WO2007095901A1 - Radialwälzlager mit einem lagerkäfig, der eine unwuchtmasse aufweist - Google Patents

Radialwälzlager mit einem lagerkäfig, der eine unwuchtmasse aufweist Download PDF

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Horst Masuch
Wolfgang May
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein als einreihiges Schrägkugellager für eine Werkzeugmaschinen-Hauptspindel (19) ausgebildetes Radialwälzlager (1), welches im Wesentlichen aus einem auf einer Hauptspindel (19) befestigten inneren Lagerring (2) und aus einem in einem Spindelgehäuse (23) befestigten äußeren Lagerring (3) sowie aus einer Anzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 3) in seitlich jeweils durch eine Schulter (4, 5) begrenzten Laufbahnen (6, 7) abrollender Lagerkugeln (8) besteht, die in Umfangsrichtung durch einen Lagerkäfig (9) in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Der Lagerkäfig (9) besteht dabei aus zwei Seitenringen (10, 11) und aus mehreren diese Seitenringe (10, 11) miteinander verbindenden Querstegen (12) und ist als im äußeren Lagerring (3) geführter Hartgewebe- oder Kunststoffkäfig ausgebildet. Erfindungsgemäß weist der Lagerkäfig (9) an seinem Umfang örtlich zumindest eine zusätzliche Unwuchtmasse (13) auf, durch die bei Rotation des Radialwälzlagers (1) eine gezielt wirkende erhöhte Zentrifugalkraft erzeugbar ist, mit welcher der Lagerkäfig (9) zur Vermeidung geräuschverursachender Käfigschwingungen auch bei geringen Drehzahlen im äußeren Lagerring (3) definiert führbar ist.

Description


  [0001]     Bezeichnung der Erfindung

[0002]    RADIALWÄLZLAGER MIT EINEM LAGERKÄFIG, DER EINE UNWUCHTMASSE AUFWEIST

[0003]    Beschreibung

[0004]    Gebiet der Erfindung

[0005]    Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , und sie ist insbesondere an einreihigen Schrägkugellagern zur Lagerung einer Werkzeugmaschinen-Hauptspindel realisierbar.

[0006]    Hintergrund der Erfindung

[0007]    Dem Fachmann auf dem Gebiet der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass zur Führung und Abstützung umlaufender Wellen in Maschinen zumindest zwei in bestimmten Abständen voneinander angeordnete Lagerstellen im die Welle aufnehmenden Gehäuse erforderlich sind.

   Da sich die Welle unter Betriebsbedingungen in der Regel jedoch stärker erwärmt als das Gehäuse und somit mit steigender Temperatur zunehmende Längendifferenzen aufweist, hat es sich seit langem bewährt, die Längendifferenzen der Welle an einer Lager-stelle durch ein Loslager auszugleichen, während an der anderen Lagerstelle die Welle in einem Festlagersitz in axialer Richtung geführt wird. Dabei haben sich als Loslager einer solchen Wellenlagerung vor allem einzelne Zylinderrollenoder Nadellager oder auch vorgespannte Schrägkugellager als besonders geeignet erwiesen, während ein Festlagersitz am einfachsten durch Rillenkugeloder Kegelrollenlager, durch mehrere einoder zweireihige Schrägkugellager oder durch Kombinationen der genannten Lagertypen realisierbar sind.

   Derartige Lageranordnungen haben sich auch bei der Lagerung der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine als geeignet erwiesen und sind beispielsweise durch die DE 101 47 631 A1 und durch die DE 10 2004 006 313 A1 vorbekannt. Bei den in diesen Druckschriften offenbarten Lageranordnungen für die Hauptspindel einer Werkzeugmaschine ist das Loslager jeweils als Zylinderrollenlager mit bordlosem Aussenring ausgebildet, während der Festlagersitz durch jeweils zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte Schrägkugellager gebildet wird.

   Diese Schrägkugellager bestehen im Wesentlichen jeweils aus einem auf der Hauptspindel befestigten inneren Lagerring und aus einem im Spindelgehäuse befestigten äusseren Lagerring sowie aus einer Anzahl zwischen diesen Lagerringen angeordneter Lagerkugeln, die in seitlich durch jeweils eine Schulter begrenzten Laufbahnen in den Lagerringen abrollen und durch einen Lagerkäfig in Umfangsrichtung in gleichmässigen Abständen zueinander gehalten werden. Der Lagerkäfig ist dabei üblicherweise als im äusseren Lagerring geführter Hartgewebeoder Kunststoffkäfig ausgebildet, der aus zwei Seitenringen und aus mehreren diese Seitenringe miteinander verbindenden Querstegen besteht, durch die für die Lagerkugeln einzelne Käfigtaschen gebildet werden.

   Eine erste grundsätzliche Ausführungsform derartiger Lagerkäfige besteht dabei aus zwei gleichartigen Seitenringen, deren Aussendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Schulter im äusseren Lagerring entspricht, so dass die Führungsfläche des Lagerkäfigs durch die Aussenumfangsfläche des an der Schulter des äusseren Lagerrings anliegenden Seitenrings gebildet wird. Bei einer zweiten Ausführungsform weisen die Seitenringe des Lagerkäfigs dagegen unterschiedliche, jeweils etwa dem Innendurchmesser der Schulter und etwa dem Innendurchmesser der Laufbahn im äusseren Lagerring entsprechende Aussendurchmesser aus, so dass hierbei die Führungsfläche des La-gerkäfigs durch die Aussenumfangsfläche des neben der Laufbahn des äusseren Lagerrings an diesem geführten Seitenrings gebildet wird.

   Bei beiden Ausführungsformen weisen die jeweiligen Führungsflächen des Lagerkäfigs ein definiertes Führungsspiel bzw. einen Spalt zum äusseren Lagerring auf, um im Lagerbetrieb die Reibung des Lagerkäfigs am äusseren Lagerring zu minimieren und bei temperaturbedingter Ausdehnung des Lagerkäfigs ein Verklemmen desselben im äusseren Lagerring zu vermeiden.

[0008]    In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass das Führungsspiel des Lagerkäfigs im Zusammenwirken mit dem Taschenspiel der Lagerkugeln in den Käfigtaschen unter bestimmten Betriebsbedingungen dafür ursächlich ist, dass es vor allem in niedrigen Drehzahlbereichen zu sporadischen Käfigschwingungen kommt.

   Diese Käfigschwingungen entstehen, wenn im Spindellager die Einflussgrössen Temperatur, Zusammensetzung und Viskosität des Schmierstoffs, Lagerdrehzahl und auf den Lagerkäfig wirkende Zentrifugalkraft in einer definierten Beziehung zueinander stehen und führen zu störenden Geräuschemissionen.

[0009]    Ähnliche Probleme waren auch bereits Hintergrund des durch die DE 43 27 815 C2 bekannt gewordenen Schrägkugellagers für einen Turbolader. Da an Lagereinheiten für Turbolader extrem hohe Drehzahlen und Temperaturen sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Betriebsbedingungen auftreten, entstehen an den drehenden Lagerteilen erhebliche Fliehkräfte, die ebenfalls zu deutlichen Geräuschemissionen im Lager führten.

   Dieses Problem wird bei dem in dieser Druckschrift vorgeschlagenen, ebenfalls mit einem aussenringgeführten Kunststoffkäfig ausgebildeten Schrägkugellager dadurch gelöst, dass der Lagerkäfig aus einem wärmebeständigen Kunstharz hergestellt und sowohl mit einem optimierten Führungsspiel als auch mit einem optimierten Taschenspiel für die Lagerkugeln ausgebildet wird.

   Mit einer solchen Massnahme ist es zwar möglich, die durch Fliehkräfte auftretenden Geräuschemissionen in hohen Drehzahlbereichen zu eliminieren, es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die bei gleichartigen Spindellagern im niedrigen Drehzahlbereich auftretenden Käfigschwingen auch bei dem vorgeschlagenen Schrägkugellager für einen Turbolader auftreten und der Lagerkäfig aus den beschriebenen Gründen somit auch hier bei niedrigen Drehzahlen nicht geräuschfrei im Lager umläuft.

[0010]    Aufgabe der Erfindung

[0011]    Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Radialwälzlager, insbesondere einreihiges Schrägkugellager zur Lagerung einer Werkzeugmaschinen-Hauptspindel, zu konzipieren,

   dessen Lagerkäfig unabhängig von der Lagertemperatur sowie von der Zusammensetzung und Viskosität des verwendeten Schmierstoffs auch bei geringen Drehzahlen ohne Geräuschemissionen im Lager umläuft.

[0012]    Beschreibung der Erfindung

[0013]    Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einem Radialwälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der Lagerkäfig an seinem Umfang örtlich zumindest eine zusätzliche Unwuchtmasse aufweist, durch die bei Rotation des Radialwälzlagers eine gezielt wirkende erhöhte Zentrifugalkraft erzeugbar ist, mit welcher der Lagerkäfig zur Vermeidung geräuschverursachender Käfigschwingungen auch bei geringen Drehzahlen im äusseren Lagerring definiert führbar ist.

   Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass die im niedrigen Drehzahlbereich auf den Lagerkäfig wirkende Zentrifugalkraft bisher nicht ausreichend war und dass eine gezielte Erhöhung dieser Zentrifugalkraft durch eine zusätzliche Unwuchtmasse es nunmehr ermöglicht, die in diesen Drehzahlbereichen auftretenden sporadischen Käfigschwingungen zu unterdrücken.

[0014]    Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.

[0015]    Danach ist es gemäss Anspruch 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers, bei dem der aus Kunststoff bestehende Lagerkäfig mit einem Seitenring an der Schulter des äusseren Lagerrings geführt wird,

   dass die zusätzliche Unwuchtmasse bevorzugt durch eine radial nach innen gerichtete Verdickung dieses Seitenrings gebildet wird. Die Aussenumfangsfläche dieses Seitenrings und damit die Käfigführungsfläche ist dabei unverändert kreisrund ausgebildet, während die Innenumfangsfläche dieses Seitenrings geringfügig oval ausgebildet ist, so dass die dadurch entstehende Verdickung des Seitenrings sich über einen Winkelbereich von etwa 90[deg.] erstreckt. Anstelle der Anordnung nur einer Verdickung an dem mit der Käfigführungsfläche ausgebildeten Seitenring des Lagerkäfigs ist es jedoch auch möglich, beide Seitenringe des Lagerkäfigs mit axial parallel zueinander angeordneten Verdickungen gleicher Form und Masse auszubilden, die das gleiche Gesamtgewicht wie die an einem Seitenring angeordnete Verdickung aufweisen.

   Ebenso ist es auch denkbar, anstelle nur einer Verdickung mehrere nacheinander angeordnete kleinere Verdickungen an dem mit der Käfigführungsfläche ausgebildeten Seitenring anzuordnen oder auch an beiden Seitenringen des Lagerkäfigs mehrere solcher Verdickungen gleicher Form und Masse jeweils axial parallel zueinander anzuordnen. Nach Anspruch 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers, bei dem der Lagerkäfig mit einem Seitenring an der Schulter des äusseren Lagerrings geführt wird, dass die zusätzliche Unwuchtmasse bevorzugt durch einen am Innendurchmesser dieses Seitenrings befestigten Blechstreifen gebildet wird.

   Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass bereits vorhandene Käfigkonstruktionen unverändert bleiben und lediglich durch einen zusätzlichen Arbeitsschritt mit der erfindungsgemässen Funktion ausgerüstet werden können und auch eine Nachrüstung bereits in Anwendung befindlicher Radiallager mit der erfindungsgemässen Funktion denkbar ist. Der als Unwuchtmasse verwendete Blechstreifen besteht dabei vorteilhafterweise aus einem Nichteisenmetall wie Messing oder Aluminium, der durch Verkleben oder in anderer geeigneter Weise an dem aus Kunststoff bestehenden Lagerkäfig befestigt wird und sich über einen Winkelbereich von etwa 40[deg.] erstreckt.

   Natürlich ist es auch bei dieser Ausführungsform des Lagerkäfigs möglich, anstelle der Anordnung nur eines Blechstreifens an dem mit der Käfigführungsfläche ausgebildeten Seitenring beide Seitenringe des Lagerkäfigs mit jeweils einem oder mehreren, jeweils axial parallel zueinander angeordneten Blechstreifen gleicher Form und Masse auszubilden, die das gleiche Gesamtgewicht wie der an einem Seitenring angeordnete Blechstreifen aufweisen.

[0016]    Gemäss Anspruch 4 zeichnet sich eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers, bei dem der Lagerkäfig mit einem Seitenring neben der Laufbahn des äusseren Lagerrings geführt wird, dagegen dadurch aus, dass die Unwuchtmasse bevorzugt durch das Gesamtgewicht mehrerer in diesen Seitenring eingearbeiteter Einsatzteile gebildet wird.

   Diese Einsatzteile sind dabei bevorzugt als Madenschrauben, Passstifte oder Stahlkugeln ausgebildet, die zueinander gleichmässig beabstandet auf einem gemeinsamen Teilkreis in einem Winkelbereich von etwa 60[deg.] in entsprechenden Bohrungen im käfigführenden Seitenring des Lagerkäfigs durch Verschrauben, Verkleben oder Einpressen befestigt sind.

   Anstelle solcher Einsatzteile ist es bei dieser Ausführungsform des Lagerkäfigs natürlich auch möglich, die für die zuvor beschriebene Ausführungsform des Lagerkäfigs bevorzugt verwendeten Ausbildungen der Un-wuchtmasse in Form von Verdickungen und Blechsreifen zu verwenden, ebenso wie es möglich ist, die für einen mit einem Seitenring neben der Laufbahn des äusseren Lagerrings geführten Lagerkäfig beschriebene Ausbildung der Unwuchtmasse in Form von Einsatzteilen an einem mit einem Seitenring auf der Schulter des äusseren Lagerrings geführten Lagerkäfig zu verwenden.

[0017]    Schliesslich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass unabhängig von den beschriebenen Ausführungsformen des Lagerkäfigs das Gewicht der Unwuchtmasse jeweils derart ausgelegt ist,

   dass die bei Rotation des Radialwälzlagers aus dieser Unwuchtmasse resultierende Zentrifugalkraft bereits ab einer Lagerdrehzahl von etwa 1000 min<"1> das Gesamtgewicht des Lagerkäfigs übersteigt. So hat es sich beispielsweise bei einem Kunststoff-Lagerkäfig mit einer Masse von 22,4 g bzw. einer dementsprechenden Schwerkraft von 0,22 N erwiesen, dass dieser bei einer Lagerdrehzahl von 2000 min<"1> ohne zusätzliche Unwuchtmasse eine Zentrifugalkraft von 0,071 N entwickelt. Durch das Einbringen einer zusätzlichen Unwuchtmasse von beispielsweise 0,5 g in den Lagerkäfig wird damit bei einer Lagerdrehzahl von 2000 min<"1> eine zusätzliche Zentrifugalkraft von 0,35 N erzeugt, durch die die Gesamtzentrifugalkraft des Lagerkäfigs bereits 0,421 N beträgt.

   Die Gesamtzentrifugalkraft des Lagerkäfigs entspricht somit bei 2000 min<"1> etwa dem 2-fachen der eigentlichen Masse des Lagerkäfigs, während mit einer Zentrifugalkraft von 2,6 N bei 5000 min<"1> bereits Werte erreicht werden, die ohne zusätzliche Unwuchtmasse sonst erst bei einer Lagerdrehzahl von 12000 min<"1> erreichbar sind.

[0018]    Das erfindungsgemäss ausgebildete Radialwälzlager weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Radialwälzlagern den Vorteil auf, dass dessen Lagerkäfig durch das Einbringen einer zusätzlichen Unwuchtmasse unabhängig von der Lagertemperatur sowie von der Zusammensetzung und Viskosität des verwendeten Schmierstoffs auch bei geringen Drehzahlen ohne Geräuschemissionen im Lager umläuft.

   Die Anordnung der zusätzlichen Unwuchtmasse erfolgt dabei derart, dass weder das Spaltmass der Käfigführungsfläche zum äusseren Lagerring noch das Taschenspiel der Lagerkugeln in den Käfigtaschen verändert werden muss, so dass eine Neukonstruktion von Lagerkäfigen nicht erforderlich ist, sondern bestehende Lagerkäfige in kostengünstiger Weise lediglich geringfügig modifiziert werden müssen.

[0019]    Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0020]    Das erfindungsgemäss ausgebildete Radialwälzlager wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

   Dabei zeigen:

[0021]    Figur 1 einen Querschnitt durch den Antrieb einer Werkzeugmaschine mit einer in einem Loslager und in zwei erfindungsgemäss ausgebildeten Schrägkugellagern gelagerten Hauptspindel;

[0022]    Figur 2 eine vergrösserte Darstellung der Einzelheit X gemäss Figur 1 mit einer Hälfte eines Querschnitts durch eine erste Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers;

[0023]    Figur 3 einen Querschnitt durch eine einzeln dargestellte Gesamtansieht der ersten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers gemäss Figur 2;

[0024]    Figur 3a eine Seitenansicht des einzeln dargestellten Lagerkäfigs der ersten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildeten Schrägkugellagers gemäss Figur 2;

  

[0025]    Figur 4 eine vergrösserte Darstellung der Einzelheit X gemäss Figur 1 mit einer Hälfte eines Querschnitts durch eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers;

[0026]    Figur 5 einen Querschnitt durch eine einzeln dargestellte Gesamtansicht der zweiten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers gemäss Figur 4;

   Figur 5a eine Seitenansicht des einzeln dargestellten Lagerkäfigs der zweiten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildeten Schrägkugellagers gemäss Figur 4;

[0027]    Figur 6 eine vergrösserte Darstellung der Einzelheit X gemäss Figur 1 mit einer Hälfte eines Querschnitts durch eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers;

[0028]    Figur 7 einen Querschnitt durch eine einzeln dargestellte Gesamtansicht der zweiten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildetes Schrägkugellagers gemäss Figur 6;

  

[0029]    Figur 7a eine Seitenansicht des einzeln dargestellten Lagerkäfigs der zweiten Ausführung eines erfindungsgemäss ausgebildeten

[0030]    Schrägkugellagers gemäss Figur 6.

[0031]    Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

[0032]    In Figur 1 ist schematisch der Antrieb einer Werkzeugmaschine dargestellt, der im Wesentlichen aus einem Elektromotor 17 und aus einer von diesem angetriebenen Hauptspindel 18 besteht. Diese Hauptspindel 18 ist deutlich sichtbar mit einem Ende in einem Loslagersitz 19 gelagert, welcher durch ein herkömmliches Zylinderrollenlager 20 mit bordlosem Innenring gebildet wird, während das andere Ende der Hauptspindel 18 in zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte und als Schrägkugellager ausgebildete Radialwälzlagern 1 , 1' gelagert ist, die den Festlagersitz 21 innerhalb eines Spindelgehäuses 22 bilden.

   Wie dazu den Figuren 2, 4 und 6 entnehmbar ist, besteht das Radialwälzlager 1 ebenso wie das spiegelverkehrt baugleich ausgebildete und im Weiteren nicht mehr gesondert erwähnte Radialwälzlager 1' jeweils im Wesentlichen aus einem auf der Hauptspindel 18 befestigten inneren Lagerring 2 und aus einem im Spindelgehäuse 22 befestigten äusseren Lagerring 3 sowie aus einer Anzahl zwischen die-sen Lagerringen 2, 3 in seitlich jeweils durch eine Schulter 4, 5 begrenzten Laufbahnen 6, 7 abrollender Lagerkugeln 8, die in Umfangsrichtung durch einen Lagerkäfig 9 in gleichmässigen Abständen zueinander gehalten werden.

   Der Lagerkäfig 9 ist dabei als im äusseren Lagerring 3 geführter Kunststoffkäfig ausgebildet, der aus zwei Seitenringen 10, 11 und aus mehreren diese Seitenringe 10, 11 miteinander verbindenden Querstegen 12 besteht, durch die für die Lagerkugeln 8 einzelne, nicht näher bezeichnete Käfigtaschen gebildet werden.

[0033]    Darüber hinaus ist in den Figuren 2, 4 und 6 zu sehen, dass bei dem RadialWälzlager 1 zur Vermeidung sporadischer Käfigschwingungen bei niedrigen Drehzahlen erfindungsgemäss der Lagerkäfig 9 an seinem Umfang örtlich eine zusätzliche Unwuchtmasse 13 aufweist, durch die bei Rotation des Radialwälzlagers 1 eine gezielt wirkende erhöhte Zentrifugalkraft erzeugbar ist, mit welcher der Lagerkäfig 9 im äusseren Lagerring 3 definiert führbar ist und somit ohne Geräuschemissionen im Lager umläuft.

   Das Gewicht der Unwuchtmasse 13 ist dabei derart ausgelegt, dass die bei Rotation des Radialwälzlagers 1 aus dieser Unwuchtmasse 13 resultierende Zentrifugalkraft bereits ab einer Lagerdrehzahl von etwa 1000 min<'1> das Gesamtgewicht des Lagerkäfigs 9 übersteigt. Bei der in den Figuren 2, 3 und 3a gezeigten ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers 1 , bei dem der Lagerkäfig 9 mit einem Seitenring 10 an der Schulter 5 des äusseren Lagerrings 3 geführt wird, ist diese zusätzliche Unwuchtmasse 13 durch eine radial nach innen gerichtete Verdickung 14 dieses Seitenrings 10 gebildet, die sich über einen Winkelbereich von etwa 90[deg.] erstreckt.

   Diese radial unterhalb der nicht näher bezeichneten Führungsfläche des Lagerkäfigs 9 angeordnete Verdickung 14 des Seitenrings 10 ist in Figur 3a deutlich auf der Zwölfuhrposition zu sehen, wobei durch Figur 3 deutlich wird, dass die Seitenringe 10, 11 des Lagerkäfigs 9 ansonsten den gleichen Querschnitt aufweisen und die Führungsfläche des Lagerkäfigs 9 am Seitenring 10 unverändert kreisrund ausgebildet ist.

[0034]    Bei der in den Figuren 4, 5 und 5a gezeigten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlagers 1 , bei dem der Lagerkäfig 9 ebenfalls mit einem Seitenring 10 an der Schulter 5 des äusseren Lagerrings 3 geführt wird, ist die Unwuchtmasse 13 dagegen als am Innendurchmesser dieses Seitenrings 10 befestigter Blechstreifen 15 ausgebildet, der sich über einen Winkelbereich von etwa 40[deg.] erstreckt.

   Dieser, in Figur 5a wieder in der Zwölfuhrposition am Lagerkäfig 9 angeordnete Blechstreifen 15 besteht dabei in geeigneter Weise aus Messing und ist durch Verkleben am Innendurchmesser des Seitenrings 10 befestigt. Ansonsten weisen beide Seitenringe 10, 11 des Lagerkäfigs 9, wie aus Figur 5 ersichtlich ist, wieder den gleichen Querschnitt auf und die Käfigführungsfläche des Seitenrings 10 ist ebenfalls unverändert kreisrund ausgebildet.

[0035]    In den Figuren 6, 7 und 7a ist schliesslich noch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Radialwälzlager 1 zu sehen, bei dem der Lagerkäfig 9 mit einem Seitenring 11 neben der Laufbahn 7 des äusseren Lagerrings 3 an diesem geführt wird.

   Bei dieser Ausführungsform wird die Unwuchtmasse 13 durch das Gesamtgewicht mehrerer in diesen Seitenring 11 eingearbeiteter Einsatzteile 16 gebildet, wobei die Einsatzteile 16, wie in Figur 7a deutlich sichtbar ist, als fünf nacheinander angeordnete Madenschrauben ausgebildet sind, die zueinander gleichmässig beabstandet auf einem gemeinsamen Teilkreis in einem Winkelbereich von etwa 60[deg.] durch Verschrauben im Seitenring 11 des Lagerkäfigs 9 befestigt sind.

   

[0036]    Bezugszahlenliste

[0037]    1 , 1' Radialwälzlager

[0038]    2 innerer Lagerring

[0039]    3 äusserer Lagerring

[0040]    4 Schulter von 2

[0041]    5 Schulter von 3

[0042]    6 Laufbahn von 2

[0043]    7 Laufbahn von 3

[0044]    8 Lagerkugeln

[0045]    9 Lagerkäfig

[0046]    10 Seitenring von 9

[0047]    11 Seitenring von 9

[0048]    12 Querstege von 9

[0049]    13 Unwuchtmasse

[0050]    14 Verdickung

[0051]    15 Blechstreifen

[0052]    16 Einsatzteile

[0053]    17 Elektromotor

[0054]    18 Hauptspindel

[0055]    19 Loslagersitz

[0056]    20 Zylinderrollenlager

[0057]    21 Festlagersitz

[0058]    22 Spindelgehäuse

Claims

Patentansprüche
1. Radialwälzlager, insbesondere einreihiges Schrägkugellager zur Lagerung einer Werkzeugmaschinen-Hauptspindel, welches im Wesentlichen aus einem auf einer Hauptspindel (19) befestigten inneren Lagerring (2) und aus einem in einem Spindelgehäuse (23) befestigten äusseren Lagerring (3) sowie aus einer Anzahl zwischen diesen Lagerringen (2, 3) in seitlich jeweils durch eine Schulter (4, 5) begrenzten Laufbahnen (6, 7) abrollender Lagerkugeln (8) besteht, die in Umfangsrichtung durch einen Lagerkäfig (9) in gleichmässigen Abständen zueinander gehalten werden, wobei der Lagerkä- fig (9) aus zwei Seitenringen (10, 11) und aus mehreren diese Seitenringe (10, 11) miteinander verbindenden Querstegen (12) besteht und als im äusseren Lagerring (3) geführter Hartgewebeoder Kunststoffkäfig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig (9)
an seinem Umfang örtlich zumindest eine zusätzliche Unwuchtmasse (13) aufweist, durch die bei Rotation des Radialwälzlagers (1) eine gezielt wirkende erhöhte Zentrifugalkraft erzeugbar ist, mit welcher der Lagerkäfig (9) zur Vermeidung geräuschverursachender Käfigschwingungen auch bei geringen Drehzahlen im äusseren Lagerring (3) definiert führbar ist.
2. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mit einem Seitenring (10) an der Schulter (5) des äusseren Lagerrings (3) geführten Lagerkäfig (9) die Unwuchtmasse (13) bevorzugt durch eine radial nach innen gerichtete Verdickung (14) dieses Seitenrings (10) gebildet wird, die sich über einen Winkelbereich von etwa 90[deg.] erstreckt.
3. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mit einem Seitenring (10) an der Schulter (5) des äusseren Lagerrings (3) geführten Lagerkäfig (9) die Unwuchtmasse (13) bevorzugt durch einen am Innendurchmesser dieses Seitenrings (10) befestigten Blechstreifen (15) gebildet wird, der sich über einen Winkelbereich von etwa 40[deg.] erstreckt.
4. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mit einem Seitenring (11) neben der Laufbahn (7) des äusseren Lagerrings (3) geführten Lagerkäfig (9) die Unwuchtmasse (13) bevorzugt durch das Gesamtgewicht mehrerer in diesen Seitenring (11) eingearbeiteter Einsatzteile (16) gebildet wird.
5. Radialwälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Unwuchtmasse (13) bildenden Einsatzteile (16) bevorzugt als Madenschrauben, Passstifte oder Stahlkugeln ausgebildet sind, die zueinander gleichmässig beabstandet auf einem gemeinsamen Teilkreis in einem Winkelbereich von etwa 60[deg.] im Seitenring (11) des Lagerkäfigs (9) befestigt sind.
6. Radialwälzlager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der Unwuchtmasse (13) jeweils derart ausgelegt ist, dass die bei Rotation des Radialwälzlagers (1) aus dieser Unwuchtmasse (13) resultierende Zentrifugalkraft bereits ab einer Lagerdrehzahl von etwa 1000 min<'1> das Gesamtgewicht des Lagerkäfigs (9) übersteigt.
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