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DE102007034023A1 - Schrägkugellager mit reibungsarmen Käfig - Google Patents

Schrägkugellager mit reibungsarmen Käfig Download PDF

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DE102007034023A1
DE102007034023A1 DE102007034023A DE102007034023A DE102007034023A1 DE 102007034023 A1 DE102007034023 A1 DE 102007034023A1 DE 102007034023 A DE102007034023 A DE 102007034023A DE 102007034023 A DE102007034023 A DE 102007034023A DE 102007034023 A1 DE102007034023 A1 DE 102007034023A1
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DE
Germany
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cage
angular contact
contact ball
ball bearings
outer ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007034023A
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert Kretzer
Horst Masuch
Wolfgang May
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to DE102007034023A priority Critical patent/DE102007034023A1/de
Priority to PCT/DE2008/001169 priority patent/WO2009012753A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrägkugellager vorzuschlagen, welches verringerte Reibungsverluste aufweist. Es wird ein Schrägkugellager 1 mit einer Innenlauffläche 6, mit einem Außenring 3 mit Außenlauffläche 7, mit einem Käfig 5 und einer Mehrzahl von Kugeln 4 vorgeschlagen, wobei die Kugeln 4 zwischen Innenlauffläche 6 und Außenlauffläche 7 in dem Käfig 5 rollbar gelagert sind, wobei der Außenring 3 eine Käfigführungsfläche 9 aufweist, die zur Führung des Käfigs 5 ausgebildet ist, und wobei der Außenring 3 mehrere Käfigschmierstoffkanäle 12 aufweist, deren Ausgangsöffnungen 13 die Käfigführungsfläche 9 durchstoßen, und wobei die Käfigschmierstoffkanäle 12 für den Transport eines Öl-Luftgemisches ausgebildet sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager mit einer Innenlauffläche, mit einem Außenring mit Außenlauffläche, mit einem Käfig und mit einer Mehrzahl von Kugeln, wobei die Kugeln zwischen Innenlauffläche und Außenlauffläche in dem Käfig rollbar gelagert sind, wobei der Außenring eine Käfigführungsfläche aufweist, die zur Führung des Käfigs ausgebildet ist, und wobei der Außenring mehrere Käfigschmierstoffkanäle aufweist, deren Ausgangsöffnungen die Käfigführungsfläche durchstoßen.
  • Derartige Schrägkugellager werden eingesetzt, wenn eine Lebensdauerschmierung nicht als ausreichend erachtet wird und stattdessen entweder in Intervallen oder im Betrieb des Schrägkugellagers verbrauchter oder verloren gegangener Schmierstoff über Schmierstoffkanäle ersetzt wird.
  • Die Druckschrift EP 0994264 B1 beschreibt beispielsweise eine Lagerschmiervorrichtung, welche mindestens einen Käfigschmierstoffkanal aufweist, der in einem Außenring einer Lagerschmiervorrichtung radial erstreckend angeordnet ist. Zur besseren Verteilung des durch den Käfigschmierstoffkanal zugeführten Öls wird in axialer Richtung Luft eingeblasen, so dass sich erst im Lagerinnenraum ein Öl-Luftgemisch ergibt.
  • Die Druckschrift DE 100 45 163 A1 betrifft ein Schrägkugellager, welches ebenfalls eine Käfigschmierung mittels Käfigschmierstoffkanälen zeigt, welche in radialer Richtung ausgerichtet sind und deren Ausgangsöffnungen die Käfigführungsfläche durchstoßen. Allerdings zeigt das Schrägkugellager gemäß dieser Druckschrift ein anderes Konzept, da die Käfigführungsfläche und der Käfigschmierstoffkanal nicht Teil des Außenrings, sondern als ein separater Außenring-Abstandhalter ausgebildet ist.
  • Die Druckschrift US 6,869,223 B2 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart ein Schrägkugellager und eine Spindelvorrichtung für Werkzeugmaschinen, wobei das Schrägkugellager einen einteilig ausgebildeten Außenring aufweist, der radial erstreckende Käfigschmierstoffkanäle aufweist, über die ein Schmierstoff in den Führungsbereich zwischen einem Käfig und der Käfigführungsfläche des Außenrings geleitet wird. Als Schmierstoff wird Fett verwendet, welches zeitgesteuert zugeführt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrägkugellager vorzuschlagen, welches verringerte Reibungsverluste aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Schrägkugellager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Erfindungsgemäß wird ein Schrägkugellager vorgeschlagen, welches eine Innenlauffläche, einen Außenring mit Außenlauffläche, einen Käfig und eine Mehrzahl von Kugeln aufweist. Die Innenlauffläche kann auf einem Innenring angeordnet sein, alternativ kann diese auch auf einem Funktionselement, wie zum Beispiel einer Welle, positioniert sein. Der Außenring weist eine Außenlauffläche auf, wobei entweder die Innenlauffläche oder die Außenlauffläche asymmetrisch oder als Schulterlauffläche ausgebildet ist und die jeweils andere Lauffläche bevorzugt als symmetrische Lauffläche, insbesondere umlaufende Laufrinne realisiert ist. Die Kugeln, welche zwischen Innenlauffläche und Außenlauffläche in einem Käfig rollbar gelagert sind, sind bevorzugt aus Metall- oder Keramikmaterial ausgebildet. Der Käfig ist vorzugsweise als Kunststoffkäfig, insbesondere Hartgewebekäfig ausgebildet, und ist über eine Käfigführungsfläche des Außenrings in radialer Richtung gleitend geführt. Insbesondere bei Schrägkugellagern für höhere Drehzahlen ist es bevorzugt, den Käfig nicht wälzkörpergeführt, sondern wie erfindungsgemäß vorgeschlagen außenringgeführt auszubilden, um Probleme, die aus den engen Toleranzen bei der Auslegung der Taschen für die Wälzkörper resultieren, auszuschließen.
  • Der Außenring weist somit an einem einstückigen und/oder einteiligen Abschnitt sowohl die Außenlauffläche als auch die Käfigführungsfläche auf. Die Anordnung dieser beiden Funktionsflächen auf einem gemeinsamen Bauteil stellt sicher, dass diese zueinander hochgenau positioniert sind.
  • Zur Schmierung des Kontaktbereichs zwischen Außenring und Käfig, also insbesondere im Bereich der Käfigführungsfläche, weist der Außenring mehrere Käfigschmierstoffkanäle auf, deren Ausgangsöffnungen die Käfigführungsflächen durchstoßen und das Schrägkugellager im Kontaktbereich zwischen Käfig und Käfigführungsfläche mit Schmierstoff versorgen.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Käfigschmierstoffkanäle für den Transport eines Öl-Luftgemisches ausgebildet sind. Im Vergleich zum bekannten Stand der Technik muss das Schrägkugellager hinsichtlich von Anschlussschnittstellen und der Dimensionierung der Käfigschmierstoffkanäle von einer Verwendung mit Fett zu einer Verwendung mit einem Öl-Luftgemisch umgestaltet werden.
  • Eine Überlegung der Erfindung liegt darin, dass durch die einströmende Luft des Öl-Luftgemisches die Reibung des Käfigs an der Käfigführungsfläche verringert wird. Es wird nämlich davon ausgegangen, dass der Käfig bei hohen Drehzahlen, also insbesondere bei Drehzahlen über 15.000 Umdrehung pro Minute oder bei einer Nennzahl i Form des Produkts von Umdrehung multipliziert mit dem Teilkreisdurchmesser von mehr als 1,5 Mio. mm/min, exzentrisch im Außenring umläuft, so dass dieser immer mit einer Stelle Kontakt zum Außenring hat. Aus geometrischen Gesichtspunkten heraus ist in dem genannten Kontaktbereich der Abstand zwischen Käfig und Käfigführungsfläche geringer als auf der diametral gegenüberliegenden Seite. Dadurch, dass der Außenring mehrere Käfigschmierstoffkanäle aufweist, deren Ausgangsöffnungen die Käfigführungsfläche an mehreren Punkten durchstoßen, wird das Öl-Luftgemisch an mehreren in Umlaufrichtung verteilten Positionen eingeblasen. Daraus resultiert jedoch, dass das Öl-Luftgemisch, das unter Überdruck in den Bereich zwischen Käfig und Käfigführungsfläche einströmt im Kontaktbereich bzw. im dazu benachbarten Bereich einen höheren Überdruck aufbaut als auf der gegenüberliegenden Seite des Käfigs. Der Käfig wird folglich auf der Seite des Kontaktbereichs mit einer höheren Kraft, welche radial nach innen wirkt, beaufschlagt als auf der gegenüberliegenden Seite. Die Folge der asymmetrischen Beaufschlagung ist, dass der Käfig versuchen wird, sich radial nach innen gerade zu richten, so dass die Kontaktkräfte im Kontaktbereich reduziert werden, und folglich die Käfigreibung herabgesetzt bzw. eliminiert wird. Anders ausgedrückt wird durch die konstruktive Realisierung des Schrägkugellagers erreicht, dass der Käfig luftunterstützt oder luftgelagert in dem Außenring dreht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens drei der Ausgangsöffnungen in Umfangsrichtung in der Käfigführungsfläche verteilt. Um ein möglichst gleichmäßigen Lauf des Käfigs innerhalb des Außenrings sicherzustellen, ist es weiterhin bevorzugt, dass die oder alle Ausgangsöffnungen in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt angeordnet sind, also jeweils gleiche Zwischenwinkel zueinander aufweisen.
  • Bei einer Integration des Schrägkugellagers in einer Baugruppe ist es bevorzugt, dass die Käfigschmierstoffkanäle mit einer Ölzufuhreinrichtung, insbesondere einer Minimalölmengeneinrichtung verbunden und/oder verbindbar sind. Funktionell betrachtet, stellt die Ölzufuhreinrichtung sicher, dass das Öl-Luftgemisch mit einem Überdruck größer als 1 bar, vorzugsweise größer als 3 bar und insbesondere größer als 4 bar beaufschlagt wird. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Schrägkugellager bzw. die Ölzufuhreinrichtung so ausgebildet, dass der Betriebsdruck kleiner als 6 bar ist, so dass das Schrägkugellager und/oder die Ölzufuhreinrichtung über in Werkstätten oder Fabrikhallen üblicherweise vorhandene Hochdruckversorgungssysteme betrieben werden können.
  • Der Erfindungsgedanke, den Käfig luftunterstützt oder luftgelagert auf der Käfigführungsfläche laufen zu lassen, kann sowohl umgesetzt werden, wenn der Käfig an der Bordseite des Außenrings als auch wenn der Käfig an der Überhöhungsseite des Außenrings geführt ist. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass der Käfig beidseitig geführt ist, so dass sowohl Bordseite als auch Überhöhungsseite mit den mehreren Käfigschmierstoffkanälen ausgestattet sind.
  • Hinsichtlich der axialen Verteilung der Ausgangsöffnungen der Käfigschmierstoffkanäle ist es bevorzugt, dass diese in einer gemeinsamen Radialebene liegen und damit vorzugsweise in einem umlaufenden Streifenbereich und/oder ohne Axialversatz voneinander bzw. zueinander angeordnet sind. Auch diese Weiterbildung erhöht die Gleichmäßigkeit der Beaufschla gung des Öl-Luftgemischs mit Überdruck auf den rotierenden Käfig.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist der Außenring zusätzlich mindestens einen Kugelschmierstoffkanal auf, dessen Ausgangsöffnung zur direkten Schmierung der Kugeln angeordnet und/oder ausgerichtet ist. Beispielsweise ist die Ausströmrichtung aus dem Kugelschmierstoffkanal auf die Kugeln gerichtet, so dass der austretende Schmierstoff auf die Kugeln befördert wird und von diesen in dem Schrägkugellager verteilt wird.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsalternative sind die Eintrittsöffnungen der Käfigschmierungskanäle und des mindestens einen Kugelschmierstoffkanals in dem Streifenbereich und/oder ohne Axialversatz und/oder in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sowohl der Kugelschmierstoffkanal als auch die Käfigschmierstoffkanäle mit dem gleichen Schmierstoff, also einem Öl-Luftgemisch versorgt werden.
  • Konstruktiv besonders bevorzugt ist es, wenn der Streifenbereich als eine umlaufende Nut ausgeprägt ist, so dass bei einer Integration des Schrägkugellagers in einer Baugruppe, insbesondere in einem Spindelantrieb einer Werkzeugmaschine, der Streifenbereich und somit der Kugelschmierstoffkanal und die Käfigschmierstoffkanäle in einfacher Weise mit Schmierstoff versorgt werden können.
  • Der Verlauf der Kanäle, also des Kugelschmierstoffkanals und/oder der oder aller Käfigschmierstoffkanäle, erstreckt sich radial, sternförmig ausgehend von der Mittelachse des Schrägkugellagers oder zumindest in einer Radialebene des Schrägkugellagers. Mit einem derart ausgerichteten Verlauf wird das Bohren der Schmierstoffkanäle erleichtert.
  • Insbesondere können Schrägkugellager, die bereits über einen Kugelschmierstoffkanal verfügen, in einfacher Weise mit Käfigschmierstoffkanälen durch Ergänzung mit radial ausgerichteten Bohrungen bzw. Durchgangsöffnungen erfindungsgemäß ausgestattet werden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich, zumindest zum Teil die Schmierstoffkanäle, insbesondere die oder alle Käfigschmierstoffkanäle gewinkelt zu der Radialebene des Schrägkugellagers. Insbesondere in Verbindung mit der Ausbildung, dass die Eingangsöffnungen des Kugelschmierstoffkanals und der oder aller Käfigschmierstoffkanäle in einer gemeinsamen Radialebene, in einem gemeinsamen Streifenbereich und/oder ohne Axialversatz liegen, ist es auf diese Weise möglich, den Kugelschmierstoffkanal mit radial ausgerichteten Verlauf auszubilden und mit gewinkelt zu der Radialebene verlaufenden Käfigschmierstoffkanälen die Käfigführungsfläche mit Schmierstoff zu versorgen.
  • Für eine effektive Abdichtung des Bereichs der Eingangsöffnungen der Schmierstoffkanäle kann vorgesehen sein, dass beidseitig und in axialer Richtung zu den Eingangsöffnungen versetzt jeweils eine Dichtungsnut zur Aufnahme eines umlaufenden Dichtungselements, insbesondere eines Ohrrings, angeordnet ist. Insgesamt zeigt das Schrägkugellager dann bevorzugt drei Nuten, nämlich eine mittig angeordnete Nut in dessen Nutgrund die Eingangsöffnungen sämtlicher Kanäle angeordnet sind sowie zwei Dichtungsnuten zur Aufnahme des Dichtungselements.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung treten besonders stark hervor, wenn das Schrägkugellager als Hochgeschwindigkeitslager, also für Umdrehungen größer 15.000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise über 30.000 Umdrehungen pro Minute, insbesondere größer als 60.000 Umdrehungen pro Minute ausgebildet ist und/oder wenn die Nennzahl in Form des Produkts von Umdrehung multipliziert mit dem Teilkreisdurchmesser mehr als 1,5 Mio. mm/min, vorzugsweise mehr als 2,0 Mio. mm/min und insbesondere mehr als 2,5 Mio. mm/min beträgt. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Schrägkugellagers liegt in dem Einsatz als Spindellager in einer Werkzeugmaschine.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigen:
  • 1 einen schematischen Längsschnitt parallel und durch die Mittelachse eines Schrägkugellagers als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 einen schematischen Längsschnitt parallel und durch die Mittelachse eines zweiten Schrägkugellagers als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 einen schematischen Längsschnitt parallel und durch die Mittelachse eines dritten Schrägkugellagers als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Einander entsprechende Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 zeigt ein Schrägkugellager 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem schematischen Längsschnitt. Das Schrägkugellager 1 umfasst einen Innenring 2, einen Außenring 3, zwischen denen eine Mehrzahl von Kugeln 4 rollbar in einem Käfig 5 gelagert sind. Das Schrägkugellager 1 ist als ein Hochgeschwindigkeitslager, insbesondere für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, beispielsweise für Drehzahlen größer als 15.000 Umdrehungen pro Minute ausgebildet. Die Kugeln 4 sind insbesondere als Keramikkugeln ausgebildet, bei abgewandelten Ausführungsformen kann es sich allerdings auch um Metallkugeln, insbesondere Stahlkugeln handeln.
  • Der Innenring 2 weist eine mittensymmetrisch gestaltete, rillenförmige innere Laufbahn 6 auf, welche beispielsweise so realisiert ist, dass die Kugeln 4 sich an die innere Laufbahn 6 anschmiegen. Der Außenring 3 zeigt dagegen eine asymmetrische äußere Laufbahn 7, welche zumindest abschnittsweise durch eine axial nach innen gewandte Seitenfläche eines Außenbords 8 gebildet wird, welcher einstückig an den Außenring 3 angeformt ist. Die äußere Laufbahn 7 ist bezüglich der Kugeln 4 ebenfalls so ausgebildet, dass sich diese anschmiegen. Schmiegung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Radius im gezeigten Querschnitt der Laufbahnen etwas größer, zum Beispiel 10% größer, als der Radius der Kugeln 4 ausgebildet ist.
  • Der Käfig 5 ist als ein außenringgeführter Käfig ausgebildet und ist in diesem Ausführungsbeispiel in 1 als außenbordgeführter Käfig 5 realisiert. Prinzipiell stehen zwei Alternativen zur Führung des Käfigs 5 zur Verfügung, so kann einerseits der Käfig 5 durch die Kugeln 4 und andererseits durch den Außenring 3 geführt sein. Bei dem hier vorliegenden Schrägkugellager 1 für Hochgeschwindigkeitsanwendungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Taschen in dem Käfig 5 für die Kugeln 4 etwas größer zu gestalten, um Reibungsverluste herabzusetzen und die Führung des Käfigs 5 stattdessen über den Außenring 3 bzw. den Außenbord 8 zu realisieren.
  • Der Außenbord 8 weist zur Führung des Käfigs eine Käfigführungsfläche 9 auf, welche sich als koaxial zu der nicht gezeigten Mittelachse des Schrägkugellagers 1 nach innen gerichtete Ringfläche ergibt, an der der Käfig 5 mit einer radial nach außen gewandten Oberfläche im Bereich des Außenbords 8 entlang gleitet.
  • In der 1 ist zudem der Verlauf des Druckwinkels und/oder Nominaldruckwinkels durch eine gestrichelte Linie 10 angedeutet, wobei der Druckwinkel bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel größer als 12° gegenüber einer Radialebene, die senkrecht zu der Mittelachse des Schrägkugellagers 1 angeordnet ist, ausgerichtet ist.
  • Im Betrieb und insbesondere bei höheren Drehzahlen neigt der Käfig 5 zu einem Verkippen relativ zu der Radialebene, so dass das zunächst theoretisch umlaufend gleich große Käfigspiel zwischen der Käfigführungsfläche 9 und der radial nach außen gewandten Oberfläche des Käfigs 5 im Bereich einer Kontaktzone verkleinert ist und in einem gegenüberliegenden Bereich dagegen vergrößert ist. Insbesondere im Bereich der Kontaktzone tritt eine erhöhte Reibung auf, in sehr ungünstigen Fällen kann sogar eine Mischreibung auftreten, wenn in diesem Bereich die Schmierung nicht mehr ausreichend sichergestellt werden kann.
  • Zur Verminderung der Reibungsverluste ist zum einen ein Kugelschmierstoffkanal 11 vorgesehen, welcher auf der Überhöhungsseite des Schrägkugellagers 1 sich radial, sternförmig erstreckt und die Zuführung von Schmierstoff in den Bereich der Kugeln 4 erlaubt.
  • Im Bereich der Käfigführungsfläche 9 sind weitere Kanäle vorgesehen, welche als Käfigschmierstoffkanäle 12 ausgebildet sind und ebenfalls radial, sternförmig, verlaufend ausgebildet sind. Die Ausgangsöffnungen 13 der Käfigschmierstoffkanäle 12 durchstoßen die Käfigführungsfläche 9 an mehreren Punkten. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Käfigschmierstoffkanäle vorgesehen, dessen Eingangsöffnungen 13 in Umlaufrichtung regelmäßig verteilt sind.
  • Insbesondere durch die Käfigschmierstoffkanäle 12 und optional durch den Kugelschmierstoffkanal 11 wird ein Öl-Luftgemisch in das Schrägkugellager 1 eingeblasen, vorzugsweise mit einem Überdruck mehr als 1 bar und beispielsweise weniger als 6 bar. Auf der Seite des Außenbords 8 des Schrägkugellagers 1 führt die regelmäßige Verteilung der Ausgangsöffnungen 13 zu einem käfigstabilisierenden Verhalten: Wie bereits erläutert, läuft der Käfig 5 bei hohen Drehzahlen exzentrisch im Außenring 3 und hat immer an einer Stelle Kontakt zum Außenring 3. Nachdem im Kontaktbereich der Abstand zur Käfigführungsfläche 9 kleiner ausgeprägt ist als auf der gegenüberlie genden Seite baut sich im Bereich der Kontaktzone des Käfigs 5 mit der Führungsfläche 9 ein höherer Überdruck auf als auf der gegenüberliegenden Fläche. Als Folge werden in dem kritischen Bereich der Kontaktzone die Kontaktkräfte reduziert und damit die Käfigreibung erniedrigt.
  • Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schrägkugellagers 1 in gleicher Darstellung wie in 1.
  • Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in 1 laufen der Kugelschmierstoffkanal 11 und die Käfigschmierstoffkanäle 12 eingangsseitig an der äußeren Zylinderfläche des Außenrings 3 in einer gemeinsamen Nut 14 zusammen. In dieser gemeinsamen Nut 14 können die Ausgangsöffnungen überlappend oder umlaufend verteilt angeordnet sein. Um die Versorgung der Käfigführungsfläche 9 sicherzustellen, sind die Käfigschmierstoffkanäle 12 gewinkelt zu einer Radialebene des Schrägkugellagers 1 angestellt. Parallel zu der umlaufenden Nut 14 sind beidseitig Dichtungsnuten 15 angeordnet, in denen jeweils ein O-Ring 16 platziert ist, um den Bereich um die gemeinsame Nut 14 abzudichten. Dieses Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf, dass bereits existierende Schrägkugellagerbauformen mit Kugelschmierstoffkanal 11 in einfacher Weise erfindungsgemäß abgewandelt werden können, da die gemeinsame Nut 14 und die Dichtungsnuten 15 bereits vorhanden sind.
  • Bei der Integration des Schrägkugellagers 1 in eine Werkzeugmaschine wird dieses so eingebaut, dass in den durch die O-Ringe abgedichteten Bereich das Öl-Luftgemisch beispielsweise über eine Minimalölmengeneinrichtung mit dem erforderlichen Überdruck eingeleitet wird.
  • Wie sich ebenfalls aus der 2 ergibt, ist gegenüber der 1 der Kugelschmierstoffkanal weiter in die Mitte des Schrägkugellagers 1 gerückt worden. Dies ist möglich, solange die Ausgangsöffnung des Kugelschmierstoffkanals außerhalb der Druckellipse zwischen Kugeln 4 und Laufbahn 7 angeordnet ist.
  • Die 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in gleicher Darstellung wie die vorhergehenden Figuren, wobei im Gegensatz zu der 2 das Schrägkugellager 1 in 3 die Führung des Käfigs 5 über die Überhöhungsseite 17 realisiert.
  • Im Gegensatz zu dem Schrägkugellager 1 in der 2 ist der Käfig 5 auf der Überhöhungsseite mit einem deutlich größeren Außendurchmesser als auf der Außenbordseite ausgebildet, wobei die Käfigführungsfläche 9 durch die innenseitige Ringfläche des Außenrings 3 auf der Überhöhungsseite 17 gebildet ist. Zur Versorgung des Käfigführungsfläche 9 sind analog zu der 2 mehrere schrägverlaufende Käfigschmierstoffkanäle 12 vorgesehen, deren Ausgangsöffnungen im Bereich der Führungsfläche 9 umlaufend in regelmäßigen Abständen zueinander verteilt sind.
  • 1
    Schrägkugellager
    2
    Innenring
    3
    Außenring
    4
    Kugel
    5
    Käfig
    6
    innere Laufbahn
    7
    äußere Laufbahn
    8
    Außenbord
    9
    Führungsfläche, Käfigführungsfläche
    10
    Linie
    11
    Kugelschmierstoffkanal
    12
    Käfigschmierstoffkanal
    13
    Ausgangsöffnung
    14
    Nut
    15
    Dichtungsnut
    16
    O-Ring
    17
    Überhöhungsseite
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0994264 B1 [0003]
    • - DE 10045163 A1 [0004]
    • - US 6869223 B2 [0005]

Claims (12)

  1. Schrägkugellager (1) mit einer Innenlauffläche (6), mit einem Außenring (3) mit Außenlauffläche (7), mit einem Käfig (5) und einer Mehrzahl von Kugeln (4), wobei die Kugeln (4) zwischen Innenlauffläche (6) und Außenlauffläche (7) in dem Käfig (5) rollbar gelagert sind, wobei der Außenring (3) eine Käfigführungsfläche (9) aufweist, die zur Führung des Käfigs (5) ausgebildet ist, und wobei der Außenring (3) mehrere Käfigschmierstoffkanäle (12) aufweist, deren Ausgangsöffnungen (13) die Käfigführungsfläche (9) durchstoßen, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigschmierstoffkanäle (12) für den Transport eines Öl-Luftgemisches ausgebildet sind.
  2. Schrägkugellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei der Ausgangsöffnungen (13) in Umfangsrichtung in der Käfigführungsfläche (9) vorzugsweise regelmäßig verteilt sind.
  3. Schrägkugellager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigschmierstoffkanäle (12) mit einer Ölzufuhreinrichtung, insbesondere einer Minimalölmengeneinrichtung verbunden und/oder verbindbar sind, die das Öl-Luftgemisch mit einem Überdruck größer als 1 bar, vorzugsweise größer als 3 bar, insbesondere größer als 4 bar bereitstellt.
  4. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) an der Bordseite (8) des Außenrings und/oder an der Überhöhungsseite (17) des Außenrings (3) geführt ist.
  5. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen der Käfigschmierungskanäle in einem den Außenring (3) umlaufenden Streifenbereich (14) und/oder ohne Axialversatz voneinander angeordnet sind.
  6. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (3) zusätzlich mindestens einen Kugelschmierstoffkanal (11) aufweist, deren Ausgangsöffnung zur insbesondere direkten Schmierung der Kugeln (4) angeordnet und/oder ausgerichtet ist.
  7. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen der Käfigschmierungskanäle (12) und des mindestens einen Kugelschmierstoffkanals (11) in dem Streifenbereich (14) und/oder ohne Axialversatz angeordnet sind.
  8. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Streifenbereich als umlaufende Nut (14) ausgeprägt ist.
  9. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kugelschmierstoffkanal (11) und/oder alle Kugelschmierstoffkanäle (11) sich radial oder in einer Radialebene des Schrägkugellagers (1) erstrecken.
  10. Schrägkugellager (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Käfigschmierstoffkanäle (12) gewinkelt zu einer oder der Radialebene des Schrägkugellagers (1) erstrecken.
  11. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig zu dem Streifenbereich und/oder der Nut (14) und in axialer Richtung versetzt jeweils eine Dichtungsnut (15) zur Aufnahme eines Dichtungselements (16) angeordnet ist.
  12. Schrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Spindellager oder Hochgeschwindigkeitslager, insbesondere für eine Werkzeugmaschine.
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