WO2003033926A1 - Axiale wälzlagerung - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an axial rolling bearing, as used in particular for the storage of precision NC rotary tables in machine tools.
  • Object of the present invention is to provide an axial rolling bearing, which dampens or reduces the transmission of vibrations.
  • an axial rolling bearing is proposed, with a running ring part, to whose two end faces a respective mating ring part is arranged, wherein between the race and both Gegenlaufringmaschine ⁇ each arranged in a cage rollers roll on raceways of the race and the mating ring parts, wherein between each other facing end faces of the cages and the counter-rotating ring part each filled with a damping liquid gap is formed.
  • a gap filled with damping fluid may additionally be formed between mutually facing end faces of the cages and of the raceway part.
  • a gap filled with damping fluid is provided on both end sides of the cage, so that the transmission of vibrations between the raceway part on the one hand and the two counter-running ring parts on the other hand is effectively prevented.
  • a particularly favorable damping or particularly effective suppression of vibration transmission is achieved with a gap width of between 5 ⁇ m and 30 ⁇ m.
  • the gap is preferably bounded by flat surfaces. Plane surfaces with the mentioned gap width favor desirably the squeeze effect already mentioned above, since a large gap surface with constant gap width is available for the damping.
  • the mating ring parts and the raceway part are therefore preferably planar in the region of the radial extent of the cage.
  • the end faces of the cage are preferably also formed flat, so that the cage can be formed in a simple manner, for example, from a disc with mutually plane-parallel end faces.
  • the cage thickness corresponds approximately to the diameter of the rollers.
  • the Cage is formed of a porous material, wherein pores of the cage are filled with lubricant, or damping fluid.
  • the cage can be provided with a seal at its inner circumference. Consequently, external contamination can not penetrate into the bearing interior.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of a detail of the axial rolling bearing of FIG. 1.
  • the inventive axial rolling bearing shown in Figures 1 and 2 has a raceway part 1 that can be flanged to a rotary table, not shown here.
  • a WälzSystemkranz 4, 5 is arranged in each case.
  • Each WälzSystemkranz 4, 5 comprises a cage 6, 7 and housed in cage pockets rollers 8, 9th
  • the raceway part 1, and the two mating ring parts 2, 3 have facing plane-parallel end faces. These plane-parallel end faces form tracks 10, 11, 12, 13, on which roll the rollers 8, 9.
  • the cages 6, 7 are each formed from a disc whose thickness corresponds approximately to the diameter of the rollers 8, 9.
  • the faces of the cages are also flat and parallel to the opposite flat faces of the cage
  • Running ring part 1 and the mating ring parts 2, 3 are formed.
  • the oppositely arranged end faces of the cages 6, 7 and the mating ring parts 2, 3 and the raceway part 1 define gaps 15, 16, 17, 18 filled with damping fluid 14, which have a gap width between 5 ⁇ m to 30 ⁇ m. Vibrations, for example, of the raceway part 1 are attenuated by the gaps 15, 16, 17, 18 filled with damping fluid 14.
  • the cages 6, 7 are each provided on their inner circumference with a seal 19 which, in the embodiment shown, seals the gaps 16, 18 against the bearing outer.
  • a seal 19 which, in the embodiment shown, seals the gaps 16, 18 against the bearing outer.
  • the gaps 16, 17 are also sealed against the bearing exterior.
  • only one sealing lip needs to be provided on the seals 19, which bears against the raceway part 1.
  • the cages 6, 7 may be formed of a porous material, wherein pores of the cage 6, 7 may be filled with lubricant or the aforementioned damping fluid, which is discharged as needed to the rolling elements or in the column inside.

Abstract

Eine axiale Wälzlagerung umfasst ein Laufringteil (1), zu dessen beiden Stirnseiten je ein Gegenlaufringteil (2, 3) angeordnet ist. Zwischen dem Laufring (1) und beiden Gegenlaufringteilen (2, 3) sind jeweils in einem Käfig (6, 7) angeordnete Rollen (8, 9) angeordnet, die an Laufbahnen (10, 11, 12, 13) des Laufringteils (1) und der Gegenlaufringteile (2, 3) abwälzen. Zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Käfige (6, 7) und der Gegenlaufringteile (2, 3.) ist jeweils ein mit Dämpfungsflüssigkeit (14) gefüllter Spalt (15, 18) ausgebildet.

Description

Axiale Wälzlagerung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine axiale Wälzlagerung, wie sie insbesondere für die Lagerung von Präzisions NC Rundtischen in Werkzeugmaschinen verwendet werden.
Bei derartigen Rundtischen können im Betrieb der Werkzeugmaschine unerwünschte Schwingungen auftreten. Diese Schwingungen können zu unerwünschten Vibrationen des Rundtischs und möglicherweise einer fehlerhaften Bearbeitung eines Werkstücks führen. Derartige Schwingungen können über die axiale Wälzlagerung auf andere Maschinenelemente übertragen werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine axiale Wälzlagerung anzugeben, die die Übertragung von Schwingungen dämpft bzw. reduziert.
Erfindungsgemäß ist eine axiale Wälzlagerung vorgeschlagen, mit einem Lauf- ringteil, zu dessen beiden Stirnseiten je ein Gegenlaufringteil angeordnet ist, wobei zwischen dem Laufring und beiden Gegenlaufringteileπ jeweils in einem Käfig angeordnete Rollen an Laufbahnen des Laufrings und der Gegenlauf- ringteile abwälzen, wobei zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Käfige und der Gegenlaufringteil jeweils ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter Spalt ausgebildet ist.
Mit der erfindungsgemäßen axialen Wälzlagerung stellt sich in erwünschter Weise ein sogenannter Squeeze-Effekt ein, mit einer Dämpfung von Schwin- gungen über den mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Spalt. Die Übertragung von Schwingungen zwischen dem Laufringteil einerseits und den beiden Ge- genlaufringteilen andererseits ist somit deutlich reduziert. Der Käfig ist demzufolge zugleich Teil einer Dämpfungseinrichtung.
Zusätzlich zu den oben bereits genannten mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Spalten kann zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Käfige und des Laufringteils zusätzlich jeweils ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter Spalt ausgebildet sein. Somit ist zu beiden Stirnseiten des Käfigs jeweils ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter Spalt vorgesehen, so dass die Übertragung von Schwingungen zwischen dem Laufringteil einerseits und den beiden Gegen- laufringteilen andererseits wirkungsvoll unterbunden ist.
Es wurde herausgefunden, dass eine besonders günstige Dämpfung bzw. be- sonders wirkungsvolle Unterdrückung einer Schwingungsübertragung bei einer Spaltweite zwischen einschließlich 5μm bis 30μm erzielt wird. Der Spalt ist vorzugsweise von planen Flächen begrenzt. Plane Flächen mit der genannten Spaltweite begünstigen in erwünschter Weise den oben bereits erwähnten Squeezeeffekt, da eine große Spaltfläche mit konstanter Spaltweite für die Dämpfung zur Verfügung steht.
Die Gegenlaufringteile und das Laufringteil sind im Bereich der radialen Erstreckung des Käfigs demzufolge vorzugsweise plan ausgebildet.
Die Stirnseiten des Käfigs sind vorzugsweise ebenfalls plan ausgebildet, so dass der Käfig auf einfache Art und Weise beispielsweise aus einer Scheibe mit zueinander planparallelen Stirnseiten gebildet sein kann.
Bei der oben erwähnten besonders günstigen Spaltweite ist es zweckmäßig, dass die Käfigstärke annähernd dem Durchmesser der Rollen entspricht. Somit steht nur ein kleiner Raum für Schmiermittel oder Dämpfungsflüssigkeit zur
Verfügung. Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht deshalb vor, dass der Käfig aus einem porösen Material gebildet ist, wobei Poren des Käfigs mit Schmiermittel, bzw. Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind.
Zur einwandfreien Abdichtung der Spalte kann der Käfig an seinem Innenum- fang mit einer Dichtung versehen sein. Verunreinigungen von außen können demzufolge nicht in das Lagerinnere eindringen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße axiale Wälzlagerung und
Figur 2 in vergrößerter Darstellung ein Detail der axialen Wälzla- gerung aus Figur 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße axiale Wälzlagerung weist ein Laufringteil 1 auf, dass an einen hier nicht dargestellten Rundtisch angeflanscht werden kann. Zwei fest miteinander verschraubte Gegen- laufringteile 2, 3 begrenzen eine ringförmige geschlossenen, im Schnitt u- förmig ausgebildete Ausnehmung, in die das Laufringteil 1 eingreift. Zwischen einander zugewandten Stirnseiten des Laufringteils 1 und der Gegenlaufringteile 2, 3 ist jeweils ein Wälzkörperkranz 4, 5 angeordnet. Jeder Wälzkörperkranz 4, 5 umfasst einen Käfig 6, 7 und in Käfigtaschen aufgenommene Rollen 8, 9.
Das Laufringteil 1 , und die beiden Gegenlaufringteile 2, 3 weisen einander zugewandte planparallele Stirnseiten auf. Diese planparallelen Stirnseiten bilden Laufbahnen 10, 11 , 12, 13, an denen die Rollen 8, 9 abwälzen.
Die Käfige 6, 7 sind jeweils aus einer Scheibe gebildet, deren Stärke in etwa dem Durchmesser der Rollen 8, 9 entspricht. Die Stirnseiten der Käfige sind ebenfalls plan und parallel zu den gegenüberliegenden planen Stirnseiten des Laufringteils 1 bzw. der Gegenlaufringteile 2, 3 ausgebildet. Die einander gegenüberliegend angeordneten Stirnseiten der Käfige 6, 7 und der Gegenlaufringteile 2, 3 und des Laufringteils 1 begrenzen mit Dämpfungsflüssigkeit 14 gefüllte Spalte 15, 16, 17, 18, die eine Spaltweite zwischen 5μm bis 30μm auf- weisen. Schwingungen beispielsweise des Laufringteils 1 werden über die mit Dämpfungsflüssigkeit 14 gefüllte Spalte 15, 16, 17, 18 gedämpft.
Die Käfige 6, 7 sind an ihrem Innenumfang jeweils mit einer Dichtung 19 versehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel die Spalte 16, 18 gegen das Lager- äußere abdichten. Selbstverständlich ist es denkbar, dass die Spalte 16, 17 gegen das Lageräußere ebenfalls abgedichtet sind. Zu diesem Zweck braucht an den Dichtungen 19 jeweils nur noch eine Dichtlippe vorgesehen zu werden, die an dem Laufringteil 1 anliegt.
Die Käfige 6, 7 können aus einem porösen Material gebildet sein, wobei Poren des Käfigs 6, 7 mit Schmiermittel bzw. der erwähnten Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sein können, die bei Bedarf an die Wälzkörper bzw. in die Spalte hinein abgegeben wird.
Positionszahlen
Laufringteil
Gegenlaufringteil
Gegenlaufringteil
Wälzkörperkranz
Wälzkörperkranz
Käfig
Käfig
Rolle
Rolle
Laubahn
Laufbahn
Laufbahn
Laufbahn
Dämpfungsflüssigkeit
Spalt
Spalt
Spalt
Spalt
Dichtung

Claims

Patentansprüche
1. Axiale Wälzlagerung, mit einem Laufringteil (1 ), zu dessen beiden Stirnseiten je ein Gegenlaufringteil (2, 3) angeordnet ist, wobei zwischen dem Laufring (1 ) und beiden Gegenlaufringteilen (2, 3)jeweils in einem Käfig (6, 7) angeordnete Rollen (8, 9) an Laufbahnen (10, 11 , 12, 13)des Laufrings (1 ) und der Gegenlaufringteile (2, 3) abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Käfige (6, 7) und der Gegenlaufringteile (2, 3) jeweils ein mit Dämpfungsfüssigkeit (14) gefüllter Spalt (15, 18) ausgebildet ist.
2. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 , bei der zwischen einander zugewandten Stirnseiten der Käfige (6, 7) und des Laufringteils (1 ) jeweils ein mit Dämpfungsfüssigkeit (14) gefüllter Spalt (16, 17) ausgebildet ist.
3. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Spalt (15, 16, 17, 18) eine Spaltweite zwischen einschließlich 5 μim bis 30μm aufweist.
4. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Spalt (15, 16, 17, 18) von planen Flächen begrenzt ist.
5. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 , bei der einander zugewandte Stirnseiten der Gegenlaufringteile (2, 3) und des Laufringteils (1) im Bereich der radialen Erstreckung des Käfigs (6, 7) plan ausgebildet sind.
6. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 , bei der die Stirnseiten des Käfigs (6, 7) plan ausgebildet sind.
7. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 , bei der der Käfig (6, 7) aus einem porösen Material gebildet ist, wobei Poren des Käfigs (6, 7) mit Schmiermittel gefüllt sind.
8. Axiale Wälzlagerung nach Anspruch 1 , bei der der Käfig (6, 7) aus einer Scheibe mit zueinander planparallelen Stirnseiten gebildet ist.
9. Axiale Lagerung nach Anspruch 1 , bei der der Käfig (6, 7) an seinem Innenumfang mit einer Dichtung (19) versehen ist, der die Spalte (15, 18) gegen die Lagerungsumgebung abdichtet.
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