DE2409908A1

DE2409908A1 - Rollenkaefig fuer rollenlager

Info

Publication number: DE2409908A1
Application number: DE2409908A
Authority: DE
Inventors: Jacques Lucien Joseph Martin
Original assignee: RKS
Current assignee: RKS
Priority date: 1973-03-27
Filing date: 1974-03-01
Publication date: 1974-10-03
Also published as: US3938866A; FR2224015A1; NL175751B; CA1003883A; NL175751C; LU69706A1; BR7402376D0; IT1009390B; AU6648374A; BE812840A; JPS507950A; DE2409908C2; NL7403743A; ES424004A1; GB1468531A; JPS5744088B2

Description

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8000 München 2

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Postfach 202403 ¹· ^{März 1974} B 5G53 / case DF/2132/6

R.K.S.
Avallon, Frankreich

Rollenkäfig für Rollenlager

Die Erfindung bezieht sich auf Zwischenfenster, die einen Käfig für die Rollen von Wälzlagern bilden sollen und die in Lagern unterschiedlicher Art verwendbar sind, jedoch identische Rollen tragen.

Man kennt bereits fensterartige Zwischenstücke

oder Zwischenfenster, die für Zylinderrollenaxiallager bestiinnt sind. Bei diesen bekannten Zwischenfenstern, die jeweils eine Rolle enthalten, erfolgt der Kontakt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zwischenfenstern entlang Zylinderflächen, deren Erzeugende parallel zur Achse des Axiallagers verläuft. Diese Zwischenfenster besitzen auf einer Seite einen konvexen zylindrischen Abschnitt und auf der anderen Seite einen konkaven zylindrischen Abschnitt. Bei einem Rollenkäfig aus aufeinanderfolgen-

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den Zwischenfenstern arbeitet ein konkaver zylindrischer Abschnitt mit einem konvexen zylindrischen Abschnitt zusammen. Der Kontakt zwischen den vorgenannten zylindrischen Oberflächen wird bei einem Axiallager verwirklicht, bei dem die Abmessungen der Rollenbahn ausgehend von der geometrischen Form der verwendeten Zwischenfenster errechnet.werden kann.

Dieselben Zwischenfenster dieser bekannten Art, die in einem Zylinderrollenaxiallager benutzt werden, dessen Laufbahn abweichende Radialabmessungen aufweist, lassen zwischen sich nicht mehr eine echte Kontaktfläche zu. Für den Fall eines Axiallagers, bei dem die Abmessungen der Laufbahn größer sind, berühren sich die Zwischenfenster entlang einer Berührungslinie, die die Erzeugende der am weitesten von der Achse des Lagers entfernt gelegenen Kontaktfläche ist. Für den Fall eines Anschlags hingegen, bei dem die Radialabmessungen der Laufbahn kleiner sind, berühren sich umgekehrt die Zwischenfenster in Höhe der Erzeugenden der am nächsten zur Achse des Lagers gelegenen Kontaktfläche. Diese Linienkontakte bestimmen eine Winkelabweichung der Achse der Rollen, die in den Zwischenfenstern enthalten sind, deren Zylinderflächen nicht untereinander in Berührung stehen. Diejenigen Rollen, deren Achsen somit mit Bezug auf ihre ideale Lage-.versetzt sind, nutzen sich daher vorzeitig ab.

Die Zwischenfenster, die den Rollenkäfig für ein erfindungsgemäßes Wälzlager oder Rollenlager bilden sollen, gestatten es, diesen Nachteil zu beseitigen. Unabhängig vom

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Durchmesser der verwendeten Rollenlager liegen aufeinanderfolgende Zwischenstücke zwei zu zwei entlang einer richtigen Kontaktfläche aneinander. Ein v/eiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zwischenfenster ergibt sich dadurch, daß die Zwischenfenster bei allen Lagern verwendbar sind, die dieselben Rollen verwenden, d.h. bei Rollenaxiallagern und Rollenradiallagern, wobei die aufeinanderfolgenden Zwischenfenster stets sich entlang einer richtigen Kontaktfläche aneinanderlegen, und zwar unabhängig von der Art des Rollenlagers, in dem sie eingesetzt sind.

Die Zwischenstücke in Form von Fensterkäfigen oder Zwischenfenstern, die den den Gegenstand der Erfindung bildenden Rollenkäfig liefern, sind mit Bezug auf eine die Rollenachse enthaltende Ebene symmetrisch. Sie besitzen zwei sphärische Oberflächenabschnitte, die denselben Radius haben und mit Bezug auf die Symmetrieebene des Zwischenfensters symmetrisch sind, wobei diese beiden Abschnitte die Kontaktflächen zwischen aufeinanderfolgenden Zwischenfenstern liefern.

Bei einem Rollenkäfig, der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zwischenfenster gebildet wird, sind zwei Arten von Zwischenfenstern alternierend schuppenförmig aneinandergesetzt.. Die ersteren haben konkave sphärische Flächen, die letzteren konvexe sphärische Flächen. Die Radien der sphärischen Flächen der Zwischenfenster dieser beiden Arten sind gleich.

Ein als Teildrehfläche ausgebildeter symmetrischer Sitz 409840/0717

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der in jedem Zwischenstück vorgesehenen ist, hält eine Rolle, die durch eine der beiden den Sitz mit der Außenseite verbindenden Öffnungen mit Gewalt in das Zwischenfenster eingesetzt ist. Um dieses Einsetzen zu ermöglichen, bestehen die erfindungsgemäßen Zwischenfenster vorteilhaft aus einem elastischen Material, z.B. aus Kunststoff. Es ist ein Spiel vorgesehen, damit eine Rolle eine gev/isse Verschiebung zur einen oder anderen öffnung des Fensters ausführen kann.

Der Punkt, der auf halber Höhe der Drehachse des Sitzes liegt und Sitzzentrum genannt wird, und die Tatsache, daß das Sitzzentrum der Zwischenfenster wenigstens einer der beiden vorbeschriebenen Arten in einem bestimmten Abstand von einer Geraden liegt, die die Zentren der vorbeschriebenen sphärischen Flächen verbindet, gehören zur Erfindung.

Im Falle eines Bezugskäfigs, der aus einer bestimmten Anzahl Zv/ischenfenster der vorbeschriebenen Art besteht und u.a. durch einen bestimmten einzigen Winkel definiert ist, den jede der Achsen der Sitze mit der Bezugskäfigachse bilden soll, werden die Sitzzentren durch denselben Kreis umschrieben, indem das Sitzzentrum wenigstens einer der beiden Zwischenfensterarten in geeignetem Abstand zu der die beiden Zentren der sphärischen Flächen verbindenden Geraden angeordnet sind.

Mit den für einen anderen Bezugskäfig vorgesehenen Fenstern kann ein beliebiger Käfig für ein anderes Rollenlager gebildet werden. Mit Rücksicht auf die vorgenannte Verschiebung

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jeder Rolle in ihrem Sitz können die Rollenachsen nach Bedarf angeordnet werden, z.B. auf ein und demselben Kegel mit Kreisbasis, dessen Achse die Achse des Käfigs ist, oder auf ein und demselben Drehzylinder, der um die Käfigachse zentriert ist und auch in ein und derselben Ebene, die rechtwinklig zur Käfigachse liegt.

Mit den vorbeschriebenen beiden Arten von

Zwischenfenstern kann man somit unabhängig Rollenkäfige für Axiallager, für Lager mit zylindrischer Lagerfläche oder für Lager mit kegelförmiger Lagerfläche bilden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielsn näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwischenfensters für Zylinderrollen;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1 durch dasselbe Zwischenfenster;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zw.ischenfensters ' für Zylinderrollen;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV

in Fig. 3 durch das Zwischenfenster nach Fig. 3;

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Fig. 5 ist eine Schnittansxcht eines Teils eines

Zylinderrollenlagers mit zylindrischer Lagerfläche, wobei der Schnitt im rechten Winkel zur Lagerachse liegt;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines Zylinderrollenaxiallagers, von dem man den oberen Ring abgenommen hat;

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf einen Teil qines Kegelrolleriaxiallagers, wobei man den oberen Ring abgenommen hat;

Fig. 8 ist eine Schnittansxcht längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Zwischenfenster 1 gemäß einer ersten Ausfuhrungsform nach der Erfindung dargestellt. Es besitzt einen Sitz 3 zylindrischer Gestalt, der durch die beiden Fenster 4 und 5 zur Außenseite mündet. In den zylindrischen Sitz 3 ist elastisch eine Zylinderrolle 6 eingefaßt, deren Durchmesser- etwas größer als die Breite der Fenster 4 und 5 ist. Die Zylinderrolle 6 muß durch eines der Fenster 4 oder 5 mit Gewalt hineingedrückt werden, so daß sie in dem zylindrischen Sitz 3 dann festgehalten wird. Die Höhe der Rolle 6 ist kleiner als die Höhe des zylindrischen Sitzes 3; die Rolle 6 hat daher in dem zylindrischen Sitz 3 ein Axialspiel 7 und 8. Andererseits ist der Radius des zylindrischen Sitzes

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größer als der Radius der Rolle 6, so daß eine gewisse Verschiebung der sich in dem Sitz 3 befindenden Zylinderrolle 6 gegen eines der Fenster 4 oder 5 möglich ist.

Das Zwischenfenster dieser ersten. Bauart besitzt zv/ei konvexe sphärische Flächen 9 und 10 mit gleichem Radius und symmetrischer Anordnung zueinander, wobei die Zentren dieser' Flächen mit dem Bezugszeichen 9a und 10a bezeichnet sind.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Zwischenfenster 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier sind für die Bezeichnung derjenigen Teile dieses zweiten Zwischenfensters, die in wesentlichen gleich denjenigen des Zwischenfensters der ersten Bauart sind, dieselben Bezugszeichen verwendet worden. Das Zwischenfenster 2 der zweiten Bauart besitzt zv/ei konkave sphärische Flächen 11 und 12 mit gleichem Radius, die mit Bezug auf das Zentrum des zylindrischen Sitzes 3 symmetrisch sind. Der Radius dieser konkaven sphärischen Flächen 11 und 12 ist gleich dem Radius der konvexen sphärischen Flächen 9 und 10 des Zwischenfensters 1 der ersten Bauart.

Die Zwischenfenster der ersten und zweiten Bauart werden alternierend mit ihren sphärischen Flächen schuppenartig aneinandergesetzt, um Rollenkäfige für Zylinderrollenlager zu bilden. Zwei Beispiele solcher Rollenkäfige, die mif Hilfe dieser Zwischenfenster gebildet sind,sind'in den Fig. 5 und 6 dargestellt.

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In der Fig. 5 sind im Schnitt der Innenring 13 und der Außenring 14 eines Zylinderrollenlagers mit zylindrischer Lagerfläche dargestellt; ebenfalls sind drei Zwischenfenster gezeigt, die Rollen 6 enthalten, welche auf der einen Seite durch die innere Laufbahn oder innere Lauffläche 13a und auf der anderen Seite durch die äußere Laufbahn 14a festgehalten sind. Das Zwischenfenster 1 ist ein Zwischenfenster der ersten Bauart, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Die Zwischenfenster 2 sind solche der zweiten Bauart, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert wurden. Die Radien der inneren und äußeren Laufbahnen 13a und 14a erlauben es, daß die Rollen 6 genau in der Mitte ihrer zylindrischen Sitze 3 liegen, wie es dargelegt wurde.

In dem in der Fig. 6 dargestellten Abschnitt des Zylinderrollenaxiallagers ist lediglich der untere Ring 15 dargestellt. Dieser besitzt eine Laufbahn 16, die durch eine Innenschulter 16a und eine Außenschulter 16b begrenzt ist. Drei Zwischenfenster enthalten Rollen, die auf der Laufbahn 16 abrollen. Das Zwischenfenster 1 ist ein solches gemäß der ersten Bauart, wie sie anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde, während die beiden Zwischenfenster 2 solche der Bauart gemäß den Fig. 3 und 4 ist. Man erkennt, daß die in der Mitte ihrer, zugeordneten zylindrischen Sitze 3 sitzenden Rollen 6 nicht auf demselben mittleren Laufkreis liegen. Die Rollen der Zwischenfenster 2 liegen näher zum Zentrum des Axiallagers als diejenigen der Zwischenfenster 1. Im Falle des ausschnittweise in der Fig. 6 gezeigten Axiallagers sind die Zwischenfenster 2 der zweiten

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Bauart durch die Schulter 16a geführt und die Zwischenfenster 1 der ersten Bauart durch die Schulter 16b radial gehalten und geführt.

Man könnte auch die Verwendung dieser Zwischenfenster der ersten und zweiten Bauart in einem Rollenkäfig für ein Zylinderrollenlager mit konischer Lauffläche zeigen, für die sie gleich gut geeignet sind. Die geometrische Anordnung dieser Zwischenfenster ist dann eine Zwischenstellung zwischen der in den beiden L.agerbeispielen mit zylindrischer Lagerfläche gemäß Fig. 5 und dem Axiallager gemäß Fig. 6. Die Rollen nehmen dann unter Ausnutzung des im zylindrischen Sitz möglichen Axialspiels und des radialen Spiels zwischen den Seitenflächen der Rollen und der jeweiligen Kammern ihre ideale Lage ein.

Bei dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Kegelrollenanschlag oder Kegelrollenaxiallager ist lediglich der untere Ring 17 dargestellt. Dieser besitzt eine -konische Laufbahn 18, die durch eine Schulter 18a begrenzt ist. Drei in der Fig. 7 sichtbare Zwischenfenster enthalten jeweils eine konische Rolle 106 im zugehörigen Sitz 103. Das Zwischenfenster 1 ist ein solches der Bauart gemäß den Fig. 1 und 2, wobei der Sitz 103 für die Aufnahme der Rolle 106 stumpfkegelförmig ist. Die Zwischenfenster 102 entsprechen der Bauart gemäß den Fig. 3 und 4, wobei deren Sitze 103 in gleicher Weise zur Aufnahme der Kegelrollen 106 angepaßt sind.

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Bei diesem Axiallager werden die Rollen durch eine Schulter 18a festgehalten, die die Laufbahn 18 der Rollen im Ring 17 nach außen begrenzt. Die Zwischenfenster sind nicht geführt; es können sich jedoch die Zwischenfenster der ersten Bauart nicht radial nach außen verschieben, da ein Radialspiel 103a bewußt weggelassen wurde. Für die Zwischenfenster der zweiten Bauart 102 besteht ein Radialspiel 103a. Für diese beiden Zwischenfenster 101 und 102 haben das obere Axialspiel 107 und das untere Axialspiel 108 erhebliche Abmessungen und besitzen nicht obligatorisch gleiche Werte.

Die Zwischenfenster der ersten und zweiten beschriebenen Art nach der Erfindung erlauben die Verwirklichung jeglicher Käfige für Zylinderrollenlager oder Kegelrollenlager jeglicher Art.

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Claims

P atentansprüche

[ 1 Λ Rollenkäfig für Rollenlager, deren Käfig durch eine Nebeneinanderreihung von Zwischenfenstern derjenigen Bauart gebildet ist, die einen symmetrischen Drehsitz haben, wobei ein auf halber Höhe der Symmetrieachse des Sitzes gelegener Punkt Sitzzentrum genannt ist und wobei die Fenster außerdem zv/ei öffnungen auf v/eisen, die den Sitz mit der Außenseite verbinden und in diesem Sitz eine durch eine der öffnungen mit Gewalt eingedrückte Rolle elastisch festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfenster einer ersten Bauart (1) und einer zweiten Bauart (2) alternierend schuppenartig ineinandergreifen und jeweils zwei Abschnitte sphärischer Oberflächen besitzen, die mit Bezug auf eine Symmetrieebene symmetrisch sind, die die Achse des Sitzes (3) und des Käfigs enthält, wobei die von den Zwischenfenstern (1) getragenen sphärischen Flächen (9, 10) konvex, diejenigen (11, 12) der Zwischenfenster der zweiten Bauart (2) konkav sind, wobei der Radius der konvexen Oberflächen gleich dem Radius der konkaven Oberflächen ist.
2. Rollenkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzzentrum der Zwischenfenster wenigstens einer der beiden Arten in einem bestimmten Abstand von einer die Zentren der sphärischen Flächen verbindenden Linie liegt, derart, daß ein Bezugskäfig, der durch eine bestimmte Anzahl von Zwischenfenstern dieser beiden Bauarten zusammengesetzt ist und außerdem durch einen bestimmten Winkel definiert ist, den

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jede der Achsen der Sitze mit der Achse des Bezugskäfigs bilden soll, die Zentren aller Sitze (3) auf demselben Kreis liegen, der in einer Ebene rechtwinklig zur Achse des Bezugskäfigs liegt.
3. Rollenkäfig nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (3) der Zwischenfenster (1, 2) der ersten und zweiten Bauart eine Innenform hat, die einer elastisch in diesem Sitz festgehaltenen Rolle eine gewisse Versetzung erlaubt, wobei die Rollenachse parallel zu sich selbst bleibt und sich in der vorgenannten Symmetrieebene des Zwischenfensters versetzt.
4. Rollenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfenster der beiden Bauarten benutzt werden, daß der Käfig von dem Bezugskäfig unterschiedlich ausgebildet ist und daß mit Rücksicht auf die jeder Rolle mögliche Verschiebung die Achsen der Rollen auf ein und demselben mittleren Kegel mit Kreisbasis liegen, dessen Spitze auf der Käfigachse liegt.
5. Rollenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfenster (1, 2) der beiden Bauarten benutzt werden, daß der Käfig unterschiedlich vom Bezugskäfig ausgebildet ist und daß dank der jeder Rolle (6) möglichen Verschiebung die Rollenachsen auf einem Umlaufzylinder oder Drehzylinder liegen, der um die Käfigachse zentriert ist.

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6. Rollenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfenster der beiden Bauarten benutzt werden, um einen Käfig für Axiallager zu bilden, daß der Käfig abweichend' von dem Bezugs.käfig gebildet ist, und daß mit Rücksicht auf die jeder Rolle mögliche Verschiebung die Rollenachsen in derselben zur Käfigachse rechtwinkligen Ebene liegen.
7. Rollenkäfig nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Axiallager.
8. Rollenkäfig nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Radiallager.
9. Rollenkäfig nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (6) zylindrisch sind und der Sitz (3) der Zwischenfenster (1, 2) zylindrisch ist.
10. Rollenlagernach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (106) stumpfkegelförmig sind und der Sitz (103) der Zwischenfenster (102, 101) Stumpfkegelforra hat.

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