WO2009106035A1 - Rolling bearing having multipart bearing cage with two cage disk rings connected by pins - Google Patents

Rolling bearing having multipart bearing cage with two cage disk rings connected by pins Download PDF

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Reiner BÄUERLEIN
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Schaeffler Kg
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    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing with a bearing cage for the rolling elements. From Dubbel - Paperback for Mechanical Engineering, 20th ed., 2001, Springer-Verlag Heidelberg, ISBN 3-540-67777-1, p. G34 it is known, for example, to lead such bearing cages with the help of rolling elements. For this purpose, the rolling elements designed as rollers are pierced and penetrated by bolts in these holes.
  • the present invention seeks to simplify the structural design of such bearings while maintaining the dimensions.
  • the bolts are arranged between two adjacent rolling elements.
  • a bolt is arranged in each case between all the rolling bodies in order to prevent mutual contact between the adjacent rolling bodies.
  • such an arrangement of the bolts between all rolling elements to a high stability of the cage.
  • the holes are arranged on a bolt pitch circle of the bearing cage, which lies outside the bearing pitch circle formed by the rolling elements. It is particularly advantageous to design the bolt pitch circle radius and thus the pin pitch circle diameter smaller than the bearing pitch circle radius or bearing pitch circle diameter formed by the rolling bodies.
  • snap lugs are provided on the bolt ends in an advantageous embodiment, which engage in corresponding pockets in the cage discs to form a snap connection.
  • additional brackets can be provided to reduce roll sag.
  • mounting aids can be provided for mounting the rollers in the bearing cage.
  • the invention is particularly well suited for cylindrical roller bearings with cylindrical rolling elements.
  • FIG. 2 shows a further section INI from FIG. 1.
  • Fig. 1 shows the central longitudinal axis 1 of the rolling bearing, which extends in the axial direction 2 of the rolling bearing. Spaced apart in the axial direction 2, the two together with the pin 3, the bearing cage 4 forming cage discs 5 are arranged.
  • the cage discs 5 are formed in the manner of disc rings. They extend in the radial direction 6 and have at their upper ends 7 in the axial direction 2 extending, each other in the axial direction 2 facing Abkröpf 8.
  • the Abkröpf ments 8 are arranged distributed at regular intervals over the circumference of the cage discs 5.
  • the offsets 8 serve as spacers for the rolling bodies 9, which are respectively arranged between the crankings 8 and designed as cylindrical rollers.
  • the bolts 3 pass through the bearing cage 4 in the manner of connecting webs in the axial direction 2 of the rolling bearing.
  • the bolts 3 are - as already stated - as well as the offsets 8 each disposed between two adjacent rolling elements 9.
  • the cylindrical rolling elements 9 are each rotationally symmetrical to their axis of rotation 10.
  • the rotation axes 10 of the rolling bodies 9 distributed over the circumference of the roller bearing form the bearing pitch circle 11.
  • the bearing pitch circle 11 has a respective one between the central longitudinal axis 1 of the roller bearing and the axis of rotation 10 of the individual rolling bodies extending bearing pitch circle radius 12.
  • the bolts 3 are each rotationally symmetrical about their pin central axis 13, namely cylindrical.
  • the bolts 3 are arranged over the circumference of the cage disks 5 on a circular line, the bolt pitch circle 14.
  • the bolt pitch circle 14 has the limited from the central longitudinal axis 1 of the rolling bearing and the respective pin central axis 13 bolt pitch circle 15.
  • the bolt pitch circle radius 15 is smaller than the bearing pitch circle radius 12.
  • the bolt ends 16 of the bolt 3 are in holes with countersinks 17 which are introduced at equal intervals in the cage discs 5, a.
  • the bolt ends 16 and the countersinks 17 thus form a connection between the bolts 3 and the cage discs 5, which can be additionally welded outside of the bearing.
  • the cage discs 5 and the bolt 3 by means of holes with countersink are inexpensive to install.
  • the cylindrical rolling bodies 9 are assembled by the milled off-cuts 8. These cut-outs are designed in such a way that the cylindrical rolling bodies 9 snap into the recess of the cage disks 5 via the mounting dimension 18.

Abstract

A rolling bearing, comprising a number of rolling bodies (9) and a bearing cage (4) receiving the rolling bodies (9), wherein the bearing cage (4) is composed of two cage disks (5), which each flank the rolling bodies (9) on one side and receive them in between, and of pins (3), which connect said bearing cages (5) to each other in the manner of connecting ribs, wherein the pins (3) are each disposed between two adjoining rolling bodies (9).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
WÄLZLAGER MIT EINEM MEHRTEILIGEN LAGΞRKÄFIG MIT ZWEI DURCH BOLZEN VERBUNDENEN KÄFIGSCHEIBENRINGENROLLER BEARING WITH A MULTIPLE LAGOON CAGE WITH TWO BOLT-ASSEMBLED CYLINDER RINGS
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem Lagerkäfig für die Wälzkörper. Aus Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, 20. Aufl., 2001 , Springer-Verlag Heidelberg, ISBN 3-540-67777-1 , S. G34 ist es beispielsweise bekannt, solche Lagerkäfige mit Hilfe von Wälzkörpern zu führen. Hierfür sind die als Rollen ausgeführten Wälzkörper durchbohrt und von Bolzen in diesen Bohrungen durchsetzt.The invention relates to a rolling bearing with a bearing cage for the rolling elements. From Dubbel - Paperback for Mechanical Engineering, 20th ed., 2001, Springer-Verlag Heidelberg, ISBN 3-540-67777-1, p. G34 it is known, for example, to lead such bearing cages with the help of rolling elements. For this purpose, the rolling elements designed as rollers are pierced and penetrated by bolts in these holes.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Bei der Verwendung von Wälzlagern mit Wälzlagerkäfigen, insbesondere bei groß bauenden Wälzlagern ist es bekannt, mit Hilfe der Käfige Vibrationen und Stoßlasten aufzufangen sowie Massen- und Schlupfkräfte weiter zu leiten. Außerdem verhindern die Käfige die unmittelbare Berührung der einzel- nen Wälzkörper, was die Schmierung des Lagers begünstigt. Des Weiteren sind die Wälzkörper mit Hilfe des Käfigs innerhalb des Lagers geführt. Nachteilig bei den bekannten Wälzlagern mit Lagerkäfigen ist die Notwendigkeit der Verwendung besonderer Rollentypen, nämlich der eingangs er- wähnten durchbohrten Rollen zur Einbringung der Bolzen. Darüber hinaus ist die Montage der Käfige sehr aufwendig, weil die Käfige mit den Bolzen bzw. den besonders ausgestalteten Wälzkörpern miteinander verschweißt werden müssen.When using rolling bearings with roller bearing cages, especially in large-scale rolling bearings, it is known to absorb vibrations and shock loads using the cages and to forward mass and slip forces on. In addition, the cages prevent the direct contact of the individual NEN rolling elements, which favors the lubrication of the bearing. Furthermore, the rolling elements are guided with the aid of the cage inside the bearing. A disadvantage of the known rolling bearings with bearing cages is the need to use special types of reels, namely the above-mentioned drilled rollers for the introduction of the bolts. In addition, the mounting of the cages is very expensive because the cages must be welded together with the bolt or the specially designed rolling elements.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Aufbau solcher Wälzlager unter Beibehaltung der Abmessungen zu vereinfachen.Based on this prior art, the present invention seeks to simplify the structural design of such bearings while maintaining the dimensions.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise zweckmäßige und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung. Zur Lösung der Aufgabe wird der Lagerkäfig aus zwei die Wälzkörper seitlich flankierenden Käfigscheiben zusammengesetzt. Die Käfig- Scheiben nehmen die einzelnen Wälzkörper zwischen sich auf. Zur Verbindung der Käfigscheiben sind Bolzen vorgesehen, welche den Käfig jeweils zwischen zwei Wälzkörpern nach Art eines Verbindungsstegs durchsetzen. Diese Bolzen verbinden die Käfigscheiben miteinander und bilden mit den Käfigscheiben auf diese Weise einen fertigen Käfigrahmen, in welchen die Wälzkörper anschließend eingesetzt werden können. Vorteilhaft an der Erfindung ist die Möglichkeit der Vormontage der Lagerkäfige. In die so vormontierten Lagerkäfige können die Wälzkörper anschließend eingesetzt werden. Im Montageendzustand sind die Bolzen zwischen zwei benachbarten Wälzkörpern angeordnet. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen sämtlichen Wälzkörpern jeweils ein Bolzen angeordnet, um ein gegenseitiges Berühren der einander benachbarten Wälzkörper zu verhin- dem. Außerdem führt eine derartige Anordnung der Bolzen zwischen sämtlichen Wälzkörpern zu einer hohen Stabilität des Käfigs.This object is achieved by the feature combination of claim 1 in an inventive manner. The dependent claims contain in part expedient and in part self-inventive developments of the invention. To solve the problem of the bearing cage of two rolling elements laterally flanking cage discs is assembled. The cage washers sandwich the individual rolling elements. To connect the cage discs bolts are provided, which enforce the cage between two rolling elements in the manner of a connecting web. These bolts connect the cage discs with each other and form with the cage discs in this way a finished cage frame, in which the rolling elements can then be used. An advantage of the invention is the possibility of pre-assembly of the bearing cages. In the thus pre-assembled bearing cages, the rolling elements can then be used become. In the final assembled state, the bolts are arranged between two adjacent rolling elements. In an advantageous embodiment of the invention, a bolt is arranged in each case between all the rolling bodies in order to prevent mutual contact between the adjacent rolling bodies. In addition, such an arrangement of the bolts between all rolling elements to a high stability of the cage.
Um eine große Anzahl von Wälzkörpern im Käfig anordnen zu können, was wiederum die Tragfähigkeit des Wälzlagers günstig beeinflusst, sind die BoI- zen auf einem Bolzenteilkreis des Lagerkäfigs angeordnet, welcher außerhalb des von den Wälzkörpern gebildeten Lagerteilkreises liegt. Besonders vorteilhaft ist es den Bolzenteilkreisradius und damit den Bolzenteilkreisdurchmesser kleiner auszulegen als den von den Wälzkörpern gebildeten Lagerteilkreisradius bzw. Lagerteilkreisdurchmesser.In order to arrange a large number of rolling elements in the cage, which in turn has a favorable influence on the bearing capacity of the roller bearing, the holes are arranged on a bolt pitch circle of the bearing cage, which lies outside the bearing pitch circle formed by the rolling elements. It is particularly advantageous to design the bolt pitch circle radius and thus the pin pitch circle diameter smaller than the bearing pitch circle radius or bearing pitch circle diameter formed by the rolling bodies.
Zur Montage der Bolzen an den Käfigscheiben sind in vorteilhafter Ausgestaltung Schnappnasen an den Bolzenenden vorgesehen, welche in entsprechende Taschen in den Käfigscheiben eingreifen zur Ausbildung einer Schnappverbindung. Es sind auch andersartige Verbindungen denkbar. Dar- über hinaus können zusätzliche Halterungen vorgesehen werden, um den Rollendurchhang zu reduzieren. Des Weiteren können Montagehilfen für die Montage der Rollen im Lagerkäfig vorgesehen sein.For mounting the bolts on the cage discs snap lugs are provided on the bolt ends in an advantageous embodiment, which engage in corresponding pockets in the cage discs to form a snap connection. There are also other types of connections conceivable. In addition, additional brackets can be provided to reduce roll sag. Furthermore, mounting aids can be provided for mounting the rollers in the bearing cage.
Besonders gut eignet sich die Erfindung für Zylinderrollenlager mit zylinder- förmigen Wälzkörpern.The invention is particularly well suited for cylindrical roller bearings with cylindrical rolling elements.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
In der nachfolgenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsmäßigen Lagerkäfig,In the following drawing an embodiment of the invention is described in more detail. Show it: 1 shows a section through the inventive bearing cage,
Fig. 2 einen weiteren Schnitt INI aus Fig. 1.FIG. 2 shows a further section INI from FIG. 1.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Fig. 1 zeigt die Mittellängsachse 1 des Wälzlagers, welche in Axialrichtung 2 des Wälzlagers verläuft. In Axialrichtung 2 voneinander beabstandet sind die beiden gemeinsam mit den Bolzen 3 den Lagerkäfig 4 bildenden Käfigscheiben 5 angeordnet. Die Käfigscheiben 5 sind nach Art von Scheibenringen ausgebildet. Sie erstrecken sich in Radialrichtung 6 und weisen an ihren oberen Enden 7 in Axialrichtung 2 verlaufende, einander in Axialrichtung 2 zugewandte Abkröpf ungen 8 auf. Die Abkröpf ungen 8 sind in regelmäßigen Abständen über den Umfang der Käfigscheiben 5 verteilt angeordnet. Die Abkröpfungen 8 dienen hierbei als Abstandshalter für die zwischen den Ab- kröpfungen 8 jeweils angeordneten, als Zylinderrollen ausgestalteten Wälzkörper 9.Fig. 1 shows the central longitudinal axis 1 of the rolling bearing, which extends in the axial direction 2 of the rolling bearing. Spaced apart in the axial direction 2, the two together with the pin 3, the bearing cage 4 forming cage discs 5 are arranged. The cage discs 5 are formed in the manner of disc rings. They extend in the radial direction 6 and have at their upper ends 7 in the axial direction 2 extending, each other in the axial direction 2 facing Abkröpf 8. The Abkröpf ments 8 are arranged distributed at regular intervals over the circumference of the cage discs 5. In this case, the offsets 8 serve as spacers for the rolling bodies 9, which are respectively arranged between the crankings 8 and designed as cylindrical rollers.
Zur Verbindung der Käfigscheiben 5 sind über den Umfang der Käfigscheiben 5 ebenso wie die Abkröpfungen 8 in regelmäßigen Abständen angeordnete Bolzen 3 vorgesehen. Die Bolzen 3 durchsetzen den Lagerkäfig 4 nach Art von Verbindungsstegen in Axialrichtung 2 des Wälzlagers. Die Bolzen 3 sind - wie bereits ausgeführt - ebenso wie die Abkröpfungen 8 jeweils zwischen zwei einander benachbarten Wälzkörpern 9 angeordnet.To connect the cage discs 5 are provided over the circumference of the cage discs 5 as well as the offsets 8 arranged at regular intervals bolt 3. The bolts 3 pass through the bearing cage 4 in the manner of connecting webs in the axial direction 2 of the rolling bearing. The bolts 3 are - as already stated - as well as the offsets 8 each disposed between two adjacent rolling elements 9.
Die zylinderförmigen Wälzkörper 9 sind jeweils zu ihrer Rotationsachse 10 rotationssymmetrisch aufgebaut. Die Rotationsachsen 10 der über den Um- fang des Wälzlagers verteilten Wälzkörper 9 bilden den Lagerteilkreis 11. Der Lagerteilkreis 11 weist einen sich zwischen der Mittellängsachse 1 des Wälzlagers und der Rotationsachse 10 der einzelnen Wälzkörper jeweils erstreckenden Lagerteilkreisradius 12 auf. Die Bolzen 3 sind jeweils um ihre Bolzenmittelachse 13 rotationssymmetrisch, nämlich zylindrisch ausgebildet. Die Bolzen 3 sind über den Umfang der Käfigscheiben 5 auf einer Kreislinie angeordnet, dem Bolzenteilkreis 14. Der Bolzenteilkreis 14 weist den von der Mittellängsachse 1 des Wälzlagers und der jeweiligen Bolzenmittelachse 13 begrenzten Bolzenteilkreisradius 15 auf. Der Bolzenteilkreisradius 15 ist dabei kleiner als der Lagerteilkreisradius 12. Aufgrund des gegenüber dem Lagerteilkreisradius 12 kleineren Bolzenteilkreisradiuses 15 können die Wälzkörper 9 enger aneinanderrücken. Aus der Darstellung der Hg. 2 geht darüber hinaus hervor, dass der in Fig. 2 dargestellte mittlere Wälzkörper 9 zwischen den Abkröpfungen 8 und den Bolzen 3 in Radialrichtung 6 geringfügig hin und her bewegbar ist. Diese zeigt, dass mit Hilfe der Abkröpfungen 8 und der Bolzen 3 der Rollendurchhang der Wälzkörper 9 begrenzt werden kann.The cylindrical rolling elements 9 are each rotationally symmetrical to their axis of rotation 10. The rotation axes 10 of the rolling bodies 9 distributed over the circumference of the roller bearing form the bearing pitch circle 11. The bearing pitch circle 11 has a respective one between the central longitudinal axis 1 of the roller bearing and the axis of rotation 10 of the individual rolling bodies extending bearing pitch circle radius 12. The bolts 3 are each rotationally symmetrical about their pin central axis 13, namely cylindrical. The bolts 3 are arranged over the circumference of the cage disks 5 on a circular line, the bolt pitch circle 14. The bolt pitch circle 14 has the limited from the central longitudinal axis 1 of the rolling bearing and the respective pin central axis 13 bolt pitch circle 15. The bolt pitch circle radius 15 is smaller than the bearing pitch circle radius 12. Due to the comparison with the bearing pitch circle radius 12 smaller bolt pitch circle 15, the rolling elements 9 can rest against each other. From the representation of the Hg. 2 also shows that the illustrated in Fig. 2 mean rolling element 9 between the offsets 8 and the bolt 3 in the radial direction 6 is slightly movable back and forth. This shows that with the help of the offsets 8 and the bolt 3, the rolling sag of the rolling elements 9 can be limited.
Zur Montage der Lagerkäfige 4 liegen die Bolzenenden 16 der Bolzen 3 in Bohrungen mit Ansenkungen 17, die in gleichmäßigen Abständen in die Käfigscheiben 5 eingebracht sind, ein. Die Bolzenenden 16 und die Ansenkungen 17 bilden so eine Verbindung zwischen den Bolzen 3 und den Käfig- Scheiben 5, die zusätzlich außerhalb des Lagers verschweißt werden können. Auf diese Weise sind die Käfigscheiben 5 und die Bolzen 3 mit Hilfe der Bohrungen mit Ansenkung kostengünstig montierbar. Die Montage der zylinderförmigen Wälzkörper 9 erfolgt durch die ausgefrästen Abkröpfungen 8. Diese Ausfräsungen sind so ausgestaltet, dass die zylinderförmigen Wälz- körper 9 über das Montagemaß 18 in die Aussparung der Käfigscheiben 5 einschnappen. Liste der BezugszahlenFor mounting the bearing cages 4, the bolt ends 16 of the bolt 3 are in holes with countersinks 17 which are introduced at equal intervals in the cage discs 5, a. The bolt ends 16 and the countersinks 17 thus form a connection between the bolts 3 and the cage discs 5, which can be additionally welded outside of the bearing. In this way, the cage discs 5 and the bolt 3 by means of holes with countersink are inexpensive to install. The cylindrical rolling bodies 9 are assembled by the milled off-cuts 8. These cut-outs are designed in such a way that the cylindrical rolling bodies 9 snap into the recess of the cage disks 5 via the mounting dimension 18. List of reference numbers
1 Mittellängsachse1 central longitudinal axis
2 Axialrichtung2 axial direction
3 Bolzen3 bolts
4 Lagerkäfig4 bearing cage
5 Käfigscheibe5 cage disc
6 Radialrichtung6 radial direction
7 oberes Ende7 upper end
8 Abkröpfung8 bend
9 Wälzkörper9 rolling elements
10 Rotationsachse10 rotation axis
11 Lagerteilkreis11 storage part circle
12 Lagerteilkreisradius12 bearing pitch circle radius
13 Bolzenmittelachse13 bolt center axis
14 Bolzenteilkreis14 bolt pitch circle
15 Bolzenteilkreisradius15 bolt pitch circle radius
16 Bolzenende16 bolt end
17 Ansenkung17 countersink
18 Montagemaß 18 mounting dimensions

Claims

Patentansprüche claims
1. Wälzlager mit einer Anzahl von Wälzkörpern (9)und mit einem die Wälzkörper (9) aufnehmenden Lagerkäfig (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig (4) aus zwei die Wälzkörper (9) jeweils auf einer1. Rolling bearing with a number of rolling elements (9) and with a rolling elements (9) receiving the bearing cage (4), characterized in that the bearing cage (4) consists of two rolling elements (9) each on a
Seite flankierenden und zwischen sich aufnehmenden Käfigscheiben (5) und aus die Käfigscheiben (5) nach Art von Verbindungsstegen miteinander verbindenden Bolzen (3) zusammengesetzt ist und dass die Bolzen (3) jeweils zwischen zwei benachbarten Wälzkörpem (9) ange- ordnet sind.Side flanking and receiving between them cage discs (5) and of the cage discs (5) in the manner of connecting webs interconnecting bolt (3) is composed and that the bolts (3) are each arranged between two adjacent Wälzkörpem (9).
2. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen sämtlichen Wälzkörpern (9) jeweils ein Bolzen (3) ange- ordnet ist.2. Rolling bearing according to claim 1, characterized in that between all rolling elements (9) in each case a bolt (3) is arranged.
3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (3) auf einem Bolzenteilkreis (14) des Lagerkäfigs (4) angeordnet sind mit einem kleineren Bolzenteilkreisradius (15) als der3. Rolling bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the bolts (3) on a bolt pitch circle (14) of the bearing cage (4) are arranged with a smaller bolt pitch circle radius (15) than that
Lagerteilkreisradius (12) des von den Wälzkörpern (9) gebildeten Lagerteilkreises (11). , Bearing pitch circle radius (12) of the rolling bodies (9) formed bearing pitch circle (11). .
4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch4. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized by
Schnappnasen an den Enden (16) der Bolzen (3) und durch vorzugsweise als Schnapptaschen ausgebildete Ansenkungen (17) an den Kä- figscheiben (5) zur Bildung einer Schnappverbindung zwischen denSnap lugs at the ends (16) of the bolts (3) and by preferably formed as snap pockets countersinks (17) on the cage discs (5) to form a snap connection between the
Bolzen (3) und den Käfigscheiben (5).Bolt (3) and cage washers (5).
5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Halterungen und/oder Montagehilfen an den Bolzen (3) und/oder den5. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized by brackets and / or mounting aids to the bolt (3) and / or the
Käfigscheiben (5).Cage disks (5).
6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zylinderrollen als Wälzkörper (9). 6. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized by cylindrical rollers as rolling elements (9).
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