DE102021129190A1 - Bearing cage for cylindrical rollers and cylindrical roller bearings with such a bearing cage - Google Patents

Bearing cage for cylindrical rollers and cylindrical roller bearings with such a bearing cage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lagerkäfig (1) für Zylinderrollen (49), bestehend aus zwei auf einer gemeinsamen Rotationsachse (AR) parallel nebeneinander angeordneten Seitenringen (2, 3), die durch eine Vielzahl axialer Stege (4) miteinander verbunden sind und zusammen mit den Seitenringen (2, 3) eine Reihe nacheinander angeordneter Aufnahmetaschen (5) für die Zylinderrollen (49) bilden, wobei die Seitenringe (2, 3) einen viereckförmigen Profilquerschnitt mit zwei axialen Seitenflächen (6, 7, 8, 9) und zwei radialen Umfangsflächen (10, 11, 12, 13) aufweisen, von denen entweder die inneren Umfangsflächen (10, 11) oder die äußeren Umfangsflächen (12, 13) als Führungsflächen des Lagerkäfigs (5) an einem Lagerring ausgebildet sind.Erfindungsgemäß weist der Lagerkäfig (1) an seinen Seitenringen (2, 3) und/ oder an seinen Stegen (4) und/oder in seinen Aufnahmetaschen (5) konvexe und konkave Ausformungen auf, mit denen im Lagerbetrieb der Durchfluss des Lagerschmierstoffs durch den Lagerkäfig (1) steuerbar ist.The invention relates to a bearing cage (1) for cylindrical rollers (49), consisting of two side rings (2, 3) arranged parallel to one another on a common axis of rotation (AR), which are connected to one another by a large number of axial webs (4) and together with the Side rings (2, 3) form a series of receiving pockets (5) arranged one after the other for the cylindrical rollers (49), the side rings (2, 3) having a quadrangular profile cross-section with two axial side surfaces (6, 7, 8, 9) and two radial peripheral surfaces (10, 11, 12, 13), of which either the inner peripheral surfaces (10, 11) or the outer peripheral surfaces (12, 13) are designed as guide surfaces of the bearing cage (5) on a bearing ring. According to the invention, the bearing cage (1st ) convex and concave formations on its side rings (2, 3) and/or on its webs (4) and/or in its receiving pockets (5), with which the flow of the bearing lubricant through the bearing cage (1) can be controlled during bearing operation.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft einen Lagerkäfig für Zylinderrollen nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welcher insbesondere vorteilhaft für Hochdrehzahlanwendungen in der Kraftfahrzeug-Elektromobilität einsetzbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Zylinderrollenlager mit einem solchen Lagerkäfig.The invention relates to a bearing cage for cylindrical rollers according to the features forming the preamble of patent claim 1, which can be used particularly advantageously for high-speed applications in motor vehicle electromobility. Furthermore, the invention relates to a cylindrical roller bearing with such a bearing cage.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Lagerkäfige für Zylinderrollenlager sind in den verschiedensten Bauformen allgemein bekannt und werden in aller Regel als Massivbauteile aus Stahl oder Messing oder als Spanlosteile aus Stahlblech oder Kunststoff hergestellt. Die für kleinere Lagergrößen am häufigsten verwendete Käfigbauform stellt dabei der Kunststoff-Taschenkäfig dar, der je nach Typ des Zylinderrollenlagers entweder innenring-, außenring- oder wälzkörpergeführt ausgebildet ist. Bei Ausbildung des Innenrings oder des Außenrings mit zwei Radialborden ist es auch bekannt, den Lagerkäfig auf den Borden eines der Lagerringe zu führen.Bearing cages for cylindrical roller bearings are generally known in a wide variety of designs and are generally manufactured as solid components made of steel or brass or as non-cutting parts made of sheet steel or plastic. The cage design most commonly used for smaller bearing sizes is the plastic pocket cage, which, depending on the type of cylindrical roller bearing, is either guided on the inner ring, outer ring or rolling element. When the inner ring or the outer ring is formed with two radial flanges, it is also known to guide the bearing cage on the flanges of one of the bearing rings.

In der DE 10 2005 055 618 A1 ist beispielsweise ein bordgeführter Lagerkäfig für Zylinderrollen offenbart, der aus zwei auf einer gemeinsamen Rotationsachse parallel nebeneinander angeordneten Seitenringen besteht, die durch eine Vielzahl axialer Stege miteinander verbunden sind und zusammen mit den Seitenringen eine Reihe nacheinander angeordneter Aufnahmetaschen für die Zylinderrollen bilden. Die Seitenringe weisen dabei einen viereckförmigen Profilquerschnitt mit zwei axialen Seitenflächen und zwei radialen Umfangsflächen auf, von denen entweder die inneren Umfangsflächen oder die äußeren Umfangsflächen als Führungsflächen des Lagerkäfigs an einem inneren oder äu-ßeren Lagerring ausgebildet sind.In the DE 10 2005 055 618 A1 For example, a rib-guided bearing cage for cylindrical rollers is disclosed, which consists of two side rings arranged parallel to one another on a common axis of rotation, which are connected to one another by a large number of axial webs and, together with the side rings, form a series of receiving pockets arranged one after the other for the cylindrical rollers. The side rings have a square profile cross-section with two axial side surfaces and two radial peripheral surfaces, of which either the inner peripheral surfaces or the outer peripheral surfaces are designed as guide surfaces of the bearing cage on an inner or outer bearing ring.

Im Rahmen der Entwicklung von Zylinderrollenlagern für Hochdrehzahlanwendungen wurde bei Prüfstandsläufen jedoch festgestellt, dass Zylinderrollenlager mit derartigen Lagerkäfigen regelmäßig die maximal zulässige Betriebstemperatur überschritten. Diesbezügliche Untersuchungen ergaben dabei, dass die Ursache für diese Temperaturerhöhung nicht in dem Zusammenwirken der Lagerringe mit den Zylinderrollen lag, sondern vielmehr auf aus Verwalkungen des Lagerschmierstoffs resultierende Reibverluste, auch bekannt als sogenannte Planschverluste, zurückzuführen war. Derartige Planschverluste treten dann auf, wenn sich der Lagerschmierstoff bei hohen Drehzahlen im Lagerkäfig bzw. im Lager aufstaut und die Wälzkörper permanent durch den aufgestauten Lagerschmierstoff hindurchrollen.In the context of the development of cylindrical roller bearings for high-speed applications, however, it was found during test bench runs that cylindrical roller bearings with such bearing cages regularly exceeded the maximum permissible operating temperature. Investigations in this regard revealed that the cause of this temperature increase was not the interaction of the bearing rings with the cylindrical rollers, but rather the friction losses resulting from flexing of the bearing lubricant, also known as so-called splashing losses. Such splashing losses occur when the bearing lubricant builds up in the bearing cage or in the bearing at high speeds and the rolling elements permanently roll through the accumulated bearing lubricant.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen Lagerkäfig für Zylinderrollen zu konzipieren, bei dem aus Verwalkungen des Lagerschmierstoffs resultierende Reibverluste auf ein Minimum reduzierbar sind. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zylinderrollenlager zu entwickeln, bei welchem Überschreitungen der maximal zulässigen Betriebstemperatur durch die genannten Reibverluste vermieden werden.Proceeding from the stated disadvantages of the known prior art, the invention is therefore based on the object of designing a bearing cage for cylindrical rollers in which friction losses resulting from flexing of the bearing lubricant can be reduced to a minimum. Furthermore, the object of the invention is to develop a cylindrical roller bearing in which the maximum permissible operating temperature is avoided as a result of the friction losses mentioned.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Lagerkäfig für Zylinderrollen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der Lagerkäfig an seinen Seitenringen und/oder an seinen Stegen und/oder in seinen Aufnahmetaschen konvexe und konkave Ausformungen aufweist, mit denen im Lagerbetrieb der Durchfluss des Lagerschmierstoffs durch den Lagerkäfig steuerbar ist. According to the invention, this object is achieved in a bearing cage for cylindrical rollers according to the preamble of claim 1 in such a way that the bearing cage has convex and concave formations on its side rings and/or on its webs and/or in its receiving pockets, with which the flow of the bearing lubricant during bearing operation can be controlled by the bearing cage.

Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs werden in den Unteransprüchen 2 bis 10 beschrieben.Preferred configurations and advantageous developments of the bearing cage designed according to the invention are described in dependent claims 2 to 10.

Danach ist es gemäß Anspruch 2 und 3 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfig vorgesehen, dass die Seitenringe an den ihren Führungsflächen gegenüberliegenden radialen Umfangsflächen eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl abwechselnd nacheinander angeordneter Wellenberge und Wellentäler aufweisen. Die Wellenberge und die Wellentäler weisen dabei jeweils die gleiche radiale Höhe/Tiefe und die gleiche Länge auf, wobei der höchste Punkt der Wellenberge jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen und der tiefste Punkt der Wellentäler jeweils auf Höhe der Stege des Lagerkäfigs angeordnet ist. Die Ausbildung des Lagerkäfigs mit diesem Merkmal trägt im Zusammenhang mit den nachfolgend beschriebenen Merkmalen dazu bei, dass der Lagerschmierstoff im Bereich der Wellentäler aus den Aufnahmetaschen entweichen kann und somit die aus Verwalkungen des Lagerschmierstoffs resultierenden Reibverluste auf ein Minimum reduziert werden.Accordingly, it is provided according to claims 2 and 3 in the bearing cage designed according to the invention that the side rings on the radial peripheral surfaces opposite their guide surfaces have a circumferential wave contour with a large number of wave crests and wave troughs arranged alternately one after the other. The wave crests and wave troughs each have the same radial height/depth and the same length, with the highest point of the wave crests being arranged at the level of the center of the receiving pockets and the lowest point of the wave troughs being arranged at the level of the webs of the bearing cage. The design of the bearing cage with this feature, in connection with the features described below, contributes to the fact that the bearing lubricant can escape from the receiving pockets in the area of the wave troughs and thus the friction losses resulting from flexing of the bearing lubricant are reduced to a minimum.

Nach den Ansprüchen 4 und 5 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs, dass die äußeren und die inneren axialen Seitenflächen der Seitenringe eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl nacheinander angeordneter Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen. Die Erhöhungen und die Vertiefungen weisen dabei ebenfalls jeweils die gleiche axiale Höhe/Tiefe und die gleiche Länge auf, wobei der höchste Punkt der Erhöhungen jeweils auf Höhe der Stege und der tiefste Punkt der Vertiefungen jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen des Lagerkäfigs angeordnet ist. Durch eine solche Ausbildung stellt sich bei Rotation des Käfigs eine Pumpbewegung ein, welche den Lagerschmierstoff axial aus dem Zylinderrollenlager herausfördert.According to claims 4 and 5, it is a further feature of the bearing cage designed according to the invention that the outer and inner axial side faces of the side rings have a circumferential corrugated contour with a large number of elevations and depressions arranged one after the other. The elevations and depressions have thereby also have the same axial height/depth and the same length, the highest point of the elevations being at the height of the webs and the lowest point of the depressions being at the height of the center of the receiving pockets of the bearing cage. Such a design results in a pumping motion when the cage rotates, which conveys the bearing lubricant axially out of the cylindrical roller bearing.

Gemäß Anspruch 6 zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebildete Lagerkäfig darüber hinaus noch dadurch aus, dass die axialen Seitenflächen der Seitenringe zusätzlich mit einer die Aufnahmetaschen für die Zylinderrollen entgegengesetzt zu deren Einfüllrichtung öffnenden Neigung von 10° bis 20° gegenüber einer orthogonal zur Rotationsachse angeordneten Mittelachse des Lagerkäfigs ausgebildet sind.According to claim 6, the bearing cage designed according to the invention is also characterized in that the axial side surfaces of the side rings are additionally provided with an inclination of 10° to 20° relative to a central axis of the bearing cage arranged orthogonally to the axis of rotation, opening the receiving pockets for the cylindrical rollers opposite to their filling direction are trained.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs ist es nach den Ansprüchen 7 und 8 des Weiteren, dass die wälzkörperzugewandten Innenseiten der axialen Stege im axialen Mittelbereich jeweils ebene Wälzkörperanlaufflächen aufweisen, die beidseitig in bogenförmig von der Wälzkörperrotationsachse wegführende Seitenbereiche übergehen. Die bogenförmigen Seitenbereiche der Stege und die inneren axialen Seitenflächen der Seitenringe sind dann über großzügige Radien derart miteinander verbunden sind, dass die Aufnahmetaschen des Lagerkäfigs in Verbindung mit den Erhöhungen und Vertiefungen der axialen Seitenflächen in Draufsicht eine sternförmige Kontur aufweisen. Durch diese beiden Merkmale werden im Zusammenwirken mit den geneigten axialen Seitenflächen der Seitenringe in den Aufnahmetaschen des Lagerkäfigs mehrere Zwischenräume generiert, die ein Aufstauen des Lagerschmierstoffes in den Aufnahmetaschen verhindern und einen Austritt des Lagerschmierstoffs aus den Aufnahmetaschen und damit aus dem Zylinderrollenlager heraus ermöglichen. Darüber hinaus reduzieren sich durch die sternförmige Kontur der Aufnahmetaschen neben den Anlaufflächen in Umfangsrichtung auch die axialen Anlaufflächen der Zylinderrollen auf den Bereich der Zylinderrollenstirnflächen mit geringen Relativgeschwindigkeiten, was insgesamt zu einer Reibungsreduktion zwischen den Zylinderrollen und dem Lagerkäfig führt.According to claims 7 and 8, an expedient development of the bearing cage designed according to the invention is that the inner sides of the axial webs facing the rolling elements each have flat rolling element contact surfaces in the axial middle area, which on both sides merge into side areas leading away from the rolling element axis of rotation in an arc. The arcuate side areas of the webs and the inner axial side surfaces of the side rings are then connected to one another via generous radii in such a way that the receiving pockets of the bearing cage have a star-shaped contour in connection with the elevations and depressions of the axial side surfaces in plan view. These two features, in cooperation with the inclined axial side surfaces of the side rings, generate several gaps in the receiving pockets of the bearing cage, which prevent the bearing lubricant from building up in the receiving pockets and allow the bearing lubricant to escape from the receiving pockets and thus from the cylindrical roller bearing. In addition, the star-shaped contour of the receiving pockets, in addition to the contact surfaces in the circumferential direction, also reduces the axial contact surfaces of the cylindrical rollers to the area of the cylindrical roller end faces with low relative speeds, which leads to an overall reduction in friction between the cylindrical rollers and the bearing cage.

Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs durch die Ansprüche 9 und 10 noch vorgeschlagen, dass die axialen Stege jeweils mit einer Radialseite in einer Ebene mit den als Führungsflächen des Lagerkäfigs ausgebildeten Umfangsflächen angeordnet sind und an der anderen Radialseite jeweils eine Höhe aufweisen, die dem höchsten Punkt der Wellenberge an den den Führungsflächen gegenüberliegenden Umfangsflächen entspricht. Zusätzlich ist die andere Radialseite der axialen Stege jeweils axial beidendig mit zu den Wellentälern an den Seitenringen führenden Abschrägungen sowie mittig mit einer durchgehenden Schmierstoffabführnut ausgebildet, deren Boden zu den Wellentälern an den Seitenringen hin abfallende Abschnitte aufweist. Die durchgehende Schmierstoffabführnut und deren abfallende Bodenabschnitte leisten dabei einen weiteren Beitrag, aus Verwalkungen des Lagerschmierstoffs resultierende Reibverluste auf ein Minimum zu reduzieren und den Wärmeabtransport aus dem Zylinderrollenlager zu begünstigen, da somit der Lagerschmierstoff aus der axialen Mittelebene des Lagerkäfigs zu dessen Seitenringen und aus diesem heraus gefördert wird.Finally, it is also proposed as an advantageous embodiment of the bearing cage designed according to the invention by claims 9 and 10 that the axial webs are each arranged with a radial side in a plane with the peripheral surfaces designed as guide surfaces of the bearing cage and have a height on the other radial side which corresponds to the highest point of the wave crests on the peripheral surfaces opposite the guide surfaces. In addition, the other radial side of the axial webs is formed axially at both ends with bevels leading to the troughs on the side rings and in the middle with a continuous lubricant discharge groove, the base of which has sections sloping down to the troughs on the side rings. The continuous lubricant discharge groove and its sloping bottom sections make a further contribution to reducing friction losses resulting from flexing of the bearing lubricant to a minimum and promoting heat dissipation from the cylindrical roller bearing, since the bearing lubricant can thus flow from the axial center plane of the bearing cage to its side rings and out of it is promoted.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner auch gelöst durch ein Zylinderrollenlager, welches aus einem bordlosen äußeren Lagerring mit einer inneren Laufbahn, aus einem inneren Lagerring mit einer äußeren Laufbahn und zwei diese Laufbahn begrenzenden Radialborden sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf deren Laufbahnen abrollenden Zylinderrollen besteht und welches einen auf den Radialborden des inneren Lagerrings geführten Lagerkäfig mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 10 aufweist, in dem die Zylinderrollen in einem in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden.The object of the invention is also achieved by a cylindrical roller bearing, which consists of a flangeless outer bearing ring with an inner raceway, of an inner bearing ring with an outer raceway and two radial flanges delimiting this raceway, and of a large number of cylindrical rollers rolling between the bearing rings on their raceways and which has a bearing cage which is guided on the radial flanges of the inner bearing ring and has the features of claims 1 to 10, in which the cylindrical rollers are held at equal distances from one another.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Lagerkäfig für Zylinderrollen weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lagerkäfigen den Vorteil auf, dass er durch Ausbildung von konvexen und konkaven Ausformungen an seinen Seitenringen, an seinen Stegen und in seinen Aufnahmetaschen nunmehr geeignet ist, den Durchfluss des Lagerschmierstoffs durch den Lagerkäfig im Lagerbetrieb zu steuern und somit aus Verwalkungen des Lagerschmierstoffs resultierende Reibverluste auf ein Minimum zu reduzieren. Lediglich erwähnt werden soll noch, dass der erfindungsgemäß ausgebildete Lagerkäfig nicht nur auf Anwendungen in Zylinderrollenlagern beschränkt ist, sondern in modifizierter Form auch für Rollenhülsen oder Nadellager geeignet ist.The bearing cage for cylindrical rollers designed according to the invention therefore has the advantage over the bearing cages known from the prior art that, by forming convex and concave shapes on its side rings, on its webs and in its receiving pockets, it is now suitable for allowing the bearing lubricant to flow through to control the bearing cage in bearing operation and thus to reduce friction losses resulting from flexing of the bearing lubricant to a minimum. It should only be mentioned that the bearing cage designed according to the invention is not only limited to applications in cylindrical roller bearings, but is also suitable in a modified form for roller sleeves or needle bearings.

Figurenlistecharacter list

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs sowie des erfindungsgemäß ausgebildeten Zylinderrollenlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs;
  • 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs;
  • 3 den Schnitt A - A nach 2 durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfig;
  • 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfigs;
  • 5 eine Seitenansicht eines Zylinderrollenlager mit erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerkäfig;
  • 6 den Schnitt B - B nach 5 durch das erfindungsgemäß ausgebildete Zylinderrollenlager;
A preferred embodiment of the bearing cage designed according to the invention and of the cylindrical roller bearing designed according to the invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings. show:
  • 1 a front view of a bearing cage designed according to the invention;
  • 2 a side view of a bearing cage designed according to the invention;
  • 3 the section A - A 2 by the bearing cage designed according to the invention;
  • 4 a perspective view of the bearing cage designed according to the invention;
  • 5 a side view of a cylindrical roller bearing with a bearing cage designed according to the invention;
  • 6 the section B - B after 5 by the cylindrical roller bearing designed according to the invention;

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Aus den 1 und 2 geht deutlich ein Lagerkäfig 1 für Zylinderrollen 49 hervor, welcher aus zwei auf einer gemeinsamen Rotationsachse AR parallel nebeneinander angeordneten Seitenringen 2, 3 besteht, die durch eine Vielzahl axialer Stege 4 miteinander verbunden sind und zusammen mit den Seitenringen 2, 3 eine Reihe nacheinander angeordneter Aufnahmetaschen 5 für die Zylinderrollen 49 bilden. Die Seitenringe 2, 3 weisen dabei, wie aus der Schnittdarstellung in 3 ersichtlich, einen viereckförmigen Profilquerschnitt mit zwei axialen Seitenflächen 6, 7, 8, 9 und zwei radialen Umfangsflächen 10, 11, 12, 13 auf, von denen die inneren Umfangsflächen 11, 13 als Führungsflächen des Lagerkäfigs 5 an einem Lagerring ausgebildet sind.From the 1 and 2 clearly shows a bearing cage 1 for cylindrical rollers 49, which consists of two side rings 2, 3 arranged parallel next to one another on a common axis of rotation A R , which are connected to one another by a large number of axial webs 4 and together with the side rings 2, 3 a series of ones arranged one after the other Form receiving pockets 5 for the cylindrical rollers 49. The side rings 2, 3 have, as can be seen from the sectional view in 3 visible, a square profile cross-section with two axial side surfaces 6, 7, 8, 9 and two radial peripheral surfaces 10, 11, 12, 13, of which the inner peripheral surfaces 11, 13 are designed as guide surfaces of the bearing cage 5 on a bearing ring.

Im Unterschied zu bekannten Lagerkäfigen weist der Lagerkäfig 1 des Weiteren an seinen Seitenringen 2, 3 und/oder an seinen Stegen 4 und/oder in seinen Aufnahmetaschen 5 konvexe und konkave Ausformungen auf, mit denen im Lagerbetrieb der Durchfluss des Lagerschmierstoffs durch den Lagerkäfig 1 steuerbar ist. So ist in den 2 und 4 zu sehen, dass die Seitenringe 2, 3 an den ihren Führungsflächen gegenüberliegenden radialen Umfangsflächen 10, 12 eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl abwechselnd nacheinander angeordneter Wellenberge 14, 15 und Wellentäler 16, 17 aufweisen. Dabei sind die Wellenberge 14, 15 und die Wellentäler 16, 17 mit der gleichen radialen Höhe/Tiefe und der gleichen Länge ausgebildet, wobei der höchste Punkt der Wellenberge 14, 15 jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen 5 und der tiefste Punkt der Wellentäler 16, 17 jeweils auf Höhe der Stege 4 des Lagerkäfigs 1 angeordnet ist.In contrast to known bearing cages, the bearing cage 1 also has convex and concave formations on its side rings 2, 3 and/or on its webs 4 and/or in its receiving pockets 5, with which the flow of the bearing lubricant through the bearing cage 1 can be controlled during bearing operation is. So is in the 2 and 4 It can be seen that the side rings 2, 3 on the radial peripheral surfaces 10, 12 opposite their guide surfaces have a circumferential wave contour with a large number of wave crests 14, 15 and wave troughs 16, 17 arranged alternately one after the other. The wave crests 14, 15 and the wave troughs 16, 17 are designed with the same radial height/depth and the same length, with the highest point of the wave crests 14, 15 being at the level of the center of the receiving pockets 5 and the lowest point of the wave troughs 16 , 17 is arranged in each case at the height of the webs 4 of the bearing cage 1.

Darüber hinaus weist der Lagerkäfig 1, wie in den 3 und 4 dargestellt, auch an den äußeren und inneren axialen Seitenflächen 6, 9; 7, 8 seiner Seitenringe 2, 3 eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl nacheinander angeordneter Erhöhungen 18, 19 und Vertiefungen 20, 21 auf. Deutlich sichtbar sind diese Erhöhungen 18, 19 und die Vertiefungen 20, 21 ebenfalls mit der gleichen axialen Höhe/Tiefe und der gleiche Länge ausgebildet, wobei der höchste Punkt der Erhöhungen 18, 19 jeweils auf Höhe der Stege 4 und der tiefste Punkt der Vertiefungen 20, 21 jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen 5 des Lagerkäfigs 1 angeordnet ist.In addition, the bearing cage 1, as in the 3 and 4 shown, also on the outer and inner axial side surfaces 6, 9; 7, 8 of its side rings 2, 3 has a circumferential corrugated contour with a large number of elevations 18, 19 and depressions 20, 21 arranged one after the other. These elevations 18, 19 and the depressions 20, 21 are clearly visible, also with the same axial height/depth and the same length, with the highest point of the elevations 18, 19 being at the level of the webs 4 and the lowest point of the depressions 20 , 21 is arranged at the level of the middle of the receiving pockets 5 of the bearing cage 1.

Weiterhin ist in 3 zu sehen, dass die axialen Seitenflächen 6, 7, 8, 9 der Seitenringe 3, 4 zusätzlich mit einer die Aufnahmetaschen 5 für die Zylinderrollen 49 entgegengesetzt zu deren Einfüllrichtung öffnenden Neigung von 10° bis 20° gegenüber einer orthogonal zur Rotationsachse AR angeordneten Mittelachse AM des Lagerkäfigs 1 ausgebildet sind.Furthermore, in 3 it can be seen that the axial side surfaces 6, 7, 8, 9 of the side rings 3, 4 are additionally provided with an inclination of 10° to 20° with respect to a central axis arranged orthogonally to the axis of rotation A R and opening the receiving pockets 5 for the cylindrical rollers 49 opposite to their filling direction A M of the bearing cage 1 are formed.

Ebenso ist den 3 und 4 entnehmbar, dass die wälzkörperzugewandten Innenseiten 22, 23 der axialen Stege 4 im axialen Mittelbereich jeweils ebene Wälzkörperanlaufflächen 24, 25 aufweisen, die beidseitig in bogenförmig von der Wälzkörperrotationsachse WR wegführende Seitenbereiche 26, 27, 28, 29 übergehen. Die bogenförmigen Seitenbereiche 26, 27, 28, 29 der Stege 4 und die inneren axialen Seitenflächen 7, 8 der Seitenringe 2, 3 sind dann über großzügige Radien 30, 31, 32, 33 derart miteinander verbunden, dass die Aufnahmetaschen 5 des Lagerkäfigs 1 in Verbindung mit den Erhöhungen 18, 19 und Vertiefungen 20, 21 der axialen Seitenflächen 7, 8 in Draufsicht eine sternförmige Kontur aufweisen.Likewise is the 3 and 4 It can be seen that the inner sides 22, 23 of the axial webs 4 facing the rolling elements each have flat rolling element contact surfaces 24, 25 in the axial central area, which on both sides merge into side areas 26, 27, 28, 29 leading away from the rolling element axis of rotation W R in an arc. The arcuate side areas 26, 27, 28, 29 of the webs 4 and the inner axial side surfaces 7, 8 of the side rings 2, 3 are then connected to one another via generous radii 30, 31, 32, 33 in such a way that the receiving pockets 5 of the bearing cage 1 in Have connection with the elevations 18, 19 and depressions 20, 21 of the axial side surfaces 7, 8 in plan view a star-shaped contour.

Außerdem ist in den 3 und 4 noch zu sehen, dass die axialen Stege 4 jeweils mit einer Radialseite 34 in einer Ebene mit den als Führungsflächen des Lagerkäfigs 5 ausgebildeten Umfangsflächen 11, 13 angeordnet sind und an der anderen Radialseite 35 jeweils eine Höhe aufweisen, die dem höchsten Punkt der Wellenberge 14, 15 an den den Führungsflächen gegenüberliegenden Umfangsflächen 10, 12 entspricht. Die andere Radialseite 35 der axialen Stege 4 ist dabei jeweils axial beidendig mit zu den Wellentälern 16, 17 an den Seitenringen 2, 3 führenden und in 3 gekennzeichneten Abschrägungen 36, 37 sowie mittig mit einer durchgehenden Schmierstoffabführnut 38 ausgebildet, deren Boden 39 zu den Wellentälern 16, 17 an den Seitenringen 2, 3 hin abfallende Abschnitte 40, 41 aufweist.In addition, in the 3 and 4 It can also be seen that the axial webs 4 are each arranged with a radial side 34 in a plane with the peripheral surfaces 11, 13 designed as guide surfaces of the bearing cage 5 and on the other radial side 35 each have a height which corresponds to the highest point of the wave crests 14, 15 on the peripheral surfaces 10, 12 opposite the guide surfaces. The other radial side 35 of the axial webs 4 is axially at both ends with leading to the wave troughs 16, 17 on the side rings 2, 3 and in 3 characterized bevels 36, 37 and centrally formed with a continuous lubricant discharge groove 38, the bottom 39 to the troughs 16, 17 on the side rings 2, 3 towards sloping sections 40, 41 has.

In den 5 und 6 ist schließlich noch ein Zylinderrollenlager 42 abgebildet, welches aus einem bordlosen äußeren Lagerring 43 mit einer inneren Laufbahn 44, aus einem inneren Lagerring 45 mit einer äußeren Laufbahn 46 und zwei diese Laufbahn 46 begrenzenden Radialborden 47, 48 sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen 43, 45 auf deren Laufbahnen 44, 46 abrollenden Zylinderrollen 49 besteht und welches einen auf den Radialborden 47, 48 des inneren Lagerrings 45 geführten Lagerkäfig 1 mit den vorbeschriebenen Merkmalen aufweist, in dem die Zylinderrollen 49 in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden.In the 5 and 6 Finally, a cylindrical roller bearing 42 is also shown, which consists of a flangeless outer bearing ring 43 with an inner raceway 44, an inner bearing ring 45 with an outer raceway 46 and two radial flanges 47, 48 delimiting this raceway 46, as well as a large number between the bearing rings 43, 45 on their careers 44, 46 rolling Cylindrical rollers 49 and which has a guided on the radial flanges 47, 48 of the inner bearing ring 45 bearing cage 1 with the features described above, in which the cylindrical rollers 49 are held at equal distances from each other.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lagerkäfigbearing cage
22
Seitenring von 1side ring of 1
33
Seitenring von 1side ring of 1
44
Stege von 1webs from 1
55
Aufnahmetaschen von 1receiving pockets from 1
66
axiale Seitenfläche von 2axial side face of 2
77
axiale Seitenfläche von 2axial side face of 2
88th
axiale Seitenfläche von 3axial side surface of 3
99
axiale Seitenfläche von 3axial side surface of 3
1010
radiale Umfangsfläche von 2radial peripheral surface of 2
1111
radiale Umfangsfläche von 2radial peripheral surface of 2
1212
radiale Umfangsfläche von 3radial peripheral surface of 3
1313
radiale Umfangsfläche von 3radial peripheral surface of 3
1414
Wellenberge an 2wave crests on 2
1515
Wellenberge an 3Wave crests on 3
1616
Wellentäler an 2troughs on 2
1717
Wellentäler an 3troughs at 3
1818
Erhöhungen an 6raises on 6
1919
Erhöhungen an 9raises on 9
2020
Vertiefungen an 6indentations on 6
2121
Vertiefungen an 9indentations at 9
2222
Innenseite von 4Inside of 4
2323
Innenseite von 4Inside of 4
2424
Wälzkörperanlauffläche an 22Rolling element contact surface at 22
2525
Wälzkörperanlauffläche an 23Rolling body contact surface at 23
2626
Seitenbereich neben 24side area next to 24
2727
Seitenbereich neben 24side area next to 24
2828
Seitenbereich neben 25Side area next to 25
2929
Seitenbereich neben 25Side area next to 25
3030
Radius neben 26Radius next to 26
3131
Radius neben 27Radius next to 27
3232
Radius neben 28Radius next to 28
3333
Radius neben 29Radius next to 29
3434
Radialseite von 4Radial side of 4
3535
Radialseite von 4Radial side of 4
3636
Abschrägung an 35Bevel at 35
3737
Abschrägung an 35Bevel at 35
3838
Schmierstoffabführnut in 35Lubricant discharge groove in 35
3939
Boden von 38bottom of 38
4040
abfallender Abschnitt von 39sloping section of 39
4141
abfallender Abschnitt von 39sloping section of 39
4242
Zylinderrollenlagercylindrical roller bearing
4343
äußerer Lagerring von 42outer bearing ring of 42
4444
innere Laufbahn an 43inner career at 43
4545
innerer Lagerring von 42inner bearing ring of 42
4646
äußere Laufbahn an 45outer race at 45
4747
Radialbord an 45Radial board at 45
4848
Radialbord an 45Radial board at 45
4949
Zylinderrollen von 42 Cylindrical rollers of 42
ARAR
Rotationsachseaxis of rotation
AMAT THE
Mittelachsecentral axis
WRWR
Wälzkörperrotationsachserolling element axis of rotation

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102005055618 A1 [0003]DE 102005055618 A1 [0003]

Claims (11)

Lagerkäfig (1) für Zylinderrollen (49), bestehend aus zwei auf einer gemeinsamen Rotationsachse (AR) parallel nebeneinander angeordneten Seitenringen (2, 3), die durch eine Vielzahl axialer Stege (4) miteinander verbunden sind und zusammen mit den Seitenringen (2, 3) eine Reihe nacheinander angeordneter Aufnahmetaschen (5) für die Zylinderrollen (49) bilden, wobei die Seitenringe (2, 3) einen viereckförmigen Profilquerschnitt mit zwei axialen Seitenflächen (6, 7, 8, 9) und zwei radialen Umfangsflächen (10, 11, 12, 13) aufweisen, von denen entweder die inneren Umfangsflächen (10, 11) oder die äußeren Umfangsflächen (12, 13) als Führungsflächen des Lagerkäfigs (5) an einem Lagerring ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig (1) an seinen Seitenringen (2, 3) und/oder an seinen Stegen (4) und/oder in seinen Aufnahmetaschen (5) konvexe und konkave Ausformungen aufweist, mit denen im Lagerbetrieb der Durchfluss des Lagerschmierstoffs durch den Lagerkäfig (1) steuerbar ist.Bearing cage (1) for cylindrical rollers (49), consisting of two side rings (2, 3) arranged parallel to one another on a common axis of rotation (A R ), which are connected to one another by a large number of axial webs (4) and together with the side rings (2 , 3) form a series of receiving pockets (5) arranged one after the other for the cylindrical rollers (49), the side rings (2, 3) having a quadrangular profile cross-section with two axial side surfaces (6, 7, 8, 9) and two radial peripheral surfaces (10, 11, 12, 13), of which either the inner peripheral surfaces (10, 11) or the outer peripheral surfaces (12, 13) are designed as guide surfaces of the bearing cage (5) on a bearing ring, characterized in that the bearing cage (1) has convex and concave formations on its side rings (2, 3) and/or on its webs (4) and/or in its receiving pockets (5), with which the flow of the bearing lubricant through the bearing cage (1) can be controlled during bearing operation. Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenringe (2, 3) an den ihren Führungsflächen gegenüberliegenden radialen Umfangsflächen (10, 11 oder 12, 13) eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl abwechselnd nacheinander angeordneter Wellenberge (14, 15) und Wellentäler (16, 17) aufweisen.Bearing cage (1) after claim 1 , characterized in that the side rings (2, 3) on the radial peripheral surfaces (10, 11 or 12, 13) opposite their guide surfaces have a circumferential wave contour with a large number of wave crests (14, 15) and wave troughs (16, 17) arranged alternately one after the other. exhibit. Lagerkäfig (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenberge (14, 15) und die Wellentäler (16, 17) an den radialen Umfangsflächen (10, 11 oder 12, 13) die gleiche radiale Höhe/Tiefe und die gleiche Länge aufweisen, wobei der höchste Punkt der Wellenberge (14, 15) jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen (5) und der tiefste Punkt der Wellentäler (16, 17) jeweils auf Höhe der Stege (4) des Lagerkäfigs (1) angeordnet ist.Bearing cage (1) after claim 2 , characterized in that the wave crests (14, 15) and the wave troughs (16, 17) on the radial peripheral surfaces (10, 11 or 12, 13) have the same radial height/depth and the same length, the highest point of the Wave crests (14, 15) are each arranged at the level of the center of the receiving pockets (5) and the deepest point of the wave troughs (16, 17) are each arranged at the level of the webs (4) of the bearing cage (1). Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren und die inneren axialen Seitenflächen (6, 9; 7, 8) der Seitenringe (2, 3) eine umlaufende Wellenkontur mit einer Vielzahl nacheinander angeordneter Erhöhungen (18, 19) und Vertiefungen (20, 21) aufweisen.Bearing cage (1) after claim 1 , characterized in that the outer and inner axial side surfaces (6, 9; 7, 8) of the side rings (2, 3) have a circumferential corrugated contour with a large number of elevations (18, 19) and depressions (20, 21) arranged one after the other . Lagerkäfig (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (18, 19) und die Vertiefungen (20, 21) an den axialen Seitenflächen (6, 7, 8, 9) die gleiche axiale Höhe/Tiefe und die gleiche Länge aufweisen, wobei der höchste Punkt der Erhöhungen (18, 19) jeweils auf Höhe der Stege (4) und der tiefste Punkt der Vertiefungen (20, 21) jeweils auf Höhe der Mitte der Aufnahmetaschen (5) des Lagerkäfigs (1) angeordnet ist.Bearing cage (1) after claim 4 , characterized in that the elevations (18, 19) and the depressions (20, 21) on the axial side surfaces (6, 7, 8, 9) have the same axial height / depth and the same length, the highest point of the Elevations (18, 19) each level with the webs (4) and the lowest point of the depressions (20, 21) each level with the middle of the receiving pockets (5) of the bearing cage (1). Lagerkäfig (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Seitenflächen (6, 7, 8, 9) der Seitenringe (3, 4) zusätzlich mit einer die Aufnahmetaschen (5) für die Zylinderrollen (49) entgegengesetzt zu deren Einfüllrichtung öffnenden Neigung von 10° bis 20° gegenüber einer orthogonal zur Rotationsachse (AR) angeordneten Mittelachse (AM) des Lagerkäfigs (1) ausgebildet sind.Bearing cage (1) after claim 5 , characterized in that the axial side surfaces (6, 7, 8, 9) of the side rings (3, 4) are additionally provided with an inclination of 10° to 20° opening the receiving pockets (5) for the cylindrical rollers (49) opposite to their filling direction are formed in relation to a central axis (A M ) of the bearing cage (1) arranged orthogonally to the axis of rotation (A R ). Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wälzkörperzugewandten Innenseiten (22, 23) der axialen Stege (4) im axialen Mittelbereich jeweils ebene Wälzkörperanlaufflächen (24, 25) aufweisen, die beidseitig in bogenförmig von der Wälzkörperrotationsachse (WR) wegführende Seitenbereiche (26, 27, 28, 29) übergehen.Bearing cage (1) after claim 1 , characterized in that the inner sides (22, 23) of the axial webs (4) facing the rolling elements have in the axial central area each level rolling element contact surfaces (24, 25) which on both sides have side areas (26, 27, 28, 29). Lagerkäfig (1) nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Seitenbereiche (26, 27, 28, 29) der Stege (4) und die inneren axialen Seitenflächen (7, 8) der Seitenringe (2, 3) über Radien (30, 31, 32, 33) miteinander verbunden sind, so dass die Aufnahmetaschen (5) des Lagerkäfigs (1) in Verbindung mit den Erhöhungen (18, 19) und Vertiefungen (20, 21) der axialen Seitenflächen (7, 8) in Draufsicht eine sternförmige Kontur aufweisen.Bearing cage (1) after claim 4 and 7 , characterized in that the arcuate side areas (26, 27, 28, 29) of the webs (4) and the inner axial side surfaces (7, 8) of the side rings (2, 3) have radii (30, 31, 32, 33) are connected to each other, so that the receiving pockets (5) of the bearing cage (1) in connection with the elevations (18, 19) and depressions (20, 21) of the axial side surfaces (7, 8) have a star-shaped contour in plan view. Lagerkäfig (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stege (4) jeweils mit einer Radialseite (34) in einer Ebene mit den als Führungsflächen des Lagerkäfigs (5) ausgebildeten Umfangsflächen (11, 13) angeordnet sind und an der anderen Radialseite (35) jeweils eine Höhe aufweisen, die dem höchsten Punkt der Wellenberge (14, 15) an den den Führungsflächen gegenüberliegenden Umfangsflächen (10, 12) entspricht.Bearing cage (1) after claim 2 , characterized in that the axial webs (4) are each arranged with a radial side (34) in a plane with the peripheral surfaces (11, 13) designed as guide surfaces of the bearing cage (5) and in each case a height on the other radial side (35). have, which corresponds to the highest point of the wave crests (14, 15) on the peripheral surfaces (10, 12) opposite the guide surfaces. Lagerkäfig (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Radialseite (35) der axialen Stege (4) jeweils axial beidendig mit zu den Wellentälern (16, 17) an den Seitenringen (2, 3) führenden Abschrägungen (36, 37) sowie mittig mit einer durchgehenden Schmierstoffabführnut (38) ausgebildet ist, deren Boden (39) zu den Wellentälern (16, 17) an den Seitenringen (2, 3) hin abfallende Abschnitte (40, 41) aufweist.Bearing cage (1) after claim 9 , characterized in that the other radial side (35) of the axial webs (4) has bevels (36, 37) leading to the wave troughs (16, 17) on the side rings (2, 3) at both ends and in the middle with a continuous lubricant discharge groove (38) whose bottom (39) has sections (40, 41) that slope down towards the wave troughs (16, 17) on the side rings (2, 3). Zylinderrollenlager (42), bestehend aus einem bordlosen äußeren Lagerring (43) mit einer inneren Laufbahn (44), aus einem inneren Lagerring (45) mit einer äußeren Laufbahn (46) und zwei diese Laufbahn (46) begrenzenden Radialborden (47, 48) sowie aus einer Vielzahl zwischen den Lagerringen (43, 45) auf deren Laufbahnen (44, 46) abrollenden Zylinderrollen (49), die in einem auf den Radialborden (47, 48) des inneren Lagerrings (45) geführten Lagerkäfig (1) mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 10 in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden.Cylindrical roller bearing (42), consisting of a flangeless outer bearing ring (43) with an inner raceway (44), of an inner bearing ring (45) with an outer raceway (46) and two radial flanges (47, 48) delimiting this raceway (46) and a large number of cylindrical rollers (49) rolling between the bearing rings (43, 45) on their raceways (44, 46) and guided in a bearing cage (1) on the radial flanges (47, 48) of the inner bearing ring (45) with the characteristics of Claims 1 until 10 kept at equal distances from each other.
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