DE102007030683A1

DE102007030683A1 - Rollenlagerkäfig

Info

Publication number: DE102007030683A1
Application number: DE102007030683A
Authority: DE
Inventors: Roland Harich; Christian Kiencke
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: DE102007030683B4

Abstract

Ein Rollenlagerkäfig umfasst wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, wobei die Rolle an ihrer der Stirnseite des Seitenelements gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Höhlung ausgebildet ist und die Stirnseite des Seitenelements wenigstens in einem Bereich beiderseits der gegenüberliegenden Öffnung der Höhlung zur Rollenstirnseite hin vorstehend ausgebildet ist und/oder wobei wenigstens eines der Stegelemente in einem axial mittleren Bereich frei von einer Berührfläche hin zur Rolle ausgebildet ist und im besagten Bereich gegenüber den axial daran angrenzenden, zum Berühren der Rolle vorgesehenen Bereichen mit einem geringeren Querschnitt ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenlagerkäfig, umfassend wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist.
Auf dem Gebiet der Wälzlagertechnik werden in den Wälzlagern Käfige eingesetzt, um unter anderen ein unmittelbares Berühren der einzelnen Wälzkörper des Wälzlagers untereinander zu verhindern und/oder um eine vorgebbare Distanz zwischen den einzelnen Wälzkörpern des Wälzlagers zu gewährleisten. Dabei sind gerade das Gebiet der Käfige betreffend eine sehr große Anzahl von Käfigen unterschiedlichster Geometrien, Materialien und Herstellungsmethoden vorgeschlagen worden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dabei, einen Rollenlagerkäfig, umfassend wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, zu schaffen, der unter Verwendbarkeit gängiger Materialien, bei einfacher geometrischer Ausbildung, insbesondere auch zum Einsatz in verlustleistungsarmen Rollenlagern, flexibel und einfach herstellbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 umfasst ein Rollenlagerkäfig wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, wobei die Rolle an ihrer der Stirnseite des Seitenelements gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Höhlung ausgebildet ist und die Stirnseite des Seitenelements wenigsten in einem Bereich beiderseits der gegenüberliegenden Öffnung der Höhlung zur Rollenstirnseite hin vorstehend ausgebildet ist.
Beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 052 044.0 sind Kegelrollen und entsprechende Kegelrollenlager bekannt, bei denen die Kegelrollen stirnseitig mit tiefen Dimpeln ausgebildet sind und hierüber zu einem besonders verlustarmen Kegelrollenlager beitragen. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass für diesen Kegelrollentyp die konventionellen Kegelrollenlagerkäfige mit den derartig ausgebildeten Kegelrollen nicht in definierter und verlustarmer Art und Weise zusammenwirken. Dadurch dass gemäß Anspruch 1 der Rollenlagerkäfig an der der Rollenstirnseite zum Gegenüberliegen vorgesehenen Stirnseite seines Seitenelements wenigstens im Bereich beiderseits des tiefen Dimpels der Kegelrolle gegenüber den daran angrenzenden, zur Mitte hin orientierten Bereichen vorstehend ausgebildet ist, ist mit Vorteil ein stirnseitiges Anlaufen der Rolle am Seitenelement klar auf die die Öffnung des Dimpels umgebende Stirnseite der Rolle begrenzt. Ein undefiniertes Anlaufen der Rolle in einem Übergangsbereich von der Rollenstirnseite hinein in die Dimpelöffnung wird damit mit Vorteil sicher verhindert.
Gemäß Anspruch 3 umfasst ein Rollenlagerkäfig wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, wobei wenigstens eines der Stegelemente in einem axial mittleren Bereich frei von einer Berührfläche hin zur Rolle ausgebildet ist und im besagten Bereich gegenüber den axial daran angrenzenden, zum Berühren der Rolle vorgesehen Bereichen mit einem geringeren Querschnitt ausgebildet ist.
Die Ausbildung des Rollenlagerkäfigs gemäß Anspruch 3 beruht dabei auf der Erkenntnis, dass es, insbesondere wenn an den Stegelementen im Anlagebereich zur Rolle hin eine Furchung aufgebracht werden soll, die beiderseits in etwa einer axialen Mitte des Stegelements unterschiedlich schräg, also mit einer Neigung unterschiedlichen Vorzeichens ausgebildet sein soll, beispielsweise bei einem Taschenkäfig die komplette Tasche in einem einzigen ununterbrochenen Strahlschneidvorgang mittels eines thermischen Strahls, beispielsweise aus einem hohlzylinderartigen Rohling herausgearbeitet werden kann. Damit gestaltet sich die gesamte Herstellung des Rollenlagerkäfigs schnell, einfach und damit kostengünstig. In diesem Zusammenhang wurde weiterhin erkannt, dass die damit in Kauf genommene Unterbrechung der Rollenanlagefläche und die Querschnittsreduzierung im axialen Mittenbereich des Stegelements die Käfigeigenschaften nicht unzulässig beeinflusst. Dabei soll besagte Furchung eine beispielsweise auf Fettbasis ausgebildete Schmierung zwischen den Rollenmänteln und den Stegelementen verbessern, so dass sozusagen die Vertiefungen der Furchung unter anderem als eine Art Schmiertaschen fungieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
Die Figur zeigt dabei als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines als Taschenkäfig ausgebildeten Kegelrollenlagerkäfigs. Dabei ist der Blick von einem Käfigmittelpunkt radial nach außen gerichtet. Auf der linken Seite umfasst der Käfig ein linkes ringartiges Seitenelement 12 und auf der rechten Seite ein rechtes ringartiges Seitenelement 18, wobei das linke Seitenelement 12 durchmessergrößer als das rechte ausgebildet ist. Somit ist dem linken Seitenelement 12 die durchmessergrößere Kegelrollenstirnseite zugeordnet und dem rechten Seitenelement 18 die durchmesserkleinere Kegelrollenstirnseite. Die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestelltem Kegelrollen sind dabei an ihren Stirnseiten mit tiefen Dimpeln ausgebildet. Zwischen den beiden Seitenelementen 12 und 18 sind entsprechend der Anzahl von Käfigtaschen Stegelemente 20 angeordnet. Dabei ist der Käfig insbesondere einstückig durch ein Herausschneiden der Taschenöffnungen aus einem kegelartig geweiteten Rohrabschnitt, beispielsweise aus einem Stahlmaterial hergestellt.
Konstruktionsbedingt ist dabei das linke Seitenelement 12 dasjenige, das bei Betrieb des Kegelrollenlagers bestimmungsgemäß die entsprechenden Kegelrollenstirnseiten berühren darf. Da diese Kegelrollenstirnseiten mit besagten tiefen Dimpels ausgebildet sind, ist das linke Seitenelement 12 an seiner der Kegelrollenstirnseite gegenüberliegenden Stirnseite jeweils zwischen zwei benachbarten Stegelementen 20 wenigsten in einem Bereich beiderseits der gegenüberliegenden Öffnung der Dimpel zur Rollenstirnseite hin vorstehend ausgebildet. Dadurch dass der Rollenlagerkäfig an der der Rollenstirnseite zum Gegenüberliegen vorgesehenen Stirnseite seines Seitenelements 12 wenigstens im Bereich beiderseits des tiefen Dimpels der Kegelrolle gegenüber den daran angrenzenden, zur Mitte hin orientierten Bereichen mit Vorsprüngen 14 vorstehend ausgebildet ist, ist mit Vorteil ein stirnseitiges Anlaufen der Rolle am Seitenelement 12 klar auf die die Öffnung des Dimpels umge bende Stirnseite der Rolle begrenzt. Ein undefiniertes Anlaufen der Rolle in einem Übergangsbereich von der Stirnseite hinein in die Dimpelöffnung wird damit mit Vorteil sicher verhindert.
Jedes der Stegelemente 20 verfügt weiterhin zu den Kegelrollenmänteln hin über eine entsprechende Anlauffläche 22. Diese Anlauffläche 22 ist dabei mit einer Furchung 24 ausgebildet, wie sie exemplarisch für eine Seite eines der Stegelemente 20 dargestellt ist. Dabei ist die Furchung 24 beiderseits in etwa einer axialen Mitte des Stegelements 20 mit einer schräg zueinander geneigten, bezüglich der axialen Mitte in etwa spiegelbildlichen Riffelung ausgebildet. Die Furchung 24 ist dabei mit einer Tiefe von einigen zehn μm insbesondere im Bereich um die 50 μm ausgebildet.
Ungefähr in der axialen Mitte des Stegelements 20 ist die Anlauffläche 22 sozusagen unterbrochen. In diesem Bereich ist auch das Stegelement 20 gegenüber den Bereichen mit den Anlaufflächen 22 mit einem reduzierten rechteckartigen Querschnitt ausgebildet, wohingegen das Stegelement 20 in den Bereichen mit den Anlaufflächen 22 eher mit trapezartigem Querschnitt ausgebildet ist. Vorgenannte Ausbildung ermöglicht dabei mit Vorteil das Ausschneiden der gesamten Käfigtasche in einem einzigen ununterbrochenen Laserschneidvorgang, bei gleichzeitiger Erzeugung besagter Furchung 24.
Weiterhin sind die Käfigtaschen in den Ecken mit an sich bekannten Ausrundungen ausgebildet. Es ist nochmals darauf hinzuweisen, dass die gesamte Käfigtasche inklusive der Ausrundung, der speziell ausgebildeten Stirnseite am linken Seitenelement, inklusive der Furchung, in besagtem einzigen ununterbrochenen Strahlschneidvorgang erzeugt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006052044 [0006]

Claims

Rollenlagerkäfig, umfassend wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, wobei die Rolle an ihrer der Stirnseite des Seitenelements gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Höhlung ausgebildet ist und die Stirnseite des Seitenelements wenigsten in einem Bereich beiderseits der gegenüberliegenden Öffnung der Höhlung zur Rollenstirnseite hin vorstehend ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der Stegelemente in einem axial mittleren Bereich frei von einer Berührfläche hin zur Rolle ausgebildet ist und im besagten Bereich gegenüber den axial daran angrenzenden, zum Berühren der Rolle vorgesehenen Bereichen mit einem geringeren Querschnitt ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig, umfassend wenigstens ein Seitenelement, von dessen einer Stirnseite wenigstens zwei Stegelemente abzweigen, zwischen denen eine Rolle anordenbar ist, wobei wenigstens eines der Stegelemente in einem axial mittleren Bereich frei von einer Berührfläche hin zur Rol le ausgebildet ist und im besagten Bereich gegenüber den axial daran angrenzenden, zum Berühren der Rolle vorgesehen Bereichen mit einem geringeren Querschnitt ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach Anspruch 3, wobei die Rolle an ihrer der Stirnseite des Seitenelements gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Höhlung ausgebildet ist und die Stirnseite des Seitenelements wenigsten in einem Bereich beiderseits der gegenüberliegenden Öffnung der Höhlung zur Rollenstirnseite hin vorstehend ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stirnseite des Seitenelements wenigstens im Bereich der gegenüberliegenden Höhlung der Rolle mit einer Vertiefung ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens eines der Stegelemente an wenigstens einer, seiner dem Rollenmantel zum Gegenüberliegen vorgesehenen Seitenflächen beiderseits in etwa einer axialen Mitte des Stegelements mit einer schräg zueinander geneigten Furchung ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach Anspruch 6, wobei die Furchung bezüglich der axialen Mitte in etwa spiegelbildlich ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Furchung bezüglich der Hauptachse des Rollenlagerkäfigs geneigt ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei in einer axialen Hälfte des Rollenlagerkäfigs die Furchung gemäß einer Linie orien tiert ist, die in einem Bereich in dieser Hälfte abseits einer axialen Mitte und abseits einer Hauptachse des Rollenlagerkäfigs hin zur Rollenlagerkäfigmitte verläuft.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Furchung mit einer Tiefe von einigen zehn μm ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach Anspruch 10, wobei die Tiefe in einem Bereich um die 50 μm liegt.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Rollenlagerkäfig, umfassend ein Schneiden mittels eines thermischen Strahls hergestellt ist.
Rollenlagerkäfig nach Anspruch 12, wobei der Strahl ein Laserstrahl ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Rollenlagerkäfig einstückig und/oder materialeinheitlich ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei sich an beide axiale Enden der Stegelemente jeweils ein Seitenelement anschließt.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Seitenelement als ein in sich geschlossener oder offener Ring ausgebildet ist.
Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Rollenlagerkäfig einem Kegelrollenlager zugehört.