DE102015101464A1 - Rolling bearing cage, rolling bearing and method for producing a rolling bearing cage - Google Patents
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- F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
- F16C33/4629—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from metal, e.g. cast or machined window cages
Abstract
Die vorliegende Erfindung schlägt einen Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager vor, wobei der Wälzlagerkäfig einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mit einem ersten Gleitelement bedeckt ist und wobei das erste Gleitelement zumindest teilweise mit einem zweiten Gleitelement bedeckt ist.The present invention proposes a roller bearing cage for a rolling bearing, wherein the rolling bearing cage comprises a base body, wherein the base body is at least partially covered with a first sliding member and wherein the first sliding member is at least partially covered with a second sliding member.
Description
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig, ein Wälzlager und ein Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagerkäfigs. The present invention relates to a rolling bearing cage, a rolling bearing and a method of manufacturing a rolling bearing cage.
Aus dem Stand der Technik sind Wälzlager mit Wälzlagerkäfigen hinlänglich bekannt. Dabei sind die Wälzlagerkäfige beispielsweise zwischen einem Innenring und einem Außenring angeordnet und sind mit Wälzkörpern bestückt, die in der Regel beweglich im Wälzkörperkäfig angeordnet sind und dadurch die Reibung zwischen dem Innenring und dem Außenring reduzieren. Rolling bearings with rolling bearing cages are well known from the prior art. In this case, the rolling bearing cages are arranged for example between an inner ring and an outer ring and are equipped with rolling elements, which are usually arranged movably in the rolling element cage and thereby reduce the friction between the inner ring and the outer ring.
Um die Reibung zwischen Wälzkörperkäfig und dem Innenring oder dem Außenring zu verringern bzw. einen Kontakt Stahl auf Stahl zu vermeiden, werden die Wälzlagerkäfige aus dem Stand der Technik mit einer Kunststoffschicht überzogen. Allerdings kann es im Fall stark verschmutzter Lager zur Verletzung der Beschichtung kommen, so dass ein Risiko zur Kunststoffablösung besteht. Als Folge der potenziellen Kunststoffablösung wäre mit einem unerwünschten Verschleiß der Stahloberfläche zu rechnen. Alternativ werden Wälzlagerkäfige kostenintensiv aus Bronze gefertigt. In order to reduce the friction between Wälzkörperkäfig and the inner ring or the outer ring or to avoid a contact steel on steel, the rolling bearing cages are coated from the prior art with a plastic layer. However, in the case of heavily soiled bearings, the coating may be damaged so that there is a risk of plastic separation. As a result of the potential plastic separation would be expected to undesirable wear of the steel surface. Alternatively, rolling bearing cages are costly made of bronze.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wälzlagerkäfig zur Verfügung zu stellen, der verbaut in ein Wälzlager möglichst lang den Belastungen standhält, die durch den Kontakt mit Lagerbauteilen des Wälzlagers verursacht werden. It is an object of the present invention to provide a roller bearing cage which, installed in a rolling bearing, withstands as long as possible the stresses caused by contact with bearing components of the rolling bearing.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch einen Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager, wobei der Wälzlagerkäfig einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mit einem ersten Gleitelement bedeckt ist und wobei das erste Gleitelement zumindest teilweise mit einem zweiten Gleitelement, vorzugsweise in Form einer Gleitschicht, bedeckt ist. The present invention solves the problem by a rolling bearing cage for a rolling bearing, wherein the rolling bearing cage comprises a base body, wherein the base body is at least partially covered with a first sliding element and wherein the first sliding element at least partially covered with a second sliding element, preferably in the form of a sliding layer is.
Gegenüber dem Stand Technik wird bei dem Wälzlagerkäfig erfindungsgemäß darauf verzichtet, dass der gesamte Grundkörper des Wälzlagerkäfigs aus einem Material gefertigt ist, mit dem sich die Reibung zwischen dem in einem Wälzlager verbauten Wälzlagerkäfig und einem Lagerteil des Wälzlagers reduzieren lässt. Stattdessen sorgen das erste Gleitelement und das zweite Gleitelement für die erwünschte Reduktion der Reibung, wodurch der Materialwahl für den Grundkörper im Wesentlichen keine Grenzen gesetzt werden. Insbesondere lässt es sich dadurch vermeiden, den Wälzlagerkäfig ganzheitlich aus Bronze zu fertigen. Darüber hinaus stellt das erste Gleitelement ein erwünschtes Gleitverhalten auch dann noch sicher, wenn das zweite Gleitelement sich löst oder einreißt. Compared to the state of the art in the rolling bearing cage according to the invention waived that the entire body of the rolling bearing cage is made of a material with which the friction between the built-in rolling bearing bearing and a bearing part of the bearing can be reduced. Instead, the first sliding element and the second sliding element provide the desired reduction of the friction, as a result of which the choice of material for the basic body is essentially unlimited. In particular, it can be avoided to manufacture the rolling bearing cage holistically made of bronze. Moreover, the first sliding element ensures a desired sliding behavior even when the second sliding element comes loose or tears.
Vorzugsweise handelt es sich um einen Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten Lagerteil, wobei das erste Lagerteil gegenüber dem zweiten Lagerteil beweglich angeordnet ist. Insbesondere ist der Wälzlagerkäfig im verbauten Zustand zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil angeordnet. Insbesondere handelt es sich um einen Wälzlagerkäfig für ein Schrägkugellager, ein Zylinderkugellager oder ein Kegelrollenlager. Es sind aber auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Wälzlagertypen vorstellbar. Dem Fachmann ist klar, dass der Wälzlagerkäfig aus einem oder mehreren Wälzlagerkäfigsegmenten besteht. Insbesondere ist es auch vorstellbar, dass der Wälzlagerkäfig als ein Teilring, d. h. als Segment eines Rings, ausgestaltet ist. Preferably, it is a roller bearing cage for a rolling bearing having a first bearing part and a second bearing part, wherein the first bearing part is arranged to be movable relative to the second bearing part. In particular, the rolling bearing cage is arranged in the installed state between the first bearing part and the second bearing part. In particular, it concerns a rolling bearing cage for an angular contact ball bearing, a cylindrical ball bearing or a tapered roller bearing. But there are also other known from the prior art rolling bearing types conceivable. The skilled person will appreciate that the rolling bearing cage consists of one or more rolling bearing cage segments. In particular, it is also conceivable that the rolling bearing cage as a partial ring, d. H. as a segment of a ring, is configured.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims and the description with reference to the drawings.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Gleitelement ein bronzehaltiges erstes Gleitelement ist und/oder das zweite Gleitelement ein kunststoffhaltiges zweites Gleitelement ist. Durch die Verwendung von bronzehaltigen ersten Gleitelementen lassen sich die reibungsreduzierenden Eigenschaften von Bronze in den Wälzlagerkäfig integrieren, ohne dass der gesamte Grundkörper des Wälzlagerkäfigs aus Bronze gefertigt werden muss. Ein kunststoffhaltiges zweites Gleitelement reduziert ebenfalls in vorteilhafter Weise die Reibung. Durch die Anordnung des kunststoffhaltigen zweiten Gleitelements über dem bronzehaltigen ersten Gleitelement, lässt sich dafür sorgen, dass bei einem Einreißen oder Lösen des zweiten Gleitelements das bronzehaltige erste Gleitelement die gewünschte Gleitfähigkeit des Wälzlagerkäfigs erhält. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the first sliding element is a bronze-containing first sliding element and / or the second sliding element is a plastic-containing second sliding element. By using bronze-bearing first sliding elements, the friction-reducing properties of bronze can be integrated into the rolling bearing cage without the entire main body of the roller bearing cage having to be made of bronze. A plastic-containing second sliding element also advantageously reduces the friction. By arranging the plastic-containing second sliding element over the bronze-containing first sliding element, it is possible to ensure that when the second sliding element tears or loosens, the bronze-containing first sliding element obtains the desired sliding ability of the rolling bearing cage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Gleitelement vom zweiten Gleitelement vollständig bedeckt ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise dafür gesorgt, dass das erste Gleitelement vom zweiten Gleitelement so lange geschützt wird, bis das zweite Gleitelement sich löst oder einreißt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich das zweite Gleitelement über einen Randbereich des ersten Gleitelements hinaus erstreckt. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the first sliding element is completely covered by the second sliding element. This advantageously ensures that the first sliding element is protected by the second sliding element until the second sliding element comes loose or tears. In particular, it is provided that the second sliding element extends beyond an edge region of the first sliding element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Wälzlagerkäfig in einem in ein Wälzlager verbauten Zustand zwischen einem ersten Lagerteil und einem zweiten Lagerteil des Wälzlagers angeordnet ist, wobei das erste Gleitelement an einer dem ersten Lagerteil und/oder dem zweiten Lagerteil zugewandten Seite angeordnet ist. Durch das gezielte Anbringen des ersten Gleitelements in Bereichen, in denen der Wälzlagerkäfig mit dem ersten Lagerteil oder dem zweiten Lagerteil in Kontakt treten kann, lässt sich das Bedecken mit dem ersten Gleitelement und dem zweiten Gleitelement auf die Bereiche begrenzen, die bei der Verwendung des Wälzlagers belastet werden. Folglich lässt sich der Materialaufwand für die Gleitschicht in vorteilhafter Weise reduzieren. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the rolling bearing cage in a built-up in a rolling bearing state between a first bearing part and a second bearing part of the rolling bearing is arranged, wherein the first sliding element is arranged on a side facing the first bearing part and / or the second bearing part. By selectively attaching the first sliding element in areas in which the rolling bearing cage can come into contact with the first bearing part or the second bearing part, the covering with the first sliding element and the second sliding element can be limited to the areas that occur when using the rolling bearing be charged. Consequently, the cost of materials for the sliding layer can be reduced in an advantageous manner.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass als bronzehaltiges erstes Gleitelement ein Gleitstück aus Bronze am Wälzlagerkäfig angeschweißt ist. Vorstellbar ist dabei auch, dass das Gleitstück aus Bronze aufgeschweißt ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass ein Blech aus Bronze an einer dem ersten oder zweiten Lagerteil zugewandten Seite des Wälzlagerkäfigs angeschweißt ist. Durch eine so erzeugte stoffschlüssige Verbindung wird ohne großen Aufwand ein dauerhaftes Anbringen des ersten Gleitelements an dem Wälzlagerkäfig sichergestellt. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that a bronze slider is welded to the roller bearing cage as bronze-containing first sliding element. It is also conceivable that the slider is welded from bronze. In particular, it is provided that a sheet of bronze is welded to a side facing the first or second bearing part side of the rolling bearing cage. By means of a cohesive connection thus produced, a durable attachment of the first sliding element to the roller bearing cage is ensured without much effort.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Grundkörper ringförmig ist. Insbesondere ist das erste Lagerteil ein Innenring und das zweite Lagerteil ein Außenring. Weiterhin ist es vorstellbar, dass im Falle eines Schrägkugellagers bzw. eines Kegelrollenlagers der ringförmige Grundkörper eine Haupterstreckungsebene aufspannt, wobei sich der Grundkörper selbst im Wesentlichen schräg zur Haupterstreckungsebene erstreckt. According to another embodiment of the present invention, it is provided that the base body is annular. In particular, the first bearing part is an inner ring and the second bearing part is an outer ring. Furthermore, it is conceivable that in the case of an angular contact ball bearing or a tapered roller bearing, the annular base body spans a main extension plane, wherein the main body itself extends substantially obliquely to the main extension plane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass im verbauten Zustand im Wälzlagerkäfig ein Wälzkörper angeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen zylinder-, kegel- oder kugelförmigen Wälzkörper, der in eine Wälzkörperaufnahme des Wälzkörperkäfigs angeordnet ist. Dabei ist die Wälzkörperaufnahme derart ausgestaltet, dass der passende Wälzkörper um mindestens eine Achse drehbar in der Wälzkörperaufnahme gelagert ist. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that in the installed state, a rolling element is arranged in the roller bearing cage. For example, it is a cylindrical, conical or spherical rolling element, which is arranged in a Wälzkörperaufnahme the Wälzkörperkäfigs. In this case, the Wälzkörperaufnahme is designed such that the matching rolling elements is mounted rotatably about at least one axis in the Wälzkörperaufnahme.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das kunststoffhaltige zweites Gleitelement, vorzugsweise in Form eines kunststoffhaltigen zweiten Gleitelements, ein Polyamid aufweist. Es ist dabei vorstellbar, dass der gesamte Wälzlagerkäfig mit dem kunststoffhaltigen zweiten Gleitelement bedeckt ist, um Ränder oder Kanten zu vermeiden, über die sich das zweite Gleitelement zu lösen beginnt. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the plastic-containing second sliding element, preferably in the form of a plastic-containing second sliding element, comprises a polyamide. It is conceivable that the entire rolling bearing cage is covered with the plastic-containing second sliding element in order to avoid edges or edges over which the second sliding element begins to loosen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass mehrere erste Gleitelemente entlang des Wälzlagerkäfigs, insbesondere entlang des Umfangs des Wälzlagerkäfigs, angeordnet sind. Vorzugsweise sind die mehreren erste Gleitelemente entlang einer Seite des Wälzlagerkäfigs, insbesondere in regelmäßigen Abständen, angeordnet. Denkbar ist es dabei, dass die mehreren ersten Gleitelemente jeweils von einem zweite Gleitelement oder einem gemeinsamen zweiten Gleitelement bedeckt sind. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that a plurality of first sliding elements along the rolling bearing cage, in particular along the circumference of the rolling bearing cage, are arranged. Preferably, the plurality of first sliding elements along one side of the rolling bearing cage, in particular at regular intervals, arranged. It is conceivable that the plurality of first sliding elements are each covered by a second sliding element or a common second sliding element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Grundkörper aus einem Stahl gefertigt ist. Gegenüber einem Wälzlagerkäfig aus Bronze lässt sich so in vorteilhafter Weise auf ein kostengünstigeres Material zurückgreifen. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the base body is made of a steel. Compared to a roller bearing cage made of bronze can thus be used in an advantageous manner to a cheaper material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Grundkörper eine Wälzkörperaufnahme zur Aufnahme von Wälzkörpern aufweist, wobei das erste Gleitelement außerhalb der Wälzkörperaufnahme angeordnet ist. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the main body has a Wälzkörperaufnahme for receiving rolling elements, wherein the first sliding element is arranged outside of the Wälzkörperaufnahme.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wälzlager mit einem erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfig. Another object of the present invention is a rolling bearing with a rolling bearing cage according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagerkäfigs, insbesondere eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Grundkörper bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt ein bronzehaltiges erstes Gleitelement an dem Grundkörper angeordnet wird, vorzugsweise angeschweißt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt das erste Gleitelement mit einem kunststoffhaltigen zweiten Gleitelement überdeckt wird. Another object of the present invention is a method for producing a rolling bearing cage, in particular a rolling bearing cage according to the invention, wherein in a first step, a base body is provided, wherein in a second step, a bronze-containing first sliding member is arranged on the base body, preferably welded, and in a third method step, the first sliding element is covered with a plastic-containing second sliding element.
Gegenüber dem Stand der Technik lässt sich dank des ersten Gleitelements und des weiteren Gleitelements ein vergleichsweise langlebiger Wälzlagerkäfig zur Verfügung stellen, bei dem eine Materialwahl für den Grundkörper im Wesentlichen frei getroffen werden kann. Insbesondere ist der Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager, wie beispielsweise ein Schrägkugellager, ein Zylinderrollenlager oder ein Kegelrollenlager, vorgesehen. Compared to the prior art, thanks to the first sliding element and the further sliding element, a comparatively durable rolling bearing cage can be made available, in which a choice of material for the basic body can be taken substantially freely. In particular, the rolling bearing cage for a rolling bearing, such as an angular contact ball bearing, a cylindrical roller bearing or a tapered roller bearing is provided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass im dritten Verfahrensschritt das erste Gleitelement vollständig überdeckt wird. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that in the third method step, the first sliding element is completely covered.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings merely illustrate this exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive idea.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Die
Die
Die
Die
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In
In
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Wälzlagerkäfig Rolling bearing cage
- 2 2
- erstes Gleitelement first sliding element
- 3 3
- zweites Gleitelement second sliding element
- 4 4
- Wälzkörperaufnahme rolling body
- 5 5
- Innenseite inside
- 7 7
- Mitte des ringförmigen Grundkörpers Center of the annular body
- 8 8th
- Ausbuchtungen bulges
- 9 9
- Transportbohrung conveying hole
- 11 11
- erstes Seitenelement first page element
- 12 12
- zweites Seitenelement second side element
Claims (14)
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