DE102017123190A1

DE102017123190A1 - Sheet metal cage for a tapered roller bearing

Info

Publication number: DE102017123190A1
Application number: DE102017123190.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hempel; Thorsten Schlegel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blechkäfig (10) für ein Kegelrollenlager (40), welches einen Innenring (42) und einen diesen koaxial umgebenden Außenring (44) aufweist, zwischen denen kegelstumpfförmige Wälzkörper (50) angeordnet sind, die auf Laufbahnen dieser beiden Lagerringe (42, 44) abrollen, und bei dem die Wälzkörper (50) jeweils in einer Wälzkörpertasche (20) des Blechkäfigs (10) aufgenommen sowie geführt sind, wobei der Blechkäfig (10) ein durchmesserkleineres ringförmiges Seitenteil (12) und ein durchmessergrößeres ringförmiges Seitenteil (14) aufweist, welche mittels einer Mehrzahl von gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten Käfigstegen (18) zur Ausbildung der Wälzkörpertaschen (20) miteinander verbunden sind, wobei an dem durchmesserkleineren Seitenteil (12) des Blechkäfigs (10) ein radial einwärts gerichteter, umlaufender Rand (22) integral ausgebildet ist, und bei dem zwischen diesem Rand (22) und einer axial nach außen weisenden Innenringstirnseite (70) ein Axialspalt (72) ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rand (22) des durchmesserkleineren Seitenteils (12) des Blechkäfigs (10) mehrere nach axial innen offene Ausnehmungen (30, 56, 58, 60, 62) aufweist, durch welche Schmiermittel (74) zur Versorgung des Lagerinnenraumes (52) axial hindurchtreten kann. Hierdurch ist unbeschadet durch die Anwesenheit des Blechkäfigs (10) eine ungestörte Zufuhr eines Schmiermittels (74) in den Lagerinnenraum (52) des Kegelrollenlagers (40) gewährleistet.

The invention relates to a sheet metal cage (10) for a tapered roller bearing (40), which has an inner ring (42) and an outer ring (44) coaxially surrounding it, between which frustoconical rolling elements (50) are arranged, which are arranged on raceways of these two bearing rings (42 , 44), and in which the rolling elements (50) in each case in a rolling body pocket (20) of the sheet metal cage (10) are received and guided, wherein the sheet metal cage (10) has a smaller diameter annular side part (12) and a larger diameter annular side part (14 ), which are connected to each other by means of a plurality of uniformly spaced cage webs (18) for forming the Wälzkörpertaschen (20), wherein on the smaller diameter side part (12) of the sheet metal cage (10) has a radially inwardly directed, circumferential edge (22) is integrally formed, and in which between this edge (22) and an axially outwardly facing Innenringsti Rnseite (70) an axial gap (72) is formed. According to the invention it is provided that the edge (22) of the smaller diameter side part (12) of the sheet metal cage (10) has a plurality of axially inwardly open recesses (30, 56, 58, 60, 62) through which lubricant (74) for supply the bearing interior (52) can pass axially. In this way, undamaged by the presence of the sheet metal cage (10) ensures an undisturbed supply of a lubricant (74) in the bearing interior (52) of the tapered roller bearing (40).

Description

Die Erfindung betrifft einen Blechkäfig für ein Kegelrollenlager, welches einen Innenring und einen diesen koaxial umgebenden Außenring aufweist, zwischen denen kegelstumpfförmige Wälzkörper angeordnet sind, die auf Laufbahnen dieser beiden Lagerringe abrollen, und bei dem die Wälzkörper jeweils in einer Wälzkörpertasche des Blechkäfigs aufgenommen sowie geführt sind, wobei der Blechkäfig ein durchmesserkleineres ringförmiges Seitenteil und ein durchmessergrößeres ringförmiges Seitenteil aufweist, welche mittels einer Mehrzahl von gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten Käfigstegen zur Ausbildung der Wälzkörpertaschen miteinander verbunden sind, wobei an dem durchmesserkleineren Seitenteil des Blechkäfigs ein radial einwärts gerichteter, umlaufender Rand integral ausgebildet ist, und bei dem zwischen diesem Rand und einer axial nach außen weisenden Innenringstirnseite ein Axialspalt ausgebildet ist.The invention relates to a sheet metal cage for a tapered roller bearing, which has an inner ring and a coaxially surrounding outer ring, between which frustoconical rolling elements are arranged, which roll on raceways of these two bearing rings, and in which the rolling elements are each received in a rolling element pocket of the sheet metal cage and guided wherein the sheet metal cage has a smaller diameter annular side part and a larger diameter annular side part, which are interconnected by means of a plurality of uniformly spaced cage webs to form the Wälzkörpertaschen, wherein on the smaller diameter side part of the sheet metal cage, a radially inwardly directed, circumferential edge is integrally formed , And in which an axial gap is formed between this edge and an axially outwardly facing inner ring end face.

Wälzlager werden zur reibungs- und wartungsarmen Lagerung von Maschinenelementen genutzt und sind in einer großen Variationsbreite bekannt. Im Bereich von Windkraftanlagen dienen Großwälzlager unter anderem zur Lagerung der Rotorwelle, wobei vorzugsweise Kegelrollenlager zum Einsatz kommen, da diese im Gegensatz zu Kugel- oder Zylinderrollenlagern neben Radialkräften auch höhere Axialkräfte zuverlässig aufnehmen können. Bei derartigen Kegelrollenlagern ist zur Aufrechterhaltung des ordnungsgemäßen Betriebes eine stetige Zufuhr eines Schmiermittels, insbesondere von Öl geeigneter Viskosität, in den Lagerinnenraum notwendig.Rolling bearings are used for low-friction and low-maintenance storage of machine elements and are known in a wide range of variations. In the field of wind turbines large roller bearings are used, inter alia, for supporting the rotor shaft, tapered roller bearings are preferably used because they can record in contrast to spherical or cylindrical roller bearings in addition to radial forces and higher axial forces reliable. In such tapered roller bearings to maintain proper operation, a steady supply of a lubricant, in particular oil of suitable viscosity, in the bearing interior is necessary.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen von großformatigen Kegelrollenlagern kann ein zur Führung der Wälzkörper dienender Blechumformkäfig aufgrund von kleinen Bauabständen zu mindestens einem der Lagerringe einen betriebsnotwendigen Schmiermittelfluss behindern, wodurch eine stetige Zufuhr einer ausreichenden Schmiermittelmenge erschwert wird.In known from the prior art embodiments of large-scale tapered roller bearings serving for guiding the rolling elements Blechumformkäfig obstruct due to small construction distances to at least one of the bearing rings a lubricant flow necessary for operation, whereby a steady supply of a sufficient amount of lubricant is difficult.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Blechkäfig für ein Kegelrollenlager für Windkraftanlagen vorzustellen, der eine gleichmäßige Zufuhr eines Schmiermittels in den Lagerinnenraum gewährleistet.The invention therefore an object of the invention to provide a sheet metal cage for a tapered roller bearing for wind turbines, which ensures a uniform supply of a lubricant in the bearing interior.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Blechkäfig erreicht, welcher die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The solution to this problem is achieved with a sheet metal cage, which has the features of claim 1. Advantageous developments are defined in the dependent claims.

Demnach betrifft die Erfindung einen Blechkäfig für ein Kegelrollenlager, welches einen Innenring und einen diesen koaxial umgebenden Außenring aufweist, zwischen denen kegelstumpfförmige Wälzkörper angeordnet sind, die auf Laufbahnen dieser beiden Lagerringe abrollen, und bei dem die Wälzkörper jeweils in einer Wälzkörpertasche des Blechkäfigs aufgenommen sowie geführt sind, wobei der Blechkäfig ein durchmesserkleineres ringförmiges Seitenteil und ein durchmessergrößeres ringförmiges Seitenteil aufweist, welche mittels einer Mehrzahl von gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten Käfigstegen zur Ausbildung der Wälzkörpertaschen miteinander verbunden sind, wobei an dem durchmesserkleineren Seitenteil des Blechkäfigs ein radial einwärts gerichteter, umlaufender Rand integral ausgebildet ist, und bei dem zwischen diesem Rand und einer axial nach außen weisenden Innenringstirnseite ein Axialspalt ausgebildet ist.Accordingly, the invention relates to a sheet metal cage for a tapered roller bearing, which has an inner ring and a coaxially surrounding outer ring, between which frustoconical rolling elements are arranged, which roll on raceways of these two bearing rings, and in which the rolling elements each received in a rolling element pocket of the sheet metal cage and out are, wherein the sheet metal cage has a smaller diameter annular side part and a larger diameter annular side part which are interconnected by means of a plurality of uniformly spaced cage webs to form the Wälzkörpertaschen, wherein on the smaller diameter side part of the sheet metal cage, a radially inwardly directed, circumferential edge integrally formed is, and in which an axial gap is formed between this edge and an axially outwardly facing inner ring end face.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Blechkäfig vorgesehen, dass der Rand des durchmesserkleineren Seitenteils des Blechkäfigs mehrere nach axial innen offene Ausnehmungen aufweist, durch welche Schmiermittel zur Versorgung des Lagerinnenraumes axial hindurchtreten kann.To achieve the object, it is provided in this sheet metal cage that the edge of the smaller diameter side part of the sheet metal cage has a plurality of axially inwardly open recesses through which lubricant for supplying the bearing interior can pass axially.

Infolgedessen ist unbeschadet der Anwesenheit des Blechkäfigs sowie des genannten Axialspalts eine gleichmäßige Versorgung eines Lagerinnenraumes des Kegelrollenlagers mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Öl oder einem Fett geeigneter Viskosität, gewährleistet.As a result, without prejudice to the presence of the sheet metal cage and said axial gap uniform supply of a bearing interior of the tapered roller bearing with a lubricant, in particular with an oil or a fat of suitable viscosity, guaranteed.

Gemäß einer technisch vorteilhaften Weiterbildung dieses Blechkäfigs ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen zumindest annähernd halbelliptisch oder bogenförmig gekrümmt ausgebildet sind. Aufgrund dieser Ausnehmungsgeometrie können gegebenenfalls auftretende mechanische Kerbspannungen im Bereich der Ausnehmungen minimiert werden.According to a technically advantageous development of this sheet metal cage is provided that the recesses are at least approximately semi-elliptical or arcuately curved. Because of this recess geometry, any mechanical notch stresses that occur in the region of the recesses may be minimized.

Eine andere günstige Ausgestaltung sieht vor, dass die Ausnehmungen zumindest annähernd mehreckig, insbesondere trapezförmig, ausgebildet sind. Infolgedessen ist eine leichtere Herstellbarkeit des Blechkäfigs aufgrund der in dieser Konstellation einsetzbaren einfacheren Werkzeuggeometrie gegeben. Eine hiervon abweichende Geometrie und/oder Positionierung der Ausnehmungen ist gleichfalls möglich und richtet sich unteren anderem nach der zuzuführenden Schmiermittelmenge sowie einer geometrischen Gestaltung des Rands des ersten Seitenteils des Blechkäfigs.Another favorable embodiment provides that the recesses are at least approximately polygonal, in particular trapezoidal, are formed. As a result, easier manufacturability of the sheet metal cage is given due to the simpler tool geometry that can be used in this constellation. A deviating geometry and / or positioning of the recesses is likewise possible and depends on the lower of the amount of lubricant to be supplied and a geometric design of the edge of the first side part of the sheet metal cage.

Vorzugsweise durchsetzen die Ausnehmungen den Rand des Blechkäfigs in axialer Richtung vollständig und auf kürzestem Weg. Hierdurch wird ein praktisch widerstandsfreier Durchtritt des Schmiermittels in axialer Richtung ermöglicht.Preferably, the recesses enforce the edge of the sheet metal cage in the axial direction completely and on the shortest path. This allows a virtually resistance-free passage of the lubricant in the axial direction.

Bevorzugt sind die Ausnehmungen radial einwärts offen. Aufgrund der radial einwärts offenen Ausnehmungen ist eine weitere Optimierung des Herstellungsprozesses des Blechkäfigs möglich, insbesondere der gegebenenfalls zum Einsatz kommenden Stanzwerkzeuge. Preferably, the recesses are radially inwardly open. Due to the radially inwardly open recesses further optimization of the manufacturing process of the sheet metal cage is possible, in particular the optionally used for punching.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ausnehmungen des Blechkäfigs jeweils eine Umfangslänge U_A aufweisen, die gleich groß oder größer ist als die Umfangslänge U_L1 einer Wälzkörpertasche im Bereich des durchmesserkleineren Seitenteils. Infolgedessen ist ein hinreichend großer Schmiermittelstrom gewährleistet.Further, it is preferably provided that the recesses of the sheet metal cage each have a circumferential length U _A have the same size or larger than the circumferential length U _L1 a Wälzkörpertasche in the region of the smaller diameter side part. As a result, a sufficiently large lubricant flow is ensured.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform des Blechkäfigs sieht vor, dass die Ausnehmungen eine radiale Tiefe T_R aufweisen, die kleiner oder gleich groß ist wie die radiale Höhe H_R des Rands des durchmesserkleineren ersten Seitenteils. Infolgedessen kann der dem Lagerinnenraum zuzuführende Schmiermittelstrom auf konstruktiv einfache Weise den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden. Außerdem verbleibt eine hinreichend hohe Eigenstabilität des umgeformten Blechkäfigs. Another advantageous embodiment of the sheet metal cage provides that the recesses have a radial depth T _R that is less than or equal to the radial height H _R the edge of the smaller diameter first side part. As a result, the lubricant supply to be supplied to the bearing interior can be adapted to the respective requirements in a structurally simple manner. In addition, a sufficiently high intrinsic stability of the reshaped sheet metal cage remains.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung des Blechkäfigs sind die Ausnehmungen zumindest annähernd zylindrisch oder gekrümmt oval ausgebildet. Hierdurch lassen sich die Ausnehmungen auf besonders einfache Art und Weise fertigungstechnisch erzeugen. Die Ausnehmungen können zum Beispiel bohrungsartig zylindrisch oder gekrümmt oval, das heißt als so genannte Langlöcher ausgeführt sein, deren Krümmungsradius dann vorzugsweise mit dem des ersten Seitenteils des Blechkäfigs korrespondiert.According to another embodiment of the sheet-metal cage, the recesses are formed at least approximately cylindrical or curved oval. As a result, the recesses can be produced in a particularly simple manner in terms of production technology. The recesses may be, for example, bore-like cylindrical or curved oval, that is, designed as so-called slots whose radius of curvature then preferably corresponds to that of the first side part of the sheet metal cage.

Vorzugsweise ist der Blechkäfig aus einem vergüteten Stahl gebildet. Hierdurch ist eine lange Gebrauchsdauer des Blechkäfigs bei zugleich großen Wartungsintervallen und einer hohen mechanischen Steifigkeit gegeben.Preferably, the sheet metal cage is formed from a tempered steel. As a result, a long service life of the sheet metal cage is given at the same time large maintenance intervals and a high mechanical rigidity.

Gemäß einer technisch günstigen Ausgestaltung ist der Blechkäfig einstückig durch Heraustrennen aus einer ausreichend dicken Blechtafel sowie Umformen hergestellt. Infolgedessen ist ein mechanisch robuster Aufbau des Blechkäfigs sichergestellt. Das Einbringen der Ausnehmungen kann entweder vor oder nach dem Umformvorgang der Blechtafel durch bekannte Trennverfahren, wie zum Beispiel Stanzen, Schneiden, Sägen, Fräsen, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden etc. erfolgt sein.According to a technically advantageous embodiment of the sheet metal cage is made in one piece by separating from a sufficiently thick sheet metal and forming. As a result, a mechanically robust construction of the sheet metal cage is ensured. The introduction of the recesses can be done either before or after the forming process of the metal sheet by known separation methods, such as stamping, cutting, sawing, milling, laser cutting, water jet cutting, etc.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt

1 eine perspektivische Ansicht eines Blechkäfigs gemäß der Erfindung mit zumindest annähernd halbelliptischen Ausnehmungen an dessen durchmesserkleinerem, ringförmigen Seitenteil,
2 eine perspektivische Ansicht eines mit dem Blechkäfig von 1 ausgestatteten Kegelrollenlagers,
3 eine vergrößerte axial stirnseitige Teildraufsicht auf das Kegelrollenlager gemäß 2, und
4 einen Teillängsschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV durch das Kegelrollenlager gemäß 2.

For a better understanding of the invention, an embodiment will be described below, which is illustrated in the accompanying drawings. In this shows

1 a perspective view of a sheet metal cage according to the invention with at least approximately semi-elliptical recesses on the smaller-diameter, annular side part,
2 a perspective view of one with the sheet metal cage of 1 equipped tapered roller bearing,
3 an enlarged axial end-side partial top view of the tapered roller bearing according to 2 , and
4 a partial longitudinal section along the cutting line IV-IV through the tapered roller bearing according to 2 ,

Der in 1 dargestellte Blechkäfig 10 ist für den Einbau in das in den 2 bis 4 dargestellte Kegelrollenlager 40 vorgesehen. Der Blechkäfig weist ein durchmesserkleineres ringförmiges Seitenteil 12 und ein durchmessergrößeres ringförmiges Seitenteil 14 auf. Diese beiden Seitenteile 12, 14 sind rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 16 des Blechkäfigs 10 ausgebildet. Das durchmesserkleinere Seitenteil 12 und das durchmessergrößere Seitenteil 14 sind mittels einer Mehrzahl von umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten Käfigstegen 18 miteinander verbunden. Hierbei sind die beiden Seitenteile 12, 14 und die Käfigstege 18 einstückig aus einer Blechtafel herausgetrennt und dann umgeformt worden. Jeweils zwei unmittelbar benachbarte Käfigstege 18 sowie die zugeordneten Abschnitte der beiden Seitenteile 12, 14 des Blechkäfigs 10 begrenzen zusammen jeweils eine Wälzkörpertasche 20. Die Wälzkörpertaschen 20 weisen im Bereich des durchmesserkleineren Seitenteils 12 eine erste Umfangslänge U_L1 und im Bereich des durchmessergrößeren Seitenteils 14 eine zweite Umfangslänge U_L2 auf, wobei die Umfangslänge U_L2 im Bereich des durchmessergrößeren Seitenteils 14 geringfügig größer als die Umfangslänge U_L1 im Bereich des durchmesserkleineren Seitenteils 12. Die beiden Seitenteile 12, 14 des Blechkäfigs 10 sind ferner in einem konstanten Axialabstand L_A angeordnet, welcher der axialen Länge der in den Wälzkörpertaschen 20 aufzunehmenden Wälzkörper 50 unter Einbeziehung der notwendigen Maßtoleranzen zur korrekten Spieleinstellung entspricht. Die Wälzkörpertaschen 20 sind demnach zur Aufnahme von kegelstumpfförmigen Wälzkörpern 50 geeignet und vorgesehen.The in 1 illustrated sheet cage 10 is for installation in the in the 2 to 4 illustrated tapered roller bearings 40 intended. The sheet metal cage has a smaller diameter annular side part 12 and a larger diameter annular side part 14 on. These two side parts 12 . 14 are rotationally symmetric to a longitudinal central axis 16 of the sheet metal cage 10 educated. The smaller diameter side part 12 and the larger diameter side panel 14 are by means of a plurality of circumferentially uniformly spaced apart arranged cage webs 18 connected with each other. Here are the two side panels 12 . 14 and the cage bars 18 in one piece cut out of a metal sheet and then transformed. Two directly adjacent cage bars each 18 and the associated sections of the two side panels 12 . 14 of the sheet metal cage 10 together define a rolling element pocket 20 , The rolling-body pockets 20 have in the area of the smaller diameter side part 12 a first circumferential length U _L1 and in the region of the larger diameter side part 14 a second circumferential length U _L2 on, with the circumferential length U _L2 in the area of the larger diameter side part 14 slightly larger than the circumferential length U _L1 in the area of the smaller diameter side part 12 , The two side parts 12 . 14 of the sheet metal cage 10 are also at a constant axial distance L _A arranged, which the axial length of the rolling body pockets 20 to be received rolling elements 50 incorporating the necessary dimensional tolerances for the correct game setting. The rolling-body pockets 20 are therefore for receiving frustoconical rolling elements 50 suitable and provided.

An dem durchmesserkleineren Seitenteil 12 des Blechkäfigs 10 ist ein radial einwärts gerichteter umlaufender Rand 22 integral ausgeformt, so dass das erste Seitenteil 12 zumindest abschnittsweise eine annähernd L-förmige Querschnittsgeometrie aufweist. Durch den Rand 22 wurde eine Erhöhung der Verwindungssteifigkeit des Blechkäfigs 10 realisiert und gegebenenfalls dessen Führung an einem Innenring 42 des Kegelrollenlagers 40 möglicht.At the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 is a radially inward circumferential edge 22 integrally formed so that the first side part 12 at least in sections, has an approximately L-shaped cross-sectional geometry. By the edge 22 was an increase in the torsional rigidity of the sheet metal cage 10 realized and optionally its guide on an inner ring 42 tapered roller bearing 40 made possible.

Erfindungsgemäß sind in den Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 bogenförmig gekrümmte Ausnehmungen 30 ausgebildet, von denen nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen sind. Abweichend von der hier lediglich exemplarisch dargestellten bogenförmig gekrümmten Geometrie der Ausnehmungen 30 können diese beispielsweise auch eine halbelliptische oder eine zykloide Formgebung aufweisen. Die Ausnehmungen 30 durchsetzen den radial einwärts gerichteten Rand 22 in axialer Richtung vollständig, damit ein betriebsnotwendiges Schmiermittel von axial außen in den Lagerinnenraum 52 eines mit dem erfindungsgemäßen Blechkäfig 10 ausgestatteten Kegelrollenlagers 40 beziehungsweise in den Bereich der Wälzkörpertaschen 20 ohne eine nennenswerte Behinderung durch den Rand 22 des Blechkäfigs 10 gelangen kann.According to the invention are in the edge 22 of the smaller diameter side part 12 arched curved recesses 30 are formed, not all of which are provided with a reference numeral. Notwithstanding the arcuately curved geometry of the recesses, which is shown here by way of example only 30 For example, they may also have a semi-elliptical or a cycloidal shape. The recesses 30 enforce the radially inward edge 22 in the axial direction completely, so that an operationally necessary lubricant from axially outside into the bearing interior 52 one with the sheet metal cage according to the invention 10 equipped tapered roller bearing 40 or in the area of the rolling-element pockets 20 without a significant obstruction by the edge 22 of the sheet metal cage 10 can get.

Sämtliche Ausnehmungen 30 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel radial einwärts offen ausgebildet sowie umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandet positioniert. Die Umfangslänge U_A der Ausnehmungen 30 entspricht mindestens der Umfangslänge U_L1 der Wälzkörpertaschen 20 im Bereich des durchmesserkleineren Seitenteils 12, wobei die Ausnehmungen 30 in Bezug zur Umfangsrichtung des Blechkäfigs 10 jeweils im Bereich einer Wälzkörpertasche 20 angeordnet sind.All recesses 30 are in the embodiment shown here formed radially inwardly open and circumferentially equally spaced from each other positioned. The circumferential length U _A the recesses 30 corresponds at least to the circumferential length U _L1 the rolling-body pockets 20 in the area of the smaller diameter side part 12 , where the recesses 30 in relation to the circumferential direction of the sheet metal cage 10 each in the area of a rolling body pocket 20 are arranged.

Der Blechkäfig 10 ist einstückig aus einem vergüteten Stahl durch geeignetes Umformen gefertigt, wobei die Wälzkörpertaschen 20 bevorzugt durch Trennverfahren, wie zum Beispiel Stanzen, Schneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Bohren, Fräsen, Sägen oder dergleichen gebildet sind.The sheet metal cage 10 is made in one piece from a tempered steel by suitable forming, wherein the Wälzkörpertaschen 20 preferably by separation methods, such as punching, cutting, laser cutting, water jet cutting, drilling, milling, sawing or the like are formed.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mit dem Blechkäfig 10 gemäß 1 ausgestatteten Kegelrollenlagers 40. Das Kegelrollenlager 40 weist einen Innenring 42 und einen diesen sowie eine Längsmittelachse 16 koaxial umschließenden Außenring 44 auf. Zwischen dem Innenring 42 und dem Außenring 44 sind in 2 nicht erkennbare kegelstumpfförmige Wälzkörper 50 angeordnet, welche in dem erfindungsgemäßen Blechkäfig 10 aufgenommen sind sowie auf Laufbahnen der beiden Lagerringe 42, 44 abrollen. 2 shows a perspective view of one with the sheet metal cage 10 according to 1 equipped tapered roller bearing 40 , The tapered roller bearing 40 has an inner ring 42 and a this and a longitudinal center axis 16 Coaxially surrounding outer ring 44 on. Between the inner ring 42 and the outer ring 44 are in 2 unrecognizable frustoconical rolling elements 50 arranged, which in the sheet metal cage according to the invention 10 are included as well as on raceways of the two bearing rings 42 . 44 roll.

Deutlich zu erkennen sind die hier beispielhaft bogenförmig gekrümmten Ausnehmungen 30 im Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 des Blechkäfigs 10, welche eine von diesem weitestgehend unbeeinflusste Zufuhr des betriebsnotwendigen Schmiermittels, insbesondere eines Öls oder eines Lagerfettes mit geeigneter Viskosität, in den Lagerinnenraum 52 des Kegelrollenlagers 40 gestatten (4).Clearly recognizable here are the example curved arcuate recesses 30 in the margin 22 of the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 , Which one of this largely uninfluenced supply of the operating lubricant, in particular an oil or a bearing grease with suitable viscosity, in the bearing interior 52 tapered roller bearing 40 allow ( 4 ).

3 zeigt eine vergrößerte stirnseitige Teildraufsicht auf das Kegelrollenlager 40 gemäß 2 und 4. Zwischen dem Innenring 42 und dem Außenring 44 des Kegelrollenlagers 40 sind die erwähnten kegelstumpfförmigen Wälzkörper 50 erkennbar. Immer jeweils zwei unmittelbar umfangsseitig benachbarte Käfigstege 18 begrenzen hierbei zusammen mit einem zugeordneten Abschnitte des durchmesserkleineren Seitenteils 12 sowie einem zugeordneten Abschnitt des verdeckten, durchmessergrößeren Seitenteils 14 des Blechkäfigs 10 jeweils eine Wälzkörpertasche 20. Diese Wälzkörpertaschen 20 weisen dadurch eine zumindest näherungsweise rechteckförmige oder etwas trapezförmige Umfangskontur auf, in der jeweils einer der kegelstumpfförmigen Wälzkörper 50 mit Spiel aufgenommen sowie hierin zuverlässig geführt ist. 3 shows an enlarged frontal partial plan view of the tapered roller bearing 40 according to 2 and 4 , Between the inner ring 42 and the outer ring 44 tapered roller bearing 40 are the mentioned frustoconical rolling elements 50 recognizable. Always two immediately circumferentially adjacent cage bars 18 limit this together with an associated sections of the smaller diameter side part 12 and an associated portion of the hidden, larger-diameter side part 14 of the sheet metal cage 10 each a Wälzkörpertasche 20 , These roller bags 20 have thereby an at least approximately rectangular or somewhat trapezoidal circumferential contour, in each case one of the frustoconical rolling elements 50 taken with game and is guided reliably here.

In dem radial einwärts gerichteten Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 des Blechkäfigs 10 sind die hier lediglich exemplarisch bogenförmig gekrümmten Ausnehmungen 30 für die Zufuhr des Schmiermittels in den Lagerinnenraum 52 des Kegelrollenlagers 40 ausgebildet. Die radiale Tiefe T_R der bogenförmig gekrümmten Ausnehmungen 30 ist kleiner oder höchstens gleich groß wie die radiale Höhe H_R des Randes 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 des Blechkäfigs 10.In the radially inward edge 22 of the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 are here only exemplary arc-shaped recesses 30 for the supply of the lubricant in the bearing interior 52 tapered roller bearing 40 educated. The radial depth T _R the arcuately curved recesses 30 is smaller or at most the same size as the radial height H _R of the edge 22 of the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 ,

Unter anderem in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen an die Versorgung des Lagerinnenraumes 52 des Kegelrollenlagers 40, in dem der Blechkäfig 10 zum Einsatz kommt, können andere Typen von Ausnehmungen 56, 58 im Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 ausgebildet sein, welche abweichend von der schon genannten bogenförmig gekrümmten Geometrie eine trapezförmige Formgebung aufweisen und in 3 mit gestrichelter Line dargestellt sind.Among other things, depending on the respective requirements for the supply of the bearing interior 52 tapered roller bearing 40 in which the sheet metal cage 10 Other types of recesses may be used 56 . 58 in the margin 22 of the smaller diameter side part 12 be formed, which have a trapezoidal shape deviating from the already mentioned arcuate geometry and in 3 are shown with dashed line.

Außerdem ist es möglich, Ausnehmungen 60, 62 mit einfachen zylindrischen Bohrungen oder hier nicht eingezeichneten Langlöchern oder dergleichen im Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 auszubilden. Alle erwähnten Ausnehmungen 30, 56, 58, 60, 62 können entweder durchgängig dieselbe Kontur aufweisen oder in einer beliebigen umfangsseitigen Abfolge der vorstehend erläuterten unterschiedlichen Geometrie im Rand 22 des durchmesserkleineren Seitenteils 12 des Blechkäfigs 10 ausgebildet sein. Unabhängig von der jeweiligen Geometrie der Ausnehmungen 30, 56, 58, 60, 62 durchsetzen diese den genannten Rand 22 in axialer Richtung vollständig. Im Gegensatz zu den zylindrischen, bohrungsartigen Ausnehmungen 60, 62 sind die anderen erwähnten Ausnehmungen 30, 56, 58 radial einwärts offen ausgebildet.It is also possible recesses 60 . 62 with simple cylindrical holes or not shown here oblong holes or the like in the edge 22 of the smaller diameter side part 12 train. All mentioned recesses 30 . 56 . 58 . 60 . 62 can either consistently have the same contour or in any circumferential sequence of the above-explained different geometry in the edge 22 of the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 be educated. Regardless of the respective geometry of the recesses 30 . 56 . 58 . 60 . 62 enforce this said edge 22 in the axial direction completely. In contrast to the cylindrical, hole-like recesses 60 . 62 are the other recesses mentioned 30 . 56 . 58 radially inwardly open.

4 zeigt einen Teillängsschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV durch das Kegelrollenlager 40 gemäß 2. Zwischen dem Innenring 42 und dem Außenring 44 des Kegelrollenlagers 40 ist einer der vielen kegelstumpfförmigen Wälzkörper 50 erkennbar, welcher in einer Wälzkörpertasche 20 des Blechkäfigs 10 aufgenommen ist und von diesem geführt wird. Die Wälzkörpertasche 20 ist auch hier erkennbar durch das durchmesserkleinere Seitenteil 12, das durchmessergrößere Seitenteil 14 sowie die beiderseits von hier nicht darstellbaren Längsseiten des Wälzkörpers 50 verlaufenden, ebenfalls im Längsschnitt nicht zeichnerisch darstellbaren Käfigstege 18 begrenzt. 4 shows a partial longitudinal section along the section line IV-IV through the tapered roller bearing 40 according to 2 , Between the inner ring 42 and the outer ring 44 tapered roller bearing 40 is one of the many frustoconical rolling elements 50 recognizable, which in a Wälzkörpertasche 20 of the sheet metal cage 10 is recorded and is led by this. The Wälzkörpertasche 20 is also recognizable here by the smaller diameter side part 12 , the larger diameter side panel 14 as well as on both sides of here not representable longitudinal sides of the rolling body 50 extending, also in longitudinal section not graphically representable cage bars 18 limited.

An dem durchmesserkleineren Seitenteil 12 des Blechkäfigs 10 ist der radial einwärts gerichtete Rand 22 erkennbar, welcher an diesem Seitenteil 12 integral durch Umformen ausgebildet ist. Zwischen diesem radial einwärts gerichteten Rand 22 und einer diesem Rand 22 zugerichteten Innenringstirnseite 70 besteht ein schmaler Axialspalt 72. Um unbeschadet des schmalen Axialspalts 72 zwischen dem Blechkäfig 10 und dem Innenring 42 stets eine ausreichende Zufuhr eines mit Pfeilen 74 angedeuteten Schmiermittels beziehungsweise eines Schmiermittelstroms aus einer äußeren Umgebung 76 in den Lagerinnenraum 52 des Kegelrollenlagers 40 zu gewährleisten, sind in dem Rand 22 des Blechkäfigs 10 die bogenförmig gekrümmten Ausnehmungen 30 vorgesehen, welche in dem Längsschnitt gemäß 4 in radialer Ansicht von radial innen nach radial außen dargestellt sind.At the smaller diameter side part 12 of the sheet metal cage 10 is the radially inward edge 22 recognizable, which on this side part 12 is integrally formed by forming. Between this radially inward edge 22 and one this edge 22 dressed inner ring end face 70 there is a narrow axial gap 72 , To without prejudice to the narrow axial gap 72 between the sheet metal cage 10 and the inner ring 42 always a sufficient supply of one with arrows 74 indicated lubricant or a lubricant flow from an external environment 76 in the warehouse interior 52 tapered roller bearing 40 to ensure are in the edge 22 of the sheet metal cage 10 the arcuately curved recesses 30 provided, which in the longitudinal section according to 4 are shown in radial view from radially inward to radially outward.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Blechkäfigsheet metal cage
1212: Durchmesserkleineres Seitenteil des BlechkäfigDiameter smaller side part of the sheet metal cage
1414: Durchmessergrößeres Seitenteil BlechkäfigDiameter larger side panel sheet metal cage
1616: LängsmittelachseLongitudinal central axis
1818: Käfigstegcage web
2020: Wälzkörpertascherolling body
2222: Radial einwärts gerichteter Rand am Seitenteil 12Radially inwardly directed edge on the side part 12
3030: Bogenförmig gekrümmte AusnehmungArched curved recess
4040: KegelrollenlagerTapered roller bearings
4242: Innenringinner ring
4444: Außenringouter ring
5050: Wälzkörperrolling elements
5252: LagerinnenraumWarehouse interior
5656: Trapezförmige AusnehmungTrapezoidal recess
5858: Trapezförmige AusnehmungTrapezoidal recess
6060: Zylindrische AusnehmungCylindrical recess
6262: Zylindrische AusnehmungCylindrical recess
7070: InnenringstirnseiteInner ring front face
7272: Axialspaltaxial gap
7474: Schmiermittel, SchmiermittelstromLubricant, lubricant flow
7676: Äußere Umgebung des KegelrollenlagersExternal environment of tapered roller bearing
L_A L _A: Axialabstand zwischen den beiden SeitenringenAxial distance between the two side rings
H_R H _R: Radiale Höhe des Rands des Seitenrings 12Radial height of the edge of the side ring 12
T_R T _R: Radiale Tiefe einer Ausnehmung 30Radial depth of a recess 30
U_A U _A: Umfangslänge einer Ausnehmung 30Circumferential length of a recess 30th
U_L1 U _L1: Erste Umfangslänge einer WälzkörpertascheFirst circumferential length of a rolling body pocket
U_L2 U _L2: Zweite Umfangslänge einer WälzkörpertascheSecond circumferential length of a rolling body pocket

Claims

Sheet metal cage (10) for a tapered roller bearing (40), which has an inner ring (42) and an outer ring (44) coaxially surrounding it, between which frusto-conical rolling elements (50) are arranged, which roll on raceways of these two bearing rings (42, 44) and wherein the rolling elements (50) are each received and guided in a rolling body pocket (20) of the sheet metal cage (10), the sheet cage (10) having a smaller diameter annular side part (12) and a larger diameter annular side part (14) by means of a plurality of equally spaced cage bars (18) for forming the Wälzkörpertaschen (20) are interconnected, wherein on the smaller diameter side part (12) of the sheet metal cage (10) a radially inwardly directed, circumferential edge (22) is integrally formed, and in which between this edge (22) and an axially outwardly facing inner ring end face (70) has an axial gap ( 72), characterized in that the edge (22) of the smaller diameter side part (12) of the sheet metal cage (10) has a plurality of axially inwardly open recesses (30, 56, 58, 60, 62) through which lubricant (74) for supplying the bearing interior (52) can pass axially.

Sheet metal cage after Claim 1 , characterized in that the recesses (30) are formed at least approximately semi-elliptical or curved arcuate.

Sheet metal cage after Claim 1 or 2 , characterized in that the recesses (56, 58) are at least approximately polygonal, in particular trapezoidal, formed.

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the recesses (30, 56, 58, 60, 62) pass through the edge (22) of the smaller diameter side part (12) of the sheet metal cage (10) in the axial direction completely and by the shortest route.

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the recesses (30, 56, 58) are designed to be radially inwardly open.

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the recesses (30, 56, 58) of the sheet metal cage each have a circumferential length (U _A ) which is equal to or greater than the circumferential length (U _L1 ) of a Wälzkörpertasche (20) in the region of the smaller diameter side part (12 ).

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the recesses (30, 56, 58) have a radial depth (T _R ) which is less than or equal to the radial height (H _R ) of the edge (22) of the smaller diameter first side part (12).

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the recesses (60, 62) are formed at least approximately cylindrical or curved oval.

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the recesses (30, 56, 58, 60, 62) seen in the circumferential direction of the sheet metal cage are formed uniformly spaced.

Sheet metal cage according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the sheet metal cage (10) consists of a tempered steel and is produced in one piece by separating out of a metal sheet and forming.