DE102015215296B4 - Lageranordnung und Lagerring zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil sowie Schraubenkompressor mit der Lageranordnung oder dem Lagerring - Google Patents

Lageranordnung und Lagerring zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil sowie Schraubenkompressor mit der Lageranordnung oder dem Lagerring Download PDF

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Abstract

Lageranordnung (10) zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils (11) gegenüber einem zweiten Bauteil mit folgenden Merkmalen:wenigstens einem Lager (13);wenigstens einer weiteren Komponente (15);einem zweiten Lager (31),einem Verteilerstück (14), undwenigstens einer Schmiermittelverzweigung, die ausgebildet ist, um das Lager und die weitere Komponente zu schmieren, wobei die Schmiermittelverzweigung zumindest teilweise in einem Lagerring (16, 46, 56) des Lagers (13) angeordnet ist,wobei wenigstens einer der Lagerringe (16, 46, 56) wenigstens drei Schmieröffnungen (17, 47, 48, 53, 54, 55) aufweist, wobei eine erste Schmieröffnung (47, 53) an einer ersten axialen Stirnfläche (49, 59) des Lagerrings (16, 49, 56) und eine zweite Schmieröffnung (55) an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnfläche (38) austritt,wobei das Verteilerstück (14) in axialer und/oder in radialer Richtung zumindest abschnittsweise an einem Außenring (34) des zweiten Lagers (31) anliegt.

Description

  • Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Lageranordnung und einen Lagerring zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil, sowie einen Schraubenkompressor mit der Lageranordnung oder dem Lagerring.
  • Lageranordnungen werden in einer Vielzahl von Ausführungsformen zum drehbeweglichen Lagern von allen möglichen Bauteilen eingesetzt. Viele dieser Anwendungen bedürfen einer Schmierung.
  • Bei vielen konventionellen Lageranordnungen, auch bei Schraubenkompressoren, wird über sogenannte Öleinspritzringe eine Schmierstoffversorgung auf mehrere Lagerstellen aufgeteilt und geregelt. Dazu werden beispielsweise in axialer Richtung zwischen zwei Wälzlagern Ringe mit Öffnungen angeordnet, durch die eine Schmierleitung nach radial innen zu den Laufflächen der Wälzkörper geführt wird. Zu anderen Komponenten, die geschmiert werden sollen, beispielsweise Dichtungen, Zahnrädern, Schrauben und/oder Bereiche, des mit der Lageranordnung gelagerten Bauteils, die außerhalb der Lageranordnung liegen, werden weitere Schmierleitungen geführt.
  • Dies kann unter Umständen dazu führen, dass Schmierleitungen mit einer großen Länge verlegt werden müssen. Unter Umständen kann sich dadurch auch ein Bauraum, den die Lageranordnung in axialer und/oder radialer Richtung benötigt, vergrößern.
    JP 2009 - 210 051 A offenbart eine Struktur zum Ölen einer Kurbelwelle. Die Struktur weist eine ringförmige Nut auf, die in einem Kurbelarm gebildet ist, in die ein Ende eines Außenrings eines Lagers eingeführt werden kann. Der Außenring des Lagers weist einen ersten Öldurchgang auf, der Schmieröl in die ringförmige Nut leiten kann. Zweite Schmieröldurchgänge sind in dem Kurbelzapfen und dem Kurbelarm gebildet, die sich zu einer Innenfläche der ringförmigen Nut und zu einer äußeren Umfangsfläche des Kurbelzapfens öffnen.
  • DE 10 2007 039 418 A1 offenbart eine Lagervorrichtung, wobei in einem Außenring eine Vielzahl von Schmierölfließpfaden vorhanden ist, welche von einer Außenumfangsoberfläche des Außenrings zu einer Innenumfangsoberfläche verlaufen. Öffnungspositionen für jeden Schmierölfließpfad liegen an verschiedenen Stellen in Breitenrichtung, die senkrecht verläuft, zu einer Abwälzrichtung einer Kugel. Zumindest einer der Schmierölfließpfade wird verwendet, um einen Bereich einer Schmierölmenge einzustellen, so dass die Menge an Schmieröl in der Laufringnut kontrolliert wird.
  • JP 2010 - 156 367 A offenbart eine Schmier- und Kühlstruktur für ein Wälzlager mit einem Ölzuführdurchgang, der Schmieröl ins Innere des Wälzlagers leitet, und einem Kühldurchgang, der sich durch einen Innenlaufring des Wälzlagers erstreckt, um ein Kühlmedium zirkulieren zu lassen. Der Kühldurchgang hat einen Auslass, der an einer Seitenfläche des Innenlaufrings gebildet ist.
  • Es besteht daher ein Bedarf daran, eine Lageranordnung, insbesondere in Bezug auf eine Schmierung, zu verbessern. Diesem Bedarf tragen eine Lageranordnung, ein Lagerring oder der Schraubenkompressor nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.
  • Ausführungsbeispiele betreffen eine Lageranordnung zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil. Dazu weist die Lageranordnung wenigstens ein Lager und wenigstens eine weitere Komponente auf. Zudem umfasst die Lageranordnung wenigstens eine Schmiermittelverzweigung, die ausgebildet ist, um das Lager und die weitere Komponente zu schmieren, wobei die Schmiermittelverzweigung zumindest teilweise in einem Lagerring des Lagers angeordnet ist. Dadurch, dass die Schmiermittelverzweigung zumindest teilweise in dem Lagerring angeordnet ist, kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass Schmierleitungen reduziert werden können. Mit anderen Worten kann es beispielsweise möglich sein, über eine einzige Schmierleitung die gesamte Lageranordnung und noch eine Komponente, die beispielsweise über die Lageranordnung gelagert wird, zu schmieren.
  • Bei der Schmiermittelverzweigung kann es sich beispielsweise um jedwedes Bauteil oder Bauteilgruppe handeln, also auch eine Mehrzahl von Bauteilen, die ausgebildet sind, um ein Schmiermedium in wenigstens zwei unterschiedliche Richtungen auszubringen und/oder zwei unterschiedlichen Bauteil, beispielsweise die Komponente und das Lager zu schmieren bzw. das Schmiermittel in deren Richtung auszubringen. Dazu kann ein Volumenstrom des Schmiermediums beispielsweise in gleich große oder auch unterschiedlich große Volumenströme geteilt werden. Eventuell kann die Schmiermittelverzweigung wenigstens eine Bohrung des Lagerrings umfassen, die konzentrisch zu der Rotationsachse des Lagerrings angeordnet ist und/oder einen kleineren Durchmesser als dessen Innenbohrung aufweist. Eventuell können weitere Schmieröffnungen, die das Schmiermedium zu der anderen Komponente als dem Lager leiten, ebenfalls in dem Lagerring und/oder einem Verteilstück, das mit einem Materialkontakt zu dem Lagerring angeordnet ist, vorgesehen sein.
  • Die Lageranordnung umfasst das Verteilerstück und ein zweites Lager, wobei das Verteilerstück in axialer und/oder in radialer Richtung zumindest abschnittsweise an einem Außenring des zweiten Lagers anliegt.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist das Verteilerstück ausgebildet und angeordnet, um mittels eines Schmiermediums, das wenigstens eine Lager und eine weitere Komponente zu schmieren. Wenigstens einer der Lagerringe des Lagers weist wenigstens eine Schmieröffnung auf. Die Schmieröffnung ist beispielsweise exzentrisch zu einer Drehachse und/oder in einem Winkel zu einer Drehachse des Lagerrings angeordnet. Durch die Schmieröffnung kann das Schmiermedium über das Verteilerstück in das Lager eintreten. Bei der weiteren Komponente kann es sich um jedwedes Bauteil handeln, beispielsweise um das erste Bauteil oder um einen Bereich des ersten Bauteils, der in axialer und/oder radialer Richtung außerhalb der Lageranordnung oder der Lager der Lageranordnung liegt. Ergänzend oder alternativ kann es sich bei der weiteren Komponente zum Beispiel auch um eine Schraube, beispielsweise eines Schraubenkompressors, ein Zahnrad, eine Dichtung, einer Käfigführungsfläche und/oder einen Innenring eines der Lager handeln. Die weitere Komponente kann genau ein Bauteil und/oder auch eine Kombination von Bauteilen sein. Ein drehbewegliches Lagern von zwei Bauteilen zueinander kann beispielsweise dann vorliegen, wenn die beiden Bauteile konzentrisch zueinander angeordnet sind und sich das erste Bauteil um seine Drehachse dreht und das zweite Bauteil still steht. Ergänzend oder alternativ kann auch das zweite Bauteil eine Drehbewegung ausführen oder beide Bauteile können Drehbewegung in unterschiedliche Richtungen und/oder mit unterschiedlichen Drehzahlen ausüben.
  • Der Lagerring des wenigsten einen Lagers weist wenigsten oder genau drei Schmieröffnungen auf, wobei zwei der Schmieröffnungen an jeweils in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen des Lagerrings austreten.
  • Ergänzend kann das Verteilerstück angeordnet sein, sodass es zumindest abschnittsweise radial an dem Lagerring, beispielsweise dem Außenring des Lagers, anliegt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass das Verteilerstück fluchtend zu der Schmieröffnung in dem Lagerring angeordnet ist und/oder dass ein Bauraum der Lageranordnung und/oder eine Schmierleitungslänge möglichst reduziert ist.
    Ergänzend oder alternativ kann das Verteilerstück auch in axialer Richtung an dem Lagerring, beispielsweise dem Außenring, anliegen. Gegebenenfalls kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch ein Bauraum in axialer Richtung reduziert sein.
  • Wie oben erläutert, umfasst die Lageranordnung ein zweites Lager, wobei das Verteilerstück in axialer und/oder in radialer Richtung zumindest abschnittsweise an einem Außenring des zweiten Lagers anliegt. Unter Umständen kann so bei manchen Ausführungsbeispielen ein Distanzring, der beispielsweise bei konventionellen Lageranordnungen oft zwischen dem Lager und einem zweiten Lager angeordnet ist, entfallen. Zudem kann bei manchen Ausführungsbeispielen so auch ermöglicht werden, dass über das Verteilerstück das Schmiermedium sowohl in das erste wie auch in das zweite Lager eingebracht werden kann. Das Schmiermedium kann beispielsweise in das zweite Lager durch eine konzentrische Bohrung des Außenrings eingebracht werden. Unter Umständen kann dann ein Außen- und/oder ein Innenring des zweiten Lagers frei von Schmieröffnungen sein. Bei der Schmieröffnung handelt es sich beispielsweise nicht um eine konzentrische Bohrung des Außenrings in welche der Innenring und die Wälzkörper eingesetzt sind, sondern um eine exzentrisch und/oder in einem Winkel zu der Drehachse angeordnete Bohrung. Beispielsweise kann das Verteilerstück vollständig an einer axialen Ausdehnung des Lagerrings und/oder vollständig an einer radialen Ausdehnung des Lagerrings anliegen. Unter Umständen kann das Verteilerstück auch nur abschnittsweise an den beschriebenen Seitenflächen des Lagerrings anliegen.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen weist das Verteilerstück wenigstens eine Verteilerbohrung auf, durch die das Schmiermedium zu dem ersten Lager und/oder der anderen Komponente und/oder dem zweiten Lager geleitet wird. Diese Verteileröffnung kann beispielsweise mit der Schmieröffnung in dem Lagerring fluchten. Bei manchen weiteren Ausführungsbeispielen kann das Verteilerstück wenigstens zwei oder wenigstens drei Verteilerbohrungen oder auch genau drei Verteilerbohrungen aufweisen. Beispielsweise kann die Verteilerbohrung, die zu der Schmieröffnung fluchtet, direkt an den Lagerring anschließen, also ohne dass weitere Zwischenelemente zwischen Verteilerstück und Lagerring angeordnet sind.
  • Bei anderen Lageranordnungen weist wenigstens einer der Lagerringe wenigstens zwei oder auch genau zwei Schmieröffnungen auf, wobei wenigstens eine der Schmieröffnungen an einer Stirnfläche des Lagerrings austritt, die in eine axiale Richtung gerichtet ist. Unter Umständen kann die Stirnfläche auch nur eine axiale Richtungskomponente aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ermöglicht werden, dass über das Verteilerstück und die Schmieröffnung, die an der axialen Stirnfläche austritt, entweder die andere Komponente und/oder das andere Lager, welche beispielsweise in axialer Richtung benachbart zu dem Lager mit der Schmieröffnung angeordnet sind, geschmiert werden können. Eventuell kann die Schmiermittelverzweigung bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig in dem Lagerring angeordnet sein Beispielsweise kann das Verteilerstück als Zuleitung für die Schmieröffnungen in den Lagerring dienen.
  • Wie oben erläutert, weist der Lagerring wenigsten oder genau drei Schmieröffnungen auf, wobei zwei der Schmieröffnungen an jeweils in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen des Lagerrings austreten. Die Schmieröffnungen können sich also beispielsweise von einer radial nach außen gerichteten Fläche des Lagerrings bis zu einer in axialer Richtung gerichteten Stirnfläche erstrecken. Unter Umständen können die Schmieröffnungen ohne sich zu kreuzen oder auch überkreuzend angeordnet sein. Eventuell kann die Schmiermittelverzweigung bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig in dem Lagerring angeordnet sein. Beispielsweise kann das Verteilerstück als Zuleitung für die Schmieröffnungen in den Lagerring dienen.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen können alle Schmieröffnungen in Umfangsrichtung auf einer Höhe, also demselben Winkel liegen. Optional können auch wenigstens zwei Schmieröffnungen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sein, also beispielsweise durch einen Winkel voneinander beabstandet sein. Die Schmieröffnung kann zum Beispiel eine Bohrung mit allen möglichen Querschnittsformen, beispielsweise kreisförmig sein. Der Durchmesser der Schmieröffnung kann wenigstens um einen Faktor 5, 10, 100, 200, 500 kleiner sein als ein äußerer Durchmesser des Außenrings des Lagers. Gegebenenfalls kann die dritte Schmieröffnung an eine Laufbahn des Lagerrings führen. Die dritte Schmieröffnung kann beispielsweise in axialer Richtung zwischen der ersten und der zweiten Schmieröffnung angeordnet sein.
  • Ergänzend oder alternativ kann eine der Verteilerbohrungen des Verteilungsstücks mit wenigstens einer der Schmieröffnungen fluchten. Unter Umständen kann sich die Verteilerbohrung nach radial innen auch so aufweiten, dass sie das Schmiermedium zu allen drei Schmieröffnungen führt. Beispielsweise kann das Verteilerstück dann nur eine einzige Verteilerbohrung aufweisen.
  • Ergänzend oder alternativ ist die Schmieröffnung bei manchen Ausführungsbeispielen senkrecht zu einer Drehachse der Lageranordnung angeordnet. Unter Umständen kann die Schmieröffnung auch in einem Winkel von wenigstens 1°, 10°, 20°, 45°, 50°, 60°, 70°, 75°, 85° oder 90° zu der Drehachse angeordnet sein.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Schmieröffnung angeordnet sein, sodass darüber das Lager mit der Schmieröffnung geschmiert wird und über das Verteilerstück Schmiermedium eingebracht werden kann. Ergänzend oder alternativ kann es sich bei dem Lager, das den Lagerring mit der wenigstens einen Schmieröffnung aufweist, um ein Kugellager und/oder bei dem zweiten Lager um ein Zylinderrollenlager handeln. Unter Umständen können so besonders gute Lagereigenschaften der Lageranordnung erreicht werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die beiden Lager auch gleicher Bauart sein und/oder jedwedes andere Lager, beispielsweise auch Kegelrollenlager sein.
  • Ergänzend oder alternativ kann das Verteilerstück bei manchen Ausführungsbeispielen wenigstens drei Verteilerbohrungen aufweisen, über die das erste Lager, das zweite Lager und die weitere Komponente geschmiert werden können, wobei wenigstens eines der beiden Lager einen Außenring mit einer Schmieröffnung aufweist, durch die das Schmiermedium in das Lager eintreten kann und wenigstens eine der Verteilerbohrungen zu der Schmieröffnung fluchtet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann es so ermöglicht werden, dass über die Verteilerbohrung Schmiermedium durch die Schmieröffnung des Lagerrings in das erste Lager eingebracht werden kann und über weitere Verteilerbohrungen in dem Verteilerstück das Schmiermedium zu der anderen Komponente und zu dem zweiten Lager geleitet werden kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen fließt das Schmiermedium, das zu der weiteren Komponente und dem zweiten Lager geleitet wird, nicht durch den Lagerring, sondern tritt aus dem Verteilerstück bzw. dessen Verteilerbohrungen in eine Umgebung aus und fließt ohne weitere Hilfs- oder Leitungsmittel zu dem zweiten Lager bzw. dessen Innenraum und der weiteren Komponente.
  • Ausführungsbeispiele betreffen auch einen Lagerring für ein Lager zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil. Der Lagerring umfasst wenigstens zwei Schmieröffnungen, wobei eine erste Schmieröffnung an einer ersten axialen Stirnfläche des Lagerrings austritt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Lagerring so auch zum Schmieren von weiteren Komponenten als dem Lager genutzt werden.
  • Die Schmieröffnung kann beispielsweise eine nach radial außen gerichtete Fläche des Lagerrings mit der axialen Stirnfläche des Lagerrings verbinden. Wie oben erläutert, weist der Lagerring auch eine weitere Schmieröffnung auf, die an einer zweiten, der ersten axialen Stirnfläche in axialer Richtung, gegenüberliegenden axialen Stirnfläche austritt. Bei manchen Ausführungsbeispielen können alle oder zumindest zwei Schmieröffnungen des Lagerrings in Umfangsrichtung auf gleicher Höhe liegen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so der Schmiermittelanschluss an genau einer Stelle erfolgen. Ergänzend oder alternativ können wenigstens zwei Schmieröffnungen in Umfangsrichtung ein Abstand von wenigstens 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7° bis zu 15° aufweisen.
  • Ausführungsbeispiele betreffen auch einen Schraubenkompressor mit einer Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele oder einem Lagerring nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, wobei das erste Bauteil und/oder die weitere Komponente ein Rotor des Schraubenkompressors sind. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass eine Schmierstoffversorgung besser in eine Lageranordnung integriert ist. Mit anderen Worten kann eventuell eine Aufteilung durch Integration der Verteilungsring in die Lagerringe erfolgen.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
  • So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.
    • 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer konventionellen Lageranordnung;
    • 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer nicht erfindungsgemäßen Lageranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines nicht erfindungsgemäßen Lagerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer nicht erfindungsgemäßen Lageranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
  • Die 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer konventionellen Lageranordnung 1. Bei dieser wird als erstes Bauteil 2 eine Schraube eines Schraubenkompressors gegenüber einem nicht dargestellten Gehäuse drehbar gelagert. Dazu sind ein Kugelrollenlager 3 und ein Zylinderrollenlager 4 angeordnet. Zum Schmieren der Lageranordnung 1 ist eine Schmierleitung 4 durch einen Schmierring 5 bzw. eine Öffnung 6 in dem Schmierring 5 in axialer Richtung zwischen die beiden Lager 3 und 4 geführt. Ein Zahnrad 8 der Schraube bzw. ein Gewinde wird über eine weitere Schmierleitung 9 geschmiert. Es werden also eine Vielzahl von Schmierstellen mit langen Schmierleitungen versorgt.
  • Die 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Lageranordnung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lageranordnung 10 zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils 11 gegenüber einem zweiten, nicht dargestellten Bauteil weist wenigstens ein Lager 13 sowie ein Verteilerstück 14 auf. Das Verteilerstück 14 ist ausgebildet und angeordnet, um mittels eines nicht dargestellten Schmiermediums das wenigstens eine Lager 13 und eine weitere Komponente 15 zu schmieren. Wenigstens einer der Lagerringe 16 des Lagers 13 weist wenigstens eine Schmieröffnung 17 auf, welche gestrichelt dargestellt ist. Durch die Schmieröffnung 17 kann über das Verteilerstück 14 Schmiermedium in das Lager 13 eintreten. Damit umfasst die Schmiermittelverzweigung das Verteilerstück 14 und den Lagerring 16 bzw. die in diesen Bauteilen angeordneten Schmieröffnungen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 handelt es sich bei dem ersten Bauteil 11 um eine Schraube eines Schraubenkompressors. Dabei befindet sich die Schraube als andere Komponente 15 in axialer Richtung außerhalb eines Bereichs, an dem das Lager 13 angeordnet ist. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem ersten Bauteil auch um eine Welle oder jedwedes andere Bauteil, beispielsweise eine Dichtung, ein Zahnrad und/oder ein anderes Lager oder einen Innenring des Lagers 13 bzw. des Lagers, dessen Außenring eine Schmieröffnung aufweist, handeln.
  • Bei dem Lager 13 handelt es sich bei dem Ausführungsbeispiel der 2 um ein Kugellager mit einem geteilten Innenring. Bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Lager auch einen durchgängigen Innenring aufweisen und/oder Wälzkörper einer anderen Form aufweisen. Das Schmiermedium kann jedwedes Medium oder Flüssigkeit, beispielsweise ein Schmiermittel, ein Öl, ein Fett, Wasser, und/oder ein anderes Flüssigkeitsgemisch sein.
  • Die Schmieröffnung 17 verläuft von einer radial nach außen gerichteten Fläche 19 des Lageraußenrings 16 zu einer nach radial innen gerichteten Fläche 20 des Lageraußenrings 16. Bei der Schmieröffnung handelt es sich also um eine Bohrung, die den Lagerring durchdringt. Damit wird das Schmiermedium durch das Verteilerstück direkt an eine Lauffläche des Außenrings 16, der sich an der Fläche 20 befindet, geführt. Die Schmieröffnung 17 ist exzentrisch und in einem Winkel zu einer Bohrung 18 des Lagerrings 16 bzw. einer Rotationsachse M angeordnet. Die Schmieröffnung 17 liegt auch außerhalb der Bohrung 18 und weist einen kleineren Durchmesser als diese auf.
  • Das Verteilerstück 14 weist im Querschnitt eine winklige Form auf und liegt mit einem ersten Schenkel 21 an der nach radial außen gerichteten Fläche 19 des Außenrings 16 an. Ein zweiter Schenkel 30 des Verteilerstücks 14 liegt in axialer Richtung an einer in die axiale Richtung gewandte Stirnfläche des Lagerrings 16 an. Das Verteilerstück 14 umfasst drei Verteilerbohrungen 23, 24 und 25. Die Verteilerbohrung 24 ist dabei fluchtend zu der Schmieröffnung 17 angeordnet. Die Verteilerbohrung 24 erstreckt sich von einer nach radial außen gerichteten Fläche 26 des Verteilerstücks 14 zu einer nach radial innen gerichteten Fläche 27 des Verteilerstücks 14. Die Verteilerbohrung 24 ist dabei in einem Winkel α zur Drehachse M angeordnet, wobei der Winkel α größer als 45° und kleiner als 100° ist. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Verteilerbohrung 24 auch senkrecht zu der Drehachse M angeordnet sein.
  • Die Verteilerbohrung 23 erstreckt sich von der radial nach außen gerichteten Fläche 26 zu einer axialen Stirnfläche 28 des Verteilerstücks 14. Die Verteilerbohrung 23 ist ausgebildet und angeordnet, um das Schmiermedium zu der weiteren Komponente 15 zu transportieren. Dabei ist zwischen der weiteren Komponente 15 und dem Verteilerstück 14 kein weiteres Leitungselement oder dergleichen vorgesehen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können solche weiteren Leitungselemente vorgesehen sein. Analog liegt das Verteilerstück 14 direkt an dem Außenring 16 an. Es sind keine weiteren Zwischenelemente vorgesehen.
  • Die Verteilerbohrung 25 erstreckt sich von der radial nach außen gerichteten Fläche 26 zu einer nach radial innen gerichteten Fläche 29 des zweiten Schenkels 30. Damit ist die Verteilerbohrung 25 ausgebildet und angeordnet, um das Schmiermedium seitlich in einen Innenraum eines zweiten Lagers 31 zu führen. Das erste Lager 13, das den Lagerring 16 mit der Schmieröffnung 17 aufweist, ist dabei in axialer Richtung zwischen dem zweiten Lager 31 und der anderen Komponente 15 angeordnet. Das Schmiermedium wird dabei nicht über eine Schmieröffnung in einem der Lagerringe, sondern durch eine konzentrische Bohrung 32 des Außenrings 34 zwischen den Außenring 34 und den Innenring 35 des zweiten Lagers 31 eingebracht. Beim Ausführungsbeispiel der 2 handelt es sich bei dem zweiten Lager um ein Zylinderrollenlager.
  • Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das zweite Lager auch jedwedes andere Lager sein, beispielsweise ein Kegelrollenlager oder ein Kugelrollenlager. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das zweite Lager 31 auch entfallen. Des Weiteren kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine der Schmieröffnungen 23 und/oder 24 entfallen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Verteilerstück genau eine Verteilerbohrung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Schmiermedium in eine Schmieröffnung des Lagerrings einzubringen. Optional kann die Verteilerbohrung ausgebildet sein, um Schmiermedium an einer in die axiale Richtung gerichtete Fläche des Verteilerstücks entweder an ein weiteres Lager oder eine andere Komponente auszubringen.
  • Die Verteilerbohrungen 23, 24 und 25 sind bei dem Ausführungsbeispiel der 2 so angeordnet, dass sie an der radial nach außen gerichteten Fläche 26 des Verteilerstücks 14 in einem gemeinsamen Punkt fluchten, sodass eine Schmierleitung 36 an einen Anschlusspunkt geführt werden kann. Auch sind die Verteilerbohrungen 23 bis 25 in Umfangsrichtung, wie auch die Schmieröffnung 17 auf einer gemeinsamen Höhe angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Bohrungen auch in Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von 0,1° bis 10° angeordnet sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Verteilerbohrungen auch voneinander in axialer Richtung beabstandet an der nach radial außen gerichteten Fläche des Verteilerstücks beginnen.
  • Das Verteilerstück 14 ist über eine nicht dargestellte Schraubverbindung an dem Gehäuse 12 bzw. dem zweiten Bauteil befestigt. Bei dem zweiten Bauteil 12 kann es sich beispielsweise um ein Gehäuse und/oder dergleichen handeln.
  • Die 3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Lagerrings 46 für ein nicht dargestelltes Lager gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es handelt sich dabei um einen Außenring. Gleiche und/oder ähnliche Bauteile wie bei dem Lagerring 16 der 2 werden mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2 bezeichnet.
  • Der Lagerring 46 weist zwei Schmieröffnungen 47 und 48 auf. Die Schmieröffnung 47 führt von einer nach radial außen gerichteten Fläche 19 zu der axialen Stirnseite 49. Die Schmieröffnung 48 führt von der nach radial außen gerichteten Fläche 19 zu der nach radial innen gerichteten Fläche 20. Die Schmieröffnung 47 ist dabei so angeordnet, dass sie außerhalb einer Laufbahn einer radial nach innen gerichteten Fläche 20 angeordnet ist. Die Schmieröffnung 48 führt direkt auf die Laufbahn und ist in axialer Richtung M symmetrisch oder mittig zur Laufbahn angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Schmieröffnung auch asymmetrisch zur Laufbahn angeordnet sein.
  • Sowohl in einem Bereich der Schmieröffnung 47 wie auch in einem Bereich der Schmieröffnung 48 befinden sich an der nach radial außen gerichteten Fläche 19 halbkreisförmige Ausnehmungen 50. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so das Einbringen des Schmiermediums in die Schmieröffnungen 47 und 48 erleichtert werden. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die halbkreisförmigen Ausnehmungen eine andere Form aufweisen und/oder entfallen. Bei dem Lagerring 46 handelt es sich um einen Lagerring für ein Kugellager. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann es sich auch um einen Lagerring für jedwedes andere Lager, Kegelrollenlager einreihige und/oder mehrreihige Lager handeln.
  • Der Lagerring 46 kann beispielsweise in Kombination mit einem entsprechenden, nicht dargestellten Verteilerstück eingesetzt sein. Das Verteilerstück kann beispielsweise wenigstens eine Verteilerbohrung aufweisen, über die das Schmiermedium in die Schmieröffnungen eingebracht wird. Zum Beispiel kann das Verteilerstück dann selbst Verteilerbohrungen aufweisen, um Schmiermedium beispielsweise in ein zweites Lager einzubringen. Unter Umständen kann das Schmiermedium auch ausschließlich über den Lagerring 46 und nicht über das Verteilerstück verteilt werden. Das Schmiermedium kann bei manchen Ausführungsbeispielen lediglich über das nicht dargestellte Verteilerstück in die Schmieröffnungen 47 und 48 des Lagerrings eingebracht werden.
  • Die 4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Lageranordnung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lageranordnung 50 ist im Wesentlichen ähnlich zu der Lageranordnung 10 der 2 und unterscheidet sich unter anderem durch einen Lagerring 56 der die Schmiermittelverzweigung vollständig umfasst. Bei dem Lagerring 56 handelt es sich um einen Außenring für das erste Lager 13. Gleiche und/oder ähnliche Bauteile wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2 werden mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2 bezeichnet.
  • Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 2 wird das Schmiermedium zu der weiteren Komponente 15 und dem zweiten Lager 31 nicht über Verteilerbohrungen eines Verteilerstücks ausgebracht. es ist kein Verteilerstück eingesetzt. Stattdessen wird das Schmiermedium über die Schmiermittelleitung 36 direkt an eine nach radial außen gerichtete Fläche des Außenrings 53 und in einen Winkelbereich in dem dieser die Schmiermittelverzweigung umfasst, geführt.
    Als Schmiermittelverzweigung weist der Lagerring 56 drei Schmieröffnungen 53, 54 und 55 auf. Die Schmieröffnung 54 führt analog zu der Schmieröffnung 24 von der radial nach außen gerichteten Fläche 19 zu der nach radial innen gerichteten Fläche 20 des Lagerrings 56. Die erste Schmieröffnung 53 führt von der radial nach außen gerichteten Fläche 19 zu einer in axialer Richtung gewandten Stirnfläche 59 des Lagerrings 56. Bei der Stirnfläche 59 handelt es sich dabei um die der anderen Komponente 15 zugewandten Stirnfläche des Lagers 13. Über die Schmieröffnung 53 kann Schmiermedium zu der anderen Komponente 15 oder auch zu dem Lagerinnenring des Lagers 13 ausgebracht werden.
  • Analog führt die dritte Schmieröffnung 55 von der radial nach außen gerichteten Fläche 19 zu einer der Stirnfläche 59 in axialer Richtung abgewandten Stirnfläche 38 des Lagerrings 56. Über die Schmieröffnung 55 wird das Schmiermedium in das zweite Lager 31 eingebracht. Bei der Stirnseite 38 handelt es sich dabei um die, dem zweiten Lager 31 zugewandte Stirnseite 38. Die Schmieröffnungen 53 bis 55 sind so angeordnet, dass sie in einem gemeinsamen Punkt an der nach radial außen gerichteten Fläche 19 beginnen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Schmieröffnungen 53 bis 55 auch vollständig in axialer Richtung voneinander beabstandet sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Schmieröffnungen auch angeordnet sein, sodass zumindest zwei oder auch alle drei an der radial nach außen gerichteten Fläche in einem gemeinsamen Punkt beginnen.
  • Mit anderen Worten wird bei manchen Ausführungsbeispielen eine neuartige Lagergeometrie angewandt, die es unter Umständen ermöglichen kann, dass das Schmiermittel direkt an die Lagerstelle innerhalb des Lagers gelangen kann. Des Weiteren kann unter Umständen bei manchen Ausführungsbeispielen die Möglichkeit eröffnet werden, weitere Schmierstellen in der unmittelbaren Nähe des Lagers zu schmieren, wie beispielsweise ein benachbartes Lager (zum Beispiel CRB), Käfigführungsflächen oder zum Beispiel auch ein Zahnrad. Bei manchen Ausführungsbeispielen können dazu separate Öleinspritzringe oder eine separate Ölversorgung, die bei konventionellen Lageranordnungen notwendig waren, entfallen. Bei manchen Ausführungsbeispielen wird eine verbesserte, weil direkt durch den Außenring erfolgende Schmierölversorgung ermöglicht. Damit können bei manchen Ausführungsbeispielen unter Umständen Planschverluste und/oder eine Reibung verringert werden.
  • Durch die direkte und sehr gezielte Schmierstoffversorgung kann die Schmierstelle bei manchen Ausführungsbeispielen genau und sehr zielgerichtet hinsichtlich einer Schmierung optimiert werden. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Verlustleistung und/oder Reibleistung des Lagers oder der Lageranordnung bzw. der Lagerstelle und damit einer Anwendung wie beispielsweise Schraubenkompressoren reduziert werden. Die Schmieröffnungen und/oder auch die Verteileröffnungen können zum Beispiel durch eine Weichbearbeitung oder mittels einer Elektroerosion hergestellt werden. Das Verteilerstück und/oder auch der Lagerring können beispielsweise aus einem Metall, einem Stahl hergestellt sein.
  • Die Lageranordnung bzw. der Lagerring können jedoch nicht nur wie in den Figuren beschrieben bei Schraubenkompressoren, sondern auch bei allen möglichen anderen Lageranordnungen die Wälzlager umfassen (zum Beispiel ACBB, CRB, MRB und/oder TRB) eingesetzt werden. Anwendungen können beispielsweise die Lagerung von Wellen, Spindeln, Bauteile an Werkzeugmaschinen, Transportvorrichtungen, Fahrzeugen oder dergleichen sein.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung einem Ausführungsbeispiel in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
  • Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können gegebenenfalls auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lageranordnung
    2
    erstes Bauteil
    3
    Kugelrollenlager
    4
    Zylinderrollenlager
    5
    Schmierleitung
    6
    Schmierring
    7
    Öffnung
    8
    Schraube
    9
    weitere Schmierleitung
    10
    Lageranordnung
    11
    erstes Bauteil
    13
    Lager
    14
    Verteilerstück
    15
    weitere Komponente
    16
    Lagerring
    17
    Schmieröffnung
    18
    Bohrung
    19
    radial nach außen gerichtete Fläche
    20
    radial nach innen gerichtete Fläche
    21
    erster Schenkel
    23
    Verteilerbohrung
    24
    Verteilerbohrung
    25
    Verteilerbohrung
    26
    radial nach außen gerichtete Fläche
    27
    radial nach innen gerichtete Fläche
    28
    Stirnfläche Verteilerstück
    29
    Stirnfläche Verteilerstück
    30
    zweiter Schenkel
    31
    zweites Lager
    33
    Bohrung Außenring zweites Lager
    34
    Außenring
    35
    Innenring
    36
    Schmierleitung
    38
    axiale Stirnfläche
    45
    Ausnehmung
    46
    Lagerring
    47
    Schmieröffnung
    48
    Schmieröffnung
    49
    axiale Stirnseite
    50
    Lageranordnung
    53
    Schmieröffnung
    54
    Schmieröffnung
    55
    Schmieröffnung
    56
    Lagerring
    59
    Stirnfläche
    M
    Drehachse
    α
    Winkel Schmieröffnung

Claims (7)

  1. Lageranordnung (10) zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils (11) gegenüber einem zweiten Bauteil mit folgenden Merkmalen: wenigstens einem Lager (13); wenigstens einer weiteren Komponente (15); einem zweiten Lager (31), einem Verteilerstück (14), und wenigstens einer Schmiermittelverzweigung, die ausgebildet ist, um das Lager und die weitere Komponente zu schmieren, wobei die Schmiermittelverzweigung zumindest teilweise in einem Lagerring (16, 46, 56) des Lagers (13) angeordnet ist, wobei wenigstens einer der Lagerringe (16, 46, 56) wenigstens drei Schmieröffnungen (17, 47, 48, 53, 54, 55) aufweist, wobei eine erste Schmieröffnung (47, 53) an einer ersten axialen Stirnfläche (49, 59) des Lagerrings (16, 49, 56) und eine zweite Schmieröffnung (55) an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnfläche (38) austritt, wobei das Verteilerstück (14) in axialer und/oder in radialer Richtung zumindest abschnittsweise an einem Außenring (34) des zweiten Lagers (31) anliegt.
  2. Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei das Verteilerstück (14) ausgebildet und angeordnet ist, um mittels eines Schmiermediums das wenigstens eine Lager (13) und eine weitere Komponente (15) zu schmieren, wobei wenigstens einer der Lagerringe (16, 46, 56) des Lagers (13) wenigstens eine Schmieröffnung (17, 48, 54) aufweist, durch die das Schmiermedium über das Verteilerstück (14) in das Lager (13) eintreten kann.
  3. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verteilerstück (14) angeordnet ist, sodass es zumindest abschnittsweise radial und/oder axial an dem Lagerring (16, 46, 56) des Lagers (13) anliegt.
  4. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Verteilerbohrungen (24) des Verteilerstücks (14) mit wenigstens einer der Schmieröffnungen (17) fluchtet und/oder wobei die Schmieröffnung (48, 54) senkrecht zu einer Drehachse oder in einem Winkel von 1° bis 90° zu der Drehachse und/oder die Schmieröffnung (48, 54) an eine Lauffläche des Lagerrings (16, 46, 56) führt.
  5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lager (13) ein Kugellager und das zweite Lager (31) ein Zylinderrollenlager ist und/oder das Verteilerstück (14) wenigstens drei Verteilerbohrungen (23, 24, 25) aufweist, über die das erste Lager (13), das zweite Lager (31) und die weitere Komponente (15) geschmiert werden können und wobei wenigsten eines der beiden Lager (13) einen Außenring (16, 46, 56) mit einer Schmieröffnung (17, 48, 54) aufweist, durch die das Schmiermedium in das Lager (13) eintreten kann.
  6. Lagerring (16, 46, 56) in einer Lageranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum drehbeweglichen Lagern eines ersten Bauteils (11) gegenüber einem zweiten Bauteil mit folgenden Merkmalen: wenigstens drei Schmieröffnungen (17, 47, 48, 53, 54, 55) wobei eine erste Schmieröffnung (47, 53) an einer ersten axialen Stirnfläche (49, 59) des Lagerrings (16, 46, 56) und eine zweite Schmieröffnung (55) an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Stirnfläche (38) austritt.
  7. Schraubenkompressor mit einer Lageranordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einem Lagerring (16, 46, 56) nach Anspruch 6, wobei das erste Bauteil (11) und/oder die weitere Komponente (15) ein Rotor des Schraubenkompressors ist.
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