DE102014212551A1

DE102014212551A1 - Both sides sealed, maintenance-free rolling bearing

Info

Publication number: DE102014212551A1
Application number: DE102014212551.0A
Authority: DE
Inventors: Eckhard KIRCHNER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein beidseitig abgedichtetes Wälzlager (1, 12, 14), mit einem Innenring (2) mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn (3), mit einen Außenring (4) mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5), mit zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) in den Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) angeordneten Wälzkörpern (7), mit einem Käfig (8, 9, 30), in dem die Wälzkörper (7) drehbar gehalten sind, und mit axial beidseitig radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) angeordneten Dichtscheiben (10, 11). Um beim thermischen Lastwechsel eine Fettbewegung zu erzwingen, ist bei diesem Wälzlager (1, 12, 14) vorgesehen, dass im Außenring (4) axial neben der radial äußeren Wälzkörperlaufbahn (5) eine umlaufende Nut (6) zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve ausgebildet ist. Diese Schmierstoffreserve gelangt bei einer Erwärmung des Wälzlagers in die Kontaktbereiche der Wälzkörper (7) mit dem Käfig (8, 9, 30) und den Wälzkörperlaufbahnen (3, 5), und wird bei einer Abkühlung des Wälzlagers (1) in diese Nut (6) zurückgeführt.The invention relates to a sealed bearing (1, 12, 14), with an inner ring (2) with a radially inner Wälzkörperlaufbahn (3), with an outer ring (4) with a radially outer Wälzkörperlaufbahn (5), with between the inner ring ( 2) and the outer ring (4) in the Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) arranged rolling elements (7), with a cage (8, 9, 30), in which the rolling bodies (7) are rotatably supported, and with axially on both sides radially between the inner ring (2) and the outer ring (4) arranged sealing washers (10, 11). In order to force a grease movement during the thermal load change, this rolling bearing (1, 12, 14) is provided that in the outer ring (4) axially adjacent to the radially outer Wälzkörperlaufbahn (5) is formed a circumferential groove (6) for receiving a lubricant reserve. This lubricant reserve arrives at a heating of the rolling bearing in the contact areas of the rolling elements (7) with the cage (8, 9, 30) and the Wälzkörperlaufbahnen (3, 5), and is at a cooling of the rolling bearing (1) in this groove (6 ) returned.

Description

Die Erfindung betrifft ein beidseitig abgedichtetes Wälzlager, mit einem Innenring mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn, mit einen Außenring mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn, mit zwischen dem Innenring und dem Außenring in den Wälzkörperlaufbahnen angeordneten Wälzkörpern, mit einem Käfig, in dem die Wälzkörper drehbar gehalten sind, und mit axial beidseitig radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordneten Dichtscheiben. The invention relates to a sealed on both sides rolling bearing, with an inner ring having a radially inner Wälzkörperlaufbahn, with an outer ring with a radially outer Wälzkörperlaufbahn, arranged between the inner ring and the outer ring in the Wälzkörperlaufbahnen rolling elements, with a cage in which the rolling elements are rotatably supported , And arranged axially on both sides radially between the inner ring and the outer ring sealing washers.

Derartige Wälzlager sind allgemein bekannt und aus den Katalogen und Veröffentlichungen der einschlägigen Wälzlagerhersteller entnehmbar. Gemäß diesem Stand der Technik bewegen sich im Betrieb des Wälzlagers wenigstens ein Lagerring, der Käfig und die Wälzkörper auf konzentrischen Kreisbahnen. Beim einem zum Beispiel in einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung angeordnetes Wälzlager ist üblicherweise der Innenring drehfest am einem ruhenden Bauteil angeordnet, während sich der Außenring und die Dichtscheiben mit der Drehzahl eines Antriebsmotors drehen. Die Wälzkörper und der Käfig drehen sich mit der halben Motordrehzahl. Ein im Wälzlager angeordneter Schmierstoff, verbleibt, sofern er aus Schmierfett besteht, im Betrieb im Wesentlichen statisch am Außenring haften und bildet einen so genannten Fettkragen. Ist die Fettfüllung des Wälzlagers zu groß, ergeben sich im Betrieb unnötig hohe Schleppverluste infolge der von den Wälzkörpern zu verrichtenden Quetscharbeit.Such bearings are well known and can be removed from the catalogs and publications of the relevant bearing manufacturer. According to this prior art, at least one bearing ring, the cage and the rolling elements move in concentric circular paths during operation of the rolling bearing. In a rolling bearing arranged, for example, in an actuating device for a clutch, the inner ring is usually arranged in a rotationally fixed manner on a stationary component, while the outer ring and the sealing disks rotate with the rotational speed of a drive motor. The rolling elements and the cage rotate at half the engine speed. A lubricant arranged in the rolling bearing remains, if it consists of lubricating grease, in operation adhering essentially statically to the outer ring and forms a so-called fat collar. If the grease filling of the rolling bearing is too large, unnecessarily high drag losses result during operation as a result of the crushing work to be performed by the rolling elements.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine dauerhafte sowie ausreichende Schmierung des Wälzlagers unter allen Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Dies soll mit einer sehr geringen Schmierstoffmenge sowie durch eine gleichmäßige Ausnutzung des Schmierstoffs gewährleistet werden, um möglichst geringere Schleppverluste zu erreichen. Against this background, the invention has the object to ensure a durable and sufficient lubrication of the bearing under all operating conditions. This should be ensured with a very small amount of lubricant and by a uniform utilization of the lubricant in order to achieve the lowest possible drag losses.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. The solution to this problem is achieved by a rolling bearing having the features of claim 1. Advantageous developments are the dependent claims.

Die Erfindung geht demnach aus von einem beidseitig abgedichteten Wälzlager, welches einen Innenring mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn, einen Außenring mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn, zwischen dem Innenring und dem Außenring in den Wälzkörperlaufbahnen angeordneten Wälzkörpern, einem Käfig, in dem die Wälzkörper drehbar gehalten sind, und axial beidseitig radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Dichtscheiben aufweist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Wälzlager vorgesehen, dass im Außenring axial neben der radial äußeren Wälzkörperlaufbahn eine umlaufende radiale Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve ausgebildet ist.The invention is therefore based on a double-sealed roller bearing, which has an inner ring with a radially inner Wälzkörperlaufbahn, an outer ring with a radially outer Wälzkörperlaufbahn, between the inner ring and the outer ring in the Wälzkörperlaufbahnen rolling elements, a cage in which the rolling elements are rotatably supported , And axially on both sides radially disposed between the inner ring and the outer ring sealing washers. To achieve the object, it is provided in this rolling bearing, that in the outer ring axially adjacent to the radially outer Wälzkörperlaufbahn a circumferential radial groove for receiving a lubricant reserve is formed.

Die Schmierstoffreserve in der umlaufenden Nut im Außenring ist beim Drehen des Wälzlagers zwar entfernt vom Bewegungsbereich der Wälzkörper und des die Wälzkörper führenden Käfigs angeordnet, jedoch kann Schmierstoff aus der Nut im drehbaren Außenring austreten, sofern das Wälzlager still steht. Der die Wälzkörper im Ruhezustand benetzende Schmierstoff wird beim Drehen des Wälzlagers wieder in die Nut zurückgeschleudert. Dadurch ist ein besser geschmiertes Anlaufverhalten des Wälzlagers festzustellen und im Betrieb desselben sind die Schleppverluste im Vergleich zu bekannten Wälzlagern verringert. Dadurch verlängert sich im Ergebnis die Gebrauchsdauer des Wälzlagers.Although the lubricant reserve in the circumferential groove in the outer ring is arranged away from the range of movement of the rolling elements and the roller cage rolling body when turning the bearing, but lubricant can escape from the groove in the rotatable outer ring, if the rolling bearing is stationary. The lubricating the rolling elements at rest wetting lubricant is thrown back into the groove when turning the bearing. As a result, a better lubricated start-up behavior of the bearing is observed and during operation of the drag losses are reduced compared to known bearings. As a result, the service life of the rolling bearing is extended as a result.

Bei dem Wälzlager kann es sich beispielsweise um ein Schrägkugellager handeln, welches in einer Ausrückvorrichtung für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist. The rolling bearing may, for example, be an angular contact ball bearing, which is arranged in a disengaging device for a motor vehicle.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Erfindung ist vorgesehen, dass auch der Käfig zur Aufnahme von Schmierstoffdepots ausgebildet ist. Hierzu besteht der Käfig aus einem Material mit hoher Porosität, dessen Poren mit Schmierstoff infiltriert oder hochdruckimprägniert sind. According to one embodiment of this invention, it is provided that the cage is also designed to receive lubricant depots. For this purpose, the cage consists of a material with high porosity, the pores are infiltrated with lubricant or high pressure impregnated.

Der Käfig kann bei dieser Ausführungsform aus einem metallischen Sinterteil mit hoher Porosität oder aus einem Kunststoffteil mit hoher Porosität bestehen. Ebenso ist es möglich, dass der Käfig aus einem teilkeramischen Metall-Matrix-Verbund mit hoher Porosität besteht. Außerdem kann der Käfig mit regelmäßig über den Umfang verteilten, lokalen Schmierstofftaschen versehen sein. Der in die Poren oder die Schmierstofftaschen eingebrachte Schmierstoff kann aus herkömmlichem Wälzlagerfett oder aus Festschmierstoffpartikeln bestehen.The cage in this embodiment may consist of a high porosity metallic sintered part or a high porosity plastic part. It is also possible that the cage consists of a porcelain part-ceramic matrix composite with high porosity. In addition, the cage can be provided with regularly distributed over the circumference, local lubricant pockets. The lubricant introduced into the pores or the lubricant pockets may consist of conventional rolling bearing grease or solid lubricant particles.

Gemäß einer anderer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Käfig wenigstens auf einer axialen Seite eine den Umfang des Käfigs folgende Förderlippe aufweist. Diese Förderlippe erstreckt sich im Wesentlichen radial, sie hat jedoch vorzugsweise auch eine zu den Wälzkörpern gerichtete Axialerstreckung, um diesen das Schmiermittel zuzuführen. According to another development it can be provided that the cage has a conveying lip following the circumference of the cage at least on one axial side. This conveying lip extends substantially radially, but preferably also has an axial extent directed towards the rolling elements in order to supply the lubricant thereto.

Zur weiteren Unterstützung der Aufnahme oder Abgabe von Schmierstoff aus der Nut im Außenring kann vorgesehen sein, dass der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder ein in der Nut im Außenring angeordneter Ring aus einem Material mit einem im Vergleich zum Außenring hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Wenn beispielsweise der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring aus einer Aluminiumlegierung bestehen, weisen diese gegenüber dem Wälzlagerstahl der übrigen Lagerbauteile einen dreifach höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Wenn das Wälzlager kalt ist, ziehen sich der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring zusammen. Erwärmt sich das Wälzlager im Betrieb, dehnen sich der Käfig und/oder die Förderlippe und/oder der in der Nut im Außenring angeordnete Ring aus, und auch ihr Durchmesser vergrößert sich dabei. Dies führt zu einer Verdrängung beziehungsweise Bewegung des in diesem Bereich befindlichen Schmiermittels, wodurch ein gezielter Transport von Schmiermittel sowie eine gezielte Schmierung der Wälzkörper erreicht werden. To further support the absorption or release of lubricant from the groove in the outer ring can be provided that the cage and / or the conveying lip and / or arranged in the groove in the outer ring ring made of a material with a high compared to the outer ring thermal expansion coefficient , For example, if the cage and / or the conveyor lip and / or the ring arranged in the groove in the outer ring consist of an aluminum alloy, these have a threefold higher coefficient of thermal expansion compared with the rolling bearing steel of the other bearing components. When the rolling bearing is cold, the cage and / or the conveying lip and / or arranged in the groove in the outer ring ring together. When the bearing is heated during operation, the cage and / or the conveying lip and / or the ring arranged in the groove in the outer ring expand, and their diameter also increases. This leads to a displacement or movement of the lubricant located in this area, whereby a targeted transport of lubricant and a targeted lubrication of the rolling elements can be achieved.

Besonders effektiv ist diese zusätzliche Schmierung bei Verwendung eines sich in der Nut im Außenring ausdehnenden Rings, der so dimensioniert ist, dass im warmen Betriebszustand beinahe sämtliches Fett aus der Nut in Richtung der Wälzkörperlaufbahn im Außenring verdrängt wird und dadurch zu einer weiter verbesserten Schmierung führt, ohne dass unnötig viel Schmiermittel in den Wälzbereich der Wälzkörper in das Wälzlager eingeführt werden muss. This additional lubrication is particularly effective when using a ring which expands in the groove in the outer ring and which is dimensioned so that in the warm operating state almost all the grease is displaced out of the groove in the direction of the rolling body raceway in the outer ring and thus leads to further improved lubrication, without unnecessarily much lubricant must be introduced into the rolling range of the rolling elements in the rolling bearing.

Bei derjenigen Ausführungsvariante, bei welcher an einer axialen Seite des Käfigs eine um den Umfang des Käfigs verlaufenden Förderlippe ausgebildet ist, bewirkt die Förderlippe, dass sich im Bereich des Käfigs befindendes Schmiermittel durch die Förderlippe in Richtung der Wälzkörper und/oder der Wälzkörperlaufbahn im Außenring gefördert wird, ohne dass sich der so genannte Fettkragen bildet. Um die Förderung in Richtung hin zu den Wälzkörpern zu erleichtern, ist die Förderlippe vorzugsweise in Richtung zu den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet.In the variant embodiment in which a conveying lip running around the circumference of the cage is formed on one axial side of the cage, the conveying lip causes lubricant in the area of the cage to be conveyed through the conveying lip in the direction of the rolling bodies and / or the rolling body raceway in the outer ring becomes without the so-called fat collar forms. In order to facilitate the promotion in the direction of the rolling elements, the conveying lip is preferably formed angled in the direction of the rolling elements.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die auf der einen axialen Seite des Wälzlagers radial außen am Käfig angeordnete Förderlippe radial zum Außenring hin gerichtet angeordnet ist, und dass auf der axial entgegengesetzten Seite des Wälzlagers eine weitere, radial innen am Käfig angeordnete Förderlippe radial zum Innenring hin gerichtet angeordnet ist. Bei diesen Förderlippen kann vorgesehen sein, dass sie in axialer Richtung sowie nach radial innen oder nach radial außen hin zu den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet ist.It can further be provided that the conveying lip arranged radially on the outside of the rolling bearing on one axial side of the cage is arranged radially to the outer ring, and that on the axially opposite side of the rolling bearing a further conveying lip arranged radially inward on the cage extends radially towards the inner ring is arranged directed. In these conveying lips can be provided that it is angled in the axial direction and radially inward or radially outward to the rolling elements.

Ist zu befürchten, dass zu viel Schmiermittel in den Bereich der Wälzkörper und der Wälzkörperlaufbahn gelangt, kann gemäß einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die radial innen am Käfig angeordnete Förderlippe in axialer Richtung sowie nach radial außen weg von den Wälzkörpern abgewinkelt ausgebildet ist.If it is to be feared that too much lubricant gets into the region of the rolling bodies and the rolling body raceway, according to another embodiment it can be provided that the conveying lip arranged radially on the inside of the cage is angled away in the axial direction as well as radially outward away from the rolling bodies.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Förderlippen über den Umfang des Käfigs als eine Radialspirale geformt sind, wodurch über den Radius verteilte, unterschiedliche Schmierstoffmengen von der spiralförmigen Lippe erreicht und in Richtung zu den Wälzkörpern transportiert werden. Die radial zum Außenring hin gerichtete Förderlippe kann wenigstens bereichsweise bis in die Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve hinein reichen. Auf diese Weise kann die zum Außenring hin gerichtete Förderlippe bereichsweise bis in die Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve geführt werden und von dort Schmierstoff aus der Schmierstoffreserve in den Bereich der Wälzkörper fördern. In addition, it can be provided that the conveying lips are formed over the circumference of the cage as a radial spiral, whereby distributed over the radius, different amounts of lubricant from the spiral lip and transported in the direction of the rolling elements. The radially directed towards the outer ring conveyor lip may extend at least partially into the groove for receiving a lubricant reserve. In this way, the conveying lip directed towards the outer ring can be guided in regions into the groove for receiving a lubricant reserve and from there promote lubricant from the lubricant reservoir into the region of the rolling bodies.

Die genannte Förderwirkung der wenigstens einen Förderlippe kann auch erreicht werden, wenn vorgesehen ist, dass der Käfig gegenüber einer mittleren Wälzkörperlaufbahn wenigstens eine Exzentrizität aufweist. Vorzugsweise weist der Käfig wenigstens zwei entgegengesetzt gleiche Exzentrizitäten auf, um eine Unwucht bei einem Drehen des Käfigs zu vermeiden. Dieses Ziel wird auch erreicht, wenn der Käfig mehr als zwei gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Exzentrizitäten, beispielsweise drei oder vier, aufweist.The said conveying effect of the at least one conveying lip can also be achieved if it is provided that the cage has at least one eccentricity with respect to a central rolling body raceway. Preferably, the cage has at least two oppositely equal eccentricities to avoid imbalance in a rotation of the cage. This goal is also achieved if the cage has more than two eccentricities distributed uniformly over its circumference, for example three or four.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. In dieser zeigtThe invention will be explained below with reference to several illustrated in the accompanying drawings embodiments. In this shows

1 einen axialen Schnitt durch eine radiale Hälfte eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Wälzlagers, welches als ein abgedichtetes Schrägkugellager ausgebildet ist, mit einer radialen Nut im Außenring zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve, 1 an axial section through a radial half of a rolling bearing according to the invention, which is designed as a sealed angular contact ball bearing, with a radial groove in the outer ring for receiving a lubricant reserve,

2 das Wälzlager gemäß 1 mit einem in der Nut angeordneten Ring, welcher einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als der Außenring des Wälzlagers, dargestellt im kühlen Zustand, 2 the rolling bearing according to 1 with a ring arranged in the groove, which has a larger thermal expansion coefficient than the outer ring of the rolling bearing, shown in the cool state,

3 das Wälzlager gemäß 2 im betriebswarmen Zustand, 3 the rolling bearing according to 2 in the operating temperature,

4–6 Schnittbilder durch gemäß der Erfindung ausgebildete Wälzlager ähnlich dem der 1 mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Förderlippen am Käfig des Wälzlagers, 4 - 6 Cross-sectional images formed by inventively rolling bearings similar to the 1 with different embodiments of conveying lips on the cage of the rolling bearing,

7 eine abgewickelte Ansicht einer axialen Käfighälfte mit schematisierter Darstellung einer eine radiale Spirale bildenden Förderlippe, 7 a developed view of an axial cage half with a schematic representation of a radial spiral forming conveyor lip,

8 eine um 90° gedrehte Abwicklung des Käfigs gemäß 7, und 8th a 90 ° turn of the cage according to 7 , and

9–12 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von Käfigen mit ein bis vier Exzentrizitäten. 9 - 12 schematic representations of various embodiments of cages with one to four eccentricities.

Das in 1 dargestellte Wälzlager 1 ist als Schrägkugellager ausgebildet und weist einen Innenring 2 mit einer radial inneren Wälzkörperlaufbahn 3 sowie einen Außenring 4 mit einer radial äußeren Wälzkörperlaufbahn 5 auf. Der Außenring 4 weist axial beabstandet zu seiner Wälzkörperlaufbahn 5 eine umlaufende radiale Nut 6 auf, die zur Aufnahme von zusätzlichem Schmierstoff im Sinne einer Schmierstoffreserve dient. Mehrere als Kugeln ausgebildete Wälzkörper 7 sind in einem Käfig 30 aufgenommen und wälzen sich auf den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 ab. Die linke Käfighälfte 8 und rechte Käfighälfte 9 des Käfig 30 sind deutlich erkennbar. Das Wälzlager 1 ist mit einem nicht dargestellten Schmierstoff befüllt sowie beidseitig mittels einer linken Dichtscheibe 10 und einer rechten Dichtscheibe 11 abgedichtet. Die beiden Dichtscheiben 10, 11 sind hierzu in bekannter Weise in jeweils zugeordnete Aufnahmenuten im Außenring 4 fest eingesetzt und liegen radial innen mit jeweils einer Dichtlippe an der Außenumfangsfläche des Innenrings 2 abdichtend an. This in 1 illustrated rolling bearings 1 is designed as angular contact ball bearings and has an inner ring 2 with a radially inner Wälzkörperlaufbahn 3 as well as an outer ring 4 with a radially outer Wälzkörperlaufbahn 5 on. The outer ring 4 has axially spaced from its Wälzkörperlaufbahn 5 a circumferential radial groove 6 on, which serves to receive additional lubricant in the sense of a lubricant reserve. Several trained as balls rolling elements 7 are in a cage 30 picked up and rolling on the Wälzkörperlaufbahnen 3 . 5 from. The left half of the cage 8th and right half of the cage 9 of the cage 30 are clearly visible. The rolling bearing 1 is filled with a lubricant, not shown, and on both sides by means of a left sealing washer 10 and a right sealing washer 11 sealed. The two sealing washers 10 . 11 are in a known manner in each associated grooves in the outer ring 4 firmly inserted and are radially inward, each with a sealing lip on the outer peripheral surface of the inner ring 2 sealingly.

Die Schmierstoffreserve in der Nut 6 verhindert die Bildung eines so genannten Fettkragens und dient gleichzeitig dazu, im Zuge der Erwärmung und Abkühlung des Wälzlagers 1 im Betrieb für eine Rückführung von Schmierstoff in den Bereich der Wälzkörper 7 und der Wälzkörperlaufbahn 5 am Außenring 4 zu sorgen. The lubricant reserve in the groove 6 prevents the formation of a so-called fat collar and serves at the same time, as part of the heating and cooling of the bearing 1 in operation for a return of lubricant in the area of the rolling elements 7 and the rolling body raceway 5 on the outer ring 4 to care.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in Verbindung mit der 1 beschrieben wird, besteht darin, wenigstens eine Käfighälfte oder beide Käfighälften 8, 9 zur Aufnahme von Schmierstoffdepots auszubilden. Another embodiment of the invention, in conjunction with the 1 is described, is at least one cage half or both cage halves 8th . 9 to form lubricant reservoirs.

Um die Käfighälften 8, 9 zur Aufnahme von Schmierstoffdepots einzurichten, kann wenigstens eine der Käfighälften 8, 9 aus einem Material mit hoher Porosität bestehen, dessen Poren mit Schmierstoff infiltriert oder hochdruckimprägniert werden. Hierfür können die Käfighälften 8, 9 aus einem metallischen Sinterteil mit hoher Porosität, aus einem Kunststoffteil mit hoher Porosität oder aus einem teilkeramischen Metall-Matrix-Verbund mit hoher Porosität bestehen. Ebenso ist es möglich, die Käfighälften 8, 9 mit regelmäßig über dem Umfang verteilten, lokalen Schmierstofftaschen zu versehen. Der Schmierstoff kann aus herkömmlichem Wälzlagerfett bestehen oder aus Festschmierstoffpartikeln.Around the cage halves 8th . 9 set up to accommodate lubricant depots, at least one of the cage halves 8th . 9 consist of a material with high porosity, the pores are infiltrated with lubricant or high pressure impregnated. For this purpose, the cage halves 8th . 9 consist of a high porosity metallic sintered body, a high porosity plastic body or a high porosity metal-matrix composite ceramic body. It is also possible, the cage halves 8th . 9 with regularly distributed over the circumference, to provide local lubricant pockets. The lubricant can consist of conventional rolling bearing grease or of solid lubricant particles.

Durch diese Ausbildung der Käfighälften 8, 9 lässt sich der Schmierstoff direkt an der Hauptreibstelle des Wälzlagers lagern und kann diesen gezielt an den höchstbelasteten Reibkontaktbereich abgeben. Geeignete Schmierstoffpartikel lassen gegebenenfalls einen trockenen Betrieb des Lagers erreichen, was zu einer Verminderung der Schleppverluste führt. Through this training of the cage halves 8th . 9 the lubricant can be stored directly at the main friction point of the rolling bearing and can deliver it specifically to the most highly loaded frictional contact area. If necessary, suitable lubricant particles can achieve dry operation of the bearing, which leads to a reduction in drag losses.

Die beiden Käfighälften 8, 9 brauchen im Vergleich zu bekannten Wälzlagerkäfigen konstruktiv nicht wesentlich geändert zu werden, jedoch kann es notwendig sein, gewisse Partien des Käfigs zu verstärken, um eine in Folge der Materialumstellung gegebenenfalls eintretende geringere Festigkeit auszugleichen.The two cage halves 8th . 9 need not be significantly changed in design compared to known rolling bearing cages, however, it may be necessary to reinforce certain parts of the cage to compensate for a possibly resulting from the material change lower strength occurring.

Sofern die Käfighälften 8, 9 zusätzlich noch aus einem Material mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die übrigen Wälzlagerbestandteile ausgeführt sind, lässt sich in Folge der dann thermisch bedingten Spieländerung zwischen den Wälzkörpern 7 und den Käfighälften 8, 9 ein regelmäßiger Kontakt zwischen den den Schmierstoff enthaltenden Käfighälften 8, 9 und den Wälzkörpern 7 bewirken, ohne dass größere Schmierstoffmengen benötigt werden.If the cage halves 8th . 9 additionally made of a material with a larger coefficient of thermal expansion than the other rolling bearing components, can be in consequence of the then thermally induced game change between the rolling elements 7 and the cage halves 8th . 9 regular contact between the cage halves containing the lubricant 8th . 9 and the rolling elements 7 effect without requiring larger quantities of lubricant.

Die in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsform eines Wälzlagers 12 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform nur dadurch, dass ein Ring 13 mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich der Nut 6 angeordnet ist. Außer der Bezugziffer 13 für den Ring sind alle anderen Bezugziffern des Wälzlagers 12 identisch mit dem Wälzlager 1 gemäß 1. In 2 ist das Wälzlager 12 im abgekühlten Zustand dargestellt, so dass sich der Ring 13 zusammengezogen hat und ein Freiraum in der Nut 6 gebildet ist, der mit dem nicht dargestellten Schmierstoff gefüllt ist. Erwärmt sich das Wälzlager 12 im Betrieb, dann dehnt sich der Ring 13 stärker aus als die beiden Wälzlagerringe 2, 4 und tritt, wie in 3 gezeigt, mehr oder weniger tief in die Nut 6 ein. 3 zeigt einen Betriebszustand mit hoher Betriebstemperatur, bei welchem der Ring 13 die Nut 6 praktisch vollständig ausfüllt und den darin befindlichen Schmierstoff verdrängt hat, der dadurch in den Bereich der Wälzkörper 7 gelangt und eine wirkungsvolle Schmierung der Wälzkörper gegenüber den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 bewirkt. Kühlt sich das Wälzlager 12 wieder ab, so dass der Ring 13 in die in 2 dargestellte Stellung gelangt, wird Schmiermittel bei sich drehendem Außenring 4 in die Nut 6 transferiert, um bei erneutem Erwärmen des Wälzlagers 12 durch den Ring 13 wieder hinausgepresst zu werden. The in the 2 and 3 illustrated embodiment of a rolling bearing 12 is different from the one in 1 illustrated embodiment only in that a ring 13 with a high thermal expansion coefficient in the groove 6 is arranged. Except the reference number 13 for the ring are all other reference numerals of the rolling bearing 12 identical to the rolling bearing 1 according to 1 , In 2 is the rolling bearing 12 shown in the cooled state, so that the ring 13 has contracted and a clearance in the groove 6 is formed, which is filled with the lubricant, not shown. The rolling bearing warms up 12 in operation, then the ring expands 13 stronger than the two rolling bearing rings 2 . 4 and occurs as in 3 shown more or less deep in the groove 6 one. 3 shows a high operating temperature operating state in which the ring 13 the groove 6 practically completely filled and displaced the lubricant therein, which thereby in the range of rolling elements 7 passes and effective lubrication of the rolling elements against the Wälzkörperlaufbahnen 3 . 5 causes. Cools the rolling bearing 12 back off, leaving the ring 13 in the in 2 shown position, lubricant is at rotating outer ring 4 in the groove 6 transferred to when reheating the rolling bearing 12 through the ring 13 to be squeezed out again.

Der Ring 13 kann aus unterschiedlichen Materialien mit einem deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der Wälzlagerringe 2, 4 bestehen, beispielsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff, während die übrigen Wälzlagerbestandteile aus Wälzlagerstahl bestehen.The ring 13 can be made of different materials with a significantly higher thermal expansion coefficient than the material of the rolling bearing rings 2 . 4 consist, for example, aluminum or plastic, while the remaining rolling bearing components consist of bearing steel.

Die Pumpbewegung des Ringes 13 bei einem Temperaturwechsel erhöht die Schmierstoffzirkulation im Wälzlager und führt zu einer gezielten Zufuhr von Schmierstoff zu den Reibkontakten sowie zu einer Verminderung der Schleppverluste bei kalten Betriebsbedingungen. The pumping motion of the ring 13 During a temperature change, the lubricant circulation in the rolling bearing increases and leads to a targeted supply of lubricant to the friction contacts and to a reduction of drag losses in cold operating conditions.

Die in 4 bis 8 gezeigten Ausführungsformen eines Wälzlagers 14 ermöglichen es ebenfalls, Schmierstoff gezielt den Stellen mit Reibkontakt zuzuführen. Das Wälzlager 14 stimmt mit Ausnahme einer linken Käfighälfte 15 und einer rechten Käfighälfte 16 sowie der Förderlippen 17, 17’, 18, 19 mit dem Wälzlager 1 gemäß 1 überein, so dass für übereinstimmende Bauelemente dieselben Bezugziffern verwendet werden.In the 4 to 8th shown embodiments of a rolling bearing 14 also make it possible to selectively supply lubricant to the points with frictional contact. The rolling bearing 14 is true except for one left half of the cage 15 and a right half of the cage 16 as well as the conveyor lips 17 . 17 ' . 18 . 19 with the rolling bearing 1 according to 1 match, so that the same reference numerals are used for matching components.

Gemäß 4 ist die linke Käfighälfte 15 radial außen mit einer Förderlippe 17 versehen, die in Richtung zu den Wälzkörpern 7 axial und radial nach innen abgewinkelt ausgebildet ist. Bei der Variante gemäß 5 weist zusätzlich die rechte Käfighälfte 16 eine weitere Förderlippe 18 auf, die axial sowie radial nach außen in Richtung zu den Wälzkörpern 7 abgewinkelt ausgebildet ist. Durch diese Modifikation der Käfiggeometrie wird eine Zwangsbewegung des Schmierstoffs erzeugt, die zu den Wälzkörpern 7 und den Wälzkörperlaufbahnen 3, 5 hin gerichtet ist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Ausnutzung der Reserven des Schmierstoffs und erlaubt es, gegebenenfalls die Schmierstoffmenge zu vermindern, wodurch geringere Schleppverluste eintreten. According to 4 is the left half of the cage 15 radially outside with a conveyor lip 17 provided, which towards the rolling elements 7 is formed axially and radially angled inwards. In the variant according to 5 also has the right half of the cage 16 another conveyor lip 18 on, the axially and radially outward toward the rolling elements 7 is formed angled. By this modification of the cage geometry, a forced movement of the lubricant is generated, which leads to the rolling elements 7 and the rolling element raceways 3 . 5 directed. This leads to a more even utilization of the reserves of the lubricant and allows, if necessary, to reduce the amount of lubricant, resulting in lower drag losses.

Wie 6 zeigt, kann auch vorgesehen sein, dass die radial äußere Förderlippe 17 sich aufgrund ihrer thermischen Eigenschaften und/oder zumindest der thermischen Eigenschaften der linken Käfighälfte 15 bei betriebswarmen Wälzlager 14 radial bis hinein in die Nut 6 des Außenrings 4 erstreckt (Position 17’) und dort befindlichen Schmierstoff aus der Nut 6 herausbefördert sowie zu den Wälzkörpern 7 leitet. Außerdem ist erkennbar, dass bei dieser Ausführungsform die radial innen an der rechten Käfighälfte 15 angeordnete Förderlippe 19 nach axial außen und radial außen abgewinkelt ausgebildet ist. As 6 shows, it can also be provided that the radially outer conveyor lip 17 due to their thermal properties and / or at least the thermal properties of the left half of the cage 15 at operating temperature bearings 14 radially into the groove 6 of the outer ring 4 extends (position 17 ' ) and there located lubricant from the groove 6 carried out as well as to the rolling elements 7 passes. In addition, it can be seen that in this embodiment, the radially inward on the right half of the cage 15 arranged conveying lip 19 is formed after axially outward and radially angled outside.

Um den im Bereich der Förderlippen 17, 18 befindlichen Schmierstoff in axialer Richtung in Bewegung zu versetzen, sind die Förderlippen 17, 18 radial außen spiralförmig an den Käfighälften 15, 16 angebracht beziehungsweise ausgebildet, wie dies 7 mit einer Abwicklung der linken Käfighälfte 15 zeigt. Die Ausnehmungen 20 in der Käfighälfte 15 zur Aufnahme der Wälzkörper 7 sowie die Förderlippe 17 sind nur schematisch dargestellt. Da die spiralförmige Förderlippe 17 entlang der jeweiligen Käfighälfte 15, 16 vom einen Rand zum anderen Rand verlaufen soll, ist sie, wenn sie in den Bereich der Ausnehmungen 20 für die Wälzkörper 7 gelangt, durch Aussparungen 17a unterbrochen, wie dies aus 8 ersichtlich ist. In the area of the conveyor lips 17 . 18 moving lubricant in the axial direction to move, are the conveying lips 17 . 18 radially outward spiraling on the cage halves 15 . 16 attached or trained, like this 7 with a settlement of the left half of the cage 15 shows. The recesses 20 in the cage half 15 for receiving the rolling elements 7 as well as the conveyor lip 17 are shown only schematically. Because the spiral-shaped conveyor lip 17 along the respective cage half 15 . 16 from one edge to the other edge, it is, if they are in the area of the recesses 20 for the rolling elements 7 passes through recesses 17a interrupted, like this 8th is apparent.

Die Windungsrichtung der Förderlippe 18 an der rechten Käfighälfte 16 ist im Vergleich zur Windungsrichtung der Förderlippe 17 an der linken Käfighälfte 15 entgegengesetzt ausgerichtet, so dass der Schmierstoff zwischen der rechten Käfighälfte 16 und dem Innenring 2 in Richtung zu den Wälzkörpern 7 gefördert wird. The winding direction of the conveyor lip 18 on the right half of the cage 16 is compared to the winding direction of the conveyor lip 17 on the left half of the cage 15 aligned opposite so that the lubricant between the right cage half 16 and the inner ring 2 towards the rolling elements 7 is encouraged.

Zum Zwecke des Massenausgleichs sind die beiden Förderlippen 17, 18 an den beiden Käfighälften 15, 16 mit entgegengesetzter Windungsrichtung angebracht sowie um 180° zueinander versetzt angeordnet.For the purpose of mass balance, the two conveying lips 17 . 18 at the two cage halves 15 . 16 mounted with opposite Windungsrichtung and arranged offset by 180 ° to each other.

Eine derartige Förderwirkung des Schmierstoffes lässt sich auch ohne Verwendung von Förderlippen erreichen, sofern die Käfiggeometrie entsprechend modifiziert wird. Der Kerngedanke für diese Ausführungsformen, welche in den 9 bis 12 dargestellt sind, ist es, über eine gezielte Exzentrizität des Käfigs und das damit verbundene Eintauchen des Käfigs in den Schmierstoff die Bewegung des Schmierstoffs im Wälzlager zu verstärken. Dazu ist in 9 eine mittlere, kreisförmige Wälzkörperbahn 21 dargestellt, gegenüber der die eine Käfighälfte im Vergleich zur mittleren Wälzkörperbahn 21 eine Exzentrizität 22 aufweist, welche durch die Käfigmittelebene dargestellt ist. Gemäß 9 ist diese Exzentrizität 22 unsymmetrisch, was allerdings nur bei relativ niedrigen Drehzahlen des Wälzlagers durchführbar ist. Für höhere Drehzahlen ist eine symmetrische, entgegengesetzte Exzentrizität 23 gegenüber der mittleren Wälzkörperbahn 21 vorteilhaft, da sich dadurch die durch die Exzentrizitäten 23 bewirkten Unwuchten ausgleichen (siehe 10).Such a conveying effect of the lubricant can be achieved without the use of conveying lips, provided that the cage geometry is modified accordingly. The core idea for these embodiments, which in the 9 to 12 are shown, it is to increase a targeted eccentricity of the cage and the associated immersion of the cage in the lubricant, the movement of the lubricant in the bearing. This is in 9 a central, circular Wälzkörperbahn 21 compared to the one cage half compared to the mean Wälzkörperbahn 21 an eccentricity 22 which is represented by the cage center plane. According to 9 is this eccentricity 22 asymmetrical, which is feasible only at relatively low speeds of the bearing. For higher speeds is a symmetrical, opposite eccentricity 23 opposite the middle Wälzkörperbahn 21 advantageous, since thereby by the eccentricities 23 compensate for imbalances (see 10 ).

11 zeigt eine Ausführungsform mit drei Exzentrizitäten 24 im Vergleich zur mittleren Wälzkörperbahn 21, die gleich groß und gleich beabstandet über den Umfang verteilt sind und somit auch keine Unwuchten erzeugen. Das gleiche gilt für die Ausführungsform gemäß 12, die vier symmetrische Exzentrizitäten 25 gegenüber der mittleren Wälzkörperbahn 21 zeigt und somit ebenfalls keine Unwuchten bewirkt. Durch diese Exzentrizitäten 22, 23, 24, 25 weisen die einzelnen Wälzkörper 7 unterschiedliche Kontaktgeometrien zum Käfig auf, da die Mitte der Kontaktzone in Folge der Exzentrizitäten 22, 23, 24, 25 radial wandert. 11 shows an embodiment with three eccentricities 24 in comparison to the mean Wälzkörperbahn 21 , which are equally large and equally spaced around the circumference are distributed and thus produce no imbalances. The same applies to the embodiment according to 12 , the four symmetrical eccentricities 25 opposite the middle Wälzkörperbahn 21 shows and thus also causes no imbalance. Through these eccentricities 22 . 23 . 24 . 25 have the individual rolling elements 7 different contact geometries to the cage, as the center of the contact zone as a result of eccentricities 22 . 23 . 24 . 25 moves radially.

Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.All the features mentioned in the preceding description of the figures, in the claims and in the introduction to the description can be used both individually and in any combination with one another. The invention is thus not limited to the described and claimed feature combinations, but all feature combinations are to be regarded as disclosed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wälzlager roller bearing
22: Innenring inner ring
33: Wälzkörperlaufbahn am Innenring Rolling element raceway on the inner ring
44: Außenring outer ring
55: Wälzkörperlaufbahn am Außenring Rolling element raceway on the outer ring
66: Nut zur Aufnahme einer Schmierstoffreserve Groove for holding a lubricant reserve
77: Wälzkörper rolling elements
88th: Linke Käfighälfte Left cage half
99: Rechte Käfighälfte Right cage half
1010: Linke Dichtscheibe Left sealing washer
1111: Rechte Dichtscheibe Right sealing washer
1212: Wälzlager roller bearing
1313: Ring mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten Ring with high thermal expansion coefficient
1414: Wälzlager roller bearing
1515: Linke Käfighälfte Left cage half
1616: Rechte Käfighälfte Right cage half
1717: Förderlippe, radial außen Conveying lip, radially outside
17a17a: Aussparungen recesses
17’17 ': Förderlippe (thermisch ausgedehnt) Conveying lip (thermally extended)
1818: Förderlippe, radial innen Conveying lip, radially inside
1919: Förderlippe, radial innen Conveying lip, radially inside
2020: Ausnehmungen in linker Käfighälfte Recesses in the left half of the cage
2121: Mittlere Wälzkörperbahn Medium rolling body track
2222: Unsymmetrische Exzentrizität, einfach Unbalanced eccentricity, simple
2323: Symmetrische Exzentrizität, zweifach Symmetrical eccentricity, double
2424: Symmetrische Exzentrizität, dreifach Symmetrical eccentricity, triple
2525: Symmetrische Exzentrizität, vierfach Symmetrical eccentricity, quadruple
3030: Käfig Cage

Claims

Both sides sealed rolling bearing ( 1 . 12 . 14 ), with an inner ring ( 2 ) with a radially inner rolling body raceway ( 3 ), with an outer ring ( 4 ) with a radially outer rolling body raceway ( 5 ), with between the inner ring ( 2 ) and the outer ring ( 4 ) in the rolling body raceways ( 3 . 5 ) arranged rolling elements ( 7 ), with a cage ( 30 ), in which the rolling elements ( 7 ) are rotatably supported, and with axially on both sides radially between the inner ring ( 2 ) and the outer ring ( 4 ) arranged sealing discs ( 10 . 11 ), characterized in that in the outer ring ( 4 ) axially adjacent to the radially outer Wälzkörperlaufbahn ( 5 ) a circumferential radial groove ( 6 ) is formed for receiving a lubricant reserve.

Roller bearing ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the cage ( 8th . 9 . 30 ) is designed separately for receiving lubricant deposits, namely consists of a material with high porosity, the pores are infiltrated with lubricant or high pressure impregnated.

Roller bearing ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the cage ( 8th . 9 . 30 ) consists of a metallic sintered part or a plastic part with high porosity.

Roller bearing ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the cage ( 8th . 9 . 30 ) consists of a porcelain part-ceramic matrix composite with high porosity.

Roller bearing ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the cage ( 8th . 9 . 30 ) regularly distributed over the circumference, has local lubricant pockets.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cage ( 15 . 16 . 30 ) at least on one axial side of the circumference of the cage ( 15 . 16 . 30 ) following conveyor lip ( 17 . 17 ' . 18 . 19 ) having.

Roller bearing ( 12 . 14 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cage ( 8th . 9 . 30 ) and / or the conveyor lip ( 17 . 17 ' ) and / or in the groove ( 6 ) in the outer ring ( 4 ) arranged ring ( 13 ) of a material with a comparison to the outer ring ( 4 ) exist high thermal expansion coefficient.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the conveying lip ( 17 ) on one axial side of the rolling bearing radially to the outer ring ( 4 ) and that a further conveyor lip ( 18 . 19 ) on the axially opposite side radially to the inner ring ( 2 ) directed towards.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the conveying lip ( 17 . 18 ) in the axial direction and radially inward or radially outward toward the rolling elements ( 7 ) is angled.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that a radially inwardly arranged conveying lip ( 19 ) in the axial direction and radially outward away from the rolling elements ( 7 ) is angled.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the conveying lips ( 17 . 18 . 19 ) over the circumference of the cage ( 15 . 16 . 30 ) are formed as a radial spiral.

Roller bearing ( 14 ) according to one of claims 6 to 11, characterized in that the radial to the outer ring ( 4 ) directed conveying lip ( 17 ) at least partially into the radial groove ( 6 ).

Roller bearing ( 1 . 12 . 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the Cage ( 8th . 9 ; 15 . 16 ; 30 ) with respect to a mean rolling body raceway ( 21 ) at least one eccentricity ( 22 ) having.

Roller bearing ( 1 . 12 . 14 ) according to claim 13, characterized in that the cage ( 8th . 9 ; 15 . 16 ; 30 ) two oppositely directed, equal eccentricities ( 23 ) having.

Roller bearing ( 1 . 12 . 14 ) according to claim 13 or 14, characterized in that the cage ( 8th . 9 ; 15 . 16 ; 30 ) more than two uniformly distributed over its circumference symmetrical eccentricities ( 24 . 25 ) having.