CN115492862A - 用于滚动元件轴承保持架的保持架段 - Google Patents

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Abstract

公开一种保持架段(1)，用于多部件式滚动元件轴承保持架(30)，特别是用于大型滚动元件轴承，其中，在制造的初步阶段中，所述保持架段(1)作为套件存在，所述套件包括一个或多个平坦的金属板组件(4)，其中，所述金属板组件(4)被构造为被组装以形成所述保持架段(1)，其中，在所述保持架段的组装形式中，所述保持架段(1)包括至少一个接头(6)，所述金属板组件(4)的两个端部在所述接头(6)处接合，以形成适于接纳至少一个滚动元件(32)的腔格(2)。

Description

用于滚动元件轴承保持架的保持架段
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的用于滚动元件轴承保持架(/滚动轴承保持架)(rolling-element bearing cage)的保持架段(/保持架分段)(cagesegment)。本发明还涉及一种滚动元件轴承保持架，包括多个根据专利权利要求11所述的保持架段和根据专利权利要求12所述的滚动元件轴承(/滚动轴承)。
背景技术
滚动元件轴承(即，滚动轴承)中的滚动元件可以例如通过滚动元件轴承保持架来引导和保持。这不仅可以在滚动元件轴承的操作(/工作)(operation)中使用，而且可以在滚动元件轴承的组装期间使用。众所周知，滚动元件轴承保持架一方面可以通过各种制造方法由金属制成，另一方面可以通过例如注射成型方法由塑料制成。由于材料的温度行为(behavior)和所需强度，可能需要特别使用玻璃纤维增强塑料，诸如以玻璃纤维增强的PEEK为例。然而，尤其是在大型轴承中，由于所需的材料量，这些滚动元件轴承保持架可能已经非常昂贵，特别是在利用每千克具有高价格的塑料的情况下。较大的金属保持架通常通过首先轧制块状材料(/大块材料)(bulk material)然后通过机械加工进一步加工来制造。“已知的方法”这里被理解为意味着它们一方面需要高材料用量，另一方面需要使用不同机床的多种(有时是复杂的)制造方法的组合，结果是制造可能是复杂的和/或成本密集的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于滚动元件轴承保持架的保持架段，所述保持架段可以以简单且成本有效的方式制造。
该目的通过根据专利技术方案1所述的用于滚动元件轴承保持架的保持架段、根据专利技术方案11所述的滚动元件轴承保持架以及根据专利技术方案12所述的滚动元件轴承来实现。
在下文中，提出一种保持架段，用于多部件式(multipart)滚动元件轴承保持架，特别是用于大型滚动元件轴承。特别地，保持架段可以是用于滚子轴承(即，包括滚子形滚动元件(诸如以圆锥滚子、圆柱形滚子、筒、滚针等为例)的滚动元件轴承)的保持架段。为了减少材料使用和制造费用，保持架段在生产的初步阶段中作为套件(kit)存在，所述套件包括一个或多个平坦的金属板(/片状金属)组件，其中，金属板部件被构造为将被连接以形成所述保持架段。这里，在保持架段的组装形式中，保持架段包括至少一个接头，金属板组件(/金属板组成部件)(sheet metal components)的两个端部在所述接头处连接，以形成适于接纳至少一个滚动元件的腔格(/兜孔)(pocket)。也就是说，对于金属板组件，金属板组件在其端部处接合。由于使用金属板，与特别是由塑料制成的传统保持架段相比，所述保持架段可以设计得较薄。除了节省重量和材料之外，这具有另外的优点：由于由此在滚动元件之间产生较小的间隔，因此即使在大型滚动元件轴承的情况下，也可以将更多的滚动元件容纳在滚动元件轴承中，由此可以提高滚动元件轴承的效率。大型滚动元件轴承特别可以是直径大于一米的滚动元件轴承(/滚动轴承)。
特别地，金属板可以是片状金属片、片状金属面板、片状金属带(特别是卷绕的片状金属带(所谓的卷材))等。金属板可以被容易地且成本有效地加工和成形，例如通过切割、激光切割机、压印(/压花)、深拉和弯曲。此外，可以省略机加工处理方法，从而可以提高材料利用程度。
优选地，保持架段的一个或多个金属板组件从金属板切割而成，特别是激光切割、冲压和/或咬切(/半切割)(nibbled)。换句话说，保持架段所需的分离线通过切割、冲压、咬切等设置在金属板中。这意味着首先将保持架段的轮廓切割或冲压到金属板中，随后将保持架段的形状从金属板释放。这里，可以使用激光器、冲压工具、咬切机等。
根据另一优选的实施方式，保持架段的初步阶段的金属板组件中的至少一个设置有至少一个功能元件，其中，所述至少一个功能元件是重新成形的(/再成形的)。优选地，所述功能元件是被压印的、被深拉的(deep-drawn)和/或被弯曲的。此外，所述至少一个功能元件可以在制造的初步阶段中成形在保持架段上。通过在制造的初步阶段(即，在组装保持架段之前)成形，可以简化功能元件的设置。功能元件在保持架段的平坦的初步阶段中的定位也可以更精确且更快速地实现。
根据另一实施方式，相对于在滚动元件轴承中的安装状态，保持架段具有由可接纳在保持架段中的滚动元件的轴向长度限定的长度、由可接纳的滚动元件的直径限定的宽度、以及高度，其中，保持架段的高度在整个保持架段上基本上相同。“高度”被理解为特别是意指在滚动元件轴承中使用的保持架段在滚动元件轴承的径向方向上的延伸量。由于保持架段在整个保持架段上的高度基本上相同，因此保持架段的材料可以形成框架，特别是绕着功能元件的框架，从而增加功能元件和/或保持架段的稳定性。
优选地，所述至少一个功能元件是被构造为与滚动元件相互作用以保持滚动元件的保持元件，其中，在保持架段的组装形式中，所述保持元件面向和/或背对腔格。特别地，保持元件可以被构造为将容纳在保持架段的腔格中的滚动元件保持在保持架段中，特别是保持在期望的位置处。可替代地或额外地，所述保持元件可以被构造为凸片，以使滚动元件可以被卡扣到保持架段中，并且滚动元件不会从保持架段释放，例如，即使在架空安装(overhead installation)期间也是如此。例如，所述保持元件可以被构造为防止保持架段在径向上向外迁移，和/或确保保持架段保持在滚动元件周围。
此外，所述至少一个功能元件可以是被构造为与凸缘(/挡边)(flange)相互作用以引导保持架段的引导元件，其中，在保持架段的组装形式中，所述引导元件面向凸缘。通过抵着(/对着)(against)滚动元件轴承的凸缘进行引导，可以有利地省略抵靠滚动元件轴承的滚道引导滚动元件轴承保持架，由此可以延长滚道的使用寿命。
此外，所述至少一个功能元件可以是被构造为与联接元件相互作用以将保持架段连接到另一保持架段的连接元件。另外，保持架段可以通过联接元件保持在一起，由此保持架复合件(/组合件)(composite)获得稳定性，和/或可以简化保持架的安装。保持架段可以通过联接元件引导，所述联接元件可以是例如线缆、线或环，并且具有限定的预载荷。
优选地，连接元件可以包括至少一个孔眼，所述联接元件能够穿过(threadable)所述孔眼。在连接元件为孔眼的一种设计中，所述联接元件可以以简单的方式被引导通过这些孔眼，并且可以根据需要而再次移除。这里，所述联接元件不固定到孔眼，而是可以在孔眼中运动。因此，保持架段之间的间隙以及因此滚动元件之间的间隙以及保持架段相对于彼此的运动不受限制。作为另一种选择，孔眼也可以被构造为开口钩(open hook)或环(loop)，所述联接元件可安装或可夹持或可卡扣到所述开口钩或环中。
根据另一优选的实施方式，所述保持架元件包括在第一端部处的接头处的第一对准元件和在第二端部处的第二对准元件，其中，所述第二对准元件与所述第一对准元件互补，并且其中，所述第一对准元件和所述第二对准元件相互作用，以在至少第一方向上固定所述第一端部和所述第二端部。例如，对准元件可以被构造为使第一端部和第二端部对准，使得保持架段具有与滚动元件圈的滚道相对放置的无边缘或无台阶表面。此外，对准元件还可以被构造为提供在垂直于第一方向的第二方向上的调节可能性，以使接头适合于补偿制造公差。此外，第一对准元件和第二对准元件可以被构造为彼此接合。例如，第一对准元件可以包括第一齿，并且第二对准元件可以包括与第一齿互补的第二齿。
根据另一方面，提出一种滚动元件轴承保持架，特别是用于大型滚动元件轴承，包括多个如上所述的保持架段。这里，多个保持架段能够至少暂时地通过联接元件连接。这里，例如，每隔一个滚动元件可以在保持架段中被引导。作为另一种选择，也可以为每个滚动元件提供保持架段。例如，滚动元件轴承保持架的外径可以大于1200mm。
根据又一方面，提出一种滚动元件轴承，特别是大型滚动元件轴承，包括至少一个内圈和至少一个外圈，其中，滚动元件布置在内圈与外圈之间，其中，滚动元件由上述滚动元件轴承保持架保持。
在说明书、附图和权利要求书中指定了另外的优点和有利的实施方式。这里特别地，在说明书和附图中指定的特征的组合仅仅是示例性的，以使特征也可以单独存在或以其他方式组合。
在下文中，使用附图中描绘的示例性实施方式更详细地描述本发明。这里，示例性实施方式和示例性实施方式中示出的组合仅仅是示例性的，并不旨在限定本发明的范围。该范围仅由未决的权利要求限定。
附图说明
图1示出了根据第一实施方式的保持架段的立体图；
图2示出了图1的保持架段的金属板组件的第一立体图，
图3示出了图1的保持架段的金属板组件的第二立体图，
图4示出了根据第一实施方式的滚动元件轴承保持架的立体图，图5示出了根据第二实施方式的保持架段的立体图；
图6示出了根据第三实施方式的保持架段的立体图，以及
图7示出了根据第四实施方式的保持架段的立体图。
在下文中，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示。
附图标记列表
1 保持架段
2 腔格
4 金属板组件
6 接头
8 角
10 第一对准元件
12 第二对准元件
14 保持元件
16 凸片
18 凸片
20 引导元件
22 连接元件
24 联接元件
26 内圈
28 内滚道
30 滚动元件轴承保持架
32 滚动元件
具体实施方式
参照图1至图3，示出了根据第一实施方式的保持架段(cage segment)1。图1示出了保持架段1的立体图，图2示出了图1的展开的保持架段1的背对腔格(/兜孔)(pocket)2的表面的立体图，并且图3示出了图1的展开的保持架段1的面向腔格2的表面的立体图。
保持架段1包括金属板组件4，金属板组件4在接头6处接合，以形成被构造为接纳至少一个滚动元件的腔格2。在制造的初步阶段中，图1的保持架段1由包括平坦的金属板组件4的套件(kit)组成。
为了从金属板组件4组装保持架段1，分别在规定的角区域8处弯曲金属板组件4并且在金属板组件4的两个端部处接合金属板组件4，由此形成接头6。组装的保持架段1形成适于接纳至少一个滚动元件的腔格2，其中，角区域8形成保持架段1的角(corners)。
第一对准元件10和与第一对准元件10互补的第二对准元件12设置在金属板组件4的端部处。在图1至图3中示出的实施方式中，对准元件10、12是矩形齿。然而，也可以设想其他形状，诸如以波形、三角形和/或多边形为例。例如，两个对准元件10、12可以是被冲压的和/或被切割的。这里，对准元件10、12被构造为在接头6处对准保持架段1，使得保持架段可以被组装。特别是，对准元件10、12被构造为固定在垂直于腔格2的表面的第一方向上附接到彼此的侧面，并且在垂直于第一方向的至少一个方向上提供可调节性，这适合于补偿制造公差等。
此外，面向腔格2的四个保持元件14-1、14-2、14-3、14-4设置在保持架段1上，这些保持元件14-1、14-2、14-3、14-4被构造为将滚动元件32保持在腔格2中的期望位置处。此外，朝向腔格倾斜的四个凸片16-1、16-2、16-3、16-4进一步设置在保持元件14-1、14-2、14-3、14-4上方，这些凸片16-1、16-2、16-3、16-4被构造为将滚动元件保持在腔格2中或防止保持架段1在使用中在径向上向外迁移。另外，四个另外的凸片18-1、18-2、18-3、18-4设置在保持架段1的背对腔格的一侧，凸片18-1、18-2、18-3、18-4被构造为保持在向外抵着保持架段1被引导的滚动元件。此外，引导元件20-1、20-2、20-3设置在保持架段1的面向滚动元件轴承的凸缘的表面上，这些引导元件20-1、20-2、20-3被构造为抵着滚动元件轴承的凸缘引导滚动元件轴承保持架。因此，有利地可以省略抵着滚动元件轴承的滚道引导滚动元件轴承保持架，从而可以延长滚道的使用寿命。此外，连接元件22设置在保持架段上，联接元件可以附接到连接元件，以连接各个保持架段1而形成滚动元件轴承保持架。连接元件22的形状基本上取决于所选择的联接元件。
功能元件(诸如保持元件14、凸片16、18、引导元件20和连接元件22)优选地通过重新成形(/再成形)(诸如以压印、深拉和/或弯曲为例)形成在保持架段1上，此外，有利的是在金属板组件4上形成至少一个功能元件。也就是说，从片状金属面板释放金属板组件4，并且在将金属板组件4组装成保持架段1之前，在仍然平坦的状态下形成功能元件。这一方面简化了功能元件的成形，另一方面可以更精确且更快速地实现功能元件在呈平坦形式的金属板组件4中的定位。
图4示出了滚动元件轴承保持架30的一部分的立体图，其中使用了图1的保持架段1。优选地，滚动元件轴承保持架30可以用在直径大于一米的大型滚动元件轴承中。滚动元件轴承保持架30具有如上所述的多个保持架段1和多个联接元件24，其中，图4中的联接元件24具有平坦的纵向形状。在图4中，联接元件24使用连接元件22附接到保持架段。这里，连接元件22可以被构造为螺纹孔和/或销和/或开口，其中，对应互补的联接部件(诸如以螺丝、销或开口为例)布置在联接元件上。
如图所示，例如，在图1中，另外的凸片16、18布置在保持架段1的面向腔格2的表面上和保持架段1的背对腔格2的表面上、被构造为保持滚动元件32。因此，在滚动元件轴承保持架30中，每隔一个滚动元件32在保持架段1的腔格2中被引导，而滚动元件32的另一半分别在两个保持架段1之间被引导。作为另一种选择，也可以为每个滚动元件32提供保持架段1。滚动元件32在滚动元件轴承的内圈26的内滚道28上和外圈(未示出)的外滚道上滚动，以使内圈和外圈的相对旋转成为可能。
图5示出了根据第二实施方式的保持架段1。与图1的保持架段1不同，图5的保持架组件1包括四个金属板组件4-1、4-2、4-3、4-4，每个金属板组件在保持架组件1的角处接合。为此目的，相应的金属板组件4-1至4-4分别设置有第一对准元件10和第二对准元件12，金属板组件4-1至4-4借助于第一对准元件10和第二对准元件12组装。
图6示出了根据第三实施方式的保持架段1。与图5的保持架段类似，图6的保持架段包括四个金属板组件4-1、4-2、4-3、4-4，每个金属板组件在保持架段1的角处接合。为此目的，相应的金属板组件4-1至4-4分别通过对接焊(butt-weld)或角焊(fillet-weld)被直接地焊接到彼此，而没有对准元件10、12。
图7示出了根据第四实施方式的保持架段1。与图1的保持架段不同，图7的保持架段包括两个金属板组件4-1、4-2，两个金属板组件4-1、4-2在两个接头6-1、6-2处接合。此外，在图7的保持架段1上设置孔眼(eyelet)作为连接元件22，这些孔眼可以例如与可穿过孔眼的联接元件(诸如以线缆或线为例)相互作用。在连接元件22作为孔眼的一种设计中，联接元件可以以简单的方式被引导通过这些孔眼，并且可以根据需要而再次移除。这里，联接元件不固定到孔眼，而是可以在孔眼中运动。因此，保持架段1之间的间隙、以及因此滚动元件32之间的间隙以及保持架段相对于彼此的运动不受限制。作为另一种选择，孔眼还可以被构造为开口钩或环，联接元件可安装或可夹持或可卡扣到该开口钩或环中。
为了减少材料使用和制造费用，提出由金属板制造保持架段1，从而可以省略材料和精力密集的机加工方法。这里，在制造的初步阶段中，保持架段1作为套件存在，该套件包括一个或多个平坦的金属板组件4，平坦的金属板组件4设置有功能元件，该功能元件被构造为用于保持和引导滚动元件、用于引导保持架段，和/或用于将保持架段彼此连接。这里，在将金属板组件4在其端部处接合为成品保持架段1之前，可以已经在金属板组件中设置功能元件。因此，保持架段1可以以较少的材料使用和/或较高程度的材料利用率以及相对低的工作费用来制造，并且因此具有成本效益，特别是即使在少量的情况下也是如此。

Claims (12)

1.一种保持架段(1)，用于多部件式滚动元件轴承保持架(30)，特别是用于大型滚动元件轴承，其特征在于，在制造的初步阶段中，所述保持架段(1)作为套件存在，所述套件包括一个或多个平坦的金属板组件(4)，其中，所述金属板组件(4)被构造为被组装以形成所述保持架段(1)，其中，在所述保持架段的组装形式中，所述保持架段(1)包括至少一个接头(6)，所述金属板组件(4)的两个端部在所述接头(6)处接合，以形成适于接纳至少一个滚动元件(32)的腔格(2)。
2.根据权利要求1所述的保持架段(1)，其特征在于，所述保持架段(1)的一个或多个金属板组件(4)是从金属板切割而成的，特别地，所述保持架段(1)的一个或多个金属板组件(4)是从金属板激光切割、冲压和/或咬切而成的。
3.根据权利要求1或2所述的保持架段(1)，其特征在于，所述保持架段(1)的初步阶段的金属板组件(4)中的至少一个设置有至少一个功能元件(14、16、18、20、22)，其中，所述至少一个功能元件(14、16、18、20、22)是重新成形的。
4.根据权利要求3所述的保持架段，其特征在于，相对于在滚动元件轴承(30)中的安装状态，所述保持架段(1)具有由可接纳在所述保持架段(1)中的滚动元件(32)的轴向长度限定的长度、由可接纳的滚动元件(32)的直径限定的宽度、以及高度，其中，所述保持架段(1)的高度在整个所述保持架段上基本上相同。
5.根据权利要求3或4中的任一项所述的保持架段(1)，其特征在于，所述至少一个功能元件(14、16、18、20、22)在制造的初步阶段中形成在所述保持架段(1)上。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的保持架段(1)，其特征在于，所述功能元件(14、16、18、20、22)是被压印的、被深拉的和/或被弯曲的。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的保持架段(1)，其特征在于，所述至少一个功能元件是被构造为与滚动元件(32)相互作用以保持所述滚动元件(32)的保持元件(14、16、18)，其中，在所述保持架段(1)的组装形式中，所述保持元件(14、16、18)面向和/或背对所述腔格(2)。
8.根据权利要求2至5中的任一项所述的保持架段，其特征在于，所述至少一个功能元件(14、16、18、20、22)是被构造为与凸缘相互作用以引导所述保持架段(1)的引导元件(20)，其中，在所述保持架段(1)的组装形式中，所述引导元件(20)面向所述凸缘。
9.根据权利要求2至6中的任一项所述的保持架段，其特征在于，所述至少一个功能元件(14、16、18、20、22)是被构造为与联接元件相互作用以将所述保持架段(1)连接到另一保持架段(1)的连接元件(22)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的保持架段，其特征在于，在所述接头(6)处，所述保持架段(1)包括在第一端部处的第一对准元件(10)和在第二端部处的第二对准元件(12)，其中，所述第二对准元件(12)与所述第一对准元件(10)互补，并且，所述第一对准元件(10)和所述第二对准元件(12)相互作用，以在至少一个第一方向上固定所述第一端部和所述第二端部。
11.一种滚动元件轴承保持架(30)，包括多个根据权利要求1至10中的任一项所述的保持架段(1)，其中，多个保持架段(1)能够至少暂时地通过联接元件连接，其中，所述联接元件与至少一个连接元件(22)相互作用。
12.一种滚动元件轴承，包括至少一个内圈(26)和至少一个外圈，其中，滚动元件(32)布置在所述内圈(26)与所述外圈之间，所述滚动元件(32)由根据权利要求11所述的滚动元件轴承保持架(30)保持。
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