DE102014223498A1

DE102014223498A1 - Radialwälzlager, insbesondere mit einem Schmierfett befülltes einreihiges Rillenkugellager

Info

Publication number: DE102014223498A1
Application number: DE102014223498.0A
Authority: DE
Inventors: Eckhard KIRCHNER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft mit einem Schmierfett befülltes einreihiges Rillenkugellager (1), welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring (2) und einem inneren Lagerring (3) sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 3) angeordneter Lagerkugeln (4) besteht, die in zwei in die Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) und in die Außenseite (6) des inneren Lagerrings (3) eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen (7, 8) abrollen und durch einen Lagerkäfig (9) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Der Lagerkäfig (9) ist dabei als Blechkäfig aus zwei Ringhälften (10, 11) ausgebildet, die im zusammengefügten Zustand in Umfangsrichtung abwechselnd nacheinander folgende gerade Verbindungsabschnitte (12) sowie die Lagerkugeln (4) umschließende ringförmige Käfigtaschen (13) bilden. Erfindungsgemäß ist an zumindest einem Verbindungsabschnitt (12) zwischen zwei Käfigtaschen (13) des Lagerkäfigs (9) ein in Radialrichtung schwenkbarer Fettabstreifer (14) befestigt, welcher bei niedrigen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine an der Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) anliegende Betriebsstellung schwenkbar ist, in der mit diesem sich beidseitig der Laufbahn (7) an der Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) ablagernde Kragen des eingefüllten Schmierfettes wieder zu den Lagerkugeln (4) hin abstreifbar sind und welcher bei hohen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine zum Lagerkäfig (9) parallele Neutralstellung schwenkbar ist, in der dieser keinen Kontakt zur Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) und/oder zu sich neu bildenden Kragen des Schmierfettes aufweist

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, und sie insbesondere vorteilhaft an mit einem Schmierfett befüllten einreihigen Rillenkugellagern anwendbar, deren Lagerkugeln in einem Blechkäfig geführt werden.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 196 54 089 A1 ist ein gattungsbildendes einreihiges Rillenkugellager bekannt, das mit einem Schmierfett zur Reduzierung der Lagerreibung befüllt werden kann. Dieses Rillenkugellager besteht im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring und einem inneren Lagerring sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen angeordneter Lagerkugeln, die in zwei in die Innenseite des äußeren Lagerrings und in die Außenseite des inneren Lagerrings eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen abrollen und durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Der als Blechkäfig ausgebildete Lagerkäfig besteht dabei in bekannter Weise aus zwei Ringhälften, die im zusammengefügten Zustand in Umfangsrichtung abwechselnd nacheinander folgende gerade Verbindungsabschnitte sowie die Lagerkugeln umschließende ringförmige Käfigtaschen bilden.
Bei solchen an sich seit langem bewährten Rillenkugellagern hat es sich jedoch in Anwendungen, bei denen der Außenring sich dreht und der Innenring fest steht, als nachteilig erwiesen, dass das eingefüllte Schmierfett aufgrund der wirkenden Fliehkraft stark an den äußeren Lagerring gepresst wird und beidseitig der Laufbahn im äußeren Lagerring sogenannte Fettkragen auf dessen Innenseite bildet. Berührt dann der nur etwa mit der halben Drehzahl des äußeren Lagerrings drehende Lagerkäfig diese Fettkragen, kommt es zu hohen Reibkräften, die vor allem das Entstehen von lokaler Reibwärme bewirken. Die Folge davon sind lokal hohe Temperaturen, die das Schmierfett vorzeitig altern lassen und die Bildung einer glasartigen Kruste fördern, durch die wiederum die Ölabgabe des Schmierfettes in die Laufbahn stark verschlechtert wird. Außerdem führen die hohen Reibkräfte zu einer stark steigenden Käfigbelastung, da die Lagerkugeln bestrebt sind, diesen auf die halbe Drehzahl des äußeren Lagerrings zu beschleunigen, die Fettkragen die Beschleunigung jedoch bremsen. Daraus resultieren hohe Verspannkräfte im Lagerkäfig, die im ungünstigsten Fall zu Käfigbrüchen führen können.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Radialwälzlager, insbesondere ein mit einem Schmierfett befülltes einreihiges Rillenkugellager, zu konzipieren, bei dem die fliehkraftbedingte Bildung von Fettkragen auf der Innenseite des äußeren Lagerrings und die damit verbundenen Nachteile vermieden werden.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Radialwälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass an zumindest einem Verbindungsabschnitt zwischen zwei Käfigtaschen des Lagerkäfigs ein in Radialrichtung schwenkbarer Fettabstreifer befestigt ist, welcher bei niedrigen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine an der Innenseite des äußeren Lagerrings anliegende Betriebsstellung schwenkbar ist, in der mit diesem sich beidseitig der Laufbahn an der Innenseite des äußeren Lagerrings ablagernde Kragen des eingefüllten Schmierfettes wieder zu den Lagerkugeln hin abstreifbar sind und welcher bei hohen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine zum Lagerkäfig parallele Neutralstellung schwenkbar ist, in der dieser keinen Kontakt zur Innenseite des äußeren Lagerrings und/oder zu sich neu bildenden Kragen des Schmierfettes aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlager vorgesehen, dass zur Vermeidung von Käfigunwuchten bevorzugt an drei gleichmäßig zueinander beabstandeten Verbindungsabschnitten des Lagerkäfigs jeweils ein Fettabstreifer befestigt ist und jeder Fettabstreifer als nur durch Schwerkraft und durch Fliehkraft betätigtes Bauteil ausgebildet ist.
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers, dass jeder Fettabstreifer eine axial durch den jeweiligen Verbindungsabschnitt des Lagerkäfigs hindurch geführte Schwenkachse aufweist, an deren Enden zwei streifenförmige Schwenkhebel jeweils etwa in der Mitte ihrer Länge starr befestigt sind.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Radialwälzlager darüber hinaus noch dadurch aus, dass an den in Drehrichtung des Lagerkäfigs weisenden Enden der Schwenkhebel zwei Fettspachtel angeordnet sind und an den entgegen der Drehrichtung des Lagerkäfigs weisenden Enden der Schwenkhebel zwei Gegengewichte befestigt sind.
Schließlich wird es als zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers durch Anspruch 5 noch vorgeschlagen, dass die Masse der entgegen der Drehrichtung des Lagerkäfigs weisenden Enden der Schwenkhebel mit den Gegengewichten größer als die Masse der in Drehrichtung des Lagerkäfigs weisenden Enden der Schwenkhebel mit den Fettspachteln ist.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Radialwälzlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Radialwälzlagern den Vorteil auf, dass es bei diesem durch die Ausbildung des Lagerkäfigs mit mehreren in Radialrichtung schwenkbaren Fettabstreifern, die nur bei niedrigen Lagerdrehzahlen durch Schwerkraft in eine Betriebsstellung schwenken, zu keiner fliehkraftbedingten Bildung von Fettkragen auf der Innenseite des äußeren Lagerrings und die damit verbundenen Nachteile mehr kommen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialwälzlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzigste Figur zeigt dabei eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rillenkugellagers mit teilweise ausgebrochenem äußeren Lagerring
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus der Zeichnung geht deutlich ein mit einem nicht dargestellten Schmierfett befülltes einreihiges Rillenkugellager 1 hervor, welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring 2 und einem inneren Lagerring 3 sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen 2, 3 angeordneten Lagerkugeln 4 besteht, die in zwei in die Innenseite 5 des äußeren Lagerrings 2 und in die Außenseite 6 des inneren Lagerrings 3 eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen 7, 8 abrollen und durch einen Lagerkäfig 9 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Der Lagerkäfig 9 ist dabei als Blechkäfig aus zwei Ringhälften 10, 11 ausgebildet, die im zusammengefügten Zustand in Umfangsrichtung abwechselnd nacheinander folgende gerade Verbindungsabschnitte 12 sowie die Lagerkugeln 4 umschließende ringförmige Käfigtaschen 13 bilden.
Desweiteren ist in der Zeichnung zu sehen, dass an zumindest einem, zur Vermeidung von Käfigunwuchten bevorzugt jedoch an drei gleichmäßig zueinander beabstandeten Verbindungsabschnitten 12 des Lagerkäfigs 9 zwischen zwei Käfigtaschen 13 des Lagerkäfigs 9 erfindungsgemäß ein in Radialrichtung schwenkbarer Fettabstreifer 14 befestigt ist, welcher bei niedrigen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine an der Innenseite 5 des äußeren Lagerrings 2 anliegende und der Darstellung in der Zeichnung entsprechende Betriebsstellung schwenkbar ist, in der mit diesem sich beidseitig der Laufbahn 7 an der Innenseite 5 des äußeren Lagerrings 2 ablagernde Kragen des eingefüllten Schmierfettes wieder zu den Lagerkugeln 4 hin abstreifbar sind. Bei hohen Lagerdrehzahlen ist der Fettabstreifer 14 dagegen selbsttätig in eine zum Lagerkäfig 9 parallele, nicht näher dargestellte Neutralstellung schwenkbar, in der dieser keinen Kontakt zur Innenseite 5 des äußeren Lagerrings 2 und/oder zu sich neu bildenden Kragen des Schmierfettes aufweist.
Darüber hinaus ist in der Zeichnung dargestellt, dass jeder Fettabstreifer 14 als nur durch Schwerkraft und durch Fliehkraft betätigtes Bauteil ausgebildet ist und zu diesem Zweck eine axial durch den jeweiligen Verbindungsabschnitt 12 des Lagerkäfigs 9 hindurch geführte Schwenkachse 15 aufweist, an deren Enden zwei streifenförmige Schwenkhebel 16, 17 jeweils etwa in der Mitte ihrer Länge starr befestigt sind. An den in Drehrichtung des Lagerkäfigs 9 weisenden Enden der Schwenkhebel 16, 17 sind dabei deutlich sichtbar zwei Fettspachtel 18, 19 angeordnet, während an den entgegen der Drehrichtung des Lagerkäfigs 9 weisenden Enden der Schwenkhebel 16, 17 zwei Gegengewichte 20, 21 befestigt sind, deren Masse zusammen mit den in Drehrichtung des Lagerkäfigs 9 weisenden Enden der Schwenkhebel 16, 17 größer als die Masse der in Drehrichtung des Lagerkäfigs 9 weisenden Enden der Schwenkhebel 16, 17 mit den Fettspachteln 18, 19 ist.
Bezugszeichenliste

1: Rillenkugellager
2: äußerer Lagerring
3: innerer Lagerring
4: Lagerkugeln
5: Innenseite von 2
6: Außenseite von 3
7: Laufbahn in 5
8: Laufbahn in 6
9: Lagerkäfig
10: Ringhälfte von 9
11: Ringhälfte von 9
12: Verbindungsabschnitt an 9
13: Käfigtasche von 9
14: Fettabstreifer
15: Schwenkachse von 14
16: Schwenkhebel von 14
17: Schwenkhebel von 14
18: Fettspachtel an 16
19: Fettspachtel an 17
20: Gegengewicht an 16
21: Gegengewicht an 17

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

DE 19654089 A1 [0002]

Claims

Radialwälzlager, insbesondere mit einem Schmierfett befülltes einreihiges Rillenkugellager (1), welches im Wesentlichen aus einem äußeren Lagerring (2) und einem inneren Lagerring (3) sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 3) angeordneter Lagerkugeln (4) besteht, die in zwei in die Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) und in die Außenseite (6) des inneren Lagerrings (3) eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen (7, 8) abrollen und durch einen Lagerkäfig (9) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, wobei der Lagerkäfig (9) als Blechkäfig aus zwei Ringhälften (10, 11) ausgebildet ist, die im zusammengefügten Zustand in Umfangsrichtung abwechselnd nacheinander folgende gerade Verbindungsabschnitte (12) sowie die Lagerkugeln (4) umschließende ringförmige Käfigtaschen (13) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Verbindungsabschnitt (12) zwischen zwei Käfigtaschen (13) des Lagerkäfigs (9) ein in Radialrichtung schwenkbarer Fettabstreifer (14) befestigt ist, welcher bei niedrigen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine an der Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) anliegende Betriebsstellung schwenkbar ist, in der mit diesem sich beidseitig der Laufbahn (7) an der Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) ablagernde Kragen des eingefüllten Schmierfettes wieder zu den Lagerkugeln (4) hin abstreifbar sind und welcher bei hohen Lagerdrehzahlen selbsttätig in eine zum Lagerkäfig (9) parallele Neutralstellung schwenkbar ist, in der dieser keinen Kontakt zur Innenseite (5) des äußeren Lagerrings (2) und/oder zu sich neu bildenden Kragen des Schmierfettes aufweist.
Radialwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Käfigunwuchten bevorzugt an drei gleichmäßig zueinander beabstandeten Verbindungsabschnitten (12) des Lagerkäfigs (9) jeweils ein Fettabstreifer (14) befestigt ist und jeder Fettabstreifer (14) als nur durch Schwerkraft und durch Fliehkraft betätigtes Bauteil ausgebildet ist.
Radialwälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fettabstreifer (14) eine axial durch den jeweiligen Verbindungsabschnitt (12) des Lagerkäfigs (9) hindurch geführte Schwenkachse (15) aufweist, an deren Enden zwei streifenförmige Schwenkhebel (16, 17) jeweils etwa in der Mitte ihrer Länge starr befestigt sind.
Radialwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den in Drehrichtung des Lagerkäfigs (9) weisenden Enden der Schwenkhebel (16, 17) zwei Fettspachtel (18, 19) angeordnet sind und an den entgegen der Drehrichtung des Lagerkäfigs (9) weisenden Enden der Schwenkhebel (16, 17) zwei Gegengewichte (20, 21) befestigt sind.
Radialwälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der entgegen der Drehrichtung des Lagerkäfigs (9) weisenden Enden der Schwenkhebel (16, 17) mit den Gegengewichten (20, 21) größer als die Masse der in Drehrichtung des Lagerkäfigs (9) weisenden Enden der Schwenkhebel (16, 17) mit den Fettspachteln (18, 19) ist.