DE112012002734B4 - Wälzlagereinrichtung, kombinierte Wälzlagereinheit und Werkzeugmaschinenhauptwelle - Google Patents

Wälzlagereinrichtung, kombinierte Wälzlagereinheit und Werkzeugmaschinenhauptwelle Download PDF

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Abstract

Wälzlagereinrichtung, umfassend: einen Innenring (1), einen Außenring (2), wobei der Außenring (2) Stirnflächen aufweist, Wälzkörper (3), die zwischen gegenüberliegenden Laufflächen (1a, 2a) des Innenrings (1) und des Außenrings (2) angeordnet sind und ein Ölversorgungsanschluss (5) für Schmierzwecke mit einem Luftöl, wobei der Ölversorgungsanschluss (5) in dem Außenring (2) angeordnet ist und mit einem Lagerraum kommuniziert, und mit einer Auslassaussparung (9) zum Abgeben des Luftöls im Bereich einer oder beider der Stirnflächen des Außenrings (2), wobei sich die Auslassaussparung (9) von einer inneren diametralen Oberfläche zu einer äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (1) eine äußere diametrale Oberfläche aufweist, in der eine Lauffläche (1a) vorgesehen ist und gegenüber der Lauffläche (1a) angeordnete Seitenabschnitte, wobei eine Senkung (10) in einer der gegenüberliegenden Seitenabschnitte der äußeren diametralen Oberfläche des Innenrings (1) ausgebildet ist, während in dem anderen der gegenüberliegenden Seitenabschnitte eine von der Senkung (10) freie Gegensenkung (12) ausgebildet ist, und wobei die Gegensenkung (12) so ausgebildet ist, dass sie eine geneigte Querschnittsform aufweist, die es erlaubt, dass eine diametrale Abmessung von einer Laufflächenseite zu einer Stirnseite des Innenrings (1) sich sukzessive vergrößert.

Description

  • Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-146142 , die am 30. Juni 2011 angemeldet wurde und beansprucht deren Unionspriorität,
  • Hintergrund der Erfindung
  • (Gebiet der Erfindung)
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlagereinrichtung zur Abstützung z.B. einer Hauptwelle einer Werkzeugmaschine oder Ähnlichem.
  • (Beschreibung des technischen Umfelds)
  • 16 der beigefügten Zeichnungen zeigt einen Längsschnitt durch eine konventionelle Wälzlagereinrichtung, die mit einer Abstandshalterdüse ausgestattet ist. In dieser konventionellen Wälzlagereinrichtung sind Austrittskerben 71 in einem Abstandshalter 70 vorgesehen, sodass ein Schmiermittel, das zur Schmierung einer Wälzlagereinrichtung dient, über die Austrittskerben 71 zur Außenseite der Wälzlagereinrichtung abgeführt werden kann. Ein Ölversorgungssystem, das in dem unten angeführten japanischen Patentdokument 1 vorgeschlagen wurde, sieht eine Ölversorgungsbohrung im Bereich eines Außenrings vor, die eine Innenumfangsfläche mit einer Außenumfangsfläche verbindet, sodass Öl durch die Ölversorgungsbohrung gefördert werden kann. Gemäß diesem Vorschlag, bei dem Lager in einer gegenseitigen Rücken-zu-Rücken-Anordnung angeordnet sind, erfordert die Wälzlagereinrichtung, dass der Abstandshalter mit einem Auslassanschluss zum Abführen eines Ölnebels oder eines Luftöls in einem Zwischenraum zwischen den Lagern ausgebildet ist.
  • [Patentliteratur zum Stand der Technik]
  • [Patentdokument] japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. S63 - 180 726 U
  • Die DE 10 2006 012 001 A1 zeigt ein Hochgeschwindigkeitslager, welches im Wesentlichen aus einem inneren Lagerring und äußeren Lagerring sowie auf Laufbahnen abrollender Wälzkörper besteht, die durch einen Lagerkäfig gehalten werden, wobei, ausgehend von einer Schmierstoffzuleitung, über mehrere in den äußeren Lagerring eingearbeitete sowie in einen Zwischenraum zwischen den Lagerringen mündende radiale Zuführbohrungen ein Öl-Luft-Schmierstoffgemisch unter Druck in das Hochgeschwindigkeitslager injiziert wird.
  • Die JP 2006 - 242 293 A offenbart ein zweireihiges Hochgeschwindigkeitslager, wobei auf einer Passflächenseite zwischen den Außenringen der jeweiligen Lager, die das zweireihige Lager bilden, eine Austragsstruktur zum Austragen eines Schmiermittels zur Außenseite des Lagers vorgesehen ist. Eine Entladungsstruktur wird durch Ausschneiden mindestens einer der Passflächenseiten des Außenrings gebildet.
  • Die DE 10 2004 045 588 A1 zeigt eine Wälzlageranordnung, die so gestaltet ist, dass ein Halter um Wälzkörper der Wälzlageranordnung einen seitliche Ringflügel-Abschnitt und eine Vielzahl an Stützen umfasst, die sich von umlaufenden Positionen des Ringflügel-Abschnitts und zwischen den Wälzkörpern erstrecken. Dabei ist eine innere Umfangsfläche des Ringflügel-Abschnitts als eine schräge Ringfläche ausgebildet, die sich nach außen hin aufweitet.
  • Die US 2011/0 007 991 A1 eine Lageranordnung, wobei Schmierflüssigkeit durch einen axialen Spalt zwischen einem äußeren Lagerring und einem Lagergehäuse abgegeben wird und wobei der äußere Lagerring innerhalb des Lagergehäuses axial verschiebbar ist. Ein Druck in einem umschlossenen Volumen des Lagergehäuses wird in Reaktion auf eine axiale Position des äußeren Lagerrings gesteuert, um axiale Schwingungen des Lageraußenrings relativ zum Lagergehäuse zu isolieren.
  • Die JP 2006 - 46 454 A zeigt eine Lagervorrichtung umfassend ein Wälzlager mit mehreren Wälzelementen, die zwischen einem Innenring und einem Außenring montiert sind, die von einem Käfig gehalten werden, einen Schmiermittelzuführmechanismus zum Zuführen eines Schmiermittels zu dem Wälzlager und einen Schmiermittelabgabemechanismus zum Abgeben des Schmiermittels von dem Wälzlager. Der Schmiermittelzufuhrmechanismus und der Schmiermittelabgabemechanismus sind auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet, wobei die Wälzelemente dazwischenliegen.
  • Die JP 2010 - 133 548 A offenbart ein Lager mit Ölablasslöchern, die so ausgebildet sind, dass sie in der radialen Richtung durch einen Außenring hindurchgehen. Umfangsnuten sind ausgebildet, um mit den Ölablasslöchern auf der Außenumfangsfläche des Außenrings zu kommunizieren. Ein Unterdruck wird auf das Innere der Ölablasslöcher durch eine Saugkraft einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung aufgebracht.
  • Die JP 2005 - 180 669 A zeigt ein Zylinderrollenlager umfassend einen geflanschten Innenring, einen Außenring, einen Käfig, der zwischen dem Innenring und dem Außenring eine zylindrische Rolle führt, wobei das Zylinderrollenlager mit einer Schmiermittelabgabenut zum Abgeben des Schmiermittels an einer Stelle seines Umfangs des Außenrings versehen ist.
  • Bei Lagereinheiten, bei denen jede in ihrem Außenring 72 mit einem Ölversorgungsanschluss 73 ausgestattet ist, wie dies in der 17 dargestellt ist, wobei die Lagereinheiten in Form einer Lagereinrichtung benutzt werden, wo die Lagereinrichtungen sich in einer Rücken-zu-Rücken-Anordnung befinden, wie dies in der 18 gezeigt ist, wobei kein Abstandshalter dazwischen vorgesehen ist, kommt es während des Betriebs zu einem Verbleib und/oder zu einer Rückbildung des Schmieröls innerhalb der Lagereinrichtung, wodurch es in Folge der Instabilität der Temperatur im schlimmsten Fall zu einer übermäßigen Temperaturerhöhung kommen kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit Blick auf das oben Angeführte beabsichtigt die vorliegende Erfindung, eine Wälzlagereinrichtung von dem Typ, in welchem Lagereinheiten, von denen jede einen Ölversorgungsanschluss in einem Außenring aufweist, und die in einer Kombination ohne einen Abstandshalter zusammenwirken, bereitzustellen, bei der ein Luftöl, das in einen Lagerraum gefördert ist, problemlos auszuleiten.
  • Um das erwähnte Ziel zu erreichen sieht die vorliegende Erfindung eine Wälzlagereinrichtung mit Wälzkörpern vor, die zwischen entsprechenden Laufflächen eines Innenrings und eines Außenrings angeordnet sind sowie einen Ölversorgungsanschluss für Schmierungszwecke mit einem Luftöl aufweist. In dieser Lagereinrichtung ist der Ölversorgungsanschluss in dem Außenring angeordnet, sodass er mit einem Lagerraum kommunizieren kann. Der Außenring hat Stirnflächen und eine Auslassaussparung für das Luftöl ist in einer der beiden Stirnflächen des Außenrings angeordnet. Diese Auslassaussparung verläuft von einer inneren diametralen Oberfläche zu einer äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Luftöl von der Außenseite der Lagereinrichtung in den Lagerraum durch den Ölanschluss in dem Außenring zugeführt und dient der Schmierung der Lagereinrichtung. Anschließend wird das Luftöl von der Auslassaussparung in dem Außenring problemlos ausgeleitet. Auf diese Weise kann das in den Lagerraum geförderte Luftöl problemlos zur Außenseite der Lagereinrichtung ausgeleitet werden, ohne dass es dazu veranlasst wird, innerhalb des Lagerraums zu verbleiben. Aus diesem Grund ist es während des Betriebs möglich, die Lagertemperatur vor einer unstabilen Erhöhung und/oder einer übermäßigen Erhöhung zu bewahren, bevor Probleme auftreten. Aus diesem Grund ist kein Abstandshalter mit einem Auslass zum Ausleiten erforderlich und es wird möglich, Lagereinrichtungen zu verwenden, die in nebeneinander oder in kombinierter Art und Weise angeordnet sind. In diesem Fall ist es zum Beispiel vorteilhaft, dass die Steifigkeit der Hauptwelle gegenüber der Verwendung eines Abstandshalters zwischen den Lagereinrichtungen erhöht ist, da das Lager in Richtung der Hauptwelle nach vorne angeordnet werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine diametrale Oberfläche des Außenrings mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Vertiefung ausgestattet, die in Verbindung mit einem Ölversorgungsanschluss steht, sodass ringnutartige Vertiefungen an gegenüberliegenden Abschnitten der in Umfangsrichtung verlaufenden Vertiefung in der äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings vorgesehen sind, und ein ringförmiges Dichtelement in jeder der ringförmigen Vertiefungen angeordnet ist. Mittels dieser ringförmigen Dichtelemente ist es möglich, eine unerwünschte Undichtigkeit des Luftöls aus der äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings zu vermeiden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass für den Fall, dass eine Vielzahl von Wälzlagereinheiten kombiniert sind, der Winkel oder die in Umfangsrichtung verlaufende Position der Auslassaussparung in jeder Lagereinheit in demselben Winkel angeordnet ist. Für diesen Fall ist eine große Auslassoberfläche in Form eines großen Oberflächenabschnitts der Auslassaussparung sichergestellt. Demzufolge kann das Luftöl, das zur Schmierung in jeder der Lagereinheiten verwendet wird, schnell aus der Auslassaussparung ausgeschleust werden, wobei vermieden wird, dass es in den Zwischenraum zur benachbarten Lagereinheit vordringt. Auf diese Weise kann eine effektive Ausleitung und Ausschleusung eines Ölflusses des Luftöls realisiert werden. Demzufolge ist eine unstabile Erhöhung der Lagertemperatur sicher vermieden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die innere diametrale Oberfläche des Außenrings einen geneigten Querschnitt auf, der es erlaubt, dass die innere diametrale Oberfläche eine diametrale Abmessung aufweist, die sich schrittweise von der Lauffläche in Richtung einer Stirnfläche vergrößert. Während des Betriebs der Lagereinrichtung strömt das zur Schmierung verwendete Luftöl innerhalb des Lagerraums von einem Innenring in Folge einer Zentrifugalkraft, die von einer Innenringrotation herrührt, in Richtung zur Seite des Außenrings, sodass ein Ausströmen des Ölflusses durch die Zentrifugalkraft gestört ist. Obwohl ein Teil des Luftöls gelegentlich an einer inneren diametralen Oberfläche des Außenrings zurückgehalten sein kann, ist die innere diametrale Oberfläche des Außenrings in der oben beschriebenen Art und Weise geneigt, sodass das Luftöl problemlos entlang der geneigten Oberfläche ausgeleitet wird, ohne an der inneren diametralen Oberfläche des Außenrings zu verbleiben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Innenring eine äußere diametrale Oberfläche aufweisen, die eine darin ausgebildete Senkung aufweist, sodass an einem axialen Endabschnitt der Senkung ein Vorsprung ausgebildet ist, der sich in Richtung einer äußeren diametralen Seite erstreckt. Während des Betriebs der Lagereinrichtung strömt das Luftöl, das sich in der Nachbarschaft des Vorsprungs befindet, von einem inneren diametralen Endabschnitt in Richtung eines äußeren diametralen Endabschnitts des Vorsprungs und anschließend in Richtung der Auslassaussparung. Dies hat zur Folge, dass ein wirksamer Ablauf und Ölabfluss erzielt werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Innenring eine äußere diametrale Oberfläche mit einer Lauffläche und gegenüberliegenden Seitenabschnitten gegenüber der Lauffläche oder gegenüberliegenden Seitenabschnitten aufweist, die axial beabstandet zur Laufoberfläche angeordnet sind, sodass eine Senkung in einer der gegenüberliegenden Endbereichen der äußeren diametralen Oberfläche des Innenrings ausgebildet ist, während eine Gegensenkung, die frei von der Senkung ist, in dem anderen der gegenüberliegenden Seitenabschnitten ausgebildet ist, und wobei die Gegensenkung derart geformt ist, dass sie einen geneigten Querschnitt aufweist, der eine diametrale Größe von der Laufbahnseite zu einer Stirnseite des Innenrings schrittweise ansteigen lässt. Während des Betriebs der Lagereinrichtung strömt Luftöl, das in der Gegensenkung sich befindet, von der Laufoberfläche in Richtung einer Stirnseite der geneigten Oberfläche der Gegensenkung und dann in Richtung der Auslassaussparung. Dadurch wird ein effektiver Auslauf und Ölabfluss ermöglicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Innenring eine äußere diametrale Oberfläche mit einer Senkung auf, sodass ein ringförmiges Element zwischen Lagereinheiten gelagert ist, wobei das Element einen Durchmesser aufweist, der größer ist als ein Innenring-Gegendurchmesser der Senkung. Die Dicke des ringförmigen Elements kann durch ein dünnes Blech mit einer Dicke von einigen Millimetern oder weniger ausgebildet sein. Wenn das ringförmige Element, das einen größeren Durchmesser aufweist als der Gegendurchmesser des Innenrings, zwischen den Lagereinheiten angeordnet ist, wird das Luftöl, das zur Schmierung jeder Lagereinheit verwendet wird, von dem ringförmigen Element blockiert und schnell aus der Auslassaussparung ausgeleitet, ohne in den Zwischenraum benachbarter Lagereinheiten zu gelangen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Winkel der Auslassaussparung und des Ölversorgungsanschlusses in einem Außenring in einer Umfangsrichtung im gleichen Winkel angeordnet. In diesem Fall ist der Abstand zwischen einer Ölversorgung und einem Ölauslass innerhalb der Lagereinrichtung auf einen Wert reduziert, der kleiner ist als für den Fall, dass die Winkel der Auslassaussparung und der Ölversorgungsbohrung in Umfangsrichtung unterschiedlich wären, sodass ein nochmals effektiverer Abfluss und Ölabfluss realisiert werden kann.
    Eine entsprechend den obigen Anmerkungen verwendete Wälzlagereinrichtung kann als Schrägkugellager ausgebildet sein. Darüber hinaus kann es ferner vorgesehen sein, dass die Wälzlagereinrichtung einen Käfig zum Sichern einer Vielzahl von in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordneten Wälzkörpern aufweist, wobei in diesem Fall der Käfig in außenringgeführter Art oder als wälzlagergeführter Art ausgebildet ist. Zum Beispiel kann im Falle eines Schrägkugellagers, das mit hoher Umdrehungszahl betrieben wird, wenn der Käfig von dem außenringgeführten Typ ist, eine Schwingungsbewegung des Käfigs während der schnellen Drehung zusätzlich unterdrückt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Käfig von den Wälzkörpern geführt sein und der Käfig eine äußere diametrale Oberfläche aufweisen, die einen schrägen Querschnitt aufweist, um es zu erlauben, dass eine diametrale Erstreckung von der Taschenseite, in welcher die Wälzlager gehalten sind, in Richtung einer Käfigstirnseite stetig sich vergrößert. Während des Betriebs der Lagereinrichtung fließt das in der Nachbarschaft der äußeren diametralen Oberfläche des Käfigs befindliche Luftöl aus Richtung des reduzierten Durchmessers in Richtung eines äußeren Durchmessers auf der Seite der schrägen Oberfläche und wird anschließend problemlos in Richtung der Auslassaussparung geleitet.
  • Die Wälzlagereinrichtung gemäß den obigen Ausführungen kann auch als Zylinderrollenlager mit einem Innenring ausgebildet sein. Die Wälzlagereinrichtung kann einen Käfig zum Festhalten einer Vielzahl von in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordneten Wälzkörpern aufweisen, wobei der Käfig in Form eines außenringgeführten Typs oder in Form eines wälzkörpergeführten Typs ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Werkzeugmaschinenhauptwelle des Typs vor, bei der eine der angeführten konstruktiven Wälzlagereinrichtungen verwendet wird. Für diesen Fall kann die Hauptwelle nicht nur bei hohen Drehzahlen verwendet werden, sondern die Temperaturerhöhung kann auch reduziert werden.
  • Jede Kombination von zumindest zwei von in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder den begleitenden Zeichnungen angeführten Merkmale soll Bestandteil der vorliegenden Erfindung sein. Insbesondere soll jegliche Kombination von zwei oder mehr der beigefügten Ansprüche als vom Umfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet angesehen werden.
  • Figurenliste
  • In jedem Fall wird die vorliegende Erfindung anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung klar verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen wird. Jedoch sind die Ausführungsbeispiele und Zeichnungen lediglich zum Zwecke der Darstellung und Erklärung angeführt, und sollen nicht dazu ausgelegt werden können, den Umfang der vorliegenden Erfindung, in welcher Form auch immer, der durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt ist, zu beschränken. In den beiliegenden Zeichnungen werden Bezugsziffern dazu benutzt, Elemente in den verschiedenen Ansichten zu kennzeichnen, und es zeigt:
    • 1A einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
    • 1 B eine Draufsicht in Richtung des Pfeils A in der 1A auf die Wälzlagereinrichtung,
    • 2A eine stirnseitige Ansicht des Außenrings einer Wälzlagereinrichtung,
    • 2B eine stirnseitige Ansicht eines Außenrings in der Wälzlagereinrichtung aus der gegenüberliegenden Seite,
    • 3 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels, bei dem Wälzlagereinheiten in Rücken-zu-Rücken-Anordnung zueinander angeordnet sind,
    • 4A/B Diagramme zur Darstellung von Daten von Vergleichsexperimenten, die aufgrund des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer Auslassaussparung im Außenring resultieren,
    • 5 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 6 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 7 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 8 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 9 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 10 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 11A einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 11 B eine Draufsicht auf die Wälzlagereinrichtung in Richtung des Pfeils A in der 11A,
    • 12A eine Seitenansicht auf einen Außenring einer Wälzlagereinrichtung entsprechend einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 12B eine Seitenansicht auf den Außenring der Wälzlagereinrichtung aus der gegenüberliegenden Seite,
    • 13A einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung entsprechend einer zehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 13B eine Draufsicht auf die Wälzlagereinrichtung in Richtung des Pfeils A in der 13A,
    • 14A einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung gemäß einer elften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 14B eine Draufsicht auf die Wälzlagereinrichtung in Richtung des Pfeils A gemäß 14A,
    • 15 einen Längsschnitt durch eine Werkzeugmaschinenhauptwelle unter Verwendung einer Wälzlagereinrichtung, die gemäß eines der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist,
    • 16 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinrichtung gemäß dem Stand der Technik, die mit einer Abstandsdüse ausgestattet ist,
    • 17 einen Längsschnitt durch eine andere Wälzlagereinrichtung gemäß dem Stand der Technik und
    • 18 einen Längsschnitt durch ein Beispiel, bei dem zwei Wälzlagereinheiten, die in 17 dargestellt sind, in Rücken-zu-Rücken-Anordnung zueinander angeordnet sind.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail insbesondere anhand der 1A und 1B bis 4A und 4B beschrieben. Die Wälzlagereinrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform wird verwendet, um eine Werkzeugmaschinenhauptwelle zu lagern und mit einem Luftöl-Schmiersystem. Es ist jedoch zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Verwendung in Verbindung mit einer Werkzeugmaschinenhauptwelle limitiert sein soll.
  • Wie in der 1 dargestellt, umfasst die Wälzlagereinrichtung einen Innenring 1 mit einer Außenumfangsfläche, in der eine Laufoberfläche 1a ausgebildet ist, einen Außenring 2 mit einer inneren Umfangsfläche 2b, in der eine Lauffläche 2a ausgebildet ist, und eine Vielzahl von Wälzelementen, die zwischen den entsprechenden Laufflächen 1a und 2a des Innenrings 1 und des Außenrings 2 angeordnet sind. Die dargestellte Wälzlagereinrichtung ist in Form eines Schrägkugellagers ausgebildet, sodass die Wälzkörper 3 in Form von Kugeln ausgebildet sind. Diese Wälzkörper 3 sind auf einem Kreisbogen auf in Umfangsrichtung gleichmäßigen Abständen zueinander innerhalb von Aufnahmen 4a angeordnet, die in einem ringförmigen Käfig 4 ausgebildet sind. Der Käfig 4 ist z.B. als außenringgeführter Typ ausgebildet, wobei der Käfig 4 von der inneren Umfangsfläche 2b des Außenrings 2 geführt ist.
  • 1B zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeils A entsprechend der 1A. Wie in der 1B dargestellt, weist der Außenring 2 einen Ölversorgungsanschluss 5 und eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefung oder Ringnut 6 auf, beide zur Schmierung mit einem Luftöl. Der Ölversorgungsanschluss 5 ist in Form einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die eine Außenumfangsoberfläche 2c des Außenrings 2 mit einer Position in der Nähe der Laufbahn in der Außenringoberfläche 2b sowie weiteren Positionen in radialer Richtung zur Versorgung des Lagerraums mit dem Luftöl verbindet. Die Bezeichnung „Position in der Nähe der Laufbahnoberfläche“ entsprechend dem obenstehenden und nachfolgend bezeichnet einen Abschnitt der inneren Umfangsfläche 2b des Außenrings, der ein Gebiet umfasst, in dem das Luftöl, das über den Ölversorgungsanschluss 5 abgegeben wird, an die Wälzelemente 3 auf der gegenüberliegenden Anlageseite der Wälzkörper 3 in Bezug auf ein Wälzlagerzentrum gelangt. Es wird angemerkt, dass der Begriff „Gegenkontaktseite“ gemäß dem Obigen und nachfolgend dazu dient, die Seite des Außenrings 2, die sich gegenüber einer geneigten Seite der Linie L1 befindet, die einen Kontaktwinkel zur Laufbahnoberfläche 2a formt, zu bezeichnen.
  • Wie in der 2A dargestellt, ist der Ölversorgungsanschluss 5 an zwei Orten des Außenrings 2 vorgesehen, die um 180° zueinander versetzt angeordnet sind.
  • Wie am besten anhand der 1B erkennbar ist, ist die Ringnut 6 in der äußeren Umfangsfläche 2c des Außenrings 2 vorgesehen, und diese Ringnut 6 kommuniziert mit zwei Ölversorgungsanschlüssen 5 an den zwei entsprechend oben angeordneten Orten. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Umfangsnut 6 so ausgebildet ist, um entsprechende Abschnitte der äußeren Umfangsfläche 2c des Außenrings 2, wo offene Mündungsbereiche von Ölversorgungsanschlüssen 5 vorgesehen sind, wie sie oben beschrieben sind, miteinander zu verbinden. Wie am besten anhand der 1A erkennbar ist, ist diese Ringnut 6 mit einem gekrümmten Querschnitt derart ausgestattet, dass z.B. an einer Position am Grund der Ringnut 6 eine Längsachse der Ölversorgungsanschlüsse 5 den Grund fluchtend schneidet. Ebenso ist in diesem Beispiel der Mündungsbereich der Ölversorgungsanschlüsse 5 innerhalb der Ringnut 6 vorgesehen.
  • Wie am besten anhand der 1A erkennbar ist, sind ringförmige Nuten 7 an gegenüberliegenden Seiten der Ringnut 6 bzw. entsprechenden Seiten der Ringnut 6 vorgesehen. Innerhalb jeder der ringförmigen Nuten 7 ist ein ringförmiger Dichtring 8 in Form eines O-Rings mit entsprechender Form angeordnet. Dadurch wird durch das Vorsehen von gegenüberliegenden Abschnitten der Ringnut 6 und Ölversorgungsanschlüssen 5 zwischen einer inneren Umfangsfläche eines Gehäuses Hs und der äußeren Oberfläche 2c des Außenrings mit den ringförmigen Dichtelementen 8 eine unerwünschte Leckage von Luftöl vermieden.
  • Gegenüberliegende Stirnflächen des Außenrings 2 sind mit Auslassaussparungen 9 zum Abgeben von Luftöl ausgestattet. Wie in den 2A und 2B dargestellt, sind die beiden Auslassaussparungen 9 an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Außenrings 2 in der gleichen Winkellage zueinander angeordnet und weisen dieselbe Form auf, wobei dies anhand einer der Auslassaussparungen 9 anhand der folgenden Beschreibung noch erläutert wird, sodass die Details für die andere der beiden Auslassaussparungen 9 nicht beschrieben werden, da diese identisch ausgebildet ist.
  • Wie in der 1A dargestellt, ist die Auslassaussparung 9 an einer der Stirnflächen in axialer Richtung nach innen an der Lagereinrichtung vertieft ausgebildet in einem Bereich zwischen der inneren Oberfläche 2b in Richtung einer Außenumfangsfläche 2c des Außenrings 2. Wie in der 2A dargestellt, sind die beiden entsprechenden Auslassaussparungen 9 an diagonal gegenüberliegenden Positionen des Außenrings 2 um 180° zueinander versetzt angeordnet und weisen identische Öffnungsbreiten H1 auf. Die Auslassaussparungen 9 sind so geformt, dass sie eine konkave Form mit entsprechenden Tiefen D1 bis zum Grund aufweisen, wie dies in der 1B dargestellt ist. Wie in der 2A dargestellt, sind die Auslassaussparungen 9 in dem Außenring 2 um einen Winkel α1 relativ zur Position der Ölversorgungsanschlüsse 5 angeordnet.
    3 zeigt einen Längsschnitt eines Beispiels, bei dem zwei Wälzlagereinheiten in doppelter Rücken-zu-Rücken-Anordnung (DB-Kombination) ohne einen Abstandshalter zueinander angeordnet sind. In diesem Beispiel sind die Winkelpositionen der Auslassaussparungen 9 der Lagereinrichtung in Umfangsrichtung an derselben Lage angeordnet. Für diesen Fall wurden Vergleichstests bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit von Auslassaussparungen 9 durchgeführt, wenn zwei Wälzlagereinheiten in doppelter Rücken-zu-Rücken-Anordnung vorgesehen sind. Bei der Verwendung einer doppelten Lageranordnung mit Auslassaussparungen 9 entsprechend dem Ausführungsbeispiel und einem vergleichenden Muster mit einer ähnlichen doppelten Lagereinrichtung ohne Auslassaussparungen 9 wurden die Beziehungen zwischen der Lagertemperatur und der Laufzeit durch schrittweises Erhöhen der Lagerumdrehungsgeschwindigkeit über eine vorbestimmte Laufzeit ermittelt.
  • 4A zeigt die Testergebnisse mit einer doppelten Lagereinrichtung, die Auslassaussparungen 9 aufweist, entsprechend dem Ausführungsbeispiel, während 4B die Testdaten zeigt, die mit einem vergleichenden Produkt ohne Auslassaussparungen 9 ermittelt wurden. Die Auslassaussparungen 9 in dem getesteten Produkt entsprechend dem Ausführungsbeispiel sind in jeder der gegenüberliegenden Stirnflächen des Außenrings 2 ausgebildet. Weiterhin sind die beiden Auslassaussparungen 9 in Bezug zu der entsprechenden Stirnfläche an zwei Orten angeordnet, die um 180° diagonal zueinander versetzt sind. Die Größe der Auslassaussparung 9 beträgt 30mm in der Breite und 2mm in der Tiefe, wobei der Lagerinnendurchmesser 100mm beträgt. Entsprechend der Testresultate zeigt das Vergleichsprodukt, das keine Auslassaussparung 9 aufweist, entsprechend der 4B, dass trotz eines sogenannten Temperaturwobblings, bei dem die Lagertemperatur t unstetig verändert, dass das Vergleichsprodukt nicht zerstört wurde, wobei jedoch das Produkt entsprechend der Ausführungsform, die entsprechende Auslassaussparungen 9 in der 4A aufweist, kein Temperaturwobbling der Lagertemperatur t aufweist. Darüber hinaus weist das Produkt entsprechend des Ausführungsbeispiels eine exzessiv ansteigende Steigerung der Lagertemperatur t auf. Es ist jedoch zu bemerken, dass bei der Größe der Auslassaussparungen 9 mit 30mm Breite und 1 mm Tiefe das Temperaturwobbling bestehen bleibt, so dass es erforderlich ist, eine Auslassoberfläche einer bestimmten Größe vorzusehen. Während der Ausführung der Tests wiesen die Ölversorgungsanschlüsse 5 an den beiden Orten jeweils einen Durchmesser von 1,5mm auf. Mit Blick auf die Ölversorgung durch die Ölversorgungsanschlüsse 5 wies das Produkt gemäß der Ausführungsform Auslassauslassaussparungen 9 an vier Orten mit 2mm Tiefe und 30mm Weite auf.
  • Bei der Wälzlagereinrichtung entsprechend dem oben beschriebenen Beispiel ist das Luftöl zur Schmierung von der Außenseite der Lagereinrichtung in den Lagerraum durch den Ölversorgungsanschluss 5 in dem Außenring 2 erfolgt. Anschließend wird das Luftöl problemlos von der Auslassaussparung 9 in den Außenring 9 abgegeben. Auf diesem Weg kann das Luftöl, das in den Lagerraum gefördert wird, problemlos an die Außenseite der Lagereinrichtung abgegeben werden, ohne dass es innerhalb des Lagerraums festgehalten wird. Aus diesem Grund ist es während des Betriebs möglich, einen unstabilen Verlauf und/oder übermäßige Erhöhung der Lagertemperatur zu vermeiden, bevor Schwierigkeiten auftreten. Infolgedessen ist die Verwendung eines Abstandshalters mit einem Auslass zum Zwecke des Abgebens vermeidbar und es ist möglich, eine Kombination von Lagereinheiten zu verwenden, bei der jede entsprechend der obigen Diskussion strukturiert ist, wobei die Lagereinheiten in nebeneinander angeordneter Beziehung stehen.
  • Sobald eine Vielzahl von Lagereinheiten, die entsprechend der oben beschriebenen Struktur ausgebildet sind und entsprechende Auslassaussparungen 9 aufweisen, entsprechend kombiniert werden, wobei die Lagereinheiten am selben Abschnitt angeordnet sind, ist es möglich, eine große Auslassoberfläche zu sichern, d.h. eine große Querschnittsfläche der Auslassaussparung 9. Infolgedessen ist das Luftöl zur Schmierung schnell von der Auslassaussparung 9 abgegeben, nahezu ohne dass es zwischen Lagerräume benachbarter Lagereinheiten gelangt. Infolgedessen kann ein effektiver Abfluss und Fluss von abgegebenem Öl erreicht werden. Dementsprechend kann eine unstabile Veränderung der Lagertemperatur sicher vermieden werden. Auch mit einem Käfig 4, der entsprechend als außenringgeführter Typ ausgebildet ist, ist es möglich, die Schwingbewegungen des Käfigs 4 während hoher Umdrehungszahlen zu verhindern.
  • Nachfolgend wird die zweite bis elfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 5 bis 14A und 14B erläutert. Es wird angemerkt, dass bei der Beschreibung der zweiten bis elften Ausführungsform verwendete Teile, die in den 5 bis 14A und 14B verwendet werden, ähnlich sind zu solchen, die insbesondere anhand der 1A und 1B in Verbindung mit der vorhergehenden ersten Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurden und dieselben Bezugszeichen aufweisen, sodass Details darüber aus Gründen der Kürze nicht nochmals wiederholt werden.
  • Zunächst wird die zweite Ausführungsform anhand der 5 beschrieben. Wie darin gezeigt, weist die Lagereinrichtung die Form einer Rücken-zu-Rücken-Anordnung auf und eine innere Umfangsfläche 2b des Außenrings ist derart geformt, dass sie einen Querschnitt aufweist, der in Richtung des Umfangs aus Richtung einer Laufbahnfläche in Richtung einer Stirnfläche stetig wächst. In diesem Fall fließt ein Luftöl, das in dem Lagerraum während des Betriebs zur Schmierung verwendet wird, von der Seite des Innenrings 1 in Richtung des Außenrings 2 durch den Effekt einer Zentrifugalkraft, die aus einer Rotation des Innenrings und einem Abfluss des abgegebenen Ölflusses durch diese Zentrifugalkraft herrührt. Obwohl ein Teil des Luftöls gegebenenfalls an der inneren Umfangsfläche 2b des Außenrings 2 verbleibt, ist die innere Umfangsfläche 2b des Außenrings 2 entsprechend dem oben Genannten geneigt, sodass das Luftöl problemlos entlang einer geneigten inneren Umfangsfläche 2b abgegeben werden kann, ohne an der inneren Umfangsfläche 2b des Außenrings 2 zu verbleiben.
  • Im Falles der dritten Ausführungsform, die in der 6 dargestellt ist, weist die Lagereinrichtung an ihrer äußeren Umfangsfläche des Innenrings 1 eine Senkung 10 in einer Rücken-zu-Rücken-Lageranordnung auf und ein axialer Endabschnitt in der Senkung 10 ist mit einer Erhebung 11 ausgestattet, die sich in Richtung der äußeren Umfangsseite erstreckt. In diesem Beispiel fließt während des Betriebs der Lagereinrichtung das in der Nähe der Erhebung 11 befindliche Luftöl entlang von einem inneren diametralen Seitenabschnitt zu einem äußeren diametralen Seitenabschnitt der Erhebung 11, bevor es die Auslassaussparung 9 erreicht. Infolgedessen kann ein effektiver Ausfluss und Auslassölfluss erreicht werden.
  • Im Falle der vierten Ausführungsform, die in der 7 dargestellt ist, weist die Lagereinrichtung eine Senkung 10 auf einem Abschnitt der äußeren diametralen Oberfläche des Innenrings 1 auf der Rückseite auf und eine Gegensenkung 12 an der Vorderseite ist bei einer Rücken-zu-Rücken-Lagerung vorgesehen, wobei die Gegensenkung 12 so geformt ist, dass sie einen Querschnitt aufweist, die eine ständig wachsende diametrale Abmessung von der Laufbahnoberfläche 1a Seite des Innenrings 1 in Richtung der Stirnseite aufweist. In diesem Fall fließt das Luftöl während des Betriebs der Lagereinrichtung, das in der Gegensenkung 12 vorhanden ist, entlang der Seite der Laufbahnoberfläche 1a der ansteigenden Oberfläche in dieser Gegensenkung 12 in Richtung der Stirnseite, bevor es die Auslassaussparung 9 erreicht. Dementsprechend kann ein effektiver Ausfluss und Ölausfluss erreicht werden.
  • Im Falle der fünften Ausführungsform, die in der 8 dargestellt ist, sind zwei Wälzlagereinheiten in einer Rücken-zu-Rücken-Kombination vorgesehen sowie ein ringförmiges Element 13, das einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser D2 des Innenrings im Bereich der Senkung 10 des Innenrings, wobei das Element 13 zwischen Endflächen der Innenringe angeordnet ist. Dieses ringförmige Element 13 ist z.B. aus einer Stahlplatte oder Ähnlichem in Form einer dünnen Platte ausgebildet und ein Innendurchmesser des ringförmigen Elements 13 ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Innenrings, aber der Außendurchmesser des ringförmigen Elements 13 ist größer als der Durchmesser D2 des Innenrings und kleiner als der innere Durchmesser des Außenrings. Zusätzlich, sogar zwischen Stirnflächen der Außenringe, ist ein ringförmiges Element 14 vorgesehen, das z.B. aus einer Stahlplatte oder Ähnlichem in Form einer dünnen Platte sandwichartig aufgenommen ist. Dieses ringförmige Element 14 weist die gleiche Dicke auf wie das ringförmige Element 13 zwischen den Stirnflächen des Innenrings, hat jedoch einen Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des Außenrings und im Wesentlichen eine Dimension, die dem Außendurchmesser des Außenrings entspricht. Gemäß dieser fünften Ausführungsform, bei dem das ringförmige Element 13 sandwichartig zwischen den Stirnflächen des Innenrings aufgenommen ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser D2 des Innenrings, ist das Luftöl, das zur Schmierung in jeder der Lagereinheiten verwendet wird, von dem ringförmigen Element 13 blockiert und schnell von der Auslassaussparung 9 abgegeben, ohne wesentlich innerhalb der entsprechenden Lagerräume benachbarter Lagereinheiten zu strömen.
  • Bei der sechsten Ausführungsform entsprechend der 9 sind zwei Wälzlagereinheiten in Rücken-zu-Rücken-Kombination vorgesehen, ein Käfig 4A in jeder dieser Lagereinheiten ist vom außenringgeführten Typ und hat eine innere diametrale Oberfläche 4Aa in dem Käfig 4A, die so geformt ist, dass sie einen Querschnitt aufweist, der mit einer diametralen Abmessung geneigt stetig von einer Seite einer Tasche 4a in Richtung einer Stirnfläche des Käfigs ansteigt. In diesem Fall fließt während des Betriebs der Lagereinrichtung ein Luftöl, das sich in der Nachbarschaft der inneren diametralen Oberfläche 4Aa des Käfigs 4A befindet, entlang einer geneigten Oberfläche des Käfigs von einer schmalen Durchmesserseite in Richtung einer großen Durchmesserseite und fließt dann problemlos in Richtung der Auslassaussparung 9.
  • In der siebten Ausführungsform, die in der 10 dargestellt ist, sind zwei Wälzlagereinheiten in Rücken-zu-Rücken-Kombination vorgesehen. Der Käfig 4B jeder dieser Lagereinheiten ist des wälzlagergeführten Typs und eine äußere diametrale Oberfläche 4Bb dieses Käfigs 4B ist so geformt, dass sie einen Querschnitt aufweist, der mit einer diametralen Abmessung aus einer Seite einer Tasche 4a in Richtung einer Käfigstirnseite sich stetig vergrößert. Sogar eine innere diametrale Oberfläche 4Ba des Käfigs 4B ist vorgesehen mit einer geneigten Oberfläche, die parallel zur äußeren diametralen Oberfläche 4Bb ist. Das Luftöl, das sich in der Nachbarschaft der äußeren diametralen Oberfläche 4Bb und auch in der Nachbarschaft der inneren diametralen Oberfläche 4Ba des Käfigs 4B befindet, fließt entlang der geneigten Oberfläche von der kleineren Durchmesserseite in Richtung der größeren Durchmesserseite während des Betriebs der Lagereinrichtung und dann problemlos in Richtung der Auslassaussparung 9.
  • In der achten Ausführungsform, die in den 11A und 11B gezeigt ist, sind zwei Wälzlagereinheiten in einer Rücken-zu-Rücken-Kombination angeordnet und eine Fase oder gefaste Oberfläche 15 ist in einem Eckbereich zwischen der Auslassaussparung 9 an jedem der Außenringe 2 und der äußeren diametralen Oberfläche 2c des Außenrings 2 vorgesehen. In diesem Fall ist es möglich, dass sich die Querschnittsfläche eines Luftauslasses auf einen Wert vergrößert, der größer ist als der eines Lufteinlasses, sodass eine weitere effektive Abströmung und Ölabströmfluss erreicht werden kann.
  • Im Falle der neunten Ausführungsform, die in der 12A dargestellt ist, ist der Abschnitt der Auslassaussparung 9 und des Ölversorgungsanschlusses 5 in dem Außenring 2 in Umfangsrichtung betrachtet im selben Bereich angeordnet. In diesem Fall, im Vergleich zu der Ausführungsform, die in der 12B dargestellt ist, in welcher der Bereich der Auslassaussparung 9 und des Ölversorgungsanschlusses 5 in Umfangsrichtung um 90° zueinander versetzt angeordnet sind, ist der Abstand zwischen dem Ölversorgungsanschluss 5 und der Auslassaussparung 9 in der Lageranordnung verringert ausgebildet und kann infolgedessen ein effektiver Abfluss und Ölabfluss erreicht werden.
  • In dem Fall der in der 13A dargestellten zehnten Ausführungsform ist die Verwendung einer sich in Umfangsrichtung sich erstreckenden Vertiefung an der äußeren Umfangsfläche 2c des Außenrings 2 nicht vorgesehen und, wie in der 13B dargestellt, durch eine ringförmige Vertiefung 16 in einem äußeren Umgebungsbereich der Auslassmündung des Ölversorgungsanschlusses 5 in der äußeren diametralen Oberfläche 2c ersetzt. Ein ringförmiges Dichtelement 8A, das in Form eines O-Rings ausgebildet ist, ist in der ringförmig ausgebildeten Vertiefung vorgesehen, um eine Leckage von Luftöl zu vermeiden. Für diesen Fall ist im Vergleich zu einer Formation mit zwei Reihen von in Umfangsrichtung sich erstreckenden Vertiefungen 6 die Anzahl der Herstellschritte reduziert, und infolgedessen ist auch die Anzahl der Teile verringert.
  • Im Falle der elften Ausführungsform, die in den 14A und 14B dargestellt ist, ist die Wälzlagereinrichtung als Zylinderwälzlager mit Innenkragen ausgebildet. In diesem Fall ist die axiale Position des Ölversorgungsanschlusses 5 in dem Außenring 2 in Überschneidung mit einer Stirnseite 3a der Wälzelemente 3. Dadurch wird ein Luftöl problemlos in Richtung einer Käfigtasche 4a und einer Kragenoberfläche 1c des Innenrings 1 geleitet, sodass der Schmiereffekt verbessert ist. Zusätzlich können Funktionen und Auswirkungen ähnlich zu den sich aus den vorangegangenen Ausführungsformen erhalten werden.
  • Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, bei denen als Beispiele eine Kombination von Schrägkugellagereinheiten gezeigt sind, auf Rücken-zu-Rücken-Kombinationen Bezug genommen wurde, kann eine Frontzu-Front-Kombination oder eine Tandemkombination ebenfalls vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, einen Käfig der außenringgeführten Art durch einen Käfig der wälzlagergeführten Art zu ersetzen und umgekehrt kann es vorgesehen sein, dass der Käfig des wälzlagergeführten Typs durch einen des außenringgeführten Typs ersetzt werden kann.
  • 15 zeigt einen Längsschnitt durch eine Werkzeugmaschinenhauptwelle unter Verwendung einer Wälzlagereinrichtung, die entsprechend einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet ist. 15 zeigt eine Werkzeugmaschinenhauptwelle des Typs, bei dem ein Motor innerhalb eines Gehäuses verbaut ist, d.h. ein sogenannter Einbaumotortyp. Der Motor 18 umfasst einen Läufer 19, der an der Hauptwelle 17 befestigt ist und einen Stator 20, der an einem Gehäuse Hs befestigt ist. Der Läufer 19 weist Permanentmagnete oder Ähnliches und der Stator 20 eine Spule und einen Kern oder Ähnliches auf. An einem stirnseitigen Endbereich der Hauptwelle 17 sind eine Rollenwälzlagereinheit BR1 und eine Schrägkugellagereinheit BR2 in kombinierter Rücken-zu-Rücken-Anordnung vorgesehen, beide entsprechend der Ausführungsform ausgebildet. Weiterhin ist an einem rückseitigen Endbereich der Hauptwelle 17 eine weitere Rollenwälzlagereinheit BR gemäß einer Ausführungsform angeordnet.
  • Der Innenring 1 jeder der Lagereinheiten BR1 und BR2 ist in Verbindung mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Hauptwelle 17 angeordnet und der Außenring 2 ist in Verbindung mit einer inneren peripheren Oberfläche des Gehäuses Hs angeordnet. Die Innenringe 1 und Außenringe 2 sind entsprechend auf der Hauptwelle 17 und dem Gehäuse Hs mittels eines Innenringkäfigs 21 und eines Außenringkäfigs 22 fixiert. Das Gehäuse Hs ist mit einer Ölversorgungsverbindung 23 ausgestattet und die Ölversorgungsverbindung 23 ist hydraulisch mit einer nicht dargestellten Luftölversorgung verbunden. Die erwähnte Ölversorgungsverbindung 23 kommuniziert mit einem Ölversorgungsanschluss 5 in jedem der Außenringe 2. Zusätzlich weist das Gehäuse Hs eine Luftölauslassvertiefung 24 auf, die mit der Auslassaussparung 9 in jedem Ring 2 kommuniziert, und auch mit einer Luftölauslassverbindung 25, die an jede Luftölauslassvertiefung 24 angeschlossen ist. Das Luftöl wird von dieser Luftölauslassverbindung 25 abgeführt. In diesem Fall kann die Hauptwelle 17 dadurch, dass die Lagereinrichtungen zusammen angeordnet und an einem stirnseitigen Endbereich der Hauptwelle 17 angeordnet ist, verkürzt werden, und auch die Steifigkeit der Hauptwelle kann gesteigert werden im Vergleich zur Verwendung eines Abstandshalters zwischen Lagereinheiten wie beim Stand der Technik. Demzufolge ist es möglich, einen unstabilen Verlauf und einen exzessiven Anstieg der Lagertemperatur zu vermeiden, bevor Schwierigkeiten auftreten, und die Hauptwelle 17 kann mit hoher Drehzahl und mit Exaktheit betrieben werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben wurden, welche lediglich zum Zwecke der Illustration dienen, wird der Fachmann zahlreiche Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der Offensichtlichkeit der die vorliegende Erfindung darstellenden Beschreibung vornehmen können. Demgemäß sind solche Änderungen und Modifikationen, es sei denn, dass sie abseits des Rahmens der vorliegenden Erfindung sind, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, als der Erfindung zugehörig angesehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Innenring
    2
    Außenring
    1a,2a
    Lauffläche
    2b
    innere diametrale Oberfläche
    2c
    äußere diametrale Oberfläche
    3
    Wälzkörper
    5
    Ölversorgungsanschluss
    6
    in Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefung
    7
    ringförmige Vertiefung
    8,8A
    Dichtelement
    10
    Senkung
    11
    Vorsprung
    12
    Gegensenkung
    13
    ringförmiges Element
    15
    Fase

Claims (14)

  1. Wälzlagereinrichtung, umfassend: einen Innenring (1), einen Außenring (2), wobei der Außenring (2) Stirnflächen aufweist, Wälzkörper (3), die zwischen gegenüberliegenden Laufflächen (1a, 2a) des Innenrings (1) und des Außenrings (2) angeordnet sind und ein Ölversorgungsanschluss (5) für Schmierzwecke mit einem Luftöl, wobei der Ölversorgungsanschluss (5) in dem Außenring (2) angeordnet ist und mit einem Lagerraum kommuniziert, und mit einer Auslassaussparung (9) zum Abgeben des Luftöls im Bereich einer oder beider der Stirnflächen des Außenrings (2), wobei sich die Auslassaussparung (9) von einer inneren diametralen Oberfläche zu einer äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (1) eine äußere diametrale Oberfläche aufweist, in der eine Lauffläche (1a) vorgesehen ist und gegenüber der Lauffläche (1a) angeordnete Seitenabschnitte, wobei eine Senkung (10) in einer der gegenüberliegenden Seitenabschnitte der äußeren diametralen Oberfläche des Innenrings (1) ausgebildet ist, während in dem anderen der gegenüberliegenden Seitenabschnitte eine von der Senkung (10) freie Gegensenkung (12) ausgebildet ist, und wobei die Gegensenkung (12) so ausgebildet ist, dass sie eine geneigte Querschnittsform aufweist, die es erlaubt, dass eine diametrale Abmessung von einer Laufflächenseite zu einer Stirnseite des Innenrings (1) sich sukzessive vergrößert.
  2. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die äußere diametrale Oberfläche des Außenrings (2) mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vertiefung (6) ausgebildet ist, die mit dem Ölversorgungsanschluss (5) kommuniziert, wobei ringförmige Vertiefungen (7) an gegenüberliegenden Endbereichen der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vertiefung (6) an einer äußeren diametralen Oberfläche des Außenrings (2) vorgesehen sind, und wobei ein ringförmiges Dichtelement (8) in jeder der ringförmigen Vertiefungen (7) angeordnet ist.
  3. Kombinierte Wälzlagereinheit aufweisend eine Mehrzahl an Wälzlagereinrichtungen nach Anspruch 1, wobei die Winkellage der Auslassaussparung (9) in jeder der Wälzlagereinrichtungen im Bereich derselben Winkellage angeordnet ist.
  4. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die innere diametrale Oberfläche des Außenrings (2) mit einer geneigten Querschnittsform ausgestattet ist, die es der inneren diametralen Oberfläche erlaubt, eine diametrale Abmessung zu haben, die von einer Laufflächenseite in Richtung einer Stirnseite sukzessive größer wird.
  5. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Innenring (1) eine äußere diametrale Oberfläche mit einer Senkung (10) darin aufweist, und wobei an einem axialen Endabschnitt der Senkung (10) eine Erhebung (11) vorgesehen ist, die sich in Richtung der äußeren diametralen Seite erstreckt.
  6. Kombinierte Wälzlagereinheit aufweisend eine Mehrzahl an Wälzlagereinrichtungen nach Anspruch 1, wobei in der Senkung (10) ein ringförmiges Element (13) sandwichartig zwischen Wälzlagereinrichtungen aufgenommen ist, wobei der Durchmesser des Elements (13) größer ist als ein Durchmesser (D2) der Senkung (10) im Bereich des Innenrings (1).
  7. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei Winkellagen der Auslassaussparung (9) und des Ölversorgungsanschlusses (5) in dem Außenring (2) in Umfangsrichtung betrachtet sich in derselben Winkellage befinden.
  8. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Eckbereich zwischen der Auslassaussparung (9) in dem Außenring (2) und einer äußeren diametralen Oberfläche in diesem Außenring (2) eine Fase (15) vorgesehen ist.
  9. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wälzlagereinrichtung als Schrägkugellager ausgebildet ist.
  10. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 9, zusätzlich enthaltend einen Käfig (4) zum Halten einer Vielzahl von Wälzkörpern (3), die in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, wobei der Käfig (4) des außenringgeführten Typs oder wälzkörpergeführten Typs ist.
  11. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 10, wobei der Käfig (4) als wälzkörpergeführter Typ ausgebildet ist und wobei der Käfig (4) eine äußere diametrale Oberfläche aufweist, die mit einer geneigten Querschnittsform geformt ist, sodass eine diametrale Abmessung von einer Taschenseite (4a), in welcher die Wälzkörper (3) gehalten sind, in Richtung einer Stirnfläche des Käfigs (4) sich stetig vergrößert.
  12. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wälzlagereinrichtung als Zylinderrollenlager mit einem kragenförmigen Innenring (1) ausgebildet ist.
  13. Wälzlagereinrichtung nach Anspruch 12, zusätzlich aufweisend einen Käfig (4) zum Halten einer Vielzahl von in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordneten Wälzkörpern (3), wobei der Käfig (4) als außenringgeführter Typ oder als wälzkörpergeführter Typ ausgebildet ist.
  14. Werkzeugmaschinenhauptwelle unter Verwendung einer Lagereinrichtung gemäß Anspruch 1.
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