DE1575500A1

DE1575500A1 - Fettgeschmiertes Axiallager

Info

Publication number: DE1575500A1
Application number: DE19661575500
Authority: DE
Inventors: Eckstein Dipl-Ing Karl-Albert; Joachim Ritter
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1966-09-16
Filing date: 1966-09-16
Publication date: 1970-01-15
Also published as: GB1175109A

Description

INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG. ,. j.-..

HERZOGENAÜRACH bei NÜRNBERG

Pt-Zi/kr.

26. August 1966

PG 1269

Fettgeschmiertes Axiallager

Die Erfindung betrifft ein mit Fett geschmiertes Axiallager, das aus einem scheibenförmigen Käfig und einer Anzahl in Taschen des Käfigs aufgenommener Wälzkörper besteht.

Axialwälzlager werden heute in üblicher Weise bei ihrem Einbau für eine sehr lange Laufzeit oder gar auf Lebensdauer mit Schmiermittel gefüllt. Man strebt dabei an, mit einer einzigen Füllung auszukommen, um das Lager während des Betriebes nicht mehr nachschmieren zu müssen. Bei Axialwälzlagern zeigt das Schmiermittel aber infolge der Zentrifugalkraft die Tendenz, radial nach außen zu wandern. Das führt dazu, daß nach einiger Zeit das Schmiermittel sich soweit radial außen angesammelt hat, daß die Wälzkörper nicht mehr ausreichend geschmiert werden. Die daraus sich ergebenden Nachteile infolge Trockenlaufs der Wälzkörper sind hinlänglich bekannt.

Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, den radial außerhalb der Wälzkörper liegenden Teil des zwischen den

909883/09 50

PG 1269

Laufscheiben befindlichen Ringraumes durch Schmiermittelrückführkanäle , die beispielsweise an der Rückseite der einen Laufscheibe angeordnet sein können, in den radial innerhalb der Wälzkörper liegenden Raum zurückzuführen. Durch diese Maßnahme wird ein zwangsläufiger stetiger Umlauf des Schmiermittels erreicht. Dieser Umlauf tritt jedoch nur dann ein, wenn sowohl der ganze Ringraum zwischen den beiden Laufscheiben als auch die Schmiermittelrückführkanäle mit dem Schmiermittel ganz gefüllt sind. Bei nur teilweiser Füllung würde zwar das Fett in die Schmiermittelrückführkanäle gedrückt, jedoch aber nur solange, bis sich das in dem Raum zwischen den Laufscheiben verbleibende Schmiermittel radial außerhalb des Käfigs angesammelt hat. Wenn dieser Fall eingetreten ist, kommt der Kreislauf je nach der vorhandenen Schmiermittelmenge ganz oder teilweise zum Erliegen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Ausführung zu beseitigen und ein Axiallager zu schaffen, bei dem das nach außen geschleuderte Schmiermittel immer wieder in den Bereich der Wälzkörper zurückgefördert wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mindestens eine der beiden Stirnflächen des Käfigs mit nutenförmigen Vertiefungen versehen ist, die sich über

909 8 8 3/0950

PG 1269

die ganze oder annähernd die ganze radiale Bauhöhe des Käfigs bis zu dessen Außendurchmesser erstrecken und in der auf die angrenzende Laufscheibe bezogenen Drehrichtung des Käfigs geneigt sind.

Durch diese in der jeweils auf die angrenzende Laufscheibe bezogenen Drehrichtung des Käfigs geneigten nutenförmigen Vertiefungen wird eine Förderung des Schmiermittels radial nach innen bewirkt. Das Entstehen einer Förderung beruht darauf, daß sich das Schmiermittel an der in Drehrichtung hinteren Wand der nutenförmigen Vertiefung anstaut. Infolge der Neigung der nutenförmigen Vertiefung in Richtung der jeweiligen Drehrichtung wird das Schmiermittel durch neuerlich anrgestautes Schmiermittel nach innen gedrängt. Es kann dabei vorkommen, daß ein Teil des Schmiermittels bei dem Nach-Innen-Wandern über diese Kante quillt und daher nicht weiter nach innen gefördert wird. Diese Erscheinung ist durchaus erwünscht, da dadurch eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels über die ganze radiale Bauhöhe des Käfigs und insbesondere Über die Länge der Wälzkörper erzielt werden kann.

Die Beschreibung der Förderwirkung zeigt, daß es sich hier nicht um eine hydrodynamische Förderung handelt. Die Wirkungsweise der Förderung ist vielmehr mit dem Räumprinzip eines Schneepfluges vergleichbar.

909883/0950

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die
geneigten nutenförmigen Vertiefungen als Bögen ausgebildet sein. Mit unterschiedlich gekrümmten und geneigten
Bögen kann Einfluß auf die Schmiermittelverteilung im
Bereich der Wälzkörper genommen werden. So können nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung die geneigten Bögen zum Innenumfang des Käfigs hin radial auslaufen. Es hat
sich nämlich gezeigt, daß die Förderwirkung so stark
sein kann, daß das ganze Schmiermittel radial nach innen gefördert wird, wo es ebenfalls seiner eigentlichen Aufgabe, nämlich der Schmierung der Wälzkörper, wiederum entzogen ist. Läßt man dagegen die Bögen zum Innenumfang des Käfigs hin radial auslaufen, so wird deshalb die Förderung im Bereich des radialen Verlaufes der nutenförmigen Vertiefungen aufhören. Es ist aber auch möglich, statt
die nutenförmigen Vertiefungen radial auslaufen zu lassen, diese in diesem Endbereich entgegengesetzt der sich einstellenden Relativbewegung zu neigen. Damit kann im Bedarfsfalle durch eine geringfügige Förderung radial nach außen eine übermäßig starke Förderung radial nach innen
zum Stillstand gebracht werden.

Dem gleichen Ziel, nämlich der Förderung zum Käfiginnen-•jmfang hin abzubremsen und zu unterbinden, dient auch das weitere Merkmal der Erfindung, die nutenförmigen Vertiefungen im Bereich der radial inneren Wälzkörperenden auslaufen zu lassen.

909883/0950

PG 1269

Der Käfig läuft zwischen der stehenden und der sich drehenden Laufscheibe mit etwa der halben Drehzahl der sich drehenden Scheibe um. Daraus ergibt sich, daß die Drehrichtung der einen Stirnfläche bezogen auf die angrenzende Laufscheibe entgegengesetzt der Drehrichtung.der anderen Stirnfläche bezogen auf deren angrenzende weitere Laufscheibe ist. Der Käfig kann zur Erzielung einer noch wirksameren Schmiermittelverteilung auf seinen beiden Stirnflächen mit solchen nutenförmigen Vertiefungen versehen sein. Aus dem obigen ergibt sich aber, daß die nutenförmigen Vertiefungen der einen Stirnfläche entge- ' gengesetzt den Vertiefungen der anderen Stirnfläche geneigt sein müssen.

Nun gibt es aber Einbaufälle für Axiallager, die einer wechselnden Drehrichtung unterworfen sind. Um auch hier für beide Drehrichtungen eine, wenn auch abgeschwächte Schmiermittelförderung erzielen zu können, können nach der Erfindung beide Stirnflächen des Käfigs mit in gleicher Umfangsrichtung geneigten nutenförmigen Vertiefungen versehen sein. Es muß hierbei in Kauf genommen werden, daß je Drehrichtung immer nur auf einer Seite des Käfigs eine Förderung des Schmiermittels erzielt werden kann. Gegenüber gewöhnlichen Axialkäfigen wird aber auch hier der Vorteil der besseren Schmiermittelversorgung erzielt.

909883/0950

PG 1269

— ο —

Um eine allzu große Schwächung des Käfigquerschnittes bei auf beiden Seiten angeordneten und in gleicher Umfangsrichtung geneigten nutenförmigen Vertiefungen zu vermeiden, können nach einem letzten Vorschlag der Erfindung die nutenförmigen Vertiefungen der einen Seite gegenüber denen der anderen Seite versetzt sein.

Schließlich sei erwähnt, daß eine umso bessere Förderung erzielt v/erden kann, je zäher das Schmiermittel ist und je geringer der Spalt zwischen Stirnfläche und der Laufscheibe ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Käfig mit geradlinig verlaufenden nutenförmigen Vertiefungen und

Fig. 2 einen Käfig mit in Bögen verlaufenden nutenförmigen Vertiefungen,

Fig. 3 einen Käfig mit auf beiden Seiten angeordneten und in gleicher Richtung geneigten Vertiefungen und

Fig. 4 einen Käfig mit ebenfalls auf beiden Seiten angeordneten aber entgegengesetzt geneigten Vertiefungen,

909883/0950

Fig. 5 einen Käfigausschnitt mit einer

nutenförmigen Vertiefung, die zum Innenumfang hin in die radiale Richtung übergeht,

Fig. 6 einen Käfigausschnitt mit einer nutenförmigen Vertiefung, die im Bereich der radial inneren Wälzkörperenden ausläuft,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII - VII der Figur 6 und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII - VIII der Figur 2.

In den Figuren ist mit 1 ein Axialkäfig bezeichnet, der über seinen Umfang verteilte Taschen 2 aufweist, die die Wälzkörper 3 enthalten. Der Käfig nach Figur 1 weist geradlinig verlaufende nutenförmige Vertiefungen 4 auf, die in Richtung der Relativdrehrichtung die durch den Pfeil 5 angezeigt ist, geneigt sind. Die nutenförmigen Vertiefungen 6 des Käfigs nach Figur 2 sind dagegen bogenförmig ausgebildet, aber ebenfalls in der Bewegungsrichtung 5 geneigt. Bei den eben beschriebenen Käfigen verlaufen die nuten-

förmigen Vertiefungen 4 und JS' jeweils zwischen zwei Taschen 2. Bei dem Käfig nach Figur 3 überschneiden dagegen die ebenfalls bogenförmig ausgebildeten nutenförmigen Vertiefungen 7 jeweils eine Tasche. Dadurch wird aber die

909883/095 0

erstrebte Förderwirkung keineswegs aufgehoben. Darüber hinaus weist der Käfig nach Figur 3 auch auf der anderen Seite solche nutenförraigen Vertiefungen auf, die gleichfalls in der Bewegungsrichtung 5 geneigt sind. Damit kann auch eine Förderwirkung bei wechselnder Drehrichtung des Käfigs erzielt werden. Der Käfig nach Figur 4 weist zwar ebenfalls auf seinen beiden Seiten nutenförmige Vertiefungen auf, jedoch sind die nutenförmigen Vertiefungen der einen Seite entgegengesetzt zu den nutenförmigen Vertiefungen der anderen Seite gerichtet.

Figur 5 zeigt einen Käfigausschnitt mit einer bogenförmig verlaufenden nutenförmigen Vertiefung 9, die zum Innenumfang Ϊ0 des Käfigs hin in die radiale Richtung übergeht. Dagegen läuft die in Figur 6 dargestellte nutenförmige Vertiefung 11 im Bereich der inneren Wälzkör-. perenden aus, so daß hier die Förderung unterbrochen wird. Figur 7 zeigt das Auslaufen dieser nutenförmigen Vertiefung.

In Figur 8 sind durch die strichpunktierten Linien 12 die Laufbahnen für die Wälzkörper 3 angedeutet. Hier soll nun die Wirkungsweise der Schmiermittelförderung erläutert werden. Das in dem Spalt 13 zwischen der einen Laufbahn und dem Käfig enthaltene Schmiermittel· wird an der in Richtung der Relativbewegung rückwärtir gen Wand 14 der nutenförmigen Vertiefung 6 angestaut. .

909883/0950

Durch dieses Anstauen wird das bereits in der nutenförmigen Vertiefung 6 vorhandene Schmiermittel infolge der Neigung in Richtung der Relativbewegung radial nach innen abgedrängt. Dieses Anstauen erfolgt über die ganze Länge der nutenförmigen Vertiefung. Dabei kann es vorkommen, daß ein Teil des Schmiermittels über die Kante 15 wieder zurück in den Spalt 13 quillt. Dadurch wird, wie bereits oben schon gesagt, eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels über die ganze Wälzkörperlänge erreicht.

Die Erfindung ist keineswegs auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind Änderungen in Anpassung an die jeweiligen konstruktiven Erfordernisse möglich, ohne hierdurch den Erfindungsgedanken zu verändern. So haben die Ausgestaltung der Taschenform, ihre Anordnung und die Zahl der Wälzkörper je Tasche keinen Einfluß auf die Erfindung.

909883/0950

Claims

INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG. ,._.... HERZOGENAURACII bei NÜRNBERG PG 1269 Pt-Zi/kr. 26. August 1966 Patentansprüche

1. Pettgeschmiertes Axiallager, bestehend aus einem scheibenförmigen Käfig und einer Anzahl in Taschen des Käfigs aufgenommener Wälzkörper, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Stirnflächen des Käfigs mit nutenförmigen Vertiefungen versehen sind, die sich über die ganze oder annähernd die ganze radiale Bauhöhe des Käfigs bis zu dessen Außendurchmesser erstrecken und in der auf die angrenzende Laufscheibe bezogenen Drehrichtung des Käfigs geneigt sind.

2. Axiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten nutenförmigen Vertiefungen als Bögen ausgebildet sind.

3. Axiallager nach Anspruch/X", dadurch gekennzeichnet,

daß die geneigten Bögen zum Innenumfang des Käfigs hin in radiale Richtung übergehen.

4. Axiallager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Vertiefungen im Bereich der radial inneren Wälzkörperenden auslaufen.

909883/0950

5. Axiallager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stirnflächen des Käfigs mit in gleicher ümfangsrichtung geneigten nutenförmigen Vertiefungen versehen sind.

6. Axiallager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Vertiefungen der einen Seite gegenüber denen der anderen Seite versetzt sind.

909683/095 0