DE1256488B - Cage for roller bearings - Google Patents

Cage for roller bearings

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DE1256488B DE1962K0048111 DEK0048111A DE1256488B DE 1256488 B DE1256488 B DE 1256488B DE 1962K0048111 DE1962K0048111 DE 1962K0048111 DE K0048111 A DEK0048111 A DE K0048111A DE 1256488 B DE1256488 B DE 1256488B
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Dipl-Ing Paul Eschmann
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Description

Käfig für Rollenlager Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für Rollenlager, bestehend aus beiderseits der Stirnflächen der Rollen angeordneten Seitenscheiben mit Führungsteilen für die Rollen, die durch Abstandbolzen fest miteinander verbunden sind, welche in Axialbohrungen der Rollen untergebracht sind.Cage for roller bearings The invention relates to a cage for Roller bearing, consisting of arranged on both sides of the end faces of the rollers Side windows with guide parts for the rollers, which are fixed together by spacer bolts are connected, which are housed in axial bores of the rollers.

Für die einwandfreie Funktion von Rollenlagern ist es bekanntlich erforderlich, daß die Rollen in Umfangsrichtung sowie parallel zur Wellenachse geführt sind. Zur Führung der Rollen werden entweder Massivkäfige oder Käfige aus gepreßtem Stahlblech vorgesehen. Darüber hinaus haben die Käfige die Aufgabe, den Zusammenbau der wegen ihrer hohen Tragfähigkeit einerseits und wegen ihrer Zerlegbarkeit andererseits in großem Umfang verwendeten Rollenlager zu erleichtern. Die Käfige dienen schließlich auch noch als unmittelbar in der Nähe der Roll- und Gleitflächen liegende Speicher für einen gewissen Schmiermittelvorrat.It is known for the proper functioning of roller bearings required that the rollers are guided in the circumferential direction and parallel to the shaft axis are. Either solid or pressed cages are used to guide the rollers Sheet steel provided. In addition, the cages have the task of assembling because of their high load-bearing capacity on the one hand and because they can be dismantled on the other to facilitate widely used roller bearings. The cages serve after all also as storage in the immediate vicinity of the rolling and sliding surfaces for a certain amount of lubricant.

In der Regel bestehen die Käfige aus zwei Seitenringen, von denen je einer an den Stirnseiten der Rollen gelagert ist und die durch Abstandbolzen oder Stege miteinander verbunden sind. Mittels aus dem Vollen gearbeiteter Führungsteile bei den Massivkäfigen und mittels abgebogener Zungen der Führungsringe oder der Stege bei den Blechkäfigen sind der Abstand der Rollen untereinander und die achsparallele Lage der Rollen gesichert.As a rule, the cages consist of two side rings, one of which each one is mounted on the end faces of the rollers and that by spacer bolts or webs are connected to one another. By means of guide parts made from solid with the solid cages and by means of bent tongues of the guide rings or the Bars in sheet metal cages are the distance between the rollers and the axis parallel Position of the roles secured.

Abstandbolzen bzw. Stege nehmen zwischen den Rollen einen beträchtlichen Raum ein, der für die Unterbringung von Rollen verloren ist. Infolge der dadurch verringerten Anzahl von Rollen ist die Tragfähigkeit des Lagers vermindert. Man hat daher Käfige für Rollenlager gebaut, bei denen die Abstandbolzen der Führungsringe in Axialbohrungen der Rollen untergebracht sind und gleichzeitig als Führung der durchbohrten Rollen dienen. Außerdem verhindern sie ein Herausfallen der Rollen aus dem Käfig, falls dieser sogenannte Rollenkranz ohne Innen- und/oder Außenring verwendet wird. Diese Konstruktion besitzt jedoch erhebliche Nachteile; denn die geringe Schmiermittelmenge, die beim Zusammensetzen des Käfigs in den Raum zwischen der Rollenbohrung und dem Abstandbolzen untergebracht werden kann, verbraucht sich rasch. Da sie sich selbständig nicht ergänzt und auch ihre Ergänzung von außen ohne vorherige Zerlegung des Lagers nicht möglich ist, entsteht sehr schnell trockene Reibung zwischen den Rollen und den Abstandbolzen. Die Folge hiervon ist eine unzulässige Erwärmung der Rollen und auch des sie umgebenden Schmiermittels. Die Erwärmung kann so weit gehen, daß das noch vorhandene Schmiermittel zu dünnflüssig wird. Das Schmiermittel wird dann abgeschleudert, so daß auch die Rollen auf den Laufringen des Lagers trockenlaufen und schließlich das Lager zerstört wird. Diese unangenehmen Folgen haben dazu geführt, daß sich die erwähnte Konstruktion im praktischen Betrieb nicht durchsetzen konnte.Spacer bolts or webs take a considerable amount between the roles Space that is lost for the accommodation of roles. As a result of this a reduced number of rollers reduces the load-bearing capacity of the bearing. Man has therefore built cages for roller bearings in which the spacer bolts of the guide rings are housed in axial bores of the rollers and at the same time as a guide to the serve pierced rollers. They also prevent the rolls from falling out out of the cage, if this so-called roller and cage assembly without inner and / or outer ring is used. However, this construction has significant disadvantages; because the small amount of lubricant, which when assembling the cage in the space between the roller bore and the spacer bolt can be used up quickly. Since it does not complement itself independently and neither does it complement itself from the outside prior dismantling of the bearing is not possible, dryness develops very quickly Friction between the rollers and the spacer bolts. The consequence of this is an impermissible one Heating of the rollers and also of the lubricant surrounding them. The warming can go so far that the remaining lubricant becomes too thin. The lubricant is then thrown off so that the rollers run dry on the races of the bearing and eventually the camp is destroyed. These unpleasant consequences have led to that the construction mentioned could not prevail in practical operation.

Um diese Nachteile zu vermeiden, führte man die Abstandbolzen mit einem erheblich kleineren Durchmesser als die Axialbohrungen in den Rollen aus, so daß sie diese nicht berührten. Bei bekannten Konstruktionen dieser Art befinden sich die Führungsflächen für die Rollen an Stegen, die sich radial über den Teilkreis erstrecken (USA.-Patentschrift 1307 262). Aus diesem Grund ist eine vollrollige Ausführung nicht möglich.In order to avoid these disadvantages, the spacer bolts were made with a considerably smaller diameter than the axial bores in the rollers, so that they did not touch them. In known constructions of this kind, the guide surfaces for the rollers on webs radially extending beyond the pitch circle (USA. Patent 1 307 262). For this reason, a full complement design is not possible.

Bei anderen Käfigen sind auf dem Teilkreis zwischen den Rollen oder jeweils einem Rollenpaar Abstandbolzen oder Stege angebracht, die sowohl zur Versteifung des Käfigs als auch zur Führung der Rollen dienen (USA.-Patentschriften 1196 288, 1166 286 und 1465 788). Weiter sind Konstruktionen bekannt, bei denen sich die Führungsteile für die Rollen außerhalb des Teilkreises befinden, allerdings an den Stegen (USA.-Patentschrift 1183 651). Aus Festigkeitsgründen ist eine so schmale Ausführung dieser Stege, daß das Lager vollrollig gebaut werden kann, nicht möglich. Da bei diesem Käfig die beiden Seitenscheiben sowohl durch Abstandbolzen als auch durch Stege verbunden sind, sind seine Herstellung und Montage kompliziert.In other cages, spacer bolts or webs are attached to the pitch circle between the rollers or a pair of rollers, which serve both to stiffen the cage and to guide the rollers (U.S. Patents 1196 288, 1166 286 and 1 465 788). Constructions are also known in which the guide parts for the rollers are located outside the pitch circle, but on the webs (US Pat. No. 1183 651). For reasons of strength, such a narrow design of these webs that the bearing can be built with full complement is not possible. Since the two side panes of this cage are connected both by spacer bolts and by webs, its manufacture and assembly are complicated.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einen Rollenkäfig zu vermitteln, dessen Seitenringe ausschließlich durch Abstandbolzen verbunden sind, die in Axialbohrungen der Rollen untergebracht sind, und dessen Führungsflächen direkt an den Seitenringen angebracht sind, und zwar so, daß die erwähnten Nachteile nicht auftreten und bei hoher Tragfähigkeit eine lange Laufdauer des Lagers gewährleistet ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale gelöst, daß nämlich a) die Führungsteile der Seitenscheiben für die Rollen innerhalb und/oder außerhalb des Rollenteilkreises angeordnet sind und b) die Abstandbolzen einen erheblich kleineren Durchmesser aufweisen als die Axialbohrungen der Rollen, also keine Berührung zwischen Abstandbolzen und Axialbohrungen vorliegt.The object of the invention is accordingly to provide a roller cage, whose side rings are connected exclusively by spacer bolts, which are in axial bores of the rollers are housed, and its guide surfaces directly on the side rings are appropriate, in such a way that the disadvantages mentioned do not occur and at high load-bearing capacity, a long service life of the bearing is guaranteed. These The object is according to the invention through the combination of the following features which are known per se solved that namely a) the guide parts of the side panels for the roles within and / or are arranged outside the pitch circle and b) the spacer bolts have a considerably smaller diameter than the axial bores of the rollers, so there is no contact between spacer bolts and axial bores.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Abstandbolzen als glatte Stifte ausgeführt und in Bohrungen der Seitenscheiben eingepreßt sein; statt dessen können die Abstandbolzen vorteilhafterweise an ihren Enden mit Nietzapfen versehen und mit den Seitenscheiben vernietet sein. Desgleichen hat es sich als günstig erwiesen, wenn statt dessen die Abstandbolzen an ihren Enden mit Gewindezapfen versehen und mit den Seitenscheiben durch Muttern fest verbunden sind.In an advantageous development of the invention, the spacer bolts designed as smooth pins and pressed into holes in the side windows; instead, the spacer bolts can advantageously have rivet pins at their ends provided and riveted to the side windows. It turned out to be the same Proven if instead the spacer bolts at their ends with threaded pins and are firmly connected to the side windows by nuts.

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In diesen ist dargestellt in F i g.1 ein Rollenlager mit Massivkäfig, axial geschnitten, F i g. 2 der Rollenkäfig gemäß F i g. 1 nach der Linie A bis B geschnitten, F i g. 3 ein Rollenlager mit Blechkäfig, axial geschnitten, F i g. 4 der Rollenkäfig gemäß F i g. 3 nach der Linie C bis D geschnitten.Two embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, for example. In these, FIG. 1 shows a roller bearing with a solid cage, axially sectioned, FIG. 2 the roller cage according to FIG. 1 cut along the line A to B , F i g. 3 a roller bearing with a sheet metal cage, axially cut, FIG. 4 the roller cage according to FIG. 3 cut along the line C to D.

In F i g. 1 sind die massiven, z. B. auch aus Ringabschnitten zusammengesetzten Seitenscheiben 1 und 2 einander formgleich und liegen mit ihren Führungsteilen 3, 4 und 5, 6 einander gegenüber. Zwischen den Seitenscheiben 1 und 2 und innerhalb deren Führungsteilen 3 bis 6 sind die Rollen 7 und 8 geführt (vgl. F i g. 2). Die Seitenscheiben 1 und 2 sind mittels Abstandbolzen 9 im richtigen Abstand zueinander gehalten und fest untereinander verbunden, wobei die Abstandbolzen in Bohrungen 10 der Seitenscheiben eingepreßt sind. Die Abstandbolzen sind in Axialbohrungen 11 der Rollen 7 untergebracht und beanspruchen daher keinen Raum zwischen den Rollen. Die durchbohrten Rollen 7 sind ausschließlich durch die Führungsteile 3 bis 6 in Umfangsrichtung geführt. Da somit die Abstandbolzen 9 von der Aufgabe der Rollenführung entlastet sind, besitzen sie nur den für ihre Haltefunktion notwendigen Durchmesser. Dieser ist erheblich kleiner als der Durchmesser der Axialbohrungen 11 in den Rollen 7. Es ist daher eine Berührung der Rollen 7 mit den Abstandbolzen 9 ausgeschlossen, so daß keinerlei Reibung zwischen diesen Teilen auftreten kann. Der aus den Seitenscheiben 1, 2 und den Abstandbolzen 9 bestehende Käfig, die Rollen 7, 8 und der in diesem Beispiel mit Borden versehene Außenlaufring 12 bilden eine Baueinheit, von welcher der bordlose Innenlaufring 13 abgezogen werden kann.In Fig. 1 are the massive ones, e.g. B. also composed of ring sections side panels 1 and 2 of the same shape and are with their guide parts 3, 4 and 5, 6 opposite each other. The rollers 7 and 8 are guided between the side panes 1 and 2 and within their guide parts 3 to 6 (see FIG. 2). The side windows 1 and 2 are held at the correct distance from one another by means of spacer bolts 9 and are firmly connected to one another, the spacer bolts being pressed into bores 10 in the side windows. The spacer bolts are accommodated in axial bores 11 of the rollers 7 and therefore do not take up any space between the rollers. The perforated rollers 7 are guided exclusively by the guide parts 3 to 6 in the circumferential direction. Since the spacer bolts 9 are thus relieved of the task of the roller guide, they only have the diameter necessary for their holding function. This is considerably smaller than the diameter of the axial bores 11 in the rollers 7. It is therefore impossible for the rollers 7 to come into contact with the spacer bolts 9, so that no friction whatsoever can occur between these parts. The cage consisting of the side panes 1, 2 and the spacer bolts 9 , the rollers 7, 8 and the outer race ring 12, which is provided with ribs in this example, form a structural unit from which the rimless inner race 13 can be removed.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 sind die Seitenscheiben 14 und 15 aus Blech hergestellt. Sie sind einander formgleich und besitzen an ihren einander gegenüberliegenden Seiten rechtwinklig abgebogene Führungszungen 16 und 17, zwischen denen die Rollen 18 und 19 in Umfangsrichtung geführt sind. Die Rollen 18 haben je eine Axialbohrung 20, in der ein Abstandbolzen 21 untergebracht ist. Der Abstandbolzen 21 dient wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dazu, die Seitenscheiben 14 und 15 sowohl im richtigen Abstand voneinander zu halten, als auch sie fest miteinander zu verbinden. Der Durchmesser der Abstandbolzen 21 ist wesentlich kleiner als derjenige der Bohrungen 20 der Rollen 18, so daß die Abstandbolzen die Rollen nicht berühren, die, wie bereits beschrieben, mittels der Führungszungen 16 und 17 in Umfangsrichtung geführt sind. Die Enden der Abstandbolzen 21 sind als Nietzapfen ausgebildet, an die nach dem Einlegen der Rollen 18, 19 in den mit Borden versehenen Außenlaufring 22 und nach dem Zusammenstecken der Käfigteile 14, 15 und 21 Köpfe angestaucht werden. Der bordlose Innenlaufring 23 ist auch bei diesem Rollenlager abnehmbar.According to the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, the side panels 14 and 15 are made of sheet metal. They are identical in shape to one another and have guide tongues 16 and 17 bent at right angles on their opposite sides, between which the rollers 18 and 19 are guided in the circumferential direction. The rollers 18 each have an axial bore 20 in which a spacer bolt 21 is accommodated. As in the exemplary embodiment described above, the spacer bolt 21 serves to keep the side panes 14 and 15 at the correct distance from one another and to connect them firmly to one another. The diameter of the spacer bolts 21 is much smaller than that of the bores 20 of the rollers 18, so that the spacer bolts do not touch the rollers which, as already described, are guided in the circumferential direction by means of the guide tongues 16 and 17. The ends of the spacer bolts 21 are designed as rivet pins to which heads are upset after the rollers 18, 19 have been inserted into the outer race ring 22 provided with ribs and after the cage parts 14, 15 and 21 have been plugged together. The rimless inner race 23 can also be removed from this roller bearing.

Aus den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß eine wesentliche Verbesserung an den Käfigen für Rollenlager dadurch erzielt ist, daß die Abstandbolzen weder Raum zwischen den Rollen beanspruchen, noch den freien Lauf der Rollen im geringsten beeinträchtigen. Mit dem erfindungsgemäßen Rollenkäfig sind daher die Voraussetzungen für den Bau eines Rollenlagers geschaffen, das bei einwandfreier Führung der Rollen tragfähig wie ein vollrolliges Lager und dabei äußerst betriebssicher ist.From the embodiments described above it can be seen that that achieved a substantial improvement in the cages for roller bearings is that the spacer bolts neither take up space between the rollers, nor the Impair the free running of the rollers in the slightest. With the invention Roller cages are therefore the prerequisites for the construction of a roller bearing, that with perfect guidance of the roles load-bearing like a full complement bearing and is extremely reliable.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Käfig für Rollenlager, bestehend aus beiderseits der Stirnflächen der Rollen angeordneten Seitenscheiben mit Führungsteilen für die Rollen, die durch Abstandbolzen fest miteinander verbunden sind, welche in Axialbohrungen der Rollen untergebracht sind, gekennzeichnet d u r c h die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale, daß nämlich a) die Führungsteile (3, 4, 5, 6 bzw. 16,17) der Seitenscheiben (1, 2 bzw. 14,15) für die Rollen (7 bzw. 18) innerhalb und/oder außerhalb des Rollenteilkreises angeordnet sind und b) die Abstandbolzen (9 bzw. 21) einen erheblich kleineren Durchmesser aufweisen als die Axialbohrungen (11 bzw. 20) der Rollen (7 bzw. 18), also keine Berührung zwischen Abstandbolzen und Axialbohrungen vorliegt. Claims: 1. Cage for roller bearings, consisting of both sides the end faces of the rollers arranged side windows with guide parts for the Rollers, which are firmly connected to each other by spacer bolts, which are in axial bores the roles are accommodated, marked by the combination of the following, features known per se, namely that a) the guide parts (3, 4, 5, 6 or 16, 17) the side windows (1, 2 or 14, 15) for the rollers (7 or 18) inside and / or are arranged outside the pitch circle and b) the spacer bolts (9 resp. 21) have a considerably smaller diameter than the axial bores (11 or 20) of the rollers (7 or 18), i.e. no contact between spacer bolts and axial bores is present. 2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandbolzen (9) als glatte Stifte ausgeführt und in Bohrungen (10) der Seitenscheiben (1, 2) eingepreßt sind. 2. Cage according to claim 1, characterized in that the spacer bolts (9) are designed as smooth pins and are pressed into bores (10) of the side panels (1, 2). 3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandbolzen (21) an ihren Enden mit Nietzapfen versehen und mit den Seitenscheiben (14,15) vernietet sind. 3. Cage according to claim 1, characterized in that the Provide spacer bolts (21) with rivet pins at their ends and with the side washers (14,15) are riveted. 4. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandbolzen an ihren Enden mit Gewindezapfen versehen und mit den Seitenscheiben durch Muttern fest verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1465 788, 1307 262, 1266 286, 1196 288, 1183 651.4. Cage according to claim 1, characterized in that the spacer bolts are provided at their ends with threaded pins and are firmly connected to the side plates by nuts. References considered: U.S. Patent Nos. 1465 788, 1307 262, 1266 286, 1196 288, 1183 651.
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