EP1807633A1 - Zapfenkäfig, insbesondere für grössere radial- oder axialrollenlager - Google Patents

Zapfenkäfig, insbesondere für grössere radial- oder axialrollenlager

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Publication number
EP1807633A1
EP1807633A1 EP05800931A EP05800931A EP1807633A1 EP 1807633 A1 EP1807633 A1 EP 1807633A1 EP 05800931 A EP05800931 A EP 05800931A EP 05800931 A EP05800931 A EP 05800931A EP 1807633 A1 EP1807633 A1 EP 1807633A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axial bores
cage
axial
diameter
annular discs
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Withdrawn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
EP05800931A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Zeidlhack
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1807633A1 publication Critical patent/EP1807633A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/52—Cages for rollers or needles with no part entering between, or touching, the bearing surfaces of the rollers
    • F16C33/523—Cages for rollers or needles with no part entering between, or touching, the bearing surfaces of the rollers with pins extending into holes or bores on the axis of the rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—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
    • 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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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
    • F16C33/4664—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages with more than three parts, e.g. two end rings connected by individual stays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm

Definitions

  • the invention relates to a pin cage according to the preamble of forming Merk ⁇ paint of claim 1, and it is particularly advantageous on all major rolling bearing types with RollenxxlzSystemn, for example on Radial ⁇ or Axialzylinderrollenlagern, radial or Axialpendelrollenlagem, to Radi- ai- or Axialkegelrollenlagem, to radial - Or Axialtonnenrollenlagern or even tapered roller bearings realized.
  • Such a pin cage is generic for example from DE 26 08 308 C2 previously known.
  • This pin cage consists of two axially opposite annular disks, which are connected to each other with a plurality of spaced in two axial bores in the annular disks spacer, wherein the axial bores of the spacer bolts are arranged on a corresponding approximately to the mean diameter of the annular discs pitch circle.
  • the pin cage each held in axially opposite wei ⁇ mon axial bores in the annular discs axle journals, which are arranged in the circumferential direction between the standoffs and on the same pitch circle like this and on which are formed rotatably on their end faces with axial blind holes Rollendoiizoasa ,
  • the journals of the trunnion cage have a larger diameter concentric collar and a smaller axial taper on the roller side, so that the roller rolling elements are guided both radially and axially in the trunnion cage via the blind holes formed with the same diameter as the collar on the spindle journals ,
  • a disadvantage of such a formed pin cage there is, however, that the AXI albohrept are arranged for the spacer bolts and the journals of the pin cage on the same pitch circle of the annular discs, so as by Zvi ⁇ rule the Rollendoilzkörpem arranged standoffs less Rollenannalz ⁇ body in the cage can be arranged and thus the bearing has a lower load capacity.
  • this disadvantage is to be minimized in the known trunnion cage in that only four standoffs connect the two annular discs of the trunnion cage, with larger Wälzlagerbauar ⁇ th only four standoffs would not ensure the required stability of the trunnion cage. This is safe for larger types of rolling bearings.
  • the invention is therefore the object of a pin cage, in particular for larger radial or thrust roller bearings to design, with wel- ehern despite using a plurality of standoffs between the ring ⁇ slices the arrangement of a maximum number of RollenannalzMechn in the cage and a simple cage assembly is guaranteed without welding the fully assembled cage.
  • this object is achieved in a trunnion cage according to the preamble of claim 1 such that this trunnion cage has an identical free minimum spacing, as seen in detail between all the roller rolling elements at the level of the pitch circle of the axial bores for the axle journals, which unit can be preassembled separately from the roller rolling elements is, in which the diameter of the pitch circle of the axial bores for the distance bolts is smaller and / or larger than the diameter of the pitch circle of the axial bores for the axle journals and in which the axle journals for the roller rolling bodies are in the preassembled unit From the outside in their axial bores insertable cylindrical pins are formed.
  • the diameter of the pitch circle of the axial bores for the axle journal is larger than the mean diameter of the ring discs aus ⁇ formed, while the diameter of the pitch circle of Axialboh ⁇ ments for the standoffs smaller than the average diameter of the ring ⁇ slices is formed.
  • the spacer bolts are preferably formed by slightly longer than the RollenéelzSystem formed cylindrical steel pins, each having at their ends diameter-reduced pins. With these pins, the spacer bolts in their Axial ⁇ holes in the washers are pressed and welded, the paragraphs resulting from the pins on the standoffs define the distance between the annular discs to each other.
  • one of the pins on the spacer bolts with an external thread and to screw it into the corresponding axial bores formed in an internal thread in one of the annular disks, so that the spacer bolts only in the axial bores of the other ring ⁇ slice welded or otherwise need to be attached.
  • a further feature of the trunnion cage designed according to the invention is, moreover, that the axle journals designed as cylindrical pins have at least partially an external thread on their outer circumferential surface and are formed at least partially with an internal thread by screwing them from outside into their inner jacket surfaces Axial bores in the annular discs are fixed in these. It is particularly advantageous in this case not to design the internal thread in the axial bores in the annular disks so that a secure fixation of the journal against a stop inside the axial bores results and, at the same time, an excessive screwing of the journal into the annular discs is avoided with the result of a jamming of Rollenannalzoasa. Likewise, it is advantageous to design the axle pins on their end facing away from the roller for fitting a suitable mounting tool in order to facilitate the screwing in of the axle pins into the axial bores in the annular disks.
  • axle pins designed as cylindrical pins for the roller rolling elements by an interference fit in the axial bores in the annular disks from outside and in each case by a NEN locking pin, which is inserted into a respective axial bore and the respective journal transverse radial bore to fix in these.
  • a NEN locking pin which is inserted into a respective axial bore and the respective journal transverse radial bore to fix in these.
  • the axial blind holes are each lined with an additional plastic sleeve on the end faces of the Rollen ⁇ rolling, which is latestbil ⁇ det with a voltage applied to the end faces of the RollenestlzSystem.
  • Such a plastic sleeve has proven particularly advantageous for a precise radial guidance of the roller rolling elements, while the axial guidance of the roller rolling elements preferably takes place by means of axial edges on one of the races of the bearing.
  • plastic sleeve improves the friction conditions between the rolling rolling elements and the journal of the pivot cage and also avoids their federal government touches between the end faces of the RollenestlzSystem and the annular discs of the pin cage, so that a total low friction bearing torque is achieved.
  • plastic sleeves it is also conceivable to mount smaller rolling bearings, for example roller sleeves or the like, on the journal of the journal cage with which the friction conditions between the roller rolling elements and the axle pins can be further improved.
  • the pin cage formed according to the invention therefore has the advantage over the pin cages known from the prior art that it optimally utilizes the circumference in its annular disks by arranging the axial bores for the journal on a radial circle spaced from the pitch circle of the axial bores for the spacer bolts auf ⁇ has, arranged on the one hand between all RollenracelzSystemn a Abstandsbol ⁇ zen and the cage thus can be made extremely stable, on the other hand, none of the distance bolts more directly between the RoI lenchtzSystemn is arranged and thus the bearing can be equipped with a maximum number of roller rolling from a cost rolling bearing steel.
  • the pin cage according to the invention is characterized by a simple mountability and by favorable friction conditions between this and the Rollenxxlz analysesn and especially the fact that the necessary welding in the connection of the washers with the standoffs not on the assembled cage but separated from the assembly of Roller rolling can be performed, since the Achszap ⁇ fen for the RollenracelzSuper can be used after the welding of the annular discs from the outside in the axial bores in the annular discs. Further savings in the cost of such a pin cage are also still be achieved if the washers and the spacer bolts of the pin cage are made of a one-piece cast billet of cast steel or brass.
  • Zap ⁇ fenhimfigs A preferred embodiment of the invention Zap ⁇ fenhimfigs will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
  • FIG. 1 shows a cross section through a radial cylindrical roller bearing with ei ⁇ nem inventively designed pin cage according to the line A - A of Figure 2;
  • Figure 2 is an enlarged view of a detail of a seean ⁇ view of a radial cylindrical roller bearing with a erfindungs ⁇ according to trained pin cage;
  • Figure 4 shows a cross section through an inventively designed pin cage with a second embodiment of the attachment of the axle journal in the annular discs.
  • FIG. 1 clearly shows a radial bearing with a larger diameter designed as a cylindrical roller bearing 1 and essentially consisting of two concentric races 2, 3 and a number of roller rolling elements 4 arranged between the races 2, 3.
  • the RollendoilzSystemn 4 are held in the circumferential direction by a pin cage 5 at regular intervals zu ⁇ each other, which is formed by two axially opposite annular discs 6, 7, with several, each in two axial bores 8, 9 in the annular discs 6, 7 attached Spacer bolts 10 are connected together.
  • the trunnion cage 5 has journals 13, 14 held in the circumferential direction between the spacing bolts 10, in each case in further axially adjacent axial bores 11, 12 in the annular disks 6, 7. on which the roller rolling elements 4 formed on their end faces 15, 16 with axial blind bores 17, 18 are rotatably supported.
  • the pin cage 5 has a same minimum free distance between all roller rolling elements 4 at the level of the pitch circle 19 of the axial bores 11, 12 for the axle journals 13, 14.
  • the diameter of the pitch circle 20 of the axial bores 8, 9 for the standoffs 10 from the diameter of the pitch circle 19 of Axialboh ⁇ ments 11, 12 for the journals 13, 14 and deviates in the the axle journals 13, 14 are designed for the roller rolling elements 4 as in the preassembled unit from the outside into their axial bores 11, 12 insertable cylinder pins.
  • the diameter of the pitch circle 19 of the axial bores 11, 12 for the axle journals 13, 14 is greater than the mean diameter 21 of FIG Ring disks 6, 7 are formed, while the diameter of the pitch circle 20 of the axial bores 8, 9 for the spacer bolts 10 is smaller than the average diameter 21 of the annular disks 6, 7.
  • the spacer bolts 10 are no longer arranged directly between the roller roller bodies 4 but radially beneath the roller rollers 4, so that in each case two spacer rollers 10 are arranged between each two roller rollers 4 arranged at a minimal distance from each other and thus the cylinder roller support 1 can be equipped with a maximum number of roller rolling 4 from a beaut ⁇ favorable bearing steel.
  • the spacer bolts 10 are in concrete execution, as can also be seen in Figures 1 and 2, formed by slightly longer than the Rollen ⁇ rolling 4 trained cylindrical steel pins, each having at their ends diameter-reduced pins 22, 23, with which the Ab- Stand bolts 10 in their axial bores 8, 9 in the annular discs 6, 7 are pressed and welded.
  • FIG. 3 further clearly shows that the axle journals 13, 14 for the roller rolling elements 4 in a first embodiment at least partially have an external thread 24, 25 on their outer circumferential surface and can be screwed from the outside into their axial bores 11, 12 in FIG the annular discs 6, 7, which are also at least partially formed with an internal thread 26, 27 on their inner circumferential surfaces, are fixed in these.
  • FIG. 4 shows that the axle journals 13, 14 for the roller rollers 4 can be inserted from outside as an alternative second embodiment by means of a press fit in their axial bores 11, 12 in the annular disks 6, 7 and then through each a locking pin 28, 29 which is inserted into a respective axial bore 11, 12 and the respective journal 13, 14 transverse radial bore 30, 31, are fixed in this.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zapfenkäfig (5), insbesondere für größere Radialoder Axialrollenlager, der zum einen durch zwei sich axial gegenüberliegende Ringscheiben (6, 7) gebildet wird, die mit mehreren, jeweils in zwei Axialbohrungen (8, 9) in den Ringscheiben (6, 7) befestigten Abstandsbolzen (10) miteinander verbunden sind, und zum anderen in Umfangsrichtung zwischen den Abstandsbolzen (10), jeweils in axial gegenüberliegenden weiteren Axialboh rungen (11 , 12) in den Ringscheiben (6, 7) gehaltene Achszapfen (13, 14) aufweist, auf denen die an ihren Stirnseiten (15, 16) mit axialen Sackbohrungen (17, 18) ausgebildeten Rollenwälzkörper (4) drehbar gelagert sind. Erfindungsgemäß ist der Zapfenkäfig (5) als eine zwischen allen Rollenwälzkörpem (4) in Höhe des Teilkreises (19) der Axialbohrungen (11 , 12) für die Achszapfen (13, 14) einen gleichen freien Minimalabstand aufweisende, getrennt von den Rollenwälzkörpern (4) vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist, bei welcher der Durchmesser des Teilkreises (20) der Axialbohrungen (8, 9) für die Abstandsbolzen (10) kleiner oder größer als der Durchmesser des Teilkreises (19) der Axialbohrungen (11 , 12) für die Achszapfen (13, 14) ist und bei der die Achszapfen (13, 14) für die Rollenwälzkörper (4) als in die vormontierte Baueinheit von außen in ihre Axialbohrungen (11 , 12) einsetzbare Zylinderstifte ausgebildet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Zapfenkäfig, insbesondere für größere Radial- oder Axialrollenlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Zapfenkäfig nach den oberbegriffsbildenden Merk¬ malen des Patentanspruchs 1 , und sie ist insbesondere vorteilhaft an allen größeren Wälzlagerbauarten mit Rollenwälzkörpern, beispielsweise an Radial¬ oder Axialzylinderrollenlagern, an Radial- oder Axialpendelrollenlagem, an Radi- ai- oder Axialkegelrollenlagem, an Radial- oder Axialtonnenrollenlagern oder auch an Schrägrollenlagern realisierbar.
Hintergrund der Erfindung
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass bei großen Wälzlagerbauarten mit Rollenwälzkörpern die Führung der Rollenwälzkörper häufig durch Bolzenkäfige realisiert wird, da solche Wälzlager aufgrund der mit einem Bolzenkäfig möglichen Unterbringung einer maximalen Anzahl an Rollenwälzkörpern eine sehr hohe Tragfähigkeit aufweisen. Da die Rollenwälzkörper für ein solches Wälzlager jedoch für deren Führung auf den Bolzen des Bolzenkäfigs axial durchbohrt werden müssen, war es zur Erhaltung ihrer Tragfähigkeit notwendig, diese aus relativ kostenintensivem Einsatzstahl zu fertigen. Zur Senkung der Herstellungskosten für derartige Wälzlager ist es daher seit Langem auch bekannt, die Rollenwälzkörper des Wälzlagers in so¬ genannten Zapfenkäfigen zu führen, da die Rollenwälzkörper für solche Käfige nicht mehr axial durchbohrt werden müssen und daher aus weitaus kosten- günstigeren Wälzlagerstählen hergestellt werden können.
Ein derartiger Zapfenkäfig ist gattungsbildend beispielsweise aus der DE 26 08 308 C2 vorbekannt. Dieser Zapfenkäfig besteht aus zwei sich axial gegenüber¬ liegende Ringscheiben, die mit mehreren, jeweils in zwei Axialbohrungen in den Ringscheiben verschweißten Abstandsbolzen miteinander verbunden sind, wo¬ bei die Axialbohrungen der Abstandsbolzen auf einem etwa dem mittleren Durchmesser der Ringscheiben entsprechenden Teilkreis angeordnet sind. Darüber hinaus weist der Zapfenkäfig jeweils in axial gegenüberliegenden wei¬ teren Axialbohrungen in den Ringscheiben gehaltene Achszapfen auf, die in Umfangsrichtung zwischen den Abstandsbolzen und auf dem gleichen Teilkreis wie diese angeordnet sind und auf denen die an ihren Stirnseiten mit axialen Sackbohrungen ausgebildeten Rollenwäizkörper drehbar gelagert sind. Die Achszapfen des Zapfenkäfigs weisen dabei rollenseitig einen durchmesserver¬ größerten konzentrischen Bund und einen kleineren Axialkegel auf, so dass die Rollenwälzkörper über die mit dem gleichen Durchmesser wie der Bund an den Achszapfen ausgebildeten Sackbohrungen in ihren Stirnseiten sowohl radial als auch die axial im Zapfenkäfig geführt werden.
Nachteilig bei einem derart ausgebildeten Zapfenkäfig ist es jedoch, dass die Axi- albohrungen für die Abstandsbolzen und für die Achszapfen des Zapfenkäfigs auf dem gleichen Teilkreis der Ringscheiben angeordnet sind, da somit durch die zwi¬ schen den Rollenwälzkörpem angeordneten Abstandsbolzen weniger Rollenwälz¬ körper im Käfig angeordnet werden können und das Lager dadurch eine geringere Tragfähigkeit aufweist. Dieser Nachteil soll bei dem bekannten Zapfenkäfig zwar dadurch minimiert werden, dass lediglich vier Abstandsbolzen die beiden Ring¬ scheiben des Zapfenkäfigs miteinander verbinden, bei größeren Wälzlagerbauar¬ ten würden jedoch nur vier Abstandsbolzen nicht die erforderliche Stabilität des Zapfenkäfigs gewährleisten. Diese ist bei größeren Wälzlagerbauarten mit Sicher- heit nur erreichbar, wenn zwischen jeweils zwei Rollenwälzkörpern je ein Ab¬ standsbolzen angeordnet ist, so dass bei einem Zapfenkäfig der bekannten Bauart durch die erforderliche Vielzahl dieser Abstandsbolzen entsprechend weniger Rol¬ lenwälzkörper im Käfig angeordnet werden können.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Zapfenkäfigs ist es darüber hinaus, dass die Achszapfen für die Rollenwälzkörper durch ihre rollenseitige Ausbildung mit einem konzentrischen durchmesservergrößerten Bund bereits vor der Montage des Käfigs bzw. vor der Verbindung der Ringscheiben miteinander durch die Abstandsbolzen in die Ringscheiben eingesetzt werden müssen, da andernfalls ein Einsetzen der Rollenwälzkörper in den Zapfenkäfig nicht mehr möglich ist. Die Montage des bekannten Zapfenkäfigs muss daher derart erfolgen, dass nach dem Einsetzen der Achszapfen in ihre Axialbohrungen in den Ringschei¬ ben die Rollenwälzkörper auf die Achszapfen einer Ringscheibe aufgesteckt und die Abstandsbolzen in die Axialbohrungen der gleichen Ringscheibe ein- gepresst werden, anschließend die andere Ringscheibe mit den Achszapfen auf die Rollenwälzkörper und die Abstandsbolzen aufgesteckt wird und ab¬ schließend das Verschweißen der Abstandsbolzen an den Ringscheiben er¬ folgt. Eine solche Käfigmontage ist jedoch nicht nur sehr aufwändig, sondern hat vor allem den Nachteil, dass die notwendigen Schweißarbeiten am fertig montierten Käfig vorgenommen werden müssen und es somit durch die thermi¬ schen Einflüsse zu nachteiligen Verzügen am Käfig kommt, die ggf. Fluchtungs¬ fehler bei der Führung der Rollenwälzkörper im Käfig zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Tech¬ nik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen Zapfenkäfig, ins¬ besondere für größere Radial- oder Axialrollenlager, zu konzipieren, mit wel- ehern trotz Verwendung einer Vielzahl an Abstandsbolzen zwischen den Ring¬ scheiben die Anordnung einer Maximalanzahl an Rollenwälzkörpern im Käfig sowie eine einfache Käfigmontage ohne Schweißarbeiten am fertig montierten Käfig gewährleistet ist. Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Zapfenkäfig nach dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass dieser Zapfenkäfig als eine zwi- sehen allen Rollenwälzkörpern in Höhe des Teilkreises der Axialbohrungen für die Achszapfen einen gleichen freien Minimalabstand aufweisende, getrennt von den Rollenwälzkörpern vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist, bei wel¬ cher der Durchmesser des Teilkreises der Axialbohrungen für die Abstandsbol¬ zen kleiner und/oder größer als der Durchmesser des Teilkreises der Axialboh- rungen für die Achszapfen ist und bei der die Achszapfen für die Rollenwälz¬ körper als in die vormontierte Baueinheit von außen in ihre Axialbohrungen einsetzbare Zylinderstifte ausgebildet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfigs ist der Durchmesser des Teilkreises der Axialbohrungen für die Achszapfen dabei größer als der mittlere Durchmesser der Ringscheiben aus¬ gebildet, während gleichzeitig der Durchmesser des Teilkreises der Axialboh¬ rungen für die Abstandsbolzen kleiner als der mittlere Durchmesser der Ring¬ scheiben ausgebildet ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Abstandsbolzen nicht mehr zwischen den einzelnen Rollenwälzkörpern sondern unterhalb der Rollenwälzkörper angeordnet sind und dass somit zwischen jeweils zwei mit einem Minimalabstand zueinander angeordneten Rollenwälzkörpern dennoch je ein Abstandsbolzen angeordnet werden kann. Als Alternative mit dem glei¬ chen Effekt ist es jedoch auch möglich, die Axialbohrungen für die Abstands- bolzen umgekehrt wie zuvor beschrieben auf einem größeren Teilkreis als die Axialbohrungen für die Achszapfen anzuordnen, so dass die Abstandsbolzen ebenfalls nicht mehr zwischen den einzelnen Rollenwälzkörpern sondern ober¬ halb der Rollenwälzkörper angeordnet sind. Ebenso ist es auch denkbar, die Axialbohrungen für die Achszapfen direkt auf dem mittleren Durchmesser der Ringscheiben und die Axialbohrungen für die Abstandsbolzen sowohl auf ei¬ nem größeren als auch auf einem kleineren Teilkreis als dieser mittlere Durch¬ messer anzuordnen, so dass die Abstandsbolzen abwechselnd einmal ober¬ halb und einmal unterhalb der Rollenwälzkörper angeordnet sind. Als zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfen¬ käfigs wird es des weiteren vorgeschlagen, dass die Abstandsbolzen bevorzugt durch geringfügig länger als die Rollenwälzkörper ausgebildete zylindrische Stahlstifte gebildet werden, die jeweils an ihren Enden durchmesserverringerte Zapfen aufweisen. Mit diesen Zapfen sind die Abstandsbolzen in ihren Axial¬ bohrungen in den Ringscheiben verpress- und verschweißbar, wobei die durch die Zapfen entstehenden Absätze an den Abstandsbolzen den Abstand der Ringscheiben zueinander definieren. Auch hier besteht jedoch alternativ die Möglichkeit, jeweils einen der Zapfen an den Abstandsbolzen mit einem Au- ßengewinde zu versehen und in die entsprechenden, mit einem Innengewinde ausgebildeten Axialbohrungen in einer der Ringscheiben einzuschrauben, so dass die Abstandsbolzen nur noch in den Axialbohrungen der anderen Ring¬ scheibe verschweißt oder anderweitig befestigt werden müssen.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfigs ist es darüber hinaus, dass die als Zylinderstifte ausgebildeten Achszapfen für die Rol¬ lenwälzkörper an ihrer Außenmantelfläche zumindest teilweise ein Außengewinde aufweisen und durch Einschrauben von Außen in deren ebenfalls an ihren Innen¬ mantelflächen zumindest teilweise mit einem Innengewinde ausgebildete Axialboh- rungen in den Ringscheiben in diesen fixiert sind. Besonders vorteilhaft ist es da¬ bei, das Innengewinde in den Axialbohrungen in den Ringscheiben nicht durchge¬ hend auszubilden, da sich somit eine sichere Fixierung der Achszapfen gegen ei¬ nen Anschlag innerhalb der Axialbohrungen ergibt und gleichzeitig ein zu weites Einschrauben der Achszapfen in die Ringscheiben mit der Folge eines Verklem- mens der Rollenwälzkörper vermieden wird. Ebenso ist es vorteilhaft, die Achszap¬ fen an ihrer rollenabgewandten Stirnseite zum Ansetzen eines geeigneten Monta¬ gewerkzeuges geeignet auszubilden, um das Einschrauben der Achszapfen in die Axialbohrungen in den Ringscheiben zu erleichtem.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfigs ist es jedoch auch möglich, die als Zylinderstifte ausgebildeten Achszapfen für die Rollenwälzkörper durch eine Presspassung in deren Axial¬ bohrungen in den Ringscheiben von Außen einzusetzen und jeweils durch ei- nen Sicherungsstift, der in eine die jeweilige Axialbohrung und den jeweiligen Achszapfen querende Radialbohrung eingesetzt ist, in diesen zu fixieren. Eine derartige Befestigung der Achszapfen in den Ringscheiben hat sich besonders kostengünstig erwiesen, da hierbei weder an den Achszapfen noch in den Axi- albohrungen in den Ringscheiben einzuarbeitende Gewinde notwendig sind und auch die zum Ansetzen eines Montagewerkzeuges geeignete Ausbildung der rollenabgewandten Stirnseite der Achszapfen entfallen kann.
Schließlich ist es noch ein letztes Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfigs, dass die axialen Sackbohrungen an den Stirnseiten der Rollen¬ wälzkörper jeweils mit einer zusätzlichen Kunststoffhülse ausgekleidet sind, die mit einem an den Stirnseiten der Rollenwälzkörper anliegenden Bund ausgebil¬ det ist. Eine solche Kunststoffhülse hat sich besonders vorteilhaft für eine ge¬ naue radiale Führung der Rollenwälzkörper erwiesen, während die axiale Füh- rung der Rollenwälzkörper bevorzugt durch axiale Borde an einem der Laufrin¬ ge des Lagers erfolgt. Gleichzeitig verbessert eine solche Kunststoffhülse die Reibverhältnisse zwischen den Rollenwälzkörpern und den Achszapfen des Zapfenkäfigs und vermeidet zudem durch ihren Bund Berührungen zwischen den Stirnflächen der Rollenwälzkörper und den Ringscheiben des Zapfenkäfigs, so dass insgesamt ein niedriges Lager-Reibmoment erreicht wird. Anstelle von Kunststoffhülsen ist es jedoch auch denkbar, auf die Achszapfen des Zapfen¬ käfigs kleinere Wälzlager, beispielsweise Rollenhülsen od. dgl. aufzusetzen, mit denen die Reibverhältnisse zwischen den Rollenwälzkörpern und den Achszap¬ fen noch weiter verbessert werden können.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Zapfenkäfig weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Zapfenkäfigen den Vorteil auf, dass er durch die Anordnung der Axialbohrungen für die Achszapfen auf einem radial zum Teilkreis der Axialbohrungen für die Abstandsbolzen beabstandeten ande- ren Teilkreis in seinen Ringscheiben eine optimale Umfangsausnutzung auf¬ weist, durch die einerseits zwischen allen Rollenwälzkörpern ein Abstandsbol¬ zen angeordnet und der Käfig somit äußerst stabil ausgebildet werden kann, andererseits aber keiner der Abstandsbolzen mehr direkt zwischen den RoI- lenwälzkörpern angeordnet ist und somit das Lager mit einer maximalen Anzahl an Rollenwälzkörpern aus einem kostengünstigen Wälzlagerstahl ausgestattet werden kann. Darüber zeichnet sich der erfindungsgemäße Zapfenkäfig durch eine einfache Montierbarkeit und durch günstige Reibungsverhältnisse zwi- sehen diesem und den Rollenwälzkörpern sowie vor allem dadurch aus, dass die notwendigen Schweißarbeiten bei der Verbindung der Ringscheiben mit den Abstandsbolzen nicht am fertig montierten Käfig sondern getrennt von der Montage der Rollenwälzkörper durchgeführt werden können, da die Achszap¬ fen für die Rollenwälzkörper nach dem Verschweißen der Ringscheiben von Außen in deren Axialbohrungen in den Ringscheiben einsetzbar sind. Weitere Einsparungen bei den Herstellungskosten eines solchen Zapfenkäfigs sind darüber hinaus noch erzielbar, wenn die Ringscheiben und die Abstandsbolzen des Zapfenkäfigs aus einem einteiligen gegossenen Rohling aus Stahlguss oder Messing hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Zap¬ fenkäfigs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun- gen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein Radial-Zylinderrollenlager mit ei¬ nem erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfig gemäß der Linie A - A nach Figur 2;
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitt einer Seitenan¬ sicht eines Radial-Zylinderrollenlagers mit einem erfindungs¬ gemäß ausgebildeten Zapfenkäfig;
Figur 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Zapfenkäfig mit einer ersten Ausführungsform der Befestigung der Achszapfen in den Ringscheiben; Figur 4 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfenkäfig mit einer zweiten Ausführungsform der Befestigung der Achszapfen in den Ringscheiben.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus Figur 1 geht deutlich ein als Zylinderrollenlager 1 ausgebildetes Radiallager größeren Durchmessers hervor, das im Wesentlichen aus zwei konzentrischen Laufringen 2, 3 sowie aus einer Anzahl zwischen den Laufringen 2, 3 angeord- neten Rollenwälzkörpem 4 besteht. Die Rollenwälzkörpern 4 werden dabei in Umfangsrichtung durch einen Zapfenkäfig 5 in gleichmäßigen Abständen zu¬ einander gehalten, der durch zwei sich axial gegenüberliegende Ringscheiben 6, 7 gebildet wird, die mit mehreren, jeweils in zwei Axialbohrungen 8, 9 in den Ringscheiben 6, 7 befestigten Abstandsbolzen 10 miteinander verbunden sind. Des weiteren weist der Zapfenkäfig 5, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, in Umfangsrichtung zwischen den Abstandsbolzen 10, jeweils in axial gege¬ nüberliegenden weiteren Axialbohrungen 11 , 12 in den Ringscheiben 6, 7 ge¬ haltene Achszapfen 13, 14 auf, auf denen die an ihren Stirnseiten 15, 16 mit axialen Sackbohrungen 17, 18 ausgebildeten Rollenwälzkörper 4 drehbar gela- gert sind.
Die Darstellung gemäß Figur 2 macht in Zusammenschau mit Figur 1 darüber hinaus deutlich, dass der Zapfenkäfig 5 erfindungsgemäß als eine zwischen allen Rollenwälzkörpern 4 in Höhe des Teilkreises 19 der Axialbohrungen 11 , 12 für die Achszapfen 13, 14 einen gleichen freien Minimalabstand aufweisen¬ de, getrennt von den Rollenwälzkörpern 4 vormontierbare Baueinheit ausgebil¬ det ist, bei welcher der Durchmesser des Teilkreises 20 der Axialbohrungen 8, 9 für die Abstandsbolzen 10 vom Durchmesser des Teilkreises 19 der Axialboh¬ rungen 11 , 12 für die Achszapfen 13, 14 abweicht und bei der die Achszapfen 13, 14 für die Rollenwälzkörper 4 als in die vormontierte Baueinheit von außen in ihre Axialbohrungen 11 , 12 einsetzbare Zylinderstifte ausgebildet sind. Deut¬ lich sichtbar ist dabei der Durchmesser des Teilkreises 19 der Axialbohrungen 11 , 12 für die Achszapfen 13, 14 größer als der mittlere Durchmesser 21 der Ringscheiben 6, 7 ausgebildet, während der Durchmesser des Teilkreises 20 der Axialbohrungen 8, 9 für die Abstandsbolzen 10 kleiner als der mittlere Durchmesser 21 der Ringscheiben 6, 7 ist. Dadurch sind die Abstands-bolzen 10 nicht mehr direkt zwischen den einzelnen Rollenwälzkörpern 4 sondern ra- dial unterhalb der Rollenwälzkörper 4 angeordnet, so dass zwischen jeweils zwei mit einem Minimalabstand zueinander angeordneten Rollenwälzkörpern 4 dennoch je ein Abstandsbolzen 10 angeordnet und somit das Zylinderrollenla¬ ger 1 mit einer maximalen Anzahl an Rollenwälzkörpern 4 aus einem kosten¬ günstigen Wälzlagerstahl ausgestattet werden kann.
Die Abstandsbolzen 10 werden dabei in konkreter Ausführung, wie ebenfalls den Figuren 1 und 2 entnehmbar ist, durch geringfügig länger als die Rollen¬ wälzkörper 4 ausgebildete zylindrische Stahlstifte gebildet, die jeweils an ihren Enden durchmesserverringerte Zapfen 22, 23 aufweisen, mit denen die Ab- Standsbolzen 10 in ihren Axialbohrungen 8, 9 in den Ringscheiben 6, 7 ver- press- und verschweißbar sind.
Aus Figur 3 geht des weiteren deutlich hervor, dass die Achszapfen 13, 14 für die Rollenwälzkörper 4 in einer ersten Ausführungsform an ihrer Außenmantel- fläche zumindest teilweise ein Außengewinde 24, 25 aufweisen und durch Ein¬ schrauben von Außen in deren Axialbohrungen 11 , 12 in den Ringscheiben 6, 7, die an ihren Innenmantelflächen ebenfalls zumindest teilweise mit einem Innengewinde 26, 27 ausgebildet sind, in diesen fixiert sind.
In Figur 4 wird dagegen gezeigt, dass die Achszapfen 13, 14 für die Rollen¬ wälzkörper 4 als alternative zweite Ausführungsform auch durch eine Press¬ passung in deren Axialbohrungen 11 , 12 in den Ringscheiben 6, 7 von Außen eingesetzt werden können und dann durch jeweils einen Sicherungsstift 28, 29, der in eine die jeweilige Axialbohrung 11 , 12 und den jeweiligen Achszapfen 13, 14 querende Radialbohrung 30, 31 eingesetzt ist, in diesen fixiert werden.
Sowohl mit der Ausführungsform gemäß Figur 3 als auch mit der Ausführungs¬ form gemäß Figur 4 ist es möglich, die notwendigen Schweißarbeiten bei der Verbindung der Ringscheiben 6, 7 mit den Abstandsbolzen 10 nicht am fertig montierten Zapfenkäfig 5 sondern getrennt von der Montage der Rollenwälz¬ körper 4 durchzuführen, da die Achszapfen 13, 14 für die Rollenwälzkörper nach dem Verschweißen der Ringscheiben 6, 7 von Außen in deren Axialboh- rungen in den Ringscheiben 6, 7 einsetzbar sind.
Darüber hinaus ist bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsfor¬ men noch vorgesehen, die axialen Sackbohrungen 17, 18 an den Stirnseiten 15, 16 der Rollenwälzkörper 4 jeweils mit einer zusätzlichen Kunststoff hülse 32, 33 auszukleiden, die mit einem an den Stirnseiten 15, 16 der Rollenwälzkörper 4 anliegenden Bund 34, 35 ausgebildet ist. Diese Kunststoffhülsen 32, 32 die¬ nen dabei zum einen der Reibungsminderung zwischen dem Zapfenkäfig 5 und den Rollenwälzkörpern 4 und zum anderen der genauen radialen Führung der Rollenwälzkörper 4, während die axiale Führung der Rollenwälzkörper 4 durch die in Figur 1 sichtbaren und nicht näher bezeichnete axiale Borde am äußeren Laufring 2 des Zylinderrollenlagers 1 erfolgt.
Bezugszahlenliste
1 Zylinderrollenlager 19 Teilkreis von 11 , 12
2 Laufring 20 Teilkreis von 8, 9
3 Lauf ring 21 mittlerer Durchmesser von 6, 7
4 Rollenwälzkörper 22 Zapfen an 10
5 Zapfenkäfig 25 23 Zapfen an 10
6 Ringscheibe 24 Außengewinde an 22
7 Ringscheibe 25 Außengewinde an 23
8 Axialbohrungen für 10 26 Innengewinde in 11
9 Axialbohrungen für" I O 27 Innengewinde in 12
10 Abstandsbolzen 30 28 Sicherungsstift
11 Axialbohrungen für 13 29 Sicherungsstift
12 Axialbohrungen für 14 30 Radialbohrung
13 Achszapfen 31 Radialbohrung
14 Achszapfen 32 Kunststoffhülse
15 Stirnseiten 35 33 Kunststoffhülse
16 Stirnseiten 34 Bund an 32
17 Sackbohrungen 35 Bund an 33
18 Sackbohrungen

Claims

Patentansprüche
Zapfenkäfig, insbesondere für größere Radial- oder Axialroilenlager, die im Wesentlichen aus zwei konzentrischen Laufringen (2, 3) sowie aus einer An¬ zahl zwischen den Laufringen (2, 3) angeordneten Rollenwälzkörpern (4) be¬ stehen, die in Umfangsrichtung durch den Zapfenkäfig (5) in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, wobei der Zapfenkäfig (5) zum ei- nen durch zwei sich axial gegenüberliegende Ringscheiben (6, 7) gebildet wird, die mit mehreren, jeweils in zwei Axialbohrungen (8, 9) in den Ring¬ scheiben (6, 7) befestigten Abstandsbolzen (10) miteinander verbunden sind, und zum anderen in Umfangsrichtung zwischen den Abstandsbolzen (10), jeweils in axial gegenüberliegenden weiteren Axialbohrungen (11 , 12) in den Ringscheiben (6, 7) gehaltene Achszapfen (13, 14) aufweist, auf denen die an ihren Stirnseiten (15, 16) mit axialen Sackbohrungen (17, 18) ausge¬ bildeten Rollenwälzkörper (4) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Zapfenkäfig (5) als eine zwischen allen Rollenwälzkörpern (4) in Höhe des Teilkreises (19) der Axialbohrungen (11 , 12) für die Achszapfen (13, 14) einen gleichen freien Minimalabstand aufweisende, getrennt von den Rollenwälzkörpem (4) vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist, bei welcher der Durchmesser des Teilkreises (20) der Axialbohrungen (8, 9) für die Abstandsbolzen (10) kleiner oder größer als der Durchmesser des Teil¬ kreises (19) der Axialbohrungen (11 , 12) für die Achszapfen (13, 14) ist und bei der die Achszapfen (13, 14) für die Rollenwälzkörper (4) als in die vor¬ montierte Baueinheit von außen in ihre Axialbohrungen (11 , 12) einsetzbare Zylinderstifte ausgebildet sind.
2. Zapfenkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durch¬ messer des Teilkreises (19) der Axialbohrungen (11 , 12) für die Achszapfen (13, 14) bevorzugt größer und der Durchmesser des Teilkreises (20) der Axi¬ albohrungen (8, 9) für die Abstandsbolzen (10) bevorzugt kleiner als der mitt- lere Durchmesser (21) der Ringscheiben (6, 7) ausgebildet ist.
3. Zapfenkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab¬ standsbolzen (10) bevorzugt durch geringfügig länger als die Rollenwälzkör¬ per (4) ausgebildete zylindrische Stahlstifte gebildet werden, die jeweils an ihren Enden durchmesserverringerte Zapfen (22, 23) aufweisen, mit denen die Abstandsbolzen (10) in ihren Axialbohrungen (8, 9) in den Ringscheiben (6, 7) verpress- und verschweißbar sind.
4. Zapfenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achszap- fen (13, 14) für die Rollenwälzkörper (4) an ihrer Außenmantelfläche zumin¬ dest teilweise ein Außengewinde (24, 25) aufweisen und durch Einschrau¬ ben von Außen in deren Axialbohrungen (11 , 12) in den Ringscheiben (6, 7), die an ihren Innenmantelflächen ebenfalls zumindest teilweise mit einem Innengewinde (26, 27) ausgebildet sind, in diesen fixiert sind.
5. Zapfenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achszap¬ fen (13, 14) für die Rollenwälzkörper (4) bevorzugt durch eine Presspassung in deren Axialbohrungen (11 , 12) in den Ringscheiben (6, 7) von Außen ein¬ gesetzt und jeweils durch einen Sicherungsstift (28, 29), der in eine die je- weilige Axialbohrung (11 , 12) und den jeweiligen Achszapfen (13, 14) que¬ rende Radialbohrung (30, 31) eingesetzt ist, in diesen fixiert sind.
6. Zapfenkäfig nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Sackbohrungen (17, 18) an den Stirnseiten (15, 16) der Rollenwälz- körper (4) jeweils mit einer zusätzlichen Kunststoffhülse (32, 33) ausgeklei¬ det sind, die mit einem an den Stirnseiten (15, 16) der Rollenwälzkörper (4) anliegenden Bund (34, 35) ausgebildet und zur Reibungsminderung zwi¬ schen dem Zapfenkäfig (5) und den Rollenwälzkörpem (4) vorgesehen ist.
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