DE102015200599A1

DE102015200599A1 - Zweireihiges Pendelrollenlager mit einem Käfigführungsring

Info

Publication number: DE102015200599A1
Application number: DE102015200599.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Gebauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Pendelrollenlager (1) aufweisend einen Außenring (2), einen Innenring (3) und eine zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) angeordnete Vielzahl von in zwei Lagerreihen (4, 6) abwälzenden Tonnenrollen (5, 7), wobei ein Käfigführungsring (8) zwischen den Tonnenrollen (5, 7) am Außenring (2) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigführungsring (8) an seiner äußeren Mantelfläche eine Profilierung (10) aufweist, die ballig oder hohlballig ausgebildet ist, oder die als eine Nut oder annähernd Trapez-förmig in den Käfigführungsring (8) eingebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Pendelrollenlager mit einem Käfigführungsring.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von zweireihigen Pendelrollenlagern bekannt. In der DE 102008032922 A1 ist ein Wälzlager beschrieben, aufweisend einen Führungsring mit einem zu einem Ring gebogenen dünnwandigen Materialstreifen.
Nachteilig an den bekannten Pendelrollenlagern ist eine im Betrieb auftretende relativ hohe Lagerreibung, die mit einer Erhöhung der Betriebstemperatur, einer Verringerung der Drehzahl und einer Verringerung der Zentrifugalbeschleunigungen einhergeht.
Es besteht somit die technische Aufgabe, ein zweireihiges Pendelrollenlager anzugeben, das die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein zweireihiges Pendelrollenlager aufweisend einen Außenring, einen Innenring und eine zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnete Vielzahl von in zwei Lagerreihen abwälzenden Tonnenrollen, wobei ein Käfigführungsring zwischen den Tonnenrollen am Außenring drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigführungsring an seiner äußeren Mantelfläche eine Profilierung aufweist, die ballig oder hohlballig ausgebildet ist, oder die als eine Nut oder annähernd Trapez-förmig in den Käfigführungsring eingebracht ist.
Durch das Vorsehen des Käfigführungsrings lässt sich die Lagerreibung in erheblichem Maß reduzieren, was zu einer Senkung der Betriebstemperatur des Pendelrollenlagers führt. Ferner lassen sich die Drehzahlgrenzen und die Zentrifugalbeschleunigungen deutlich erhöhen.
Der Käfigführungsring stellt aufgrund seiner besonders ausgestalteten Außenkontur, d.h. seiner Profilierung, ein optimales Gleitlager dar. Schon bei geringen Drehzahlen wird radial eine vollständige Festkörpertrennung zwischen Käfigführungsring und Außenring erzielt und ein hydrodynamisches Gleitlager mit entsprechend niedrigen Reibwerten bereitgestellt.
Vorzugsweise weist der Außenring eine gekrümmte Außenlaufbahn und der Innenring zwei gekrümmte Innenlaufbahnen auf. Bevorzugt ist der Käfigführungsring als Kreisringscheibe mit einem annähernd Trapez-förmigen Querschnitt ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Pendelrollenlager als ein symmetrisches Lager zu verstehen. Bevorzugt sind die Tonnenrollen gleich dimensioniert. Bevorzugt ist das Pendelrollenlager in ein Gehäuse einsetzbar. Besonders bevorzugt kommt das Pendelrollenlager in hoch drehenden Vorrichtungen, insbesondere in Vibrationsmaschinen zum Einsatz.
Bevorzugt ist ein Käfig für die Tonnenrollen der ersten Lagerreihe und für die Tonnenrollen der zweiten Lagerreihe vorgesehen, um die Tonnenrollen im Pendelrollenlager zu führen.
Vorzugsweise ist mindestens eine Schmieröffnung in den Außenring eingebracht. Bevorzugt verläuft die Schmieröffnung radial durch den Außenring. Besonders bevorzugt ist die Profilierung im Bereich der Schmieröffnung vorgesehen. Damit kann das Pendelrollenlager mit Schmiermitteln, wie Ölen, etc., versorgt werden.
Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung des Käfigführungsrings auf innenliegende Bordringe erweiterbar.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist mindestens eine Schmierbohrung radial von einer inneren Mantelfläche des Käfigführungsrings durch den Käfigführungsring in Richtung der äußeren Mantelfläche zur Profilierung geführt, um eine Ölzufuhr zur Profilierung zu ermöglichen.
Damit wird die Ölzufuhr hin zur Profilierung auf einfache Weise ermöglicht.
Die radial in den Führungsring eingebrachten Bohrungen sind eingerichtet, den Schmierstoff in den speziell gestalteten Spalt zwischen Käfigführungsring und Außenring zu transportieren und so schnell den Aufbau eines Ölfilms in der Profilierung zu gewährleisten.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erstreckt sich mindestens eine Schmierbohrung von einer Kontaktfläche des Käfigführungsrings mit den Tonnenrollen durch den Käfigführungsring in Richtung der Profilierung, um eine Ölzufuhr zur Profilierung zu ermöglichen.
Damit wird eine alternative Möglichkeit vorgeschlagen, die Ölzufuhr hin zur Profilierung auf einfache Weise zu ermöglichen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Käfigführungsring eine Beschichtung auf, die aus Eisenmischoxid besteht.
Bevorzugt ist das Eisenmischoxid Durotect^© B. Bevorzugt beträgt die Schicht 0,5 bis 2 μm. Durch das Vorsehen von Durotect^© B lässt sich ein Einlaufverhalten bei Lagern verbessern. Durch das Vorsehen einer „Rundum-Beschichtung“ des Käfigführungsrings lässt sich die Reibung zwischen dem Käfigführungsring und innenliegenden Käfighälften, zwischen dem Käfigführungsring und dem Außenring, sowie zwischen dem Käfigführungsring und den Wälzkörpern deutlich reduzieren.
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht. Es zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes zweiteiliges Pendelrollenlager,
2 eine Detailansicht A eines Käfigführungsrings des Pendelrollenlagers aus 1 und
3 eine Detailansicht B einer alternativen Ausgestaltung des Käfigführungsrings des Pendelrollenlagers aus 1.
1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes zweiteiliges Pendelrollenlager.
Das zweireihige Pendelrollenlager 1 weist einen Außenring 2, einen Innenring 3 und eine zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 angeordnete Vielzahl von in zwei Lagerreihen 4, 6 abwälzenden Tonnenrollen 5, 7 auf.
Der Außenring 2 weist zwei gekrümmte Außenlaufbahnen und der Innenring 3 zwei gekrümmte Innenlaufbahnen auf. Der Käfigführungsring 8 ist als Kreisringscheibe mit einem annähernd Trapez-förmigen Querschnitt ausgebildet.
Ein Käfigführungsring 8 ist zwischen den Tonnenrollen 5, 7 am Außenring 2 vorgesehen. Bevorzugt ist ein Käfig (nicht dargestellt) für die Tonnenrollen 5, 7 vorgesehen, um die Tonnenrollen 5, 7 im Pendelrollenlager 1 zu führen. Eine Schmieröffnung 9 ist am Außenring 2 eingebracht. Der Käfigführungsring 8 weist an seiner äußeren Mantelfläche im Bereich der Schmieröffnung 9 eine Profilierung 10 auf, wie in den 2 und 3 gezeigt.
Ferner weist der Käfigführungsring 8 eine Beschichtung auf, die aus Eisenmischoxid besteht. Auftretende Reibungen im Pendelrollenlager 1 lassen sich somit deutlich reduzieren.
Die Profilierung kann hohlballig, wie in 2 gezeigt, ausgebildet sein. Die Profilierung kann auch aber oder annähernd Trapez-förmig ausgebildet sein, wie in 3 gezeigt.
2 zeigt eine Detailansicht A eines Käfigführungsrings des Pendelrollenlagers aus 1. Eine erste Schmierbohrung 11 erstreckt sich von einer ersten Kontaktfläche des Käfigführungsrings 8 mit der Tonnenrolle 5 durch den Käfigführungsring 8 in Richtung 12 der Profilierung 10. Eine zweite Schmierbohrung 11 erstreckt sich von einer zweiten Kontaktfläche des Käfigführungsrings 8 mit der Tonnenrolle 7 durch den Käfigführungsring 8 in Richtung 12 der Profilierung 10. Beide Schmierbohrungen 11 sind zu einer fiktiven Mittelachse des Querschnitts des Käfigführungsrings 8 im selben Winkel zueinander angeordnet. Durch das Vorsehen der Schmierbohrungen 11 wird eine Ölzufuhr zur Profilierung 10 ermöglicht. Ein Schmierfilm 13 hat sich in der Profilierung 10 gebildet.
3 zeigt eine Detailansicht B einer alternativen Ausgestaltung des Käfigführungsrings des Pendelrollenlagers aus 1.
Eine Schmierbohrung 11 ist radial von einer inneren Mantelfläche des Käfigführungsrings 8 durch den Käfigführungsring 8 in Richtung 12 der äußeren Mantelfläche des Käfigführungsrings 8 zur Profilierung 10 geführt. Hierdurch wird eine Ölzufuhr zur Profilierung 10 ermöglicht. Ein Schmierfilm 13 hat sich in der Profilierung 10 gebildet.
Durch das Vorsehen des Pendelrollenlagers mit dem Käfigführungsring lässt sich die Lagerreibung in erheblichem Maß reduzieren, was zu einer Senkung der Betriebstemperatur des Pendelrollenlagers führt. Ferner lassen sich die Drehzahlgrenzen und die Zentrifugalbeschleunigungen des Pendelrollenlagers deutlich erhöhen.
Bezugszeichenliste

1: Pendelrollenlager
2: Außenring
3: Innenring
4: erste Lagerreihe
5: Tonnenrolle
6: zweite Lagerreihe
7: Tonnenrolle
8: Käfigführungsring
9: Schmieröffnung
10: Profilierung
11: Schmierbohrung
12: Richtung
13: Schmierfilm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008032922 A1 [0002]

Claims

Zweireihiges Pendelrollenlager (1) aufweisend einen Außenring (2), einen Innenring (3) und eine zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) angeordnete Vielzahl von in zwei Lagerreihen (4, 6) abwälzenden Tonnenrollen (5, 7), wobei ein Käfigführungsring (8) zwischen den Tonnenrollen (5, 7) am Außenring (2) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigführungsring (8) an seiner äußeren Mantelfläche eine Profilierung (10) aufweist, die ballig oder hohlballig ausgebildet ist, oder die als eine Nut oder annähernd Trapez-förmig in den Käfigführungsring (8) eingebracht ist.
Zweireihiges Pendelrollenlager (1) gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eine Schmierbohrung (11) radial von einer inneren Mantelfläche des Käfigführungsrings (8) durch den Käfigführungsring (8) in Richtung (12) der äußeren Mantelfläche zur Profilierung (10) geführt ist, um eine Ölzufuhr zur Profilierung (10) zu ermöglichen.
Zweireihiges Pendelrollenlager (1) gemäß Anspruch 1, wobei sich mindestens eine Schmierbohrung (11) von einer Kontaktfläche des Käfigführungsrings (8) mit den Tonnenrollen (5, 7) durch den Käfigführungsring (8) in Richtung (12) der Profilierung (10) erstreckt, um eine Ölzufuhr zur Profilierung (10) zu ermöglichen.
Zweireihiges Pendelrollenlager (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Käfigführungsring (8) eine Beschichtung aufweist, die aus Eisenmischoxid besteht.