DE102014201104A1 - Lubrication-optimized rolling bearing cage for cylindrical roller bearings - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig (1) für Zylinderrollenlager mit einer Vielzahl von Käfigtaschen (2), wobei die Käfigtaschen (2) ausgelegt sind, Wälzkörper aufzunehmen und die Käfigtaschen (2) durch zwei parallele Außenringe (3, 4) und zwischen den Außenringen (3, 4) verlaufende Stege (5) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Außenring (3) erste Bereiche (6) mit einer ersten Ringhöhe (8) und zweite Bereiche (7) mit einer zweiten Ringhöhe (9) aufweist, wobei die erste Ringhöhe (8) von der zweiten Ringhöhe (9) unterschiedlich ist und wobei eine weitere Ringhöhe eines zweiten Außenrings (4) durchgehend konstant ausgebildet ist.The invention relates to a roller bearing cage (1) for cylindrical roller bearings with a plurality of cage pockets (2), wherein the cage pockets (2) are adapted to receive rolling elements and the cage pockets (2) by two parallel outer rings (3, 4) and between the outer rings (2). 3, 4) extending webs (5) are formed, characterized in that a first outer ring (3) first portions (6) having a first ring height (8) and second portions (7) having a second ring height (9), wherein the first ring height (8) is different from the second ring height (9) and wherein a further ring height of a second outer ring (4) is continuous throughout.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen schmierungsoptimierten Wälzlagerkäfig für Zylinderrollenlager.The invention relates to a lubrication-optimized rolling bearing cage for cylindrical roller bearings.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Wälzlagerkäfigen bekannt. From the prior art, a plurality of rolling bearing cages is known.
Bei der Übernahme eine Loslagerfunktion werden bevorzugt in Motorspindeln Zylinderrollenlager eingesetzt. Lager für besonders schnell drehende Anwendungen werden ergänzend mit Hochleistungskäfigen und Keramikwälzkörpern ausgestattet.When adopting a floating bearing function are preferably used in motor spindles cylindrical roller bearings. Bearings for particularly fast-turning applications are additionally equipped with high-performance cages and ceramic rolling elements.
Ferner existiert die Variante der „halben Rollenanzahl“ zur weiteren Reibungssenkung im Betrieb des Lagers.Furthermore, the variant of the "half roll number" exists for further reduction of friction during operation of the bearing.
In der
Trotz der guten Drehzahleignung und Loslagerfunktion treten bei Öl- oder Öl-Luftgeschmierten Zylinderrollenlagern in bestimmten Drehzahlbereichen immer wieder Zustand der Überschmierung auf. Dieser Zustand resultiert aus der Tatsache, dass die Linienberührung der Wälzkörper ein schnelles Verdrängen des zugeführten Öls verhindert. In diesem Zustand der Überschmierung ist die Verdrängungszeit damit größer als der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Rollen. Das Öl muss quasi „überrollt“ werden. Verstärkt wird dieser Effekt durch einen laufbahngeführten Käfig, da eine Ölverdrängung durch den Käfigführungsbord verhindert wird.In spite of the good speed suitability and the floating bearing function, oil overheating or oil-air lubricated cylindrical roller bearings always show over lubricating conditions in certain speed ranges. This condition results from the fact that the line contact of the rolling elements prevents a rapid displacement of the supplied oil. In this state of over-lubrication, the displacement time is greater than the time interval between two successive roles. The oil has to be "overrun". This effect is reinforced by a track-guided cage, as an oil displacement is prevented by the cage guide board.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es besteht somit die technische Aufgabe, einen Wälzlagerkäfig für Zylinderrollenlager zu entwickeln, der einfach herzustellen ist und der es erlaubt, Überschmierungszustände bei sich schnell drehenden Zylinderrollenlagern zu vermeiden. It is therefore the technical task to develop a rolling bearing cage for cylindrical roller bearings, which is easy to manufacture and which allows to avoid over-lubrication conditions in fast-rotating cylindrical roller bearings.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch einen Wälzlagerkäfig für Zylinderrollenlager mit einer Vielzahl von Käfigtaschen, wobei die Käfigtaschen ausgelegt sind, Wälzkörper aufzunehmen und die Käfigtaschen durch zwei parallele Außenringe und zwischen den Außenringen verlaufende Stege gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Außenring erste Bereiche mit einer ersten Ringhöhe und zweite Bereiche mit einer zweiten Ringhöhe aufweist, wobei die erste Ringhöhe von der zweiten Ringhöhe unterschiedlich ist und wobei eine weitere Ringhöhe eines zweiten Außenrings durchgehend konstant ausgebildet ist.The object is achieved in particular by a roller bearing cage for cylindrical roller bearings with a plurality of cage pockets, wherein the cage pockets are designed to receive rolling elements and the cage pockets are formed by two parallel outer rings and between the outer rings extending webs, characterized in that a first outer ring first regions having a first ring height and second regions having a second ring height, wherein the first ring height is different from the second ring height and wherein a further ring height of a second outer ring is continuously formed constant.
Bevorzugt ist unter der Ringhöhe die Höhe eines Außenrings zu verstehen.Preferably, the height of an outer ring is to be understood by the ring height.
Bevorzugt ist der Wälzlagerkäfig für schnell drehende Zylinderrollenlager für Werkzeugspindelmaschinen vorgesehen. Vorzugsweise sind die schnell drehenden Zylinderrollenlager Hochgeschwindigkeits-Zylinderrollenlager.Preferably, the roller bearing cage is provided for fast rotating cylindrical roller bearings for tool spindle machines. Preferably, the high speed cylindrical roller bearings are high speed cylindrical roller bearings.
Besonders bevorzugt weist der zweite Außenring eine Ringhöhe auf, die geringer ist, als die Ringhöhe des ersten Außenrings.Particularly preferably, the second outer ring has a ring height which is less than the ring height of the first outer ring.
Besonders bevorzugt weist der zweite Außenring eine Ringhöhe auf, die der Höhe der Stege entspricht.Particularly preferably, the second outer ring has a ring height which corresponds to the height of the webs.
Durch das Vorsehen von unterschiedlichen Bereichen entlang eines Außenrings, wobei der andere Außenring eine konstante Höhe aufweist, ist es möglich, Schmierstoffe abzuführen und so Überschmierungszustände bei sich schnell drehenden Zylinderrollenlagern zu verhindern.By providing different regions along one outer ring, with the other outer ring having a constant height, it is possible to remove lubricants and thus prevent over-lubrication conditions in fast-rotating cylindrical roller bearings.
Besonders bevorzugt ist der Wälzlagerkäfig einstückig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Wälzlagerkäfig aus Metall, bevorzugt aus Stahl, gefertigt.Particularly preferably, the roller bearing cage is integrally formed. Preferably, the roller bearing cage made of metal, preferably made of steel.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die erste Ringhöhe der ersten Bereiche des Außenrings größer als die zweite Ringhöhe der zweiten Bereiche des Außenrings.In a further embodiment according to the invention, the first ring height of the first regions of the outer ring is greater than the second ring height of the second regions of the outer ring.
Dabei weisen alle ersten Bereiche dieselbe Ringhöhe auf. Ferner weisen alle zweiten Bereiche dieselbe Ringhöhe auf. Die erste Ringhöhe unterscheidet sich aber von der zweiten Ringhöhe.In this case, all first areas have the same ring height. Furthermore, all second areas have the same ring height. However, the first ring height differs from the second ring height.
Vorzugsweise sind die ersten Bereiche als gegenüber den zweiten Bereichen erhabene Bereiche ausgestaltet. The first regions are preferably designed as regions which are raised in relation to the second regions.
Bevorzugt sind die ersten und die zweiten Bereiche auf dem ersten Außenring abwechselnd anordbar. Preferably, the first and the second regions on the first outer ring can be arranged alternately.
Auf diese Weise ist es möglich, einen annähernd rotationssymmetrischen Wälzlagerkäfig zu schaffen.In this way it is possible to create an approximately rotationally symmetrical rolling bearing cage.
Besonders bevorzugt sind die ersten und die zweiten Bereiche willkürlich versetzt angeordnet, um bspw. eine harmonische Anregung des Wälzlagerkäfigs, die zu Geräuschen führen können, zu unterbindenParticularly preferably, the first and the second areas are arranged randomly offset, for example, to prevent a harmonic excitation of the rolling bearing cage, which can lead to noise
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der erste Außenring einen annähernd L-förmigen Querschnitt auf.In a further embodiment according to the invention, the first outer ring has an approximately L-shaped cross section.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Verlauf eines Übergangs von den ersten Bereichen zu den zweiten Bereichen stetig.In a further embodiment according to the invention, the course of a transition from the first regions to the second regions is continuous.
Auf diese Weise ist eine Rotation des Wälzlagerkäfigs entlang der ersten Bereiche im Betrieb problemlos möglich. In this way, a rotation of the rolling bearing cage along the first areas in operation is easily possible.
Bevorzugt erflogt ist der Übergang linear ausgeführt. Besonders bevorzugt weist der Übergang einen Verlauf auf, der kurvenförmig, gerade und wider kurvenförmig ausgestaltet ist.Preferably, the transition is carried out linearly. Particularly preferably, the transition to a course that is curved, straight and curved designed.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Länge der ersten Bereiche unterschiedlich zu einer weiteren Länge der zweiten Bereiche ausführbar.In a further embodiment according to the invention, a length of the first regions is different from a further length of the second regions executable.
Auf diese Weise ist es möglich eine Vielzahl von unterschiedlichen Geometrien zu erzeugen, die je nach Anwendungsfall und den entsprechenden Randbedingungen für den Wälzlagerkäfig anwendbar sind.In this way it is possible to produce a variety of different geometries, which are applicable depending on the application and the corresponding boundary conditions for the rolling bearing cage.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Bereiche konvex ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the areas are convex.
Damit ist es auf eine einfache Weise möglich, eine Führung des Wälzlagerkäfigs in einer Vorrichtung weiter zu verbessen.This makes it possible in a simple manner to further improve a leadership of the rolling bearing cage in a device.
Besonders bevorzugt weisen die Bereiche eine annähernd quaderförmige Oberfläche auf, die vorzugsweise nach außen hin gewölbt ausgeführt ist.Particularly preferably, the areas have an approximately parallelepiped-shaped surface, which is preferably arched outwards.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist mindestens eine Ausnehmung in den ersten Bereichen vorgesehen, wobei die Ausnehmung eingerichtet ist, eine Schmierstoffversorgung des Wälzlagerkäfigs zu ermöglichen.In a further embodiment of the invention, at least one recess is provided in the first regions, wherein the recess is adapted to allow a lubricant supply of the rolling bearing cage.
Bevorzugt ist die Ausnehmung eine Vertiefung, die mittels einer Vorrichtung in den ersten Bereich einbringbar ist.Preferably, the recess is a depression, which can be introduced by means of a device in the first region.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erstreckt sich die Ausnehmung über eine Breite der ersten Bereiche.In a further embodiment according to the invention, the recess extends over a width of the first regions.
Damit ist es möglich, Schmierstoffe abzuführen, um eine Überschmierung des Wälzlagerkäfigs zu vermeiden.This makes it possible to remove lubricants to avoid over-lubrication of the rolling bearing cage.
Bevorzugt sind die Ausnehmungen annähernd mittig über die Länge des ersten Bereichs angeordnet. Damit werden die Rotationseigenschaften des Wälzlagerkäfigs am wenigsten beeinträchtigt.Preferably, the recesses are arranged approximately centrally over the length of the first region. Thus, the rotational properties of the rolling bearing cage are least affected.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Ausnehmung konkav ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the recess is concave.
Alternativ ist die Ausnehmung V-förmig, Linien-förmig oder Halbkreis-förmig ausgestaltetAlternatively, the recess V-shaped, designed line-shaped or semicircular
Mit der Ausnehmung lassen sich Schmierstoffe besonders gut abführen.With the recess, lubricants can be removed very well.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die ersten Bereiche eingerichtet, den Wälzlagerkäfig zu führen und die zweiten Bereiche sind eingerichtet eine Schmierstoffversorgung des Wälzlagerkäfigs zu ermöglichen.In a further embodiment according to the invention, the first areas are set up to guide the roller bearing cage and the second areas are set up to enable a lubricant supply to the roller bearing cage.
Bevorzugt besteht der Wälzlagerkäfig aus Kunststoff, vorzugsweise PEEK oder Polyamid, aus Messing, aus Phenolharz-Baumwollgewebe, aus Stahl oder aus einem beschichteten Stahlwerkstoff.The roller bearing cage preferably consists of plastic, preferably PEEK or polyamide, of brass, of phenolic resin cotton fabric, of steel or of a coated steel material.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht, dabei zeigtThe invention will now be exemplified by figures, in which:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Der Wälzlagerkäfig
Der erste Außenring
Der Wälzlagerkäfig
Der erste Außenring
Die Bereiche
Dabei sind die ersten Bereiche
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Wälzlagerkäfig für Zylinderrollenlager vorgestellt, der einfach herzustellen ist und der es erlaubt, Überschmierungszustände bei schnell drehenden Zylinderrollenlagern zu vermeiden.With the present invention, a roller bearing cage for cylindrical roller bearings is presented, which is easy to manufacture and which allows to avoid over-lubrication conditions in fast-rotating cylindrical roller bearings.
In
Der Wälzlagerkäfig
Die Käfigtaschen
Im Schnitt A-A ist das Profil des Wälzlagerkäfig
Die ersten Bereiche
Im Schnitt B-B ist das Profil des Wälzlagerkäfig
Die ersten Bereiche
Im Unterschied zu dem Wälzlagerkäfig
Die Ausnehmung
Die Vertiefung ist konkav, d.h. nach innen hin gewölbt ausgebildet. The recess is concave, i. formed curved inward.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein alternativer Wälzlagerkäfig für Zylinderrollenlager vorgestellt, der einfach herzustellen ist und der es ferner erlaubt, Überschmierungszustände bei schnell drehenden Zylinderrollenlagern mittels der Ausnehmungen zusätzlich zu verringern.With the present invention, an alternative roller bearing cage for cylindrical roller bearings is presented, which is easy to manufacture and which further allows to reduce over-lubrication conditions in fast-rotating cylindrical roller bearings by means of the recesses in addition.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wälzlagerkäfig Rolling bearing cage
- 22
- Käfigtasche cage pocket
- 33
- Außenring outer ring
- 44
- Außenring outer ring
- 55
- Steg web
- 66
- Bereich Area
- 7 7
- Bereich Area
- 88th
- Ringhöhe ring height
- 99
- Ringhöhe ring height
- 1010
- Ausnehmung recess
- 1111
- Rotationsachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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