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Title:
LUBRICANT OUTLET FOR A BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/037193
Kind Code:
A1
Abstract:
Embodiments of the present invention relate to a device (10) for a bearing (12) having an outer bearing ring (14) and an inner bearing ring (16), wherein the outer bearing ring and the inner bearing ring undergo a movement relative to one another about an axis of rotation during operation of the bearing, the bearing having a circumferential radial shaft seal (18) between the outer bearing ring and the inner bearing ring in order to prevent escape of lubricant from the bearing. The device has at least one lubricant outlet (20), which is arranged axially outside the circumferential radial shaft seal, on the periphery of the bearing ring that does not rotate during operation of the bearing.

Inventors:
TANKE JESKO-HENNING (DE)
ULLMANN JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/066950
Publication Date:
March 13, 2014
Filing Date:
August 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SKF AB (SE)
International Classes:
F16C33/66; F16C33/78
Domestic Patent References:
WO2010040027A22010-04-08
WO2012136632A12012-10-11
Foreign References:
DE102011011163A12012-08-09
JP2003232372A2003-08-22
DE102007049087A12009-04-23
US3314735A1967-04-18
Attorney, Agent or Firm:
SCHONECKE, MITJA (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtung (10) für ein Lager (12) mit einem Lageraußenring (14) und einem Lagerinnenring (16), wobei der Lageraußenring (14) und der Lagerinnenring (16) im Betrieb des Lagers (12) eine Relativbewegung um eine Rotationsachse zueinander durchführen, wobei das Lager (12) zwischen dem Lageraußenring (14) und dem Lagerinnenring (16) eine umlaufende Radialwellendichtung (18) aufweist, um einen Schmiermittelaustrag aus dem Lager (12) zu verhindern, mit folgendem Merkmal: wenigstens einem Schmiermittelablauf (20), welcher in axialer Richtung außerhalb der umlaufenden Radialwellendichtung (18) am Umfang des im Betrieb des Lagers (12) nicht rotierenden Lagerrings (14; 16) angeordnet ist.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Schmiermittelablauf (20) in axialer Richtung zwischen der umlaufenden Radialwellendichtung (18) und einer axial weiter außen gelegenen umlaufenden Dichtlippe (22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Dichtlippe (22) an ihrem radial innen gelegenen Ende eine axial nach innen und/oder außen weisende Dichtkante (24) um- fasst, die mit einer dem Lagerinnenring (16) zugeordneten und relativ zu der Dichtlippe (22) rotierenden Oberfläche (26; 28) in unmittelbarem Dichtkontakt steht.

4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der wenigstens eine Schmiermittelablauf (20) am Lageraußenring (14) oder Lagerinnenring (16) in radialer Richtung erstreckt, um eine Schmiermittelabfuhr von einer Wälzkörper- lauffiäche (26) weg in radialer Richtung zu ermöglichen.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Schmiermittelablauf (20) eine in radialer Richtung verlaufende Bohrung (30) oder Ausnehmung (32) umfasst.

6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Bohrung (30) oder Ausnehmung (32) in den im Betrieb des Lagers (12) nicht rotierenden Lagerring (14; 16) eingeformt ist.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Ausnehmung (32) zur Stirnfläche (28) des Lagerrings (14; 16) hin offen ist, um einen Schmiermittelabfluss zur Stirnfläche (28) hin zu ermöglichen.

8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Bohrung (30) oder Ausnehmung (32) in einen mit der Stirnfläche (28) des im Betrieb des Lagers nicht rotierenden Lagerrings (14; 16) gekoppelten Anbau (34) eingeformt ist, wobei der Anbau (34) separat zu dem nicht rotierenden Lagerring (14; 16) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Schmiermittelablauf (20) eine Schmiermittelabflussröhre (36) aufweist, um das ausgetretene Schmiermittel von dem Lager (12) weg zu leiten.

10. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich wenigstens ein Schmiermittelablauf (20) im eingebauten Zustand des Lagers (12) am Lageraußenring (14) oder Lagerinnenring (16) zur Erdoberfläche hin erstreckt.

11. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) eine mit dem wenigstens einen Schmiermittelablauf (20) zusammenwirkende Schmiermittelabsaugpumpe aufweist.

12. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:

wenigstens einen in axialer Richtung außerhalb der umlaufenden Radialwellendichtung (18) am Lageraußenring (14) angebrachten und mit dem wenigstens einen Schmiermittelablauf (20) zusammenwirkenden Schmiermittelabstreifer (38), welcher ausgebildet ist, um im Betrieb des Lagers (12) aus der Radialwellendichtung (18) austretendes Schmiermittel in den wenigstens einen Schmiermittelablauf (20) abzustreifen.

13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei sich der Schmiermittelabstreifer (38) in radialer Richtung bis zu einer Schmiermitteleintrittsöffnung (40) des wenigstens einen Schmiermittelablaufs (20) erstreckt.

14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Schmiermittelabstreifer (38) axial zwischen der umlaufenden Radialwellendichtung (18) und einer axial weiter außen gelegenen umlaufenden Dichtlippe (22) fixiert ist.

15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der wenigstens eine Schmiermittelablauf (20) im Betrieb des Lagers (12) relativ zu dem wenigstens einen Schmiermittelabstreifer (38) rotiert, um bei Zusammentreffen von Schmiermittelabstreifer (38) und Schmiermittelablauf (20) Schmiermittel in den Schmiermittelablauf (20) zu befördern.

16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der wenigstens eine Schmiermittelabstreifer (38) im Betrieb des Lagers (12) relativ zu dem Lagerinnenring (16) um den Lagerinnenring rotiert, um durch die Rotation und einen unmittelbaren Kontakt zur Oberfläche (26) des Lagerinnenrings (16) Schmiermittel in den Schmiermittelablauf (20) zu befördern.

Description:
B e s c h r e i b u n g

Schmiermittelablauf für ein Lager Ausführungsbeispiele betreffen Vorrichtungen und Verfahren zur Schmiermittelabfuhr bei Lagern, insbesondere zur Schmiermittelabfuhr bei abgedichteten Lagern, wie sie z.B. bei Windkraftanlagen zum Einsatz kommen können.

Lager, wie z.B. Wälzlager, umfassen herkömmlicherweise einen Lagerinnenring (Innen- ring), einen Lageraußenring (Außenring) und dazwischen in einem Wälzraum abrollende Wälzkörper, wie z.B. Kugeln, Rollen, Nadeln, Kegel, etc. Dabei werden die Wälzkörper zumeist von sogenannten Lagerkäfigen in dafür vorgesehenen Lagerkäfigtaschen geführt und auf Abstand zueinander gehalten. Je nach Ausführungsform und Anwendung können Wälzlager mit oder ohne Dichtmittel eingesetzt werden. Bekannte Dichtungskonzepte für Wälzlager können meist einen zuverlässigen Schutz des Wälzlagers vor Schmutz und Verunreinigung gewährleisten.

Wälzlager und insbesondere große Wälzlager (Großlager mit einem Innendurchmesser d > 1 m) können beispielsweise durch schleifende Dichtringe geschützt werden. Dabei handelt sich im Wesentlichen um Radialwellendichtringe, evtl. mit vorgeschalteter Staubschutzlippe, die mittels zusätzlicher Trägerteile, z.B. aus gegossenem Material, in definierter Position relativ zum eigentlichen Lager gehalten werden. Solche gleitenden Dichtungen besitzen meist ein individuell auf das jeweilige Lager zugeschnittenes Design. Bei einem derartigen gleitenden Dichtungskonzept soll die Radialwellendichtung zwischen Lageraußenring und Lagerinnenring einen Schmiermittelaustrag aus dem Wälzkörperraum bzw. Wälzraum, in welchem die Wälzkörper umlaufen, aus dem Lager verhindern. Dennoch kann es durch verschiedene Umstände, wie z.B. Alterung der Dichtung oder deren Betriebsbedingungen, vorkommen, dass durch die Radialwellendichtung aus dem Wälzraum mehr Schmiermittel, wie z.B. Fett oder Öl, als zulässig austritt, was zu unsauberen Betriebsbedingungen und damit zu einem häufigeren Tauschen der Dichtungen führen kann. Das Tauschen der Dichtungen ist insbesondere bei Großlagern für Windenergie- o- der Windkraftanlagen, insbesondere im Offshore-Bereich, sehr teuer und aufwändig.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Problematik zu beheben bzw. zu verringern und den Stand der Technik betreffend Dichtungskonzepte für Lager weiterzubilden und zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für ein Lager, insbesondere für ein Wälzlager, mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für ein Lager (z.B. ein Wälzlager) bereitgestellt, welches einen Lageraußenring und einen Lagerinnenring umfasst. Der Lageraußenring und der Lagerinnenring führen im oder während des Betriebs des Lagers eine Relativbewegung um eine Rotationsachse zueinander durch, wobei das Lager zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring eine umlaufende Radialwellendichtung aufweist, um einen Schmiermittelaustrag aus dem Lager bzw. aus dessen Wälzraum zu verhindern. Durch die Rotationsachse wird eine axiale Richtung definiert, die in Richtung der Rotationsachse verläuft. Die Vorrichtung umfasst dabei gemäß Aus- führungsbeispielen wenigstens einem Schmiermittelablauf bzw. -abfluss, welcher in axialer Richtung außerhalb der umlaufenden Radialwellendichtung am Umfang des im Betrieb des Lagers nicht rotierenden Lagerrings (Außenring oder Innenring) angeordnet ist.

Bei Ausführungsbeispielen kann also axial außerhalb der Radialwellendichtung aus der Radialwellendichtung austretendes Schmiermittel aufgenommen bzw. abgeführt werden, so dass sich ein Reinigungseffekt für das Lager ergibt. Dabei kann die Schmiermittelaufnahme bzw. der Schmiermittelablauf gemäß manchen Ausführungsbeispielen (zumindest teilweise) zwischen der Radialwellendichtung und einer axial noch weiter außen gelegenen Dichtlippe (z.B. Staubschutzlippe) angeordnet sein. Zusätzlich kann bei manchen Ausfuhrungsbeispielen ein rotierender Schmiermittelabstrei- fer vorgesehen sein, welcher mit dem wenigstens einen Schmiermittelablauf zusammenwirkt und der ausgebildet ist, um im Betrieb des Lagers aus der Radialwellendichtung axial nach außen austretendes Schmiermittel in den wenigstens einen Schmiermittelablauf abzu- streifen und somit den Raum axial außerhalb der Radialwellendichtung von Schmiermittel noch gründlicher zu reinigen als ohne Abstreifer. Das abgestriffene Schmiermittel bzw. - medium kann dann kontrolliert und drucklos durch eine Öffnung des Schmiermittelablaufs fließen, wo es weitergeleitet und/oder aufgefangen werden kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Windkraft- bzw. Windenergieanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Schmiermittelablauf vorgeschlagen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der nach- folgenden Beschreibung und der abhängigen Patentansprüche.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können eine sicherere Planung von Wartungsintervallen bei Abnehmern von abgedichteten Lagern, insbesondere Wälzlagern, bewirken, ebenso wie längere Wartungsintervalle von (gleitenden) Dichtungen. Des Weiteren resultieren durch Ausführungsbeispiele im Allgemeinen auch sauberere Betriebs- und Arbeitsbedingungen für Lager und damit weniger Gefahren, wie z.B. ein (Aus-)Rutschen.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. la ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schmiermittelableitvorrichtung für ein

Lager mit einem rotierenden Lageraußenring und einem stehenden bzw. nicht rotierenden Lagerinnenring; Fig. lb eine schematische Seitenansicht eines Lagerinnenrings mit einem Schmiermittelablauf gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 2a eine schematische Draufsicht auf einen Schmiermittelabstreifer gemäß einem Ausführungsbeispiel, der gegenüber einer Rotationsrichtung eines Lagerrings schräg angestellt ist;

Fig. 2b eine schematische Draufsicht auf einen gegenüber der Rotationsrichtung eines Lagerrings beidseitig angeschrägten Schmiermittelabstreifer;

Fig. 3a eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer in eine Lagerringkante eingebrachten Ausnehmung bzw. Ausfräsung als Schmiermittelablauf;

Fig. 3b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem der wenigstens eine Schmiermittelablauf eine Schmiermittelabflussröhre aufweist, um ausgetretenes Schmiermittel von dem Lager wegzuleiten; eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels bei dem der Schmiermittelablauf in einen mit der Stirnfläche des nicht rotierenden Lagerrings gekoppelten und separaten Anbau eingeformt ist; in schematischer Darstellung verschiedene Alternativen zur Zentrierung des Anbaus gemäß Fig. 4a;

Fig. 5a eine weitere Ausführungsform einer Schmiermittelableitvorrichtung für ein

Lager mit einem stehenden Lageraußenring und einem rotierenden Lagerinnenring;

Fig. 5b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für ein Wälzlager mit rotierendem Lagerinnenring und stehendem Lageraußenring;

Fig. 6a eine noch weitere Ausführungsform einer Vorrichtung mit Schmiermittelablauf, welcher durch eine axiale Bohrung bzw. Ausnehmung im stehenden Lageraußenring gebildet wird; Fig. 6b eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem am stehenden Lageraußenring angebrachten Schmiermittelabstreifer und rotierendem Lagerinnenring; und Fig. 7 verschiedene alternative Ausführungsformen eines Schmiermittelabstreifer s.

In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können gleiche Bezugszeichen funktional gleiche oder funktional ähnliche Bauteile bzw. -elemente bezeichnen.

Die Fig. la zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es ist eine Vorrichtung 10 für ein in der Fig. la nur zum Teil dargestelltes Wälzlager mit einem (nicht gezeigten) Lageraußenring und einem Lagerinnenring 16 gezeigt. Wie im Allgemeinen üblich, führen der Lageraußenring und der Lagerinnenring 16 Betrieb des Wälzlagers eine Relativbewegung um eine Rotationsachse zueinander durch, welche eine axiale Richtung definiert. Zwischen dem Lager außenring und dem Lagerinnenring 16 weist das Wälzlager eine ringförmig umlaufende Radialwellendichtung 18 auf, um einen Schmiermittelaustrag aus dem Wälzlager bzw. dem Wälzraum, in dem die Wälzkörper des Wälzlagers umlaufen, zu verhindern.

Die Radialwellendichtung bzw. der Radialwellendichtring 18 kann beispielsweise einen zylindrischen Außenmantel aus Stahlblech bzw. Elastomer- Werkstoff aufweisen, der das Wälzlager statisch abdichtet, den erforderlichen Festsitz des Radialwellendichtrings 18 in dem Außenring sicherstellt bzw. die ordnungsgemäße Montage des Dichtrings 18 ermöglicht und eine radial am Innenring 16 anliegenden Dichtlippe aus Elastomer- Werkstoff, die eine dynamische und statische Abdichtung des Lagers übernimmt. Die Dichtlippe der Ra- dialwellendichtung 18 kann eine durch Pressen, Schneiden oder Schleifen geformte Dichtkante aufweisen, die üblicherweise von einer ringförmigen Zugfeder 19 mit einer definierten Radialkraft gegen eine Mantelaußenfiäche 26 einer Welle oder eines Innenrings 16 ge- presst wird. Die radial innen liegende Dichtkante an der Dichtlippe und die Gegenlauffiä- che 26 am Innenring 16 (bzw. einer Welle) bilden mit den wichtigsten Funktionsbereich des Radialwellendichtrings 18.

Eine zusätzliche, gegenüber der Radialwellendichtung 18 axial weiter außen befindliche Dicht- bzw. Schutzlippe 22, welche die eigentliche Schmiermittel-Dichtstelle gegen Staub und kleinere feste Verunreinigungen schützen kann, kann ebenfalls Bestandteil eines Dichtrings sein.

Die Vorrichtung oder Anordnung 10 weist gemäß der in der Fig. la dargestellten Ausfüh- rungsform im Lagerinnenring 16 (der auch als Welle ausgebildet sein kann) wenigstens einen Schmiermittelablauf bzw. -abfluss 20 auf, welcher in axialer Richtung gesehen (d.h. in Richtung der Lagerrotationsachse) außerhalb (hier: rechts) von der umlaufenden Radialwellendichtung 18 am Umfang des im Betrieb des Wälzlagers nicht rotierenden Lagerrings 16 angeordnet ist. Bei der in Fig. la dargestellten Ausführungsform ist der wenigs- tens eine Schmiermittelablauf 20 in axialer Richtung zwischen der ringförmig umlaufenden Radialwellendichtung 18 und der axial weiter außen gelegenen umlaufenden Dichtbzw. Staubschutzlippe 22 angeordnet.

Gemäß der Fig. la ist der nicht rotierende Lagerinnenring bzw. die Welle 16 in axialer Richtung entsprechend verlängert, sodass der Schmiermittelablauf 20 in einen axialen Endabschnitt des Innenrings bzw. der Welle 16 eingeformt werden kann. Bei dem in Fig. la gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Schmiermittelablauf 20 im Lagerinnenring 16 wenigstens eine Radialbohrung 30, um im Betrieb des Lagers eine Schmiermittelabfuhr von aus der Radialwellendichtung 18 austretendem Schmiermittel von der (Wälzkörper-) Lauffläche 26 des Lagerinnenrings 16 weg in radialer Richtung zu ermöglichen. Der Durchmesser D der Bohrung 30 hängt im Wesentlichen von der Lagergröße ab. Bei Großlagern mit Durchmessern im Bereich von 1,5 bis 4 Metern kann der Durchmesser D beispielsweise größer als oder gleich einem metrischen ISO-Gewinde M24 sein. Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zeichnet sich ferner dadurch aus, dass in axialer Richtung außerhalb der umlaufenden Radialwellendichtung 18 mit dem Lageraußenring wenigstens ein mit dem wenigstens einen Schmiermittelablauf 20 zusammenwirkender Schmiermittelabstreifer 38 vorgesehen ist. Dieser ist bei Ausführungsbeispielen optional. Der Schmiermittelabstreifer 38 ist dabei ausgebildet, um im Betrieb des Lagers aus der Radialwellendichtung 18 austretendes Schmiermittel von der Mantelfläche 26 in den wenigstens einen Schmiermittelablauf 20 abzustreifen. Dabei geschieht das Abstreifen durch die Relativbewegung von Schmiermittelabstreifer 38 und Schmiermittelablauf 20, hervorgerufen durch die Rotation des Lagers.

Der Schmiermittelabstreifer 38, der beispielsweise aus einem Filz oder einem schwammartigen Material gebildet sein kann, erstreckt sich in radialer Richtung bis zu der zu reinigenden Oberfläche 26, in der sich auch die Schmiermitteleintrittsöffnung des Schmiermittelablaufs 20 befindet. Durch diesen unmittelbaren Kontakt zur Oberfläche 26 ergibt sich bei der Rotation des Lageraußenrings gegenüber dem hier feststehenden Lagerinnenring 16 eine Kehr- bzw. Wischwirkung, mittels derer austretendes und auf der Oberfläche 26 befindliches Schmiermittel in den Schmiermittelablauf 20 bzw. dessen Bohrung 30 befördert wird. Wie sich aus der Fig. la erkennen lässt, kann bei Ausführungsbeispielen der Schmiermittelabstreifer 38 axial zwischen der umlaufenden Radialwellendichtung 18 und der axial weiter außen gelegenen umlaufenden Dicht- bzw. Staubschutzlippe 20 fixiert bzw. eingeklemmt sein. Diese Fixierung kann beispielsweise mittels einer durch ein Verschraubungs- oder Fixierungsblech (Retainer) 23 hervorgerufenen Anpresskraft bewirkt werden. Das Fi- xierungsblech 23 kann dabei mit dem hier nicht gezeigten Lageraußenring verschraubt o- der anderweitig verbunden sein. Die Staubschutzlippe 22 kann an ihrem radial innen gelegenen Ende eine axial nach außen weisende Dichtkante 24 umfassen, die mit der dem Lagerinnenring bzw. der Welle 16 zugeordneten und relativ zu der Dichtlippe 22 rotierenden Oberfläche 26 in unmittelbaren Dichtkontakt steht, um Staubpartikel von außen fernzuhal- ten. Durch die Dichtkante 24 kann ein Staub- bzw. Partikeleintrag von außen verhindert werden.

Wie es im Nachfolgenden noch beschrieben wird, kann der Schmiermittelabstreifer 38 verschiedene Formgebungen aufweisen, um das Schmiermittel in den Schmiermittelablauf 20 zu befördern. Bei dem in der Fig. la gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Abstreifkante 39 des Schmiermittelabstreifers 38, d.h. also die Kante, welche mit der Oberfläche 26 in Wirkkontakt steht, senkrecht zur Rotationsrichtung ausgebildet. Die Figuren 2a und 2b zeigen andere Ausführungsformen, bei dem die radial innen liegende Abstreifkante 39 des Schmiermittelabstreifers 38 schräg zur Rotationsrichtung angeordnet ist. Schließen Ab- streifkante 39 und Rotationsrichtung beispielsweise einen spitzen Winkel α (< 90°) ein, so kann das Schmiermittel besser von der Staubschutzlippe 22 bzw. deren Dichtkante 24 abgehalten werden. In anderen Worten kann durch einen spitzen Winkel α das Schmiermittel bzw. -fett in Richtung Radialwellendichtung 18 zurückgedrängt werden. Bei der kegel- stumpfförmigen Querschnittsfläche des Schmiermittelabstreifers 38, welcher in der Draufsicht der Fig. 2b dargestellt ist, ergibt sich in beiden Rotationsrichtungen ein spitzer Winkel α zwischen Rotationsrichtung und Abstreifkante 39, sodass Fett unabhängig von der Drehrichtung zur Radialwellendichtung 18 zurückgedrängt werden kann. Des Weiteren kann bei dieser Formgebung der Schmiermittelabstreifer 38 besser zwischen die Radial- wellendichtung 18 und die Staubdichtung 22 geklemmt werden.

Die Fig. lb zeigt einen Lagerinnenring 16 mit wenigstens einem Schmiermittelablauf 20 in einer schematischen Seitenansicht. Der Schmiermittelablauf bzw. -abfluss 20 umfasst hier eine Radialbohrung 30, an die sich in Richtung Lauf- bzw. Mantelfläche 26 eine Ausfrä- sung 31 anschließt, die beispielsweise mittels eines Scheibenfräsers eingebracht werden kann. Die Ausfräsung 31 und die Bohrung 30 ergeben somit eine Art Trichter, in den das Schmiermittel, insbesondere vermittels des Abstreifers 38, von der Lauffläche 26 hineinbefördert werden bzw. hineinfließen kann. An die radial innen gelegene Austrittsöffnung der Bohrung 30 kann sich beispielsweise ein Auffangbehälter für das gesammelte Schmiermittel befinden. Wie es in der Fig. lb schematisch angedeutet ist, können sich in Umfangs- richtung beabstandet auch mehrere Schmiermittelabläufe 20 in dem nicht rotierenden Lagerring bzw. Bauteil des Lagers befinden, um einen gleichmäßigen und erhöhten Schmiermittelabfluss zu ermöglichen. In jedem Fall ist es aber vorteilhaft, wenn sich der wenigstens eine Schmiermittelablauf 20 in eingebautem Zustand des Wälzlagers und auch in dessen Betrieb (möglichst senkrecht) zur Erdoberfläche hin erstreckt, um die Gravitationskraft zur Schmiermittelsammlung auszunutzen. Das bedeutet, bei dem anhand der Fig. la beschriebenen Ausführungsbeispiel mit feststehendem Innenring könnte sich der wenigstens eine Schmiermittelablauf 20 mit seiner Schmiermitteleintrittsöffnung in der höchsten Position, d.h. auf 12-Uhr-Position, befinden, also im Wesentlichen senkrecht von oben nach unten verlaufen.

Die Fig. 3a zeigt eine Vorrichtung 10 für Wälzlager mit rotierendem Lageraußenring und feststehendem Lagerinnenring 16, welche sich im Wesentlichen durch die Ausgestaltung des Schmiermittelablaufs 20 von dem Ausführungsbeispiel der Fig. la unterscheidet. Hier ist der Schmiermittelablauf 20 nicht als durch den Lagerinnenring 16 durchgehende Bohrung ausgebildet, sondern als eine Ausnehmung 32 an der Kante der Lauffläche 26 und der Stirnfläche 28, wobei die Ausnehmung 32 zur Lauffläche 26 und zur Stirnfläche 28 des Lagerrings 16 hin geöffnet ist. Die Ausnehmung 32 kann in die Kante des Lagerrings 16 zwischen Lauffläche 26 und Stirnfläche 28 eingefräst sein. Durch diese Formgebung kann das Schmiermittel in der durch den gestrichelten Pfeil dargestellten Richtung von der Lauffläche über die Ausnehmung 32 nach außen abfließen und gemäß manchen Ausführungsbeispielen von einem Auffangbehälter aufgefangen werden. Durch die Ausführungsform der Fig. 3a kann insbesondere Material für den Lagerinnenring 16 eingespart werden, da sich dieser in axialer Richtung nicht derartig weit nach außen erstrecken muss, wie es bei der Ausführungsform der Fig. la der Fall ist. Dies kann insbesondere bei Großlagern zu einer erheblichen Kostenersparnis führen, da Lagerringe oder Wellen oft aus aufwändig gehärtetem Stahl gefertigt werden.

Die Ausführungsform der Fig. 3a ermöglicht eine andere Anordnung der axial außen liegenden Dicht lippe 22 bzw. deren Dichtkante 24. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbei- spiel der Fig. la weist die Dichtlippe 22 gemäß der Fig. 3a an ihrem radial innen gelegenen Ende eine axial nach innen weisende Dichtkante 24 auf, die mit der dem Lagerinnenring 16 zugeordneten und relativ zu der Dichtlippe 22 rotierenden Stirnfläche 28 in unmittelbarem Dichtkontakt steht, es sei denn, die Dichtkante 24 passiert gerade eine Ausnehmung 32. In diesem Fall befindet sich die Dichtkante in der Luft - ohne Kontakt zur Stirnfläche 28. Um im Betrieb des Wälzlagers, d.h. bei Rotation, dann wieder einen möglichst sanften Übergang von Ausnehmung 32 zur Stirnfläche 28 zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein die Kanten der Ausnehmung 32 zur Stirnfläche 28 hin abzurunden, um die (elastomere) Dichtkante 24 der Dichtlippe 22 zu schonen.

In der Fig. 3b ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 3a dargestellt, welches gegenüber der Fig. 3a um eine in dem Schmiermittelablauf 20 befindliche Schmiermittelabflussröhre 36 erweitert ist. Durch die abgewinkelte bzw. abgeknickte Schmiermittelabflussröhre 36 kann das in den Schmiermittelablauf 20 beförderte Schmiermittel besser abgeleitet bzw. vom Lager weggeleitet werden. Verschiedene Ansichten einer möglichen abgewinkelten Schmiermittelabflussröhre 36, die beispielsweise als Kunststoffeinsatz in die Ausnehmung 32 eingesetzt werden kann, sind in der Fig. 3b, rechts dargestellt.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist in der Fig. 4a gezeigt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4a unterscheidet sich von der anhand der Fig. la beschriebenen Ausführungsform insbesondere durch den Schmiermittelablauf 20. Gemäß der Fig. 4a wird der Schmiermittelablauf durch ein separates an die Stirnfläche 28 des Lagerinnenrings 16 angeformtes Bauteil gebildet. Das an die Stirnfläche 28 gekoppelte Bauteil bzw. der an die Stirnfläche 28 gekoppelte separate Schmiermittelablauf 20 kann beispielsweise mittels Schrauben 21 oder vergleichbarer Befestigungsmittel an den Lagerinnenring 16 angebunden sein. Der separate Schmiermittelablaufaufsatz bzw. -anbau kann gemäß Ausführungsbeispielen ringförmig an der ebenfalls ringförmigen Stirnfläche 28 des Lagerinnenrings 16 verlaufen. Rotiert der Lagerinnenring 16 nicht, d.h. steht er fest, kann sich die Bohrung 30 des separaten Schmiermittelablaufs 20 vorteilhafterweise wieder senkrecht verlaufend auf 12-Uhr-Position befinden, um in optimaler Weise die Gravitationskraft für den Schmiermittelabfluss zu nutzen. An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass der separate Schmiermittelablaufanbau beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff gefertigt sein kann, was gegenüber der materialintensiveren Ausführungsform der Fig. la einen Kostenvorteil aufgrund Materialeinsparung bedeuten kann. Wie es in der Fig. 4a zu sehen ist, können die axialen Dimensionen des Lagerinnenrings 16 gegenüber der Fig. la deutlich verringert werden.

Die Fig. 4b zeigt zwei mögliche Alternativen zur Fixierung bzw. Zentrierung des ringför- migen Aufsatzes für den Schmiermittelablauf 20. Die Fig. 4b oben zeigt eine Variante, bei der der Aufsatz in der Stirnfläche 28 vermittels entsprechender Aussparungen und Freistiche 17 zentriert wird. Die Fig. 4b unten zeigt eine alternative Variante, bei der der Aufsatz für den Schmiermittelablauf 20 vermittels Stiften/Bolzen 25, insbesondere wenigstens zwei Stiften, am Lagerinnenring 16 bzw. dessen Stirnfläche 28 zentriert wird. Selbstverständlich sind auch noch andere Alternativen zur Befestigung und Zentrierung des Schmiermittelablaufaufsatzes denkbar.

Während im Vorhergehenden Ausführungsbeispiele mit feststehendem Innenring 16 und rotierendem Außenring beschrieben wurden, betreffen die Figuren 5a bis Fig. 6b Ausfüh- rungsbeispiele, bei denen stattdessen der Innenring 16 rotiert und der Lageraußenring 14 feststeht.

Dazu zeigt die Fig. 5a ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10, bei dem wenigstens ein Schmiermittelablauf 20 in axialer Richtung außerhalb der umlaufenden Radialwellendich- tung 18 am Umfang des im Betrieb des Wälzlagers nicht rotierenden Lageraußenrings 14 angeordnet ist. Dabei ist der Schmiermittelablauf 20, ähnlich zu Fig. 4a, in einem mit der Stirnfläche des Lageraußenrings 14 gekoppelten, separaten Anbau eingeformt. Dadurch können die axialen Dimensionen des Lageraußenrings 14 des Lagers 12 gering gehalten werden, wodurch Materialeinsparungen möglich sind, die insbesondere bei Großlagern signifikant sein können. Der separate Aufsatz mit dem Schmiermittelablauf 20 bzw. der dafür vorgesehenen Bohrung 30 kann beispielsweise wieder aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff gefertigt sein. Befestigungs- oder Fixierungsmittel können ähnlich zu dem bereits anhand der Fig. 4a beschriebenen Ausführungsbeispiel gewählt werden.

Da gemäß der Fig. 5a der Innenring 16 rotiert und der Außenring 14 feststeht, kann sich der Schmiermittelablauf 20 samt der Bohrung 30 beispielsweise am Umfang des Lagers auf 6-Uhr-Position (d.h. unten) befinden. In anderen Worten erstreckt sich dann der Schmiermittelablauf 20 in eingebautem Zustand des Wälzlagers am Lageraußenring zur Erdoberfläche hin und nutzt somit in optimaler Weise die Gravitationskraft für den Schmiermittelabfluss aus.

Die Fig. 5b zeigt eine Ausführungsform, bei der der Schmiermittelablauf 20 bzw. die Bohrung 30 direkt in das Material des Lageraußenrings 14 eingebracht ist, analog zu dem Aus- führungsbeispiel der Fig. la. Auch hier kann am radial inneren Ende der Bohrung eine trichterähnliche Ausfräsung 31 vorgesehen sein, um das großflächige Aufsammeln von Schmiermittel zu erleichtern. Auch hier kann sich der Schmiermittelablauf 20 bzw. dessen Bohrung 30 vorteilhaft am tiefsten Punkt des Lageraußenrings 14, d.h. auf 6-Uhr-Position, befinden, um einen optimalen Schmiermittelabfluss zu ermöglichen. Zusätzlich können selbstverständlich auch noch weitere Bohrungen 30 am Umfang des Außenrings 14 angeordnet sein, je nachdem, wie hoch eine zu erwartende Schmiermittelleckage ist.

Die Fig. 6a zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10, bei dem der wenigstens eine Schmiermittelablauf 20 durch eine axial verlaufende Bohrung 30 bzw. Ausfräsung 32 in dem nicht rotierenden Lageraußenring 14 gebildet wird. Die in axialer Richtung verlaufende Ausnehmung 30, 32 bildet eine rinnenartige Vertiefung in dem Mantel des Lageraußenrings 14, in welcher aus der Dichtung 18 austretendes Schmiermittel gesammelt werden kann. Zwischen der Radialwellendichtung 18 und der axial weiter außen gelegenen Dicht- lippe 22 ist ein Klemmring 33 angeordnet, der radial innerhalb des Schmiermittelablaufs 20, 30, 32 eine entsprechende Ausnehmung aufweist, um eine Beförderung von Schmiermittel in die Ausnehmung 30, 32 in dem Lageraußenring 14 zu ermöglichen (siehe Fig. 6a, rechts). Obwohl dies die Figuren nicht explizit darstellen, ist es wiederrum vorteilhaft, den Schmiermittelablauf 20 bzw. die Ausnehmung 30, 32 am untersten Punkt des Lageraußen- rings 14, d.h. auf 6-Uhr-Position, anzuordnen. Wie es in der Fig. 6a, rechts, angedeutet ist, kann das aufgefangene Schmiermittel durch einen Rüssel oder Stutzen 37 nach außen gelangen.

Die Fig. 6b zeigt eine Wälzlageranordnung mit feststehendem Außenring 14 und rotieren- dem Lagerinnenring 16 in einer schematischen Seitenansicht. Im Unterschied zu den im Vorgehenden anhand der Figuren 5 a bis 6a beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die in der Fig. 6b gezeigte Ausführungsform einen am feststehenden Lageraußenring 14 fixierten Schmiermittelabstreifer 38 (z.B. Filz) auf, welcher sich in radialer Richtung bis zu Oberfläche 26 des Lagerinnenrings 16 erstreckt, um von dort Schmiermittel in den Schmiermittelablauf 20 bzw. dessen Bohrung 30 zu befördern bzw. abzustreifen. Dazu sollte man sich wieder vorstellen, dass sich der Schmiermittelablauf 20 bzw. die Bohrung 30 auf 6-Uhr-Position, d.h. nach unten gerichtet, am feststehenden Lageraußenring 14 befindet und somit das Schmiermittel von oben nach unten fließen kann. In anderen Worten kann man sich die Darstellung der Fig. 6b auch um 180° gedreht vorstellen.

Der Schmiermittelabstreifer 38 ist also vorzugsweise in Umfangsrichtung am Rand der Bohrung 30 angeordnet, sodass Schmiermittel möglichst ungehindert von dem Abstreifer 38 weiter entlang der Bohrung 30 abfließen kann. Gemäß der hier schematisch gezeigten Ausführungsform kann der radial verlaufende Schmiermittelabstreifer 38 durch ein winke 1- förmiges Halteelement 40 mit der radial inneren Mantelfläche des Lageraußenrings 14 verbunden sein.

Es ist zu erkennen, dass im Allgemeinen der wenigstens eine Schmiermittelablauf 20 im Betrieb des Lagers relativ zu dem wenigstens einen Schmiermittelabstreifer 38 rotiert, um bei Zusammentreffen von Schmiermittelabstreifer 38 (bzw. dessen Abstreifkante 39) und Schmiermittelablauf 20 Schmiermittel von der Oberfläche 26 in den Schmiermittelablauf 20 zu befördern. Gemäß der Fig. 6b rotiert der wenigstens eine (feststehende) Schmiermittelabstreifer 38 im Betrieb des Lagers 12 relativ zu dem (rotierenden) Lagerinnenring 16 um den Lagerinnenring 16, um durch die Rotation und den unmittelbaren Kontakt zur Oberfläche 26 des Lagerinnenrings 16 Schmiermittel in den Schmiermittelablauf 20 des Lageraußenrings 14 zu befördern.

Die Fig. 7 zeigt verschiedene Varianten der zusätzlichen Staub- bzw. Dichtlippe 22, wel- che ausgebildet sind, um einerseits Staub von axial außen zurückzuhalten und andererseits Schmiermittel von axial innen zurückzuhalten. Dazu weisen die in Fig. 7 skizzierten Dichtlippen 22 an ihrem radial innen gelegenen Ende jeweils sowohl eine axial nach innen als auch eine axial nach außen weisende Dichtkante 24 auf, die mit einer dem Lagerinnenring 16 zugeordneten und relativ zu der Dichtlippe 22 rotierenden Oberfläche 26 und/oder 28 in unmittelbarem Dichtkontakt stehen.

Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass der Abfluss des Schmiermediums bzw. -mittels bei sämtlichen Ausführungsbeispielen durch eine mit dem Schmiermittelablauf 20 gekoppelte Pumpe unterstützt werden kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Ausführungsbeispiele können beispielsweise für in Windkraftanlagen verwendete Großlager ein- gesetzt werden. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Ausführungsbeispiele nicht nur bei Wälzlagern, sondern auch bei Gleitlagern zum Einsatz kommen können.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfah- rens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauteil einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts, beispielsweise zur Herstellung der Vorrichtung, zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Be- Schreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche, nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterungen der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt ist.

Bezugszeichenliste 10 Vorrichtung für ein Lager mit einem Schmiermittelablauf gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen

12 Lager, insbesondere Wälzlager

14 Lageraußenring

16 Lagerinnenring

18 Radialwellendichtung bzw. Radialwellendichtring

19 Federring

20 Schmiermittelablauf

21 Befestigungsmittel, insbesondere Schraube

22 Dichtlippe bzw. Staubschutzlippe

23 Verschraubungsblech

24 Dichtkante

25 Stift bzw. Bolzen

26 Lauffläche bzw. radial außen gelegene Mantelfläche des Lagerinnenrings 28 Stirnfläche des Lagerinnenrings bzw. der Welle

30 Bohrung

31 Trichterförmige Ausnehmung bzw. Ausfräsung

32 Ausnehmung

33 Klemmring

34 Separater Aufsatz bzw. Anbau für Schmiermittelablauf

36 Schmiermittelabflussröhre

37 Rüssel / Stutzen

38 Schmiermittelabstreifer

39 Abstreifkante

40 Befestigungsmittel für Schmiermittelabstreifer, Halteelement