WO2005090804A1 - Bolzenkäfig für ein zweireihiges pendelrollenlager - Google Patents

Bolzenkäfig für ein zweireihiges pendelrollenlager Download PDF

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WO2005090804A1
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roller bearing
bolt
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PCT/DE2005/000502
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Rainer Schröder
Martin Grehn
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Schaeffler Kg
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    • F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
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    • 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
    • F16C19/34—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 both radial and axial load
    • F16C19/38—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 both radial and axial load with two or more rows of rollers

Definitions

  • the invention relates to a pin cage for a double row spherical roller bearing according to the preamble forming features of claim 1.
  • the pin cage consists in concrete execution of a right and a left inner ring, which are separated by a gap from each other and in turn by a respective one composed of two semicircle segments main ring and each one of two semicircular segments together set auxiliary ring are formed.
  • the bolts of the bolt cage are respectively screwed at one, threaded end into threaded holes of the respective associated inner ring and at their other ends in corresponding openings each of a right and a left outer side tenface attached, each at the outer end faces of the rollers disposed adjacent between the inner and the outer bearing ring.
  • this pin cage takes place during assembly of the spherical roller bearing such that first the semicircular segments of the main ring of an inner ring around the pivoted out of the outer bearing ring inner bearing ring around and then the semi-circular segments of the auxiliary ring offset with their abutment surfaces to the abutting surfaces of the main ring on this and be pre-assembled by auxiliary screws on this. Subsequently, each carrying a roller bolt of an inner ring are screwed into the threaded holes in the main ring to further connect the main ring and the auxiliary ring together.
  • a disadvantage of this known pin cage is that it is very expensive due to its two-part design and the necessary number of individual parts on the one hand in production and on the other hand requires a very complex and complex assembly of its individual segments and roles and thus increases the cost of a trained with such a pin cage bearing disadvantageously.
  • the two outer side windows of the known pin cage have proved to be particularly disadvantageous in that they are arranged directly in front of the openings of the through holes in the rollers and thus largely prevent sufficient supply of lubricant to the bearings of the rollers in the through holes.
  • the invention is therefore based on the object to design a structurally simple trained bolt cage for a double-row spherical roller bearing, which is characterized by a low manufacturing and assembly costs and low manufacturing costs and guaranteed by the always adequate lubrication of the bearings of the roles and the use of reduced-length roles is avoided.
  • this object is achieved in a pin cage according to the preamble of claim 1 such that the pin cage is formed as utilised component consisting of a one-piece, closed annular disc and axially projecting from this annular disc pin whose length is smaller than the length of the through holes in the rollers is.
  • the lubrication of the rollers takes place according to the invention. Measured by centrifugal force of the now free end side through the outer opening of its through hole and the free through the shortened pin cavity of these through holes is also formed as an additional lubricant reservoir.
  • the annular disc of the pin cage preferably has a rhomboid-shaped profile cross-section, in which, starting from a vertical axis of symmetry, the opposing angles between the two upper side surfaces and the two lower side surfaces are cut off at right angles to the axis of symmetry and thus form a straight outer surface and a parallel inner surface on the annular disc.
  • Such a profile cross-section has proved to be particularly advantageous because the lower side surfaces of the washer can thereby be formed as a further feature of the inventively designed pin cage with holes machined perpendicularly in these side surfaces for fastening the bolt of the pin cage, wherein the angular arrangement of the lower side surfaces to each other at the same time the required axial inclination of the bolt of the Bolts cage to the raceways of the rollers on the inner and outer ring of the spherical roller bearing can be produced.
  • the lower side surfaces of the annular disc of the pin cage are also provided as inner Axial- rungs vom for the rollers of the spherical roller bearing, while the outer axial guidance of the rollers is done by a known ring board on the outside of each track on the inner ring of the spherical roller bearing.
  • the fastening of the bolts of the bolt cage is then carried out in a further embodiment of the inventively designed pin cage preferably by welding or screwing one of its ends in the holes on the lower side surfaces of the annular disc, wherein the welding of the bolt by saving corresponding threads on the bolt and in the Holes of the washer has been found to be the least expensive. Further cost advantages can still be achieved if the holes in the annular disc are saved and the bolts are butt welded to the lower side surfaces of the annular disc.
  • the bolts may therefore be advantageous to design the bolts over their entire free length, on both sides of a transverse axis corresponding to the longitudinal center of the rollers, with a conical profile cross section, so that the bolts have their greatest diameter at the level of the longitudinal center of the rollers and then taper to their ends. This ensures that with entanglements of the rollers or when tilting the rollers, a low-wear linear contact between the rollers and the bolts is always maintained, whereby a two-sided cone angle corresponding to the average setting angle of the rollers of the spherical roller bearing on the bolt of each has been found to be sufficient by about 1 °.
  • the inventively designed bolt cage for a double row pendulum roller lenlager thus has over the known from the prior art pin cages the advantage that it is structurally simple designed as a closed annular disk with freely projecting bolt and thus consists of a minimum of individual parts that are inexpensive to produce. Furthermore, the pin cage according to the invention can be used as a preassembled component in the spherical roller bearing and enables a simple and quick mounting of the rollers on the pin cage, so that the manufacturing costs for a spherical roller bearing formed with the pin cage according to the invention are reduced to a minimum.
  • Figure 1 is a perspective view of a partially cut double row Spherical roller bearing with inventively designed pin cage
  • Figure 2 is an enlarged view of a cross section through a two-row spherical roller bearing with inventively designed pin cage
  • Figure 3 is a perspective view of the inventively designed pin cage as a preassembled component
  • Figure 4 is an enlarged view of a cross section through the inventively designed pin cage
  • FIG. 5 shows an enlarged view of an alternative Bolzenaust- tion for inventively designed pin cage.
  • FIG. 1 clearly shows a double-row spherical roller bearing 1 which essentially consists of an inner ring 2 and an outer ring 3 and a plurality of two rows 4, 5 side by side on the raceways 6, 7, 8 and 9 of the inner ring 2 and the outer ring 3 running rollers 10 consists.
  • a double-row spherical roller bearing 1 which essentially consists of an inner ring 2 and an outer ring 3 and a plurality of two rows 4, 5 side by side on the raceways 6, 7, 8 and 9 of the inner ring 2 and the outer ring 3 running rollers 10 consists.
  • the rollers 10 of both rows of rollers 4, 5 each have an axial through hole 13 through which they are rotatably mounted on a respective bolt 11 of the pin cage 12.
  • the pin cage 12 is formed according to the invention without outer side windows as preassembled component and consists of a one-piece, closed annular disc 14 and axially free of this projecting pin 11 whose length is smaller than the length of Through holes 13 in the rollers 10 is.
  • annular disc 14 of the pin cage 12 has a rhomboid profile cross-section, in which, starting from a vertical axis of symmetry, the opposing angle between the two upper side surfaces 18, 19 and the two lower side surfaces 20, 21 are cut perpendicular to the axis of symmetry and thus each form a straight outer and inner surfaces of the annular disc 14.
  • the lower side surfaces 20, 21 of the annular disc 14 of the pin cage 12 are provided as inner Axial Operationssf laugh for the rollers 10 of the spherical roller bearing 1, while the outer axial guidance of the rollers 10 by the visible in Figure 2, unspecified ring rims on the outsides the raceways 8, 9 takes place on the inner ring 2 of the spherical roller bearing 1.
  • the inner openings 23 of the through holes 13 in the rollers 10 of the spherical roller bearing 1 are each formed by a funnel-shaped widened, so that the inner Opening 23 together with the upper side surfaces 18, 19 of the annular disc 14 of the pin cage 12 forms a defined discharge channel 24 for emerging from the through holes 13 of the rollers 10 lubricant.
  • the attachment of the bolt 11 of the pin cage 12 then takes place, as also shown in Figure 2, by screwing one of its ends 25 in the holes 22 on the lower side surfaces 20, 21 of the annular disc 14, wherein the ends 25 of the pin 11 and the holes 22 of the annular disc 14 are each formed with corresponding, unspecified threads.
  • the bolts 11 are formed so shortened that their remaining after attachment to the washer 14 free length only about 50% - 70% of Length of the through holes 13 in the rollers 10 of the spherical roller bearing 1 corresponds.
  • FIGS. 1 to 4 show that the bolts 11 of the pin cage 12 have a cylindrical profile cross section over their entire free length, the diameter of which being slightly smaller than the diameter of the through holes 13 in the rollers 10.
  • the bolts 11 can also optionally be formed in the alternative form shown in FIG.
  • the pins 11 clearly visible on their entire free length, on either side of one of the longitudinal center of the rollers 10 corresponding transverse axis, a tapered profile cross-section, so that the bolts 11 at the level of the longitudinal center of the rollers 10 have their largest diameter and then co- run out to their ends.
  • a profile cross-section of the pin 11 causes the tilting of the rollers 10 during operation of the spherical roller bearing always a linear contact between the rollers 10 and the pin 11 is maintained, with a the average Schränkwinkel of the rollers 10 of the spherical roller bearing 1 corresponding bilateral cone angle ⁇ , ß has proved to the bolt 11 of each about 1 ° as sufficient.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bolzenkäfig (12) für ein zweireihiges Pendelrollen­lager (1), welches im Wesentlichen aus einem Innenring (2) und einem Aussen­ring (3) sowie aus mehreren dazwischen in zwei Reihen (4, 5) nebeneinander auf den Laufbahnen (6, 7, 8, 9) des Innenrings (2) und des Aussenrings (3) lau­fenden Rollen (10) besteht. Zwischen den Rollenreihen (4, 5) ist der an seinen Axialseiten mit in gleichmässigen Abständen sowie stufenförmig versetzt zuein­ander befestigten Bolzen (11) ausgebildete Bolzenkäfig (12) angeordnet, wobei die Rollen (10) beider Rollenreihen (4, 5) jeweils eine axiale Durchgangsboh­rung (13) aufweisen, über welche sie drehbar auf jeweils einem Bolzen (11) des Bolzenkäfigs (12) gelagert sind. Erfindungsgemäss ist der Bolzenkäfig (12) als seitenscheibenloses vormontier­tes Bauteil ausgebildet, das aus einer einstückigen, geschlossenen Ringschei­be (14) und aus axial frei von dieser wegragenden Bolzen (11) besteht, deren Länge kleiner als die Länge der Durchgangsbohrungen (13) in den Rollen (10) ist, wobei die Schmierung der Rollen (10) durch Fliehkraft von deren freier Stirnseite (15) her durch die äussere Öffnung (16) ihrer Durchgangsbohrung (13) hindurch erfolgt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 28 363 09 A1 ist ein gattungsbildender Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager bekannt, welches im Wesentlichen aus einem inneren Lagerring und einem äußeren Lagerring sowie aus mehreren zwischen diesen in zwei Reihen nebeneinander auf deren Laufbahnen laufenden Rollen besteht. Zwischen diesen beiden Rollenreihen ist der an seinen Axialseiten mit in gleichmäßigen Abständen sowie stufenförmig versetzt zueinander befestigten Bolzen ausgebildete Bolzenkäfig angeordnet, wobei die Rollen beider Rollenreihen jeweils eine axiale Durchgangsbohrung aufweisen, über welche sie drehbar auf jeweils einem Bolzen des Bolzenkäfigs gelagert sind. Der Bolzenkäfig besteht dabei in konkreter Ausführung aus einem rechten und einem lin- ken Innenring, die durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind und wiederum durch jeweils einen aus zwei Halbkreissegmenten zusammengesetzten Hauptring sowie jeweils einen aus zwei Halbkreissegmenten zusammenge- setzten Hilfsring gebildet werden. Die Bolzen des Bolzenkäfigs sind jeweils an ihrem einem, mit einem Gewinde versehenen Ende in Gewindebohrungen des jeweils zugehörigen Innenrings eingeschraubt und an ihren anderen Enden in entsprechenden Öffnungen jeweils einer rechten und einer linken äußeren Sei- tenscheibe befestigt, die jeweils an den äußeren Stirnseiten der Rollen anliegend zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring angeordnet ist. Die Montage dieses Bolzenkäfigs erfolgt beim Zusammenbau des Pendelrollenlagers derart, dass zunächst die Halbkreissegmente des Hauptringes des einen Innenringes um den aus dem äußeren Lagerring heraus geschwenkten inneren Lagerring herum angeordnet und dann die Halbkreissegmente des Hilfsrings mit ihren Stoßflächen versetzt zu den Stoßflächen des Hauptringes auf diesen aufgesetzt sowie durch Hilfsschrauben an diesem vormontiert werden. Anschließend werden die jeweils eine Rolle tragenden Bolzen des einen Innenringes in die Gewindebohrungen im Hauptring eingeschraubt, um den Hauptring und den Hilfsring weiter miteinander zu verbinden. Nach vollständiger Befestigung aller Bolzen am Innenring werden die anderen Enden der Bolzen in die entsprechenden Öffnungen der zugehörigen äußeren Seitenscheibe eingeführt und mit dieser durch jeweils eine Schweißung fest verbunden. Danach wird dann das Pendelrollenlager um 180 ° gewendet und der andere Innenring des Bolzenkäfigs in gleicher Weise montiert.
Nachteilig bei diesem bekannten Bolzenkäfig ist es jedoch, dass er durch seine zweiteilige Ausführung und durch die notwendige Vielzahl an Einzelteilen zum Einen in der Fertigung sehr kostenintensiv ist und zum Anderen eine sehr kom- plexe und aufwendige Montage seiner einzelnen Segmente sowie der Rollen erfordert und somit die Herstellungskosten für ein mit einem solchen Bolzenkäfig ausgebildetes Lager in nachteiliger Weise erhöht. Des Weiteren haben sich die beiden äußeren Seitenscheiben des bekannten Bolzenkäfigs vor allem dahingehend als nachteilig erwiesen, dass diese direkt vor den Öffnungen der Durchgangsbohrungen in den Rollen angeordnet sind und somit eine ausreichende Schmierstoffzufuhr zu den Lagerstellen der Rollen in den Durchgangsbohrungen weitestgehend verhindern. Dadurch kann es zu einem Schmierstoffmangel zwischen den Bolzen des Bolzenkäfigs und den Rollen kommen, der zu einem erhöhten Verschleiß am Bolzenkäfig und/oder an den Rollen führt und letztlich eine Verringerung der Lebensdauer des Lagers zur Folge hat. Dieser Effekt wird zudem noch dadurch verstärkt, dass die äußeren Seitenscheiben des Bolzenkäfigs mit den Enden der Bolzen verschweißt werden, so dass schon bei der Montage des Lagers ein Großteil des Schmiermittels in den Durchgangsbohrungen der Rollen durch die beim Schweißen auftretenden hohen Temperaturen verbrennt. Ein weiterer Nachteil der beiden äußeren Seitenscheiben des bekannten Bolzenkäfigs ist es darüber hinaus, dass durch diese das axiale Einbaumaß des Lagers nicht überschritten werden darf, so dass notwendigenΛeise die Länge der Rollen reduziert werden muß und die Rollen somit nicht mehr auf der gesamten möglichen Breite der Laufbahn des äußeren Lagerrings abrollen können. Die Reduzierung der Rollenlänge hat dabei zur Folge, dass die Laufbahnen am inneren und äußeren Lagerring in aufwendiger Weise der veränderten Geometrie der Rollen angepasst werden muss und das Lager insgesamt eine reduzierte Traglast ausweist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfach ausgebildeten Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager zu konzipieren, der sich durch einen niedrigen Fertigungs- und Montageaufwand sowie geringe Herstellungskosten auszeichnet und durch den jederzeit eine ausreichende Schmierung der Lagerstellen der Rollen gewährleistet sowie die Verwendung längenreduzierter Rollen vermieden wird.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Bolzenkäfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der Bolzenkäfig als seitenscheiben- loses vormontiertes Bauteil ausgebildet ist, das aus einer einstückigen, geschlossenen Ringscheibe und aus axial frei von dieser Ringscheibe wegragenden Bolzen besteht, deren Länge kleiner als die Länge der Durchgangsbohrungen in den Rollen ist. Dabei erfolgt die Schmierung der Rollen erfindungsge- maß durch Fliehkraft von deren nunmehr freier Stirnseite her durch die äußere Öffnung ihrer Durchgangsbohrung hindurch und der durch die verkürzten Bolzen freie Hohlraum dieser Durchgangsbohrungen ist zugleich als zusätzliches Schmiermittelreservoir ausgebildet.
In zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfigs weist die Ringscheibe des Bolzenkäfigs dabei bevorzugt einen rhomboid- förmigen Profilquerschnitt auf, bei dem, ausgehend von einer senkrechten Symmetrieachse, die sich gegenüberliegenden Winkel zwischen den beiden oberen Seitenflächen und den beiden unteren Seitenflächen rechtwinkelig zur Symmetrieachse abgeschnitten sind und somit eine gerade Außenfläche und eine parallele Innenfläche an der Ringscheibe bilden.
Ein solcher Profilquerschnitt hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da die unteren Seitenflächen der Ringscheibe dadurch als weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfigs mit senkrecht in diese Seitenflächen eingearbeiteten Bohrungen zur Befestigung der Bolzen des Bolzenkäfigs ausgebildet werden können, wobei durch die winklige Anordnung der unteren Seitenflächen zueinander zugleich die erforderliche Achsneigung der Bolzen des Bozenkäfigs zu den Laufbahnen der Rollen am Innen- und Außenring des Pendelrollenlagers herstellbar ist. Darüber hinaus sind die unteren Seitenflächen der Ringscheibe des Bolzenkäfigs gleichzeitig auch als innere Axialfüh- rungsflächen für die Rollen des Pendelrollenlagers vorgesehen, während die äußere Axialführung der Rollen durch einen an sich bekannten Ringbord an der Außenseite jeder Laufbahn am Innenring des Pendelrollenlagers erfolgt.
Werden die inneren Öffnungen der Durchgangsbohrungen in den Rollen des Pendelrollenlagers im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig jeweils durch einen Radius trichterförmig erweitert ausgebildet, ist es ein weiterer Vorteil des rhomboidförmigen Profilquerschnitts der Ringscheibe des Bolzenkäfigs, dass dessen obere Seitenflächen zusammen mit dem Radius der Durchgangsbohrung jeder Rolle jeweils einen definierten Abführkanal für aus den Durchgangsbohrungen austretendes Schmiermittel bil- den. Da durch die Schrägstellung der Rollen und durch die im Betrieb des Pendelrollenlagers auf das Schmiermittel wirkende Fliehkraft eine Förderwirkung des Schmiermittels entlang der Bolzen durch die Durchgangsbohrungen in den Rollen hindurch entsteht, kann somit das Schmiermittel aus einem in bekannter Weise zwischen zwei äußeren Fettstauscheiben und den Rollen befindlichen äußeren Schmiermittelreservoir bzw. aus dem zusätzlichen Schmiermittelreservoir innerhalb der Durchgangsbohrungen der Rolle über den somit gebildeten Abführkanal in ein inneres, oberhalb der Ringscheibe des Bolzenkäfig gebildetes Schmiermittelreservoir abgeführt werden und die aus diesem inneren Schmiermittelreservoir verbrauchte Schmiermittelmenge zumindest teilweise wieder ausgleichen.
Die Befestigung der Bolzen des Bolzenkäfigs erfolgt dann in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfigs vorzugsweise durch Verschweißen oder Verschrauben eines ihrer Enden in den Bohrungen an den unteren Seitenflächen der Ringscheibe, wobei sich das Verschweißen der Bolzen durch die Einsparung entsprechender Gewinde an den Bolzen und in den Bohrungen der Ringscheibe als am kostengünstigsten erwiesen hat. Weitere Kostenvorteile lassen sich noch erzielen, wenn auch die Bohrungen in der Ringscheibe eingespart und die Bolzen stumpf auf die unteren Seitenflächen der Ringscheibe aufgeschweißt werden. Um dabei trotz des Wegfalls der äußere Seitenscheiben am Bolzenkäfig eine ausreichende Stabilität und gleichzeitig eine für die Montage der Rollen erforderliche Elastizität des Bolzenkäfigs zu erreichen, werden bei den erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig ver- kürzte Bolzen verwendet, deren nach der Befestigung an der Ringscheibe verbleibende freie Länge nur etwa 50% - 70% der Länge der Durchgangsbohrungen in den Rollen des Pendelrollenlagers entspricht. Die Montage der Rollen am Bolzenkäfig erfolgt bei einem rollengeführten Bolzenkäfig beispielsweise derart, dass der mit den Bolzen vormontierte Bolzenkäfig zwischen den Innen- ring und den Außenring des Pendelrollenlagers eingelegt wird und anschließend eine erste Rolle mit der inneren Öffnung ihrer Durchgangsbohrung auf das freie Ende eines Bolzen aufgesetzt wird. Danach wird durch Druck auf die Rolle in Richtung Ringscheibe die Rolle axial auf den Bolzen aufgeschoben, wobei der Radius an der inneren Öffnung der Durchgangsbohrung der Rolle und die Elastizität des Bolzenkäfigs es insgesamt ermöglichen, dass die mit ihrer Mantelfläche dabei über den Ringbord an der Laufbahn des Innenrings gleitende Rolle in verkippter Stellung soweit auf den Bolzen aufgeschoben wer- den kann, bis sie in die Laufbahn des Innenrings einrastet. In gleicher Weise erfolgt dann die Montage der übrigen Rollen der ersten Rollenreihe und nach dem Wenden des Pendelrollenlagers auch der Rollen der zweiten Rollenreihe.
Schließlich ist es noch ein letztes Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfigs, dass dessen Bolzen auf ihrer gesamten freien Länge einen zylindrischen Profilquerschnitt aufweisen, wobei deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrungen in den Rollen ist. Derartige Bolzen sind einfach und kostengünstig herstellbar und weisen optimale Führungseigenschaften für die Rollen des Pendelrollenlagers auf. Da es im Betrieb des Lagers jedoch durch den Durchmesserunterschied zwischen den Bolzen des Bolzenkäfigs und den Durchgangsbohrung der Rollen auch zu Verschränkungen der Rollen bzw. zu einem Verkippen der Rollen relativ zu den Achsen der Bolzen kommen kann, führt ein zylindrischer Profilquerschnitt der Bolzen gegebenenfalls dazu, dass die Rollen nur noch punktförmige Kontakte zu den Bolzen aufweisen und die Bolzen somit an diesen Kontaktpunkten einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Zur Vermeidung eines solchen Effekts kann es daher von Vorteil sein, die Bolzen auf ihrer gesamten freien Länge, beidseitig einer der Längsmitte der Rollen entsprechenden Querachse, mit einem kegligen Profilquerschnitt auszubilden, so dass die Bolzen in Höhe der Längsmitte der Rollen ihren größten Durchmesser aufweisen und dann konisch zu ihren Enden hin auslaufen. Dadurch wird erreicht, dass bei Verschränkungen der Rollen bzw. beim Verkippen der Rollen immer ein verschleißarmer li- nienförmiger Kontakt zwischen den Rollen und den Bolzen erhalten bleibt, wobei sich ein dem durchschnittlichen Schränkwinkel der Rollen des Pendelrollen- lagers entsprechender beidseitiger Kegelwinkel an den Bolzen von jeweils etwa 1 ° als ausreichend erwiesen hat.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrol- lenlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bolzenkäfigen den Vorteil auf, dass er konstruktiv einfach als geschlossene Ringscheibe mit frei wegragenden Bolzen ausgebildet ist und somit aus einem Minimum an Einzelteilen besteht, die kostengünstig herstellbar sind. Des Wei- teren ist der erfindungsgemäße Bolzenkäfig als vormontiertes Bauteil in das Pendelrollenlager einsetzbar und ermöglicht eine einfache und schnelle Montage der Rollen auf den Bolzenkäfig, so dass die Herstellungskosten für ein mit dem erfindungsgemäßen Bolzenkäfig ausgebildetes Pendelrollenlager auf ein Minimum reduziert werden. Durch den Wegfall der beiden ansonsten üblichen äußeren Seitenscheiben am Bolzenkäfig ist es darüber hinaus gewährleistet, dass über die äußeren Öffnungen der Durchgangsbohrungen in den Rollen jederzeit ausreichend Schmierstoff zu den Lagerstellen zwischen den Bolzen des Bolzenkäfigs und den Rollen gelangen kann. Außerdem kann durch das Fehlen der beiden äußeren Seitenscheiben bereits in das Lager eingefülltes Schmiermittel nicht mehr durch abschließende Schweißarbeiten am Käfig bei der Montage des Lagers verbrennen, so dass dadurch und durch das aus den verkürzten Bolzen resultierende zusätzliche Schmiermittelreservoir im freien Hohlraum der Durchgangsbohrungen in den Rollen ein erhöhter Schmierstoffvorrat gebildet wird, der zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer des Pendelrollenlagers beiträgt. Ebenso ist es durch den Wegfall der beiden äußeren Seitenscheiben möglich, solche Rollen für das Pendelrollenlager zu verwenden, die auf der gesamten möglichen Breite der Laufbahnen des Außenringes des Pendelrollenlagers abrollen, so dass die mit einem erfindungsgemäßen Bolzenkäfig ausgestatteten Pendelrollenlager insgesamt für höhere Traglasten ausgelegt werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Bol- zenkäfigs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine räumliche Darstellung eines teilgeschnittenen zweireihigen Pendelrollenlagers mit erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig;
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch ein zwei- reihiges Pendelrollenlager mit erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig;
Figur 3 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfigs als vormontiertes Bauteil;
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig;
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung einer alternativen Bolzenausfüh- rung für den erfindungsgemäß ausgebildeten Bolzenkäfig.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus Figur 1 geht deutlich ein zweireihiges Pendelrollenlager 1 hervor, welches im Wesentlichen aus einem Innenring 2 und einem Außenring 3 sowie aus mehreren dazwischen in zwei Reihen 4, 5 nebeneinander auf den Laufbahnen 6, 7, 8 und 9 des Innenrings 2 und des Außenrings 3 laufenden Rollen 10 besteht. Deutlich sichtbar ist dabei zwischen den beiden Rollenreihen 4, 5 ein an seinen Axialseiten mit in gleichmäßigen Abständen sowie stufenförmig versetzt zueinander befestigten Bolzen 11 ausgebildeter Bolzenkäfig 12 angeordnet, wobei die Rollen 10 beider Rollenreihen 4, 5 jeweils eine axiale Durchgangsbohrung 13 aufweisen, über welche sie drehbar auf jeweils einem Bolzen 11 des Bolzenkäfigs 12 gelagert sind.
In den Figuren 2 und 3 ist darüber hinaus zu sehen dass der Bolzenkäfig 12 erfindungsgemäß ohne äußere Seitenscheiben als vormontierbares Bauteil ausgebildet ist und aus einer einstückigen, geschlossenen Ringscheibe 14 sowie aus axial frei von dieser wegragenden Bolzen 11 besteht, deren Länge kleiner als die Länge der Durchgangsbohrungen 13 in den Rollen 10 ist. Der dabei bei bekannten Pendelrollenlagern auftretende Schmierstoffmangel zwischen den Bolzen 11 und den Rollen 10 wird bei diesen Bolzenkäfig 12 dadurch behoben, dass die Schmierung der Rollen 10 erfindungsgemäß von deren freier Stirnseite 15 her aus einem nicht näher bezeichneten, zwischen zwei nicht dargestellten Fettstauscheiben und den Rollen 10 angeordneten äußeren Schmiermittelreservoir durch die äußere Öffnung 16 ihrer Durchgangsbohrungen 13 hindurch erfolgt, wobei der durch die verkürzten Bolzen 11 des Bolzenkäfigs 12 verbleibende freie Hohlraum 17 dieser Durchgangsbohrungen 13 zugleich ein zusätzliches Schmiermittelreservoir bildet.
Durch die Querschnittsdarstellungen in Figur 2 und 4 wird es des Weiteren deutlich, dass die Ringscheibe 14 des Bolzenkäfigs 12 einen rhomboidförmigen Profilquerschnitt aufweist, bei dem, ausgehend von einer senkrechten Symmetrieachse, die sich gegenüberliegenden Winkel zwischen den beiden oberen Seitenflächen 18, 19 und den beiden unteren Seitenflächen 20, 21 rechtwinklig zur Symmetrieachse abgeschnitten sind und somit jeweils eine gerade Außen- und Innenfläche an der Ringscheibe 14 bilden. In die unteren Seitenflächen 20, 21 der Ringscheibe 14 des Bolzenkäfigs 12 sind dabei senkrecht zu diesen Seitenflächen 20, 21 angeordnete Bohrungen 22 eingearbeitet, die zur Befesti- gung der Bolzen 11 an der Ringscheibe 14 dienen, wobei durch die winklige Anordnung der unteren Seitenflächen 20, 21 zueinander zugleich die erforderliche Achsneigung der Bolzen 11 des Bolzenkäfigs 12 zu den Laufbahnen 6, 7, 8, 9 der Rollen 10 am Innenring 2 und am Außenring 3 des Pendelrollenlagers 1 hergestellt wird. Darüber hinaus sind die unteren Seitenflächen 20, 21 der Ringscheibe 14 des Bolzenkäfigs 12 auch als innere Axialführungsf lachen für die Rollen 10 des Pendelrollenlagers 1 vorgesehen, während die äußere Axialführung der Rollen 10 durch die in Figur 2 sichtbaren, nicht näher bezeichneten Ringborde an den Außenseiten der Laufbahnen 8, 9 am Innenring 2 des Pendelrollenlagers 1 erfolgt.
Darüber hinaus ist in Figur 2 zu sehen, dass die inneren Öffnungen 23 der Durchgangsbohrungen 13 in den Rollen 10 des Pendelrollenlagers 1 jeweils durch einen Radius trichterförmig erweitert ausgebildet sind, so dass die innere Öffnung 23 zusammen mit den oberen Seitenflächen 18, 19 der Ringscheibe 14 des Bolzenkäfigs 12 einen definierten Abführkanal 24 für aus den Durchgangsbohrungen 13 der Rollen 10 austretendes Schmiermittel bildet. Dadurch kann das Schmiermittel aus dem erwähnten äußeren Schmiermittelreservoir des Pendelrollenlagers 1 bzw. aus dem zusätzlichen Schmiermittelreservoir im freien Hohlraum 17 der Durchgangsbohrungen 13 der Rollen 10 über den somit gebildeten Abführkanal 24 ungehindert in ein inneres, nicht näher bezeichnetes Schmiermittelreservoir oberhalb der Ringscheibe 14 des Bolzenkäfigs 12 abgeführt werden.
Die Befestigung der Bolzen 11 des Bolzenkäfigs 12 erfolgt dann, wie ebenfalls in Figur 2 dargestellt ist, durch Verschrauben eines ihres Enden 25 in den Bohrungen 22 an den unteren Seitenflächen 20, 21 der Ringscheibe 14, wobei die Enden 25 der Bolzen 11 und die Bohrungen 22 der Ringscheibe 14 jeweils mit entsprechenden, nicht näher bezeichneten Gewinden ausgebildet sind. Um dabei dem Bolzenkäfig 12 eine ausreichende Stabilität und gleichzeitig eine für die Montage der Rollen 10 erforderliche Elastizität zu verleihen, sind die Bolzen 11 derart verkürzt ausgebildet, dass deren nach der Befestigung an der Ringscheibe 14 verbleibende freie Länge nur etwa 50% - 70% der Länge der Durchgangsbohrungen 13 in den Rollen 10 des Pendelrollenlagers 1 entspricht.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen schließlich noch, dass die Bolzen 11 des Bolzenkäfigs 12 auf ihrer gesamten freien Länge einen zylindrischen Profilquerschnitt aufweisen, wobei deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 13 in den Rollen 10 ist. Um jedoch die bei Bolzen 11 mit einem derartigen Profilquerschnitt auftretenden nachteiligen Wirkungen bei im Betrieb des Pendelrollenlagers 1 auftretenden Verschränkungen der Rollen 10 auszuschließen, können die Bolzen 11 auch wahlweise in der in Figur 5 dargestellten alternativen Form ausgebildet werden. Bei dieser Ausfüh- rungsform weisen die Bolzen 11 deutlich sichtbar auf ihrer gesamten freien Länge, beidseitig einer der Längsmitte der Rollen 10 entsprechenden Querachse, einen kegeligen Profilquerschnitt auf, so dass die Bolzen 11 in Höhe der Längsmitte der Rollen 10 ihren größten Durchmesser aufweisen und dann ko- nisch zu ihren Enden hin auslaufen. Ein solcher Profilquerschnitt der Bolzen 11 bewirkt, dass beim Verkippen der Rollen 10 im Betrieb des Pendelrollenlagers immer ein linienförmiger Kontakt zwischen den Rollen 10 und den Bolzen 11 erhalten bleibt, wobei sich ein dem durchschnittlichen Schränkwinkel der Rollen 10 des Pendelrollenlagers 1 entsprechender beidseitiger Kegelwinkel α, ß an den Bolzen 11 von jeweils etwa 1 ° als ausreichend erwiesen hat.
Bezugszahlenliste
1 Pendelrollenlager
2 Innenring
3 Außenring
4 Rollenreihe
5 Rollenreihe
6 Laufbahn
7 Laufbahn
8 Laufbahn
9 Laufbahn
10 Rollen
11 Bolzen
12 Bolzenkäfig
13 Durchgangsbohrung
14 Ringscheibe
15 Stirnseite
16 äußere Öffnung
17 Hohlraum
18 obere Seitenfläche
19 obere Seitenfläche
20 untere Seitenfläche
21 untere Seitenfläche
22 Bohrung
23 innere Öffnung
24 Abführkanal
25 Enden α Kegelwinkel ß Kegelwinkel

Claims

Patentansprüche
1. Bolzenkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager, mit folgenden Merkmalen:
■ das Pendelrollenlager (1) weist einen Innenring (2) und einen Außenring (3) sowie mehrere dazwischen in zwei Reihen (4, 5) nebeneinander auf deren Laufbahnen (6, 7, 8, 9) laufende Rollen (10) auf, ■ zwischen den Rollenreihen (4, 5) ist der an seinen Axialseiten mit in gleichmäßigen Abständen sowie stufenförmig versetzt zueinander befestigten Bolzen (11) ausgebildete Bolzenkäfig (12) angeordnet,
■ die Rollen (10) beider Rollenreihen (4, 5) weisen jeweils eine axiale Durchgangsbohrung (13) auf, über welche sie drehbar auf jeweils einem Bolzen (11) des Bolzenkäfigs (12) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass ■ der Bolzenkäfig (12) als seitenscheibenloses vormontiertes Bauteil ausgebildet ist, das aus einer einstückigen, geschlossenen Ringscheibe (14) und aus axial frei von dieser wegragenden Bolzen (11 ) besteht, deren Länge kleiner als die Länge der Durchgangsbohrungen (13) in den Rollen (10) ist, ■ wobei die Schmierung der Rollen (10) durch Fliehkraft von deren freier Stirnseite (15) her durch die äußere Öffnung (16) ihrer Durchgangsbohrung (13) hindurch erfolgt und der freie Hohlraum (17) dieser Durchgangsbohrungen (13) als zusätzliches Schmiermittelreservoir ausgebildet ist.
2. Bolzenkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ring- Scheibe (11) des Bolzenkäfigs (12) bevorzugt einen rhomboidförmigen Profilquerschnitt aufweist, bei dem, ausgehend von einer senkrechten Symmetrieachse, die sich gegenüberliegenden Winkel zwischen den beiden oberen Seitenflächen (18, 19) und den beiden unteren Seitenflächen (20, 21) recht- winklig zur Symmetrieachse abgeschnitten sind.
3. Bolzenkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Seitenflächen (20, 21) der Ringscheibe (11) des Bolzenkäfigs (12) bevorzugt senkrecht in diese Seitenflächen (20, 21 ) eingearbeitete Bohrungen (22) zur Befestigung der Bolzen (11 ) aufweisen und als innere Axialführungsflächen der Rollen (10) des Pendelrollenlagers (1) ausgebildet sind.
4. Bolzenkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Öffnungen (23) der Durchgangsbohrungen (13) in den Rollen (10) des Pen- delrollenlagers (1) jeweils durch einen Radius erweitert ausgebildet sind und zusammen mit den oberen Seitenflächen (18, 19) der Ringscheibe (14) des Bolzenkäfigs (12) einen definierten Abführkanal (24) für aus den Durchgangsbohrungen (13) der Rollen (10) austretendes Schmiermittel bilden.
5. Bolzenkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Bolzen (11) des Bolzenkäfigs (12) vorzugsweise durch Verschweißen oder Verschrauben eines ihrer Enden (25) in den Bohrungen (22) an den unteren Seitenflächen (20, 21) der Ringscheibe (14) erfolgt und die freie Länge der Bolzen (11 ) etwa 50 % bis 70 % der Länge der Durchgangsboh- rungen (13) in den Rollen (10) des Pendelrollenlagers (1) entspricht.
6. Bolzenkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (11) des Bolzenkäfigs (12) auf ihrer gesamten freien Länge wahlweise entweder einen zylindrischen Profilquerschnitt oder, beidseitig einer der Längsmitte der Rol- len (10) entsprechenden Querachse, einen kegeligen Profilquerschnitt aufweisen, wobei die Kegelwinkel (α, ß) beidseitig bevorzugt dem Schränkwinkel der Rollen (10) des Pendelrollenlagers (1) von etwa 1° entsprechen.
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