DE102016222410A1

DE102016222410A1 - Method for producing an annular lubricant supply component

Info

Publication number: DE102016222410A1
Application number: DE102016222410.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Hahn; Michael Pausch; Tobias Hock
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-01-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Schmiermittelzuführbauteils (1), das in der Montagestellung axial benachbart zu einem Wälzlager (12) angeordnet ist, wobei das Schmiermittelzuführbauteil (1) einen oder mehrere es durchsetzende Schmiermittelkanäle (9) aufweist, über den oder die in der Montagestellung Schmiermittel zu dem Wälzlager (12) führbar ist, wobei es schichtweise unter gleichzeitiger Ausbildung des oder der Schmiermittelkanäle (9) in einem additiven Verfahren aus wenigstens einem Polymerwerkstoff oder wenigstens einem Werkstoff auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung hergestellt wird. Neben dem Verfahren selbst betrifft die Erfindung ferner ein Schmiermittelzuführbauteil (1), das gemäß dem Verfahren hergestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung umfassend ein Wälzlager (12) mit einem Innenring (15) und einem Außenring (13) sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern (17) sowie ein unmittelbar am Wälzlager (12) anschließend angeordnetes Schmiermittelzuführbauteil (1), welches in erfindungsgemäßer Weise hergestellt wurde.The invention relates to a method for producing an annular lubricant supply component (1), which is arranged axially adjacent to a rolling bearing (12) in the assembly position, wherein the lubricant supply component (1) has one or more lubricant channels (9) passing through it in the assembly position lubricant to the rolling bearing (12) can be guided, wherein it is produced in layers with simultaneous formation of the lubricant or channels (9) in an additive process of at least one polymer material or at least one material based on a metal or a metal alloy. In addition to the method itself, the invention further relates to a lubricant supply component (1) produced according to the method. Furthermore, the invention relates to a rolling bearing assembly comprising a rolling bearing (12) having an inner ring (15) and an outer ring (13) and arranged therebetween rolling elements (17) and a directly on the roller bearing (12) then arranged Schmiermittelzuführbauteil (1), which in inventive Way was made.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Schmiermittelzuführbauteils, das in der Montagestellung axial benachbart zu einem Wälzlager angeordnet ist, wobei das Schmiermittelzuführbauteil einen oder mehrere es durchsetzende Schmiermittelkanäle aufweist, über den oder die in der Montagestellung Schmiermittel zu dem Wälzlager führbar ist.The invention relates to a method for producing an annular Schmiermittelzuführbauteils, which is arranged axially adjacent to a rolling bearing in the mounting position, wherein the Schmiermittelzuführbauteil has one or more it passes through lubricant channels through which or in the mounting position lubricant to the rolling bearing is feasible.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Wälzlager kommen in unterschiedlichsten Bereichen zur Anwendung, beispielsweise im Automobilbereich oder bei Industrie- oder Werkzeugmaschinen. Unabhängig vom Anwendungsgebiet ist eine Schmierung des Wälzlagers sicherzustellen, was insbesondere bei stark beanspruchten Wälzlagern wie beispielsweise schnell laufenden Lagern, insbesondere Spindellagern, erforderlich ist.Rolling bearings are used in a wide variety of areas, for example in the automotive sector or in industrial or machine tools. Regardless of the field of application, lubrication of the rolling bearing must be ensured, which is necessary in particular in the case of heavily loaded roller bearings, such as, for example, high-speed bearings, in particular spindle bearings.

Zur axialen Schmierung solcher Radiallager ist es bekannt, axial benachbart zu dem Wälzlager ein Schmiermittelzuführbauteil anzuordnen. Diesem kommt eine Doppelfunktion zu. Zum einen ist das Schmiermittelzuführbauteil so ausgeführt, dass es axial gesehen das Wälzlager quasi abdichtet, mithin also, bis auf einen schmalen Spalt beispielsweise zum Innenring, den freien axialen Querschnitt des Lagers verschließt. Hierüber wird sichergestellt, dass kein Schmutz in den Lagerbereich eindringen respektive kein Schmiermittel austreten kann. Darüber hinaus dient das Schmiermittelzuführbauteil der gezielten Zuführung von Schmiermittel in den Wälzbereich. Zu diesem Zweck weist das ringförmige Schmiermittelzuführbauteil ein oder üblicherweise eine Mehrzahl an Schmiermittelkanälen auf. Diese Schmiermittelkanäle sind bei bekannten Schmierstoffzuführbauteilen über zwei separate Bohrungen gebildet. Eine erste radiale Bohrung erstreckt sich üblicherweise von der radialen Außenseite des Schmiermittelzuführbauteils nach innen. Eine zweite schräge Bohrung erstreckt sich von der dem Wälzlagerbauteil zugewandten Seite nach innen und mündet in der radialen Bohrung. Das zuzuführende Schmiermittel kann folglich von der radialen Außenseite des Bauteils erfolgen, es wird über den gewinkelten Kanal im Bauteil umgelenkt und kann sodann axial in den Wälzbereich geführt werden, beispielsweise in den Bereich zwischen dem Innenring und einem die Wälzkörper führenden Käfig.For axial lubrication of such radial bearings, it is known to arrange a Schmiermittelzuführbauteil axially adjacent to the rolling bearing. This has a double function. On the one hand, the lubricant supply component is designed such that, viewed axially, it virtually seals the rolling bearing, and thus, except for a narrow gap, for example, to the inner ring, closes the free axial cross section of the bearing. This ensures that no dirt can penetrate into the storage area or lubricant can escape. In addition, the Schmiermittelzuführbauteil serves the targeted supply of lubricant in the Wälzbereich. For this purpose, the annular Schmiermittelzuführbauteile one or usually a plurality of lubricant channels. These lubricant channels are formed in known Schmierstoffzuführbauteilen two separate holes. A first radial bore usually extends inwardly from the radial outside of the lubricant supply member. A second oblique bore extends inwardly from the side facing the rolling bearing component and opens into the radial bore. The lubricant to be supplied can thus take place from the radial outer side of the component, it is deflected via the angled channel in the component and can then be guided axially into the rolling region, for example in the region between the inner ring and a cage leading the rolling elements.

Derartige Schmiermittelzuführbauteile werden üblicherweise aus Metall spanend hergestellt. Insbesondere das Einbringen der Bohrungen stellt jedoch einen durchaus problematischen Verfahrensschritt, verbunden mit einem erhöhten Aufwand, dar. Aufgrund der nötigen dünnen Kanaldurchmesser von ca. 1 mm oder weniger kommt es bei klassischen spanenden Bohrverfahren mitunter zum Bruch des Bohrwerkzeugs, insbesondere bei schrägem Ein- und Austritt. Das heißt, dass die Ausbildung des oder der Schmiermittelkanäle mit erhöhtem Aufwand und Risiko verbunden ist.Such Schmiermittelzuführbauteile are usually made of metal machined. In particular, the introduction of the holes, however, represents a very problematic process step, combined with an increased effort. Due to the necessary thin channel diameter of about 1 mm or less it comes in classic cutting drilling sometimes to the breaking of the drilling tool, especially at oblique Ein- and Exit. This means that the formation of the lubricant channels or channels associated with increased effort and risk.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Herstellungsverfahren für ein solches Schmiermittelzuführbauteil anzugeben.The invention is thus based on the object of specifying a contrast improved production method for such a lubricant supply.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schmiermittelzuführbauteil schichtweise unter gleichzeitiger Ausbildung des oder der Schmiermittelkanäle in einem additiven Verfahren aus wenigstens einem Polymerwerkstoff oder wenigstens einem Werkstoff auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung hergestellt wird.To achieve this object, the invention provides in a method of the type mentioned that the Schmiermittelzuführbauteil is produced in layers with simultaneous formation of the lubricant or channels in an additive process of at least one polymer material or at least one material based on a metal or a metal alloy.

Erfindungsgemäß wird das Schmiermittelzuführbauteil in einem generativen Verfahren durch schichtweises Abscheiden eines Werkstoffs ausgebildet. Dieser Vorgang ist über eine geeignete Steuerungseinrichtung respektive ein Steuerprogramm gesteuert, so dass die Möglichkeit besteht, lokal unterschiedliche Geometrien respektive Funktionsabschnitte auszubilden. Diese Art des programmgesteuerten, schichtweisen Aufbaus des Bauteils ermöglicht es nun, den oder die Schmiermittelkanäle in situ während des Schichtaufbaus auszubilden. Im fertig abgeschiedenen respektive aufgebauten Schmiermittelzuführbauteil sind demzufolge die Schmiermittelkanäle bereits ausgebildet, eine diesbezügliche Nachbearbeitung ist mit besonderem Vorteil nicht erforderlich. According to the invention, the lubricant supply component is formed in a generative process by layer-by-layer deposition of a material. This process is controlled by a suitable control device or a control program, so that it is possible to form locally different geometries or functional sections. This type of program-controlled, layered construction of the component now makes it possible to form the lubricant channel or channels in situ during the layer construction. In the finished deposited respectively constructed Schmiermittelzuführbauteil the lubricant channels are therefore already formed, a related reworking is not required with particular advantage.

Der Umstand, dass die Schmiermittelkanäle während des schichtweisen Aufbaus des Bauteils ausgebildet werden, in Verbindung mit der Programmsteuerung ermöglicht weiterhin eine geometrisch sehr variantenreiche Ausführung des Schmiermittelzuführbauteils und auch der Schmiermittelkanäle, die in unterschiedlicher Weise durch den Bauteilkörper geführt werden können. The fact that the lubricant channels are formed during the layered construction of the component, in conjunction with the program control further allows a geometrically very variant rich execution of Schmiermittelzuführbauteils and also the lubricant channels, which can be guided in different ways through the component body.

Da wie beschrieben der oder die Schmiermittelkanäle während des additiven Aufbaus des Schmiermittelzuführbauteils ausgebildet werden, sind folglich keinerlei mechanische Bearbeitungsschritte hierfür erforderlich, so dass die im Stand der Technik gegebenen Einschränkungen beim erfindungsgemäßen Verfahren gerade nicht gegeben sind. Vielmehr ist das Bauteil sehr einfach und schnell herstellbar, verbunden mit der Möglichkeit, durch entsprechende Auslegung des Steuerprogramms auch eine hohe Variantenvielfalt realisieren zu können.Since, as described, the lubricant channel or channels are formed during the additive construction of the lubricant supply component, consequently no mechanical processing steps are required for this, so that the limitations of the method according to the invention are just not met. Rather, the component is very simple and fast can be produced, combined with the possibility of being able to realize a high variety of variants by appropriate design of the control program.

Das Schmiermittelzuführbauteil selbst wird aus wenigstens einem Polymerwerkstoff, gegebenenfalls auch einer Mischung aus mehreren Polymerwerkstoffen gebildet, wobei die Möglichkeit besteht, durch Verwendung unterschiedlicher Polymerwerkstoffe lokal die Materialeigenschaften und damit auch die mechanischen Eigenschaften des Schmiermittelzuführbauteils variieren zu können. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, durch Verwendung geeigneter Polymerwerkstoffe oder entsprechender Mischungen Bereiche höherer Steifigkeit respektive Stabilität auszubilden, beispielsweise dort, wo das Schmiermittelzuführbauteil axial am Wälzlager anliegt und Ähnliches. The lubricant supply component itself is formed from at least one polymer material, optionally also a mixture of several polymer materials, it being possible to vary the material properties and thus also the mechanical properties of the lubricant supply component locally by using different polymer materials. Thus, for example, it is readily possible to form regions of higher stiffness or stability by using suitable polymer materials or corresponding mixtures, for example where the lubricant supply component bears axially on the roller bearing and the like.

Alternativ zur Herstellung aus einem oder mehreren Polymerwerkstoffen kann das Schmiermittelzuführbauteil selbstverständlich auch aus wenigstens einem Werkstoff auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung hergestellt werden. Auch Metalle oder Metalllegierungen sind im Rahmen additiver Verfahren verarbeitbar. Das heißt, dass alternativ zu einem Kunststoffbauteil auch ein Metallbauteil in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt werden kann, das in situ ausgebildete Schmiermittelkanäle aufweist. As an alternative to production from one or more polymer materials, the lubricant supply component can, of course, also be produced from at least one material based on a metal or a metal alloy. Metals or metal alloys can also be processed by additive processes. That is, as an alternative to a plastic component, it is also possible to produce a metal component in the manner according to the invention which has lubricant channels formed in situ.

Als additives Verfahren kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden, das die Verarbeitung von Polymer- oder Metallwerkstoffen ermöglicht. Zu nennen ist beispielsweise Lasersintern, ein Polyjet-Verfahren, Stereolithografie oder ein 3D-Druckverfahren. As an additive method, any method that enables the processing of polymer or metal materials can be used. Examples include laser sintering, a Polyjet process, stereolithography or a 3D printing process.

Der oder die Schmiermittelkanäle münden bevorzugt an einer radialen Außenseite sowie einer Seitenfläche des Schmiermittelzuführbauteils. Dies ermöglicht es, dass das Schmiermittel über die radiale Außenseite des Schmiermittelzuführbauteils zugeführt werden kann und über den oder die Kanäle umgelenkt werden kann, so dass es im Bereich einer Seitenfläche austritt und axial in den Wälzbereich geführt werden kann. The lubricant channel or channels preferably open at a radial outer side and a side surface of the lubricant supply component. This makes it possible for the lubricant to be supplied via the radial outer side of the lubricant supply component and to be deflected via the channel (s), so that it emerges in the region of a side surface and can be guided axially into the rolling region.

Dabei kann die Kanalgeometrie unterschiedlich sein. Ein Schmiermittelkanal kann geradlinig schräg von der Außenseite zur Seitenfläche verlaufen, er kann auch gewinkelt geführt sein, mit einem radial von der Außenseite abgehenden Kanalabschnitt, der in einen schräg oder axial verlaufenden Kanalabschnitt, der dann zur Seitenfläche läuft, mündet. Auch ein bogenförmig verlaufender Schmiermittelkanal kann ausgebildet werden. Das heißt, dass auch die Kanalgeometrie aufgrund der programmgesteuerten generativen Bauteilherstellung unterschiedlich und dem jeweiligen Einsatzzweck angepasst ausgelegt werden kann.The channel geometry can be different. A lubricant channel may extend straight obliquely from the outside to the side surface, it may also be guided angled, with a radially outgoing from the outside channel portion which opens into an obliquely or axially extending channel portion, which then runs to the side surface. An arcuate lubricant channel can also be formed. This means that the channel geometry can be designed differently and adapted to the respective application due to the program-controlled generative component production.

In Weiterbildung der Erfindung kann verfahrensgemäß ein axial vorspringender Ringbund ausgebildet werden, der die Seitenfläche bildet und in dem der oder die Schmiermittelkanäle münden. Dieser Ringbund springt axial gesehen aus der axialen Berandungsebene des Schmiermittelzuführbauteils vor. In der Montagestellung, wenn also das Schmiermittelbauteil axial unmittelbar benachbart zum Wälzlager angeordnet ist, greift dieser Ringbund in das Wälzlager zwischen Außenring und Innenring ein, da der Ringbund etwas weiter vorsteht als der äußere Bauteilrand, mit dem das Schmiermittelzuführbauteil am Wälzlager abgestützt ist. Dies ermöglicht es, dass das über den oder die Schmiermittelkanäle zugeführte Schmiermittel den oder die Kanäle quasi im Lager verlässt, mithin also axial gesehen direkt in das Lager eingebracht wird und demzufolge noch besser in den eigentlichen zu versorgenden Wälzbereich gelangen kann. Bevorzugt greift der Ringbund in den Bereich zwischen dem Innenring und einem die Wälzkörper führenden Wälzkörperkäfig ein, das heißt, dass im Bereich des Innenringwälzkontakt die Schmiermittelzufuhr erfolgt.In a further development of the invention, according to the method, an axially projecting annular collar can be formed which forms the side surface and in which the lubricant channel or channels open. This annular collar projects axially from the axial boundary plane of the lubricant supply component. In the assembly position, that is, when the lubricant component is axially disposed immediately adjacent to the rolling bearing, this collar engages in the rolling bearing between the outer ring and inner ring, since the annular collar protrudes slightly further than the outer edge of the component with which the Schmiermittelzuführbauteil is supported on the rolling bearing. This makes it possible for the lubricant supplied via the lubricant channel (s) to virtually leave the channel (s) in the bearing, that is to say it is inserted directly into the bearing axially, and consequently can get even better into the actual rolling region to be supplied. Preferably, the annular collar engages in the region between the inner ring and a roller body cage guiding the rolling bodies, that is to say that the lubricant is supplied in the region of the inner ring rolling contact.

In Weiterbildung der Erfindung kann an einer oder an beiden Seiten des Schmiermittelzuführbauteils eine oder mehrere ringförmig umlaufende Ausnehmungen ausgebildet werden. Diese Ausnehmungen, die als Geometrieelemente natürlich ebenfalls in situ während des additiven Herstellverfahrens ausgebildet werden können, ermöglichen eine geometrische und gewichtsmäßige Optimierung des Schmiermittelzuführbauteils. Dem Schmiermittelzuführbauteil kommen letztlich keine relevanten, mechanisch tragenden Funktionen zu. Es dient lediglich dazu, die Schmiermittelversorgung sicherzustellen. Aus diesem Grund ist es ausreichend, wenn das Bauteil hinreichend steif respektive formstabil ist. Besondere mechanische Anforderungen sind an das Bauteil jedoch nicht gesetzt. Dies bietet nun die Möglichkeit, die Querschnittsgeometrie so zu gestalten, dass relativ wenig Material vorhanden ist, mithin also das Bauteil möglichst leicht auch bauraumoptimiert ausgeführt werden kann. Zu diesem Zweck werden eine oder mehrere ringförmig umlaufende Ausnehmungen im Bereich der Seitenflächen oder auch der Randbereiche ausgebildet. Alternativ zur Ausbildung der Ausnehmungen beim additiven Abscheiden können diese auch nachträglich spanend eingebracht werden.In a further development of the invention, one or more annular circumferential recesses can be formed on one or both sides of the lubricant supply. These recesses, which can of course also be formed in situ during the additive manufacturing process as geometric elements, enable a geometric and weight-optimized optimization of the lubricant supply component. Ultimately, the lubricant supply component does not have any relevant, mechanically bearing functions. It only serves to ensure the lubricant supply. For this reason, it is sufficient if the component is sufficiently stiff or dimensionally stable. However, special mechanical requirements are not set for the component. This now offers the possibility of designing the cross-sectional geometry in such a way that relatively little material is present, and therefore the component can be designed as easily as possible in a space-optimized manner. For this purpose, one or more annular circumferential recesses in the region of the side surfaces or the edge regions are formed. Alternatively to the formation of the recesses in additive deposition, these can also be introduced later by machining.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung kann an der Außen- oder Innenseite wenigstens eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtelements ausgebildet werden. Die Schmiermittelzufuhr erfolgt über den an der Außen- oder der Innenseite mündenden Schmiermittelkanal oder die Mehrzahl dieser Kanäle. Um nun gezielt diesen Bereich mit Schmiermittel versorgen zu können, ist es zweckmäßig, wenn er radial und axial gesehen abgedichtet ist. Hierzu werden zweckmäßigerweise eine oder zwei zur Kanalmündung benachbarte Ringnuten ausgebildet, in die ein Dichtelement, beispielsweise ein einfacher O-Ring, eingesetzt werden kann. According to an expedient development, at least one annular groove for receiving a sealing element can be formed on the outside or inside. The lubricant is supplied via the opening on the outside or inside lubricant channel or the majority of these channels. In order to be able to supply this area specifically with lubricant, it is expedient if it is sealed radially and axially seen. For this purpose, one or two adjacent to the channel mouth annular grooves are expediently formed, in which a sealing element, for example a simple O-ring, can be used.

Neben dem Verfahren selbst betrifft die Erfindung ferner ein Schmiermittelzuführbauteil, das gemäß dem Verfahren hergestellt ist. In addition to the process itself, the invention further relates to a lubricant supply component made in accordance with the process.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Wälzlageranordnung umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern sowie ein unmittelbar am Wälzlager anschließend angeordnetes Schmiermittelzuführbauteil der beschriebenen Art respektive welches in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt wurde. Das Wälzlager ist ein Axiallager, das Schmiermittelzuführbauteil ermöglicht eine axiale Schmiermittelversorgung desselben. Das Schmiermittelzuführbauteil selbst kann je nach konkreter Lageraufgabe respektive Lageranordnung entweder am Außenring axial anschließen respektive abgestützt sein, oder am Innenring. Furthermore, the invention relates to a rolling bearing assembly comprising a rolling bearing with an inner ring and an outer ring and rolling elements arranged therebetween and a directly on the rolling bearing then arranged Schmiermittelzuführbauteil the type described respectively which was prepared in the manner according to the invention. The rolling bearing is a thrust bearing, the lubricant supply member allows an axial lubricant supply of the same. Depending on the specific bearing task or bearing arrangement, the lubricant supply component itself can either be axially connected or supported on the outer ring, or on the inner ring.

Besonders bevorzugt greift das Schmiermittelzuführbauteil mit einem axial vorspringenden Ringbund, an dem der oder die Schmiermittelkanäle münden, axial zwischen den Innen- und den Außenring ein, das heißt, dass der Schmiermittelaustritt aus dem oder den Schmiermittelkanälen im Lager selbst erfolgt, was eine noch bessere und direktere Schmiermittelzufuhr in den zu versorgenden Bereich ermöglicht.Particularly preferably, the Schmiermittelzuführbauteil engages with an axially projecting collar on which the one or more lubricant channels open, axially between the inner and the outer ring, that is, the lubricant outlet from the one or more lubricant channels in the camp itself, resulting in an even better and allows more direct supply of lubricant to the area to be supplied.

Dabei kann der Ringbund in einen Bereich zwischen dem Innenring und einem die Wälzkörper führenden Wälzkörperkäfig oder zwischen dem Außenring und einem die Wälzkörper führenden Wälzkörperkäfig eingreifen. Das heißt, dass der oder die Schmiermittelkanäle axial gesehen unmittelbar vor diesem Zwischenbereich münden oder direkt zwischen dem jeweiligen Ring und dem Käfig.In this case, the annular collar can engage in a region between the inner ring and a Wälzkörper leading Wälzkörperkäfig or between the outer ring and a roller body leading Wälzkörperkäfig. This means that the one or more lubricant channels open in the axial direction immediately before this intermediate region or directly between the respective ring and the cage.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen in: The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. The drawings are schematic representations and show in:

1 eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen, durch schichtweises Abscheiden aufgebauten Schmiermittelzuführbauteils einer ersten Ausführungsform, 1 1 is a schematic sectional view of a lubricant supply component according to the invention constructed by layer-wise deposition of a first embodiment,

2 eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung mit einem erfindungsgemäßen Schmiermittelzuführbauteil einer zweiten Ausführungsform, 2 a rolling bearing arrangement according to the invention with a lubricant supply component according to the invention of a second embodiment,

3 eine weitere Wälzlageranordnung mit einem erfindungsgemäßen Schmiermittelzuführbauteil einer dritten Ausführungsform, und 3 a further rolling bearing assembly with a Schmiermittelzuführbauteil invention according to a third embodiment, and

4 eine dritte Wälzlageranordnung mit einem erfindungsgemäßen Schmiermittelzuführbauteil einer vierten Ausführungsform. 4 a third rolling bearing assembly with a Schmiermittelzuführbauteil invention of a fourth embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Schmiermittelzuführbauteils 1, das in einem additiven Verfahren aus wenigstens einem Polymerwerkstoff oder wenigstens einem Werkstoff auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung aufgebaut wird. Als additive Verfahren kann ein beliebiges Verfahren, das die Verarbeitung dieser Werkstoffe ermöglicht, verwendet werden, beispielsweise Lasersintern, Polyjet, Stereolithografie oder 3D-Druck. 1 shows a sectional schematic diagram of a Schmiermittelzuführbauteils invention 1 , which is constructed in an additive process of at least one polymer material or at least one material based on a metal or a metal alloy. As an additive method, any method that enables the processing of these materials can be used, for example, laser sintering, polyjet, stereolithography, or 3D printing.

Über den Pfeil 2 ist die Schichtaufbaurichtung dargestellt, wobei in der Figur über die gestrichelten Linien mehrere einzelne Schichten 3, die nacheinander aufeinander abgeschieden werden, angedeutet sind. Der Aufbau erfolgt z. B. pulverbettbasiert.About the arrow 2 the layer construction direction is shown, wherein in the figure over the dashed lines a plurality of individual layers 3 , which are sequentially deposited on each other, are indicated. The structure is z. B. powder bed based.

Das ringförmige Schmiermittelzuführbauteil weist einen ringförmigen Bauteilkörper 4 auf, der an seiner in der Montagestellung vom benachbarten Wälzlager wegweisenden Seitenfläche 5 ebenflächig ist, während an der am Wälzlager anliegenden Seitenfläche 6 im gezeigten Beispiel zwei ringförmige Ausnehmungen 7 ausgebildet sind, die der Gewichts- und Materialreduzierung dienen.The annular lubricant supply component has an annular component body 4 on, at its pointing away in the mounting position of the adjacent bearing side surface 5 level surface, while at the voltage applied to the rolling bearing side surface 6 in the example shown, two annular recesses 7 are formed, which serve the weight and material reduction.

Des Weiteren ist am Bauteilkörper 4 ein an der Seite 6 vorspringender, umlaufender Ringbund 8 ausgebildet, der sich in der Montagestellung in das Wälzlager hineinerstreckt, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.Furthermore, on the component body 4 one on the side 6 projecting, circumferential collar 8th formed, which hineinerstreckt in the mounting position in the rolling bearing, which will be discussed below.

Des Weiteren sind eine Mehrzahl an separaten Schmiermittelkanälen 9 ausgebildet, die den Bauteilkörper 4 durchsetzen. Im gezeigten Beispiel sind die Schmiermittelkanäle 9 gebogen oder gekrümmt ausgeführt. Jeder Schmiermittelkanal 9 endet an der radialen Außenseite 10 des Bauteilkörpers. Er erstreckt sich um ein erstes Kanalstück radial nach innen und geht sodann in eine Biegung über, von welcher aus er sich in den Ringbund 8 erstreckt, an dem er schließlich mündet. In der Montagestellung wird das Schmiermittel über die radiale Außenseite 10 in die Schmiermittelkanäle 9 eingebracht, es durchströmt diese und tritt an der ringbundseitigen Kanalmündung in das Wälzlager aus. Furthermore, a plurality of separate lubricant channels 9 formed, which the component body 4 push through. In the example shown, the lubricant channels 9 bent or curved executed. Each lubricant channel 9 ends at the radial outside 10 of the component body. It extends radially inward around a first channel piece and then turns into a bend, from which it forms into the annular collar 8th extends, where he finally flows. In the mounting position, the lubricant on the radial outside 10 in the lubricant channels 9 introduced, it flows through them and exits at the annular collar-side channel mouth in the rolling bearing.

Eine solche erfindungsgemäße Wälzlageranordnung einer ersten Ausführungsform ist exemplarisch in 2 gezeigt. Diese Wälzlageranordnung 11 umfasst ein Wälzlager 12 in Form eines Axiallagers, mit einem Außenring 13 mit einer Lauffläche 14, einem Innenring 15 mit einer Lauffläche 16 sowie auf den Laufflächen 14, 16 wälzende Wälzkörper 17, die in einem Käfig 18 geführt sind. Der Aufbau eines solchen Wälzlagers ist hinlänglich bekannt. Such a rolling bearing assembly according to a first embodiment of the invention is exemplified in 2 shown. This rolling bearing arrangement 11 includes a rolling bearing 12 in the form of a thrust bearing, with an outer ring 13 with a tread 14 , an inner ring 15 with a tread 16 as well as on the treads 14 . 16 rolling rolling elements 17 in a cage 18 are guided. The structure of such a rolling bearing is well known.

Die Wälzlageranordnung 11 umfasst des Weiteren ein Schmiermittelzuführbauteil 1, wobei nachfolgend für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.The rolling bearing arrangement 11 further includes a lubricant supply member 1 , wherein the same reference numerals are used below for the same components.

Das Schmiermittelzuführbauteil 1 ist von der Grundgeometrie vergleichbar mit dem Schmiermittelzuführbauteil 1 aus 1. Es ist ebenfalls in einem additiven Verfahren aus wenigstens einem Polymerwerkstoff oder wenigstens einem Werkstoff auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung schichtweise aufgebaut respektive hergestellt. Der Bauteilkörper 4 ist auch hier von mehreren Schmiermittelkanälen 9 durchsetzt, die an der Außenseite 10 münden, wobei hier eine umlaufende Ringnut 19 ausgebildet ist, die als Sammelnut für zuzuführendes Schmiermittel dient. In dieser Ringnut 19 münden die Schmiermittelkanäle 9. The lubricant supply component 1 is comparable to the basic geometry of the lubricant supply component 1 out 1 , It is also constructed in layers in an additive process of at least one polymer material or at least one material based on a metal or a metal alloy or produced. The component body 4 is also here of several lubricant channels 9 interspersed on the outside 10 lead, in which case a circumferential annular groove 19 is formed, which serves as a collecting groove for supplied lubricant. In this ring groove 19 open the lubricant channels 9 ,

Benachbart zu der Ringnut 19 sind an der Außenseite 10 zwei weitere Ringnuten 20 ausgebildet, die der Aufnahme eines hier nicht näher gezeigten Dichtelements, beispielsweise eine O-Rings, dienen, über welche die radiale und axiale Abdichtung der Ringnut 19 erfolgt.Adjacent to the ring groove 19 are on the outside 10 two further annular grooves 20 formed, which serve to receive a sealing element not shown here, for example, an O-ring, via which the radial and axial sealing of the annular groove 19 he follows.

Ersichtlich erstreckt sich der Ringbund 8 in das Innere des Wälzlagers 12, wenn das Schmiermittelzuführbauteil 1 mit der Seitenfläche 6 am Außenring 13 axial anliegt. Die Schmiermittelkanäle 9 münden vor bzw. in einem Bereich 21 zwischen dem Wälzkörperkäfig 18 und dem Innenring 15. Ersichtlich kann das dort austretende Schmiermittel direkt in den Wälzkontaktbereich am Innenring 15 geführt werden.Evidently, the annular collar extends 8th into the interior of the rolling bearing 12 when the lubricant supply member 1 with the side surface 6 on the outer ring 13 axially abutting. The lubricant channels 9 lead before or in an area 21 between the Wälzkörperkäfig 18 and the inner ring 15 , It can be seen that the lubricant exiting there directly into the rolling contact area on the inner ring 15 be guided.

Zusätzlich zu den Ausnehmungen 7 an der Seitenfläche 6 ist des Weiteren bei diesem Ausführungsbeispiel an der Außenseite 5 eine weitere ringförmig umlaufende Ausnehmung 22 ausgebildet, die ebenfalls der Material- und Gewichtsreduzierung dient. In addition to the recesses 7 on the side surface 6 is further in this embodiment on the outside 5 a further annular circumferential recess 22 trained, which also serves the material and weight reduction.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung 11, wobei auch hier für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Vorgesehen ist wiederum ein Wälzlager 12 mit einem Außenring 13 und einem Innenring 15 sowie dazwischen wälzenden Wälzkörpern 17, die in einem Käfig 18 gehaltert respektive geführt sind. 3 shows a further embodiment of a rolling bearing assembly according to the invention 11 , wherein the same reference numerals are used here for the same components. In turn, a rolling bearing is provided 12 with an outer ring 13 and an inner ring 15 as well as rolling rolling elements in between 17 in a cage 18 held respectively are led.

Vorgesehen ist ebenfalls ein Schmiermittelzuführbauteil 1, das wie die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele in einem additiven Schichtabscheideverfahren aus einem oder mehreren Polymer- oder Metallwerkstoffen hergestellt ist.Also provided is a lubricant supply component 1 , which, like the previously described embodiments, is made of one or more polymer or metal materials in an additive layer deposition process.

Ersichtlich ist dieses Schmiermittelzuführbauteil 1 noch weiter reduziert als das Ausführungsbeispiel gemäß 2, das heißt, dass die Geometrie zwischen diesen beiden Ausführungen deutlich variiert. Eine solche Geometrievariation ist infolge der Verwendung additiver Herstellverfahren ohne weiteres möglich, da die abzubildende Geometrie lediglich eine Frage der Auslegung des Steuerprogramms, über das die additive Schichtaufbauvorrichtung gesteuert wird, ist. This lubricant supply component can be seen 1 even further reduced than the embodiment according to 2 that is, the geometry varies significantly between these two designs. Such geometrical variation is readily possible due to the use of additive manufacturing methods, since the geometry to be imaged is merely a matter of design of the control program over which the additive layer building apparatus is controlled.

Der Bauteilkörper 4 ist sowohl an der dem Wälzlager 12 zugewandten Seitenfläche 6 über eine sehr große ringförmige Ausnehmung 7 als auch an der gegenüberliegenden Außenseite 5 über eine entsprechende Ausnehmung 22 stark reduziert. Es bildet sich quasi ein oberer, in Axialrichtung gesehen breiter Bauteilkörperabschnitt aus, von dem sich nach unten und zur Seite hin der restliche Bauteilkörper 4 erstreckt. Dieser geht auch hier in einen Ringbund 8 über, der sich auch hier wie dargestellt bis in das Wälzlager 12 erstreckt und vor bzw. im Bereich 21 zwischen dem Wälzkörperkäfig 18 und dem Innenring 15 mündet.The component body 4 is both on the rolling bearing 12 facing side surface 6 over a very large annular recess 7 as well as on the opposite outside 5 via a corresponding recess 22 greatly reduced. It forms quasi an upper, viewed in the axial direction of the component body portion, from which down and to the side of the remaining component body 4 extends. This is also here in a ring collar 8th above, which also here as shown in the rolling bearing 12 extends and before or in the area 21 between the Wälzkörperkäfig 18 and the inner ring 15 empties.

Auch hier verlaufen die Schmiermittelkanäle 9 gebogen geführt von der Außenseite 10 zur Seitenfläche 6 respektive zum Ende des Ringbundes 8. An der Außenseite 10 ist wiederum eine dem Sammeln von Schmiermittel dienende Ringnut 19, in der die Schmiermittelkanäle 9 münden, ausgebildet. Ferner sind die zwei Ringnuten 20, die der Aufnahme eines Dichtelements dienen, dargestellt.Again, run the lubricant channels 9 bent out of the outside 10 to the side surface 6 respectively towards the end of the Ringbund 8th , On the outside 10 in turn, is a lubricant collecting groove 19 in which the lubricant channels 9 lead, trained. Furthermore, the two annular grooves 20 , which serve to receive a sealing element shown.

Eine vierte erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Wälzlageranordnung 11 zeigt schließlich 4. Vorgesehen ist wiederum das Wälzlager 12 mit dem Außenring 13, dem Innenring 15 sowie den Wälzkörpern 17 und dem Wälzkörperkäfig 18. Axial benachbart bzw. anliegend ist auch hier ein Schmiermittelzuführbauteil 1 vorgesehen, dessen Geometrie des Bauteilkörpers 4 näherungsweise der des Schmiermittelzuführbauteils 1 aus 2 entspricht. Auch hier sind an der Seitenfläche 6 zwei Ausnehmungen 7 vorgesehen, während an der gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 22 vorgesehen ist. A fourth embodiment of a rolling bearing assembly according to the invention 11 finally shows 4 , In turn, the rolling bearing is provided 12 with the outer ring 13 , the inner ring 15 as well as the rolling elements 17 and the rolling element cage 18 , Axially adjacent or adjacent here is a Schmiermittelzuführbauteil 1 provided, the geometry of the component body 4 approximately that of the lubricant supply component 1 out 2 equivalent. Again, there are on the side surface 6 two recesses 7 provided while on the opposite side a recess 22 is provided.

Anders ist hier jedoch die Geometrie der Schmiermittelkanäle 9. Diese bestehen aus einem ersten, radial verlaufenden Kanalabschnitt 9a, der auch hier in der Ringnut 19 mündet und über den die Schmiermittelzufuhr erfolgt. An diesem schließt sich ein zweiter, schräg verlaufender Kanalabschnitt 9b an, der am Kanalabschnitt 9a mündet und sich von diesem schräg bis in den Ringbund 8 erstreckt, wo er schließlich an der Seitenfläche 6 mündet. Auch hier erstreckt sich der Ringbund 8 in das Wälzlager 12.However, the geometry of the lubricant channels is different here 9 , These consist of a first, radially extending channel section 9a who is also here in the ring groove 19 opens and over which the lubricant is supplied. This is followed by a second, obliquely extending channel section 9b at the canal section 9a flows and from this obliquely into the ring collar 8th where it finally extends to the side surface 6 empties. Again, the ring collar extends 8th in the rolling bearing 12 ,

Auch eine solche gewindelte Kanalausführung ist ohne weiteres mit dem erfindungsgemäßen additiven Schichtaufbauverfahren möglich. Das heißt, dass die Kanalform respektive der Kanalverlauf in unterschiedlicher Weise ausgelegt werden kann. Dies gilt auch für die Kanalquerschnitte, die nahezu frei wählbar sind. Es können runde Querschnitte, aber auch elliptische oder vieleckige Querschnitte realisiert werden, wie auch Freiformen je nach Anwendungsfall denkbar sind. Ebenso kann der Querschnitt über das Schmiermittelzuführbauteil 1 bzw. die Kanallänge variieren, die Kanäle können sich auch verzweigen etc. All diese beliebigen Geometrien sind infolge der erfindungsgemäßen Herstellung mittels eines additiven Verfahrens der beschriebenen Art ohne weiteres realisierbar. Such a helical channel design is also readily possible with the additive layer construction method according to the invention. This means that the channel shape or the channel profile can be designed in different ways. This also applies to the channel cross sections, which are almost freely selectable. It can be round cross-sections, but also elliptical or polygonal cross-sections can be realized, as well as free forms depending on the application are conceivable. Likewise, the cross section over the Schmiermittelzuführbauteil 1 or the channel length vary, the channels can also branch off, etc. All these arbitrary geometries can be readily realized as a result of the production according to the invention by means of an additive method of the type described.

Anstelle der Ausbildung der an den Seitenflächen vorgesehenen Ausnehmungen 7, 22 während der Schichtabscheidung ist es natürlich auch denkbar, diese Ausnehmungen 22 nach der generativen Herstellung, die vorzugsweise mittels eines pulverbettbasierten Verfahrens erfolgt, durch spanende Verfahren auszubilden, mithin also die hergestellten Bauteile nachzubearbeiten. Dies gilt auch in Bezug auf die an der radialen Außenseite ausgebildeten Ringnuten 19 und 20, auch diese können in einem Nachbearbeitungsschritt spanend ausgebildet werden.Instead of the formation of the recesses provided on the side surfaces 7 . 22 Of course, during the deposition of layers, it is also conceivable, these recesses 22 after the generative production, which preferably takes place by means of a powder bed-based process, by machining processes, thus reworking the components produced. This also applies with respect to the annular grooves formed on the radial outer side 19 and 20 These can also be formed by machining in a post-processing step.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schmiermittelzuführbauteil Schmiermittelzuführbauteil
22: Pfeil arrow
33: Schicht layer
44: Bauteilkörper component body
55: Seitenfläche side surface
66: Seitenfläche side surface
77: Ausnehmung recess
88th: Ringbund collar
99: Schmiermittelkanal lubricant channel
9a9a: Kanalabschnitt channel section
9b9b: Kanalabschnitt channel section
1010: Außenseite outside
1111: Wälzlageranordnung roller bearing assembly
1212: Wälzlager roller bearing
1313: Außenring outer ring
1414: Lauffläche tread
1515: Innenring inner ring
1616: Lauffläche tread
1717: Wälzlager roller bearing
1818: Käfig Cage
1919: Ringnut ring groove
2020: Ringnut ring groove
2121: Bereich Area
2222: Ausnehmung recess

Claims

Method for producing an annular lubricant supply component ( 1 ), which in the assembly position axially adjacent to a rolling bearing ( 12 ), wherein the lubricant supply component ( 1 ) one or more lubricant passages ( 9 ) has, via the or in the mounting position lubricant to the rolling bearing ( 12 ) is feasible, characterized in that it layer by layer with simultaneous formation of the lubricant channels or channels ( 9 ) is produced in an additive process of at least one polymer material or at least one material based on a metal or a metal alloy.

Method according to claim 1, characterized in that the lubricant channel or channels ( 9 ) on a radial outer side ( 10 ) or inside and a side surface ( 6 ) of the lubricant supply component ( 1 ).

Method according to claim 2, characterized in that the lubricant channel or channels ( 9 ) are formed obliquely, angled or arcuate running.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that an axially projecting annular collar ( 8th ) is formed, in which the one or more lubricant channels ( 9 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that on one or both sides of the lubricant supply component ( 1 ) one or more annular recesses ( 7 . 22 ) be formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer or inner side at least one annular groove ( 20 ) for receiving a sealing element and / or at least one annular groove ( 19 ), in which the lubricant channel or channels ( 9 ), is formed.

A lubricant delivery member made by the method of any one of the preceding claims.

Rolling bearing assembly comprising a rolling bearing ( 12 ) with an inner ring ( 15 ) and an outer ring ( 13 ) and arranged therebetween rolling elements ( 17 ) as well as directly on the rolling bearing ( 12 ) subsequently arranged lubricant supply component ( 1 ) according to claim 7.

Rolling bearing arrangement according to claim 8, characterized in that the lubricant supply component ( 1 ) with an axially projecting annular collar ( 8th ), at which the lubricant channel or channels ( 9 ), axially between the inner and the outer ring ( 15 . 12 ) intervenes.

Rolling bearing arrangement according to claim 9, characterized in that the annular collar ( 8th ) into an area ( 21 ) between the inner ring ( 15 ) and one the rolling elements ( 17 ) leading rolling element cage ( 18 ) or between the outer ring ( 12 ) and one the rolling elements ( 17 ) leading rolling element cage ( 18 ) intervenes.