DE20019899U1 - Rolling bearings for translational and rotational movements - Google Patents
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SKF GmbH Schweinfurt, 22.11.2000SKF GmbH Schweinfurt, 22.11.2000
DE 00 034 DE STP-he.seDE 00 034 DE STP-he.se
B e sehre ibungB e very exercise
Wälzlager fur Translations- und RotationsbewegungenRolling bearings for translational and rotational movements
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager fur Translations- und Rotationsbewegungen.The invention relates to a rolling bearing for translational and rotational movements.
Derartige Wälzlager zeichnen sich dadurch aus, daß wenigstens einer der beiden Lagerringe eine axiale Bewegung der Wälzkörper zuläßt, in dem er beispielsweise ohne seitliche Flansche ausgeführt ist. Durch die Axialbewegung wird jeweils eine geringe Menge Schmierstoff aus dem Wälzlager herausgeführt und es werden möglicherweise Schmutzstoffe in das Wälzlager transportiert. Beide Effekte sind in der Regel unerwünscht, da sie auf Dauer zu einer Schädigung des Wälzlagers fuhren können.Such rolling bearings are characterized by the fact that at least one of the two bearing rings allows axial movement of the rolling elements, for example by being designed without lateral flanges. The axial movement causes a small amount of lubricant to be removed from the rolling bearing and contaminants may be transported into the rolling bearing. Both effects are generally undesirable, as they can lead to damage to the rolling bearing over time.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager für Translationsund Rotationsbewegungen bereitzustellen, das über einen langen Zeitraum zuverlässig arbeitet.The invention is therefore based on the object of providing a rolling bearing for translational and rotational movements which operates reliably over a long period of time.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by the combination of features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Wälzlager weist einen ersten und einen zweiten Lagerring sowie Wälzkörper auf, die zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordnet sind. Die Wälzkörper rollen auf eine ersten Läuffläche desThe rolling bearing according to the invention has a first and a second bearing ring as well as rolling elements which are arranged between the first bearing ring and the second bearing ring. The rolling elements roll on a first running surface of the
ersten Lagerrings und einer zweiten Lauffläche des zweiten Lagerrings ab und sind relativ zur zweiten Lauffläche des zweiten Lagerrings axial verschiebbar. In Axialrichtung an den ersten Lagerring gliedert sich ein Schmiermittekeservoir an, das mit dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring dichtend abschließt. Das Schmiermittelreservoir weist einen Dichtring mit wenigstens zwei axial nebeneinander angeordneten Dichtlippen auf, die gegen die zweite Lauffläche des zweiten Lagerrings anlaufen.first bearing ring and a second running surface of the second bearing ring and are axially displaceable relative to the second running surface of the second bearing ring. A lubricant reservoir is attached to the first bearing ring in the axial direction and forms a sealing connection with the first bearing ring and the second bearing ring. The lubricant reservoir has a sealing ring with at least two sealing lips arranged axially next to one another, which run against the second running surface of the second bearing ring.
Das erfindungsgemäße Wälzlager hat den Vorteil, daß trotz der unterschiedlichen Anforderungen an das Dichtungssystem infolge der Rotations- und der Translationsbewegung eine zuverlässige Abdichtung erzielt wird.The rolling bearing according to the invention has the advantage that a reliable seal is achieved despite the different requirements on the sealing system due to the rotational and translational movements.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzlagers wird die zuverlässige Abdichtung zum ersten Lagerring hin dadurch erreicht, daß das Schmiermittekeservoir mit dem ersten Lagerring fest verbunden ist, in dem es beispielsweise mit dem Lagerring verpreßt oder verklebt ist oder in eine Vertiefung des Lagerrings eingreift. Die Vertiefung kann als umlaufende Radialnut ausgebildet sein.In the preferred embodiment of the rolling bearing according to the invention, the reliable seal towards the first bearing ring is achieved in that the lubricant reservoir is firmly connected to the first bearing ring, for example by being pressed or glued to the bearing ring or by engaging in a recess in the bearing ring. The recess can be designed as a circumferential radial groove.
Damit die Dichtlippen möglichst gut an der zweiten Lauffläche des zweiten Lagerrings anliegen und somit eine gute Abdichtung zum zweiten Lagerring erreicht wird, sind die Dichtlippen so orientiert, daß ihr axialer Abstand mit Annäherung an diese zweite Lauffläche zunimmt. Den unterschiedlichen Verhältnissen, denen die der Lagerinnenseite zugewandte Dichtlippe und die der Umgebung zugewandte Dichtlippe ausgesetzt sind bzw. die durch die unterschiedlichen Bewegungsarten Translation und Rotation entstehen, kann dadurch Rechnung getragen werden, daß die Dichtlippen jeweils für diese unterschiedlichen Verhältnisse optimiert und somit unterschiedlich ausgebildet sind.To ensure that the sealing lips fit as well as possible against the second running surface of the second bearing ring and thus achieve a good seal with the second bearing ring, the sealing lips are oriented in such a way that their axial distance increases as they approach this second running surface. The different conditions to which the sealing lip facing the inside of the bearing and the sealing lip facing the environment are exposed, or which arise from the different types of movement, translation and rotation, can be taken into account by optimizing the sealing lips for these different conditions and thus designing them differently.
Das SchmiermitteLreservoir ist vorzugsweise formbeständig ausgebildet, um einer vorzeitigen Materialermüdung, die beispielsweise bei flexiblen Ausführungen auftreten könnte, vorzubeugen. Bezüglich seiner Form ist es so ausgebildet, daß eine Förderung des Schmiermittels in das Innere des Wälzlagers begünstigt wird. Als Werkstoff wird vorzugsweise Kunststoff eingesetzt. Je nach Anwendungsfall kann der Dichtring als separates Bauteil gefertigt sein und in eine Vertiefung des Schmiermittelreservoirs eingepreßt sein oder alternativ dazu auch direkt an das Schmiermittelreservoir angeformt sein.The lubricant reservoir is preferably designed to be dimensionally stable in order to prevent premature material fatigue, which could occur, for example, in flexible designs. Its shape is designed in such a way that the lubricant is conveyed into the interior of the rolling bearing. Plastic is preferably used as the material. Depending on the application, the sealing ring can be manufactured as a separate component and pressed into a recess in the lubricant reservoir or, alternatively, can be molded directly onto the lubricant reservoir.
Das Schmiermittelreservoir ist mit einem Schmierfett gefüllt, das über die gesamte Lebensdauer des Wälzlagers eine ausreichende Schmierung bereitstellt.The lubricant reservoir is filled with a lubricating grease that provides sufficient lubrication throughout the entire service life of the rolling bearing.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 das erfindungsgemäße Wälzlager in Schnittdarstellung,Figure 1 shows the rolling bearing according to the invention in sectional view,
Figuren 2 und 3 jeweils vergrößerte Ausschnitte aus Figur 1 zur Veranschaulichung der Abdichtung des Schmiermittekeservoirs.Figures 2 and 3 are enlarged sections from Figure 1 to illustrate the sealing of the lubricant reservoir.
Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Wälzlager °in Schnittdarstellung. Das Wälzlager weist einen Außenring 1 und einen Innenring 2 auf sowie zwischen Außenring 1 und Innenring 2 angeordnete Wälzkörper 3, die als Zylinderrollen ausgebildet sind. Die Wälzkörper 3 rollen auf Laufflächen 4 des Außenrings 1 und Laufflächen 5 des Innenrings 2 ab, so daß der Außenring 1 und der Innenring 2 relativ zueinander rotieren. Desweiteren kann der Innenring 2 relativ zu den Wälzkörpern 3 in Axialrichtung bewegt werden. Dieses ist in Figur 1 dadurch verdeutlicht, daß der Innenring 2 in zwei verschiedenen axialen Stellungen dargestellt ist. Da der Innenring in seinen axialen Abmessungen begrenzt ist, muß die axiale Bewegung dementsprechend ebenfalls begrenzt sein, damit die Wälzkörper 3 die Lauffläche 5Figure 1 shows the rolling bearing according to the invention in a sectional view. The rolling bearing has an outer ring 1 and an inner ring 2 as well as rolling elements 3 arranged between the outer ring 1 and the inner ring 2, which are designed as cylindrical rollers. The rolling elements 3 roll on running surfaces 4 of the outer ring 1 and running surfaces 5 of the inner ring 2, so that the outer ring 1 and the inner ring 2 rotate relative to one another. Furthermore, the inner ring 2 can be moved in the axial direction relative to the rolling elements 3. This is illustrated in Figure 1 by the fact that the inner ring 2 is shown in two different axial positions. Since the inner ring is limited in its axial dimensions, the axial movement must also be limited accordingly so that the rolling elements 3 can move the running surface 5.
des Innenrings 2 nicht verlassen. Relativ zum Außenring 1 ist eine Axialbewegung der Wälzkörper 3 nicht möglich, da der Außenring 1 beidseitig mit in Radialrichtung weisenden Flanschen 6 versehen ist. In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel verfügt das Wälzlager zudem noch über einen Käfig 7, der die einzelnen Wälzkörper 3 aufnimmt.of the inner ring 2. An axial movement of the rolling elements 3 relative to the outer ring 1 is not possible, since the outer ring 1 is provided on both sides with flanges 6 pointing in the radial direction. In the exemplary embodiment shown, the rolling bearing also has a cage 7 which accommodates the individual rolling elements 3.
An den Außenring 1 ist beidseitig je ein Schmiermittekeservoir 8 angebracht, das sowohl zum Außenring 1 als auch über einen Dichtring 9 zum Innenring 2 hin abgedichtet ist. Einzelheiten zu dieser Abdichtung sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Das Schmiermittekeservoir 8 besteht vorzugsweise aus einem formbeständigen Kunststoffgehäuse, in das eine Fettfullung eingebracht ist. Die Fettfüllung ist bezüglich der Menge und der Zusammensetzung des Fetts so bemessen, daß über die gesamte Lebensdauer des Wälzlagers eine ausreichende Schmierung bereitgestellt wird. Um eine Förderwirkung des Fetts vom Schmiermittekeservoir 8 in das Innere des Wälzlagers zu erzielen, verjüngt sich der Querschnitt des Innenraums des Fettreservoks 8 mit zunehmenden axialen Abstand vom Außenring 1.A lubricant reservoir 8 is attached to the outer ring 1 on both sides, which is sealed both to the outer ring 1 and to the inner ring 2 via a sealing ring 9. Details of this seal are shown in Figures 2 and 3. The lubricant reservoir 8 preferably consists of a dimensionally stable plastic housing into which a grease filling is introduced. The amount and composition of the grease filling is such that sufficient lubrication is provided over the entire service life of the rolling bearing. In order to achieve a conveying effect of the grease from the lubricant reservoir 8 into the interior of the rolling bearing, the cross-section of the interior of the grease reservoir 8 tapers with increasing axial distance from the outer ring 1.
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 in dem Bereich, in dem das Schmiermittelreservoir 8 am Außenring 1 befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Flansch 6 des Außenrings eine umlaufende Radialnut 10 auf, in die ein Vorsprung 11 des Schmiermittekeservoirs 8 eingreift. Das Schmiermittekeservoir 8 ist im Bereich des Vorsprungs 11 radial nach außen vorgespannt, so daß das Schmiermittekeservoir 8 fest am Außenring 1 anliegt und somit sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung gesichert ist. Alternativ zu der dargestellten Befestigung kann das Schmiermittekeservoir 8 auch in den Außenring 1 eingepreßt sein oder mit diesem verklebt sein. In jedem Fall ist die Befestigung zwischen dem Schmiermittelreservok 8 und dem Außenring 1 so ausgelegt, daß sowohl ein mechanischer Halt des Schmiermittekeservoks 8 gewährleistet ist als auch eine sichere Abdichtung des Innenraums des Wälzlagers erfolgt.Figure 2 shows an enlarged section of Figure 1 in the area in which the lubricant reservoir 8 is attached to the outer ring 1. In the embodiment shown, the flange 6 of the outer ring has a circumferential radial groove 10 into which a projection 11 of the lubricant reservoir 8 engages. The lubricant reservoir 8 is preloaded radially outwards in the area of the projection 11 so that the lubricant reservoir 8 lies firmly against the outer ring 1 and is thus secured in both the radial and axial directions. As an alternative to the fastening shown, the lubricant reservoir 8 can also be pressed into the outer ring 1 or glued to it. In any case, the fastening between the lubricant reservoir 8 and the outer ring 1 is designed in such a way that both a mechanical hold of the lubricant reservoir 8 is ensured and a secure sealing of the interior of the rolling bearing is achieved.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 in dem Bereich, in dem der Dichtring 9 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Dichtring 9 als separates Bauteil ausgeführt und in eine umlaufende Radialnut 12 des Schmiermittekeservoirs eingepreßt. Alternativ dazu kann der Dichtring 9 auch direkt an das Schmiermittekeservoir 8 angeformt sein, so daß das Schmiermittekeservoir 8 und der Dichtring 9 einstückig ausgeführt sind. Der Dichtring 9 weist zwei Dichtlippen 13 und 14 auf, die jeweils zum Innenring 2 hin orientiert sind und in schleifenden Kontakt mit der Lauffläche 5 des Innenrings 2 stehen. Die Dichtlippe 13 ist der Innenseite des Wälzlagers zugewandt und läuft schräg gegen die Lauffläche 5 des Innenrings 2 an. Sie ist so ausgebildet, daß sie für einen möglichst optimalen Einschluß des im Wälzlager vorhandenen Schmiermittels sorgt. Die Dichtlippe 14 ist axial versetzt zur Dichtlippe 13 angeordnet und der Umgebung des Wälzlagers zugewandt. Die Dichtlippe 14 läuft ebenfalls schräg gegen die Lauffläche 5 des Innenrings 2 an und ist so. ausgebildet, daß sie insbesondere ein Eindringen von Schmutzstoffen in das Innere des Wälzlagers verhindert. Die Dichtlippen 13 und 14 sind relativ zueinander so orientiert, daß ihre axiale Erstreckungen in entgegengesetzte Richtungen weisen, d. h. die Dichtlippen 13 und 14 bilden zusammen ein sich zur Lauffläche 5 des Innenrings 2 öffnendes V. Die Ausbildung der beiden Dichtlippen 13 und 14 kann dabei auch so erfolgen, daß bei einer der Dichtlippen vorrangig die Belange für eine Abdichtung bei einer rotierenden Bewegung und bei der anderen Dichtlippe vorrangig die Belange für eine Abdichtung bei einer Translationsbewegung berücksichtigt werden. Als Material für die Dichtlippen eignen sich insbesondere Elastomermaterialien.Figure 3 shows a section of Figure 1 in the area in which the sealing ring 9 is arranged. In the embodiment shown, the sealing ring 9 is designed as a separate component and is pressed into a circumferential radial groove 12 of the lubricant reservoir. Alternatively, the sealing ring 9 can also be molded directly onto the lubricant reservoir 8, so that the lubricant reservoir 8 and the sealing ring 9 are designed as a single piece. The sealing ring 9 has two sealing lips 13 and 14, each of which is oriented towards the inner ring 2 and is in sliding contact with the running surface 5 of the inner ring 2. The sealing lip 13 faces the inside of the rolling bearing and runs obliquely against the running surface 5 of the inner ring 2. It is designed in such a way that it ensures the best possible inclusion of the lubricant present in the rolling bearing. The sealing lip 14 is arranged axially offset from the sealing lip 13 and faces the surroundings of the rolling bearing. The sealing lip 14 also runs at an angle against the running surface 5 of the inner ring 2 and is designed in such a way that it prevents in particular the penetration of contaminants into the interior of the rolling bearing. The sealing lips 13 and 14 are oriented relative to one another in such a way that their axial extensions point in opposite directions, i.e. the sealing lips 13 and 14 together form a V that opens towards the running surface 5 of the inner ring 2. The design of the two sealing lips 13 and 14 can also be such that one of the sealing lips primarily takes into account the requirements for sealing during a rotating movement and the other sealing lip primarily takes into account the requirements for sealing during a translational movement. Elastomer materials are particularly suitable as materials for the sealing lips.
In einer Variante der Erfindung sind die Funktionalitäten von Außenring 1 und Innenring 2 vertauscht, d. h. die Wälzkörper 3 sind gegen den Außenring 1 axial beweglich und das Schmiermittekeservok 8 ist am Innenring 2 befestigt.In a variant of the invention, the functionalities of the outer ring 1 and the inner ring 2 are swapped, i.e. the rolling elements 3 are axially movable against the outer ring 1 and the lubricant servo 8 is attached to the inner ring 2.
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