DE102018101744A1

DE102018101744A1 - Axiallager

Info

Publication number: DE102018101744A1
Application number: DE102018101744.8A
Authority: DE
Inventors: Sandor-Andras Szekely
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Axiallager (1), aufweisend zwei Lagerscheiben (3, 4) sowie eine Vielzahl zwischen den beiden Lagerscheiben (3, 4) in einem Käfig (5) geführte Wälzkörper (6), wobei eine in einer Lagerscheibe (3,4) integrierte Auswuchtvorrichtung (2) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Axiallager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Allgemein werden Wälzlager mit überwiegender axialer Belastung als Axiallager bezeichnet. In der DE 90 11 029 U1 und in der DE 10 2013 225 996 A1 ist jeweils ein beispielhaftes Axiallager offenbart. Die Axiallager bestehen in der Regel aus zwei Lagerscheiben, zwischen denen Wälzkörper angeordnet sind.
Axiallager finden in unterschiedlichen Maschinen Anwendung, wie zum Beispiel in Winkelschleifmaschinen. Häufig entstehen durch hohen Arbeitsdruck auf eine Lagerscheibe des Axiallagers Unwuchten, die wiederum Vibrationen verursachen. Um die Unwuchten zu verhindern oder zumindest zu verringern, werden in der Regel zusätzliche Auswuchtvorrichtungen in der Nähe des Axiallagers verbaut. In der WO 2011/124458 A1 ist beispielsweise eine Auswuchtvorrichtung axial neben dem Axiallager verbaut.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte und weiterentwickelte Vorrichtung zum Lagern und Auswuchten eines Maschinenteils aufzuzeigen.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Axiallager vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Axiallager weist zwei Lagerscheiben sowie eine Vielzahl zwischen den beiden Lagerscheiben in einem Käfig geführte Wälzkörper auf. Das erfindungsgemäße Axiallager zeichnet sich durch eine in einer Lagerscheibe integrierte Auswuchtvorrichtung aus.
Die beiden Lagerscheiben des erfindungsgemäßen Axiallagers werden auch als Wellenscheibe und Gehäusescheibe bezeichnet. Vorzugsweise ist die Auswuchtvorrichtung in der Wellenscheibe des Axiallagers integriert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Auswuchtvorrichtung eine umlaufende Ringnut an der Außenfläche der Lagerscheibe auf, wobei in der Ringnut eine Vielzahl an Kugeln angeordnet ist. Die Kugeln werden häufig auch als Autobalancer-Kugeln bezeichnet und sind Bestandteil der Auswuchtvorrichtung.
Vorzugsweise stellt die Außenfläche der Lagerscheibe die Stirnseite des Axiallagers dar. Das bedeutet, dass die Auswuchtvorrichtung in der von den Wälzkörpern abgewandten Stirnseite der Wellenscheibe angeordnet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Durchmesser der Kugeln, Autobalancer-Kugeln, der Auswuchtvorrichtung maximal halb so groß wie der Durchmesser oder die Länge der Wälzkörper des Axiallagers. Die Bezugnahme auf Durchmesser beziehungsweise Länge ist davon abhängig, welche Wälzkörper in dem Axiallager verwendet werden. Bei runden Wälzkörpern ist der Durchmesser der Wälzkörper mit den Durchmesser der Kugeln der Auswuchtvorrichtung zu vergleichen. Bei rollenförmigen Wälzkörpern hingegen, beispielsweise Nadeln für Nadellager, ist die Länge der Wälzkörper mit dem Durchmesser der Kugeln der Auswuchtvorrichtung zu vergleichen.
Ferner ist vorzugsweise die Ringnut mit den eingelegten Kugeln, Autobalancer-Kugeln, mittels einer Deckelscheibe verschlossen. Durch die Deckelscheibe wird ein Herausfallen der Kugeln der Auswuchtvorrichtung vermieden.
Beispielsweise ist die Deckelscheibe in der Lagerscheibe versenkt angeordnet. Das heißt, dass die Stirnseite der Lagerscheibe mit der Deckelscheibe bündig ausgebildet ist.
Die Deckelscheibe der Auswuchtvorrichtung ist vorzugsweise mittels mehreren Verbindungselementen, insbesondere Schrauben, mit der Lagerscheibe verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist die Deckelscheibe mittels Fügeverfahren mit der Lagerscheibe verbunden. Unter Fügeverfahren werden alle nicht lösbaren Verbindungen, wie zum Beispiel Kleben, Schweißen, Löten usw., verstanden.
Ferner ist vorzugsweise die Auswuchtvorrichtung mittels zwei Dichtungen abgedichtet. Beispielsweise ist zwischen der Deckelscheibe und der Lagerscheibe radial seitlich neben der Ringnut jeweils eine Dichtung angeordnet. Als Dichtungen sind beispielsweise O-Ring-Dichtungen verwendbar.
Beispielsweise ist das Axiallager als Axialkugellager ausgebildet. Das heißt, dass die Wälzkörper als Kugeln ausgebildet sind und beide Lagerscheiben jeweils eine rillenförmige Laufbahn aufweisen, in denen die Wälzkörper abrollen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:

1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axiallagers mit einer integrierten Auswuchtvorrichtung ohne eingezeichneter Deckelscheibe in perspektivischer Seitenansicht,
2 das erfindungsgemäße Axiallager aus 1 in perspektivischer Draufsicht,
3 ein vergrößerter Ausschnitt des Axiallagers aus 1,
4 das erfindungsgemäße Axiallager mit dargestellter Deckelscheibe aus 2 in Seitenansicht,
5 das erfindungsgemäße Axiallager aus 1 in Schnittansicht,
6 eine beispielhafte Ausführungsform einer Lagerscheibe eines erfindungsgemäßen Axiallagers in perspektivischer Seitenansicht,
7 ein vergrößerter Ausschnitt der Lagerscheibe aus 6,
8 die Lagerscheibe aus 6 in Schnittansicht,
9 eine beispielhafte Ausführungsform einer Deckelscheibe eines erfindungsgemäßen Axiallagers in perspektivischer Ansicht,
10 ein vergrößerter Ausschnitt der Deckelscheibe aus 9.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den 1 bis 5 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axiallagers 1 mit einer integrierten Auswuchtvorrichtung 2 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Das Axiallager 1 ist in dieser Ausführungsform als ein Axialkugellager ausgebildet und weist zwei Lagerscheiben, nämlich eine Wellenscheibe 3 und eine Gehäusescheibe 4, auf. Zwischen den beiden Lagerscheiben 3, 4 sind in einem Käfig 5 geführte Wälzkörper 6 angeordnet. Die Wälzkörper 6 sind in dieser Ausführungsform als Kugeln ausgebildet.
Die beiden Lagerscheiben 3, 4 des Axiallagers 1 weisen an den zueinander zugewandten Flächen eine rillenförmige Laufbahn 7 für die Wälzkörper 6 auf. In den Laufbahnen 7 rollen die Wälzkörper 6 des Axiallagers 1 ab.
In der Wellenscheibe 3 des Axiallagers 1 ist die Auswuchtvorrichtung 2 ausgebildet. Die Auswuchtvorrichtung 2 ist an der der Laufbahn gegenüberliegenden Außenfläche 8 angeordnet und weist eine umlaufende Ausnehmung 9 sowie eine umlaufende Ringnut 10 auf, in der eine Vielzahl an Kugeln 11 eingefüllt ist. Die Kugeln 11 entsprechen dabei der Größe der Ringnut 10. Das bedeutet, dass die Kugeln 11 in der Ringnut 10 rollen können, aber auch von der Ringnut 10 geführt werden.
In den 6, 7 und 8 ist die Wellenscheibe 3 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Die Ausnehmung 9 in der Wellenscheibe 3 erstreckt sich in dieser Ausführungsform nicht über die gesamte radiale Länge der Wellenscheibe 3 des Axiallagers 1, sondern ist in der stirnseitigen Außenfläche 8 der Wellenscheibe 3 radial, ausgehend von der Rotationsachse des Axiallagers 1, mittig eingebracht.
Die Ringnut 10 ist ebenfalls radial mittig an der Ausnehmung 9 der Wellenscheibe 3 ausgebildet. Die radiale Länge der Ringnut 10 ist dabei kleiner als die radiale Länge der Ausnehmung 9. Die Ringnut 10 erstreckt sich in axialer Richtung von der Ausnehmung 9 aus in Richtung Laufbahn 7 der Wellenscheibe 3.
In der umlaufenden Ausnehmung 9 ist eine Deckelscheibe 12 eingelegt, die bündig mit der stirnseitigen Außenfläche 8 der Wellenscheibe 3 abschließt. Die Deckelscheibe 8 dient dazu, die Kugeln 11 der Auswuchtvorrichtung 2 in der Ringnut 10 der Wellenscheibe 3 zu halten.
Die Deckelscheibe 12, die in den 9 und 10 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt ist, ist mittels mehreren Verbindungselementen 13, hier nämlich Schrauben, mit der Wellenscheibe 3 des Axiallagers 1 fest verbunden. Hierfür weist die Deckelscheibe 12 durchgehende Bohrungen 14 auf. Die Bohrungen 14 sind hier als Senkbohrungen ausgebildet, damit die Schrauben 13 in der Deckelscheibe 12 versenkt sind. Zusätzlich kann als Sicherung die Deckelscheibe 12 punktartig mit der Wellenscheibe 3 verschweißt werden.
In der Wellenscheibe 3 sind für die Verbindungselemente 13 zum Befestigen der Deckelscheibe 12 an der Wellenscheibe 3 Sacklochbohrungen 15 vorhanden. Die Anzahl sowie die Anordnung der Sacklochbohrungen 15 entspricht der Anzahl und Anordnung der Bohrungen 14 in der Deckelscheibe 12. Die Bohrungen 14, 15 sind hier gleichmäßig verteilt.
Gemäß der 5 sind radial seitlich neben der Ringnut 10 zwei Dichtungen 16 vorgesehen. Die Dichtungen 16 sind als O-Ring-Dichtungen ausgebildet und sind in dafür vorgesehene an der Deckelscheibe 12 und an der Wellenscheibe 3 ausgebildete umlaufende Nuten 17 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Axiallager
2: Auswuchtvorrichtung
3: Wellenscheibe
4: Gehäusescheibe
5: Käfig
6: Wälzkörper
7: Laufbahn
8: stirnseitige Außenfläche der Wellenscheibe
9: Ausnehmung
10: Ringnut
11: Kugeln
12: Deckelscheibe
13: Verbindungselement
14: durchgehende Bohrung
15: Sacklochbohrung
16: Dichtung
17: Nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 9011029 U1 [0002]
DE 102013225996 A1 [0002]
WO 2011/124458 A1 [0003]

Claims

Axiallager (1), aufweisend zwei Lagerscheiben (3, 4) sowie eine Vielzahl zwischen den beiden Lagerscheiben (3, 4) in einem Käfig (5) geführte Wälzkörper (6), gekennzeichnet durch eine in einer Lagerscheibe (3,4) integrierte Auswuchtvorrichtung (2).
Axiallager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtvorrichtung (2) eine umlaufende Ringnut (10) an der Außenfläche (8) der Lagerscheibe (3) aufweist, wobei in der Ringnut (10) eine Vielzahl an Kugeln (11) angeordnet ist.
Axiallager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (8) der Lagerscheibe (3) die Stirnseite des Axiallagers (1) darstellt.
Axiallager (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kugeln (11) der Auswuchtvorrichtung (2) maximal halb so groß ist wie der Durchmesser oder die Länge der Wälzkörper (6) des Axiallagers (1).
Axiallager (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (10) mit den eingelegten Kugeln (11) mittels einer Deckelscheibe (12) verschlossen ist.
Axiallager (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (12) in der Lagerscheibe (3) versenkt angeordnet ist.
Axiallager (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (12) mittels mehreren Verbindungselementen (13) mit der Lagerscheibe (3) verbunden ist.
Axiallager (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (12) mittels Fügeverfahren mit der Lagerscheibe (3) verbunden ist.
Axiallager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtvorrichtung (2) mittels zwei Dichtungen (16) abgedichtet ist.
Axiallager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (1) als Axialkugellager ausgebildet ist.