EP2989339A1 - Wälzlagerkäfig für ein radiallager - Google Patents

Wälzlagerkäfig für ein radiallager

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Publication number
EP2989339A1
EP2989339A1 EP14709180.5A EP14709180A EP2989339A1 EP 2989339 A1 EP2989339 A1 EP 2989339A1 EP 14709180 A EP14709180 A EP 14709180A EP 2989339 A1 EP2989339 A1 EP 2989339A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
type
rolling bearing
oil
bearing cage
cage according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14709180.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Sebald
Johannes Bedenk
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 Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2989339A1 publication Critical patent/EP2989339A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6681—Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements
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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/4605—Details of interaction of cage and race, e.g. retention or centring
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    • F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
    • 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
    • F16C33/4629—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 metal, e.g. cast or machined window cages
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/55—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction with intermediate floating or independently-driven rings rotating at reduced speed or with other differential ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing cage suitable for a radial bearing, which has constructive feature that influence the distribution of lubricant.
  • the rolling bearing cage is particularly suitable for use in a rolling bearing for shaft bearing, for example, intermediate shaft bearing in a gas turbine.
  • the roller bearing cage comprises a number of cage pockets, which are each provided for receiving a rolling element, circumferential edge strips, which are connected to form the cage pockets by webs, wherein at least one of the edge strips has a frontal, formed as oil collecting ring portion reduced wall thickness, at least one inner circumference Edge strip parallel to the webs ver running oil guide grooves of the first type, from which each Ra a dialbohrung extending to the outer periphery of the skirt, on the inner circumference of at least one edge strip extending ⁇ l Entrysnuten second type, which each extend from the oil collecting ring to a cage pocket.
  • the invention is based on the consideration that the promotion of lubricant toward the radially outer surface of the WälzMechshifigs especially in applications with high speeds plays a special role, at the same time a sufficient flow of the rolling bearing should be given in the axial direction.
  • ⁇ lschreibungsnuten first type preferably extend in those peripheral portions of the cage, in each of which a two cage pockets separating web is located.
  • ⁇ lschreibungsnuten second type preferably run exactly in the axial direction, that is parallel to the axis of rotation of the rolling bearing cage. Notwithstanding this, inclined ⁇ lschreibungsnuten first and / or second type can be realized. In all cases, the ⁇ lschreibungsnuten located on the inside of the overall substantially cylindrical roller bearing cage.
  • the rolling bearing cage only on a single end face of an oil sump, so it is designed asymmetrically.
  • the oil guide grooves of the first type include both first-type oil guide grooves and second-sub-type oil guide grooves, wherein the second sub-type oil guide grooves are longer than the first-sub type oil guide grooves and the radial bores emanating from the first sub-type oil guide grooves penetrate one of the two side edges the radial bores emanating from the second sub-type of oil-guiding grooves penetrate the second edge strip, namely from the oil-collecting ring, further away.
  • the latter ⁇ lschreibungsnuten engage in both marginal ridges, wherein they project beyond the cage pockets on both sides to varying degrees and bounded on one side to the oil collecting ring.
  • individual webs are reinforced in the radial direction to the inside, while other webs are unreinforced.
  • the farther inwardly extending lands reduce leakage losses and contribute to increasing the oil supply efficiency by co-directing oil in the circumferential direction of the rolling bearing.
  • the reinforced webs are preferably arranged in each case in the axial extension of a ⁇ l Adjustsnut first subtype according to this development, while on the inner circumference of an unreinforced web each have a ⁇ l Entrysnut second sub-type is arranged.
  • one web is alternately reinforced and one web unreinforced.
  • the number of ⁇ l exitsnut first subtype identical to the number of ⁇ l Entrysnut second subtype is thus half as large as the number of leading to the cage pockets oil guide grooves of the second type.
  • the oil guide grooves of the various types and possibly sub-types may differ from one another.
  • the oil guide grooves of the second type which supply the rolling bodies arranged in the cage pockets and thus their tracks with lubricant, are designed to convey a smaller quantity of lubricant than the oil guide grooves of the first type, which serve for the lubrication of the cage guide surfaces.
  • the rolling bearing cage is preferably made of metal; In principle, however, it is also made of plastic. In all cases, it is preferably an outboard cage.
  • the guided in the cage rolling elements are preferably cylindrical rollers.
  • the advantage of the invention is especially in fast-rotating and thermally highly stressed - also slip endangered - bearings with out of the outer rims of a bearing ring WälzSystemkarfig that even with only one-sided Schmieröl- supply a defined and efficient supply of lubricating oil in the raceway of the rolling elements and on the cage guide surfaces is given.
  • FIG. 2 shows a detail of the roller bearing cage from FIG. 1.
  • a generally designated by the reference numeral 1 bearings namely cylindrical roller bearings, has an outer ring 2 with two Borden 3.4, designed as a window cage roller bearing cage 5, and a number in this guided rolling elements 6, namely cylindrical rollers on.
  • the identical with the axis of symmetry of the rolling bearing cage 5 axis of the designed as a radial bearing roller bearing 1 is marked A.
  • the roller bearing cage 5 essentially describes the shape of a cylinder jacket, rectangular or approximately rectangular cage pockets 8 being located in a section of full wall thickness designated by the reference numeral 7, into which rolling elements 6 are guided.
  • portion 7 full wall thickness (measured in the radial direction of the rolling bearing cage 5) closes the end face (in the arrangement of Figures 1 and 2, left) integrally with a designated portion 9 reduced wall thickness of the rolling bearing cage 5 at.
  • the section 9 reduced wall thickness protrudes, as shown in FIG. 1, in the axial direction, ie on the end face of the rolling bearing cage 5, beyond the outer ring 2 addition.
  • embodiments are feasible in which the outer ring 2 is flush with the rolling bearing cage 5 or protrudes beyond the rolling bearing cage 5.
  • the inner, generally cylindrical surface of the reduced wall thickness portion 9 becomes substantially flush with the inner, also substantially cylindrical, surface of the portion 7 Wall thickness over.
  • the main function of the reduced wall thickness portion 9 is to promote lubricant, namely oil, within the rolling bearing 1.
  • a feed direction Z, in which oil is conveyed from the outside to the rolling bearing 1, is illustrated in FIG. 1 with broad, curved arrows.
  • the oil meets according to this idealized representation of the inside of the section 9 reduced wall thickness, which is also referred to as oil sump.
  • the entire rolling bearing cage 5, also referred to as cage is integrally formed and made of metal, in particular steel or a non-ferrous metal alloy.
  • the cage 5 is preferably provided with a coating, in particular non-ferrous metal coating, at least on tribologically stressed surfaces, which has better sliding properties compared to steel.
  • the oil which is initially located on the inside of the oil-collecting ring 9, flows through various oil-guiding grooves 14, 15, 16, which will be discussed in more detail below, in order to guide both the cage-guiding surfaces which guide the cage 5 on the inner circumference of the shelves 3, 4 also to supply the raceways on the one hand of the outer ring 2 and on the other hand an inner ring, not shown, or a shaft instead, with oil.
  • the different lengths, extending in the axial direction ⁇ l Adjustsnuten 14, 15 are referred to as ⁇ l Adjustsnuten first type and open in all cases in a radial bore 17, which extends to the outer periphery of the cage 5 and thus the lubrication of the cage guide surfaces.
  • the shorter ⁇ l Adjustsnuten 14, also referred to as ⁇ l Replacementsnuten first subtype only up to first, adjacent to the oil sump ring 9 edge strip 10
  • the longer ⁇ l Operationsnuten 15, also referred to as ⁇ l Adjustsnuten second subtype extend beyond the inside of a respective web 12 away to the second edge strip 11.
  • the webs 12, on the inside of each a like the web 12 itself extending in the axial direction ⁇ l Insertsnut first type 15, second subtype is formed, are referred to as unreinforced webs.
  • the webs 13 each arranged in the circumferential direction between two webs 12 each have an integrally formed, radially inwardly directed attachment piece 18 and are therefore referred to as reinforced webs.
  • a cage pocket 8 is located between an unreinforced web 12 and a reinforced web 13.
  • an oil guide groove of the second type 16 which is formed like the oil guide grooves 14, 15 of the first type on the inside of the cage 5 in its surface.
  • the oil guide groove of the second type 16 does not open into a radial bore 17, but directly into the associated cage pocket 8.
  • the oil guide groove of the second type 16 serves to supply lubricant to the rolling elements 6 and the raceways.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Wälzlagerkäfig für ein Radiallager, insbesondere Zylinderrollenlager, umfasst eine Anzahl Käfigtaschen (8), welche jeweils zur Aufnahme eines Wälzkörpers (6) vorgesehen sind, umlaufende Randleisten (10,11), welche unter Bildung der Käfigtaschen (8) durch Stege (12,13) miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Randleisten (10) einen stirnseitigen, als Ölfangring (9) ausgebildeten Abschnitt reduzierter Wandstärke aufweist, am Innenumfang mindestens einer Randleiste (10,11) parallel zu den Stegen (12,13) verlaufende Ölführungsnuten (14,15) ersten Typs, von welchen aus sich jeweils eine Radialbohrung (17) zum Außenumfang der Randleiste (10,11) erstreckt, am Innenumfang mindestens einer Randleiste (10,11) verlaufende Ölführungsnuten (16) zweiten Typs, welche sich jeweils vom Ölfangring (9) zu einer Käfigtasche (8) erstrecken.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Wälzlagerkäfig für ein Radiallager Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen für ein Radiallager geeigneten Wälzlagerkäfig, welcher kon- struktive Merkmal aufweist, die die Verteilung von Schmiermittel beeinflussen.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2008 004 970 AI ist ein bordgeführter Käfig eines Wälzlagers bekannt, wobei sowohl der Käfig als auch ein Lagerring des Wälzlagers eine Führungsfiäche aufweist. Eine dieser Führungsfiächen, nämlich eine außen liegende Führungsfiäche, weist eine Profilierung auf, um Schmiermittel innerhalb des Wälzlagers zu fördern. Die Profilierung kann beispielsweise in Form von Kanälen, Nuten oder Einkerbungen gestaltet sein. Als Schmiermittel des beispielsweise als Kugellager, Zylinderrollenlager oder Ke- gelrollenlager ausgebildeten Wälzlagers nach der DE 10 2008 004 970 AI kann Fett verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere für hohe Drehzahlen geeigneten Wälzlagerkäfig hinsichtlich der Schmierstoffförderung gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterzuentwickeln.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wälzlagerkäfig mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran- Sprüche. Der Wälzlagerkäfig ist insbesondere für die Verwendung in einem Wälzlager zur Wellenlagerung, beispielsweise Zwischenwellenlagerung, in einer Gasturbine geeignet. Der Wälzlagerkäfig umfasst eine Anzahl Käfigtaschen, welche jeweils zur Aufnahme eines Wälzkörpers vorgesehen sind, umlaufende Randleisten, welche unter Bildung der Käfigtaschen durch Stege miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Randleisten einen stirnseitigen, als Ölfangring ausgebildeten Abschnitt reduzierter Wandstärke aufweist, am Innenumfang mindestens einer Randleiste parallel zu den Stegen ver laufende Ölführungsnuten ersten Typs, von welchen aus sich jeweils eine Ra dialbohrung zum Außenumfang der Randleiste erstreckt, am Innenumfang mindestens einer Randleiste verlaufende Ölführungsnuten zweiten Typs, welche sich jeweils vom Ölfangring zu einer Käfigtasche erstrecken.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass der Förderung von Schmiermittel in Richtung zur radial äußeren Oberfläche des Wälzkörperkäfigs gerade in Anwendungsfällen mit hohen Drehzahlen eine besondere Bedeutung zukommt, wobei gleichzeitig auch eine ausreichende Durchströmung des Wälzlagers in axialer Richtung gegeben sein soll.
Diese Förderung von Schmiermittel in radiale Richtung nach außen, sowie in axiale Richtung, das heißt in Richtung parallel zur Rotationsachse des Wälzlagers, erfolgt nach der Erfindung dadurch, dass von außen dem Wälzlager zugeführtes Schmiermittel, insbesondere Öl, zunächst auf einen speziellen Ölfangring trifft, der eine Verbreiterung einer Randleiste des Käfigs darstellt. Von diesem Ölfangring aus fließt das Schmiermittel zumindest teilweise in axialer Richtung an der Oberfläche des Wälzlagerkäfigs weiter, wobei zu diesem Zweck mindestens zwei unterschiedliche Typen von Ölführungsnuten vorhanden sind, die sich verschieden weit in axialer Richtung erstrecken.
Die jeweils in eine Radialbohrung mündenden Ölfuhrungsnuten ersten Typs verlaufen vorzugsweise in denjenigen Umfangsabschnitten des Käfigs, in denen sich jeweils auch ein zwei Käfigtaschen voneinander trennender Steg befindet. Ebenso wie die Ölfuhrungsnuten ersten Typs verlaufen auch die die Käfigtaschen mit Öl versorgenden Ölfuhrungsnuten zweiten Typs vorzugsweise exakt in axialer Richtung, das heißt parallel zur Rotationsachse des Wälzlagerkäfigs. Abweichend hiervon sind auch schräg gestellte Ölfuhrungsnuten ersten und/oder zweiten Typs realisierbar. In allen Fällen befinden sich die Ölfuhrungsnuten auf der Innenseite des insgesamt im Wesentlichen zylindrischen Wälzlagerkäfigs .
In bevorzugter Ausgestaltung weist der Wälzlagerkäfig lediglich auf einer einzigen Stirnseite einen Ölfangring aus, ist damit also asymmetrisch gestaltet. Gemäß dieser Ausgestaltung umfassen die Ölfuhrungsnuten ersten Typs sowohl Ölfuhrungsnuten eines ersten Untertyps als auch Ölfuhrungsnuten eines zweiten Untertyps, wobei die Ölfuhrungsnuten des zweiten Untertyps länger als die Ölfuhrungsnuten des ersten Untertyps sind und die von den Ölfuhrungsnuten ersten Untertyps ausgehenden Radialbohrungen eine der beiden Randleisten durchdringen, während die von den Ölfuhrungsnuten zweiten Untertyps ausgehenden Radialbohrungen die zweite, nämlich vom Ölfangring aus weiter entfernte Randleiste durchdringen. Die letztgenannten Ölfuhrungsnuten greifen in beide Randleisten ein, wobei sie die Käfigtaschen beidseitig in unterschiedlichem Maße überragen und einseitig an den Ölfangring grenzen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind einzelne Stege in Radialrichtung nach innen verstärkt, während andere Stege unverstärkt sind. Die sich weiter nach innen er- streckenden Stege senken Leckageverluste und tragen zur Erhöhung der Ölzuführef- fizienz bei, indem sie Öl in Umfangsrichtung des Wälzlagers mitfordern. Die verstärkten Stege sind gemäß dieser Weiterbildung vorzugsweise jeweils in axialer Verlängerung einer Ölführungsnut ersten Untertyps angeordnet, während am Innenumfang eines unverstärkten Steges jeweils eine Ölführungsnut zweiten Untertyps angeordnet ist. Bevorzugt ist abwechselnd jeweils ein Steg verstärkt und ein Steg unverstärkt. Die mit der Anzahl der Ölführungsnut zweiten Untertyps identische Anzahl der Ölführungsnut ersten Untertyps ist damit halb so groß wie die Anzahl der zu den Käfig- taschen führenden Ölführungsnuten zweiten Typs.
Hinsichtlich ihres Querschnitts können sich die Ölführungsnuten der verschiedenen Typen und gegebenenfalls Untertypen voneinander unterscheiden. Beispielsweise sind die Ölführungsnuten zweiten Typs, welche die in den Käfigtaschen angeordneten Wälzkörper und damit deren Laufbahnen mit Schmiermittel versorgen, zur Förderung einer geringeren Schmiermittelmenge als die Ölführungsnuten ersten Typs, welche der Schmierung der Käfigf hrungsflächen dienen, ausgebildet.
Der Wälzlagerkäfig ist vorzugsweise aus Metall gefertigt; prinzipiell ist er jedoch auch aus Kunststoff herstellbar. In allen Fällen handelt es sich vorzugsweise um einen außenbordgeführten Käfig. Bei den im Käfig geführten Wälzkörpern handelt es sich vorzugsweise um Zylinderrollen.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere bei schnell drehenden und thermisch hoch beanspruchten - auch schlupfgefährdeten - Wälzlagern mit von den Außenborden eines Lagerrings geführtem Wälzkörperkäfig darin, dass auch bei nur einseitiger Schmieröl- zufuhrung eine definierte und effiziente Zuführung von Schmieröl in die Laufbahn der Wälzkörper und auf die Käfigführungsflächen gegeben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung be- schrieben. Hierin zeigt: Fig. 1 : ausschnittsweise ein als Zylinderrollenlager ausgebildetes Wälzlager mit einem Käfig,
Fig. 2: ein Detail des Wälzlagerkäfigs aus Fig. 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wälzlager, nämlich Zylinderrollenlager, weist einen Außenring 2 mit zwei Borden 3,4, einen als Fensterkäfig ausgebildeten Wälzlagerkäfig 5, sowie eine Anzahl in diesem geführter Wälzkörper 6, nämlich Zylinderrollen, auf. Die mit der Symmetrieachse des Wälzlagerkäfigs 5 identische Achse des als Radiallager ausgebildeten Wälzlagers 1 ist mit A gekennzeichnet. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Wälzlagers 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
Der Wälzlagerkäfig 5 beschreibt insgesamt im Wesentlichen die Form eines Zylindermantels, wobei sich in einem mit dem Bezugszeichen 7 bezeichneten Abschnitt voller Wandstärke rechteckige oder annähernd rechteckige Käfigtaschen 8 befinden, in welchen Wälzkörper 6 geführt sind. An den Abschnitt 7 voller Wandstärke (in Radialrichtung des Wälzlagerkäfigs 5 gemessen) schließt sich stirnseitig (in der Anordnung nach den Figuren 1 und 2 links) einstückig ein mit 9 bezeichneter Abschnitt reduzierter Wandstärke des Wälzlagerkäfigs 5 an. Der Abschnitt 9 reduzierter Wandstärke ragt, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in Axialrichtung, also auf der Stirnseite des Wälzlagerkäfigs 5, über den Außenring 2 hinaus. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar in denen der Außenring 2 bündig mit dem Wälzlagerkäfig 5 abschließt oder über den Wälzlagerkäfig 5 hinausragt.
Während die Außenseite des Abschnitts 9 reduzierter Wandstärke deutlich gegenüber dem Außenumfang des Abschnitts 7 voller Wandstärke radial nach innen versetzt ist, geht die innere, hauptsächlich zylindrische Oberfläche des Abschnitts 9 reduzierter Wandstärke im Wesentlichen glatt in die innere, ebenfalls hauptsächlich zylindrische Oberfläche des Abschnitts 7 voller Wandstärke über. Im Gegensatz zum Abschnitt 7 voller Wandstärke, welcher mit der Führung der Wälzkörper 6 eine bedeutende mechanische Funktion hat, besteht die Hauptfunktion des Abschnitts 9 reduzierter Wandstärke darin, Schmiermittel, nämlich Öl, innerhalb des Wälzlagers 1 zu fördern. Eine Zuführrichtung Z, in welcher Öl von außen zum Wälzlager 1 gefördert wird, ist in Fig. 1 mit breiten, gekrümmten Pfeilen veranschaulicht. Das Öl trifft gemäß dieser idealisierten Darstellung von innen auf den Abschnitt 9 reduzierter Wandstärke, welcher kurz auch als Ölfangring bezeichnet wird.
Die zur Unterscheidung vom Ölfangring 9 zusammenfassend als Abschnitt 7 voller Wandstärke bezeichneten übrigen Bereiche des Wälzlagerkäfigs 5 umfassen zwei umlaufende Randleisten 10, 1 1, wobei sich an die in den Figuren 1 und 2 linke Randleiste 10 unmittelbar der Ölfangring 9 anschließt und lediglich die zweite Randleiste 11 einen stirnseitigen Abschluss des Wälzlagerkäfigs 5 bildet, sowie eine Anzahl unterschiedlicher Stege 12, 13, welche die Randleisten 10, 11 miteinander verbinden und die Käfigtaschen 8 bilden. Der gesamte Wälzlagerkäfig 5, kurz auch als Käfig bezeichnet, ist einstückig ausgebildet und aus Metall, insbesondere Stahl oder einer Buntmetalllegierung, gefertigt. Im Fall einer Fertigung aus Stahl ist der Käfig 5 vorzugsweise zumindest auf tribologisch beanspruchten Flächen mit einer Beschichtung, insbesondere Buntmetallbeschichtung, versehen, welche im Vergleich zu Stahl bessere Gleiteigenschaften aufweist.
Das zunächst auf der Innenseite des Ölfangrings 9 befindliche Öl fließt durch verschiedene Ölführungsnuten 14, 15, 16, auf welche im Folgenden noch näher eingegangen wird, weiter, um sowohl die Käfigführungsflächen, welche am Innenumfang der Borde 3, 4 den Käfig 5 führen, als auch die Laufbahnen einerseits des Außenrings 2 und ander- erseits eines nicht dargestellten Innenrings oder einer stattdessen vorhandenen Welle mit Öl zu versorgen.
Die unterschiedlich langen, sich in Axialrichtung erstreckenden Ölführungsnuten 14, 15 werden als Ölführungsnuten ersten Typs bezeichnet und münden in allen Fällen in eine Radialbohrung 17, welche sich bis zum Außenumfang des Käfigs 5 erstreckt und damit der Schmierung der Käfigführungsflächen dient. Hierbei reichen die kürzeren Ölführungsnuten 14, auch als Ölführungsnuten ersten Untertyps bezeichnet, nur bis zur ersten, an den Ölfangring 9 anschließenden Randleiste 10, während sich die längeren Ölführungsnuten 15, auch als Ölführungsnuten zweiten Untertyps bezeichnet, über die Innenseite jeweils eines Stegs 12 hinweg bis zur zweiten Randleiste 11 erstrecken. Das aufgrund der bei Rotation des Käfig 5 gegebenen Fliehkraft durch die Radialbohrungen 17 fließende Öl tritt in beiden Axialrichtungen, wie in Fig. 2 durch zwei einander entgegen gerichtete Pfeile verdeutlicht, aus dem zwischen dem Käfig 5 und den Borden 3, 4, also an den Käfigführungsflächen, seitlich aus dem Wälzlager 1 aus.
Die Stege 12, an deren Innenseite jeweils eine wie der Steg 12 selbst in Axialrichtung verlaufende Ölführungsnut 15 ersten Typs, zweiten Untertyps ausgebildet ist, werden als unverstärkte Stege bezeichnet. Im Unterschied hierzu weisen die jeweils in Umfangsrich- tung zwischen zwei Stegen 12 angeordneten Stege 13 jeweils ein einstückig angeformtes, radial nach innen gerichtetes Ansatzstück 18 auf und werden daher als verstärkte Stege bezeichnet.
Zwischen einem unverstärkten Steg 12 und einem verstärkten Steg 13 befindet sich jeweils eine Käfigtasche 8. In diese führt eine Ölführungsnut zweiten Typs 16, welche wie die Ölführungsnuten 14, 15 ersten Typs auf der Innenseite des Käfigs 5 in dessen Oberfläche eingeformt ist. Im Unterschied zu den Ölführungsnuten 14, 15 ersten Typs mündet die Ölführungsnut zweiten Typs 16 jedoch nicht in eine Radialbohrung 17, sondern direkt in die zugehörige Käfigtasche 8. Damit dient die Ölführungsnut zweiten Typs 16 der Schmiermittelversorgung der Wälzkörper 6 und der Laufbahnen. Insgesamt ist durch die Kombination des Ölfangrings 9 mit den verschiedenen Öhlführungsnuten 14, 15, 16 und Radialbohrungen 17 eine gleichmäßige Schmiermittelversorgung sämtlicher tribologisch beanspruchter Flächen innerhalb des Wälzlagers sowie eine höchst effiziente Wärmeabführ gegeben. Bezugszeichen
1 Wälzlager
2 Außenring
3 Bord
4 Bord
5 Wälzlagerkäfig
6 Wälzkörper
7 Abschnitt voller Wandstärke
8 Käfigtasche
9 Abschnitt reduzierter Wandstärke, Ölfangring
10 Randleiste
11 Randleiste
12 Steg, unverstärkt
13 Steg, verstärkt
14 Olführungsnut ersten Typs, ersten Untertyps
15 Olführungsnut ersten Typs, zweiten Untertyps
16 Ölführungsnut zweiten Typs
17 Radialbohrung
18 Ansatzstück
A Achse
Z Zufuhrrichtung

Claims

Patentansprüche
Wälzlagerkäfig für ein Radiallager, mit a) einer Anzahl Käfigtaschen (8), welche jeweils zur Aufnahme eines Wälzkörpers (6) vorgesehen sind, b) umlaufenden Randleisten (10,11), welche unter Bildung der Käfigtaschen (8) durch Stege (12,13) miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Randleisten (10) einen stirnseitigen, als Ölfangring (9) ausgebildeten Abschnitt reduzierter Wandstärke aufweist, c) am Innenumfang mindestens einer Randleiste (10,11) parallel zu den Stegen (12,13) verlaufenden Ölführungsnuten (14,15) ersten Typs, von welchen aus sich jeweils eine Radialbohrung (17) zum Außenumfang der Randleiste (10,11) erstreckt, d) am Innenumfang mindestens einer Randleiste (10,11) verlaufenden Ölführungsnuten (16) zweiten Typs, welche sich jeweils vom Ölfangring (9) zu einer Käfigtasche (8) erstrecken.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnuten (14,15) ersten Typs jeweils im selben Umfangsabschnitt wie ein Steg (12,13) verlaufen.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen einzigen Ölfangring (9) aufweist.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnuten (14,15) ersten Typs Ölführungsnuten (14) eines ersten Untertyps und Ölführungsnuten (15) eines zweiten Untertyps umfassen, wobei die Ölführungsnuten (15) des zweiten Untertyps länger als die Ölführungsnuten (14) des ersten Untertyps sind und die von den Ölführungsnuten (14) ersten Untertyps ausgehenden Radialbohrungen (17) eine der Randleisten (10) durchdringen, während die von den Ölführungsnuten (15) zweiten Untertyps ausgehenden Radialbohrungen (17) die zweite Randleiste (11) durchdringen.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Stege (13) in Radialrichtung nach innen verstärkt und weitere Stege (12) unverstärkt sind.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkten Stege (13) jeweils in axialer Verlängerung einer Ölführungsnut (14) des ersten Untertyps angeordnet sind.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang eines unverstärkten Steges (12) eine Ölführungsnut (15) zweiten Untertyps angeordnet ist.
Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd jeweils ein Steg (13) verstärkt ist und ein Steg (12) eine Ölführungsnut (15) zweiten Untertyps aufweist.
Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ölführungsnuten (14,15,16) der verschiedenen Typen hinsichtlich ihres Querschnitt voneinander unterscheiden.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnuten (16) zweiten Typs zur Förderung einer geringeren Schmiermittelmenge als die Ölführungsnuten (14,15) ersten Typs ausgebildet sind.
Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zur Führung von Rollen, insbesondere Zylinderrollen, als Wälzkörper (6) ausgebildet ist.
Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser außenbordgeführt ist.
Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus Metall gefertigt ist.
14. Verwendung eines Wälzlagerkäfigs nach Anspruch 1 in einer Gasturbine.
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