DE4207329C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung gehört zum Bereich der Kegelrollenlager und bezieht sich insbesondere auf einen Kegelrollenkäfig.

Die derzeit verwendeten Kegelrollenlager bestehen aus einem äußeren Ring, einem inneren Ring und einer Reihe von strahlenförmig zwischen Innen- und Außenring angeordneten kegelstumpfigen Rollen. Die Achsen dieser Rollen sind gewöhnlich leicht schräg angelegt und laufen in einem gemeinsamen Punkt auf der Zentralachse des Lagers zusammen. Infolge dieser Anordnung und Gestalt der Rollen entsteht zwischen Rollen und Ringen ein reiner Wälzkontakt, so daß auch die Radialkomponenten der an das Lager übertragenen Lasten axial übernommen werden.

Die Hauptaufgabe der Käfige, die in das Innere dieser Art Lager eingebaut werden, besteht darin, die Rollen in Position zu halten und dabei die konstante Distanzierung der einzelnen Rollen zu gewährleisten.

Aus der DE 31 41 813 A1, der US 44 25 011 und der DE 28 28 159 A1 sind derartige Kegelrollenkäfige bekannt. Sie besitzen jeweils einen inerten und einen parallel hierzu liegenden äußeren Ringkranz. Beide Ringkränze sind mittels radial angeordneter Querstege miteinander verbunden, die die Rollen des Lagers voneinander trennen. Bei dem aus der DE 31 41 813 A1 bekannten Käfig sind an den Querstegen Aushöhlungen vorgesehen. Im Bereich des äußeren Ringkranzes sind zudem Queröffnungen vorgesehen, die zwischen den Querstegen angeordnet sind. Letzteres trifft auch für den aus der DE 28 28 159 A1 bekannten Käfig zu. Bei dem aus der US 44 25 011 bekannten Käfig sind an den Querstegen sich radial erstreckende Schmierkanäle vorgesehen, die in entsprechenden Öffnungen im Bereich des inneren Ringkranzes münden.

Einer der Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Vorstellung eines Käfigs, der das Auffangen und die Rückführung des Schmierfetts, das sich gern im Zentralbereich des Lagers ansammelt, begünstigt.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die spezielle Anfertigung eines Rollenkäfigs, der dank eines "Trichters" zur Sammlung der Fettpartikel sowie spezieller "Rippen", über die der Käfig verfügt, die Schmierung im hinteren Teil der Rollen erleichtert, der gewöhnlich am stärksten beansprucht wird.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 angegebenen Kegelrollenlagerkäfig gelöst.

Es folgt nun die Beschreibung des erfindungsgemäßen Käfigs, in einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Herstellungsform, wobei die anliegenden Zeichnungen zugrunde liegen, d. h. im einzelnen:

Abb. 1 ist eine Perspektiv-Teilansicht des der Erfindung entsprechenden Käfigs;

Abb. 2 ist ein Längs-Querschnitt des Käfigs;

Abb. 3 ist eine Frontansicht des Käfigs;

Abb. 4 ist ein Querschnitt gemäß der Spur IV-IV, Abb. 2.

Bezugnehmend auf Abb. 1 besteht ein Kegelrollenkäfig 10 im wesentlichen aus einem inneren Ringkranz 11 und einem äußeren Ringkranz 12, der grundsätzlich parallel zum ersten liegt und mit diesem durch eine Reihe von Querrippen 13 verbunden ist.

Sowohl vom baulichen als auch vom funktionellen Standpunkt aus betrachtet (Zuverlässigkeit, Lebensdauer usw.) ist es von besonderem Vorteil, daß der Käfig aus Polyamid oder ähnlichem Material hergestellt wurde.

Wie man aus den Abbildungen ersieht, liegt der Käfig 10 zwischen dem inneren (14) und dem äußeren Ring (15) des Lagers; die Rippen 13, die in gleichem Abstand zueinander stehen, sind entlang der Mantellinien eines imaginären Kegels, der die Ringkränze 11 und 12 passiert, angeordnet. Jede Rippe 13 besitzt unten und in der Nähe des äußeren Kranzes 12 ein Paar Einbuchtungen oder Seitentaschen 16 zur Sammlung des Fetts (Abb. 1 und 4); das gegenüberliegende Ende der Rippe 13, das mit dem äußeren Kranz in Berührung steht, besitzt eine Quer-Palette 6 zur Verteilung des Fetts entlang der Seitentaschen 16.

Bezüglich Abb. 1 kann man feststellen, daß jede Palette 6 zum Käfigäußeren hinragt, und zwar mit ihrem Unterteil zum Ansatz des Innenrings hin.

Die untere Umfangsfläche 9 des inneren Kranzes 11 wird in Entsprechung mit den Rippen 13 durch eine Folge von trichterförmigen Queröffnungen 18 unterbrochen, die dem Innenring 14 des Lagers zugewandt und auf die Leerräume zwischen den Rippen 13, in die die Rollen eingesetzt werden, ausgerichtet sind. Die Öffnungen 18 werden von gekrümmten Seitenwänden oder Fettsammlern 19 begrenzt, die paarweise gespreizt zum Lagerinneren hin angeordnet sind, wobei von den Rippen 17 ausgegangen wird.

Oben besitzt der Kranz 11 eine Reihe von Radialtaschen 20, die auf die Rippen 13 ausgerichtet sind. Diese Rippen sind auf der oberen Umfangfläche 8 und auf der inneren Radialfläche 7 des Ringkranzes 11 geöffnet. Die Taschen, die zur Beseitigung und zum Rücklauf der eventuell auf der Oberfläche des Außenrings 15 vorhandenen Fettrückstände dienen, verfügen über einen flachen dreckigen Boden 21, der dem Lagerinneren zugewandt ist, und zwei Seitenwände 22, die schräg angeordnet sind und vom Boden 21 aus nach oben zusammenlaufen. Die Fettansammlungen werden von den Wänden 22 abgeschabt und im Inneren der Tasche 20 abgelagert. Anschließend rutschen sie entlang dem Boden 21 weiter, bis sie zum Zentralteil des Lagers hin ausgestoßen und wieder in Umlauf gebracht werden.

Beim Betrieb (Abb. 2 und 4) rollen die kegelstumpfigen Rollen 23 in Berührung mit dem Innenring 14 und dem Außenring 15 des Lagers ab; somit wird eine bequeme gegenseitige Rotation zwischen diesen beiden Elementen ermöglicht. Die Hauptaufgabe des Käfigs besteht darin, die Entfernung der Rollen 23 voneinander konstant zu halten.

Während des Betriebes beseitigen die gekrümmten Wände 19 die Fettpartikel vom Zentralteil des Lagers. Durch die gekrümmte Anordnung dieser Wände und infolge der Zentrifugalkraft, die durch die Käfigrotation entsteht, werden diese beschleunigt und in das Käfiginnere geschleudert. Die Fettpartikel bleiben beim Transport an der Wand 19 haften, einige von ihnen dienen zur Schmierung des Vorderteils 24 der Rolle 23. Andere werden entlang der Rippe 17 weiterbefördert und schmieren, da diese an einem bestimmten Punkt unterbrochen wird, die seitliche Oberfläche 25 der Rolle 23. Durch die Zentrifugalwirkung infolge der Rollenrotation versuchen sie, zu entweichen, und schmieren die nächste Rolle.

Die Fettpartikel, die am Außenteil des Lagers eintreffen, werden gesammelt und durch die Paletten 6 in den Taschen 16 angehäuft.

Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, bilden die gekrümmten Querwände 19 zusammen mit den seitlichen Flächen der Rippen 17 eine glatte und durchgehende Oberfläche, so daß das Ablaufen des Fetts, das auf den Rollen 23 verteilt werden soll, erleichtert wird.

Im Blick auf Abb. 4 verursacht die Rotation der Rolle 23 die Fettablagerung in der "aktiven" Seitentasche 16, die sich in Richtung der Rollenrotation schließt. Die Fettpartikel stellen eine Art hydrodynamischen Keil 26 zwischen Rolle 23 und Rippe 13 dar und schmieren letztere gleichzeitig auf sehr wirkungsvolle Weise. Dies ist sehr wichtig, denn der Käfig 10 wird von den Rollen 23 direkt in den so geschmierten Kontaktbereich gedrückt.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, werden durch diesen Käfig, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, gleichzeitig Fettanhäufungen sowohl vom äußeren Ring durch Sammeln in den Taschen 20, als auch vom inneren Ring durch Auffangen mittels der Öffnungen 18 entfernt; die Fettpartikel werden somit auf wirkungsvolle Weise im Lagerinneren neu verteilt. Insbesondere der Aufbau des Käfigs fördert einen umfassenden Fluß von Schmierfett in die Taschen 16, zum hinteren Teil der Rollen hin, wo die Reibung und Spannung am stärksten ist.

Claims (8)

1. Kegelrollenlagerkäfig, bestehend aus einem radial inneren Ringkranz (11) und einem parallel hierzu angeordneten radial äußeren Ringkranz (12), die durch eine Reihe von Querstegen (13), an denen Aushöhlungen bzw. Seitentaschen (16) vorgesehen sind, verbunden sind, wobei der radial innen liegende Ringkranz (11) des Käfigs (10) jeweils im Bereich zwischen den Querstegen (13) die untere Umfangsfläche (9) unterbrechende Queröffnungen (18) aufweist und auf seiner oberen Umfangsfläche (8) eine Reihe zusätzlicher Taschen (20) besitzt, die in Richtung auf die vom Wälzkörper abgewandte Stirnfläche (7) des inneren Ringkranzes (11) geöffnet sind und einen in Richtung auf diese Stirnfläche (7) schräg abfallend verlaufenden Boden (21) vorweisen, wodurch der Austritt von Fett erleichtert wird.

2. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Querstege (13) radial innen liegend und dem Außenkranz (12) benachbart Querpaletten (6) zur Verteilung des Fetts entlang der Seitentaschen (16) besitzen.

3. Käfig nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß besagte Querpaletten (6) mit einem Ende zum Ansatz des Innenrings (14) hingewandt sind, wodurch das Auffangen des Fetts und seine Sammlung in den Seitentaschen (16) ermöglicht wird.

4. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß genannte Queröffnungen (18) über gekrümmte Seitenwände (19) verfügen.

5. Käfig gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die gekrümmten Seitenwände (19) zusammen mit Seitenflächen von den Querstegen zugeordneten Rippen (17) eine glatte und kontinuierliche Oberfläche bilden.

6. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Taschen (20) auf dem inneren Kranz (11) auf die Querstege (13) ausgerichtet sind, während die Queröffnungen (18) auf die Leerräume zwischen den Querstegen (13), in die Rollen eingefügt werden, ausgerichtet sind.

7. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Queröffnungen (18) in Richtung auf den äußeren Ringkranz (12) verbreitern.

8. Käfig gemäß der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß er aus Polyamid hergestellt ist.