AT211108B

AT211108B - Rollenlager

Info

Publication number: AT211108B
Application number: AT40459A
Authority: AT
Original assignee: Skf Svenska Kullagerfab Ab
Priority date: 1958-01-22
Filing date: 1959-01-20
Publication date: 1960-09-26

Description

Rollenlager
Rollenlager sind in der Regel mit Käfigen versehen, welche die Rollen voneinander trennen und in gewissen Fällen auch führen. Wenn der Käfig nur die Aufgabe hat, die Rollen voneinander zu distanzieren, kann dieser, wie dies schon vorgeschlagen wurde, Trennungsglieder von einfacher Form besitzen, die zwischen den Rollen angeordnet sind. Es wurde auch schon vorgeschlagen, diese Glieder aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten herzustellen, wie z. B. Kunststoff oder poröses, gesinter- tes, mit Öl Imprägniertes Matertal. Aus solchen Trenngliedem zusammengesetzte Rollenkäfige waren bisher nicht in der Lage, die Rollen so zu führen, dass diese daran gehindert werden, eine schräge Lage einzunehmen.

Die Forderung nach einer guten Führung durch den Käfig ist dann von besonderer Bedeutung, wenn die Rollen nicht durch andere Organe im Lager, wie z. B. Führungst1ächen, genau geführt werden können, was dann der Fall ist, wenn die Rollen im Verhältnis zu ihrem Durchmesser lang sind. Wenn die Rollen jedoch nicht genau geführt sind, können sie eine schräge Lage einnehmen, wodurch die Reibung und die Temperatur im Lager ansteigt, was zu einer raschen Abnützung des Lagers führt. Bei den bekannten Rollenkäfigen mit getrennten Käfiggliedem wurden die auf jedes Glied wirkenden Zentrifugalkräfte entweder durch die Rollen oder durch den äusseren Laufring des Lagers aufgenommen. Die Folge war ein unerwünschtes Anwachsen der Reibung und ein Ansteigen der Temperatur.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Lagerbauart, bei der die oben erwähnten Nachteile vermieden sind. Die Erfindung betrifft demnach ein Rollenlager mit einem Käfig, der aus Kunststoffgliedem zusammengesetzt ist, von denen jedes eine Anzahl von Rollentaschen besitzt und aus zwei bogenförmigen durch Querstege miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei die Käfigglieder durch Führungsringe aus Metall zusammengehalten sind. Die Erfindung besteht nun darin, dass die äusseren konvexen Oberflächen der bogenförmigen Teile gegen die inneren, der Drehachse zugekehrten Flächen der Führungsringe anliegen, wobei die konvexen Flächen mit ringförmigen Nuten bzw. Vorsprüngen versehen sind, die in entsprechende Voisprünge bzw. Nuten in den Führungsringen passen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch ver-
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Laufring bzw. auf den Rollen geführt sind, Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines zweireihige sphärischen Lagers, Fig. 8 zeigt in kleinerem Massstab eine Phase des Zusammenbaues dieses Lagers, Fig. 9 ist ein Schnitt durch einen Teil eines selbstzentrierenden Drucldagers und Fig. l0 ist eine Ansicht von einem Teil des in den Fig. l und 2 dargestellten Käfigs.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 der mit Flanschen versehene innere Laufring eines zylindrischen Rollenlagers bezeichnet, auf dem die Rollen 8 laufen. Die Rollen sind voneinander durch rechteckige Käfigglieder 4 aus Kunststoff getrennt, deren jedes zwei bogenförmige Teile besitzt, die durch Querstege verbunden sind. Die inneren Oberflächen 5 der bogenförmigen Teile der Käfigglieder 4 gleiten auf zylindri- schenAttssenflächen 3 der Flanschen 2 des inneren Laufringes. Um eine hinlänglich Schmierung zwischen den Flächen 3 und 5 zu gewährleisten. ist der Bogenradius der Fläche 5 etwas grösser bemessen als derjenige der Fläche 3, wodurch keilförmige Zwischenräume zwischen diesen Flächen gebildet werden, in denen sich ein Ölfilm ausbildet, wenn zwischen die Flächen 3 und 5 Öl eingepresst wird.

In den bogenför-

migen Teilen der Käfigglieder 4 sind periphere Nuten 6 ausgebildet, in die genau die Führungsringe 7 aus
Blech passen. Die Führungsringe besitzen einen L-förmigen Querschnitt, so dass sie sowohl in axialer als auch in radialer Richtung steif sind. Die Führungsringe 7, auf denen die Käfigglieder 4 verschiebbar gela- gert sind, halten die Glieder zusammen und hindern sie daran, während der Rotation des Lagers nach aussen geschleudert zu werden oder sich in bezug auf die ideelle Rotationsachse der in den Taschen der Käfig- glieder gelagerten Rollen 8 schräg zu stellen. Dadurch wird bewirkt, dass die reellen Achsen der Rollen 8 eine Lage einnehmen, die praktisch mit den ideellen Achsen koinzidiert.

Um während des Zusammenbaues ein Herausfallen der Käfigglieder aus den Führungsringen 7 zu verhindern, sind die äusseren Abschnitte der
Nuten 6 dadurch verengt, dass eine der Wände 10 der Nuten 6 an der Aussenkante mit einer bogenförmi- gen Rippe 9 versehen ist. Da die Wand 10 elastisch ist, können die Käfigglieder in die Führungsringe 7 einschnappen.

Um das Einbringen des letzten Käfiggliedes in den Führungsring zu ermöglichen, ist zwi- schen den benachbarten Gliedern hinreichend Zwischenraum vorgesehen, so dass durch Verschieben der
Käfigglieder längs der Führungsringe der Abstand zwischen den dem zuletzt eingebrachten Glied benachbarten Gliedern grosser gemacht werden kann als die Länge der bogenförmigen Teile des Käfiggliedes. Es ist auf diese Weise ermöglicht, das letzte Käfigglied in axialer Richtung auf die Führungsringe aufzuschieben und es dann in radialer Richtung nach aussen in die Endlage zu bewegen. Während des Laufes des Lagers steigt die Temperatur an, wobei sich die Käfigglieder ausdehnen und das Spiel im wesentlichen beseitigt wird.

Beim Zusammenbau des Lagers wird der Käfig zuerst gesondert montiert und dann auf den inneren Laufring aufgesetzt. Sodann können die Rollen 8 in die T aschen hinter Vorsprünge 11 der Querstege einschnappen, welch letztere ein Herausfallen derselben aus den Taschen verhindern.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Rollenlager, das demjenigen der Fig. 1 und 2 ähnlich ist. Die Käfigglie- der sind in diesem Falle jedoch dadurch zentriert, dass die konvexen Flächen 13 der Bogenteil auf Flan- schen'15 des Aussenringes gleiten, wobei der Bogenradius der Fläche 13 kleiner ist als derjenige der Gleitflächen der Flanschen 15. Die ebenfalls aus Blech bestehenden Führungsringe 14 sind etwas anders ausgebildet. Die erforderliche Steifheit in axialer Richtung wird dadurch erzielt, dass jeder Ring zwei flache Ringabschnitte besitzt, die in axialer Richtung gegeneinander versetzt und durch einen konischen Abschnitt miteinander verbunden sind.

Es ist auch möglich, den Käfig auf den Rollen zu zentrieren, wie dies in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist. Der prinzipielle Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der nach den Fig. I und 2 besteht darin. dass die die Rollen berührenden Flächen der die Rollen distanzierenden Querstege 16 genau auf die Rollen passen.

Beim Zusammenbau der zylindrischen Lager wird der Käfig zuerst gesondert montiert. Dann wird der Käfig in oder auf den mit Flanschen versehenen Ring aufgesetzt, die Rollen werden in die Taschen einschnappen gelassen, worauf die aus Ring, Käfig und Rollen bestehende Einheit auf oder in den glatten Ring eingesetzt wird.

Die in der Fig. 7 dargestellte Ausfiihrungsform der Erfindung betrifft ein zweireihiges sphärisches Rollenlager. Die Käfigglieder 12 beider Reihen sind an der Aussenseite mit Nuten 18 versehen und passen genau in Führungsringe 17. An den inneren Enden sind sie durch einen gewöhnlichen Führungsring 19 miteinander verbunden, der Nuten besitzt, in welche Vorsprünge 20 der Käfigglieder passen. Sowohl die Nut 18 als auch die Vorsprünge 20 verlaufen in der Umfangsrichtung und sind parallel zu den Rollenstirnseiten. Der Käfig ist auf einem besonderen Führungsring 21 und auf den Laufflächen 22 des inneren Ringes geführt.

Die oben beschriebene Methode des Zusammenbaues zylindrischer Lager kann beim Zusammenbau von doppelreihigen sphärischen Rollenlagern mit einem beiden Rollenreihen gemeinsamen Käfig gemäss Fig. 7 nicht angewendet werden. In diesem Fall muss der Käfig auf dem inneren Laufring 23 zusammengebaut werden. Da der Aussendurchmesser des Führungsringes 19 grösser ist als derjenige der Öffnung 25 des äusseren Laufringes 24, muss der Führungsring zuerst elastisch deformiert und in den äusseren Laufring eingesetzt werden, wonach der innere Laufring 23 und sein Führungsring 21 in den äusseren Laufring eingeführt werden. Hiebei ruhen die verschiedenen Teile, wie Fig. 8 zeigt, mit dem Aussenring 24 vertikal auf einer Werkbank od. dgl., während die andern Teile 19, 23, 21 horizontal von einem entsprechenden Träger gehalten werden.

In dieser Lage wird der Käfig zusammengebaut, wobei der Führungsring 19 so weit weg von einer Seite des Führungsringes 21 liegt, dass die Käfigglieder 12 einer Reihe in den Ring 19 und dann in den Führungsring 17 einschnappen können. Wenn eine Reihe fertig ist, wird dieser Teil des Käfigs seitlich verschoben und die Rollen werden einschnappen gelassen.

Fig. 9 zeigt einen Teil eines sphärischen Drucklager im Schnitt. Die Käfigglieder 26 werden durch zwei Führungsringe 27 zusammengehalten. Nachdem der Käfig auf ähnliche Weise wie derjenige gemäss

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die Taschen einschnappen gelassen, worauf der Flansch 30 ein Auseinanderfallen des Ringes 28, des Kä- figs und der Rollen verhindert.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Rollenlager mit einem Käfig, der aus Kunststoffgliedern zusammengesetzt ist, von denen jedes eine Anzahl von Rollentaschen besitzt und aus zwei bogenförmigen, durch Querstege miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei die Käfigglieder durch Führungsringe aus Metall zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren konvexen Oberflächen der bogenförmigen Teile gegen die inneren der Drehachse zugekehrten Flächen der Führungsringe anliegen, wobei die konvexen Flächen mit ringförmigen Nuten (6, i8) bzw. Vorsprüngen (20) versehen sind, die in entsprechende Vorsprünge bzw.

Nuten in den Führungsringen passen.

Claims

2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigglieder (4, 12, 26) in der Umfangsrichtung verschiebbar auf Führungsringen (7, 14, 17, 19, 27) gelagert sind.

3. Rollenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Spiel zwischen den Käfiggliedern grösser ist als der Unterschied zwischen der grössten und der kleinsten Länge der bogenförmigen Teile dieses Gliedes.

4. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der kreisförmigen Nuten (6, 18) verengt ist und dass mindestens eine (10) der die Nut bildenden Wände elastisch ausgebildet ist.

5. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Flächen der Käfigglieder annähernd denselben Radius wie der Flansch des Aussenringes und/oder des Innenringes haben.

6. Rollenlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenradius der konvexen Flächen (13) der bogenförmigen Teile kleiner ist als derjenige Teil der Fläche (15) des äusseren Ringes, auf welcher diese gleiten.

7. Rollenlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenradius der konkaven Flächen (5) der bogenförmigen Teile grösser ist als derjenige der Fläche (3) des inneren Ringes, auf welcher diese gleiten.

8. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigglieder mittels an den Querstegen vorgesehenen Lappen (16) von den Rollen, zwecks Zentrierung des Käfigs, geführt sind.

9. Rollenlager mit einem Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstege vorzugsweise in ihrer Mitte mit warzenförmigen Vorsprüngen (11) versehen sind,. welche die Rollen in den Taschen festhalten, wenn diese, z. B. währenddes Zusammenbaues des Lagers, ohne Stüt- zung durch einen Lagerring sind.

10. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsringe (14) einen zylindrischen oder konischen Teil aufweisen, welcher zwei im wesentlichen ebene ringförmi- ge Teile verbindet (Fig. 3).

11. Rollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Vorsprünge (20) oder der Nuten (6, 18) senkrecht auf die Rollenachse steht.