DE102019203602A1 - Process for producing a seal running surface on a bearing ring and large roller bearings - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer umlaufenden Dichtungslauffläche (1) an einem Lagerring eines Großwälzlagers, wobei die Dichtungslauffläche (1) in einem ersten Arbeitsschritt durch Drehen bearbeitet wird und die abgedrehte Fläche anschließend durch Schleifen mittels einer Schleifscheibe (2) eine vorgegebene Oberflächenrauheit erhält. Um ein Herstellungsverfahren für eine umlaufenden Dichtungslauffläche an einem Lagerring eines Großwälzlagers anzugeben, das zu Großwälzlagern mit verbesserter Dichtheit führt, wird vorgeschlagen, dass die Schleifscheibe während des Schleifens eine Oszillationsbewegung relativ zu der Dichtungslauffläche (1) ausführt, wobei die Oszillationsbewegung die gesamte axiale Breite der Dichtungslauffläche (1) abdeckt, und wobei die Oszillationsbewegung der Schleifscheibe (2) derart erfolgt, dass eine durch das Drehen in die Dichtungslauffläche (1) eingebrachte Oberflächenstruktur, durch welche während der Rotation des Lagers ein Austreten von Schmiermittel aus dem Inneren des Lagers heraus begünstigt wird, zumindest neutralisiert wird.The present invention relates to a method for producing a circumferential seal running surface (1) on a bearing ring of a large roller bearing, the seal running surface (1) being machined in a first step by turning and the machined surface then being given a predetermined surface roughness by grinding using a grinding wheel (2) receives. In order to specify a manufacturing method for a circumferential seal running surface on a bearing ring of a large roller bearing, which leads to large roller bearings with improved tightness, it is proposed that the grinding wheel perform an oscillating movement relative to the seal running surface (1) during grinding, the oscillating movement executing the entire axial width of the Seal running surface (1) covers, and the oscillating movement of the grinding wheel (2) takes place in such a way that a surface structure introduced into the seal running surface (1) by the rotation, through which lubricant escapes from the interior of the bearing during the rotation of the bearing is at least neutralized.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer umlaufenden Dichtungslauffläche an einem Lagerring eines Großwälzlagers, wobei die Dichtungslauffläche in einem ersten Arbeitsschritt durch Drehen bearbeitet wird und die abgedrehte Fläche anschließend durch Schleifen mittels einer Schleifscheibe eine vorgegebene Oberflächenrauheit erhält.The invention relates to a method for producing a circumferential seal running surface on a bearing ring of a large roller bearing, the seal running surface being machined by turning in a first work step and the machined surface then being given a predetermined surface roughness by grinding using a grinding wheel.
Aus der
In der Druckschrift
Um die Leckage von Schmiermittel aus Großwälzlagern zu verringern wurden außerdem Lösungen entwickelt, bei denen das Schmiermittel von der Dichtung weg in Richtung des Lagerinneren transportiert wird. Ein Beispiel für einen derartigen Lösungsansatz ist die
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem anderen technischen Grund für das Auftreten von Leckagen bei Großwälzlagern als die
Bei der Herstellung der Dichtungslauffläche an einem Lagerring eines Großwälzlagers wird die Dichtungslauffläche zunächst durch Drehen bearbeitet. Dabei kann über das Drehwerkzeug in die Dichtungslauffläche eine Oberflächenstruktur eingebracht werden, die bei sich drehendem Lager einen Austritt von Schmiermittel aus dem Lager begünstigt bzw. hervorruft. So kann durch das Drehen z.B. eine schneckenförmige Oberflächenstruktur ausgebildet werden, welche bei rotierendem Lager wie eine Art Förderschnecke auf das Schmiermittel einwirkt und dieses gegen die Dichtung und aus dem Lager heraus fördert.When producing the seal running surface on a bearing ring of a large roller bearing, the seal running surface is first machined by turning. In this case, a surface structure can be introduced into the seal running surface via the rotating tool, which surface structure promotes or causes an escape of lubricant from the bearing when the bearing is rotating. For example, by turning a helical surface structure can be formed which, when the bearing is rotating, acts like a kind of screw conveyor on the lubricant and conveys it against the seal and out of the bearing.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für eine umlaufende Dichtungslauffläche an einem Lagerring eines Großwälzlagers anzugeben, dass zu Großwälzlagern mit verbesserter Dichtheit führt.The object of the invention is to specify a manufacturing method for a circumferential seal running surface on a bearing ring of a large roller bearing that leads to large roller bearings with improved tightness.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Großwälzlager anzugeben, dass eine verbesserte Dichtheit aufweist.The object of the invention is also to specify a large roller bearing that has improved tightness.
Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den auf den unabhängigen Verfahrensanspruch rückbezogenen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.With regard to the production method, this object is achieved by a method with the features of
Hinsichtlich des Großwälzlagers wird die vorstehende Aufgabe gelöst durch ein Großwälzlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Großwälzlagers ergeben sich aus den auf den unabhängigen Sachanspruch rückbezogenen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.With regard to the large roller bearing, the above object is achieved by a large roller bearing with the features of
Ein wesentlicher Anteil beim Zustandekommen der vorliegenden Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass durch die Bearbeitung der Dichtungslauffläche durch Drehen eine bestimmte Oberflächenstruktur in die Dichtungslauffläche eingebracht werden kann, durch die bei sich drehendem Lager eine Förderwirkung nach außen auf das Schmiermittel ausgeübt wird. Eine weitere wichtige Erkenntnis beim Zustandekommen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Förderwirkung der Dichtungslauffläche durch das sich an das Drehen anschließende Schleifen nicht oder zumindest nicht vollständig aufgehoben wird. Zwar kann durch die auf die spanende Bearbeitung durch Drehen folgende Oberflächenbehandlung der Dichtungslauffläche durch Schleifen deren Oberflächenrauheit auf die erforderlichen Werte gebracht werden, die für ein problemloses Zusammenwirken mit der Dichtung notwendig sind. Jedoch kann selbst bei zulässigen, innerhalb der Toleranzwerte liegenden Rauheitswerten der Dichtungslauffläche die vorstehend beschriebene Förderwirkung auf das Schmiermittel erhalten bleiben.An essential part of the realization of the present invention lies in the knowledge that by machining the seal running surface by turning, a certain surface structure can be introduced into the seal running surface, through which a conveying effect is exerted on the lubricant when the bearing rotates. A further important finding when the present invention came about is that the conveying effect of the seal running surface is not or at least not completely canceled by the grinding that follows the turning. It is true that the surface treatment of the seal running surface by grinding following the machining by turning can bring its surface roughness to the required values, which are necessary for problem-free interaction with the seal. However, even with permissible roughness values of the seal running surface that are within the tolerance values, the above-described conveying effect on the lubricant can be maintained.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist vorgesehen, dass die für das Schleifen zu verwendende Schleifscheibe während des Schleifens eine Oszillationsbewegung relativ zu der Dichtungslauffläche ausführt, wobei die Oszillationsbewegung die gesamte Breite der Dichtungslauffläche abdeckt, und wobei die Oszillationsbewegung der Schleifscheibe derart erfolgt, dass eine durch das Drehen in die Dichtungslauffläche eingebrachte Oberflächenstruktur, durch welche während der Rotation des Lagers ein Austreten von Schmiermittel aus dem Inneren des Lagers heraus begünstigt wird, zumindest neutralisiert wird.In the manufacturing method according to the invention, it is provided that the grinding wheel to be used for grinding executes an oscillating movement relative to the seal running surface during grinding, the oscillating movement covering the entire width of the sealing running surface, and the oscillating movement of the grinding wheel taking place in such a way that one is caused by the turning Surface structure introduced into the seal running surface, through which an escape of lubricant from the interior of the bearing is promoted during the rotation of the bearing, is at least neutralized.
Die erfindungsgemäße Oszillationsbewegung der Schleifscheibe erfolgt abwechselnd mit einer Zustellbewegung der Schleifscheibe. Zunächst wird die Schleifscheibe an die zu schleifende Oberfläche zugestellt (Zustellbewegung), dann wird die Schleifscheibe oszillierend quer zur Richtung der Zustellbewegung, insbesondere senkrecht zur Richtung der Zustellbewegung verfahren. Anschließend wird die Schleifscheibe in einer weiteren Zustellbewegung weiter in Richtung der zu schleifenden Oberfläche zugestellt, und danach erneut oszillierend verfahren. Die Zustellbewegung erfolgt im Bereich von 1/1000-10/1000 mm, idealerweise im Bereich von 2/1000-5/1000 mm. Die Oszillationsbewegung erfolgt quer zur Richtung der Zustellbewegung, bevorzugt senkrecht zur Richtung der Zustellbewegung der Schleifscheibe.The inventive oscillation movement of the grinding wheel takes place alternately with a feed movement of the grinding wheel. First, the grinding wheel is fed to the surface to be ground (feed movement), then the grinding wheel is moved in an oscillating manner transversely to the direction of the feed movement, in particular perpendicular to the direction of the feed movement. The grinding wheel is then advanced in a further infeed movement in the direction of the surface to be ground, and then moved again in an oscillating manner. The feed movement takes place in the range of 1 / 1000-10 / 1000 mm, ideally in the range of 2 / 1000-5 / 1000 mm. The oscillation movement takes place transversely to the direction of the infeed movement, preferably perpendicular to the direction of the infeed movement of the grinding wheel.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird in die Dichtungslauffläche durch das Schleifen mit der Schleifscheibe eine Oberflächenstruktur eingebracht, durch welche während der Rotation des Lagers einem Austreten von Schmiermittel aus dem Inneren des Lagers heraus entgegengewirkt wird. Auf diese Weise wird einer Leckage von Schmiermittel aktiv entgegengewirkt.According to one embodiment of the invention, a surface structure is introduced into the seal running surface by grinding with the grinding wheel, which counteracts any leakage of lubricant from the interior of the bearing during the rotation of the bearing. In this way, leakage of lubricant is actively counteracted.
Für eine saubere Abdichtung zwischen Oberfläche und Dichtlippe kann eine diffuse Fläche geschliffen werden. Dies ist insbesondere bei Schwenklagern möglich.A diffuse surface can be ground for a clean seal between the surface and the sealing lip. This is particularly possible with pivot bearings.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein zwischen einer Rotationsachse der Schleifscheibe und einer die Dichtungslauffläche beinhaltenden Ebene eingeschlossener Winkel veränderbar. Durch die Veränderung dieses Winkels können unterschiedliche Oberflächenstrukturen durch das Schleifen in die Dichtungslauffläche eingebracht werden. Durch die Änderung dieses Winkels ist es zudem möglich, bei der Bearbeitung verschiedener Raumlagen der Dichtungslauffläche die Keilspitze der Schleifscheibe so zu positionieren, dass auch kleinste Bereiche an der Oberfläche (insbesondere auch im Bereich der Kanten) geschliffen werden können.According to one embodiment of the invention, an angle enclosed between an axis of rotation of the grinding wheel and a plane containing the seal running surface can be changed. By changing this angle, different surface structures can be introduced into the seal running surface by grinding. By changing this angle, it is also possible to position the wedge tip of the grinding wheel when machining different spatial positions of the seal running surface so that even the smallest areas on the surface (especially also in the area of the edges) can be ground.
In Bezug auf das erfindungsgemäße Großwälzlager geht die Erfindung aus von einem Großwälzlager mit einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring, einer zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring wirksamen, das Lager gegenüber der Umgebung abdichtenden Dichtung, wobei an dem Lagerring eine Dichtungslauffläche ausgebildet ist, die mit einer Dichtlippe der Dichtung zusammenwirkt, wobei die Dichtungslauffläche eine vorgegebene Oberflächenrauheit aufweist, und wobei im Lagerinneren ein Schmiermittel vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist die Dichtungslauffläche eine Oberflächenstruktur auf, die bei sich drehendem Lager eine von der Dichtung weg auf das Lagerinnere hin gerichtete Förderwirkung auf das Schmiermittel ausübt.With regard to the large roller bearing according to the invention, the invention is based on a large roller bearing with a first bearing ring, a second bearing ring, a seal which is effective between the first and the second bearing ring and seals the bearing from the environment, with a seal running surface being formed on the bearing ring which cooperates with a sealing lip of the seal, the seal running surface having a predetermined surface roughness, and a lubricant being provided in the interior of the bearing. According to the invention, the seal running surface has a surface structure which, when the bearing rotates, exerts a conveying effect on the lubricant which is directed away from the seal towards the interior of the bearing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch
-
1 das erfindungsgemäße Schleifverfahren in einer ersten Ausführungsform der Erfindung -
2 das erfindungsgemäße Schleifverfahren in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung -
3 das erfindungsgemäße Schleifverfahren in einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 the inventive grinding method in a first embodiment of the invention -
2 the inventive grinding method in a second embodiment of the invention -
3 the inventive grinding method in a third embodiment of the invention.
Der zwischen der Rotationsachse R der Schleifscheibe
Für alle Ausführungsformen der Erfindung gilt, dass die Schleifscheibe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- DichtungslaufflächeSeal running surface
- 22
- SchleifscheibeGrinding wheel
- 33
- DoppelpfeilDouble arrow
- 44th
- Werkstückworkpiece
- 55
- DoppelpfeilDouble arrow
- RR.
- RotationsachseAxis of rotation
- EE.
- Ebenelevel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017107005 B3 [0002, 0003, 0005]DE 102017107005 B3 [0002, 0003, 0005]
- DE 102015102867 A1 [0004, 0005]DE 102015102867 A1 [0004, 0005]
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