring and inner ring. At least one channel is provided for injecting lubricant into a space between the outer ring and the inner ring.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Zwischenraums und/oder am Innenring und/oder dem Außenring Einrichtungen angeordnet sind, die unter Ausnutzung der Fliehkraft das Schmiermittel von im Schmiermittel befindlichen Schmutzpartikeln trennen.The invention is characterized in that within the space and / or on Inner ring and / or the outer ring means are arranged, which separate the lubricant using lubricant located in the lubricant using centrifugal force.

Erfindungsgemäß wird das unterschiedliche spezifische Gewicht der Schmutzpartikel im Vergleich zum reinen Motorenöl ausgenutzt. Nach dem Eintritt des Motorenöls in die TLSE trifft das Schmiermedium auf das rotierende Bauteil beispielsweise den Innenring, und wird dadurch in Rotation versetzt und schließlich in Richtung des nicht rotierenden Bauteils, beispielsweise dem Außenring, abgeschleudert. Die vorwiegend durch die Fliehkraft bestimmte Flugbahn der abgeschleuderten Schmutzpartikel unterscheidet sich von der Flugbahn des reinen Motorenöls aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte und der unterschiedlichen Massenträgheit. Durch Einbringen von geeigneten Geometrien auf dem rotierenden Bauteil und/oder dem nicht rotierenden Bauteil, aber auch im Strömungskanal, können die Schmutzpartikel durch Ausnutzung der Fliehkraft ganz oder zumindest teilweise aus dem Motorenöl entfernt werden.According to the invention, the different specific gravity of the dirt particles is utilized in comparison to the pure motor oil. After the engine oil has entered the TLSE, the lubricating medium strikes the rotating component, for example the inner ring, and is thereby set in rotation and finally thrown off in the direction of the non-rotating component, for example the outer ring. The predominantly determined by the centrifugal force trajectory of the thrown dirt particles differs from the trajectory of pure engine oil due to the different specific weights and the different inertia. By introducing suitable geometries on the rotating component and / or the non-rotating component, but also in the flow channel, the dirt particles can be completely or at least partially removed from the engine oil by utilizing the centrifugal force.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gelangt das Schmutzpartikel enthaltende Schmiermittel, beispielsweise Motoröl, durch gezielt orientierte Zuführkanäle auf den Außendurchmesser des rotierenden Innenrings. Die Kanäle verlaufen vorzugsweise in einem Winkel von etwa 60° bis 80° zur Wellenachse der Welle und münden in der Nähe einer zugeordneten Lagerreihe. Der Innenring besitzt in der Auftreffzone des Schmiermittels eine spezielle Geometrie in Form beispielsweise einer definierten Rille evtl. mit Abspritzkante. Durch das Auftreffen auf den rotierenden Innenring wird das Öl selbst in Rotation versetzt und schließlich abgeschleudert und trifft auf den Bord des feststehenden Außenrings. Durch Zentrifugalkräfte, die auf das Schmiermittel und die darin befindlichen Schmutzpartikel einwirken, werden die Schmutzpartikel durch deren höhere Massenträgheit in einem unterschiedlichen Winkel abgelenkt als das reine Schmiermittel und treffen in einem anderen Bereich auf den Außenring auf als das reine Schmiermittel. Durch eine geeignete Geometrie im Außenring, z. B. eine definierte Rille mit Trennkante, können die Schmutzpartikel vom Öl getrennt werden. Das von den Schmutzpartikeln zumindest teilweise befreite Schmiermittel kann dann direkt den Lagerreihen zugeleitet werden, während das mit Schmutzpartikel angereicherte Schmiermittel von den Lagerreihen weg geleitet wird.According to a preferred embodiment of the invention, the lubricant containing dirt particles, for example engine oil, reaches the outer diameter of the rotating inner ring through specifically oriented feed channels. The channels preferably extend at an angle of about 60 ° to 80 ° to the shaft axis of the shaft and open in the vicinity of an associated bearing row. The inner ring has in the impact zone of the lubricant a special geometry in the form of, for example, a defined groove possibly with Abspritzkante. By hitting the rotating inner ring, the oil itself is set in rotation and finally thrown off and hits the board of the fixed outer ring. By centrifugal forces acting on the lubricant and the dirt particles therein, the dirt particles are deflected by their higher inertia at a different angle than the pure lubricant and meet in a different area on the outer ring than the pure lubricant. By a suitable geometry in the outer ring, z. B. a defined groove with separating edge, the dirt particles can be separated from the oil. The at least partially freed of the dirt particles lubricant can then be fed directly to the bearing rows, while the contaminant-enriched lubricant is directed away from the bearing rows.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vernebelung/Zerstäubung des Schmiermittels durchgeführt. Durch die Optimierung der Parameter der Ölzuführung, wie z. B. Volumenstrom, Druck, Richtung, Drehzahl des Bauteils, auf das der Strahl auftrifft, Einbringen einer Abspritzkante zur Vernebelung des Öls, wird eine Wirbelströmung des vernebelten Schmiermittels erzeugt, die den Schmiermittelnebel zu den Lagerreihen hin transportiert. Eine Vernebelung kann auch durch eine entsprechende Gestaltung der Ölzufuhrkanäle erreicht werden. Dabei wird zumindest ein Teil des zugeführten Schmiermittels vernebelt bzw. zerstäubt. Die Lagerreihen werden somit mit Ölnebel geschmiert. Durch Nebelbildung (Tröpfchen-Bildung) wird der Schmutz von dem „sauberen” Öl getrennt Der nicht vernebelte, schmutzbehaftete Teil des Öls gelangt nicht in die Lagerreihen, verlässt die TLSE durch die Ölauslaß-Bohrung, verbleibt aber im Schmiermittelkreislauf und steht zur Kühlung zur Verfügung.According to a preferred embodiment of the invention, a nebulization / atomization of the lubricant is performed. By optimizing the parameters of the oil supply, such. As volume flow, pressure, direction, speed of the component, on which the jet impinges, introducing a Abspritzkante for atomizing the oil, a vortex flow of the atomized lubricant is generated, which transports the lubricant mist to the bearing rows. A nebulization can also be achieved by a corresponding design of the oil supply channels. In this case, at least a part of the supplied lubricant is atomized or atomized. The bearing rows are thus lubricated with oil mist. The formation of mist (droplet formation) separates the dirt from the "clean" oil. The non-aerosolized, contaminated part of the oil does not get into the bearing rows, leaves the TLSE through the oil outlet hole, but remains in the lubricant circuit and is available for cooling ,

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Strömungsenergie des Schmieröls genutzt werden, um den Verschleiß insbesondere am Käfig zu reduzieren. Die zum Kugellager hin geneigten Ölzufuhrkanäle werden nicht nur in Bezug auf die Längsachse der Welle sondern zusätzlich in Unfangsrichtung des Außenrings geneigt und so positioniert, dass der Schmiermittelstrahl den Käfig direkt oder indirekt trifft und dabei den Käfig in dessen vorgesehener Drehrichtung antreibt.According to a further preferred embodiment of the invention, the flow energy of the lubricating oil can be used to reduce wear, in particular on the cage. The oil supply channels inclined toward the ball bearing are inclined not only in relation to the longitudinal axis of the shaft but additionally in the circumferential direction of the outer ring and positioned so that the lubricant jet hits the cage directly or indirectly, thereby driving the cage in its intended direction of rotation.

Vorzugsweise soll der Schmiermittelstrom den Käfig in einem Gebiet treffen, das den Käfig gut antreibt, den Käfig nicht beeinträchtigt und dessen stabilen Lauf unterstützt. Vorzugsweise kann das die Käfigseite sein. Zur besseren Umwandlung der Strömungsenergie des Schmiermittels in kinetische Energie des Käfigs können entsprechende Konturen oder Prallflächen auf dem Käfig bzw. im Käfig angebracht bzw. eingebracht sein. Es können z. B. Schaufelräder auf der dem Schmiermittelstrom zugewandten Stirnfläche des Käfigs angeordnet werden. Alternativ zum direkten Auftreffen des Ölstrahls auf den Käfig kann der Ölstrahl zunächst auf das rotierende Bauteil (z. B. Innenring) treffen, und dann auf den Käfig auftreffen, also indirekt auftreffen. Hierbei zerstäubt das Schmiermittel und trifft in vielen kleinen Tröpfchen auf den Käfig auf, was schonender für den Käfig ist. Außerdem werden inkonstante Volumenströme des Öls gleichmäßiger. Durch das Auftreffen des Ölstrahls auf den Innenring (bzw. die Welle) wird ein Drehimpuls auf das Schmiermittel übertragen, das den Antrieb des Käfigs begünstigt.Preferably, the flow of lubricant should impact the cage in an area that will well drive the cage, not interfere with the cage, and support its stable travel. Preferably, this may be the cage side. For better conversion of the flow energy of the lubricant into kinetic energy of the cage, corresponding contours or baffles may be mounted on the cage or in the cage. It can z. B. paddle wheels on the lubricant flow facing end face of the cage can be arranged. As an alternative to the direct impact of the oil jet on the cage, the oil jet can first strike the rotating component (eg inner ring) and then impinge on the cage, ie impinge indirectly. This nebulizes the lubricant and hits in many small droplets on the cage, which is gentler for the cage. In addition, inconstant volumetric flows of the oil become more uniform. The impact of the oil jet on the inner ring (or the shaft) causes an angular momentum to be transmitted to the lubricant, which favors the drive of the cage.

Innenring geführte Käfige neigen dazu, sich auf der bezüglich der Schmiermitteleinbringung abgewandten Seite zu erhitzen und schnell zu verschleißen, weil zu wenig Schmiermittel die Gleitführung erreicht. Die Wärmeeinbringung mit Erwärmung der Lagerreihe auf ein sehr hohes Temperaturniveau ist für die Funktion und die Lebensdauer des Lagers ungünstig. Eine bessere Schmierung zur Reduzierung der Reibung und eine Reduktion der Temperatur der Lagerreihe sind daher vorteilhaft. Die Kühlung mittels des Motorenöls ist für die turbinenseitige Lagerreihe nur ungenügend wirksam.Inner ring guided cages tend to heat up on the side facing away from the lubricant introduction and wear out quickly, because too little lubricant reaches the sliding guide. The heat input with heating of the bearing row to a very high temperature level is unfavorable for the function and the life of the bearing. Better lubrication to reduce friction and a reduction in the temperature of the bearing row are therefore advantageous. The cooling by means The engine oil is insufficiently effective for the turbine-side bearing row.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Geometrie des Käfigs asymmetrisch auszubilden. Dadurch kann die Reibung an der Käfigführung wesentlich verringert werden. Durch die neuartige Käfiggeometrie wird unter Nutzung der Zentrifugalkräfte über eine Schräge das Schmiermittel komplett über die Lagerstelle gebracht und dann nach außen abgeschleudert, um über die Wälzkörper die Lagerstelle zu schmieren, und gelangt zusätzlich zur gegenüberliegende Führung des Käfigs, um auch dort eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten, insbesondere wenn die Einringung des Schmiermittels nur einseitig erfolgen kann. Durch die beschriebenen Maßnahmen und Effekte wird Schmiermittel in typischer Weise zu bisher schlecht mit Schmiermittel versorgten Bereichen des Kugellagers transportiert.A further preferred embodiment of the invention provides to design the geometry of the cage asymmetrically. As a result, the friction on the cage guide can be substantially reduced. Due to the novel cage geometry, the lubricant is brought completely over the bearing point using centrifugal forces via a bevel and then thrown to the outside to lubricate the bearing over the rolling elements, and in addition to the opposite leadership of the cage, there too sufficient lubrication ensure, especially if the entry of the lubricant can only be done on one side. The described measures and effects lubricant is transported in a typical manner to previously poorly lubricated areas of the ball bearing.

Außerdem werden die „offenen”, d. h. für den Durchfluss des Schmiermittels freien Querschnitte vergrößert. Dadurch verringert sich die „Filterwirkung” der Lagerreihe, womit sich die Wahrscheinlichkeit des Verbleibs von Verunreinigungen aus dem Schmieröl in der Lagerreihe reduziert. Verunreinigungen könnten in den Laufbahn – Kugel – Kontakt oder in die Berührstellen des Käfigs mit benachbarten Bauteilen gelangen und dort erhöhtes Laufgeräusch oder hohe mechanische Spannungen erzeugen. Die Reduktion bzw. das Vermeiden von Verunreinigungseintrag in die Lagerreihen ist somit sehr vorteilhaft für den störungsfreien Betrieb und die Langlebigkeit der Lagerung.In addition, the "open", d. H. for the flow of the lubricant free cross-sections enlarged. This reduces the "filter action" of the bearing row, which reduces the likelihood of contamination from the lubricating oil in the bearing row. Impurities could get into the track - ball - contact or into the contact points of the cage with neighboring components and produce there increased running noise or high mechanical stresses. The reduction or avoidance of contamination entry into the storage rows is thus very advantageous for trouble-free operation and longevity of storage.

Zusätzlich reduziert die neue Geometrie das Eigengewicht des Käfigs, da das Käfigvolumen reduziert wird. Damit wird das Massenträgheitsmoment reduziert, was ein schnelles Beschleunigen und Abbremsen begünstigt.In addition, the new geometry reduces the weight of the cage by reducing the cage volume. Thus, the moment of inertia is reduced, which promotes rapid acceleration and deceleration.

Ferner ist bei der neuartigen Geometrie das Gewicht des Käfigs ausbalanciert, da trotz der asymmetrischen Käfig-Geometrie (Querschnitt) die Massen symmetrisch verteilt sind, so dass die die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer dynamischen Unwucht reduziert wird. Zur Vermeidung einer Erwärmung der Lagerstelle auf ein zu hohes Temperaturniveau wird die Lagerreihe bezüglich des Temperaturflusses aufgrund der speziellen Geometrie des Käfigs besser und mit mehr Schmiermittel versorgt. Dadurch wird die Wärme auf das Schmiermittel übertragen und von der Lagerstelle abtransportiert. Darüber hinaus verhindert bzw. reduziert der günstige Abtransport des Schmiermittels „Planschverluste” in der Lagerreihe. Durch den asymmetrischen Kugelkäfig erreicht man eine verbesserte Schmierung und höhere Wärmeabfuhr der Lagerreihe, was die Lebensdauer und Funktion der kompletten Einheit erhöht.Further, in the novel geometry, the weight of the cage is balanced, because despite the asymmetric cage geometry (cross-section), the masses are symmetrically distributed, reducing the likelihood of dynamic imbalance occurring. To avoid heating the bearing to a too high temperature level, the bearing row is better and more lubricated with respect to the temperature flow due to the special geometry of the cage. As a result, the heat is transferred to the lubricant and transported away from the bearing. In addition, the favorable removal of the lubricant prevents or reduces "churning losses" in the bearing row. The asymmetrical ball cage achieves improved lubrication and higher heat dissipation of the bearing row, which increases the life and function of the complete unit.

Als zusätzliches Merkmal können die Gleitführungen des Käfigs, also z. B. Käfig-Lagerring-Kontakt und Käfig-Kugel-Kontakt) mit einer Reibung reduzierenden Schicht versehen sein, wie z. B. einer Silberschicht, einer DLC-Schicht oder ähnlichem.As an additional feature, the sliding guides of the cage, so z. B. cage-bearing ring contact and cage-ball contact) be provided with a friction reducing layer such. As a silver layer, a DLC layer or the like.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dem mit Schmutzpartikeln kontaminierten Schmiermittel ein Drall (Drehimpuls) versetzt werden, wodurch sich ein Wirbelstrom ergibt und die Schmutzpartikel durch Fliehkraft nach außen an den Rand des Wirbelstroms transportiert werden. Das durch Fliehkraft radial nach außen transportierte mit Schmutzpartikeln versetzte Schmiermittel kann dann durch radial außen angebrachte Abflusseinrichtungen, beispielsweise im einfachsten Falle durch eine Bohrung, abgeführt werden. In der Mitte der Wirbelströmung, also im Kern der Schmiermittelzufuhrströmung, verbleibt das „gereinigte” Schmiermittel und kann dann zur Schmierung dem Lagersystem bzw. der Kugellagerreihe zugeführt werden. Der Drehimpuls in der Schmiermittelströmung kann beispielsweise durch entsprechend schräg zur Strömung gestellte Leitschaufeln, durch tangentiale Anströmung, durch Gewindekanäle oder schräge Anströmung erzeugt werden. Die Drallerzeugung kann sowohl in der Lagereinheit selbst als auch in den Kanälen für die Schmiermittelzufuhr, beispielsweise auch im Gehäuse des Turboladers angeordnet werden. Die Reinigung des Schmiermittels mittels Drehimpuls ist somit innerhalb der Abmessungen des Turboladers möglich, d. h. in den Turbolader bzw. dessen Lagereinheit integrierbar, so dass kein weiteres anzubauendes Bauteil außerhalb der Lagereinheit bzw. des Turboladers benötigt wird.In a further preferred embodiment of the invention, the lubricant contaminated with dirt particles, a swirl (angular momentum) are added, resulting in an eddy current and the dirt particles are transported by centrifugal force to the outside to the edge of the eddy current. The by centrifugal force transported radially outward offset with dirt particles lubricant can then be discharged through radially outwardly mounted drainage devices, for example in the simplest case through a hole. In the middle of the turbulent flow, ie in the core of the lubricant supply flow, the "cleaned" lubricant remains and can then be supplied to the storage system or the ball bearing row for lubrication. The angular momentum in the lubricant flow can be generated, for example, by guide blades which are inclined relative to the flow, by tangential flow, by threaded channels or oblique incident flow. The swirl generation can be arranged both in the bearing unit itself and in the channels for the lubricant supply, for example, in the housing of the turbocharger. The cleaning of the lubricant by means of angular momentum is thus possible within the dimensions of the turbocharger, d. H. integrated into the turbocharger or its storage unit, so that no further component to be mounted outside the storage unit or the turbocharger is needed.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Aus den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.In the following the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments with reference to the drawings. The drawings and the description of the drawing provide further features and advantages of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1: zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit. 1 shows a section through a first embodiment of the storage unit according to the invention.

2: zeigt einen vergrößerten Schnitt im Bereich der linken Lagerreihe. 2 : shows an enlarged section in the area of the left bearing row.

2a: zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Rille 32 aus 2. 2a shows a modified embodiment of the groove 32 out 2 ,

3: zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit. 3 shows a section through a second embodiment of the storage unit according to the invention.

4: zeigt einen vergrößerten Schnitt im Bereich der linken Lagerreihe. 4 : shows an enlarged section in the area of the left bearing row.

5: zeigt einen vereinfachten Schnitt durch einen Teil einer Lagereinheit gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung. 5 : shows a simplified section through a part of a bearing unit according to a third embodiment of the invention.

6: zeigt einen vereinfachten Schnitt durch einen Teil einer Lagereinheit gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung. 6 shows a simplified section through a part of a storage unit according to a fourth embodiment of the invention.

7: zeigt einen Schnitt durch eine fünfte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Lagereinheit. 7 shows a section through a fifth embodiment of a storage unit according to the invention.

7a, b: zeigt einen Lagerkäfig in perspektivischer Darstellung und im Schnitt 7a , b: shows a bearing cage in perspective and in section

8: zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Lagereinheit gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. 8th shows a schematic section through a storage unit according to another embodiment of the invention.

9: zeigt eine vergrößerte Ansicht des Kanals zur Zuführung des Schmiermittels gemäß 8. 9 FIG. 11 is an enlarged view of the lubricant supply passage shown in FIG 8th ,

10: zeigt schematisch einen Schnitt durch den Kanal zur Zuführung des Schmiermittels gemäß einer weiteren Ausgestaltung zur Erzeugung eines Dralls des Schmiermittels. 10 Fig. 1 shows schematically a section through the channel for supplying the lubricant according to a further embodiment for generating a swirl of the lubricant.

11: zeigt schematisch einen Schnitt durch den Kanal zur Zuführung des Schmiermittels mit tangentialer Anströmung zur Erzeugung eines Dralls. 11 Fig. 1 shows schematically a section through the channel for supplying the lubricant with tangential flow to produce a twist.

12: zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Kanal mit Wendelgeometrie zur Erzeugung eines Dralls des Schmiermittels. 12 Fig. 1 shows schematically a section through a channel with spiral geometry for generating a twist of the lubricant.

Beschreibung von bevorzugten Ausgestaltungen der ErfindungDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

In 1 ist eine Lagereinheit mit zwei Kugellager-Reihen, die hier als Schulter-Kugellager ausgeführt sind, gemäß der Erfindung dargestellt. Die Lagereinheit umfasst einen einteiligen Außenring 10 sowie einen davon beabstandeten zweiteiligen Innenring 12a, b. Zwischen dem Außenring 10 und dem Innenring 12a, b verbleibt ein Zwischenraum 14, in welchem die Lagerreihen angeordnet sind, die in einem großen Abstand zueinander angeordnet sind. Der Innenring 12a, b ist fest mit einer Welle 16 verbunden, die um eine Wellenachse 18 rotiert.In 1 is a storage unit with two ball bearing rows, which are designed here as a shoulder ball bearing, shown according to the invention. The bearing unit comprises a one-piece outer ring 10 and a spaced apart two-part inner ring 12a , b. Between the outer ring 10 and the inner ring 12a , b remains a gap 14 in which the bearing rows are arranged, which are arranged at a large distance from each other. The inner ring 12a , b is stuck with a wave 16 connected to a shaft axis 18 rotates.

Eine erste Lagerreihe umfasst einen Kugelkäfig 20, der eine Vielzahl von Kugeln 22 enthält. Die zweite Lagerreihe umfasst ebenfalls einen Kugelkäfig 24, der eine Vielzahl von Kugeln 26 enthält. Die Kugeln 22, 26 laufen in entsprechenden Laufbahnen des Außenrings 10 bzw. der Innenringe 12a, 12b.A first row of bearings comprises a ball cage 20 who has a variety of balls 22 contains. The second row of bearings also includes a ball cage 24 who has a variety of balls 26 contains. The balls 22 . 26 run in corresponding raceways of the outer ring 10 or the inner rings 12a . 12b ,

Eine Schmierung und zugleich Kühlung der Lagereinheit erfolgt durch ein Schmiermittel, das über entsprechende Kanäle 28 in den Zwischenraum 14 in der Nähe der Lagerreihen eingespritzt wird. Als Schmiermittel wird vorzugsweise ein Motoröl eines Ölkreislaufes eines Verbrennungsmotors verwendet. Die Kanäle 28 sind im Winkel von etwa 60° bis 80° in Bezug auf die Wellenachse 18 der Welle 16 im Außenring 10 vorgesehen, so dass das Schmiermittel schräg in Richtung der jeweiligen Lagerreihen eingespritzt wird.Lubrication and at the same time cooling of the bearing unit is carried out by a lubricant, which has corresponding channels 28 in the gap 14 is injected near the bearing rows. As a lubricant, an engine oil of an oil circuit of an internal combustion engine is preferably used. The channels 28 are at an angle of about 60 ° to 80 ° with respect to the shaft axis 18 the wave 16 in the outer ring 10 provided, so that the lubricant is injected obliquely in the direction of the respective rows of bearings.

2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Lagereinheit aus 1 im Bereich der linken Lagerreihe. Man erkennt den Außenring 10, den Innenring 12a und die dazwischen angeordneten Kugeln 22, die vom Kugelkäfig 20 gehalten werden. Der Innenring sitzt auf der Welle 16, die um eine Wellenachse 18 rotiert. Über den Kanal 28 wird das Schmiermittel in einem schrägen Winkel in Richtung des Innenrings 12a eingespritzt. Der Schmiermittelstrom 40 trifft in einem ersten Bereich 30 auf den Innenring 12a auf, in welchem gemäß dieser Ausführungsform eine definierte Rille 32 angeordnet ist. Wie man in 2a erkennt, kann diese Rille 32 auch mit einer Abspritzkante 32a versehen sein. Da der Innenring 12a und somit auch die Rille 32 mit der Welle 16 rotieren, wird auch der Schmiermittelstrom 40 in Rotation versetzt und von der Rille 32 umgelenkt und abgeschleudert in Richtung des Außenrings 10. Der Schmiermittelstrom trifft dann auf den Innendurchmesser des Außenrings 10. Durch die auf das Schmiermittel und die darin enthaltenen Schmutzpartikel wirkenden Fliehkräfte werden die Schmutzpartikel stärker im Uhrzeigersinn gemäß Zeichnungsdarstellung abgelenkt als das reine Schmiermittel, so dass das reine Schmiermittel entsprechend dem Strömungsverlauf 40a in einem zweiten Bereich 34 auf den Außenring 10 auftrifft, während die Schmutzpartikel stärker im Uhrzeigersinn abgelenkt werden und entsprechend dem Strömungsverlauf 40b in einem dritten Bereich 36 auf den Außenring 10 auftreffen. Um das reine Öl besser von dem schmutzbehafteten Öl trennen zu können, ist eine Trennkante 38 an dem Innendurchmesser des Außenrings 10 vorgesehen. 2 shows an enlarged view of the storage unit 1 in the area of the left bearing row. You can see the outer ring 10 , the inner ring 12a and the balls in between 22 coming from the ball cage 20 being held. The inner ring sits on the shaft 16 around a shaft axis 18 rotates. About the channel 28 The lubricant is at an oblique angle in the direction of the inner ring 12a injected. The lubricant flow 40 meets in a first area 30 on the inner ring 12a in which, according to this embodiment, a defined groove 32 is arranged. How to get in 2a can recognize this groove 32 also with a spray edge 32a be provided. Because the inner ring 12a and thus also the groove 32 with the wave 16 The lubricant flow will also rotate 40 set in rotation and from the groove 32 deflected and thrown off in the direction of the outer ring 10 , The lubricant flow then hits the inner diameter of the outer ring 10 , By acting on the lubricant and the particles contained therein centrifugal forces, the dirt particles are deflected more clockwise according to the drawing representation as the pure lubricant, so that the pure lubricant according to the flow 40a in a second area 34 on the outer ring 10 impinges, while the dirt particles are deflected more clockwise and according to the flow pattern 40b in a third area 36 on the outer ring 10 incident. To separate the pure oil better from the dirt-laden oil is a separating edge 38 at the inner diameter of the outer ring 10 intended.

Die 3 und 4 zeigen eine Lagereinheit, die im Wesentlichen der in den 1 und 2 dargestellten Lagereinheit entspricht. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen und die allgemeine Beschreibung der Lagereinheit gilt auch für die Lagereinheit der 3 und 4.The 3 and 4 show a storage unit, which is essentially in the 1 and 2 shown storage unit corresponds. The same components are provided with the same reference numerals and the general description of the storage unit also applies to the storage unit of 3 and 4 ,

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 an dem Innenring 12a, 12b keine Rille vorgesehen, sondern am Außendurchmesser des Innenrings 12a, b sind entsprechende Prallbleche 42 vorgesehen.In contrast to the first embodiment is in the embodiment according to 3 on the inner ring 12a . 12b no groove provided, but at the outer diameter of the inner ring 12a , b are corresponding baffles 42 intended.

In der vergrößerten Darstellung des linken Lagerteils gemäß 4 erkennt man, dass das Prallblech 42 so angeordnet und abgewinkelt ist, dass das durch den Kanal 28 eingespritzte Schmiermittel entsprechend dem dargestellten Schmiermittelstrom 44 auf das rotationssymmetrische Prallblech 42 auftrifft und durch den Einspritzdruck zerstäubt wird. Der Grad der Zerstäubung kann durch verschiedene Parameter gesteuert werden, insbesondere durch den Volumenstrom, den Druck, die Richtung des eingespritzten Schmieröls sowie die Drehzahl des Innenrings 12a, b und damit die Drehzahl des Prallbleches 42. Dadurch, dass das Schmiermittel schräg in Richtung des Prallbleches 42 eingespritzt wird, erfährt es sowohl eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Kugeln 22 als auch eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung aufgrund der Rotation des Innenrings 12a bzw. des Prallbleches 42 um die Wellenachse 18. Es wird ein erster Strömungsverlauf 44a des zerstäubten Schmiermittels erzeugt, der den Schmiermittelnebel zu der Lagerreihe hintransportiert. Die Lagerreihen werden somit mit zerstäubtem Schmiermittel geschmiert. Die Schmutzpartikel folgen dem Strömungsverlauf 44b und werden durch Fliehkräfte im Uhrzeigersinn gemäß Zeichnungsdarstellung abgelenkt und gelangen nicht in den Bereich der Lagerreihen.In the enlarged view of the left bearing part according to 4 you realize that the baffle 42 arranged and angled so that that through the channel 28 Injected lubricant according to the illustrated lubricant flow 44 on the rotationally symmetrical baffle plate 42 impinges and is atomized by the injection pressure. The degree of atomization can be controlled by various parameters, in particular by the volume flow, the pressure, the direction of the injected lubricating oil and the speed of the inner ring 12a , b and thus the speed of the baffle plate 42 , Characterized in that the lubricant obliquely in the direction of the baffle plate 42 is injected, it experiences both a velocity component in the direction of the balls 22 as well as a velocity component in the circumferential direction due to the rotation of the inner ring 12a or the baffle plate 42 around the shaft axis 18 , It becomes a first course of flow 44a produces the atomized lubricant that carries the lubricant mist to the bearing row. The bearing rows are thus lubricated with atomized lubricant. The dirt particles follow the course of the flow 44b and are deflected by centrifugal forces in a clockwise direction according to the drawing representation and do not reach the area of the bearing rows.

5 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Lagereinheit mit einem Außenring 110, einem Innenring 112a sowie dazwischen angeordneten Kugeln 122 mit Kugelkäfig 120. Über einen Kanal 128 wird ein Schmiermittel entsprechend dem Schmiermittelstrom 140 in den Zwischenraum 114 eingespritzt und trifft in einem ersten Bereich 130 auf eine am Innenring 112a angeordnete Rippe 132. Aufgrund der schrägen Einspritzung und der Rotation des Innenrings 112a mit der Rippe 132 wird das eingespritzte Schmiermittel verwirbelt und Fliehkräften ausgesetzt, wobei die leichteren Anteile, also das reine Schmiermittel, entsprechend dem Strömungsverlauf 140a in Richtung der Lagerreihe strömt, während die schwereren Schmutzanteile im Uhrzeigersinn gemäß Zeichnungsdarstellung dem Strömungsverlauf 140b folgend abgelenkt werden und die Rippe 132 nicht überwinden. In Richtung der Wellenachse 18 versetzt zur Rippe 132 ist am Außenring 110 eine weitere Rippe 138 angeordnet, die den Schmiermittelstrom 140 im Strömungsverlauf 140a bremst und gegebenenfalls weitere Schmutzpartikel zurückhält, die dann durch die Fliehkräfte, die radial nach außen in Richtung des Außenrings 110 wirken, im Bereich dieser Rippe 138 gehalten werden. 5 schematically shows a further embodiment of a storage unit according to the invention with an outer ring 110 , an inner ring 112a and balls in between 122 with ball cage 120 , About a channel 128 becomes a lubricant according to the lubricant flow 140 in the gap 114 injected and meets in a first area 130 on one on the inner ring 112a arranged rib 132 , Due to the oblique injection and the rotation of the inner ring 112a with the rib 132 the injected lubricant is swirled and exposed to centrifugal forces, the lighter parts, so the pure lubricant, according to the flow 140a flows in the direction of the bearing row, while the heavier debris in a clockwise direction according to the drawing representation of the flow 140b following the rib and the rib 132 do not overcome. In the direction of the shaft axis 18 offset to the rib 132 is on the outer ring 110 another rib 138 arranged, which the lubricant flow 140 in the flow course 140a brakes and, if appropriate, restrains further dirt particles, which are then moved by the centrifugal forces, which are directed radially outwards in the direction of the outer ring 110 act in the area of this rib 138 being held.

6 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Lagereinheit im Detail, die im Wesentlichen der Ausgestaltung gemäß 5 entspricht. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. 6 shows an embodiment of a storage unit according to the invention in detail, which essentially according to the embodiment 5 equivalent. Identical components are designated by the same reference numerals.

Im Unterschied zur 5 ist bei 6 am Innenring 112a eine im Querschnitt etwa rechteckige Rippe 232 angeordnet, welche im Wesentlichen dieselbe Funktion erfüllt wie die Rippe 132 in 5. In 5 war die Rippe 132 mit abgerundeten Kanten versehen.In contrast to 5 is at 6 on the inner ring 112a a cross-sectionally approximately rectangular rib 232 arranged, which performs substantially the same function as the rib 132 in 5 , In 5 was the rib 132 provided with rounded edges.

Am Außenring 110 ist gemäß 6 ebenfalls eine Rippe 238 vorhanden, die versetzt zur Rippe 232 angeordnet ist und eine in Richtung der Rippe 232 geöffnete Hinterschneidung 242 aufweist. Diese Hinterschneidung soll eventuelle Schmutzpartikel sammeln, welche die erste Rippe 232 in Richtung der Lagerreihe überwinden und durch die radial nach außen wirkenden Fliehkräfte in dieser Hinterschneidung 242 gehalten werden und nicht weiter zur Lagerreihe gelangen. Der Strömungsverlauf 240a des Schmiermittels und der Strömungsverlauf 240b der Schmutzpartikel ist durch die Pfeile dargestellt.On the outer ring 110 is according to 6 also a rib 238 present, which is offset to the rib 232 is arranged and one in the direction of the rib 232 open undercut 242 having. This undercut should collect any dirt particles that are the first rib 232 overcome in the direction of the bearing row and by the radially outward centrifugal forces in this undercut 242 be kept and not get further to the bearing row. The flow course 240a of the lubricant and the flow pattern 240b the dirt particle is shown by the arrows.

Insbesondere bei der Ausgestaltung gemäß den 1 und 2 besteht noch der weitere Vorteil, dass durch die auf die Lagerreihe gerichtete Strömung 40a des gereinigten Schmiermittels diese Strömungsenergie des Schmiermittels genutzt wird, um den Kugelkäfig 20 in dessen vorgesehener Drehrichtung anzutreiben.In particular, in the embodiment according to the 1 and 2 There is the further advantage that by the directed to the bearing row flow 40a the purified lubricant this flow energy of the lubricant is used to the ball cage 20 to drive in its intended direction of rotation.

Vorteilhaft ist, wenn der Kanal 28 zum Einspritzen des Schmiermittels nicht nur zur Wellenachse 18 der Welle 16 hingeneigt ist, sondern auch in Umfangsrichtung des Außenrings 10 geneigt ist, so dass das Schmiermittel über die Umlenkung durch den Innenring 12a auf die Trennkante und dann den Kugelkäfig 20 trifft und den Kugelkäfig 20 in Drehrichtung antreibt.It is advantageous if the channel 28 for injecting the lubricant not only to the shaft axis 18 the wave 16 is tilted, but also in the circumferential direction of the outer ring 10 is inclined, so that the lubricant through the deflection by the inner ring 12a on the separating edge and then the ball cage 20 meets and the ball cage 20 in the direction of rotation drives.

Es kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der Kanal 28 bzw. der Auslass des Kanals 28 direkt auf den Kugelkäfig gerichtet ist, so dass durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit, im Vergleich zur indirekten Strömung, der Kugelkäfig sehr viel stärker beschleunigt wird. Allerdings müssten bei dieser Ausführungsform die Rille 32 im Innenring 12a bzw. die Trennkante 38 am Außenring entfallen, so dass auch die Schmutzpartikel abscheidende Wirkung dieser Einrichtungen nicht mehr vorhanden wäre.Of course, it can also be provided that the channel 28 or the outlet of the channel 28 is directed directly onto the ball cage, so that the higher flow velocity, compared to the indirect flow, the ball cage is accelerated much more. However, in this embodiment, the groove would have to 32 in the inner ring 12a or the separating edge 38 omitted on the outer ring, so that the dirt particles separating effect of these facilities would no longer exist.

In 7 ist eine Lagereinheit mit zwei Kugellagern dargestellt, die in ihrem Aufbau im Wesentlichen den Lagereinheiten aus den 1 und 3 entspricht. Die Lagereinheit umfasst einen einteiligen Außenring 310 sowie einen davon beabstandeten zweiteiligen Innenring 312a, 312b. Zwischen dem Außenring 310 und dem Innenring 312a, b verbleibt ein Zwischenraum 314, in welchem die Lagerreihen in einem großen Abstand zueinander angeordnet sind. Der Innenring 312a, b kann fest mit einer Welle (nicht dargestellt) verbunden werden und rotiert um eine Wellenachse 318. Eine erste Lagerreihe umfasst einen Kugelkäfig 320, der eine Vielzahl von Kugeln 322 enthält. Die zweite Lagerreihe umfasst ebenfalls einen Kugelkäfig 324, der eine Vielzahl von Kugeln 326 enthält. Die Kugeln 322, 326 laufen in entsprechenden Laufbahnen des Außenrings 310 bzw. der Innenringe 312a, 312b.In 7 a bearing unit is shown with two ball bearings, which in their structure essentially the bearing units from the 1 and 3 equivalent. The bearing unit comprises a one-piece outer ring 310 and a spaced apart two-part inner ring 312a . 312b , Between the outer ring 310 and the inner ring 312a , b remains a gap 314 in which the bearing rows are arranged at a great distance from each other. The inner ring 312a , b can be fixedly connected to a shaft (not shown) and rotated about a shaft axis 318 , A first row of bearings comprises a ball cage 320 who has a variety of balls 322 contains. The second stock line includes also a ball cage 324 who has a variety of balls 326 contains. The balls 322 . 326 run in corresponding raceways of the outer ring 310 or the inner rings 312a . 312b ,

Das Schmiermittel wird über entsprechende Kanäle 328 in den Zwischenraum 314 in der Nähe der beiden Lagerreihen eingespritzt und kann den Zwischenraum über einen Auslass 346 verlassen.The lubricant is through appropriate channels 328 in the gap 314 injected in the vicinity of the two rows of warehouses and can the space through an outlet 346 leave.

Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind die Kugelkäfige 320 und 324 im Querschnitt asymmetrisch ausgebildet. Der Querschnitt des Kugelkäfigs umfasst einen längeren Schenkel und einen kürzeren Schenkel, die in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind. Die Spitze des Winkels zeigt in Richtung des Außenrings 310. Der längere Schenkel liegt in Richtung des Kanals 328, durch den das Schmiermittel eingebracht wird. Der durch die Kanäle 328 eingebrachte Schmiermittelstrom 340 trifft zunächst auf den Innenring 312a, 312b auf. Da der Innenring 312a, 312b im Betrieb des Lagers rotiert, wird der Schmiermittelstrom 340 in Rotation versetzt und vom Innenring 312a, 312b in Richtung des Außenrings 310 abgeschleudert. Der Schmiermittelstrom trifft dann auf den Innendurchmesser des Außenrings 310. Durch die Asymmetrie der Kugelkäfige 320, 324 verbleibt zwischen den Schenkeln der Kugelkäfige 320, 324 und dem Außenring 310 ein durchgängiger Zwischenraum. Der Schmiermittelstrom kann nun leicht in den Zwischenraum eindringen und die Kugeln umspülen und gelangt so an alle wichtigen Schmierstellen.According to this embodiment of the invention, the ball cages 320 and 324 formed asymmetrically in cross section. The cross section of the ball cage comprises a longer leg and a shorter leg, which are arranged at an obtuse angle to each other. The tip of the angle points towards the outer ring 310 , The longer leg lies in the direction of the canal 328 through which the lubricant is introduced. The one through the channels 328 introduced lubricant flow 340 first meets the inner ring 312a . 312b on. Because the inner ring 312a . 312b rotates during operation of the bearing, the lubricant flow 340 set in rotation and by the inner ring 312a . 312b in the direction of the outer ring 310 spun off. The lubricant flow then hits the inner diameter of the outer ring 310 , Due to the asymmetry of the ball cages 320 . 324 remains between the legs of the ball cages 320 . 324 and the outer ring 310 a continuous gap. The lubricant flow can now easily penetrate into the intermediate space and the balls flow around and thus reaches all important lubrication points.

Die Ausgestaltung der Kugelkäfige 320, 324 hat noch einen weiteren Effekt. Aufgrund der auf das Schmiermittel und die darin enthaltenen Schmutzpartikel wirkenden Fliehkräfte werden das Schmiermittel und die Schmutzpartikel unterschiedlich stark abgelenkt. Das reine Schmiermittel gelangt bevorzugt zu den Schmierstellen, während die Schmutzpartikel zum großen Teil von den Lagerreihen weg gelenkt werden.The design of the ball cages 320 . 324 has another effect. Due to the centrifugal forces acting on the lubricant and the dirt particles contained therein, the lubricant and the dirt particles are deflected to different degrees. The pure lubricant preferably reaches the lubrication points, while the dirt particles are largely directed away from the bearing rows.

In 7a und 7b ist exemplarisch eine mögliche Ausgestaltung der Kugelkäfige 320, 324 gezeigt.In 7a and 7b is an example of a possible embodiment of the ball cages 320 . 324 shown.

8 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer Lagereinheit gemäß der Erfindung. Die Lagereinheit umfasst einen Außenring 410 sowie einen davon beabstandeten Innenring 412a, wobei zwischen dem Außenring 410 und dem Innenring 412a ein Zwischenraum 414 verbleibt, in welchem Wälzkörper, in diesem Fall Kugeln 422, angeordnet sind. Die Kugeln 422 sind vorzugsweise in einem Kugelkäfig 420 gehalten und laufen auf entsprechenden Laufbahnen, die im Innenring 412a bzw. Außenring 410 angeordnet sind. Der Innenring 412a sitzt beispielsweise auf einer Welle, die in dieser Zeichnung nicht dargestellt ist. 8th schematically shows a section through a further embodiment of a storage unit according to the invention. The bearing unit comprises an outer ring 410 and an inner ring spaced therefrom 412a , being between the outer ring 410 and the inner ring 412a a gap 414 remains in which rolling elements, in this case balls 422 , are arranged. The balls 422 are preferably in a ball cage 420 held and run on corresponding raceways in the inner ring 412a or outer ring 410 are arranged. The inner ring 412a sits, for example, on a shaft, which is not shown in this drawing.

Eine Schmierung und zugleich Kühlung der Lagereinheit bzw. der Kugeln 422 erfolgt durch ein Schmiermittel, das über einen entsprechenden Kanal 428 in den Zwischenraum 414 eingespritzt wird, wobei als Schmiermittel vorzugsweise ein Motorenöl eines Ölkreislaufs eines Verbrennungsmotors verwendet wird. Der Kanal 428 zum Einspritzen des Schmiermittels ist in einem Winkel in Bezug auf die Längsachse der Lagereinheit angeordnet, so dass das Schmiermittel schräg in Richtung der jeweiligen Wälzkörper 422 zugeführt wird.Lubrication and at the same time cooling of the bearing unit or the balls 422 is done by a lubricant that has a corresponding channel 428 in the gap 414 is injected, wherein as a lubricant preferably an engine oil of an oil circuit of an internal combustion engine is used. The channel 428 for injecting the lubricant is arranged at an angle with respect to the longitudinal axis of the bearing unit, so that the lubricant obliquely in the direction of the respective rolling elements 422 is supplied.

Der Außenring 410 ist in einem Gehäuse 448 angeordnet. Über einen Kanal 450 wird das Schmiermittel in den Kanal 428 im Außenring 410 eingeleitet. Entweder im Kanal 450 oder aber am Anfang des Kanals 428 sind Einrichtungen vorhanden, die dem einströmenden Schmiermittelstrom 440 einen Drall verleihen. Dieser Drehimpuls des Schmiermittels um die Strömungsachse bewirkt eine auf das Schmiermittel wirkende Fliehkraft. Im Schmiermittel sind Schmutzpartikel enthalten, insbesondere metallischer Abrieb durch Verschleiß oder Verbrennungsrückstände, deren spezifische Dichte größer ist als die Dichte des Schmiermittels. Durch die auf das mit Schmutzpartikel versetzte Schmiermittel wirkende Fliehkraft werden diese „schwereren” Schmutzpartikel auf Grund der wirkenden Zentrifugalkräfte von dem reinen Schmiermittel getrennt. Die Schmutzpartikel höherer Dichte wandern auf Grund der höheren Zentrifugalkräfte in dem sich drehenden Schmiermittelstrom nach außen. Dabei verdrängen sie die Bestandteile mit niedrigerer Dichte, also das reine Schmiermittel, das hierdurch zur Mitte gelangt, während die Schmutzpartikel nach außen wandern. Im Kanal 428 wird also das reine Schmiermittel von dem schmutzbehafteten Schmiermittel getrennt. Während das reine Schmiermittel durch eine zentrische Bohrung 452 in den Zwischenraum 414 gelangt und zur Schmierung der Kugeln 422 eingesetzt werden kann, wird das schmutzbehaftete Schmiermittel, das sich radial außen im Kanal 428 aufhält, über eine andere Bohrung 454 abgeführt und dem Zwischenraum 414 in einem anderen Winkel zugeleitet, so dass es nicht in den zu schmierenden Bereich gelangt.The outer ring 410 is in a housing 448 arranged. About a channel 450 the lubricant is in the channel 428 in the outer ring 410 initiated. Either in the channel 450 or at the beginning of the channel 428 There are facilities that the incoming lubricant flow 440 give a twist. This angular momentum of the lubricant about the flow axis causes a centrifugal force acting on the lubricant. The lubricant contains dirt particles, in particular metallic abrasion due to wear or combustion residues whose specific density is greater than the density of the lubricant. Due to the centrifugal force acting on the lubricant mixed with dirt particles, these "heavier" dirt particles are separated from the pure lubricant due to the centrifugal forces acting on them. The higher density contaminants migrate outward due to the higher centrifugal forces in the rotating lubricant flow. They displace the lower density components, ie the pure lubricant, which thereby reaches the center, while the dirt particles migrate to the outside. In the channel 428 Thus, the pure lubricant is separated from the contaminated lubricant. While the pure lubricant through a centric bore 452 in the gap 414 passes and for lubrication of the balls 422 can be used, the dirt-laden lubricant, which is located radially outward in the channel 428 stops over another hole 454 dissipated and the gap 414 fed at a different angle, so that it does not get into the area to be lubricated.

Die Erzeugung eines Drehimpulses des Schmiermittels kann auf verschiedene Wege erreicht werden.The generation of an angular momentum of the lubricant can be achieved in various ways.

9 zeigt beispielsweise den zugeführten Schmiermittelstrom 440, der dem Kanal 428 zugeführt wird. An der Außenwand des Kanals sind schräg zur Achse des Kanals angeordnete Leitschaufeln 456 vorgesehen, auf die der Schmiermittelstrom 440 trifft und dadurch in einen Schmiermittelstrom mit Drehimpuls 440a versetzt wird. Durch den Drehimpuls werden die schwereren Schmutzpartikel radial nach außen transportiert, während das reine Schmiermittel im Zentrum des Schmiermittelstroms verbleibt und über die Bohrung 452 als Schmiermittelstrom 441 abfließen kann, während der mit Schmutzpartikeln angereicherte Schmiermittelstrom 444 über eine seitliche Bohrung 454 abfließen kann. 9 shows, for example, the supplied lubricant flow 440 who is the channel 428 is supplied. On the outer wall of the channel are arranged obliquely to the axis of the channel vanes 456 provided on the the lubricant flow 440 meets and thereby in a lubricant flow with angular momentum 440a is offset. By the angular momentum For example, the heavier debris is transported radially outward while the pure lubricant remains in the center of the lubricant flow and over the bore 452 as lubricant flow 441 can flow out while the enriched with dirt particles lubricant flow 444 via a lateral bore 454 can drain away.

In 10 ist eine andere Möglichkeit zur Erzeugung eines Drehimpulses auf das Schmiermittel dargestellt. Man erkennt schematisch den Außenring 410 mit dem Kanal 428 zum Einbringen des Schmiermittels sowie einen Teil des Gehäuses 448, welches am Außenring anliegt. Über einen weiteren Kanal 450 wird der Schmiermittelstrom 440 schräg in Bezug auf den Kanal 428 eingebracht, so dass das Schmiermittel dadurch in Drall versetzt wird und Schmiermittelstrom mit Drehimpuls 440a bildet. Die schwereren Schmutzpartikel wandern dadurch radial nach außen und an den Rand des Kanals 428, während das leichtere Schmiermittel in der Mitte des Kanals 428 verbleibt. Eine Trennung der beiden Komponenten kann beispielsweise wie in 9 durchgeführt werden und ist in 10 nicht dargestellt.In 10 Another possibility for generating an angular momentum on the lubricant is shown. It can be seen schematically the outer ring 410 with the channel 428 for introducing the lubricant and a part of the housing 448 , which rests on the outer ring. About another channel 450 becomes the lubricant flow 440 obliquely with respect to the canal 428 introduced, so that the lubricant is thereby twisted and lubricant flow with angular momentum 440a forms. The heavier debris thus migrates radially outward and to the edge of the channel 428 while the lighter lubricant in the middle of the channel 428 remains. A separation of the two components can, for example, as in 9 be performed and is in 10 not shown.

11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Drallerzeugung durch tangentiale Anströmung. Schematisch ist der Außenring 410 mit Kanal 428 von oben dargestellt, wobei der Schmiermittelstrom 440 dem Kanal 428 durch den Kanal 450 tangential zugeführt wird und dadurch einen rotierenden Schmiermittelstrom mit Drehimpuls 440a bildet. Dieser Schmiermittelstrom mit Drehimpuls 440a kann dann entsprechend weiter verwendet werden. 11 shows an embodiment of the swirl generation by tangential flow. Schematically, the outer ring 410 with channel 428 shown from above, wherein the lubricant flow 440 the channel 428 through the channel 450 is supplied tangentially and thereby a rotating lubricant flow with angular momentum 440a forms. This lubricant flow with angular momentum 440a can then be used accordingly.

12 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Außenring 410 im Bereich der Zuführung des Schmiermittelstroms 440, wobei der Schmiermittelstrom über eine Gewindebohrung 458 zugeführt wird und dadurch einen Drehimpuls (Drall) erhält und einen Schmiermittelstrom mit Drehimpuls bildet. 12 schematically shows a section through the outer ring 410 in the area of the supply of the lubricant flow 440 , wherein the lubricant flow through a threaded hole 458 is supplied and thereby receives an angular momentum (spin) and forms a lubricant flow with angular momentum.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Außenringouter ring
12a, b12a, b
Innenringinner ring
1414
Zwischenraumgap
1616
Wellewave
1818
Wellenachseshaft axis
2020
Kugelkäfigball cage
2222
KugelBullet
2424
Kugelkäfigball cage
2626
KugelBullet
2828
Kanalchannel
3030
erster Bereichfirst area
3232
Rillegroove
32a32a
AbspritzkanteAbspritzkante
3434
zweiter Bereichsecond area
3636
dritter Bereichthird area
3838
Trennkanteseparating edge
4040
Schmiermittelstromlubricant flow
40a, b40a, b
Strömungsverlaufflow path
4242
Prallblechbaffle
4444
Schmiermittelstromlubricant flow
44a, b44a, b
Strömungsverlaufflow path
110110
Außenringouter ring
112a112a
Innenringinner ring
114114
Zwischenraumgap
120120
Kugelkäfigball cage
122122
KugelBullet
128128
Kanalchannel
130130
erster Bereichfirst area
132132
Ripperib
138138
Ripperib
140140
Schmiermittelstromlubricant flow
140a, b140a, b
Strömungsverlaufflow path
232232
Ripperib
238238
Ripperib
240240
Schmiermittelstromlubricant flow
240a, b240a, b
Strömungsverlaufflow path
242242
Hinterschneidungundercut
310310
Außenringouter ring
312a, b312a, b
Innenringinner ring
314314
Zwischenraumgap
318318
Wellenachseshaft axis
320320
Kugelkäfigball cage
322322
KugelBullet
324324
Kugelkäfigball cage
326326
KugelBullet
328328
Kanalchannel
340340
Schmiermittelstromlubricant flow
346346
Auslassoutlet
410410
Außenringouter ring
412a412a
Innenringinner ring
414414
Zwischenraumgap
420420
Kugelkäfigball cage
422422
KugelBullet
428428
Kanalchannel
440440
Schmiermittelstromlubricant flow
440a440a
Schmiermittelstrom mit DrehimpulsLubricant flow with angular momentum
441441
Schmiermittelstrom (gereinigt)Lubricant flow (cleaned)
444444
Schmiermittelstrom (kontaminiert)Lubricant flow (contaminated)
448448
Gehäusecasing
450450
Kanalchannel
452452
Bohrungdrilling
454454
Bohrungdrilling
456456
Leitschaufelvane
458458
Gewindebohrungthreaded hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202004017194 U1 [0002] DE 202004017194 U1 [0002]
  • DE 3825326 A1 [0002] DE 3825326 A1 [0002]

Claims (21)

Lagereinheit für eine Welle (16) eines Turboladers, welche mindestens einen Außenring (10; 110; 310; 410), mindestens einen Innenring (12a, b, 112a; 312a, b; 412a) und mindestens zwei zwischen Außenring und Innenring geführte Lagerreihen umfasst, wobei mindestens ein Kanal (28; 128; 328; 428) zum Einspitzen von Schmiermittel in einen Zwischenraum (14; 114; 314; 414) zwischen dem Außenring und dem Innenring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (32, 38, 42, 132, 138, 232, 238, 242; 320, 324; 428; 456, 458) vorgesehen sind, die unter Ausnutzung der Fliehkraft das Schmiermittel von im Schmiermittel befindlichen Schmutzpartikeln trennen.Bearing unit for a shaft ( 16 ) of a turbocharger having at least one outer ring ( 10 ; 110 ; 310 ; 410 ), at least one inner ring ( 12a , b, 112a ; 312a , b; 412a ) and at least two bearing rows guided between outer ring and inner ring, wherein at least one channel ( 28 ; 128 ; 328 ; 428 ) for injecting lubricant into a gap ( 14 ; 114 ; 314 ; 414 ) is provided between the outer ring and the inner ring, characterized in that means ( 32 . 38 . 42 . 132 . 138 . 232 . 238 . 242 ; 320 . 324 ; 428 ; 456 . 458 ) are provided, which separate the lubricant from lubricant particles in the lubricant by utilizing the centrifugal force. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (32, 38, 42, 132, 138, 232, 238, 242; 320, 324) innerhalb des Zwischenraums (14; 114; 314; 414) zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnet sind.Bearing unit according to claim 1, characterized in that the devices ( 32 . 38 . 42 . 132 . 138 . 232 . 238 . 242 ; 320 . 324 ) within the space ( 14 ; 114 ; 314 ; 414 ) are arranged between the outer ring and the inner ring. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (32, 38, 42, 132, 138, 232, 238, 242; 428; 456; 458) im oder am Innenring und/oder im oder am Außenring angeordnet sind.Bearing unit according to claim 1, characterized in that the devices ( 32 . 38 . 42 . 132 . 138 . 232 . 238 . 242 ; 428 ; 456 ; 458 ) are arranged in or on the inner ring and / or in or on the outer ring. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen Teil eines im Zwischenraum (314) angeordneten Kugelkäfigs (320, 324) sind.Bearing unit according to claim 1, characterized in that the devices are part of an intermediate space ( 314 ) arranged ball cage ( 320 . 324 ) are. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (28; 128; 328; 428) zum Einspritzen des Schmiermittels in den Zwischenraum (14; 114; 314; 414) im feststehenden Außenring (10; 110; 310; 410) angeordnet ist.Bearing unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the channel ( 28 ; 128 ; 328 ; 428 ) for injecting the lubricant into the space ( 14 ; 114 ; 314 ; 414 ) in the stationary outer ring ( 10 ; 110 ; 310 ; 410 ) is arranged. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (28; 128; 328; 428) in einem Winkel von etwa 60° bis 80° zur Längsachse des Außenrings (10; 110; 310; 410) verläuft und in der Nähe einer Lagerreihe mündet.Bearing unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the channel ( 28 ; 128 ; 328 ; 428 ) at an angle of about 60 ° to 80 ° to the longitudinal axis of the outer ring ( 10 ; 110 ; 310 ; 410 ) and opens in the vicinity of a bearing row. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (28; 128; 328; 428) auf den rotierenden Innenring (12a, b; 112a, b; 312a, b) gerichtet ist, und das Schmiermittel in einem ersten Bereich (30; 130) auf den Innenring (12a, b; 112a; 312a, b; 412a) auftrifft und durch die Rotation des Innenrings in Umfangsrichtung beschleunigt wird.Bearing unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channel ( 28 ; 128 ; 328 ; 428 ) on the rotating inner ring ( 12a , b; 112a , b; 312a , b), and the lubricant in a first area ( 30 ; 130 ) on the inner ring ( 12a , b; 112a ; 312a , b; 412a ) and is accelerated by the rotation of the inner ring in the circumferential direction. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12a, b) in dem ersten Bereich (30) eine im Wesentlichen senkrecht zur Wellenachse (18) der Welle (16) verlaufende Rille (32) aufweist, die das Schmiermittel in Richtung des Außenrings (10) umlenkt.Bearing unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inner ring ( 12a , b) in the first area ( 30 ) a substantially perpendicular to the shaft axis ( 18 ) the wave ( 16 ) running groove ( 32 ), the lubricant in the direction of the outer ring ( 10 ) redirects. Lagereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rille (32) eine Abspritzkante (32a) aufweist, an der sich das umgelenkte Schmiermittel von dem Innenring (12a, b) ablöst.Bearing unit according to claim 8, characterized in that the groove ( 32 ) a Abspritzkante ( 32a ), at which the deflected lubricant from the inner ring ( 12a , b) replaces. Lagereinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Beschleunigung des Schmiermittels und der Umlenkung durch die Rille (32) Fliehkräfte auf das Schmiermittel wirken, wodurch das Schmiermittel in einem ersten Winkel in Richtung des Außenrings (10) umgelenkt wird und in einem zweiten Bereich (34) am Außenring (10) auftrifft, während mit Schmutzpartikeln angereichertes Schmiermittel in einem zweiten Winkel in Richtung des Außenrings umgelenkt wird und in einem dritten Bereich (36) am Außenring (10) auftrifft.Bearing unit according to claim 8 or 9, characterized in that due to the acceleration of the lubricant and the deflection by the groove ( 32 Centrifugal forces acting on the lubricant, whereby the lubricant at a first angle in the direction of the outer ring ( 10 ) and in a second area ( 34 ) on the outer ring ( 10 ), while enriched with dirt particles lubricant is deflected at a second angle in the direction of the outer ring and in a third area ( 36 ) on the outer ring ( 10 ). Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (10) zwischen dem zweiten Bereich (34) und dem dritten Bereich (36) eine im Wesentlichen senkrecht zur Wellenachse (18) der Welle verlaufende Trennkante (38) aufweist.Bearing unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer ring ( 10 ) between the second area ( 34 ) and the third area ( 36 ) a substantially perpendicular to the shaft axis ( 18 ) of the shaft extending separating edge ( 38 ) having. Lagereinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkante (38) derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass das in dem zweiten Bereich (34) auftreffende Schmiermittel in Richtung der Lagerreihe abgelenkt wird, während das in dem dritten Bereich (36) auftreffende und mit Schmutzpartikeln angereicherte Schmiermittel von der Lagerreihe weg abgelenkt wird.Bearing unit according to claim 11, characterized in that the separating edge ( 38 ) is arranged and configured such that in the second area ( 34 ) is deflected in the direction of the bearing row, while in the third area ( 36 ) and debris-enriched lubricant is deflected away from the bearing row. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (28, 128) derart gestaltet ist, dass das eingespritzte Schmiermittel zerstäubt wird und ein Strömungsverlauf (140a; 240a) des zerstäubten Schmiermittels in Richtung der Lagerreihe erzeugt wird, während mit Schmutzpartikeln angereichertes Schmiermittel durch einen Strömungsverlauf (140b; 240b) vom reinen Schmiermittel getrennt und von der Lagerreihe weg geleitet wird.Bearing unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the channel ( 28 . 128 ) is designed such that the injected lubricant is atomized and a flow course ( 140a ; 240a ) of the atomized lubricant is generated in the direction of the bearing row, while lubricant particles enriched lubricant by a flow pattern ( 140b ; 240b ) is separated from the pure lubricant and directed away from the bearing row. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12a, b; 112a) in dem ersten Bereich eine im Wesentlichen senkrecht zur Wellenachse (18) der Welle (16) verlaufende geometrische Kontur (132, 232) oder ein Prallblech (42) oder eine Prallkante aufweist, auf welche das Schmiermittel auftrifft und dadurch zerstäubt wird.Bearing unit according to one of claims 1 to 7 and 13, characterized in that the inner ring ( 12a , b; 112a ) in the first area substantially perpendicular to the shaft axis ( 18 ) the wave ( 16 ) running geometric contour ( 132 . 232 ) or a baffle plate ( 42 ) or an impingement edge on which the lubricant impinges and is thereby atomized. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (428) derart ausgestaltet ist oder Einrichtungen (456; 458)) aufweist, die dem eingespritzten Schmiermittel einen Drehimpuls (Drall) verleihen, wodurch mit Schmutzpartikeln angereichertes Schmiermittel aufgrund von Zentrifugalkräften vom reinen Schmiermittel getrennt und abgeleitet wird, während das reine Schmiermittel der Lagerreihe zugeführt wird.Bearing unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channel ( 428 ) is designed in such a way or facilities ( 456 ; 458 )) which impart an angular momentum (swirl) to the injected lubricant, thereby separating lubricant-enriched lubricant from the pure lubricant due to centrifugal forces and is discharged while the pure lubricant is supplied to the bearing row. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (28; 128; 328; 428) derart ausgerichtet ist, dass das Schmiermittel direkt oder indirekt auf einen Kugelkäfig (20, 24; 120; 320; 324; 420) einer Lagerreihe auftrifft und den Kugelkäfig in dessen Drehrichtung antreibt.Bearing unit according to one of claims 1 to 15, characterized in that the channel ( 28 ; 128 ; 328 ; 428 ) is oriented such that the lubricant directly or indirectly on a ball cage ( 20 . 24 ; 120 ; 320 ; 324 ; 420 ) hits a bearing row and drives the ball cage in its direction of rotation. Lagereinheit für eine Welle (16) eines Turboladers, welche mindestens einen Außenring (310), mindestens einen Innenring (312a, b) und mindestens zwei zwischen Außenring und Innenring geführten Lagerreihen umfasst, wobei mindestens ein Kanal (328) zum Einspitzen von Schmiermittel in einen Zwischenraum (314) zwischen dem Außenring und dem Innenring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (328) derart ausgerichtet ist, dass das Schmiermittel direkt oder indirekt auf einen Kugelkäfig (320; 324) einer Lagerreihe auftrifft.Bearing unit for a shaft ( 16 ) of a turbocharger having at least one outer ring ( 310 ), at least one inner ring ( 312a , b) and at least two bearing rows guided between outer ring and inner ring, wherein at least one channel ( 328 ) for injecting lubricant into a gap ( 314 ) is provided between the outer ring and the inner ring, characterized in that the channel ( 328 ) is oriented such that the lubricant directly or indirectly on a ball cage ( 320 ; 324 ) hits a bearing row. Lagereinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (320; 324) Prallflächen aufweist, auf die das Schmiermittel direkt oder indirekt auftrifft.Bearing unit according to claim 17, characterized in that the ball cage ( 320 ; 324 ) Has baffles on which the lubricant impinges directly or indirectly. Lagereinheit nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (320, 324) im Querschnitt asymmetrisch ausgebildet ist.Bearing unit according to claim 17 or 18, characterized in that the ball cage ( 320 . 324 ) is formed asymmetrically in cross section. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kugelkäfigs (320, 324) einen längeren Schenkel und einen kürzeren Schenkel umfasst, die in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind, wobei die Spitze des Winkels in Richtung des Außenrings (310) zeigt, und der längere Schenkel in Richtung des Kanals (328) angeordnet ist, durch den das Schmiermittel eingebracht wird.Bearing unit according to one of claims 17 to 19, characterized in that the cross section of the ball cage ( 320 . 324 ) comprises a longer leg and a shorter leg, which are arranged at an obtuse angle to each other, wherein the tip of the angle in the direction of the outer ring ( 310 ), and the longer leg in the direction of the channel ( 328 ) is arranged, through which the lubricant is introduced. Turbolader mit einer Turbine und einem Verdichter, die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, wobei die Welle mittels einer Lagereinheit gemäß den Ansprüchen 1 bis 20 drehgelagert ist.Turbocharger having a turbine and a compressor, which are arranged on a common shaft, wherein the shaft is rotatably supported by means of a bearing unit according to claims 1 to 20.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215511A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Hydrodynamic retarder
DE102015219424A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Zf Friedrichshafen Ag Bearing unit comprising two rolling bearings

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE897902C (en) * 1951-06-02 1953-11-26 Eberspaecher J Securing the lubricant space against oil loss in high-speed flow machines by venting
DE3326299A1 (en) * 1983-07-21 1985-02-07 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München GAP TRAINING BETWEEN A FIXED AND A TURNING PART
DE3825326A1 (en) 1988-07-26 1990-02-01 Kugelfischer G Schaefer & Co ROLLER BEARING FOR EXHAUST GAS TURBOCHARGER
DE202004017194U1 (en) 2004-11-03 2006-03-16 Ab Skf Bearing of shaft of turbocharger has angular contact ball bearings constructed differently with regard to pressure angle, material of balls, diameter of balls and/or coating of balls and/or ball tracks
US20080267548A1 (en) * 2007-02-05 2008-10-30 Schaeffler Kg Bearing arrangement for the shaft of a turbo-charger
DE102008046582A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Exhaust gas turbocharger for internal combustion engine, particularly motor vehicle, has shaft, which is pivoted in housing of exhaust gas turbocharger
WO2011009813A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Aktiebolaget Skf Bearing unit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE897902C (en) * 1951-06-02 1953-11-26 Eberspaecher J Securing the lubricant space against oil loss in high-speed flow machines by venting
DE3326299A1 (en) * 1983-07-21 1985-02-07 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München GAP TRAINING BETWEEN A FIXED AND A TURNING PART
DE3825326A1 (en) 1988-07-26 1990-02-01 Kugelfischer G Schaefer & Co ROLLER BEARING FOR EXHAUST GAS TURBOCHARGER
DE202004017194U1 (en) 2004-11-03 2006-03-16 Ab Skf Bearing of shaft of turbocharger has angular contact ball bearings constructed differently with regard to pressure angle, material of balls, diameter of balls and/or coating of balls and/or ball tracks
US20080267548A1 (en) * 2007-02-05 2008-10-30 Schaeffler Kg Bearing arrangement for the shaft of a turbo-charger
DE102008046582A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Exhaust gas turbocharger for internal combustion engine, particularly motor vehicle, has shaft, which is pivoted in housing of exhaust gas turbocharger
WO2011009813A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Aktiebolaget Skf Bearing unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215511A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Hydrodynamic retarder
DE102015219424A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Zf Friedrichshafen Ag Bearing unit comprising two rolling bearings

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