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WO2011124567A1 - Schmierölversorgungseinrichtung für ein wälzlager - Google Patents

Schmierölversorgungseinrichtung für ein wälzlager Download PDF

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Publication number
WO2011124567A1
WO2011124567A1 PCT/EP2011/055256 EP2011055256W WO2011124567A1 WO 2011124567 A1 WO2011124567 A1 WO 2011124567A1 EP 2011055256 W EP2011055256 W EP 2011055256W WO 2011124567 A1 WO2011124567 A1 WO 2011124567A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil supply
lubricating oil
supply device
bearing ring
oil
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/055256
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Jakop
Stefan Kleiber
Christian SCHÄFER
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 Technologies AG and Co 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 Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2011124567A1 publication Critical patent/WO2011124567A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F16C33/6674—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles related to the amount supplied, e.g. gaps to restrict flow of the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2270/00—Controlling
    • F16N2270/20—Amount of lubricant
    • F16N2270/22—Amount of lubricant with restrictions
    • F16N2270/26—Amount of lubricant with restrictions variable

Definitions

  • the invention relates to a lubricating oil supply device for a rolling bearing with at least one bearing for the rolling elements forming bearing ring or the like comprising a bearing ring passing through, connected to an oil supply and opening into the bearing interior oil channel, and arranged in the flow direction of the oil in front of the oil passage metering device.
  • bearing ring or the like basically also includes a component provided with a track of the surrounding structure, for example a housing.
  • a lubricating oil supply device of the abovementioned type is capable of supplying in particular fast-rotating roller bearings with a lubricating oil quantity which exactly corresponds to the lubricating oil requirement, in order, for example, to avoid unnecessary consumption of lubricating oil, splashing etc.
  • the metering device arranged in the feed path to the bearing can only pass the generally very small, controlled amount of oil corresponding to the lubricating oil requirement.
  • lubricant flows of the order of magnitude of 0.1 to 100 ⁇ per hour, whereby the lubricating Feed can be carried out continuously or discontinuously.
  • the pauses between two metering operations should be as small as possible and typically less than 2 hours, ideally less than 5 minutes. Further requirements for lubricating oil supply devices of the type mentioned above are a low risk of clogging, a construction space-saving design and the avoidance of idling of the lubricating oil supply device.
  • a lubricating oil supply device of the type mentioned in the preamble of claim 1 is already known, in which the downstream of a lubricating oil pump metering device is formed for example as an externally controlled valve, which is opened from time to time.
  • a lubricating oil pump metering device is formed for example as an externally controlled valve, which is opened from time to time.
  • Such an arrangement is very expensive, in particular because of the required control and requires a relatively large space.
  • the demands on the switching speed of such valves are very high, so that they are complicated and expensive.
  • the invention has for its object to provide a lubricating oil supply device referred to in the preamble of claim 1 type with a reliable and inexpensive, a small installation-demanding metering device, which is able to external, continuous or discontinuous pressure supply to the camp a very supply small controlled amount of lubricating oil and in which a risk of clogging is largely excluded.
  • the invention is based on the finding that, as metering devices for this purpose, in principle any hydraulic components of small dimensions, if possible produced in large quantities, are suitable, which have a agreed to have the lowest possible oil throughput.
  • the invention is therefore based on a lubricating oil supply device for a rolling bearing with at least one raceway for the rolling elements forming the bearing ring or the like comprising a bearing ring penetrating, connected to an oil supply and opening into the bearing interior oil passage, and in the flow direction of the oil before the metering device arranged the oil passage.
  • at least one valve clearance compensation element in particular a clamped valve play compensation element, is provided with a cylinder, a piston arranged therein and a return spring arranged in the high-pressure space, the low-pressure space of the valve clearance compensation element being connected to the oil supply line and its oil discharge line being connected. leading area is in communication with the leading to the bearing interior oil passage.
  • valve clearance compensation element can be clamped axially or radially.
  • the valve lash adjuster member may also be attached by, for example, bonding, welding, soldering or bolting, depending on whether the force of the biasing spring is sufficient to seal the piston against the seal.
  • a clamped valve play element is described in more detail, with the understanding that the clamping is provided as only a variant.
  • Such a valve clearance compensation element is generally arranged between a gas exchange valve of an internal combustion engine and a rocker arm which actuates it, and serves to compensate for a play between components of the valve drive at the different operating phases.
  • the principle of operation is that the lash adjuster idles oil in a relief phase, thereby increasing its effective length for the purpose of lash adjuster, and expelling oil during the stress phase while reducing its effective length again.
  • the suction of the oil takes place via a low-pressure chamber and a non-return valve which opens into the high-pressure chamber from the latter, while the expulsion of the oil via an NEN narrow annular gap between the cylinder and piston takes place.
  • the lubricating oil is continuously or discontinuously on the low-pressure chamber and the check valve in the high-pressure chamber of the axially clamped lash adjuster and pressed from there over the annular gap between the cylinder and piston in the ⁇ lab 1500be- rich, which communicates with the opening into the bearing interior oil passage stands.
  • the annular gap has for example a width or a game of less than 50 ⁇ .
  • the valve clearance compensation element is inserted into a receiving bore formed in a bearing ring or the like, from which the oil passage branches off. This arrangement is always possible if the dimensions of the bearing ring allow the inclusion of a valve clearance compensation element. It then offers a particularly space-saving arrangement of the metering device.
  • the receiving bore is preferably formed in a fixed in an environmental structure bearing ring or the like, so that the oil does not have to be performed over rotating connections. It is preferably provided that the receiving bore extends in the bearing ring in the axial direction, so that the seat receiving the bearing ring can remain unchanged.
  • a preferred structural embodiment of the invention provides that the valve clearance compensation element is held in the receiving bore by a closure hole closing the receiving bore, wherein a connecting channel arrangement is formed in the sealing plug which on the one hand with the oil supply line and on the other hand with the low pressure chamber of the valve clearance compensation element communicates. The plug holds the valve lash adjuster axially clamped, with a return spring biasing the piston in a defined position relative to the cylinder fixed.
  • the closure plug can be connected directly to the oil supply according to an embodiment of the invention.
  • Another solution which may be more favorable, if necessary in adaptation to the given installation space of the roller bearing, provides that the connecting channel arrangement of the sealing plug is connected to connecting channels which are formed in the bearing ring and connectable to the oil supply line.
  • valve play compensation element movement of the piston in the cylinder is no longer required, is provided according to a further embodiment of the invention that in the high-pressure chamber of the valve lash adjuster a the way of the piston in the inward direction limiting stop member is arranged , This is, for example, arranged between the cylinder bottom and the piston spacer sleeve with the sleeve wall passing through openings, so that an oil flow from the high-pressure chamber to the annular gap between the cylinder and piston is not hindered.
  • a volume-reducing filling element may be formed, for example, as on the sleeve inner wall with a sufficient clearance ring, as will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a partial cross-section through an outer bearing ring of a Wälzla 1, with a modified closure stopper, a longitudinal section through a valve clearance compensation element with a spacer sleeve arranged in the high-pressure chamber, an arrangement similar to the one shown in FIG. 1, with an arranged therein, serving as a metering device and held by a stopper valve clearance compensation element 3, with a arranged in the high-pressure chamber filling element,
  • Fig. 5 shows an example of an integrated into the environmental structure of the camp
  • FIG. 6 shows an example of a mounting unit attached to a bearing ring and containing a metering device.
  • Fig. 1 shows a arranged in an environmental structure 2 outer bearing ring 4 with a raceway 6 for the rolling elements of the bearing, not shown.
  • outer bearing ring 4 In the outer bearing ring 4 is an axial, i. formed to the bearing axis, not shown, parallel receiving bore 8, in which the metering device designated as a whole with 10 is used. From the receiving bore 8 branches off an oil passage 12, which opens into the bearing interior 14.
  • the metering device 10 comprises a conventional valve lash adjuster element 16, which essentially comprises a cylinder 18, a piston 20 arranged therein, a check valve associated with the piston head 22 and a return spring 24 consists.
  • the hollow piston 20 forms a low-pressure space 26.
  • a high-pressure space 28 delimited by the piston 20 is formed in the cylinder 18, a high-pressure space 28 delimited by the piston 20 is formed.
  • the terms "low-pressure space” and "high-pressure space” are known to the person skilled in the art and justified by the function as a valve clearance compensation element, as need not be explained in detail here.
  • the check valve 22 opens at a corresponding pressure load from the low pressure chamber 26 to the high pressure chamber 28.
  • the return spring 24 loads the piston 20 in the outward direction, i. she tries to push the piston 20 out of the cylinder 18.
  • valve clearance compensation element 16 is axially clamped and held by a sealing plug 30 in the receiving opening 8.
  • the return spring 24 is biased so far that the relative position of the piston 20 to the cylinder 18 is maintained under all operating conditions.
  • the low-pressure chamber 26 can be connected via a central connecting channel 32 formed in the sealing plug 30 to an oil feed line, not shown, via which lubricating oil is supplied under pressure continuously or discontinuously.
  • the lubricating oil passes via the check valve 22 opening under this pressure into the high-pressure chamber 28 and from there via a narrow annular gap formed between cylinder 18 and piston 20 into the oil drainage region 34, from where it exits via the oil channel 12 passing through the bearing ring 4 into the bearing interior 14 or to the rolling elements.
  • the oil channel 12 can communicate with other oil channels distributed over the circumference of the bearing ring 4, for example via an annular groove, not shown, in order to ensure a uniform oil distribution.
  • distributed over the circumference of the bearing ring 4 can be provided a plurality of metering devices.
  • the oil channel can have any cross-sectional shape and is construed as possible blockage-proof (eg as a bore with a diameter> 0.5 mm).
  • Fig. 2 shows an arrangement similar to Fig. 1, so that the matching with the Fig. 1 components need not be described again in detail.
  • the lash adjuster element 16 is held and axially clamped by a sealing plug 36 in the receiving bore 8, which has no direct connection to an oil supply line, but via connecting channels 38, 40 formed in the bearing ring 42 in FIG Connection is in turn, which can be connected to an educated in the surrounding structure 46 oil feed 48.
  • FIG 3 shows an enlarged view of a valve clearance compensation element 50, in which the restoring spring is replaced by a spacer sleeve arranged between the bottom of the cylinder 52 and the bottom of the piston 54, which serves as a stop element 56 and fixes the mutual position of piston 54 to cylinder 52 ,
  • the spacer sleeve is provided with the sleeve wall passing through holes 58, so that the flow of oil to the annular gap between the cylinder 52 and piston 54 is not hindered.
  • the spacer sleeve can also be installed in addition to a standard provided for return spring.
  • valve clearance compensation element 60 similar to the valve clearance compensation element 50 shown in FIG. 3.
  • a filling element 64 is arranged in the high-pressure chamber the inner wall of the cylinder 66 abutting ring is formed. The arrangement is such that lubricating oil can pass from the high-pressure chamber 62 to the annular gap between the cylinder 66 and the piston 68.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which a metering device 70 in a receiving bore of the bearing ring 72 receiving surrounding structure is arranged 74, wherein the ⁇ labstocked Scheme 76 of the valve play compensation element is connected via a formed in the surrounding structure 74 oil passage 78 and formed in the bearing ring oil passages 80 with the bearing interior 82.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which a metering device 84 is arranged in a separate block-type or ring-like unit 88 mountable in any suitable manner on the bearing ring 86, wherein the oil discharge region 90 of the valve clearance compensation element is formed via connection channels 92 formed in the unit 88 and in the bearing ring 86 trained connecting channels 94 is connected to the bearing interior 96.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmierölversorgungseinrichtung für ein Wälzlager mit wenigstens einem eine Laufbahn (6) für die Wälzkörper bildenden Lagerring (4) oder dergleichen, umfassend wenigstens einen den Lagerring (4) durchsetzenden, an eine Ölzuführleitung angeschlossenen und in den Lagerinnenraum (14) mündenden Ölkanal (12), und eine in Fließrichtung des Öls vor dem Ölkanal (12) angeordnete Dosiereinrichtung (10). Erfindungsgemäß ist als Dosiereinrichtung (10) wenigstens ein eingespanntes Ventilspielausgleichselennent (16) vorgesehen, dessen Niederdruckraum (26) an die Ölzuführleitung angeschlossen ist und dessen Ölabführbereich (32) mit dem Ölkanal (12) in Verbindung steht. Bei dieser Erfindung wird die Fähigkeit eines herkömmlichen Ventilspielausgleichselementes genutzt, um sehr kleine, kontrollierte Ölmengen passieren zu lassen.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schmierölversorgungseinrichtung für ein Wälzlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schmierölversorgungseinrichtung für ein Wälzlager mit wenigstens einem eine Laufbahn für die Wälzkörper bildenden Lagerring oder dergleichen, umfassend einen den Lagerring durchsetzenden, an eine Ölzuführleitung angeschlossenen und in den Lagerinnenraum mündenden Öl- kanal, und eine in Fließrichtung des Öls vor dem Ölkanal angeordnete Dosiereinrichtung. Der Begriff "Lagerring oder dergleichen" umfasst grundsätzlich auch ein mit einer Laufbahn versehenes Bauteil der Umgebungsstruktur, beispielsweise ein Gehäuse.
Hintergrund der Erfindung
Eine Schmierölversorgungseinrichtung der oben genannten Art ist in der Lage, insbesondere schnell drehende Wälzlager mit einer dem Schmierölbedarf exakt entsprechenden Schmierölmenge zu versorgen, um beispielsweise einen unnötigen Schmierölverbrauch, Planschverluste usw. zu vermeiden. Die im Zuführ- weg zum Lager angeordnete Dosiereinrichtung lässt dabei nur die dem Schmierölbedarf entsprechende, im Allgemeinen sehr kleine, kontrollierte Menge Öl passieren. Es handelt sich dabei beispielsweise um Schmierstoffströme in der effektiven Größenordnung von 0,1 bis 100 μΙ je Stunde, wobei die Schmier- Stoffzuführung kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann. Bei einer diskontinuierlichen Schmierstoffzuführung sollen die Pausen zwischen zwei Dosiervorgängen möglichst klein und typischerweise kleiner als 2 Stunden, idealerweise kleiner als 5 Minuten sein. Weitere Anforderungen an Schmierölversor- gungseinrichtungen der oben genannten Art sind eine geringe Verstopfungsgefahr, eine Bauraum sparende Konstruktion und die Vermeidung eines Leerlaufens der Schmierölversorgungseinrichtung.
Aus der 694 33 065 T2 ist bereits eine Schmierölversorgungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, bei der die einer Schmierölpumpe nachgeordnete Dosiervorrichtung beispielsweise als extern gesteuertes Ventil ausgebildet ist, welches von Zeit zu Zeit geöffnet wird. Eine derartige Anordnung ist insbesondere wegen der erforderlichen Steuerung sehr aufwendig und erfordert einen verhältnismäßig großen Bauraum. Außerdem sind die Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit derartiger Ventile sehr hoch, so dass auch diese aufwendig und teuer sind.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmierölversorgungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art mit einer zuverlässigen und preiswerten, einen geringen Einbauraum beanspruchenden Dosiereinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, bei externer, kontinuierlicher oder diskonti- nuierlicher Druckversorgung dem Lager eine sehr kleine kontrollierte Menge Schmieröl zuzuführen und bei der eine Verstopfungsgefahr weitgehend ausgeschlossen ist.
Zusammenfassung der Erfindung Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass als Dosiereinrichtungen für diesen Zweck grundsätzlich beliebige, möglichst in großen Mengen hergestellte Hydraulikkomponenten mit kleinen Abmessungen geeignet sind, die einen be- stimmten, möglichst geringen Öldurchsatz aufweisen.
Die Erfindung geht daher aus von einer Schmierölversorgungseinrichtung für ein Wälzlager mit wenigstens einem eine Laufbahn für die Wälzkörper bilden- den Lagerring oder dergleichen, umfassend einen den Lagerring durchsetzenden, an eine Ölzuführleitung angeschlossenen und in den Lagerinnenraum mündenden Ölkanal, und eine in Fließrichtung des Öls vor dem Ölkanal angeordnete Dosiereinrichtung. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Dosiereinrichtung wenigstens ein Ventilspielausgleichselennent, insbesondere ein eingespanntes Ventilspielausgleichselennent, mit einem Zylinder, einem darin angeordneten Kolben und einer im Hochdruckraum angeordneten Rückstellfeder vorgesehen ist, wobei der Niederdruckraum des Ventilspielaus- gleichselementes an die Ölzuführleitung angeschlossen ist und dessen Ölab- führbereich mit dem zum Lagerinnenraum führenden Ölkanal in Verbindung steht. Das Ventilspielausgleichselennent kann axial oder radial eingespannt sein. Das Ventilspielausgleichselennent kann, abhängig davon, ob die Kraft der Vorspannfeder ausreichend ist, den Kolben gegen die Dichtung abzudichten, auch durch beispielsweise Kleben, Einschweißen, Einlöten oder Verschrauben befestigt sein. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird ein eingespanntes Ventilspielelement näher beschrieben, mit dem Verständnis, dass das Einspannen als nur eine Variante vorgesehen ist.
Ein derartiges Ventilspielausgleichselennent ist im allgemeinen zwischen einem Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors und einem dieses betätigenden Kipphebel angeordnet, und es dient dazu, ein Spiel zwischen Komponenten des Ventilantriebes bei den unterschiedlichen Betriebsphasen auszugleichen. Die prinzipielle Funktionsweise ist die, dass das Ventilspielausgleichselennent in einer Entlastungsphase Öl ansaugt und dabei seine effektive Länge zum Zwecke des Spielausgleichs vergrößert, und in der Belastungsphase Öl ausschiebt und dabei seine effektive Länge wieder verringert. Das Ansaugen des Öls erfolgt dabei über einen Niederdruckraum und ein von diesem in den Hochdruckraum öffnendes Rückschlagventil, während das Ausschieben des Öls über ei- nen engen Ringspalt zwischen Zylinder und Kolben erfolgt.
Bei der vorliegenden Verwendung wird das Schmieröl kontinuierlich oder diskontinuierlich über den Niederdruckraum und das Rückschlagventil in den Hochdruckraum des axial eingespannten Ventilspielausgleichselementes und von dort über den Ringspalt zwischen Zylinder und Kolben in den Ölabführbe- reich gedrückt, welcher mit dem in den Lagerinnenraum mündenden Ölkanal in Verbindung steht. Der Ringspalt hat beispielsweise eine Weite bzw. ein Spiel von weniger als 50 μιτι.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventilspielaus- gleichselement in eine in einem Lagerring oder dergleichen ausgebildete Aufnahmebohrung eingesetzt, von der der Ölkanal abzweigt. Diese Anordnung ist immer dann möglich, wenn die Abmessungen des Lagerringes die Aufnahme eines Ventilspielausgleichselementes erlauben. Sie bietet dann eine besonders Platz sparende Anordnung der Dosiereinrichtung.
Die Aufnahmebohrung ist dabei vorzugsweise in einem in einer Umgebungsstruktur feststehenden Lagerring oder dergleichen ausgebildet, so dass das Öl nicht über drehende Anschlüsse geführt werden muss. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmebohrung sich in dem Lagerring in axialer Richtung erstreckt, so dass der den Lagerring aufnehmende Sitz unverändert bleiben kann. Eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Ventilspielausgleichselement durch einen die Aufnahmebohrung verschließenden, in dieser fixierten Verschlussstopfen in der Aufnahmebohrung gehalten wird, wobei im Verschlussstopfen eine Verbindungskanalanordnung ausgebildet ist, welche einerseits mit der Ölzuführleitung und andererseits mit dem Nieder- druckraum des Ventilspielausgleichselementes in Verbindung steht. Der Verschlussstopfen hält das Ventilspielausgleichselement axial eingespannt, wobei eine Rückstellfeder den Kolben in einer definierten Stellung relativ zum Zylinder fixiert.
Der Verschlussstopfen kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung direkt an die Ölzuführleitung anschließbar sein. Eine andere, gegebenenfalls in Anpas- sung an den vorgegebenen Einbauraum des Wälzlagers günstigere Lösung sieht vor, dass die Verbindungskanalanordnung des Verschlussstopfens mit in dem Lagerring ausgebildeten, an die Ölzuführleitung anschließbaren Verbindungskanälen in Verbindung steht. Da für die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Verwendung des Ventilspielausgleichselementes eine Bewegung des Kolbens im Zylinder nicht mehr erforderlich ist, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Hochdruckraum des Ventilspielausgleichselementes ein den Weg des Kolbens in Einwärtsrichtung begrenzendes Anschlagelement an- geordnet ist. Dieses ist beispielsweise eine zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben angeordnete Distanzhülse mit die Hülsenwand durchsetzenden Öffnungen, so dass ein Ölstrom aus dem Hochdruckraum zu dem Ringspalt zwischen Zylinder und Kolben nicht behindert wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann in dem Hochdruckraum des Ventilspielausgleichselementes ein dessen Volumen verringerndes Füllelement angeordnet sein, welches beispielsweise als an der Hülseninnenwand mit einem ausreichenden Spiel anliegender Ring ausgebildet sein kann, wie anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen äußeren Lagerring eines Wälzla- gers mit einem darin angeordneten, als Dosiereinrichtung dienenden und durch einen Verschlussstopfen gehaltenen Ventilspielausgleichs- element, Fig. 2 eine Anordnung ähnlich der Fig. 1 , mit einem geänderten Verschlussstopfen, einen Längsschnitt durch ein Ventilspielausgleichselement mit einer im Hochdruckraum angeordneten Distanzhülse, eine Anordnung ähnlich der Fig. 3, mit einem im Hochdruckraum angeordneten Füllelement,
Fig. 5 ein Beispiel für eine in die Umgebungsstruktur des Lagers integrierte
Dosiereinrichtung, und
Fig. 6 ein Beispiel für eine an einen Lagerring angebaute, eine Dosiereinrichtung enthaltende Anbaueinheit.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen in einer Umgebungsstruktur 2 angeordneten äußeren Lagerring 4 mit einer Laufbahn 6 für die nicht dargestellten Wälzkörper des Lagers. In dem äußeren Lagerring 4 ist eine axiale, d.h. zu der nicht dargestellten Lagerachse parallele Aufnahmebohrung 8 ausgebildet, in die die als Ganzes mit 10 bezeichnete Dosiereinrichtung eingesetzt ist. Von der Aufnahmebohrung 8 zweigt ein Ölkanal 12 ab, welcher in den Lagerinnenraum 14 mündet.
Die Dosiereinrichtung 10 umfasst ein konventionelles Ventilspielausgleichselement 16, welches im Wesentlichen aus einem Zylinder 18, einem darin angeordneten Kolben 20, einem dem Kolbenboden zugeordneten Rückschlagventil 22 und einer Rückstellfeder 24 besteht. Der hohle Kolben 20 bildet einen Nie- derdruckraum 26. In dem Zylinder 18 ist ein durch den Kolben 20 begrenzter Hochdruckraum 28 gebildet. Die Begriffe "Niederdruckraum" und "Hochdruckraum" sind dem Fachmann bekannt und durch die Funktion als Ventilspielaus- gleichselement begründet, wie hier nicht im einzelnen dargelegt zu werden braucht.
Das Rückschlagventil 22 öffnet bei einer entsprechenden Druckbelastung vom Niederdruckraum 26 zum Hochdruckraum 28. Die Rückstellfeder 24 belastet den Kolben 20 in Auswärtsrichtung, d.h. sie versucht, den Kolben 20 aus dem Zylinder 18 zu schieben.
Das Ventilspielausgleichselement 16 wird durch einen Verschlussstopfen 30 in der Aufnahmeöffnung 8 axial eingespannt und gehalten. Die Rückstellfeder 24 ist so weit vorgespannt, dass die relative Lage des Kolbens 20 zum Zylinder 18 unter allen Betriebsbedingungen beibehalten bleibt.
Der Niederdruckraum 26 ist über einen im Verschlussstopfen 30 ausgebildeten zentralen Verbindungskanal 32 an eine nicht dargestellte Ölzuführleitung an- schließbar, über die Schmieröl unter Druck kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird. Das Schmieröl gelangt über das unter diesem Druck öffnende Rückschlagventil 22 in den Hochdruckraum 28 und von dort über einen zwischen Zylinder 18 und Kolben 20 ausgebildeten engen Ringspalt in den Ölab- führbereich 34, von wo aus es über den den Lagerring 4 durchsetzenden Ölka- nal 12 in den Lagerinnenraum 14 bzw. zu den Wälzkörpern gelangt.
Es sei hier bemerkt, dass der Ölkanal 12 beispielsweise über eine nicht dargestellte Ringnut mit anderen, über den Umfang des Lagerringes 4 verteilten Öl- kanälen in Verbindung stehen kann, um eine gleichmäßige Ölverteilung sicher- zustellen. Außerdem können über den Umfang des Lagerringes 4 verteilt mehrere Dosiereinrichtungen vorgesehen sein. Der Ölkanal kann eine beliebige Querschnittsform haben und ist möglichst verstopfungssicher ausgeführt (z.B. als Bohrung mit einem Durchmesser > 0,5 mm).
Fig. 2 zeigt eine Anordnung ähnlich der Fig. 1 , so dass die mit der Fig. 1 übereinstimmenden Komponenten nicht nochmals im einzelnen beschrieben werden müssen. Im Gegensatz zur Fig. 1 wird das Ventilspielausgleichselennent 16 durch einen Verschlussstopfen 36 in der Aufnahmebohrung 8 gehalten und axial eingespannt, welcher keinen direkten Anschluss an eine Ölzuführleitung hat, sondern über in diesem ausgebildete Verbindungskanäle 38, 40 mit in dem Lagerring 42 ausgebildeten Verbindungskanälen 44 in Verbindung steht, die ihrerseits an eine in der Umgebungsstruktur 46 ausgebildete Ölzuführleitung 48 anschließbar sind.
Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung ein Ventilspielausgleichselennent 50, bei welchem die Rückstellfeder durch eine zwischen dem Boden des Zylinders 52 und dem Boden des Kolbens 54 angeordnete Distanzhülse ersetzt ist, welche als Anschlagelement 56 dient und die gegenseitige Lage von Kolben 54 zu Zylinder 52 fixiert. Die Distanzhülse ist mit die Hülsenwand durchsetzenden Bohrungen 58 versehen, damit der Ölstrom zu dem Ringspalt zwischen Zylinder 52 und Kolben 54 nicht behindert wird. Die Distanzhülse kann auch zusätzlich zu einer serienmäßig vorgesehenen Rückstellfeder eingebaut sein.
Fig. 4 zeigt ein Ventilspielausgleichselennent 60 ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten Ventilspielausgleichselennent 50. Um das Volumen des Hochdruckraumes 62 zu verringern und damit den Einfluss der Volumenelastizität des einge- schlossenen Schmieröls zu verändern, ist im Hochdruckraum ein Füllelement 64 angeordnet, welches als an der Innenwand des Zylinders 66 anliegender Ring ausgebildet ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass Schmieröl aus dem Hochdruckraum 62 zu dem Ringspalt zwischen Zylinder 66 und Kolben 68 gelangen kann.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Dosiereinrichtung 70 in einer Aufnahmebohrung der den Lagerring 72 aufnehmenden Umgebungsstruk- tur 74 angeordnet ist, wobei der Ölabführbereich 76 des Ventilspielausgleichs- elementes über einen in der Umgebungsstruktur 74 ausgebildeten Ölkanal 78 und im Lagerring ausgebildete Ölkanäle 80 mit dem Lagerinnenraum 82 verbunden ist.
Fig. 6 schließlich zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Dosiereinrichtung 84 in einer gesonderten, in irgendeiner geeigneten Weise am Lagerring 86 anmontierbaren blockartigen oder ringartigen Einheit 88 angeordnet ist, wobei der Ölabführbereich 90 des Ventilspielausgleichselementes über in der Einheit 88 ausgebildete Verbindungskanäle 92 und im Lagerring 86 ausgebildete Verbindungskanäle 94 mit dem Lagerinnenraum 96 verbunden ist.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines eingespannten Ventilausgleichselementes beschrieben. Es versteht sich, dass das Ventilausgleichsele- ment auch mittels beispielsweise Kleben, Einschweißen, Einlöten oder Schrauben befestigt sein kann.
Bezugszeichenliste
2 Umgebungsstruktur
4 Äußerer Lagerring
6 Laufbahn
8 Aufnahmebohrung
10 Dosierein chtung
12 Ölkanal
14 Lagerinnenraum
16 Ventilspielausgleichselement
18 Zylinder
20 Kolben
22 Rückschlagventil
24 Rückstellfeder
26 Niederdruckraum
28 Hochdruckraum
30 Verschlussstopfen
32 Verbindungskanal
34 Ölabfuhrbereich
36 Verschlussstopfen
38 Verbindungskanal
40 Verbindungskanal
42 Lagerring
44 Verbindungskanäle
46 Umgebungsstruktur
48 Ölzuführleitung
50 Ventilspielausgleichselement
52 Zylinder
54 Kolben
56 Anschlagelement
58 Bohrungen
60 Ventilspielausgleichselement Hochdruckraum Füllelement Zylinder
Kolben
Dosiereinrichtung Lagerring
Umgebungsstruktur Ölabführbereich Ölkanal
Ölkanal
Lagerinnenraum Dosiereinrichtung Lagerring
Einheit
Ölabführbereich Verbindungskanal Verbindungskanal Lagerinnenraum

Claims

Patentansprüche
Schmierölversorgungseinrichtung für ein Wälzlager mit wenigstens einem eine Laufbahn (6) für die Wälzkörper bildenden Lagerring (4) oder dergleichen, umfassend wenigstens einen den Lagerring (4) durchsetzenden, an eine Ölzuführleitung angeschlossenen und in den Lagerinnenraum (14) mündenden Ölkanal (12), und eine in Fließrichtung des Öls vor dem Ölkanal angeordnete Dosiereinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass als Dosiereinrichtung (10) wenigstens ein, insbesondere eingespanntes, Ventilspielausgleichselennent (16) mit einem Zylinder (18), einem darin angeordneten Kolben (20) und einer den Kolben in Auswärtsrichtung belastenden Rückstellfeder (24) vorgesehen ist, wobei der Niederdruckraum (26) des Ventilspielausgleichselementes an die Ölzuführleitung angeschlossen ist und dessen Ölabführbereich (34) mit dem Ölkanal (12) in Verbindung steht.
Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilspielausgleichselennent (16) in eine in einem Lagerring (4) oder dergleichen ausgebildete Aufnahmebohrung (8) eingesetzt ist, von der der Ölkanal (12) abzweigt.
Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (8) in einem in einer Umgebungsstruktur (2) feststehenden Lagerring (4) ausgebildet ist.
Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (8) sich in dem Lagerring (4) in axialer Richtung erstreckt.
Schmierölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilspielausgleichselennent (16) durch einen die Aufnahmebohrung (8) verschließenden, in dieser fixierten Verschlussstopfen (30) in der Aufnahmebohrung gehalten wird, wobei im Verschlussstopfen (30) ein Verbindungskanal (32) ausgebildet ist, welcher einerseits mit der Ölzuführleitung und andererseits mit dem Niederdruckraum (26) des Ventilspielausgleichselementes (16) in Verbindung steht.
Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (30) direkt an die Ölzuführleitung anschließbar ist.
Schmierölversorgungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungskanäle (38, 40) des Verschlussstopfens (36) mit in dem Lagerring (42) ausgebildeten, an die Ölzuführleitung (48) anschließbaren Verbindungskanälen (44) in Verbindung stehen.
Schmierölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hochdruckraum des Ventilspielausgleichselementes (50) ein den Weg des Kolbens (54) in Einwärtsrichtung begrenzendes Anschlagelement (56) angeordnet ist.
9. Schmierölversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hochdruckraum des Ventilspielausgleichselementes (60) ein dessen Volumen verringerndes Füllele- ment (64) angeordnet ist.
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