DE4207329C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung gehört zum Bereich der Kegelrollenlager und bezieht sich insbesondere auf einen Kegelrollenkäfig.The present invention belongs to the field of tapered roller bearings and particularly relates to a tapered roller cage.

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.The tapered roller bearings currently used consist of an outer one Ring, an inner ring and a series of rays frustoconical arranged between the inner and outer ring Roll. The axes of these rollers are usually slightly oblique created and run in a common point on the central axis of the camp together. As a result of this arrangement and The shape of the roles arises between roles and rings pure rolling contact, so that the radial components of the the bearing transmitted loads are taken over axially.

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.The main task of the cages that are stored inside this type of camp to be installed is to position the rollers in position hold and the constant distance of the individual Ensure roles.

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.From DE 31 41 813 A1, US 44 25 011 and DE 28 28 159 A1 such tapered roller cages are known. You own one inert and one parallel to each outer ring wreath. Both ring rings are arranged radially Crosspieces connected to each other that the roles of Separate the bearing. In the case of DE 31 41 813 A1 Known cages are provided on the crossbars hollows. There are also transverse openings in the area of the outer ring rim provided, which are arranged between the crossbars. The latter also applies to the one known from DE 28 28 159 A1 Cage too. In the cage known from US 44 25 011 are on the cross bars radially extending lubrication channels provided in corresponding openings in the area of inner ring ring open.

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.One of the purposes of the present invention is to present of a cage, which catches and returns the Greases that tend to accumulate in the central area of the bearing, favored.

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.Another purpose of the invention is special manufacture a roller cage which, thanks to a "funnel", is used to collect the Fat particles and special "ribs" that the cage has, lubrication in the rear part of the rollers is easier, which is usually the most heavily used.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 angegebenen Kegelrollenlagerkäfig gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Tapered roller bearing cage released.

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:There now follows the description of the invention Cage, in a preferred but not exclusive Form of production, based on the accompanying drawings lying, d. H. in detail:

Abb. 1 ist eine Perspektiv-Teilansicht des der Erfindung entsprechenden Käfigs; Fig. 1 is a partial perspective view of the cage according to the invention;

Abb. 2 ist ein Längs-Querschnitt des Käfigs; Fig. 2 is a longitudinal cross section of the cage;

Abb. 3 ist eine Frontansicht des Käfigs; Fig. 3 is a front view of the cage;

Abb. 4 ist ein Querschnitt gemäß der Spur IV-IV, Abb. 2. Fig. 4 is a cross section according to track IV-IV, Fig. 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.Referring to Fig. 1, a tapered roller cage 10 consists essentially of an inner ring rim 11 and an outer ring rim 12 , which is basically parallel to the first and is connected to it by a series of transverse ribs 13 .

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.From a structural as well as from a functional point of view viewed from (reliability, durability, etc.) it is Of particular advantage that the cage made of polyamide or similar material was made.

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.As can be seen from the figures, the cage 10 lies between the inner ( 14 ) and the outer ring ( 15 ) of the bearing; the ribs 13 , which are equally spaced from one another, are arranged along the surface lines of an imaginary cone which passes through the ring rings 11 and 12 . Each rib 13 has a pair of indentations or side pockets 16 at the bottom and in the vicinity of the outer rim 12 for collecting the fat ( Figs. 1 and 4); the opposite end of the rib 13 , which is in contact with the outer rim, has a transverse pallet 6 for distributing the fat along the side pockets 16 .

Bezüglich Abb. 1 kann man feststellen, daß jede Palette 6 zum Käfigäußeren hinragt, und zwar mit ihrem Unterteil zum Ansatz des Innenrings hin.With regard to Fig. 1 , it can be seen that each pallet 6 protrudes towards the outside of the cage, with its lower part towards the attachment of the inner ring.

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.The lower circumferential surface 9 of the inner ring 11 is interrupted in correspondence with the ribs 13 by a series of funnel-shaped transverse openings 18 which face the inner ring 14 of the bearing and are aligned with the empty spaces between the ribs 13 in which the rollers are inserted. The openings 18 are delimited by curved side walls or fat collectors 19 , which are arranged in pairs, spread out towards the inside of the bearing, the ribs 17 being used as a starting point.

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.At the top, the ring 11 has a number of radial pockets 20 which are aligned with the ribs 13 . These ribs are open on the upper peripheral surface 8 and on the inner radial surface 7 of the ring rim 11 . The pockets, which are used for the removal and return of any grease residues present on the surface of the outer ring 15 , have a flat, dirty bottom 21 which faces the inside of the bearing and two side walls 22 which are arranged obliquely and from the bottom 21 converge at the top. The fat accumulations are scraped off the walls 22 and deposited inside the pocket 20 . Then they continue to slide along the floor 21 until they are ejected towards the central part of the bearing and brought back into circulation.

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. During operation ( Figs. 2 and 4) the frustoconical rollers 23 roll off in contact with the inner ring 14 and the outer ring 15 of the bearing; thus a comfortable mutual rotation between these two elements is made possible. The main task of the cage is to keep the distance between the rollers 23 constant.

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.During operation, the curved walls 19 remove the grease particles from the central part of the bearing. The curved arrangement of these walls and the centrifugal force generated by the rotation of the cage accelerate them and throw them into the interior of the cage. The grease particles stick to the wall 19 during transport, some of them serve to lubricate the front part 24 of the roller 23 . Others are conveyed along the rib 17 and lubricate the side surface 25 of the roller 23 since this is interrupted at a certain point. Due to the centrifugal effect due to the roller rotation, they try to escape and lubricate the next roller.

Die Fettpartikel, die am Außenteil des Lagers eintreffen, werden gesammelt und durch die Paletten 6 in den Taschen 16 angehäuft.The fat particles arriving at the outer part of the bearing are collected and piled up by the pallets 6 in the pockets 16 .

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.As can be seen from Fig. 1, the curved transverse walls 19 together with the lateral surfaces of the ribs 17 form a smooth and continuous surface, so that the grease that is to be distributed on the rollers 23 is easier to drain off.

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.In the view of Fig. 4, the rotation of the roller 23 causes the deposition of fat in the "active" side pocket 16, which closes in the direction of roll rotation. The fat particles represent a kind of hydrodynamic wedge 26 between roller 23 and rib 13 and at the same time lubricate the latter in a very effective manner. This is very important because the cage 10 is pressed by the rollers 23 directly into the contact area lubricated in this way.

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.As is apparent from the description, this cage, which is the subject of the present invention, simultaneously removes fat accumulations both from the outer ring by collecting in the pockets 20 and from the inner ring by collecting through the openings 18 ; the fat particles are thus redistributed in an effective way inside the bearing. In particular, the structure of the cage promotes a full flow of grease into pockets 16 , towards the rear of the rollers, where friction and tension are greatest.

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.1. tapered roller bearing cage, consisting of a radially inner ring rim ( 11 ) and a radially outer ring rim ( 12 ) arranged parallel thereto, which are connected by a series of transverse webs ( 13 ) on which hollows or side pockets ( 16 ) are provided, wherein the radially inner ring rim ( 11 ) of the cage ( 10 ) each has transverse openings ( 18 ) interrupting the lower peripheral surface ( 9 ) in the area between the transverse webs ( 13 ) and a number of additional pockets ( 20 ) on its upper peripheral surface ( 8 ) has which are open in the direction of the end face ( 7 ) of the inner ring rim ( 11 ) facing away from the rolling element and have a bottom ( 21 ) which slopes obliquely in the direction of this end face ( 7 ), thereby facilitating the escape of grease. 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. 2. Cage according to claim 1, characterized in that the transverse webs ( 13 ) lying radially on the inside and the outer ring ( 12 ) adjacent transverse pallets ( 6 ) for distributing the grease along the side pockets ( 16 ). 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.3. Cage according to claim 2, characterized in that said transverse pallets ( 6 ) with one end facing the approach of the inner ring ( 14 ), whereby the collection of the fat and its collection in the side pockets ( 16 ) is made possible. 4. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß genannte Queröffnungen (18) über gekrümmte Seitenwände (19) verfügen.4. Cage according to claim 1, characterized in that said transverse openings ( 18 ) have curved side walls ( 19 ). 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.5. Cage according to claims 2, 3 and 4, characterized in that the curved side walls ( 19 ) together with side surfaces of the ribs associated with the transverse webs ( 17 ) form a smooth and continuous surface. 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. 6. Cage according to claim 1, characterized in that the pockets ( 20 ) on the inner ring ( 11 ) are aligned with the transverse webs ( 13 ), while the transverse openings ( 18 ) to the empty spaces between the transverse webs ( 13 ) in the Roles are inserted, are aligned. 7. Käfig gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Queröffnungen (18) in Richtung auf den äußeren Ringkranz (12) verbreitern.7. Cage according to claim 1, characterized in that the transverse openings ( 18 ) widen in the direction of the outer ring rim ( 12 ). 8. Käfig gemäß der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß er aus Polyamid hergestellt ist.8. cage according to the preceding claims, characterized by that it is made of polyamide.
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