WO2008006646A1 - Axialwälzlager - Google Patents

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WO2008006646A1
WO2008006646A1 PCT/EP2007/055378 EP2007055378W WO2008006646A1 WO 2008006646 A1 WO2008006646 A1 WO 2008006646A1 EP 2007055378 W EP2007055378 W EP 2007055378W WO 2008006646 A1 WO2008006646 A1 WO 2008006646A1
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cage
collar
running
axial
radial
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PCT/EP2007/055378
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Fugel
Stefanie Gumbmann
Andreas Kirschner
Sebastian KRÖNER
Alexander Reimchen
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Schaeffler Kg
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Publication date
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Priority to US12/373,125 priority Critical patent/US20090285518A1/en
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Definitions

  • the invention relates to an axial rolling bearing, consisting of a rolling element-containing cage, which is arranged between two pulleys, the pulleys each having a raceway forming a radial section and at its radially outer end each have an adjoining axially aligned collar, which in the axial direction each other are opposite and overlap, wherein the radially outer rotor disk has a larger diameter than the radially inner rotor disk.
  • Axial maybelzlager is already known from DE 195 35 085 A1.
  • the Axial maybelzlager shown in Figures 1 and 2 of this prior publication consists of a rolling element containing cage, which is arranged between two plane-parallel, thin-walled, in particular made of sheet metal disks, said three components are combined by mutual positive interlocking to a single unit.
  • the one disk has at its outer radial end an axially directed collar and the other disk also has at its outer end an axially directed collar, wherein the collars are matched in the radial direction to one another that results in a circumferential annular gap in which a Led on board the cage.
  • Such bearings are particularly preferred when lubricant, which is needed for lubrication of the thrust bearing and for lubricating other components of a transmission, should flow through as resistant as possible.
  • fluid-open structures not only have advantages.
  • the fluid-open structures can also lead to a comparatively high consumption of lubricants which is circulated by hydraulic pumps in the transmission or pumped into the transmission.
  • conventional axial roller bearings themselves act as pumps at a certain rotational speed, as a result of which the amount of lubricant to be circulated is increased again.
  • FIG. 3 of FR 1,327,643 Another generic axial roller bearing is known from FIG. 3 of FR 1,327,643. As shown, it consists of two mutually parallel pulleys, each having at its outer radial end an axially aligned collar, which are opposite to each other, wherein the collar of the outer rotor surrounds the collar of the inner rotor disk with distance. In the space between the pulleys rolling elements are arranged, which are guided in a cage and are equally spaced in personnelsgehchtung from each other. This cage has at its radial outer end two each directed in the axial direction of sealing lips, which abut under bias on a respective disk.
  • Both collars are relatively far apart in the radial direction, so that a circumferential annular gap is formed, in which a sealing element is arranged.
  • This is fixed with its base on the collar of the inner race and is biased with a sealing lip on the collar of the outer rotor disk.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an axial roller bearing, which does not have the disadvantages described.
  • the bearing should have a predeterminable lubricant flow which corresponds only to the amount of lubricant that the bearing itself requires for trouble-free operation.
  • this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with the preamble thereof, that the radial and axial extent of both pulleys and their collar and the cage are coordinated so that formed between these a multi-column labyrinth seal is, wherein the cage is guided on the collar of the radially inner running disk.
  • the flow of lubricant is often deflected from the inside to the outside as it flows through in the radial direction, so that on the one hand it can only pass the axial rolling bearing over a comparatively long distance, but on the other hand the basic supply of the axial rolling bearing with lubricant is maintained.
  • the cage is guided in the axial direction on the radial section of the stationary running disk. In comparison with the guiding of the cage at the radial section of the rotating running disk, in this case a flow through the bearing with lubricant is somewhat facilitated, that is, the throttling action is reduced somewhat.
  • the cage should have at its outer radial end a first axially extending board.
  • the radially inner running disk should have a flange which is oriented in the opposite direction to the collar arranged at the outer radial end.
  • This flange serves, in particular, as a guide plate for the lubricant flow, this flange being particularly advantageous if, according to the axial bearing according to the invention, further consumers, for example other bearings, are arranged, which must be supplied with lubricant.
  • the collar of the radially outer running disk should have at least one in the radial direction inwardly facing retaining lug, which covers the collar of the radially inner running disk, so that a captive assembly is formed.
  • the rolling elements are designed as rollers or as needles. Due to their contact surface axial thrust bearings have a particularly high load capacity.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a first axial roller bearing according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a second axial roller bearing according to the invention
  • FIG. 3 shows the dependence of the back pressure on the rotational speed in various oil passages of a bearing according to FIG.
  • FIG. 4 shows the same dependency for a bearing according to FIG. 2.
  • the axial roller bearing 1 shown in Figure 1 consists of the rolling element 2 in the form of cylindrical rollers containing cage 3, which is arranged between two plane-parallel, thin-walled formed from sheet metal discs 4, 5.
  • Both pulleys 4, 5 have the raceways 20, 21 for the rolling elements 2 forming radial section 6, 7, which merges at the radially outer end in each case an axially directed collar 8, 9.
  • the radially outer race 5 is provided at its inner end with the axially directed collar 10 which extends in the same direction as the associated collar 9.
  • the radial section 6 of the inner disk 4 is at the inner end in the flange 1 1 over which extends in the axial direction, but opposite to the associated collar 8.
  • the Z-shaped running disk 4 is intended to be fixed, that is, anchored, in a connecting construction, while the running disk 5 rotates about the bearing axis 24 with a shaft (not shown).
  • gaps are formed between the first board 12 of the cage 3 and the collar 8 and formed between the two collars 8 and 9 of the pulleys 4, 5, which are designated 14 and 15.
  • Another gap 16 is formed between the radial section 7 of the rotating running disk 5 and the lateral surface of the cage 3.
  • entering lubricant passes first the flange 1 1 of the fixed Z-shaped running disk 4 in the axial direction, said flange 1 1 acts as a baffle. Part of the lubricant flow can now penetrate radially from the inside into the bearing interior, as shown by a further, weaker arrow.
  • the entry point denoted by 18 is determined by the axial distance between the collar 10 of the running disk 5 and the radial section 6 of the running disk 4. Due to the variable design of this axial distance can be acted upon here already on the lubricant inlet into the camp. In other words, the smaller the distance between the collar 10 and the radial section 6, the less lubricant flow will penetrate into the bearing 1, the greater the throttle effect. If the lubricant in the rolling elements 2 and cage 3 receiving lower clearance 19 penetrated, so there are two ways to traverse the bearing 1 in the radial direction. On the one hand along the right-side arranged raceway 20 and on the other hand along the left-side arranged raceway 21, wherein the flow along the raceway 20 is started.
  • the lubricant must first move in the radial direction outwards along the track 20, and this is possible without difficulty by the uniformly spaced in the circumferential direction rolling elements 2. Once the lubricant has reached the upper free space 22, there are again two possibilities for further flow through. On the one hand this can be done within the unspecified bags, the lubricant in this case has to overcome the sealing gap 16, which is formed by the lateral surface of the cage 3 and the raceway 21. Thereafter, the lubricant must still overcome the gap 15, which is formed by the two collars 8 and 9 of the pulleys 4 and 5, before it can leave the camp 1. The other possibility is that the lubricant from the upper free space 22 can escape through the gap 14, which is formed by the first board 12 of the cage 3 and the collar 8 of the rotor disk 4, before it can leave the axial roller bearing 1 via the gap 15.
  • the axial rolling bearing 23 shown in FIG. 2 differs only slightly from that shown in FIG. 1 in that the cage 3 accommodating the rolling elements 2 is guided on the radial section 6 of the fixed Z-shaped running disk 4, ie, arranged mirror-inverted to the cage 3 according to FIG is. Because of this most far-reaching agreement, the same reference numerals have been used.
  • FIG. 3 graphically represents the values corresponding to a low flow rate of lubricant
  • FIG. 4 shows the values representing a higher flow rate. This is shown by the fact that in the case of Figure 3, the dynamic pressure in comparison to Figure 4 decreases less with increasing rotational speed of the bearing. In other words, a greater drop in the measured dynamic pressure corresponds to a higher flow rate through the bearing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Axialwälzlager (1), bestehend aus einem Wälzkörper (2) enthaltenden Käfig (3), der zwischen zwei Laufscheiben (4, 5) angeordnet ist, wobei die Laufscheiben (4, 5) je einen eine Laufbahn (20, 21) bildenden Radialabschnitt (6, 7) und an ihrem radialen äußeren Ende je einen sich daran anschließenden axial ausgerichteten Kragen (8, 9) aufweisen, die in axialer Richtung einander entgegengerichtet sind und sich überlappen, wobei die radial äußere Laufscheibe (5) einen größeren Durchmesser als die radial innere Lauf Scheibe (4) aufweist. In erfindungsgemäßer Weise sind die radiale und die axiale Ausdehnung von beiden Kragen (8, 9) der Laufscheiben (4, 5) und dem Käfig (3) so aufeinander abgestimmt, dass zwischen diesen eine aus mehreren Spalten (14, 15, 16) bestehende Labyrinthdichtung gebildet ist, wobei der Käfig (3) am Kragen (8) der radial inneren Lauf Scheibe (4) geführt ist.

Description

Axialwälzlager
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Axialwälzlager, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig, der zwischen zwei Laufscheiben angeordnet ist, wobei die Laufscheiben je einen eine Laufbahn bildenden Radialabschnitt und an ihrem radialen äußeren Ende je einen sich daran anschließenden axial ausgerichteten Kragen aufweisen, die in axialer Richtung einander entgegengerichtet sind und sich überlappen, wobei die radial äußere Laufscheibe einen größeren Durchmesser als die radial innere Laufscheibe aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Axialwälzlager ist aus der DE 195 35 085 A1 vorbekannt. Das in den Figuren 1 und 2 dieser Vorveröffentlichung dargestellte Axialwälzlager besteht aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig, der zwischen zwei planparallelen, dünnwandigen, insbesondere aus Blech gebildeten Laufscheiben angeordnet ist, wobei diese drei Bauteile durch gegenseitiges formschlüssiges Hinter- greifen zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Die eine Laufscheibe weist an ihrem äußeren radialen Ende einen axial gerichteten Kragen und die andere Laufscheibe weist ebenfalls an ihrem äußeren Ende einen axial gerichteten Kragen auf, wobei die Kragen in radialer Richtung so aufeinander abgestimmt sind, dass sich ein umlaufender Ringspalt ergibt, in dem ein Bord des Käfigs geführt ist. Gesetzt den Fall, dass die rechte Laufscheibe fest in einem Gehäuse verankert ist, wird bei Abheben einer nicht dargestellten Welle von der zugehörigen anderen Laufscheibe diese zunächst auf den axial gerichteten Bord des Käfigs fallen, der sich dann wiederum auf den axial gerichteten Kragen der anderen Laufscheibe abstützt. Durch diese Ausgestaltung des Axialwälzlagers wird erreicht, dass die durch ein Wiederaufsetzten der Welle auf die Laufscheibe im Lager auftretenden Kräfte nur zwischen deren Kragen und dem Bord des Käfigs übertragen werden. Wie ein Blick auf die Figuren 1 und 2 erkennen lässt, kann ein solches Axiallager aufgrund des großen Abstandes beider Kragen in radialer Richtung von innen nach außen ungehindert von Schmiermittel durchströmt werden. Derartige Lager werden insbesondere dann bevorzugt, wenn Schmiermittel, welches zur Schmierung des Axiallagers und zur Schmierung anderer Komponenten eines Getriebes benötigt wird, möglichst widerstandslos hindurchströmen soll. Derartige strömungsoffene Strukturen haben aber nicht nur Vorteile. Durch die strömungsoffenen Strukturen kann es nämlich auch zu einem vergleichsweise hohen Verbrauch an Schmiermitteln kommen, welcher von hydraulischen Pum- pen im Getriebe umgewälzt bzw. in das Getriebe eingepumpt wird. Je weniger Strömungswiderstand die Axialwälzlager aufweisen, um so höher muss die Menge an umgewälztem Schmiermittel sein, welches wiederum eine Pumpe mit relativ hoher Leistung erforderlich macht. Auch ist dem Fachmann bekannt, dass herkömmliche Axialwälzlager ab einer bestimmten Rotationsgeschwindig- keit selbst als Pumpe wirken, wodurch die Menge an umzuwälzenden Schmiermittel nochmals erhöht wird.
Ein weiteres gattungsgemäßes Axialwälzlager ist aus Figur 3 der FR 1.327.643 bekannt. Wie diese zeigt, besteht es aus zwei parallel zueinander angeordneten Laufscheiben, die an ihrem äußeren radialen Ende je einen axial ausgerichteten Kragen besitzen, die einander entgegengerichtet sind, wobei der Kragen der äußeren Laufscheibe den Kragen der inneren Laufscheibe mit Abstand um- fasst. Im Zwischenraum zwischen den Laufscheiben sind Wälzkörper angeordnet, die in einem Käfig geführt sind und so in Umfangshchtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Dieser Käfig weist an seinem radialen äußeren Ende je zwei in axialer Richtung gerichtete Dichtlippen auf, die unter Vorspannung an je einer Laufscheibe anliegen. Ein solches Axialwälzlager kann jedoch nicht in Getrieben von Brennkraftmaschinen verwendet werden, da es aufgrund seiner Abdichtung nicht von Schmiermittel in radialer Richtung von innen nach außen durchströmt werden kann. Außerdem reiben die beiden Kragen der Laufscheiben auf Grund fehlenden Schmiermittels aneinander, so dass sich das Lager unnötig erwärmen würde. Ein weiteres gattungsgemäßes Axialwälzlager ist aus der DE 29 22 476 A1 vorbekannt. Wie die zugehörige Beschreibung und Figur 2 erkennen lassen, besteht dieses Lager wiederum aus zwei parallel zueinander angeordneten Laufscheiben, deren radiale Abschnitte die Wälzfläche für in einem Käfig angeord- nete Zylinderrollen bilden. Am radial äußeren Ende weisen beide Laufscheiben ebenfalls je einen axial gerichteten Kragen auf, die einander entgegengerichtet sind. Beide Kragen sind in radialer Richtung relativ weit voneinander beabstandet, so dass ein umlaufender Ringspalt gebildet ist, in dem ein Dichtelement angeordnet ist. Dies ist mit seiner Grundfläche am Kragen der inneren Lauf- Scheibe befestigt und liegt unter Vorspannung mit einer Dichtungslippe am Kragen der äußeren Laufscheibe an. Dies bedeutet, auch dieses Lager kann nicht in Getrieben von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, da es vollständig abgedichtet, d. h., nicht vom Schmiermittelstrom in radialer Richtung von innen nach außen durchströmt werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Axialwälzlager bereit zu stellen, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll das Lager einen vorbestimmbaren Schmiermitteldurchfluss aufweisen, der nur derjenigen Schmiermittelmenge entspricht, die das Lager selbst zum störungsfreien Betrieb benötigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass die radiale und die axiale Ausdehnung von beiden Laufscheiben sowie deren Kragen und dem Käfig so aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen diesen eine aus mehreren Spalten bestehende Labyrinthdichtung gebildet ist, wobei der Käfig am Kragen der radial inneren Laufscheibe geführt ist. Durch diesen Aufbau wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass möglichst viele axiale und radiale Überlappungen gebildet sind, welche als Drossel wirken und ein weitgehend ungehindertes Durchströmen des Wälzlagers verhindern. Der Schmiermittelstrom wird beim Durchströmen in radialer Richtung von innen nach außen häufig umgelenkt, so dass er einerseits das Axialwälzlager nur ü- ber einen vergleichsweise langen Weg passieren kann, aber andererseits die grundsätzliche Versorgung des Axialwälzlagers mit Schmierstoff erhalten bleibt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben.
So geht aus Anspruch 2 hervor, dass der Käfig in axialer Richtung am Radialabschnitt der rotierenden Laufscheibe geführt ist. Durch die Anlage des Käfigs an der rotierenden Laufscheibe wird ein zusätzlicher Dichtspalt zwischen Käfig und Radialabschnitt dieser Laufscheibe gebildet, der den Durchtritt des Schmiermittels nochmals erschwert.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorgese- hen, dass der Käfig in axialer Richtung am Radialabschnitt der feststehenden Laufscheibe geführt ist. Im Vergleich zur Führung des Käfigs am Radialabschnitt der rotierenden Laufscheibe wird in diesem Fall ein Durchströmen des Lagers mit Schmiermittel etwas erleichtert, d.h., die Drosselwirkung etwas verringert.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung soll der Käfig an seinem äußeren radialen Ende einen ersten axial verlaufenden Bord aufweisen. Durch diese technische Maßnahme ist wiederum zwischen Kragen der inneren Laufscheibe und Bord des Käfigs ein relativ langer Spalt gebildet, der das Durchströmen des Schmiermittels am radial äußeren Ende erschwert.
Aus Anspruch 5 geht hervor, dass die radial äußere Laufscheibe an ihrem radial innenliegenden Ende einen axial gerichteten Kragen aufweist, der mit einem zweiten axial verlaufenden Bord des Käfigs eine Labyrinthdichtung bildet. Durch diesen Dichtungsspalt ist ein Einströmen des Schmiermittels in das Wälzlager nochmals erschwert.
Nach Anspruch 6 soll die radial innenliegende Laufscheibe einen Flansch aufweisen, der entgegengerichtet zum am äußeren radialen Ende angeordneten Kragen ausgerichtet ist. Dieser Flansch dient insbesondere als Leitblech für den Schmiermittelstrom, wobei dieser Flansch insbesondere dann von Vorteil ist, wenn nach dem erfindungsgemäßen Axiallager weitere Verbraucher, beispiels- weise andere Lager, angeordnet sind, die mit Schmiermittel versorgt werden müssen.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 7 soll der Kragen der radial äußeren Laufscheibe wenigstens eine in radialer Richtung nach innen weisende Haltenase besitzen, die den Kragen der radial inneren Laufscheibe überdeckt, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Axialwälzlager während des Transportes nicht in seine Einzelbestandteile zerfallen kann und durch den Endverbraucher in einfacher Weise montiert werden kann.
Schließlich ist nach einem letzten Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 8 vorgesehen, dass die Wälzkörper als Rollen oder als Nadeln ausgebildet sind. Aufgrund ihrer Berührungsfläche haben solche Axialwälzlager eine besonders hohe Tragfähigkeit.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Axialwälzlager gemäß der Erfindung,
Figur 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Axialwälzlager gemäß der Erfindung,
Figur 3 die Abhängigkeit des Staudruckes von der Umdrehungsgeschwin- digkeit bei verschiedenen Öldurchläufen eines Lagers gemäß Figur
1 und
Figur 4 dieselbe Abhängigkeit für ein Lager gemäß Figur 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in Figur 1 dargestellte Axialwälzlager 1 besteht aus dem Wälzkörper 2 in Form von Zylinderrollen enthaltenden Käfig 3, der zwischen zwei planparallelen, dünnwandigen aus Blech gebildeten Laufscheiben 4, 5 angeordnet ist. Beide Laufscheiben 4, 5 weisen den die Laufbahnen 20, 21 für die Wälzkörper 2 bildenden Radialabschnitt 6, 7 auf, der am radial äußeren Ende in je einen axial gerichteten Kragen 8, 9 übergeht. Wie weiter erkennbar, ist die radial äußere Laufscheibe 5 an ihrem inneren Ende mit dem axial gerichteten Kragen 10 versehen, der sich in die gleiche Richtung wie der zugehörige Kragen 9 erstreckt. Der Radialabschnitt 6 der inneren Laufscheibe 4 geht am inneren Ende in den Flansch 1 1 über, der in axialer Richtung, aber entgegengesetzt zum zugehörigen Kragen 8 verläuft. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll die Z-förmige Laufscheibe 4 feststehend, d.h., in einer Anschlusskonstruktion verankert sein, während die Laufscheibe 5 mit einer nicht dargestellten Welle um die Lager- achse 24 rotiert.
Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich, sind in einer Neutralstellung des Axialwälzlagers 1 Spalte zwischen dem ersten Bord 12 des Käfigs 3 und dem Kragen 8 sowie zwischen den beiden Kragen 8 und 9 der Laufscheiben 4, 5 gebildet, die mit 14 und 15 bezeichnet sind. Ein weiterer Spalt 16 ist zwischen dem Radialabschnitt 7 der rotierenden Laufscheibe 5 und der Mantelfläche des Käfigs 3 gebildet. In die zentrische Aufnahmebohrung 17 des Axialwälzlagers 1 durch den starken Pfeil dargestelltes eintretendes Schmiermittel passiert zunächst den Flansch 1 1 der feststehenden Z-förmigen Laufscheibe 4 in axialer Richtung, wobei dieser Flansch 1 1 als Leitblech wirkt. Ein Teil des Schmiermittelstromes kann jetzt radial von innen in das Lagerinnere eindringen, wie durch einen weiteren, schwächeren Pfeil dargestellt. Die mit 18 bezeichnete Eintritts- stelle wird durch den axialen Abstand zwischen dem Kragen 10 der Laufscheibe 5 und dem Radialabschnitt 6 der Laufscheibe 4 bestimmt. Durch die variable Ausbildung dieses axialen Abstandes kann hier bereits auf den Schmiermitteleintritt in das Lager eingewirkt werden. Mit anderen Worten, je geringer der Abstand zwischen Kragen 10 und Radialabschnitt 6 ist, um so weniger Schmiermittelstrom wird in das Lager 1 eindringen, um so größer ist die Drosselwirkung. Ist das Schmiermittel in den die Wälzkörper 2 und Käfig 3 aufnehmenden unteren Freiraum 19 eingedrungen, so bestehen zwei Möglichkeiten zum Durchqueren des Lagers 1 in radialer Richtung. Zum einen entlang der rechtsseitig angeordneten Laufbahn 20 und zum anderen entlang der linksseitig angeordneten Laufbahn 21 , wobei mit dem Durchströmen entlang der Laufbahn 20 begonnen wird.
Das Schmiermittel muss sich zunächst in radialer Richtung nach außen entlang der Laufbahn 20 bewegen, wobei dies ohne Schwierigkeiten durch die in Um- fangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Wälzkörper 2 möglich ist. Hat das Schmiermittel den oberen Freiraum 22 erreicht, bestehen wiederum zwei Möglichkeiten zum weiteren Durchströmen. Einerseits kann das innerhalb der nicht näher bezeichneten Taschen geschehen, wobei das Schmiermittel in diesem Fall den Dichtungsspalt 16 überwinden muss, der von der Mantelfläche des Käfigs 3 und der Laufbahn 21 gebildet ist. Danach muss das Schmiermittel noch den Spalt 15 überwinden, der von den beiden Kragen 8 und 9 der Laufscheiben 4 und 5 gebildet ist, bevor es das Lager 1 verlassen kann. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass das Schmiermittel aus dem oberen Freiraum 22 durch den Spalt 14 austreten kann, der vom ersten Bord 12 des Käfigs 3 und vom Kragen 8 der Laufscheibe 4 gebildet ist, bevor es über den Spalt 15 das Axialwälzlager 1 verlassen kann.
Entlang der Laufbahn 21 durchquert das Schmiermittel das Axialwälzlager 1 wie folgt:
Ausgehend vom unteren Freiraum 19 bestehen wiederum zwei Möglichkeiten. Zum einen außerhalb der die Wälzkörper 2 aufnehmenden Taschen unterhalb des zweiten Bordes 13 des Käfigs 3. In diesen Fall muss der Spalt 16 überwunden werden, der von der Laufbahn 21 und der Mantelfläche des Käfigs 3 gebildet ist. Anderseits innerhalb der Taschen, d.h., das Schmiermittel muss im Bereich der zylindrischen Mantelfläche der Wälzkörper 2 austreten. Die Laufbahn 21 wird dann wiederum zwischen den voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Wälzkörpern 2 überwunden. Am radialen oberen Ende des Wälzkörpers 2 muss wiederum der Dichtspalt 16 überwunden werden, welcher durch die Mantelfläche des Käfigs 3 und die Laufbahn 21 gebildet ist. Danach muss das Schmiermittel den Spalt 15 durchqueren, der, wie bereits beschrieben, durch die Kragen 8 und 9 gebildet ist, bevor es nach außen gelangen kann. Es liegt auf der Hand, dass durch die unterschiedliche Gestaltung von Eintrittsstelle 18, Spalt 16, Spalt 14 und Spalt 15 der Schmiermitteldurchfluss durch das Lager gesteuert werden kann. Je enger die Spalten 14, 15, 16 bzw. die Eintrittsstelle 18 ist, um so größer ist die Drosselwirkung des Axialwälzlagers 1.
Das in Figur 2 dargestellte Axialwälzlager 23 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten nur geringfügig derart, dass der die Wälzkörper 2 aufnehmende Käfig 3 am Radialabschnitt 6 der feststehenden Z-förmigen Laufscheibe 4 geführt ist, d.h., zum Käfig 3 gemäß Figur 1 spiegelbildlich angeordnet ist. Aufgrund dieser weitestgehenden Übereinstimmung sind auch die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
In den Figuren 3 und 4 sind tabellarische Messreihen dargestellt, die jeweils auf der vertikalen Achse den in bar gemessenen Staudruck im Bereich der Eintrittsstelle 18 in das Lager 1 , 23 und auf der horizontalen Achse die Rotationsgeschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute wiedergeben. Die Messungen sind bei einer Temperatur von 80 °C durchgeführt worden, wobei unterschiedliche Durchflussraten durch die Lager 1 , 23 im Bereich von 0,5 bis 3,0 Liter pro Minute dargestellt sind. In beiden Fällen repräsentiert die untere Kurve eine Durchflussrate von 0.5 l/min, während die obere Kurve eine Durchflussrate von 3.0 l/min widerspiegelt. Zwischen beiden liegen vier weitere Kurven, die sich von der jeweils darunter liegenden um eine um 05 l/min höhere Durchflussrate un- terscheiden. In Figur 3 sind die Werte zeichnerisch dargestellt, die einer geringer Durchflussrate an Schmiermittel entsprechen, während in Figur 4 die Werte dargestellt sind, die eine höhere Durchflussrate repräsentieren. Das zeigt sich dadurch, dass im Falle der Figur 3 der Staudruck im Vergleich zu Figur 4 mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Lagers geringer abfällt. Mit anderen Worten, ein stärkerer Abfall des gemessenen Staudruckes entspricht einer höheren Durchflussrate durch das Lager.
Bezugszeichenliste
1 Axialwälzlager
2 Wälzkörper
3 Käfig
4 Laufscheibe
5 Laufscheibe
6 Radialabschnitt
7 Radialabschnitt
8 Kragen
9 Kragen
10 Kragen
1 1 Flansch
12 erster Bord
13 zweiter Bord
14 Spalt
15 Spalt
16 Spalt
17 Aufnahmebohrung
18 Eintrittsstelle
19 unterer Freiraum
20 Laufbahn
21 Laufbahn
22 oberer Freiraum
23 Axialwälzlager
24 Lagerachse

Claims

Patentansprüche
1. Axialwälzlager (1 , 23), bestehend aus einem Wälzkörper (2) enthaltenden Käfig (3), der zwischen zwei Laufscheiben (4, 5) angeordnet ist, wo- bei die Laufscheiben (4, 5) je einen eine Laufbahn (20, 21 ) bildenden
Radialabschnitt (6, 7) und an ihrem radialen äußeren Ende je einen sich daran anschließenden axial ausgerichteten Kragen (8, 9) aufweisen, die in axialer Richtung einander entgegengerichtet sind und sich überlappen, wobei die radial äußere Laufscheibe (5) einen größeren Durchmesser als die radial innere Laufscheibe (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale und die axiale Ausdehnung von beiden Laufscheiben (4, 5) sowie deren Kragen (8, 9) und dem Käfig (3) so aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen diesen eine aus mehreren Spalten (14, 15, 16) bestehende Labyrinthdichtung gebildet ist, wobei der Käfig (3) am Kragen (8) der radial inneren Laufscheibe (4) geführt ist.
2. Axialwälzlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (3) in axialer Richtung am Radialabschnitt (7) der rotierenden Laufscheibe (5) geführt ist.
3. Axiallager (23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (3) in axialer Richtung am Radialabschnitt (6) der feststehenden Laufscheibe (4) geführt ist.
4. Axialwälzlager (1 , 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (3) an seinem äußeren radialen Ende einen ersten axial verlaufenden Bord (12) aufweist.
5. Axialwälzlager (1 , 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Laufscheibe (5) an ihrem radial innen liegenden Ende einen axial gerichteten Kragen (10) aufweist, der mit einem zweiten axial verlaufenden Bord (13) des Käfigs (3) eine Labyrinthdichtung bildet.
6. Axialwälzlager (1 , 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die radial innen liegende Laufscheibe (4) einen Flansch (1 1 ) aufweist, der entgegengerichtet zum am äußeren radialen Ende angeordneten Kragen (8) ausgerichtet ist.
7. Axialwälzlager (1 , 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (9) der radial äußeren Laufscheibe (5) wenigsten eine in radialer Richtung nach innen weisende Haltenase aufweist, die den Kragen (8) der radial inneren Laufscheibe (4) überdeckt, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist.
8. Axialwälzlager (1 , 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (2) als Rollen oder als Nadeln ausgebildet sind.
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