DE2149515B2 - Schmiervorrichtung an einem Kegelrollenlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung an einem Kegelrollenlager mit innen mit einer kegeligen Laufbahn versehenen Innenring, einem mit

einer der Laufbahn des Innenringes gegenüberliegend angeordneten kegeligen Laufbahn versehenen Außenring, einer Mehrzahl zwischen den Laufbahnen eingesetzten und mit diesen in Rollkontakt befindlichen Kegelrollen und einem Axialschub aufnehmenden Bund an mindestens einem der Ringe, gegen den die Stirnflächen der Kegelrolf en axial anlaufen, ferner mit einem die Kegelrollen im Abstand aufnehmenden Käfig zwischen den Ringen und mit einer Zufuhreinrichtung für das Schmiermittel zum den Axialschub aufnehmenden Bund.

Ein Doppelkegelrollenlager, das eine derartige Schmiervorrichtung aufweist, ist z. B. durch die FR-PS 922 175 bekanntgeworden. Bei dieser ist der kleinere Seitenring des Käfigs in der Verlängerung der Mittel längsachse der in ihm aufgenommenen Kegelrollen je mit einer Bohrung versehen, und die Kegelrollen sind mit einer Axialbohrung etwa gleichen Durchmessers ausgestattet An dem dem größerv.n Seitenring des Käfigs zugewandten Ende der Kegelrollen sind in der ver- bliebenen ringförmigen Fläche kleine, schräg auf die Axialbohrung zu verlaufende Bohrungen angebracht. Es ist beabsichtigt, mit dieser Anordnung Schmiermittel zum Anlaufbund zu fördern. Auf Grund der bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten im Lager auftretenden Zentrifugalkräfte wird jedoch mit dieser Anordnung nur relativ wenig Schmiermittel zum Anlaufbund gelangen, da die öl aufnehmende Seite weiter von der Drehachse des Lagers entfernt ist als die das öl auf den Anlaufbund aufgebende Seite.

Ferner ist durch die US-PS 3 301 615 ein Zylinderrollenlager bekanntgeworden, bei dem die Schmierung der Bünde, an welchen die Zylinderrollen mit ihren Stirnflächen teilweise entlanggleiten, über förderschneckenartig ausgebildete Bohrungen der Zylinder- rollen vorgeschlagen wird. Eine derartige Ausbildung erfordert nicht nur außerordentlich hohe Fertigungskosten, sondern schwächt auch die Zylinderrollen. Darüber hinaus muO das Lager teilweise in ein ölbad eingetaucht sein, damit das Schmiermittel in die förder- schneckenartig ausgebildete Bohrung der Zylinderrollen eintreten kann. Das bedeutet außerdem, daß das Lager vermutlich nur mit horizontaler Achse zufriedenstellende Schmierung erfährt, da die Umdrehungsgeschwindigkeit der Zylinderrollen bei Vertikallage kaum

zur Schmierung der entsprechenden, obenliegenden Bünde ausreichen dürfte. Darüber hinaus erscheint die ausreichende Zufuhr von Schmiermittel zu den Oberflächen der Bünde zweifelhaft, da die Bohrungen der

Zylinderrollen in der Hauptsache zwischen den Bünden enden und nicht an den Stirnflächen derselben. Vermutlich wird der Schmiermittelstrom aus diesem Grund mehr über den Spalt zwischen der Stirnflache der Zylinderrolle und dem Bund hinwegströmen als in densel- ben eindringen.

Außerdem ist durch die DT-AS 1 067 642 ein Kugellager bekanntgeworden, das am Käfig eine Rinne zur Aufnahme von Schmiermittel aufweist und bei dem Kanäle im Käfig das Schmiermitte! durch Zentrifugalkraft nach außen leiten, jedoch wird in diesem Fall nicht der Bereich der äußeren Laufbahn, auf dem die Kugel läuft, mit dem Schmiermittel beaufschlagt, sondern der Bereich neben den Kugeis. Dieses ist deshalb notwendig, weil der Käfig so ausgeführt ist daß seine äußere Fläehe auf der Innenfläche des Außenrings gleitet (Spalte 4, Absatz 2 der genannten DT-AS).

Daneben ist durch die US-PS 2 280 659 ein Kugellager bekanntgeworden, dessen Käfig mit einer Rinne zum Leiten von Schmiermittel zu den Kugeln versehen ist. Darüber hinaus sind jedoch keinerlei Kanäle vorgesehen, die das Schmiermittel zu besonder, starker Reibung ausgesetzten Flächen leiten sollen.

Schließlich ist noch die US-PS 3 131 007 zu erwähnen, durch die ein besonders ausgebildetes Kugellager für die ständig vertikal angeordnete Welle eines sogenannten Hubtriebwerkes bekanntgeworden ist. Dieses Lager wird lediglich einmal mit einer bestimmten .Schmiermittelmeng';, d. h. mit einem sogenannten Schuß, gefüllt und vermutlich nur bei Bedarf wieder aufgefüllt Da Hubtriebwerke, wie dem Fachmann bekannt ist, nur relativ kurzzeitig in Betrieb sind, ist diese einmalige Füllung auch zur Schmierung ausreichend. Darüber hinaus sind in diesem Lager entsprechende Vorkehrungen getroffen, um das Schmiermittel nach der Benutzung erneuter Verwendung zuzuführen. Bei diesem Lager werden zwar die Zentrifugalkräfte zur Rückführung des Öls verwendet, jedoch erhalten lediglich die Kugeln eine gewisse zusätzliche Schmierung, die Laufbahnen werden kaum beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiervorrichtung für Kegelrollenlager zu schaffen, die für hohe Drehzahlen ausgelegt sind, wobei die Schmiervorrichtung eine gute und zuverlässige Schmierung dej Axialschub aufnehmenden Bundes gewährleistet, an welchem die größten Stirnflächen der Kegelrollen anlaufen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Schmiervorrichtung üer eingangs genannten Art gelöst, welche durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: durch eine bezüglich des Bundes axial jenseits der Kegelrollen am Käfig angeordnete ringförmige Rinne, die zur Lagerdrehschse hin offen ist, sowie durch zwischen benachbarten Kegelrollen im Käfig vorgesehene Zufuhrkanäle, die bei Betrieb des Lagers das Schmiermittel etwa vom Rinnengrund zum Axialschub aufnehmenden Bund leiten, wobei die Mündungen der Zufuhrkanäle im Bereich des Bundes weiter von der Drehachse entfernt sind als die offene Fläche der Rinne.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglieh, das Schmiermittel mittels Zentrifugalkraft direkt und zwischen den Kegelrollen auf die am stärksten beanspruchte Innenfläche des den Axialschub aufnehmenden Bundes zu leiten. Hierdurch wird eine ständige und zuverlässige Schmierung des Bundes gewährleistet, was &5 bisher bei Kegelrollenlagern nicht möglich war.

Durch eine derartige Schmiervorrichtung an einem I .aper wird das Durcheinanderwirbeln des Schmiermittels auf einem Minimum gehalten, so daß relativ geringe Erwärmung erzeugt wird und die Zentrifugalkräfte im Scnmiermittel eingesetzt werden, um dasselbe auf die kritischen Lagerflächen zu verteilen. Das Lager ist mit der Schmiervorrichtung einfach im Aufbau und wirtschaftlich herzustellen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer Welle, welche in einem Gehäuse durch ein erfindungsgemäßes Hochgeschwindigkeitslager gelagert ist,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des in F i g. 1 dargestellten Lagers,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines einen Teil der Erfindung bildenden Käfigs,

Fig.4 einen Teilschnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 2, bei welchem einige Teile weggebrochen sind,

F i g. 5 einen Teilschnitt eines abgewandelten Hochgeschwindigkeitslagers,

F i g. 6 einen Teilschnitt eu.es anderen Hochgeschwindigkeitslagers zwischen einander benachbarten Kegelrollen,

F i g. 7 einen Teil einer Endansicht entlang der Linien 7-1 der F i g. 6 und

K i g. 8 einen Teilschnitt ähnlich F i g. 6, welcher das Lager der F i g. 6 darstellt, welches mit einem öbufühiungsring versehen ist, der ebenfalls einen Teil der Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist ein Lageraufbau 2 dargestellt (F i g. 2), welcher im allgemeinen ein Gehäuse 4, ein Kegelrollenlager 6 und eine Welle 8 umfaßt Die Welle 8 dreht mit hohen Geschwindigkeiten und ist im Gehäuse 4 durch das Kegelrollenlager 6 gelagert

Das Kegelrollenlager 6 weist einen die Welle aufnehmenden Innenring 10 auf und ist an seiner Außenseite mit einer kegeligen Laufbahn 12 versehen. An dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Laufbahn 12 (F i g. 2) ist der Innenring 10 mit einem Haltebund 14 versehen, der um eine kurze Entfernung über das anschließende Ende der Laufbahn 12 radial nach innen ragt Ähnlich ist am den größeren Durchmesser aufweisenden Ende der Laufbahn 12 der Innenring 10 mit einem radial überstehenden. Axialschub aufnehmenden Bund 16 versehen, dessen Innenfläche 18 im wesentlichen senkrecht zur Laufbahn 12 steht

Außer dem Innenring 10 weist das Kegelrollenlager ferner einen in das Gehäuse 4 passenden Außenring 20 in Form eines Bechers auf. Der Außenring 20 hat eine kegelige Laufbahn 24 (F i g. 2), welche der Laufbahn 12 des Innenringes 10 gegenüberliegt und dieselbe umgibt. Zwischen den zwei Laufbahnen 12 und 24 sind mehrere Kegelrollen 26 eingesetzt und bilden ebenfalls einen Teil des Kegelrollenlagers 6. Sie weisen ktgelstumpfförmige Seitenflächen auf, welche aul den Laufbahnen 12 und 24 entlangrollen, und eine Endfläche 28 mit großem Durchmesser, welche gegen die Innenfläche 18 des Axialschub aufnehmenden Bundes 16 des Innenringes drückt. So bringt der Bund 16 die Kegelrollen 26 zwischen den Laufbahnen 12 und 24 axial in die richtige Lage. Während jede Kegelrolle 20 an ihrer Endfläche 28 mit dem großen Durchmesser rechtwinklig abgeschnitten zu sein scheint, sind in der Praxis die Teile der Endfläche 28, welche mit der Innenfläche 18 im Eingriff stehen, einen Ausschnitt einer großen Kugel.

Schließlich weist das Kegelrollenlager 6 auch einen Käfig (F i g. 3) auf, welcher aus einem Paar von Seitenringen 32 und 34 besteht, die durch sich axial erstrek-

kende Stege 36 verbunden sind, um eine Mehrzahl am Umfang mit Abstand zueinander angeordneter öffnungen 38 für die Kegelrollen zu bilden. In der Praxis wird der Käfig 30 als Stanzteil hergestellt, bei welchem die Stege 36 einstückig mit den Seitenringen 32 und 34 ausgebildet sind. Die Länge jeder öffnung 38 ist ein wenig größer als die axiale Abmessung der Kegelrollen 26, während die Breite ein wenig kleiner als der Durchmesser der Kegelrollen 26 ist. So können sich die Kegelrollen 26 teilweise durch die öffnungen 38 von der to Innenseite und über die äußeren Flächen des Käiigs 30 hinauserstrecken, sind jedoch am vollständigen Durchfallen durch die öffnungen 38 gehindert. Darüber hinaus sind die Seitenkanten der Stege 36 abgefast, so daß sie im allgemeinen der Krümmung der angrenzenden kegelstumpfförmigen Flächen der Kegelrollen folgen. Der Käfig 30 umgibt den Innenring 10, so daß die Kegelrollen 26 durch die öffnungen 38 hindurchragen. Weil die öffnungen 38 schmaler als die Kegelrollen 26 sind, hindert der Käfig die Kegelrollen 26 daran, die Laufbahn 12 des Innenrings in radialer Richtung zu verlassen, wenn der Innenring 10 aus dem Außenring 20 herausgenommen wird. Die Stege 36 dienen darüber hinaus als Abstandhalter zwischen benachbarten Kegelrollen 26 und hindern sie daran, einander zu beruh- ren. So erhalten die Stege 36 den genauen Abstand am Umfang zwischen den Kegelrollen 26 aufrecht. Der Haltebund 14 und der Axialschub aufnehmende Bund 16 hindern die Kegelrollen 26 am axialen Herabgleiten vom Innenring 10, wenn derselbe aus dem Außenring herausgenommen wird.

Der Käfig 30 trägt eine Einrichtung, welche auch bei extrem hohen Betriebsgeschwindigkeiten des Kegelrollenlagers 6 Schmieröl über die Innenfläche 18 des Axialschub aufnehmenden Bundes 16 verteilt. Im ein- 3s zelnen ist die Seite des Seitenrings 32 des Käfigs mit dem kleineren Durchmesser nach innen gebogen, so daß dessen Kante parallel zur Welle 8 angeordnet ist. An dieser Kante ist ein Sammelring oder Rinne 40 (F i g. 2 bis 4) mit einem Paar im Abstand angeordneter Seitenwände 42 und 44 und einer zwischen diesen angeordneten Verbindungswand 46 eingesetzt Die Verbindungswand 46 (F i g. 2) ist einstückig mit den Seitenwänden 42 und 44 hergestellt und schließt das äußere Ende der durch diese gebildeten Rinne 40. Außerhalb der inneren Seitenwand 42 ist die Verbindungswand 46 mit einer verjüngten zylindrischen Fläche 47 versehen, welche eng in den durch die umgebogene Kante des Seitenrings 32 des Käfigs mit dem kleineren Durchmesser gebildeten Ring paßt Die Verbindungswand 46 ist am Seitenring 32 festgelötet oder anders befestigt und, wenn die Rinne 40 so mit dem Käfig 30 verbunden ist, ist die Seitenwand 42 im allgemeinen um den Haltebund 14 angeordnet, jedoch ein wenig im Abstand außerhalb von demselben, während die Seitenwand 44 axial vom Haltebund 14 entfernt ist Dementsprechend ragt die Rinne 40 zum Teil axial über den Innenring 10 hinaus.

Die Seitenwand 42 der Rinne 40 ist angrenzend an die Enden einiger der Stege 36 des Käfigs mit öffnungen 48 versehen (F i g. 2 und 4), weiche sich in Röhrchen oder Zufuhrkanäle 50 (F i g. 2 und 3) öffnen. Die Enden der Zufuhrkanäle 50 sind an der Seitenwand 42 um die öffnungen 48 verlötet, so daß kein Leck an der Verbindung der Zufuhrkanäle 50 mit der Rinne 40 auftritt Die Zufuhrkanäle 50 erstrecken sich an den Stegen 36 entlang und sind mit einem größeren Abschnitt ihrer Länge an diesen festgelötet, sind jedoch in der Nähe ihrer entgegengesetzten Enden nach innen gebo gen. Die Zufuhrkanäle 50 enden angrenzend an die Verbindung der Laufbahn 12 des Innenringes und dei Innenfläche 18 des Axialschub aufnehmenden Bunde: 16 (F i g. 2). So sind die Zufuhrkanäle 50 zwischen be nachbartcn Kegelrollen 26 um den Käfig 30 angeord net. Darüber hinaus sind die äußeren Enden der Zufuhrkanäle 50 weiter von der Drehachse des Innenringes 10 entfernt als die Innenkanten der Seitenwände 42 und 44.

Die Welle 8, auf welche der Innenring 10 des Kegelrollenlagers gepaßt ist, ist mit einer Schulter 52 versehen, an welche das den großen Durchmesser aufweisende Ende des Innenringes 10 anstößt. Am gegenüberliegenden Ende des Kegelrollenlagers 6 ist eine Endkappe 54 (Fig. 1) an der Welle 8 mit Zylinderkopfschrauben 56 befestigt. Die Endkappe 54 hat einen dünnen zylindrischen Kragen 58 oder eine Hülse, welcher sich über das zylindrische, über das Kegelrollenlager herausragende Ende der Welle erstreckt Das Ende des Kragens 58 drückt gegen den Innenring 10, so daß er gegen die Schulter 52 gedrängt wird. Demzufolge ist der Innenring 10 auf der Welle 8 zwischen dem Kragen 58 und der Schulter 52 eingeschlossen. Das der Innenseite zugewandte Ende der Seitenwand 44 an der Rinne 49 ist mit Abstand außerhalb der Außenfläche des Kragens 58 angeordnet so daß zwischen beiden ein Spielraum besteht.

Das Gehäuse 4 weist eine Bohrung 60 auf, in weiche das Ende der Welle 8 ragt, und eine Senkbohrung 62, in welche der Außenring 20 mit Preßsitz eingepaßt ist. Jenseits der Senkbohrung 62 ist das Gehäuse 4 mit einer weiteren, jedoch kleineren Senkbohrung 64 versehen, welche jenseits des Kegelrollenlagers 6 eine Ausnehmung für die Rinne 40 bildet Zur Senkbohrung 64 führen Durchlässe 66 für Schmiermittel mit in ihre inneren Enden eingeschraubten öldurchflußrohren 68. jedes öldurchflußrohr 68 hat eine Düse 70, weiche abwärts zu dem Abschnitt des Kragens 58 der Endkappe gerichtet ist, welcher von der Rinne umgeben ist So enden die Düsen 70 in dichter Nähe der Innenkante der Seitenwand 44, so daß aus den Düsen 70 austretendes öl in das offene Ende der Rinne 40 fließt Die Durchlässe 66 öffnen sich an ihren äußeren Enden in einen ringförmigen Zuführkanal 72, welcher über eine einzelne Einlaßleitung 74 mit öl versorgt wird.

Jenseits der Schulter 52 kann die Welle 8 mit einer geeigneten Dichtung versehen sein. Nachdem das öl den Spalt des Kegelrollenlagers 6 verlassen hat, wird es durch die Einlaßleitung 74, den Zuführkanal 72 und die Durchlässe 66 zurückgeführt

Im Betrieb dreht sich die Welle 8 im Gehäuse 4; die Lagerung wird durch das Kegelrollenlager 6 geschaffen. Der Außenring 20 bleibt natürlich stationär, während sich der Innenring 10 mit der Welle 8 dreht Die Kegelrollen 26 rollen auf den Laufbahnen 12 und 24 entlang und tragen dabei den Käfig 30 mit sich. Folglich dreht sich der Käfig 30 ebenfalls innerhalb des Außenringes 20, jedoch mit einer kleineren Geschwindigkeit als der Innenring 10. An den Laufbahnen 12 und 24 entwickelt sich nur geringe Reibung, weil zwischen den Kegelrollen 26 und den Laufbahnen 12 und 24 nur rollende Berührung stattfindet Jedoch sind die Umstände ziemlich unterschiedlich, wenn die Endflächen 28 mit dem großen Durchmesser der Kegelrollen 26 gegen die Innenfläche 18 des Axialschub aufnehmenden Bundes 16 drücken. Hier tritt eine Gleit- oder Wisdiberflhrung auf.

Bei herkömmlichen, mit niederen oder mittleren Geschwindigkeiten arbeitenden Kegelrollenlagern wird normalerweise ein dünner Schmiermittelfilm zwischen der Innenfläche des Bundes und den Endflächen der Kegelrollen aufrechterhalten, so daß die Reibung nicht zur Zerstörung des Lagers ausreicht. Auf Grund der durcheinanderwirbelnden Wirkung der Kegelrollen findet das Schmiermittel innerhalb des Lagers seinen Weg zur Innenfläche des Bundes, ungeachtet der auf das Schmiermittel einwirkenden Zentrifugalkräfte. Bei hohen Geschwindigkeiten wachsen die Zentrifugalkräfte wesentlich an, übersteigen die durcheinanderwirbelnde Wirkung und schleudern das Schmiermittel nach außen. Dadurch tritt an der Innenfläche des Bundes und den Endflächen der Kegelrollen ein Schmiermittelmangel '5 auf. Folglich tritt ein Verschweißen zwischen diesen miteinander im Eingriff befindlichen Flächen auf und zerstört schließlich das Lager.

Im Kegelrollenlager 6 wird den öldurchflußrohren 68 unter Druck Schmiermittel durch die Durchlässe 66 zugeführt, wo es aus deren Düsen 70 als schmaler und begrenzter Strom austritt. Dieser Strom bleibt durch den Spalt hindurch zwischen der Seitenwand 44 der Rinne 40 und dem umlaufenden Kragen 58 der Endkappe 54 intakt. Direkt innerhalb der Rinne 40 unterbre- *5 chen der sich drehende Kragen 58 und die Druckluft von den sich drehenden Lagerteilen den Strom und bewirken, daß das Ol in einen ringförmigen Weg fließt. Die sich aus diesem Richtungswechsel ergebenden Zentrifugalkräfte treiben das öl nach außen und in die Umgrenzung der Rinne 40, veranlassen es, weiter durch die Öffnungen 48 in die Zufuhrkanäle 50 zu fließen. Weil die äußeren Enden der Zufuhrkanäle 50 weiter außerhalb im Kegelrollenlager 6 als die inneren Kanten der Seitenwände 42 oder 44 der Rinne 40 liegen, tritt das öl aus den Zufuhrkanälen 50 aus und fließt gegen die Innenfläche 18 des Axialschub aufnehmenden Bundes 16. Dies verhindert natürlich übermäßige Reibung, weil die den großen Durchmesser aufweisenden Endflächen 28 der Kegelrollen 26 an der Innenfläche 18 entlangrutschen. Im gleichen Maße wie die Zentrifugalkräfte im Kegelrollenlager 26 entsprechend dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit steigen, steigt ilcr ölfluß durch die Rinne 40 und die Zufuhrkanäle 50, wenn die Wellendrehzahl zunimmt. So führen die Rinne 40 +5 und die Zufuhrkanäle 50 der Innenfläche 18 des Bundes und den Endflächen 28 der Kegelrollen sogar bei extrem hohen Betriebsgeschwindigkeiten des Kegelrollenlagers 6 Öl zu.

Darüber hinaus wird bei hohen Geschwindigkeiten der größte Teil des Schmiermittels durch die Kegelroi-Ien 26 auf die kritischen Flächen 18 und 28 verteilt und ist folglich nicht dem bezeichnenden Durcheinanderwirbeln durch die Kegelrollen 26 unterworfen. Dieses hält die Temperatur des Lagers niedrig und verhindert das Vergeuden der der Welle 8 mitgeteilten Energie.

Jedoch findet ein begrenzter Betrag an Schmiermittel seinen Weg zu den Laufbahnen 12 und 24, so daß diese eine ausreichende, jedoch nicht übermäßige Schmierung erhalten.

Nachdem das Öl über die Innenfläche 18 geflossen ist, verläßt es das Kegelrollenlager 6, wird gesammelt und danach durch eine nicht dargestellte Pumpe durch die Durchlässe 66 zurückgeleitet

Es ist möglich, den Lageraufbau 2 mit einem abge- ⁶S wandelten Kegelrollenlager 80 (F i g. 5) zu versehen, welches dem Kegelrollenlager 6 sehr ähnlich ist Wie das Kegelrollenlager 6 weist das Kegelrollenlager 80

60 einen über die Welle 8 geschobenen Innenring 82, einer in die Senkbohrung 62 des Gehäuses eingepaßter Außenring 84 und eine Anzahl Kegelrollen 86 auf, welche mit gegenüberliegenden kegeligen Laufbahnen 88 und 90 des Innenringes 82 bzw. Außenringes 84 im Eingriff stehen und an diesen entlangrollen. Der Innenring 82 hat darüber hinaus einen Haltebund 92 und einen Axialschub aufnehmenden Bund 94, welche über das Ende mit dem kleineren bzw. das Ende mit dem größeren Durchmesser der Laufbahn 88 des Innenringes hinausragen. Der Axialschub aufnehmende Bund 94 ist mit einer Innenfläche 96 versehen, an welcher die Kegelrollen 86 mit dem den großen Durchmesser aufweisenden Ende vorbeirollen.

Das Kegelrollenlager 80 hat auch einen Käfig 98, um am Umfang den genauen Abstand zwischen den Kegelrollen 86 aufrechtzuerhalten und die Kegelrollen 86 am Austreten aus dem innenring zu hindern, wenn der Innenring 82 und die Kegelrollen 86 aus dem Außenring 84 herausgezogen werden. Der Käfig 98 weist einen großen und einen kleinen Seitenring 100 und 102 auf, welche durch sich axial erstreckende Stege 104 zusammengehalten werden. Der große Seitenring 100 umgibt den Bund 94 und erstreckt sich über die den großen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen 86, während der kleine Seitenring 102 den Haltebund 92 umgibt und sich über die den kleinen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen 86 erstreckt Die Stege 104 erstrecken sich zwischen benachbarten Kegelrollen 86 und bilden zusammen mit den Seitenringen 100 und 102 öffnungen 106 für die Kegelrollen im Käfig 98. Die Seiten der Stege 104 sind abgefast, damit sie mit dem Umriß der Kegelrollen 86 übereinstimmen. An seinem Ende ist der kleinere Seitenring 104 mit einem nach innen gebogenen Flansch 108 versehen, welcher radial in Richtung des Haltebundes 92 ragt und mit einer Mehrzahl öffnungen 110 versehen ist, die jenseits der Enden einzelner Stege 104 angeordnet sind. Die Seitenringe 100 und 102, die Stege 104 und der Flansch 108 sind als integrales Teil und vorzugsweise als Metallstanzteil hergestellt

In die Öffnungen 110 sind Rohre 112 als Zufuhrkanäle eingepaßt welche sich axial durch das Kegelrollenlager 80 erstrecken und angrenzend an die Innenfläche 96 des Axialschub aufnehmenden Bundes 94 enden. Die Rohre 112 sind am Flansch 108 des Käfigs bei den Öffnungen 110 angelötet und erstrecken sich jenseits des Flansches 108 zwischen benachbarten Kegelrollen 86 innerhalb mit Abstand zu den Stegen 104, welche diese benachbarten Kegelrollen trennen. So werden die Rohre 112 in Wirklichkeit vom Flansch 108 frei tragend gehalten.

Der kleine Seitenring 102 trägt darüber hinaus einen ölring 114 mit einer kegeligen Außenwand 116, welche an der Außenfläche des kleinen Seitenrings 102 angelötet ist und eine Endfläche 118, welche von der Außenwand 116 radial nach innen ragt und im allgemeinen parallel, jedoch mit Abstand zum Flansch 108 angeordnet ist Die Endwand 118 und der Flansch 108 bilden die Seiten einer ringförmigen Rinne 120 zum Sammeln. Deren äußeres Ende ist durch die Außenwand 116 geschlossen. So dreht sich die Rinne 120 mit dem Käfig 98 und ist zur Drehachse des Kegelrollenlagers 80 hin offen. An dieser Stelle ist festzustellen, daß die Innenkanten sowohl der Endwand 118 als auch des Flansches 108 dichter an der Drehachse des Kegelrollenlagers 80 ai» die Enden der Röhrchen 112 angeordnet sind.

Im Betrieb wird der Rinne 120 durch die Oldurch-

flußrolire 68 Öl zugeführt. Nachdem es in die Rinne eingetreten ist, wird ihm die Winkelgeschwindigkeit des Käfigs 98 erteilt, und es wird dadurch veranlaßt, in der Rinne 120 nach außen und in die Rohre 112 zu fließen, welche vom Flansch 108 wegragen. Die Rohre 112 führen öl natürlich zur Innenfläche 96 des Axialschub aufnehmenden Bundes 94. Demzufolge befindet sich immer ein dünner Schmiermittelfilm zwischen der Innenfläche % und den den großen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen 86, und das sogar bei extrem hohen Betriebsgeschwindigkeiten des Kegelrollenlagers 80.

Es ist möglich, den Lageraufbau 2 mit noch einem anderen abgewandelten Kegelrollenlager 130 (F i g. 6 und 7) zu versehen, welches den Kegelrollenlagern 6 und 80 ähnlich ist. Das Kegelrollenlager 130 weist in gleicher Weise einen Innenring 132 und einen Außenring 134 auf, welche entsprechend mit gegenüberliegenden Laufbahnen 136 und 138 versehen sind. Zwischen diesen Laufbahnen 136 und 138 und mit diesem im Eingriff stehend sind Kegelrollen 140 angeordnet. An ihrem Ende mit dem großen Durchmesser ist die Laufbahn 136 des innenringes 132 mit einem Axialschub aufnehmenden Bund 144 versehen, an dessen Innenfläche 146 die den großen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen 140 vorbeirollen.

Um den genauen Abstand zwischen den Kegelrollen 140 zu halten und sie am Klappern zu hindern, wenn das Kegelrollenlager auseinandergenommen wird, ist ein Käfig 150 zwischen dem Außenring 134 und dem Innenring 132 eingepaßt. Der Käfig 150 ist vorzugsweise aus einem relativ weichen Material, z. B. Bronze, gegossen und mit kegeligen Innen- und Außenflächen 154 bzw. 156 versehen, deren Kegelwinkel den entsprechenden Winkeln der inneren Laufbahn 136 und der äußeren Laufbahn 138 entsprechen. Darüber hinaus ist die Innenfläche 154 ein wenig größer als die innere Laufbahn 136 und daher ein wenig im Abstand zu dieser angeordnet, wähiind die Außenfläche 156 ein wenig kleiner ist als die äußere Laufbahn 138 und dadurch mit Abstand zu dieser nach innen hin angeordnet ist. Der Käfig 150 ist ferner mit einer Reihe am Umfang im Abstand angeordneter Taschen 158 zur Aufnahme der Kegelrollen 140 versehen. Diese Taschen weisen bogenförmige Wände auf, welche mit der Krümmung und der Kegelform der Kegelrollen 140 übereinstimmen. Die Taschen 158 öffnen sich jedoch nach außen durch die kegeligen Flächen 154 und 156, um die kegeistumpfförmigen Flächen der Kegelrollen 140 sowohl nach innen als auch nach außen über den Käfig 150 zum Eingriff mit den Laufbahnen 136 und 138 hinausragen zu lassen. Die Taschen 158 sind darüber hinaus ein wenig langer als die Kegelrollen 140, so daß diese vollständig in sie hineinpassen und öffnen und sich nach außen zu vom Hauptkörper des Käfigs 150 an dem den großen Durchmesser aufweisenden Ende, so daß die Kegelrollen 140 axial in sie eingesetzt werden können.

Die Enden mit dem großen Durchmesser der Taschen 158 sind teilweise von einem Haltering 160 bedeckt, welcher hart oder weich am Hauptkörper des Käfigs 150 angelötet oder in anderer Weise befestigt ist, um die Rollen am Verlassen des Käfigs 150 zu hindern und in gleicher Weise den Käfig 150 an axialer Verschiebung relativ zu den Kegelrollen 140 zu hindern. Der Haltering 160 umgibt den Schub aufnehmenden Bund 144.

Am gegenüberliegenden Ende ist der Käfig 150 mit einer nach innen offenen Rinne 164 zum Sammeln versehen, welche an ihrer einen Seite durch die Endfläche des Hauptkörpers des Käfigs 150 und an der gegenüberliegenden Seite durch eine Endwand 166 gebildet ist, welche im Abstand zur Endfläche und im allgemeinen parallel zu dieser angeordnet ist. Die Endfläche 166 mündei an ihrem äußeren Ende in eine Verbindungswand 168, die ihrerseits angrenzend an die kegelige

ίο Außenfläche 156 in den Hauptkörper des Käfigs 150 übergeht. Die Wände 166 und 168 sind vorzugsweise einstückig mit dem Hauptkörper des Käfigs 150 hergestellt, in welchem die Rinne 164 leicht durch einen einfachen Drehvorgang hergestellt werden kann. In jedem

j 5 Fall sind die inneren Enden der Rinne 164, d. h. die Innenkante der Endwand 166 und das entsprechende Ende der Innenfläche 154, dichter an der Drehachse des Kegelrollenlagers 130 angeordnet als die Verbindung der Laufbahn 136 des Innenringes mit der Innenfläche

ao 146 des Axialschub aufnehmenden Bundes 144.

Zwischen ausgewählten kegeligen Taschen 158 ist der Käfig 150 mit Zufuhrkanälen 174 versehen, welche jeweils an einem Ende zur Rinne 164 und am gegenüberliegenden Ende zur Außenseite des Käfigs 150 anas grenzend an die Verbindung der Laufbahn 136 des Innenringes und der Innenfläche 146 des Axialschub aufnehmenden Bundes 144 offen sind. Im Betrieb wird durch die Öldurchflußrohre 68 öl in die Rinne 164 geleitet und dieses öl ungefähr auf die Winkelgeschwindigkeit des sich drehenden Käfigs 150 beschleunigt. Auf Grund der durch die kreisförmige Bewegung des Öls erzeugten Zentrifugalkraft bewegt sich das öl in der Rinne 164 nach außen und wird aus dieser durch die Zufuhrkanäle 174 ausgestoßen. Das öl. welches in die Zufuhrkanäle 174 eintritt, wird an der Innenfläche 146 des Schub aufnehmenden Bundes 144 ausgestoßen und schafft dementsprechend einen dünnen Schmiermittelfilm zwischen dieser Fläche und den Endflächen mit dem großen Durchmesser der Kegelvollen 140. Dieses ermöglicht natürlich den Betrieb des Kegelrollenlagers 130 mit extrem hohen Geschwindigkeiten.

Während die öldurchflußrohre 68 zum Zuführen von öl zur Rinne 164 zweckmäßig sind, kann dieser oder in diesem Fall den Rinnen 40 und 120 auch öl durch einen stationären Zufuhrring 180 (F i g. 9) zugeführt werden, welcher die Welle 8 unmittelbar jenseits des den kleinen Durchmesser aufweisenden Endes mit dem Innenring 132 umgibt Der Zufuhrring 180 ist mit einer nach außen offenen Nut 182 versehen, welche mit dem offenen Ende der Rinne 164 ausgerichtet und direkt innerhalb von dieser angeordnet ist Der Zufuhrring ist darüber hinaus an seiner dem Innenring 132 entgegengesetzten Seitenwand mit öffnungen 184 versehen. In diese öffnungen 184 sind Zufuhrrohre 186 zum Leiten

von öl zur Nut 182 vorgesehen. Die Zufuhrrohre 18t tragen den Ring 180 in genauer Lage in bezug auf der Käfig 150, den Innenring 132 and die Welle 8.

Schmieröl wird unter Druck durch die Zufuhrrohrt 186 in die Nut 182 getrieben. Nach dem Eintritt in dk

Nut 182 fließt das öl direkt nach außen und in die Rin ne 164, von wo es, wie oben beschrieben, durch da Kegelrollenlager 130 geleitet wird.

Natürlich kann der Zufahrring 180 mit einem der Ke gelroUenlager 6 oder 80 ebenfalls verwendet werder In diesem Falle würde sich seine Nat 182 za den Rinnei 40 oder 120 hin öffnen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schmiervorrichtung an einem Kegelrollenlager mit einem mit einer kegeligen Laufbahn versehenen Innenring, einem mit einer der Laufbahn des Innenringes gegenüberliegend angeordneten kegeligen Laufbahn versehenen Außenring, einer Mehrzahl !wischen den Laufbahnen eingesetzten und mit diesen in Rollkontakt befindlichen Kegelrollen und einem Axialschub aufnehmenden Bund an mindestens einem der Ringe, gegen den die Stirnflächen 4er Kegelrollen axial anlaufen, ferner mit einem die Kegelrollen im Abstand aufnehmenden Käfig zwischen den Ringen und mit einer Zuführeinrichtung für das Schmiermittel zum den Axialschub aufnehmenden Bund, gekennzeichnet durch eine bezüglich des Bundes axial jenseits der Kegelrollen (26) am Käfi? angeordnete ringförmige Rinne (40), die zur Lagerdrehachse hin offen ist, sowie durch zwischen benachbarten Kegelrollen (26) im Käfig (30) vorgesehene Zufuhrkanäle (50), die bei Betrieb des Lagers das Schmiermittel etwa vom Rinnengrund zum Axialschub aufnehmenden Bund (16) leiten, wobei die Mündungen der Zufuhrkanäle (50) im Bereich des Bundes weiter von der Drehachse entfernt sind als die offene Fläche der Rinne (40)l

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch I, wobei der Käfig einen ersten Seitenring mit kleinem Durchmesser aufweist, der axial außerhalb der den kleinen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen angeordnet ist, und ein zweiter Seitenring des Käfigs mit großem Durchmesser axial außerhalb der den großen Durchmesser aufweisenden Endflächen der Kegelrollen angeordnet ist und Stege die Seitenringe mit dem großen und kleinen Durchmesser miteinander verbinden und sich zwischen den Kegelrollen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (40) am Seitenring (32) mit dem kleinen Durchmesser befestigt ist, die Zufuhrkanäle die Form von Rohren (50) aufweisen und radial innerhalb an mindestens einigen der Stege (36) angeordnet sind, und daß die äußeren Enden der Rohre nach innen von den Stegen weggebogen und in Richtung auf die Innenfläche (18) des Axialschub aufnehmenden Bundes (16) gerichtet sind.

3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenring (32) mit dem kleinen Durchmesser mit einem nach innen umgebogenen Flansch (108) versehen ist, welcher eine Seite der Rinne (120) bildet, und daß die Rohre (112) in den Flansch eingesetzt sind.

4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 mit einem als Gußteil hergestellten Käfig mit kegeligen Taschen zur Aufnahme der Kegelrollen, welche sich durch die innere und äußere Fläche nach außen öffnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (164) an dem Ende des Käfigs (150) angeordnet ist, an dem die den kleinen Durchmesser aufweisenden Enden der Kegelrollen (140) angeordnet sind und sich die Zufuhrkanäle (174) zwischen den Taschen (158) durch den Käfig erstrecken.

5. Schmiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung einen stationären, angrenzend an das Ende des Innenringes angeordneten Zufuhrring (180) aufweist, der eine nach außen offene Nut (182) aufweist, welche mit der Rinne (164) im Käfig ausge-

richtet und vt dieser hin offen ist, und daß mit dem Zufuhrring mindestens ein Zufuhrrohr (186) zum Ausstoßen von Schmiermittel in die Nut verbunden ist.

6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Käfig die Kegelrollen auf Abstand haltende Stege aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig einen nach innen gebogenen Flansch (tO8) mit mehreren öffnungen (HO) aufweist und die Zbfuhxkanä-Ie (112) die Form von am Flansch an den öffnungen befestigten Rohren aufweisen, welche sich mit Abstand zu den Stegen (104) nach innen erstrecken.