DE2024872A1

DE2024872A1 - Käfig für Rollen- oder Kugellager

Info

Publication number: DE2024872A1
Application number: DE19702024872
Authority: DE
Inventors: William John Manlius; Morrissey Thomas Lawrence Syracuse; N.Y. Derner (V.St.A.)
Original assignee: Rollway Bearing Co Inc
Current assignee: Rollway Bearing Co Inc
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1970-12-17
Also published as: CA935488A; FR2052478A5; GB1275335A; US3582164A; DE2065029A1

Description

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π_Γ. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage . Aktenzeichen

zur Eingabe vom 20. Mai 1970 Sch// Nam. d. Anm. Rollway Bearing Company, Inc.

Käfig für Rollen- oder Kugellager.

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Lager, das Rollenelemente enthält.

Bei den bekannten Kugel- und Rollenlagern sind die mit denselben versehenen Käfige durch Ausstanzen und Prägen aus Metallblech geformt und entbehren die sehr engen Toleranzen, die für einen gleichmäßigen Lauf bei hohen Drehzahlen erforderlieh sind. Die Segmente zwischen den Rollenelementen sind schlecht eingepaßt und berühren die Rollenelemente mit kreisförmigen oder winkligen ebenen Flächen, die eine geringe Keilwirkung verursachen, welche die Betriebstemperatur erhöht.

Bei hohen Temperaturen laufende Lager erfordern mehr Schmierung und eine begrenzte maximale Drehzahl, um ein Lager von langer Lebensdauer zu erhalten. An den Rollenenden sind Schmierschlitze erforderlich, um die Schmierung derselben zu gewährleisten und eine annehmbare Betriebstemperatur aufrecht zu erhalten. Diese Schlitze erhöhen die Kosten des Lagers und erzeugen ein von denselben ausgehendes Geräusch»

Die Erfindung betrifft daher einen Käfig zur Führung von Rollenelementen eines Lagers mit einem Paar von Endringen, von denen jeder eine Vielzahl von in gleichem Abstand liegenden öffnungen aufweist, sowie mit einer Vielzahl von Abstandsteilen, die an den Endringen starr befestigt sind. Der Käfig ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in der Umfangsrichtung in gleichem Abstand liegen und durch einen Endring

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in einer zur Achse des Lagers parallelen Richtung hindurchgehen, wobei jede öffnung mit einer Ausnehmung verbunden ist. Ferner ist eine Vielzahl von Abstandsteilen vorgesehen, von denen jeder an jedem Ende einen Stirnzapfen aufteLst, der von den öffnungen aufgenommen wird, während die Abstandsteile in die Ausnehmungen eingreifen und an den Endringen starr befestigt sind. Außerdem sind die Abstandsteile so geformt und bemessen, daß sie die Rollenelemente dicht umschließen und mit denselben nur in Linienberührung stehen.

Nachstehend wird eine beispielsweise Ausführungsform des Käfigs gemäß der Erfindung unter Bezugnahme "auf die Zeichnung beschrieben, in welcher zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Rollenlagers, das mit dem Käfig gemäß der Erfindung versehen 1st,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt des Käfigs,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform, welche den Käfig eines Kugellagers veranschaulicht.

In Flg. 1 ist ein Rollenlager 10 dargestellt, das einen inneren Laufring 1t und einen äußeren Laufring 12 aufweist, welche einen Rollenkäfig 14 umschließen. Der Käfig 14 besteht aus zwei Seitenoder Endringen 16, 13 und aus einer Reihe von Abstandsteilen oder Segmenten 20. Zwischen den Segmenten 20 ist Je ein Rollenelement 22 angeordnet, das mit den Flächen der Laufringe 11, 12 in Rollberührung uncftnit den angrenzenden Segmenten 20 in Berührung steht. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Segmente 20 in drei trapeezförmige Abschnitte unterteilt, nämlich einen mittleren Abschnitt 24, einen äußeren Abschnitt 26 und einen inneren Abschnitt 28. Der mittlere Abschnitt 24 des Segments 20 erstreckt sich an jedem Ende über die Abschnitte 26, 28 hinaus und bildet einen trapezförmigen Stirnzapfen 30, der in eine entsprechende öffnung in jedem Endring 16 und 18 paßt, wobei das durch den Endring vorstehende Ende gestaucht

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ist, wie Fig. 3 deutlicher zeigt. Die Flächen 34 der Abschnitte 26 und 28, von denen der Stirnzapfen 30 vorsteht, werden von einer Ausnehmung 36 in jedem Endring 16 und 18 aufgenommen. Der Eingriff der Flächen 34 mit der Ausnehmung 36 bildet zusammen mit dem gestauchten 3tirnzapfen JO eine feste Basis und verhindert, daß die Segmente aus der senkrechten Lage zu den Endringen 16, 18 schräg gestellt werden. Die Kombination der Ausnehmung 36 mit dem trapezförmigen Stirnzapfen, dessen Flächen mit den Flächen des Rollenelements in senkrechter Berührung stehen, ergibt die Möglichkeit, größeren als durchschnittlichen Scherkräften Widerstand zu leisten, welche durch das Rollenelement auf die Verbindung zwischen Stirnzapfen und Endring zur Einwirkung gebracht werden.

Wie Fig. 2 zeigt, kommen die Rollenelenente 22 mit den Segmenten 20 in Berührung, und zwar insbesondere der mittlere Abschnitt 24 auf dem Halbmesser des Käfigs, der die Mittellinie Jedes Rollenelements 22 kreuzt. Diese Berührung hält die Rolleneimente 22 parallel und verhindert eine Keilwirkung unter den Rollenelementen. Die Berührung zwischen den Elementen 22 und den Abschnitten 24 ist im wesentlichen nur eine Linienberührung, die zu der Achse der Elemente 22 parallel ist.

Auf dem Ende jedes Rollenelements auf dem Endring ist eine halbkreisförmige Ausnehmung 38 zentriert, welche im Betrieb mit Schmiermittel gespeist wird und welche die Endflächen der Rollen geschmiert und frei rollend hält. Auf dem Umfang jedes Endringes 16, 18 sind Ausnehmungen 40 vorgesehen, welche ermöglichen, daß das Schmiermittel die Rollen erreicht und welche die Länge der möglichen Oberflächenberührung mit dem Laufring 12 verringern. Die Endringe können auf dem inneren und äußeren Durchmesser mit Ausnehmungen versehen sein oder nur auf dem äußeren Durchmesser, wie die Figuren 1 und 2 zeigen.

In Fig. 4 ist ein Kugellager 50 dargestellt, wobei die inneren und äußeren Laufringe entfernt sind. Das Lager 50 ist mit Endringen 52, 54 versehen, welche den Endringen 16, 18 der Figuren I-3 ähnlich sind mit der Ausnahme, daß dieselben kugelförmige Vertiefungen 55 aufweisen, in welchen die Kugeln 56 lagern. Zwischen t den Kugeln 56 sind Segmente 58 angeordnet, die an den Endringen 52,

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5^ in der gleichen Weise befestigt sind wie die Segmente 20 an den Endringen 16, 18. Auf jeder Seite der Segmente 58 sind kugelförmige Vertiefungen 60 vorgesehen, welche die Kugeln 56 dicht umschließen und dieselben frei genug an ihrem Platz halten, so daß, sich die Kugeln drehen können, wenn die Laufringe umlaufen.

Die Endringe 16, 18, 52, 54 und die Segmente 20, 58 sind aus Metallpulver hergestellt, das auf eine durchschnittliche Dichte von 6,7 - 7,0 g/cnr oder mehr zusammengepreßt und gesintert wird. Aus Metallpulver hergestellte Teile weisen mikroskopische Poren auf, die sich mit Schmiermittel füllen, wenn dasselbe den Lagern zugeführt wird. Diese mit Schmiermittel gefüllten Poren bilden eine Oberfläche mit geringer Reibung, welche ermöglicht, daß das Lager mit doppelt so hohen Drehzahlen laufen kann als die bekannten Lager. Wenn das Lager aus irgendeinem Grund trocken wird oder Schmiermittel entbehrt, wird die Temperatur des Lagers ansteigen und die Puren der aus Metallpulver hergestellten Teile werden eine zusätzliche Menge des in denselben angesammelten Schmiermittels freigeben, wodurch die Zelt, während welcher ein Lager trocken laufen kann, beträchtlich verlängert wird.

Patentansprüche

BADORlGiNAL

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen zur Eingabe vom c'.Q. Mai 1970 3Cti// Name d. Anm. RollWaV Bearing COITl- pany, Inc. Patentansprüche

1.) Käfig zur Führung -von Rollenelementen eines Lagers mit einem Paar von Endringen, von denen jeder eine Vielzahl von In gleichem Abstand liegenden öffnungen aufweist, sowie mit einer Vielzahl von Abstandsteilen, die an den Endringen starr befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den End* ringen (16*18) eine Vielzahl von Ausnehmungen (36) ausgebildet ist, wobei jede öffnung in den Endringen mit einer Ausnehmung verbunden 1st, daß jeder der Abstandsteile (20) an jedem Ende einen Stirnzapfen (50) aufweist, der von den öffnungen aufgenommen wird, während die Abstandsteile (20) in die Ausnehmungen (56) eingreifen, daß die Abstandsteile (20) die Rollenelemente (22) dicht umschließen und mit denselben nur in Linienberührung stehen, sowie daß der mittlere Halbmesser des Käfigs (14) mit der Achse jedes Rollenelements (22) zusammenfällt.

2. Käfig für ein Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endringe (16,18,52,54) und die Abstandsteile (20,58) aus Metallpulver hergestellt sind, das auf eine durchschnittliche Dichte von 6,7 - 7*0 g/cnr zusammengepreßt ist.

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