Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Massivkäfig für ein Rollenlager, insbesondere für ein zweireihiges Pendelrollen¬ lager, sowie Verfahren zur Ermittlung des Bohrwinkels der Käfigtaschen und des Längsradius der Stege eines solchen MassivkäfigsSolid cage for a roller bearing, in particular for a double-row spherical roller bearing, and method for determining the drilling angle of the cage pockets and the longitudinal radius of the webs of such a solid cage
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Massivkäfig für ein Rollenlager nach den oberbeg¬ riffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Er- mittlung des Bohrwinkels der Käfigtaschen und des Längsradius der Stege eines solchen Massivkäfigs, und sie ist insbesondere vorteilhaft an einem zweireihi¬ gen Pendelrollenlager sowie an allen Lagertypen realisierbar, bei denen die Außen- bzw. die Innenkontur des Käfigquerschnittes nicht parallel zur Wälzkör¬ perlängsachse verläuft.The invention relates to a solid cage for a roller bearing according to the features of patent claim 1 and to a method for determining the angle of rotation of the cage pockets and the longitudinal radius of the webs of such a solid cage, and is particularly advantageous in a two-row spherical roller bearing and on all types of storage feasible, in which the outer and the inner contour of the cage cross-section is not parallel to Wälzkör¬ perlängsachse.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass man bei Käfigbauarten für Wälzlager grundsätzlich zwischen Blechkäfigen und Massivkäfigen aus verschiedenen Materialien unterscheidet. Die üblichen Blechkäfige werden dabei zumeist aus Stahlblech oder auch aus Messingblech gestanzt bzw. gepresst und zeichnen sich gegenüber Massivkäfigen durch ein
geringeres Gewicht sowie durch eine leichtere Schmierstoffzuführung in Lager¬ innere aus. Massivkäfige bestehen dagegen zumeist aus Rohlingen aus Mes¬ sing, Stahl, Leichtmetall oder Hartgewebe, die durch Drehen und Fräsen spa¬ nend bearbeitet werden und vor allem für kleine Serien und aus Festigkeits- gründen für große, hochbelastete Wälzlager vorteilhaft sind.It is generally known to the person skilled in the art of rolling bearing technology that, in the case of cage types for rolling bearings, a distinction is fundamentally made between sheet metal cages and solid cages made of different materials. The usual sheet metal cages are usually stamped or pressed from sheet steel or brass sheet and are characterized by solid cages by a Lower weight and by a lighter lubricant supply in Lager¬ from inside. In contrast, solid cages usually consist of blanks made of brass, steel, light metal or hard tissue, which are machined by turning and milling and, above all, are advantageous for small series and for reasons of strength for large, heavily loaded rolling bearings.
Ein solcher, als Kammkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager ausgebildeter Massivkäfig ist beispielsweise aus der DE 200 20 397 U1 vorbekannt. Dieser Massivkäfig besteht aus einem umlaufenden Käfigring, der an jeder seiner bei- den axialen Seitenflächen eine Reihe sich im Wesentlichen in Lagerachsrich¬ tung vom Käfigring wegerstreckende sowie gleichmäßig zueinander beab- standete, massive Stege aufweist. Die gegenüberliegenden Axialflächen zweier benachbarter Stege jeder Reihe sind dabei mit einer der Mantelfläche der Rol¬ len angepassten konkaven Form ausgebildet, so dass zwischen diesen Stegen jeweils eine Käfigtasche gebildet wird, in die eine Rolle des Rollenlagers ein¬ setzbar ist.Such, designed as a comb cage for a double row spherical roller bearing solid cage is already known for example from DE 200 20 397 U1. This solid cage consists of a circumferential cage ring, which has on each of its two axial side faces a row of solid webs extending substantially in the direction of the bearing axis of the cage ring and equally spaced from each other. The opposite axial surfaces of two adjacent webs of each row are in this case formed with a concave shape adapted to the lateral surface of the rollers, so that in each case a cage pocket is formed between these webs, in which a roller of the roller bearing can be inserted.
Bei einem solchen Massivkäfig für ein Pendelrollenlager ist es jedoch von Nachteil, dass dessen Käfigtaschen zumeist durch einen Formfräser mit einer senkrecht zum jeweiligen Druckwinkel des Lagers angeordneten Längsachse in den Käfigrohling eingearbeitet werden, so dass die Mantelflächen der in die Käfigtaschen eingesetzten Tonnenrollen des Rollenlagers in verschiedenen radialen Querschnittsebenen sowohl zu den äußeren als auch zu den inneren Axialkanten der Stege ihrer Käfigtasche unterschiedliche Radialabstände auf- weisen. Ausgehend von der üblichen Taschenluft zwischen den Tonnenrollen und den Stegen ihrer Käfigtasche kommt es dadurch insbesondere bei Be¬ triebstemperatur des Pendelrollenlagers in Höhe der Rollenquerschnittsebene mit dem kleinsten Radialabstand zu den Käfigtaschenstegen zu einen örtlichen Anlaufen der der Tonnenrollen an den Axialkanten der Stege ihrer Käfigtasche, mit der Folge, dass der erforderliche Schmierfilm zwischen den Rollen und dem Käfig örtlich abreißt und durch die entstehende Reibungswärme die zulässige Betriebstemperatur des Lagers bis hin zum teilweisen Verbrennen des Schmiermittels überschritten wird. Darüber hinaus kommt es durch das Anlau-
fen der Tonnenrollen an den Axialkanten der Stege zu einem erhöhten Ver¬ schleiß der Stege der Käfigtaschen, der bis zum Verklemmen der Rollen in ihren Käfigtaschen und letztendlich zum Ausfall des Pendelrollenlagers führen kann. Eine einfache Maßnahme zum Abstellen dieser nachteiligen Wirkungen wäre es zwar, den Durchmesser der Käfigtaschen derart zu vergrößern, dass es auch in Höhe der Rollenquerschnittsebene mit dem kleinsten Radialabstand zu den Käfigtaschenstegen nicht zu einem Anlaufen der der Tonnenrollen an den Axialkanten der Stege ihrer Käfigtasche kommen kann, dies hätte jedoch wiederum zur Folge, dass in anderen Rollenquerschnittsebenen der Radialab- stand zu den Käfigtaschenstegen zu groß für eine optimale Rollenführung in den Käfigtaschen wäre.In such a solid cage for a spherical roller bearing, however, it is disadvantageous that its cage pockets are usually incorporated by a form cutter with a perpendicular to the respective pressure angle of the bearing longitudinal axis in the cage blank, so that the lateral surfaces of the barrel rollers used in the cage pockets of the roller bearing in different radial cross-sectional planes have different radial distances both to the outer and to the inner axial edges of the webs of their cage pocket. Starting from the usual pocket air between the barrel rollers and the webs of their cage pocket, this causes a local tarnishing of the barrel rollers at the axial edges of the webs of their cage pocket, especially at the operating temperature of the spherical roller bearing at the roller cross-sectional plane with the smallest radial distance to the cage pocket webs the result that the required lubricating film between the rollers and the cage locally breaks and is exceeded by the resulting frictional heat, the permissible operating temperature of the bearing to the partial burning of the lubricant. In addition, it is due to the To the barrel rollers at the axial edges of the webs to increased Ver¬ wear of the webs of the cage pockets, which can lead to jamming of the rollers in their cage pockets and ultimately to the failure of the spherical roller bearing. A simple measure for eliminating these adverse effects, although it would be to increase the diameter of the cage pockets so that it can not come to a tarnishing of the barrel rollers on the axial edges of the webs of their cage pocket even at the level of the roller cross-sectional plane with the smallest radial distance to the cage pocket webs However, this would in turn have the consequence that in other roller cross-sectional planes the radial distance to the cage pocket webs would be too great for an optimal roller guidance in the cage pockets.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Tech¬ nik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen Massivkäfig für ein Rollenlager, insbesondere für ein zweireihiges Pendelrollenlager, zu konzi¬ pieren, mit welchem ohne eine Vergrößerung des Durchmessers der Käfigta¬ schen ein Anlaufen der Tonnenrollen an den Axialkanten der Stege ihrer Käfig- taschen bei Betriebstemperatur des Pendelrollenlagers wirksam vermieden wird.On the basis of the stated disadvantages of the known state of the technology, the invention is therefore based on the object of conceiving a solid cage for a roller bearing, in particular for a double-row spherical roller bearing, with which without enlarging the diameter of the cage cage Start of the barrel rollers at the axial edges of the webs of their cage bags at operating temperature of the spherical roller bearing is effectively avoided.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Massivkäfig für ein Rollenlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Längsachse jeder Käfigtasche gegenüber dem Druckwinkel α des Rollenlagers einen derart abweichenden Bohrwinkel ß aufweist, dass die Mantelflächen der in die Käfig¬ taschen eingesetzten Rollen des Rollenlagers in jeder radialen Querschnitts- ebene der Rollen sowohl zu den äußeren als auch zu den inneren Axialkanten der Stege ihrer Käfigtasche einen annähernd konstanten minimierten Radialab¬ stand aufweisen.
In zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Massivkä¬ figs ist der abweichenden Bohrwinkel ß jeder Käfigtasche dabei grundsätzlich kleiner als der Druckwinkel α des jeweiligen Rollenlagers und weist abhängig von diesem unterschiedliche Werte auf. Dies trifft jedoch nur für den größten Teil aller denkbaren Querschnitte von Massivkäfigen zu, da es bei einer be¬ stimmten Konstellation von Außen- und Innenkontur des Käfigquerschnittes auch möglich ist, dass der abweichende Bohrwinkel ß größer als der Druckwin¬ kel α des jeweiligen Rollenlagers ist. Unabhängig vom jeweiligen Lagertyp und von der Lagergröße ist dieser abweichenden Bohrwinkel ß jedoch durch ein einheitliches Verfahren ermittelbar, bei dem die relative Wärmedehnung der aus einem anderen Werkstoff als der Massivkäfig bestehenden Rollen des Rol¬ lenlagers zum Massivkäfig bei maximalem und minimalem Temperatureinsatz des Rollenlagers berücksichtigt ist. Nähere Ausführungen zu diesem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren, mit dem zugleich der Längsradius der Stege des Massivkäfigs ermittelbar ist, sind dabei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäß ausgebildeten Massivkäfigs ent¬ nehmbar.According to the invention this object is achieved in a solid cage for a roller bearing according to the preamble of claim 1 such that the longitudinal axis of each cage pocket opposite the pressure angle α of the roller bearing has such a different drilling angle ß, that the lateral surfaces of the pockets used in the Käfig¬ roles of the roller bearing In each radial cross-sectional plane of the rollers, they have an approximately constant minimized radial spacing relative to both the outer and the inner axial edges of the webs of their cage pocket. In an expedient development of the solid mass design according to the invention, the deviating drilling angle β of each cage pocket is fundamentally smaller than the contact angle α of the respective roller bearing and has different values depending on it. However, this is true only for the largest part of all conceivable cross-sections of solid cages, since it is also possible in a certain constellation of outer and inner contour of the cage cross-section that the deviating Bohrwinkel ß is greater than the Druckwin¬ angle α of the respective roller bearing , Regardless of the type of bearing and the bearing size, however, this deviating drilling angle β can be determined by a uniform method in which the relative thermal expansion of the rollers of the roller bearing of a roller cage other than the solid cage is taken into account with maximum and minimum temperature use of the roller bearing , Further details of this method according to the invention, with which the longitudinal radius of the webs of the solid cage can be determined at the same time, can be deduced from the following description of an embodiment of the solid cage according to the invention.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Massivkäfig für ein Rollenlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Massivkäfigen den Vor¬ teil auf, dass dieser durch das Einarbeiten der Käfigtaschen in den Käfigrohling mit einem gegenüber dem Druckwinkel α des Rollenlagers kleineren Bohrwin¬ kel ß eine bezüglich der Lagerradialluft und der Betriebstemperatur optimale Geometrie der Käfigtaschen aufweist, durch welche die Rollen des Rollenlagers in jeder radialen Querschnittsebene der Rollen sowohl zu den äußeren als auch zu den inneren Axialkanten der Stege ihrer Käfigtasche einen gleichmäßig klei¬ nen Radialabstand aufweisen. Dadurch wird ohne eine Vergrößerung des Durchmessers der Käfigtaschen ein Anlaufen der Tonnenrollen an den Axial¬ kanten der Stege ihrer Käfigtaschen bei Betriebstemperatur des Pendelrollen- lagers wirksam vermieden und die aus diesem Anlaufen der Tonnenrollen an den Taschenstegen resultierenden Nachteile, wie ein örtliches Abreißen des Schmierfilms zwischen den Rollen und dem Käfig oder ein Verklemmen der Rollen in ihren Käfigtaschen sind ausgeschlossen.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenThe solid cage designed according to the invention for a roller bearing thus has the advantage over the solid cages known from the state of the art that, by incorporating the cage pockets into the cage blank with a smaller boring angle relative to the contact angle .alpha Lagerradialluft and the operating temperature optimum geometry of the cage pockets through which the rollers of the roller bearing in each radial cross-sectional plane of the rollers both to the outer and to the inner axial edges of the webs of their cage pocket have a uniform klei¬ nen radial distance. As a result, without an increase in the diameter of the cage pockets, start-up of the barrel rolls at the axial edges of the webs of their cage pockets at the operating temperature of the spherical roller bearing is effectively avoided and the disadvantages resulting from this approach of the barrel rolls to the pocket webs, such as a local tearing of the lubricating film between the rollers and the cage or jamming of the rollers in their cage pockets are excluded. Brief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Mas¬ sivkäfigs für ein Rollenlager sowie das erwähnte Verfahren zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Käfigtaschen und des Längsradius der Stege eines Massivkä¬ figs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nä¬ her erläutert. Dabei zeigen:A preferred embodiment of the inventively embodied Mas¬ sivkäfigs for a roller bearing and the aforementioned method for determining the Bohrwinkels ß of the cage pockets and the longitudinal radius of the webs of a Massivkä¬ fig will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings nä¬ forth. Showing:
Figur 1 ein vergrößerter Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht ei- nes Pendelrollenlagers ohne Außenring mit erfindungsgemäß ausgebildetem Massivkäfig und einer Rolle;Figure 1 is an enlarged detail of a perspective view of a spherical roller bearing without outer ring with inventively designed solid cage and a roller;
Figur 2/I einen ersten Querschnitt durch eine Käfigtasche des erfin¬ dungsgemäß ausgebildeten Massivkäfigs gemäß der Quer- schnittsebene I in Figur 1 ;FIG. 2 / I shows a first cross section through a cage pocket of the solid cage according to the invention in accordance with the cross-sectional plane I in FIG. 1;
Figur 2/II einen zweiten Querschnitt durch eine Käfigtasche des erfin¬ dungsgemäß ausgebildeten Massivkäfigs gemäß der Quer¬ schnittsebene Il in Figur 1 ;FIG. 2 / II shows a second cross section through a cage pocket of the solid cage according to the invention in accordance with the cross-sectional plane II in FIG. 1;
Figur 2/III einen dritten Querschnitt durch eine Käfigtasche des erfin¬ dungsgemäß ausgebildeten Massivkäfigs gemäß der Quer¬ schnittsebene III in Figur 1 ;FIG. 2 / III shows a third cross section through a cage pocket of the solid cage according to the invention in accordance with the cross-sectional plane III in FIG. 1;
Figur 3 eine Veranschaulichung des Schrittes a) des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Käfigta¬ schen sowie des Längsradius SLR der Stege eines Massivkäfigs;FIG. 3 shows an illustration of step a) of the method according to the invention for determining the boring angle β of the cage cage and the longitudinal radius S L R of the bars of a solid cage;
Figur 4 eine Veranschaulichung der Schritte b) und c) des erfindungs- gemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Kä¬ figtaschen sowie des Längsradius SLR der Stege des Massivkä¬ figs;FIG. 4 shows an illustration of steps b) and c) of the method according to the invention for determining the drilling angle β of the cage pockets and the longitudinal radius SLR of the webs of the solid mass cage;
Figur 5 eine Veranschaulichung der Schritte d) und e) des erfindungs- gemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Kä-
figtaschen sowie des Längsradius SLR der Stege des Massivkä¬ figs;FIG. 5 shows an illustration of the steps d) and e) of the method according to the invention for determining the drilling angle .beta. figtaschen and the longitudinal radius SLR of the webs of Massivkä¬ figs;
Figur 6 eine Veranschaulichung des Schrittes f) des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Käfigta- sehen sowie des Längsradius SLR der Stege des Massivkäfigs;FIG. 6 shows an illustration of step f) of the method according to the invention for determining the drilling angle β of the cage cage as well as the longitudinal radius S L R of the bars of the solid cage;
Figur 7 eine Veranschaulichung des Schrittes g) des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Käfigta¬ schen sowie des Längsradius SLR der Stege des Massivkäfigs;FIG. 7 shows an illustration of step g) of the method according to the invention for determining the drilling angle β of the cage cage and the longitudinal radius S L R of the webs of the solid cage;
Figur 8 eine Veranschaulichung der Schritte I) und m) des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Bohrwinkels ß der Kä¬ figtaschen sowie des Längsradius SLR der Stege des Massivkä¬ figs;8 shows an illustration of the steps I) and m) of the method according to the invention for determining the drilling angle β of the cage pockets and the longitudinal radius S L R of the webs of the solid mass cage;
Figur 9 eine verkleinerte Gesamtansicht des erfindungsgemäß ausge¬ bildeten Massivkäfigs;FIG. 9 shows a reduced overall view of the solid cage designed according to the invention;
Figur 10 eine vergrößerte Darstellung des Längsschnittes A - A gemäß Figur 9 durch eine Käfigtasche des erfindungsgemäß ausgebil¬ deten Massivkäfigs.Figure 10 is an enlarged view of the longitudinal section A - A of Figure 9 by a cage pocket of the invention ausgebil¬ Deten massive cage.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Aus Figur 1 geht deutlich ein als zweireihiges Pendelrollenlager ausgebildetes Rollenlager 1 hervor, welches im Wesentlichen aus einem nicht dargestellten äußeren Lagerring und einem nicht näher bezeichneten inneren Lagerring so¬ wie aus einer Anzahl zwischen den Lagerringen in zwei Reihen nebeneinander auf deren Laufbahnen abrollenden Rollen 11 besteht, die durch einen als Kammkäfig ausgebildeten Massivkäfig 2 in gleichmäßigen Abständen zueinan¬ der gehaltenen werden. Deutlich sichtbar besteht dieser Massivkäfig 2 dabei aus einem umlaufenden massiven Käfigring 3, der an jeder seiner beiden axia¬ len Seitenflächen 4, 5 eine Reihe 6, 7 sich im Wesentlichen in Lagerachsrich¬ tung vom Käfigring 3 wegerstreckende sowie gleichmäßig zueinander beab-
standete, massive Stege 8 aufweist. Die gegenüberliegenden Axialflächen 9, 10 zweier benachbarter Stege 8 jeder Reihe 6, 7 sind darüber hinaus mit einer der Mantelfläche 12 der Rollen 11 des Rollenlagers 1 angepassten konkaven Form ausgebildet, so dass zwischen diesen Stegen 8 jeweils eine Käfigtasche 13 gebildet wird, in die eine Rolle 11 des Rollenlagers 1 einsetzbar ist.From Figure 1 is clearly designed as a double-row spherical roller bearings roller bearing 1, which consists essentially of an outer bearing ring, not shown, and an inner bearing ring so¬ as a number between the bearing rings in two rows next to each other on their careers rolling rollers 11 , which are held by a trained as comb cage solid cage 2 at equal intervals zueinan¬. Clearly visible, this solid cage 2 consists of a circumferential massive cage ring 3, which at each of its two axia¬ len side surfaces 4, 5 a row 6, 7 substantially in Lagerachsrich¬ direction away from the cage ring 3 wegerstreckende and evenly spaced each other. stood, massive webs 8 has. The opposing axial surfaces 9, 10 of two adjacent webs 8 each row 6, 7 are also formed with a mantle surface 12 of the rollers 11 of the roller bearing 1 adapted concave shape, so that between these webs 8 each have a cage pocket 13 is formed in a Roller 11 of the roller bearing 1 can be used.
Des Weiteren ist in Figur 1 dargestellt, dass zur Vermeidung des Anlaufens der Rollen 11 an den Axialkanten 15, 16, 17, 18 der Stege 8 ihrer Käfigtaschen 13 bei Betriebstemperatur des Rollenlagers 1 die Längsachse 14 jeder Käfigta- sehe 13 gegenüber dem Druckwinkel α des Rollenlagers 1 einen abweichenden Bohrwinkel ß aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die Mantelflächen 12 der in die Käfigtaschen 13 eingesetzten Rollen 11 des Rollenlagers 1 , wie in den Fi¬ guren 2/I, 2/II und 2/III gezeigt wird, in jeder der in Figur 1 angedeuteten radia¬ len Querschnittsebenen I bis III der Rollen 11 sowohl zu den äußeren als auch zu den inneren Axialkanten 15, 16, 17, 18 der Stege 8 ihrer Käfigtasche 13 einen annähernd konstanten minimierten Radialabstand va bzw. Vj aufweisen, durch den ein Anlaufen der Rollen 11 an den Axialkanten 15, 16, 17, 18 der Stege 8 nicht mehr möglich ist. Der abweichenden Bohrwinkel ß jeder Käfigta¬ sche 13 ist dabei kleiner als der Druckwinkel α des Rollenlagers 1 und weist bei unterschiedlichen Lagergrößen abhängig von diesem unterschiedliche Werte auf. Unabhängig vom jeweiligen Lagertyp und von der Lagergröße ist dieser abweichenden Bohrwinkel ß jedoch durch ein in den Figuren 3 bis 10 veran¬ schaulichtes, einheitliches Verfahren ermittelbar, bei dem die relative Wärme¬ dehnung der aus einem anderen Werkstoff als der Massivkäfig 2 bestehenden Rollen 11 des Rollenlagers 1 zum Massivkäfig 2 bei maximalem und minima¬ lem Temperatureinsatz des Rollenlagers 1 berücksichtigt ist.Furthermore, it is shown in Figure 1 that to avoid the tarnishing of the rollers 11 at the axial edges 15, 16, 17, 18 of the webs 8 of their cage pockets 13 at operating temperature of the roller bearing 1, the longitudinal axis 14 of each Käfigta- see 13 with respect to the contact angle α of Roller bearing 1 has a different drilling angle ß. It is thereby achieved that the lateral surfaces 12 of the rollers 11 of the roller bearing 1 inserted into the cage pockets 13, as shown in FIGS. 2 / I, 2 / II and 2 / III, are in each of the radia¬ len indicated in FIG Cross-sectional planes I to III of the rollers 11 both to the outer and to the inner axial edges 15, 16, 17, 18 of the webs 8 of their cage pocket 13 have an approximately constant minimized radial distance v a and Vj, by the start of the rollers 11 at the axial edges 15, 16, 17, 18 of the webs 8 is no longer possible. The deviating drilling angle β of each cage cage 13 is smaller than the contact angle α of the roller bearing 1 and has different values depending on this for different bearing sizes. Regardless of the type of bearing and the size of the bearing, however, this deviating drilling angle β can be determined by a uniform method illustrated in FIGS. 3 to 10, in which the relative thermal expansion of the rollers 11 of the material consisting of a material other than the solid cage 2 Roller bearing 1 is considered to the solid cage 2 at maximum and minima¬ lem temperature use of the roller bearing 1.
Bei diesem Verfahren erfolgt in einem ersten, in Figur 3 dargestellten Schritt zunächst das Festlegen einer ersten Querschnittsebene I durch den Mittelpunkt MR einer Rolle 11 des Rollenlagers 1 und anschließend die Anordnung des Mittelpunktes MDI des entsprechenden Rollendurchmessers DRi auf dem Schnittpunkt zwischen der senkrechten Rollenachse X und dem Teilkreis¬ durchmesser T des Käfigrings 3.
Als zweiter Schritt erfolgt danach das in Figur 4 angedeutete Verschieben des Rollendurchmessers DR1 auf der senkrechten Rollenachse X aus der Teilkreis¬ lage nach außen um den Betrag vamax der Taschenluft sowie die Markierung eines Kontaktpunktes A des Rollendurchmessers Dm am Schnittpunkt zum Außendurchmesser D3 des Käfigrings 3. Dieser Kontaktpunkt A wird dann als dritter, ebenfalls in Figur 4 dargestellter Schritt nach außen entlang der verlän¬ gerten Verbindungslinie Vi zwischen diesem und dem Mittelpunkt M des Käfig¬ rings 3 um einen Betrag vtmjn verschoben, der der relativen Wärmedehnung von Rolle 11 und Massivkäfig 2 bei minimalem Temperatureinsatz des Rollenlagers 1 entspricht.In this method, in a first step shown in FIG. 3, first of all the definition of a first cross-sectional plane I through the center MR of a roller 11 of the roller bearing 1 and then the arrangement of the center MD I of the corresponding roller diameter D R i on the intersection between the vertical Roller axis X and the pitch circle diameter T of the cage ring 3. As a second step, the displacement of the roller diameter D R1 on the vertical roller axis X out of the partial circle position outwards is then effected by the amount va max of the pocket air and the marking of a contact point A of the roller diameter Dm at the point of intersection with the outer diameter D 3 of FIG Cage rings 3. This contact point A is then moved as a third, also shown in Figure 4 step outward along the verlän¬ siege connection line Vi between this and the center M of Käfig¬ rings 3 by an amount vt m j n , the relative thermal expansion of roller 11 and solid cage 2 with minimum temperature use of the roller bearing 1 corresponds.
In gleicher Weise erfolgt danach in einem vierten und fünften Schritt der erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens das in Figur 5 veranschaulichte Verschieben des Rollendurchmessers DR1 auf der senkrechten Rollenachse X aus der Teilkreis¬ lage nach innen um den Betrag vimax der Taschenluft sowie die Markierung ei¬ nes Kontaktpunktes B des Rollendurchmessers DRi am Schnittpunkt zum In¬ nendurchmesser Dj des Käfigrings 3 und das Verschieben dieses Kontaktpunk¬ tes B nach innen entlang der Verbindungslinie V2 zwischen diesem und dem Mittelpunkt M des Käfigrings 3 um einen Betrag vtmax, der der relativen Wärme¬ dehnung von Rolle 11 und Massivkäfig 2 bei maximalem Temperatureinsatz des Rollenlagers 1 entspricht.In the same way, in a fourth and fifth step of the method according to the invention, the roll diameter DR 1 shown displaced on the vertical roller axis X from the partial circle position to the inside by the amount vi max of the pocket air and the mark ei¬ nes contact point B of the roll diameter D R i at the intersection of the inner diameter Dj of the cage ring 3 and the shifting of this contact point B inward along the connecting line V 2 between this and the center M of the cage ring 3 by an amount vt max , which is the relative Wärme¬ expansion of roller 11 and solid cage 2 at maximum temperature use of the roller bearing 1 corresponds.
In Figur 6 ist dann dargestellt, dass als sechster Schritt das Verbinden der ver- schobenen Kontaktpunkte A und B mit einer Geraden Gi und die Bildung einer Mittelsenkrechten Li auf dieser Geraden Gi erfolgt, welche die senkrechte Rol¬ lenachse X in einem Punkt schneidet, der den Mittelpunkt Mn des Taschen¬ durchmessers Dti sowie den Radius des Taschenteilkreises TT1 in der ersten Querschnittsebene I ergibt.In FIG. 6, it is then shown that, as the sixth step, the joining of the displaced contact points A and B takes place with a straight line Gi and the formation of a perpendicular bisector Li on this straight line Gi, which intersects the vertical roller axis X at a point which the center Mn of the pocket diameter D t i and the radius of the pocket pitch circle TT 1 in the first cross-sectional plane I results.
Anschließend wird als siebter Schritt, wie in Figur 7 zu sehen ist, ein Kreis um den Mittelpunkt Mn mit einem Radius gezogen, der dem Abstand des Mittel¬ punktes Mt1 zu den verschobenen Kontaktpunkten A oder B entspricht, so dass
sich als Ergebnis der Taschendurchmessers Du in der ersten Querschnittsebe¬ ne I durch die Rolle 11 des Rollenlagers 1 ergibt.Subsequently, as a seventh step, as can be seen in FIG. 7, a circle is drawn around the center M n with a radius which corresponds to the distance of the center point M t1 from the shifted contact points A or B, so that itself as a result of the pocket diameter Du in the first cross-sectional segment I through the roller 11 of the roller bearing 1.
Danach erfolgt als zusammengefasste Schritte 8 und 9 des erfindungsgemä- ßen Verfahrens das Festlegen einer beliebigen zweiten und dritten Quer¬ schnittsebene Il und IM durch die Rolle 11 des Rollenlagers 1 innerhalb der Käfigtasche 13 sowie die Anordnung der Mittelpunkte MD2 und MD3 der ent¬ sprechenden Rollendurchmesser DR2 und DR3 auf dem Schnittpunkt zwischen senkrechter Rollenachse X und Teilkreisdurchmesser T des Käfigrings 3 mit anschließender zweifacher Wiederholung der Schritte 1 bis 7 für die zweite und dritte Querschnittsebene Il und IM, durch welche sich die Taschenmittelpunkte Mt2 und Mt3, die Taschendurchmessers Dt2 und Dt3 sowie die Radien der Ta¬ schenteilkreise TT2 und TT3 in der zweiten und dritten Querschnittsebene Il und IM durch die Rolle 11 des Rollenlagers 1 ergeben.Thereafter, as summarized steps 8 and 9 of the method according to the invention, the determination of any second and third transverse plane II and IM by the roller 11 of the roller bearing 1 within the cage pocket 13 and the arrangement of the midpoints M D 2 and M D3 of the ent ¬ speaking roll diameter DR 2 and DR 3 on the intersection between the vertical roll axis X and pitch diameter T of the cage ring 3 with subsequent duplicate repetition of steps 1 to 7 for the second and third cross-sectional plane II and IM, through which the pocket centers M t 2 and M t 3, the pocket diameter D t2 and D t3 as well as the radii of the Ta¬ schenteilkreisreise TT 2 and TT 3 in the second and third cross-sectional plane II and IM through the roller 11 of the roller bearing 1 result.
In einem in Figur 8 dargestellten zehnten Schritt werden dann die ermittelten Taschenmittelpunkte Mti bis Mt3 und die ermittelten Taschendurchmesser Dn bis Dt3 in eine maßstabsgerechte Schnittansicht durch die Käfigtasche 13 über¬ tragen, wobei die ermittelten Radien der Taschenteilkreise TT1 bis TT3 in jeder Querschnittsebene I bis IM den jeweiligen Bezugspunkt bilden. Durch die eben¬ falls in Figur 8 gezeigte Verbindung aller Taschenmittelpunkte Mn bis Mt3 mit einer Geraden G2 und die abschließende Vermessung des Winkels zwischen der durch die Verbindung entstandenen Geraden G2 und der Längsachse Lκ des Käfigrings 3 ergibt sich dann schließlich der Bohrwinkel ß der Käfigtaschen 13 des erfindungsgemäß ausgebildeten Massivkäfigs 2.In a tenth step shown in FIG. 8, the ascertained pocket centers M t i to M t3 and the determined pocket diameters Dn to D t3 are then transferred into a scale-oriented sectional view through the cage pocket 13, the determined radii of the pocket subcircuits TT 1 to TT 3 in each cross-sectional plane I to IM form the respective reference point. By likewise if shown in Figure 8 connecting all pocket centers of Mn to M t3 by a straight line G 2 and the final measurement of the angle between the resulting by the connection line L 2 and the longitudinal axis L κ of the retainer ring 3 is then obtained, finally, the drilling angle ß of the cage pockets 13 of the invention formed according to solid cage. 2
Zur weiteren Ermittlung des Längsradius SLR der Stege 8 jeder Käfigtasche 13 werden die ermittelten Taschendurchmesser Dti und Dt2 sowie Dt2 und Dt3 da¬ nach in einem elften, ebenfalls in Figur 8 angedeuteten Schritt zusätzlich noch mit jeweils einer Geraden G3 und G4 miteinander verbunden, auf denen die sich im Mittelpunkt MLR des Längsradius SLR der Stege 8 schneidenden jeweiligen Mittelsenkrechten L2 und L3 gebildet werden. Abschließend wird dann ein Kreis um den Mittelpunkt MLR mit einem Radius gezogen, der dem Abstand des Mit-
telpunktes MLR ZU einem der Taschendurchmesser Dn bis D13 entspricht, und diese Radius um 90°um die waagerechte Rollenachse Y verschwenkt, so dass sich im Ergebnis der in den Figuren 9 und 10 zur besseren Veranschaulichung nochmals einzeln dargestellte Längsradius SLR der Stege 8 jeder Käfigtasche 13 ergibt.
For further determination of the longitudinal radius S L R of the webs 8 of each cage pocket 13, the determined pocket diameters D t i and D t2 and D t2 and D t3 are then in an eleventh step, also indicated in FIG. 8, additionally with one straight line G in each case 3 and G 4 connected to each other, on which in the center M L R of the longitudinal radius SLR of the webs 8 intersecting respective bisectors L 2 and L 3 are formed. Finally, a circle is drawn around the midpoint MLR with a radius which is equal to the distance of the center. telpunktes M L R ZU one of the pocket diameter Dn to D 13 corresponds, and this radius is pivoted by 90 ° about the horizontal roller axis Y, so that as a result of the again in Figures 9 and 10 for better illustration longitudinally illustrated longitudinal radius SLR of the webs each cage pocket 13 gives.
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Rollenlager MD2 Mittelpunkt von DR2 1 roller bearing MD2 center of D R2
2 Massivkäfig 35 MD3 Mittelpunkt von DR3 2 massive cage 35 M D 3 center of D R3
3 Käfigring X senkrechte Rollenachse3 cage ring X vertical roller axis
4 Seitenfläche Y waagerechte Rollenachse4 side surface Y horizontal roller axis
5 Seitenfläche T Teilkreisdurchmesser von 35 side surface T pitch circle diameter of 3
6 Reihe vamax maximale Taschenluft außen6 row va max maximum pocket air outside
7 Reihe 40 Vimax maximale Taschenluft innen7 Series 40 Vimax maximum pocket air inside
8 Stege A Kontaktpunkt8 webs A contact point
9 Axialfläche B Kontaktpunkt9 axial surface B contact point
10 Axialfläche Da Außendurchmesser von 310 Axial surface Since outer diameter of 3
11 Rollen Di Innendurchmesser von 311 rolls Di inner diameter of 3
12 Mantelfläche 45 Vi erste Verbindungslinie12 lateral surface 45 Vi first connecting line
13 Käfigtasche V2 zweite Verbindungslinie13 cage pocket V 2 second connecting line
14 Längsachse M Mittelpunkt von 314 longitudinal axis M center point of 3
15 äußere Axialkante Vtmax relative Wärmedehnung bei ma15 outer axial edge Vtmax relative thermal expansion at ma
16 äußere Axialkante ximaler Betriebstemperatur16 outer axial edge ximaler operating temperature
17 innere Axialkante 50 Vtmin relative Wärmedehnung bei mi17 inner axial edge 50 Vtmin relative thermal expansion at mi
18 innere Axialkante nimaler Betriebstemperatur18 inner axial edge nimaler operating temperature
I erste Querschnittsebene Gi erste GeradeI first cross-sectional plane Gi first straight
Il zweite Querschnittsebene G2 zweite GeradeII second cross-sectional plane G 2 second straight line
IM dritte Querschnittsebene G3 dritte Gerade α Druckwinkel von 1 55 G4 vierte Gerade ß Bohrwinkel von 13 D11 Taschendurchmesser in IIn the third cross-sectional plane G 3 third straight line α pressure angle of 1 55 G 4 fourth straight line ß drilling angle of 13 D 11 pocket diameter in I
Va Radialbstand zu 15, 16 Dt2 Taschendurchmesser in IlVa Radialbstand to 15, 16 Dt 2 pocket diameter in Il
Vi Radialabstand zu 17, 18 D13 Taschendurchmesser in IMVi radial distance to 17, 18 D 13 pocket diameter in IM
SLR Längsradius von 8 M11 Mittelpunkt von DtiSLR longitudinal radius of 8 M 11 center point of D t i
MR Mittelpunkt von 11 60 M,2 Mittelpunkt von Dt2 MR center of 11 60 M, 2 center of D t2
Dm Rollendurchmesser in I M13 Mittelpunkt von Dt3 Dm roll diameter in IM 13 midpoint of D t3
DR2 Rollendurchmesser in Il TT1 Taschenteilkreisradius in IDR 2 roll diameter in Il TT 1 pocket pitch circle radius in I
DR3 Rollendurchmesser in III TT2 Taschenteilkreisradius in IlDR 3 roll diameter in III TT 2 pocket pitch circle radius in Il
MDI Mittelpunkt von DR1 TT3 Taschenteilkreisradius in IM
FAG 1504-HZA 12M D I center point of D R1 TT 3 pocket pitch circle radius in IM FAG 1504-HZA 12
Li Mittelsenkrechte auf GiLi perpendicular to Gi
L2 Mittelsenkrechte auf G2L2 perpendicular to G2
L3 Mittelsenkrechte auf G3 L 3 perpendicular to G 3
MLR Mittelpunkt des Längsradius von 8
M L R Center of the longitudinal radius of 8