EP1121537A1 - Wälzlager - Google Patents

Wälzlager

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Publication number
EP1121537A1
EP1121537A1 EP99919487A EP99919487A EP1121537A1 EP 1121537 A1 EP1121537 A1 EP 1121537A1 EP 99919487 A EP99919487 A EP 99919487A EP 99919487 A EP99919487 A EP 99919487A EP 1121537 A1 EP1121537 A1 EP 1121537A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cage
rolling bearing
rollers
bearing according
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99919487A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tibor Fecko
Bartolomej Janek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spinea sro
Original Assignee
Spinea sro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spinea sro filed Critical Spinea sro
Publication of EP1121537A1 publication Critical patent/EP1121537A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F16C33/4635—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
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    • F16C33/467—Details of individual pockets, e.g. shape or roller retaining means
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    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
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    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/70—Diameters; Radii
    • F16C2240/80—Pitch circle diameters [PCD]
    • F16C2240/82—Degree of filling, i.e. sum of diameters of rolling elements in relation to PCD
    • F16C2240/84—Degree of filling, i.e. sum of diameters of rolling elements in relation to PCD with full complement of balls or rollers, i.e. sum of clearances less than diameter of one rolling element
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    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing according to the preamble of claim 1.
  • roller bearings or cages for such roller bearings are, for example, from DT-C3-14 00 324, DE-A1-31 34 241, DE-C2-34 24 741, DE-A1-44 42 269, DE-A1-196 19th 712, DE-A1 -196 54 584, EP-B1 -0 225 508 and EP-A1-0 392 146.
  • the object of the invention is to provide a rolling bearing of the type mentioned, in which the packing density of the rollers is high and which is easy to assemble.
  • the invention is implemented in any case if it is a bearing which essentially consists of three different parts and a plurality of rollers.
  • the rollers are located between an outer and an inner ring and are separated by the cage.
  • the special feature of the cage is that it consists of two cage rings with different diameters and webs, which are regularly wedge-shaped and ensure that the rollers are arranged at a minimum distance from each other.
  • annular recesses or flanges are regularly provided, which ensure that the cage is preferably accommodated in a form-fitting manner within the rings. At the same time, this also ensures that the cage can be inserted between the two rings in the axial direction, but cannot be passed through.
  • the packing density of the rolls can thus be made greater than in known roll bearings, so that larger forces can be transmitted.
  • the assembly of the roller bearing can be carried out in such a way that the inner ring of the roller bearing, which is pushed onto a machine shaft, is fitted with rollers from an annular magazine, the rollers being held by grease.
  • the shaft with the inner ring and the rollers is then inserted into the outer ring fitted with the cage.
  • the cage can be fixed in any way on the outer ring and the wedge-shaped webs can be arranged between the rollers. The small contact surfaces that the rollers have with the wedge side surface pieces of the cage minimize the friction of the rollers with the cage.
  • the running surfaces in which the roller bearings are guided can of course also be formed in the outer ring itself, that is to say not on the inner ring, so that the cage is modified accordingly and is mounted on the inner ring.
  • the various embodiments of the invention therefore have in common that the cage serves to separate the regularly cylindrical rolling elements, is mounted in the outer or inner ring of the bearing and can be inserted in the axial direction of the bearing.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the outer and inner diameters of the cage rings are adapted to the inner and outer diameters of the rings, taking into account the outer diameter of the rollers.
  • Another expedient embodiment of the invention provides that the ring flanges are directed towards the axes of the rollers. These measures ensure that the rollers are guided either through one or the other cage ring or through both together.
  • an expedient embodiment of the invention provides that the webs are designed as projections, which preferably have an essentially trapezoidal or triangular cross section.
  • the webs have wedge-side surface pieces. This ensures on the one hand a stability of the cage and on the other hand also ensures that the distance between two adjacent rollers can be kept to a minimum.
  • the width of the webs in the area of the wedge side surface pieces is selected such that the distance between the rollers is different
  • the distance between the rollers is preferably only a few tenths of a millimeter.
  • Another embodiment of the invention is such that the outer ring has a lateral, annular recess into which the cage ring having the larger inner diameter is fitted in a form-fitting manner.
  • a roller bearing is preferably suitable as a double bearing, in which the sides of two outer rings provided with the recesses touch one another.
  • the fitting can preferably also be an interference fit.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the proposed bearing can be used not only for centric, but also for eccentric bearings of shafts and components.
  • additional forces occur, which places particular stress on both the bearing itself and the cage.
  • the cage is guided radially on the rollers and is therefore excessively loaded by the rollers when it is eccentrically supported.
  • the cage is guided on the outer ring and / or on the inner rig, as a result of which the cage can be used advantageously, in particular when components are eccentrically supported.
  • the cage is subjected to additional forces from the rolling bearing not overused.
  • the design of the cage does not have to be particularly robust. At the same time, a particularly advantageous assembly of the cage is possible.
  • the cage according to the invention allows a particularly small width of the rolling bearing, because the cross section of the cage rings can be narrow.
  • the cage rings can be sufficiently high because there is enough space in the radial direction for their cross-sectional height.
  • the primary task of the cage is to separate the roles, while at the same time ensuring an even distribution of the roles over the circumference of their career.
  • the cage is regularly made of plastic and can be manufactured by spraying.
  • FIG. 3 shows another radial section through the assembled roller bearing according to FIG. 1,
  • FIG. 4 is an axial plan view of the cage shown in FIG. 1 with a peripheral partial section VI, 5 shows a section through the cage along the line VV in Fig. 4,
  • FIG. 8 is a reduced perspective view of the cage shown in FIG. 4,
  • FIG. 11 shows an axial top view of the cage shown in FIG. 9 with a peripheral partial section XIII,
  • FIG. 15 is a reduced perspective view of the cage shown in FIG. 9, 16 shows a radial section through the assembled roller bearing according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 18 shows an axial top view of the cage shown in FIG. 17 with a peripheral partial section XX,
  • Fig. 19 shows a section through the cage along the line XIX - XIX
  • FIG. 22 is a reduced perspective view of the cage shown in FIG. 16,
  • Fig. 28 is an enlargement of the detail XXVIII of Fig. 29 and
  • Fig. 29 is a reduced perspective view of the cage shown in Fig. 23.
  • 1 consists of an inner ring 10, a set of cylindrical rollers 12, a cage 100 and an outer ring 30 and is rotatably supported about the axis 40a.
  • the inner ring 10 is provided at its axial ends with an annular flange 10b or 10c, which delimit a running surface 10a for the rollers 12.
  • the rollers 12 are secured against axial displacement by the ring flanges 10b, 10c.
  • the distance A of the rollers 12 from one another in the inserted state in the inner ring 10 is preferably approximately 0.1 mm.
  • the rollers 12 can, for example, be inserted into the inner ring 10 from an annular magazine (not shown) with grease.
  • the axial length of the rollers 12 corresponds approximately to the distance between the ring flanges 10b and 10c.
  • the cage 100 has a front cage ring 102, a rear cage ring 101 and a number of webs 104 corresponding to the number of rollers 12, which extend transversely between the cage rings 1 01, 102 and are evenly distributed over the circumference of the cage 100.
  • the webs 104 are wedge-shaped in cross section, here trapezoidal, as shown in particular in FIGS. 4 and 6. In general, the webs are designed so that they taper towards the axes 12c of the rollers 12.
  • the webs 104 as is most clearly shown in FIG. 7, have wedge-side surface pieces 104a and 104b each formed as projections at their ends, with respect to which middle wedge-side surface pieces 104c are offset inwards.
  • the wedge side surface pieces 104a, 104b serve to guide the rollers 1 2, while the wedge side surface pieces 1 04c do not touch the rollers 1 2.
  • the contact areas of the webs 104 with the rollers 1 2 are therefore very small.
  • the rollers 12 can be rotated about their axes 12c and are provided with cylindrical running surfaces 12a.
  • One axial end face 12b of the rollers 1 2 is in contact with the surface 101 b.
  • the front cage ring 102 has a larger inner diameter d 1 (FIG. 3) than the inner diameter d2 of the outer ring 30, while the rear cage ring 101 has a smaller outer diameter d3 than the inner diameter d2 of the outer ring 30.
  • the cage 100 when mounting the roller bearing, the cage 100 can be pushed over the rollers 1 2 or vice versa, the rollers 1 2 into the cage 100, and the cage 100 can be pushed into the outer ring 30.
  • the rear end face 1 2b of each roller 1 2 abuts against the inner surface 101 b of the cage ring 101 (FIG. 3).
  • the front side wall of the outer ring 30 there is an annular recess 30 ′ with a diameter d4, through which a vertical receiving surface 30 ′ a and a horizontal receiving surface 30 ′ b are formed, and the radial inner side defines a further running surface 31 for the Rollers 12 (Fig. 2, 3a).
  • the front cage ring is in this recess 30 ' 102 so fitted that the inner surface of the vertical outer surface 30 'a facing, while the edge surface 102b of the horizontal receiving surface 30 of the cage ring 102' 102a facing b.
  • the outer surface 102c of the cage ring 102 is approximately flush with the front side surface of the outer ring 30 or is offset in relation to this.
  • the cage 100 can be mounted on the outer ring in any manner. However, the storage is preferably carried out by receiving the front cage ring 102 in the recess 30 ', in which it is supported with play and floating.
  • each strut 104 is offset inwards relative to the edge surface 101a of the rear cage ring 101, so that a larger gap 29 is formed between the running surface 31 of the outer ring 30 and the strut outer surface 104d. This gap ensures better passage of grease.
  • the cage 100 shown in FIGS. 4, 5 and 8 with the cage rings 101, 102 has the dimensions d1 and d5 or d3 in the radial direction.
  • the larger cage ring 102 has two radially aligned surfaces 102a and 102c and an axially aligned surface 102b, while the smaller cage ring 101 is provided with surfaces 101a, 101c and 101b (see FIG. 3). The following applies: d3 ⁇ d2 d 1 and d5 d4.
  • the dimensions are chosen here so that the cage does not "fall” on the rollers within the scope of its radial play, otherwise the cage could be guided radially, which is undesirable.
  • the cage is rather guided over its radial surfaces 101a and 102b on surfaces 30'b and 31.
  • FIGS. 1 to 8 a second embodiment of the invention is shown, the parts having the same function as in FIGS. 1 to 8 being provided with the index "1".
  • the special feature of the exemplary embodiment is that the inner ring 10.1 has only one ring flange 10b.1, the outer ring 30.1 has a ring flange 30 ".1 and the cage 100.1 is shaped such that it can be functionally ordered between the two rings.
  • the special features of the cage 100.1 are that its rear cage ring 101.1 is stepped, its surface 101 a.1 and 101 b.1 cooperating with the flange 30 ".1.
  • the rollers 12 are between the ring flanges 10b.1 and 30 ".1 led. D3 ⁇ d6 d1 ⁇ d2 ⁇ d5 ⁇ d4.
  • 16 to 22 show a third exemplary embodiment of the invention, the parts having the same function as the parts according to FIGS. 1 to 8 being provided with the index "2".
  • the third embodiment of the invention shown in FIGS. 16 to 22 has the special feature that the outer ring 30.2 is provided with two ring flanges 30'.2 and 30 ".2, while the inner ring 10.2 has on the one hand no ring flange and on the other hand an annular
  • the cage 100.2 is designed accordingly, with its webs tapering outwards from the central axis 40a.
  • This exemplary embodiment of the invention therefore differs from the first exemplary embodiment according to Fig. 1 in that the annular flanges 30 ' .2, 30 ".2 the outer ring 30.2 and the recess 10'.2 is formed in the inner ring 10.2. It is therefore a certain kinematic reversal of certain functional parts. D4 ⁇ d5 ⁇ d1 ⁇ d2 ⁇ d3.
  • the cage ring 100.2 is therefore designed as an "external gear" during the Cage 100 according to FIG. 8 is designed as an "internal gear”.
  • FIGS. 23 to 29 show a fourth exemplary embodiment of the invention, the parts having the same function as the parts according to FIGS. 1 to 8 being provided with the index "3".
  • the fourth exemplary embodiment of the invention shown in FIGS. 23 to 29 has the special feature that the outer ring 30.3 has only one ring flange 30'.3, while the inner ring 10.3 has an annular recess 10'.3 and an annular flange 10c.3 having.
  • the cage 100.3 is adapted accordingly. D4 ⁇ d5 d 1 ⁇ d2 ⁇ d6 ⁇ d3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Wälzlager mit einem Innenring (10), einem Außenring (30), einem Satz von zwischen Innenring (10) und Außenring (30) laufenden Rollen (12) und einem die Rollen (12) auf Abstand haltenden Käfig (100). Der Käfig (100) weist zwei Käfigringe (101, 102) auf, zwischen denen Stege (104) verlaufen, die mit Vorsprüngen zur Halterung der Rollen (12) versehen sind. Der Innenring (10) weist Ringflansche (10b, 10c) auf, zwischen denen die Stirnseiten (12b) der Rollen (12) geführt sind. Die Stege (104) verjüngen sich zur Lagerachse (40a) hin. Die Vorsprünge sind durch an den Stegenden angeordnete Keilseitenflächenstücke (104b) gebildet.

Description

Wälzlager
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Derartige Wälzlager bzw. Käfige für solche Wälzlager sind beispielsweise aus der DT-C3-14 00 324, DE-A1-31 34 241 , DE-C2-34 24 741 , DE-A1-44 42 269, DE-A1-196 19 712, DE-A1 -196 54 584, EP-B1 -0 225 508 und EP-A1-0 392 146 bekannt.
Bei diesen bekannten Wälz- oder Rollenlagern haben die Stege der Käfige eine beträchtliche Breite, so daß nur eine geringe Anzahl von Rollen im Lager untergebracht werden kann und somit die Belastbarkeit des Rollenlagers verhältnismäßig gering ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wälzlager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Packungsdichte der Rollen hoch ist und das einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Man erkennt, daß die Erfindung jedenfalls dann verwirklicht ist, wenn es sich um ein Lager handelt, das im Wesentlichen aus drei verschiedenen Teilen und einer Vielzahl von Rollen besteht. Die Rollen befinden sich zwischen einem Außen- und einem Innenring und sind durch den Käfig separiert. Die Besonderheit des Käfigs besteht darin, daß er aus zwei Käfigringen mit unterschiedlichen Durchmessern und Stegen besteht, die regelmäßig keilförmig ausgebildet sind und gewährleisten, daß die Rollen mit Minimalabstand zueinander angeordnet sind. Im Innen- und/oder Außenring sind regelmäßig ringförmige Ausnehmungen oder Flansche vorgesehen, die eine vorzugsweise formschlüssige Unterbringung des Käfigs innerhalb der Ringe gewährleisten. Gleichzeitig ist hierdurch auch sichergestellt, daß der Käfig zwischen die beiden Ringe in axialer Richtung steckbar, aber nicht hindurchführbar ist.
Damit kann die Packungsdichte der Rollen größer als bei bekannten Rollenlagern gemacht werden, so daß größere Kräfte übertragen werden können. Die Montage des Rollenlagers kann einfach so vorgenommen werden, daß der auf eine Maschinenwelle aufgeschobene Innenring des Rollenlagers mit Rollen aus einem ringförmigen Magazin bestückt wird, wobei die Rollen duch Schmierfett gehalten werden. Danach wird die Welle mit dem Innenring und den Rollen in den mit dem Käfig bestückten Außenring eingeführt. Der Käfig kann in beliebiger Weise am Außenring festgelegt sein und die keilförmigen Stege können zwischen den Rollen angeordnet werden. Durch die kleinen Berührungsflächen, die die Rollen mit den Keilseitenflächenstücken des Käfigs haben, wird die Reibung der Rollen mit dem Käfig minimiert.
Die Laufflächen, in denen die Wälzlager geführt sind, können selbstverständlich auch im Außenring selbst, also nicht auf dem Innenring, ausgebildet sein, so daß der Käfig entsprechend abgeändert und auf dem Innenring gelagert wird. Den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ist daher gemeinsam, daß der Käfig zur Separation der regelmäßig zylinderförmigen Wälzkörper dient, im Außen- oder Innenring des Lagers gelagert und in axialer Richtung des Lagers steckbar ist.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Außen- und die Innendurchmesser der Käfigringe unter Berücksichtigung der Außendurchmesser der Rollen auf die Innen- bzw. die Außendurchmesser der Ringe angepasst sind. Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, daß die regelmäßig unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Käfigringe zwischen die Käfigringe einbringbar sind, jedoch durch das Wälzlager nicht hindurchführbar sind.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ringflansche zu den Achsen der Rollen hin gerichtet sind. Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, daß die Führung der Rollen entweder durch den einen oder durch den anderen Käfigring oder durch beide gemeinsam erfolgt.
Ferner sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Stege als Vorsprünge ausgebildet sind, die vorzugsweise einen im Wesentlichen trapez- oder dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens ist es zweckmäßig, wenn die Stege Keilseitenflächenstücke besitzen. Hierdurch ist zum einen eine Stabilität des Käfigs und zum anderen auch sichergestellt, daß der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Rollen minimal gehalten werden kann. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Breite der Stege im Bereich der Keilseitenflächenstücke so gewählt, daß der Abstand der Rollen voneinander
nur ein die Lagerschmierung noch ermöglichendes Minimum ist. Daher kann die Packungsdichte der Rollen optimal gestaltet werden, was zur guten Kräfteübertragung innerhalb des Lagers zur Folge hat.
Vorzugsweise beträgt der Abstand der Rollen gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung nur wenige zehntel Millimeter.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist so getroffen, daß der Außenring eine seitliche, ringförmige Ausnehmung aufweist, in die der den größeren Innendurchmesser aufweisende Käfigring formschlüssig eingepaßt ist. Ein derartiges Rollenlager eignet sich vorzugsweise als Doppellager, bei dem die mit den Ausnehmungen versehenen Seiten zweier Außenringe einander berühren. Die Einpassung kann vorzugsweise auch ein Preßsitz sein.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das vorgeschlagene Lager nicht nur bei zentrischer, sondern auch bei exzentrischer Lagerung von Wellen und Bauteilen eingesetzt werden kann. Bei exzentrischer Lagerung treten zusätzliche Kräfte auf, wodurch sowohl das Lager selbst als auch der Käfig besonders beansprucht werden. Im bekannten Falle ist der Käfig auf den Rollen radial geführt und dadurch bei exzentrischer Lagerung durch die Rollen übermäßig belastet. Dagegen erfolgt gemäß der Erfindung die Führung des Käfigs am Außenring und/oder am Innenrig, wodurch der Käfig insbesondere bei exzentrischer Lagerung von Bauteilen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dadurch wird der Käfig von zusätzlichen Kräften des Wälzlagers nicht allzusehr beansprucht. Die Bauweise des Käfigs muß nicht besonders robust sein. Gleichzeitig ist eine besonders vorteilhafte Montage des Käfigs möglich.
Schließlich ist von Bedeutung, daß der erfindungsgemäße Käfig eine besonders geringe Breite des Wälzlagers erlaubt, weil die Käfigringe im Querschnitt schmal sein können. Gleichzeitig können die Käfigringe hinreichend hoch sein, weil in Radialrichtung genügend Raum für ihre Querschnittshöhe vorhanden ist. Die vorrangige Aufgabe des Käfigs besteht in Separation der Rollen, wobei gleichzeitig ein gleichmäßiges Verteilen der Rollen am Umfang ihrer Laufbahn gewährleistet ist. Der Käfig besteht regelmäßig aus Kunststoff und kann durch Spritzen hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Rollenlagers,
Fig. 2 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach Fig. 1 ,
Fig. 3 einen anderen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach Fig. 1 ,
Fig. 3a das Rollenlager nach Fig. 3, jedoch ohne Käfig,
Fig. 4 eine axiale Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Käfig mit einem peripheren Teilschnitt VI, Fig. 5 einen Schnitt durch den Käfig längs der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Vergrößerung des Teilschnitts VI in Fig. 4,
Fig. 7 eine Vergrößerung der Einzelheit VII in Fig. 8,
Fig. 8 eine verkleinerte, perspektivische Ansicht des in Fig. 4 dargestellten Käfigs,
Fig. 9 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig.10 einen anderen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig.10a das Rollenlager nach Fig. 10, jedoch ohne Käfig,
Fig.1 1 eine axiale Draufsicht auf den in Fig. 9 dargestellten Käfig mit einem peripheren Teilschnitt XIII,
Fig.12 einen Schnitt durch den Käfig längs der Linie XII - XII nach Fig. 1 1 ,
Fig.13 eine Vergrößerung des Teilschnitts XIII in Fig. 1 1 ,
Fig.14 eine Vergrößerung der Einzelheit XIV in Fig. 15,
Fig.15 eine verkleinerte, perspektivische Ansicht des in Fig. 9 dargestellten Käfigs, Fig.16 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig.17 einen anderen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach dem dritten Ausführugnsbeispiel,
Fig.17a das Rollenlager nach Fig. 17, jedoch ohne Käfig,
Fig.18 eine axiale Draufsicht auf den in Fig. 17 dargestellten Käfig mit einem peripheren Teilschnitt XX,
Fig.19 einen Schnitt durch den Käfig längs der Linie XIX - XIX nach
Fig. 18,
Fig.20 eine Vergrößerung des Teilschnitts XX in Fig. 18,
Fig.21 eine Vergrößerung der Einzelheit XXI nach Fig. 22,
Fig.22 eine verkleinerte perspektivische Ansicht des in Fig. 16 dargestellten Käfigs,
Fig.23 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig.24 einen anderen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager nach dem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig.24a das Rollenlager nach Fig. 24, jedoch ohne Käfig, Fig.25 eine axiale Draufsicht auf den in Fig. 23 dargestellten Käfig mit einem peripheren Teilschnitt XXVII,
Fig.26 einen Schnitt durch den Käfig längs der Linie XXVI - XXVI nach Fig. 25,
Fig.27 eine Vergrößerung des Teilschnitts XXVII nach Fig. 25,
Fig.28 eine Vergrößerung der Einzelheit XXVIII nach Fig. 29 und
Fig.29 eine verkleinerte, perspektivische Ansicht des in Fig. 23 dargestellten Käfigs.
Das Rollenlager in Fig. 1 besteht aus einem Innenring 10, einem Satz Zylinderrollen 12, einem Käfig 100 sowie einem Außenring 30 und ist um die Achse 40a drehbar gelagert.
Der Innenring 10 ist an seinen axialen Enden mit jeweils einem Ringflansch 10b bzw. 10c versehen, die eine Lauffläche 10a für die Rollen 12 begrenzen. Durch die Ringflansche 10b, 10c werden die Rollen 12 gegen eine axiale Verschiebung gesichert. Der Abstand A der Rollen 12 voneinander beträgt im eingesetzten Zustand in den Innenring 10 vorzugsweise etwa 0,1 mm. Die Rollen 12 können beispielsweise aus einem nicht dargestellten, ringförmigen Magazin mit Schmierfett in den Innenring 10 eingesetzt werden. Die axiale Länge der Rollen 12 entspricht etwa dem Abstand der Ringflansche 10b und 10c voneinander.
Der Käfig 100 weist einen vorderen Käfigring 102, einen hinteren Käfigring 101 und eine der Anzahl der Rollen 12 entsprechende Anzahl von Stegen 104 auf, die sich quer zwischen den Käfigringen 1 01 , 102 erstrecken und sich gleichmäßig auf den Umfang des Käfigs 100 verteilen. Die Stege 104 sind im Querschnitt keilförmig, hier trapezförmig, ausgebildet, wie insbesondere die Figuren 4 und 6 zeigen. Allgemein sind die Stege so ausgebildet, daß sie sich zu den Achsen 12c der Rollen 12 hin verjüngen. Die Stege 104 weisen, wie es am deutlichsten in Fig. 7 gezeigt ist, an ihren Enden jeweils als Vorsprünge ausgebildete Keilseitenflächen-stücke 104a und 104b auf, gegenüber denen mittlere Keilseitenflächenstücke 1 04c nach innen versetzt sind . Die Keilseitenflächenstücke 104a, 104b dienen zur Führung der Rollen 1 2, während die Keilseitenflächenstücke 1 04c d ie Rollen 1 2 nicht berühren . Die Berührungsflächen der Stege 104 mit den Rollen 1 2 sind daher sehr klein. Die Rollen 12 sind um ihre Achsen 12c verdrehbar und mit zylindrischen Laufflächen 12a versehen. Die eine axiale Stirnseite 12b der Rollen 1 2 steht in Berührung mit der Fläche 101 b. Der vordere Käfigring 102 hat einen größeren Innendurchmesser d 1 (Fig. 3) als der Innendurchmesser d2 des Außenrings 30, während der hintere Käfigring 101 einen kleineren Außendurchmesser d3 als der Innendurchmesser d2 des Außenrings 30 hat. Dadurch kann bzw. können bei der Montage des Rollenlagers einerseits der Käfig 100 über die Rollen 1 2 oder umgekehrt die Rollen 1 2 in den Käfig 100 geschoben werden und andererseits der Käfig 100 in den Außenring 30 geschoben werden. Bei montiertem Rollenlager stößt die hintere Stirnfläche 1 2b jeder Rolle 1 2 gegen die Innenfläche 101 b des Käfigrings 101 (Fig. 3) .
In der vorderen Seitenwand des Außenrings 30 ist eine ringförmige Ausnehmung 30 ' mit einem Durchmesser d4 vorgesehen, durch die eine vertikale Aufnahme-fläche 30 'a und eine horizontale Aufnahmefiäche 30 ' b gebildet sind, und die radiale Innenseite definiert eine weitere Lauffläche 31 für die Rollen 12 (Fig. 2, 3a). In diese Ausnehmung 30 ' ist der vordere Käfigring 102 so eingepaßt, daß dessen Innenfläche 102a der vertikalen Außenfläche 30 'a gegenüberliegt, während die Randfläche 102b des Käfigrings 102 der horizontalen Aufnahmefläche 30 'b gegenüberliegt. Die Außenfläche 102c des Käfigrings 102 schließt dabei etwa bündig mit der vorderen Seitenfläche des Außenrings 30 ab oder ist in bezug auf diese nach innen zu versetzt. Die Lagerung des Käfigs 100 am Außenring kann in beliebiger Weise erfolgen. Vorzugsweise jedoch erfolgt die Lagerung durch die Aufnahme des vorderen Käfigrings 102 in die Ausnehmung 30', in der sie mit Spiel und schwimmend gelagert ist.
Aus Fig. 2 geht auch hervor, daß die Außenfläche 104d jeder Strebe 104 gegenüber der Randfläche 101 a des hinteren Käfigrings 101 nach innen versetzt ist, so daß ein größerer Spalt 29 zwischen der Lauffläche 31 des Außenrings 30 und der Strebenaußenfläche 104d gebildet ist. Dieser Spalt gewährleistet ein besseres Durchlaufen von Schmierfett. Der in den Fig. 4, 5 und 8 dargestellte Käfig 100 mit den Käfigringen 101 , 102 hat in radialer Richtung die Maße d1 und d5 bzw. d3. Der größere Käfigring 102 hat zwei radial ausgerichtete Flächen 102a und 102c sowie eine axial ausgerichtete Fläche 102b, während der kleinere Käfigring 101 mit Flächen 101 a, 101 c und 101 b (vgl. Fig. 3) versehen ist. Dabei gilt: d3 < d2 d 1 und d5 d4.
Die Bemaßung wird hier so gewählt, daß der Käfig im Rahmen seines radialen Spiels nicht auf die Rollen "fällt", sonst könnte es zur radialen Führung des Käfigs auf den Rollen kommen, was unerwünscht ist. Der Käfig wird vielmehr über seine radialen Flächen 101 a und 102b an den Flächen 30'b und 31 geführt.
In den Fig. 9 bis 1 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei die mit den Teilen nach Fig. 1 bis 8 funktionsgleichen Teile mit dem Index "1 " versehen sind. Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels besteht darin, daß der Innenring 10.1 nur einen Ringflansch 10b.1 aufweist, der Außenring 30.1 einen Ringflansch 30".1 aufweist und der Käfig 100.1 so geformt ist, daß er zwischen den beiden Ringen funktionsgemäß anorderbar ist.
Die Besonderheiten des Käfigs 100.1 bestehen darin, daß sein hinterer Käfigring 101.1 stufenförmig abgesetzt ist, wobei seine Fläche 101 a.1 und 101 b.1 mit dem Flansch 30".1 zusammenarbeiten. Die Rollen 12 sind zwischen den Ringflanschen 10b.1 und 30".1 geführt. Dabei gilt d3 < d6 d1 < d2 < d5 ≤ d4.
In den Fig. 16 bis 22 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die mit den Teilen nach Fig. 1 bis 8 funktionsgleichen Teile mit dem Index "2" versehen sind.
Das in den Fig. 16 bis 22 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Besonderheit, daß der Außenring 30.2 mit zwei Ringflanschen 30'.2 und 30".2 versehen ist, während der Innenring 10.2 zum einen keinen Ringflansch aufweist und zum anderen eine ringförmige Ausnehmung 10'.2 aufweist. Dementsprechend ist auch der Käfig 100.2 gestaltet, wobei seine Stege sich von der Mittelachse 40a nach außen zu verjüngen. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich daher von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß die Ringflansche 30'.2, 30".2 der Außenring 30.2 aufweist und die Ausnehmung 10'.2 im Innenring 10.2 ausgebildet ist. Es handelt sich daher um eine gewisse kinematische Umkehrung bestimmter Funktionsteile. Dabei gilt d4 < d5 < d1 < d2 < d3.
Der Käfigring 100.2 ist daher als ein "Außenzahnrad" ausgebildet, während der Käfig 100 nach Fig. 8 als ein "Innenzahnrad" ausgebildet ist.
In den Fig. 23 bis 29 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die mit den Teilen nach Fig. 1 bis 8 funktionsgleichen Teile mit dem Index "3" versehen sind.
Das in den Fig. 23 bis 29 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Besonderheit auf, daß der Außenring 30.3 nur einen Ringflansch 30'.3 aufweist, während der Innenring 10.3 zum einen eine ringförmige Ausnehmung 10'.3 und einen Ringflansch 10c.3 aufweist. Der Käfig 100.3 ist entsprechend angepasst. Dabei gilt d4 ≤ d5 d 1 < d2 < d6 < d3.

Claims

An sprü ch e
1. Wälzlager mit einem Innenring (10), einem Außenring (30), einem Satz von zwischen Innenring (10) und Außenring (30) laufenden Rollen (12) sowie einem Käfig (100) mit zwei Käfigringen (101, 102), zwischen denen die Rollen (12) auf Abstand haltende Stege (104) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (10, 10.1, 10., 10.3) und/oder der Außenring (30, 30.1, 30.2, 30.3) jeweils mindestens einen Ringflansch (10b, 10c; 10b.1, 30".1; 30'.2, 30".2; 30'.3, 10c.3) für die Rollen (12) aufweisen, daß die Stege (104, 104.1, 104.2, 104.3) sich in radialer Richtung hin verjüngen und daß der Innenring (10, 10.1, 10.2, 10.3) und/oder der Außenring (30, 30.1, 30.2, 30.3) mindestens eine axial offene Ausnehmung (30', 30'.1, 10'.2, 10'.3) für einen der Käfigringe (101, 102; 101.1, 102.1; 101.2, 102.2; 101.3, 102.3) aufweist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (100) zwischen die Ringe (10, 30) in axialer Richtung steckbar und innerhalb dieser positionierbar ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und die Innendurchmesser der Käfigringe (101 , 102) unter Berücksichtigung der Außendurchmesser der Rollen (12) auf die Innen- bzw. die Außendurchmesser der Ringe (10, 30) angepaßt sind.
4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflansche (10b, 10c) zu den Achsen (12c) der Rollen (12) hin gerichtet sind.
5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (104) als Vorsprünge ausgebildet sind.
6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (104) einen im wesentlichen trapez- oder dreieckförmigen Querschnitt aufweisen.
7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daß die Stege (104) Keilseitenflächenstücke (104a, 104b) aufweisen.
8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stege (104) im Bereich der Keilseitenflächenstücke (104a, 104b) so bemessen ist, daß der Abstand (A) der Rollen (12) voneinander nur ein die Lagerschmierung noch ermöglichendes Minimum ist.
9. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rollen (12) voneinander 0,1-0,8 mm beträgt.
10. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Ausnehmung (30') ringförmig ist, in die der eine Käfigring (102) eingepaßt ist.
1 1. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Keilseitenflächenstücken (104a, 104b) ein nach innen zu versetztes und mit den Rollen (12) nicht in Kontakt stehendes Keilseitenflächenstück ( 104c) angeordnet ist.
12. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das etwa mittig angeordnete Keilseitenflächenstück (104c) größer ist als die Summe der Flächen der beiden anderen Keilseitenflächenstücke (104a, 104b).
13. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (30') im Querschnitt stufenförmig ist.
14. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Außenflächen (101 c, 102c) der Käfigringe (101 , 102) innerhalb des Außenrings (30) angeordnet sind.
5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichent, daß der Käfig (100) aus Kunststoff besteht.
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