DE102015219424A1

DE102015219424A1 - Lagereinheit umfassend zwei Wälzlager

Info

Publication number: DE102015219424A1
Application number: DE102015219424.8A
Authority: DE
Inventors: Sven Holst
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zwei Wälzlager (2, 5) umfassende Lagereinheit (1) mit zwei getrennten Lagerinnenringen (3, 6) und einem gemeinsamen Lageraußenring (6). Axial zwischen den beiden Lagerinnenringen (4, 5) ist ein Stützelement (10) vorgesehen, dessen Kontur (11) Schmieröl, das über den Lageraußenring (8) von radial außen her in den Bereich axial zwischen die beiden Wälzlager (2, 5) eingebracht wird, gezielt auf die beiden Wälzlager (2, 5) verteilt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit umfassend zwei Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Lagereinheiten umfassend zwei Wälzlager sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 3 221 005 A1 ein ungeteiltes Doppel-Pendelrollenlager mit einteiligem Lagerinnenring und einteiligem Lageraußenring bekannt, bei dem im Lageraußenring eine radiale Schmierölbohrung vorgesehen ist, die in Bezug zu den beiden Rollenlagern mittig angeordnet ist. Über diese Schmierölbohrung eingebrachtes Schmieröl gelangt demnach in einen Lagerinnenbereich axial zwischen den Wälzkörpern des ersten Rollenlagers und den Wälzkörpern des zweiten Rollenlagers und gelangt so zu den Wälzkörpern der beiden Rollenlager. Aufgrund der sich im Betrieb einstellenden Druckverhältnisse in der Lagereinheit selber und im Schmierölkreislauf und aufgrund der im Betrieb der Lagereinheit aktuell zugeführten Schmierölmenge stellt sich in der Lagereinheit in nachteiliger Weise eine undefinierte Ölverteilung zu den beiden Wälzlagern ein.
Ferner ist beispielsweise aus der EP 0 697 533 B9 eine zwei Kegelrollenlager umfassende Lagereinheit mit einteiligem Lageraußenring und zwei separaten Lagerinnenringen bekannt, bei dem axial zwischen den beiden Lagerinnenringen ein Stützring angeordnet ist, gegen den sich beide Lagerinnenringe axial abstützen, wenn die Lagereinheit montiert ist. Zur Schmierung der Wälzkörper ist hierbei in der Lagereinheit eine Fettfüllung vorgesehen; entsprechend weist die Lagereinheit beidseitig je einen Dichtring auf zur Abdichtung des Lagerinnenraums nach außen hin.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zwei Wälzlager umfassende Lagereinheit mit zwei separaten Lagerinnenringen und einem gemeinsamen Lageraußenring und verbesserten Schmiereigenschaften anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine zwei Wälzlager umfassende Lagereinheit vorgeschlagen, bei der für beide Wälzlager jeweils ein eigener Lagerinnenring vorgesehen ist und ein für beide Wälzlager gemeinsamer Lageraußenring, wobei axial zwischen den beiden Lagerinnenringen ein Stützelement vorgesehen ist, gegen das sich die beiden Lagerinnenringe in axialer Richtung abstützen. Im Lageraußenring ist eine Schmierölbohrung vorgesehen ist, über die von außerhalb der Lagereinheit zugeleitetes Schmieröl zur Schmierung der beiden Wälzlager in einen Lagerinnenraum – also in einen Bereich axial zwischen den Wälzkörpern des ersten Wälzlagers und den Wälzkörpern des zweiten Wälzlagers – eingebracht wird.
Erfindungsgemäß ist das Stützelement als Formkörper ausgebildet, dessen der Schmierölbohrung zugewandte Kontur das über die Schmierölbohrung in einen Lagerinnenraum eingebrachte Schmieröl, gezielt auf die beiden Wälzlager verteilt. Die besondere Geometrie dieser Kontur des Stützelementes teilt den in den Lagerinnenraum eingebrachten Ölstrom in zwei vorzugsweise unterschiedliche Teilströme auf und leitet den ersten dieser Teilströme zum dem ersten Wälzlager und den anderen Teilstrom zu dem zweiten Wälzlager. Demnach definiert die besondere Geometrie der Kontur die prozentuale Verteilung der in den Lagerinnenraum eingebrachten Schmierölmenge auf die beiden einzelnen Wälzlager. Somit kann demjenigen Wälzlager, welches beispielsweise infolge höherer Belastung einen höheren Schmierölbedarf hat als das andere Wälzlager, konstruktiv eine höhere Schmierölmenge zugeteilt werden.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stützelement als ringförmiger Vollkörper ausgebildet ist, an dessen Außendurchmesser die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur vorgesehen ist. Ein derartig ausgeführtes Stützelement ist in vorteilhafter Weise in axialer Richtung hoch belastbar.
In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stützelement als Ring ausgebildet ist, an dessen Außendurchmesser ein Leitblech befestigt ist, das die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur aufweist. Auch ein derartig ausgeführtes Stützelement ist in vorteilhafter Weise in axialer Richtung hoch belastbar. Durch Verwendung verschiedener Leitbleche ist eine vergleichsweise einfache Adaption auf unterschiedliche Erfordernisse für die Schmierölverteilungen möglich.
In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stützelement als Leitblech ausgebildet ist, das die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur aufweist. Ein derartiges Stützelement kann beispielsweise als Blechteil oder als Kunststoffteil ausgeführt sein und hierdurch kostengünstig produziert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zuführung von Schmieröl in den Lagerinnenraum über eine radiale Schmierölbohrung im Lageraußenring erfolgt, die in Bezug zu den beiden Wälzlagern mittig angeordnet ist. Alternativ hierzu kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zuführung von Schmieröl in den Lagerinnenraum über eine radiale Schmierölbohrung im Lageraußenring erfolgt, die in Bezug zu den beiden Wälzlagern näher an demjenigen der beiden Wälzlager angeordnet ist, dass von den beiden Wälzlagern den höheren Schmierölbedarf hat.
In bekannter Weise können die Wälzlager beispielsweise als Kegelrollenlager ausgebildet sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Lagereinheit gemäß der Erfindung; und
2: Eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lagereinheit gemäß der Erfindung.
Als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 eine auf einer Welle 15 angeordnete Lagereinheit 1 mit einem erstes Wälzlager 2 und einem zweiten Wälzlager 5 dargestellt. Beide Wälzlager 2, 5 sind als Kegelrollenlager ausgebildet, mit separaten Lagerinnenringen 3, 6 und einem für beide Wälzlager 2, 5 gemeinsamen Lageraußenring 8. Die sich zwischen dem Lageraußenring 8 und dem Lagerinnenring des ersten Wälzlagers 2 abrollenden Wälzkörper des ersten Wälzlagers 2 sind mit 4 bezeichnet, während die sich zwischen dem Lageraußenring 8 und dem Lagerinnenring des zweiten Wälzlagers 5 abrollenden Wälzkörper des zweiten Wälzlagers 5 mit 7 bezeichnet sind. Axial zwischen den beiden Lagerinnenringen 3, 6 ist ein Stützelement 10 angeordnet, gegen das sich die beiden Lagerinnenringe 3, 6 in axialer Richtung abstützen.
Zur Schmierung beider Wälzlager 2, 5 ist im Lageraußenring 8 eine als Radialbohrung ausgebildete Schmierölbohrung 9 vorgesehen, über die von außerhalb der Lagereinheit 1 zugeführtes Schmieröl in einen Lagerinnenraum 13 eingebracht wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schmierölbohrung 9 axialer Richtung gesehen in etwa der Mitte des Lageraußenrings 9 angeordnet. Der Schmierölström ist in 1 in gestrichelter Linie dargestellt und mit 14 bezeichnet. Um dieses von außen her zugeführte Schmieröl – also den Schmierölstrom 14 – bedarfsgerecht auf die beiden Wälzlager 2, 5 verteilen zu können, ist das Stützelement 10 als Vollformkörper ausgebildet mit einer geometrisch vordefinierten Kontur 11, die der Schmierölbohrung 9 zugewandt ist und den Schmierölstrom 14 im Lagerinnenraum 13 gezielt in zwei unterschiedliche Teilströme 14A, 14B aufteilt und den ersten Teilstrom 14A den Wälzkörpern 4 des ersten Wälzlagers 2 zuleitet und den zweiten Teilstrom 14B den Wälzlagern 7 des zweiten Wälzlagers 5 zuleitet.
Gegenstand der 2 ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiels einer ein erstes und ein zweites Wälzlager 2, 5 umfassende Lagereinheit 1 mit zwei Lagerinnenringen 3, 6 und einem Lageraußenring 8 und einem axial zwischen den beiden Lagerinnenringen 3, 6 angeordneten Stützelement 10, gegen das sich die beiden Lagerinnenringe 3, 6 in axialer Richtung abstützen.
Im Unterschied zu 1 ist das Stützelement 10 nunmehr als Ring ausgebildet, der die Welle 15 radial umschließt, an dessen Stirnflächen die beiden Lagerinnenringe 3, 6 anliegen, und an dessen Außendurchmesser im Bereich ein Leitblech 12 befestigt – beispielsweise aufgeschweißt – ist. Räumlich gesehen befindet sich das Leitblech 12 im Bereich unterhalb der Schmierölbohrung 9 des Lageraußenrings 8. Die der Schmierölbohrung 9 zugewandte Kontur 11 ist geometrisch derart ausgebildet, dass sie den über die Schmierölbohrung 9 in den Lagerinnenraum 13 eingeleiteten Schmierölstrom 14 in die beiden Teilströme 14A, 14B aufteilt, wobei der erste Teilstrom 14A den Wälzkörpern 4 des ersten Wälzlagers 2 zugeleitet wird, während der zweite Teilstrom 14B den Wälzlagern 7 des zweiten Wälzlagers 5 zugeleitet wird.
Bezugszeichenliste

1: Lagereinheit
2: erstes Wälzlager
3: Lagerinnenring des ersten Wälzlagers
4: Wälzkörper des ersten Wälzlagers
5: zweites Wälzlager
6: Lagerinnenring des zweiten Wälzlagers
7: Wälzkörper des zweiten Wälzlagers
8: gemeinsamer Lageraußenring des ersten und zweiten Wälzlagers
9: Schmierölbohrung im Außenring
10: Stützelement
11: Kontur der Stützelement
12: Leitblech
13: Lagerinnenraum
14: Schmierölstrom
14A: erster Teilstrom
14B: zweiter Teilstrom
15: Welle

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 3221005 A1 [0002]
EP 0697533 B9 [0003]

Claims

Lagereinheit (1) umfassend zwei Wälzlager (2, 5), wobei für beide Wälzlager (2, 5) jeweils ein eigener Lagerinnenring (3, 6) vorgesehen ist, wobei für beide Wälzlager (2, 5) ein gemeinsamer Lageraußenring (8) vorgesehen ist, wobei axial zwischen den beiden Lagerinnenringen (3, 6) ein Stützelement (10) vorgesehen ist, gegen das sich die beiden Lagerinnenringe (3, 6) in axialer Richtung abstützen, und wobei im Lageraußenring (8) eine Schmierölbohrung (9) vorgesehen ist, über die von außerhalb der Lagereinheit (1) zugeleitetes Schmieröl zur Schmierung der Wälzlager (2, 5) in einen Lagerinnenraum (13) axial zwischen den Wälzkörpern (4) des ersten Wälzlagers (2) und den Wälzkörpern (7) des zweiten Wälzlagers (5) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) als Formkörper ausgebildet ist, dessen der Schmierölbohrung (9) zugewandte Kontur (11) das über die Schmierölbohrung (9) in einen Lagerinnenraum (13) eingebrachte Schmieröl gezielt auf die beiden Wälzlager (2, 5) verteilt.
Lagereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Kontur (11) einen in den Lagerinnenraum (13) eingebrachten Schmierölstrom (14) in zwei unterschiedliche Teilströme (14A, 14B) aufteilt, den ersten Teilstrom (14A) den Wälzkörpern (4) des ersten Wälzlagers (2) zuleitet und den zweiten Teilstrom (14B) den Wälzkörpern (7) des zweiten Wälzlagers (5) zuleitet.
Lagereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) als ringförmiger Vollkörper ausgebildet ist, an dessen Außendurchmesser die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur (11) vorgesehen ist.
Lagereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) als Ring ausgebildet ist, an dessen Außendurchmesser ein Leitblech (12) befestigt ist, das die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur (11) aufweist.
Lagereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) als Leitblech ausgebildet ist, das die zur Schmierölverteilung vorgesehene Kontur (11) aufweist.
Lagereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Schmieröl in den Lagerinnenraum (13) über eine radiale Schmierölbohrung (9) im Lageraußenring (8) erfolgt, die in Bezug zu den beiden Wälzlagern (2, 5) mittig angeordnet ist.
Lagereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Schmieröl in den Lagerinnenraum (13) über eine radiale Schmierölbohrung (9) im Lageraußenring (8) erfolgt, die in Bezug zu den beiden Wälzlagern (2, 5) näher an demjenigen der beiden Wälzlager (2, 5) angeordnet ist, dass von den beiden Wälzlagern (2, 5) den höheren Schmierölbedarf hat.
Lagereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (2, 5) als Kegelrollenlager ausgebildet sind.