DE19824070A1 - roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rolling bearing according to the preamble of claim 1.
Derartige Wälzlager bzw. Käfige für solche Wälzlager sind beispielsweise aus der DT-C3-14 00 324, DE-A1-31 34 241, DE-C2-34 24 741, DE-A1-44 42 269, DE-A1-196 19 712, DE-A1-196 54 584, EP-B1-0 225 508 und EP-A1-0 392 146 bekannt.Such roller bearings or cages for such roller bearings are made, for example the DT-C3-14 00 324, DE-A1-31 34 241, DE-C2-34 24 741, DE-A1-44 42 269, DE-A1-196 19 712, DE-A1-196 54 584, EP-B1-0 225 508 and EP-A1-0 392 146 known.
Bei diesen bekannten Wälz- oder Rollenlagern haben die Stege der Käfige eine beträchtliche Breite, so daß nur eine geringe Anzahl von Rollen im Lager untergebracht werden kann und somit die Belastbarkeit des Rollenlagers verhältnismäßig gering ist.In these known roller or roller bearings, the webs of the cages have one considerable width, so that only a small number of rolls in the warehouse can be accommodated and thus the resilience of the roller bearing is relatively small.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Rollenlager gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei dem die Packungsdichte der Rollen hoch ist und das einfach zu montieren ist. The object of the invention is to provide a roller bearing according to the Preamble of claim 1 to create the type in which the Packing density of the rolls is high and it is easy to assemble.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Damit kann die Packungsdichte der Rollen größer als bei bekannten Rollenlagern gemacht werden. Die Montage des Rollenlagers kann einfach so vorgenommen werden, daß der auf eine Maschinenwelle aufgeschobene Innenring des Rollenlagers mit Rollen aus einem ringförmigen Magazin bestückt wird, wobei die Rollen durch Schmierfett gehalten werden, und daß dann die Welle mit dem Innenring und den Rollen in den mit dem Käfig bestückten Außenring eingeführt wird, wobei der Käfig in beliebiger Weise am Außenring festgelegt sein kann und die keilförmigen Stege zwischen den Rollen angeordnet werden. Durch die kleinen Berührungsflächen, die die Rollen mit den Keilseitenflächenstücken des Käfigs haben, ist die Reibung der Rollen mit dem Käfig gering.The packing density of the rolls can thus be greater than in known roll bearings be made. The assembly of the roller bearing can be done easily be that the inner ring of the Roller bearing is equipped with rollers from an annular magazine, wherein the rollers are held by grease, and then the shaft with the Inner ring and the rollers inserted into the outer ring equipped with the cage is, the cage can be fixed in any way on the outer ring and the wedge-shaped webs are arranged between the rollers. Through the small contact surfaces that the rollers with the wedge side surface pieces of Cage, the friction of the rollers with the cage is low.
Die Laufflächen, in denen die Wälzlager geführt sind, könnten selbstverständlich auch im Außenring selbst, also nicht auf dem Innenring, ausgebildet sein, so daß der Käfig entsprechend abgeändert und auf dem Innenring gelagert wird. Den beiden Ausführungsformen der Erfindung ist daher gemeinsam, daß der Käfig zur Separation der Wälzkörper dient, im Außen- oder Innenring des Lagers gelagert und in axialer Richtung des Lagers steckbar ist.The running surfaces in which the roller bearings are guided could of course be used also be formed in the outer ring itself, ie not on the inner ring, so that the cage is modified accordingly and stored on the inner ring. The two embodiments of the invention therefore have in common that the The cage is used to separate the rolling elements in the outer or inner ring of the bearing stored and plugged in the axial direction of the bearing.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further expedient and advantageous measures of the invention are based the subclaims.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Breite der Stege im Bereich der Keilseitenflächenstücke so gewählt, daß der Abstand der Rollen voneinander nur ein die Lagerschmierung noch ermöglichendes Minimum ist. Daher kann die Packungsdichte der Rollen optimal gestaltet werden, was zur guten Kräfteübertragung innerhalb des Lagers zur Folge hat. According to a further embodiment of the invention, the width of the webs is in Area of the wedge side surface pieces selected so that the distance between the rollers from each other is only a minimum that still enables bearing lubrication. Therefore, the packing density of the rolls can be optimally designed, resulting in good power transmission within the bearing.
Vorzugsweise beträgt der Abstand der Rollen gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung nur wenige zehntel mm.According to a further embodiment, the distance between the rollers is preferably the invention only a few tenths of a millimeter.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist so getroffen, daß der Außenring eine seitliche, ringförmige Ausnehmung aufweist, in die der den größeren Innen durchmesser aufweisende Käfigring formschlüssig eingepaßt ist. Ein derartiges Rollenlager eignet sich vorzugsweise als Doppellager, bei dem die mit den Ausnehmungen versehenen Seiten zweier Außenringe einander berühren. Die Einpassung kann vorzugsweise auch ein Preßsitz sein.Another embodiment of the invention is such that the outer ring is a has lateral, annular recess into which the larger interior Cage ring having a diameter is positively fitted. Such a thing Roller bearing is preferably suitable as a double bearing, in which the with The recessed sides of two outer rings touch each other. The Fitting can preferably also be an interference fit.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das vorgeschlagene Lager nicht nur bei zentrischer, sondern auch bei exzentrischer Lagerung von Wellen und Bauteilen eingesetzt werden kann. Bei exzentrischer Lagerung treten zusätzliche Kräfte auf, wodurch sowohl das Lager selbst als auch der Käfig besonders beansprucht werden. Im bekannten Falle ist der Käfig auf den Rollen radial geführt und dadurch bei exzentrischer Lagerung durch die Rollen übermäßig belastet. Dagegen erfolgt gemäß der Erfindung die Führung des Käfigs am Außenring, wodurch der Käfig insbesondere bei exzentrischer Lagerung von Bauteilen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dadurch wird der Käfig von zusätzlichen Kräften des Wälzlagers nicht allzusehr beansprucht. Die Bauweise des Käfigs muß nicht besonders robust sein. Gleichzeitig ist eine besonders vorteilhafte Montage des Käfigs möglich. Schließlich ist von Bedeutung, daß der erfindungsgemäße Käfig eine besonders geringe Breite des Wälzlagers erlaubt, weil die Käfigringe im Querschnitt schmal sein können. Gleichzeitig können die Käfigringe hinreichend hoch sein, weil in Radialrichtung genügend Raum für ihre Querschnittshöhe vorhanden ist. Die vorrangige Aufgabe des Käfigs besteht in Separation der Rollen, wobei gleichzeitig ein gleichmäßiges Verteilen der Rollen am Umfang ihrer Laufbahn gewährleistet ist. Die Aufgabe des Käfigs ist es, die Rollen zu separieren, und er muß keine robuste Bauweise aufweisen.The advantages achieved by the invention are in particular that the proposed bearing not only at centric, but also at eccentric bearings of shafts and components can be used. At Eccentric bearing forces occur, causing both the bearing itself and the cage are particularly stressed. In the known case the cage is guided radially on the rollers and therefore with eccentric bearings overwhelmed by the roles. In contrast, according to the invention Guiding the cage on the outer ring, which makes the cage in particular eccentric storage of components can be used advantageously. As a result, the cage is not too much from additional forces of the rolling bearing claimed. The design of the cage does not have to be particularly robust. At the same time, a particularly advantageous assembly of the cage is possible. Finally, it is important that the cage according to the invention is special Small width of the rolling bearing allowed because the cage rings are narrow in cross section could be. At the same time, the cage rings can be sufficiently high because in There is sufficient radial space for their cross-sectional height. The primary task of the cage is to separate the roles, whereby at the same time an even distribution of the roles over the circumference of their career is guaranteed. The cage's job is to separate the roles, and he does not have to be of robust construction.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment. It demonstrate:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Rollenlagers, Fig. 1 is a perspective exploded view of a roller bearing,
Fig. 2 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a radial section through the assembled roller bearing taken along the line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Radialschnitt durch das zusammengesetzte Rollenlager längs der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 is a radial section through the assembled roller bearing taken along the line III-III in Fig. 1,
Fig. 3a ein Rollenlager nach Fig. 3, jedoch ohne Käfig, Fig. 3a shows a roller bearing according to Fig. 3, but without cage,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Käfig mit einem peripheren Teilschnitt VI, Fig. 4 is a plan view of the shown in Fig. 1 cage with a peripheral portion of section VI,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Käfig längs der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 is a section through the cage along the line VV in Fig. 4,
Fig. 6 eine Vergrößerung des Teilschnitts VI in Fig. 4, Fig. 6 is an enlargement of part of section VI in Fig. 4,
Fig. 7 eine Vergrößerung der Einzelheit VIII in Fig. 8 und Fig. 7 is an enlargement of detail VIII in Fig. 8 and
Fig. 8 eine verkleinerte, perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Käfigs mit einer Einzelheit VII, die einen Abschnitt der Käfigringe und einen zwischen diesen Abschnitten angeordneten Steg darstellt. Fig. 8 is a reduced perspective view of the cage shown in Fig. 1 with a detail VII, which represents a portion of the cage rings and a web arranged between these sections.
Das Rollenlager in Fig. 1 besteht aus einem Innenring 10, einem Satz Zylinderrollen 12, einem Käfig 100 und einem Außenring 30.The roller bearing in Fig. 1 consists of an inner ring 10, a set of cylindrical rollers 12, a cage 100 and an outer ring 30.
Der Innenring 10 ist an seinen axialen Enden mit jeweils einem Ringflansch 10b bzw. 10c versehen, die eine Lauffläche 10a für die Rollen 12 begrenzen. Durch die Ringflansche 10b, 10c werden die Rollen 12 gegen eine axiale Verschiebung gesichert. Der Abstand A der Rollen 12 voneinander beträgt im eingesetzten Zustand in den Innenring 10 vorzugsweise etwa 0,1 mm. Die Rollen 12 können beispielsweise aus einem nicht dargestellten, ringförmigen Magazin mit Schmierfett in den Innenring 10 eingesetzt werden. Die axiale Länge der Rollen 12 entspricht etwa dem Abstand der Ringflansche 10b und 10c voneinander.The inner ring 10 is provided at its axial ends with an annular flange 10 b or 10 c, which limit a running surface 10 a for the rollers 12 . The rollers 12 are secured against axial displacement by the ring flanges 10 b, 10 c. The distance A of the rollers 12 from one another in the inserted state in the inner ring 10 is preferably approximately 0.1 mm. The rollers 12 can, for example, be inserted into the inner ring 10 from an annular magazine (not shown) with grease. The axial length of the rollers 12 corresponds approximately to the distance between the ring flanges 10 b and 10 c from one another.
Der Käfig 100 weist einen vorderen Käfigring 102, einen hinteren Käfigring 101 und eine der Anzahl der Rollen 12 entsprechende Anzahl von Stegen 104 auf, die sich quer zwischen den Käfigringen 101, 102 erstrecken und sich gleich mäßig auf den Umfang des Käfigs 100 verteilen. Die Stege 104 sind im Querschnitt grundsätzlich keilförmig, hier trapezförmig, ausgebildet, wie insbe sondere die Fig. 4 und 6 zeigen. Die Stege 104 weisen, wie es am deutlichsten in Fig. 7 gezeigt ist, an ihren Enden jeweils als Vorsprünge Keilseitenflächenstücke 104a und 104b auf, gegenüber denen mittlere Keilseitenflächenstücke 104c nach innen versetzt sind. Die Keilseitenflächen stücke 104a, 104b dienen zur Führung der Rollen 12, während die Keil seitenflächenstücke 104c die Rollen 12 nicht berühren. Die Berührungsflächen der Stege 104 mit den Rollen 12 sind daher sehr klein.The cage 100 has a front cage ring 102 , a rear cage ring 101 and a number of webs 104 corresponding to the number of rollers 12 , which extend transversely between the cage rings 101 , 102 and are evenly distributed over the circumference of the cage 100 . The webs 104 are basically wedge-shaped in cross-section, here trapezoidal, as shown in particular FIGS . 4 and 6. The webs 104 , as is most clearly shown in FIG. 7, have wedge-side surface pieces 104 a and 104 b at their ends as projections, against which middle wedge-side surface pieces 104 c are offset inwards. The wedge side surface pieces 104 a, 104 b serve to guide the rollers 12 , while the wedge side surface pieces 104 c do not touch the rollers 12 . The contact areas of the webs 104 with the rollers 12 are therefore very small.
Der vordere Käfigring 102 hat einen größeren Innendurchmesser d1 (Fig. 3) als der Innendurchmesser d2 des Außenrings 30, während der hintere Käfigring 101 einen kleineren Außendurchmesser d3 als der Innendurchmesser d2 des Außenrings 30 hat. Dadurch kann bzw. können bei der Montage des Rollen lagers einerseits der Käfig 100 über die Rollen 12 oder umgekehrt die Rollen 12 in den Käfig 100 geschoben werden und andererseits der Käfig 100 in den Außenring 30 geschoben werden. Bei montiertem Rollenlager stößt die hintere Stirnfläche 12b jeder Rolle 12 gegen die Innenfläche 101b des Käfigrings 101 (Fig. 3).The front cage ring 102 has a larger inner diameter d1 ( FIG. 3) than the inner diameter d2 of the outer ring 30 , while the rear cage ring 101 has a smaller outer diameter d3 than the inner diameter d2 of the outer ring 30 . Thereby, or can during assembly of the rollers bearing on the one hand, the cage 100, conversely, the rollers are pushed into the cage 100 12 via the rollers 12, or on the other hand, the cage is pushed into the outer ring 30 100th When the roller bearing is mounted, the rear end face 12 b of each roller 12 abuts against the inner surface 101 b of the cage ring 101 ( FIG. 3).
In der vorderen Seitenwand des Außenrings 30 ist eine ringförmige Ausnehmung 30 mit einem Durchmesser d4 vorgesehen, durch die eine vertikale Aufnahmefläche 30'a und eine horizontale Aufnahmefläche 30'b gebildet sind (Fig. 2, 3a). In diese Ausnehmung 30' ist der vordere Käfigring 102 so eingepaßt, daß dessen Innenfläche 102a der vertikalen Außenfläche 30'a gegenüberliegt, während die Randfläche 102b des Käfigrings 102 der horizontalen Aufnahmefläche 30'b gegenüberliegt. Die Außenfläche 102c des Käfigrings 102 schließt dabei etwa bündig mit der vorderen Seitenfläche des Außenrings 30 ab oder ist in bezug auf diese nach innen zu versetzt. Die Lagerung des Käfigs 100 am Außenring kann in beliebiger Weise erfolgen. Vorzugsweise jedoch erfolgt die Lagerung durch die Aufnahme des vorderen Käfigrings 102 in der Ausnehmung 30', in der sie mit Spiel und schwimmend gelagert ist. In the front side wall of the outer ring 30 is an annular recess 30 having a diameter d4 provided through which a vertical support surface 30 'a and a horizontal receiving surface 30' are formed b (Fig. 2, 3a). In this recess 30 'of the front cage ring 102 is fitted so that its inner surface 102 a of the outer vertical surface 30' a facing, while the edge surface b 102 of the retainer ring 102 of the horizontal support surface 30 'b opposite. The outer surface 102 c of the cage ring 102 is approximately flush with the front side surface of the outer ring 30 or is offset in relation to this. The cage 100 can be mounted on the outer ring in any manner. However, the storage is preferably carried out by receiving the front cage ring 102 in the recess 30 ', in which it is supported with play and floating.
Aus Fig. 2 geht auch hervor, daß die Außenfläche 104d jeder Strebe 104 gegenüber der Randfläche 101a des hinteren Käfigrings 101 nach innen versetzt ist, so daß ein größerer Spalt zwischen der Lauffläche 31 des Außenrings 30 und der Strebenaußenfläche 104d gebildet ist. Dieser Spalt gewährleistet das bessere Durchlaufen von Schmierfett. Der in den Fig. 4, 5 und 8 dargestellte Käfig 100 mit den Käfigringen 101, 102 hat in radialer Richtung die Maße d1 und d5 bzw. d3. Der größere Käfigring 102 hat zwei radial ausgerichtete Flächen 102a und 102c sowie eine axial ausgerichtete Fläche 102b, während der kleinere Käfigring 101 mit Flächen 101a, 101c und 101b (vgl. Fig. 3) versehen ist. Dabei gilt: d3 ≦ d2 ≦ d1 und d5 ≦ d4.From Fig. 2 also shows that the outer surface 104 d of each strut 104 opposite the edge surface 101 a of the rear cage ring 101 inwardly displaced, so that a larger gap between the surface 31 of the outer ring 30 and the strut outer surface 104 is formed d. This gap ensures the better passage of grease. The cage 100 shown in FIGS . 4, 5 and 8 with the cage rings 101 , 102 has the dimensions d1 and d5 or d3 in the radial direction. The larger cage ring 102 has two radially aligned surfaces 102 a and 102 c and an axially aligned surface 102 b, while the smaller cage ring 101 is provided with surfaces 101 a, 101 c and 101 b (cf. FIG. 3). The following applies: d3 ≦ d2 ≦ d1 and d5 ≦ d4.
Die Bemaßung wird hier so gewählt, daß der Käfig im Rahmen seines radialen Spiels nicht auf die Rollen "fällt", sonst könnte es zur radialen Führung des Käfigs auf den Rollen kommen, was unerwünscht ist. Der Käfig wird vielmehr über seine radialen Flächen 101a und 102b an den Flächen 30'b und 31 geführt.The dimensions are chosen here so that the cage does not "fall" on the rollers within the scope of its radial play, otherwise the cage could be guided radially, which is undesirable. The cage is rather guided over its radial surfaces 101 a and 102 b on the surfaces 30 'b and 31 .
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