DE3401767A1

DE3401767A1 - Rollenlager

Info

Publication number: DE3401767A1
Application number: DE19843401767
Authority: DE
Inventors: Nozomu Fujisawa Kanagawa Morinaga
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1984-07-26
Also published as: CA1228886A; DE3401767C2; FR2539829B1; US4629339A; FR2539829A1

Description

20 Die Erfindung bezieht sich auf ein Rollenlager und insbesondere auf ein Tonnenlager, bei welchem die Stirnflächen der Querstege eines Käfigs mit Pendelrollen in Flächenberührung sind und der Berührungsflächendruck des Käfigs
sowie der Pendelrollen niedrig ist.

Zur Erläuterung des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen;

30 Fig. 1 einen Querschnitt durch ein zweireihiges Tonnenlager herkömmlicher Bauart;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Käfig von Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie X - X in der Fig. 2

in vergrößertem Maßstab. 35

Bei einem typischen Tonnenlager nach dem Stand der Technik, wie es in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist ein Paar von metallischen Käfigen 3 zwischen einem äußeren sowie einem inneren Laufring 1 bzw. 2 angeordnet. Jeder dieser Käfige 3 ist so ausgestaltet, daß ein innen im Lager liegendes ringförmiges Teil 4 (Innenring) und ein außen am Lager liegendes ringförmiges Teil 5 (Außenring) miteinander als ein Stück durch Querstege 6 verbunden sind. In der Ausnehmung oder Tasche 11 eines jeden Käfigs 3 ist eine Pendelrolle 12 angeordnet. Die Stirnflächen 13 der die Tasche 11 bildenden Querstege 6 haben konkav gekrümmte Flächen 18 mit axialen sowie radialen Bogen, die eine der Rollfläche 17 der Pendelrolle 12 entsprechende Krümmung in dem weiter nach " innen liegenden Bereich des Lagers haben. Cie Ebene 16 liegt senkrecht zu einer Ebene 15, welche die Achse des Lagers sowie die Achse 14 der Pendelrolle enthält, und sie enthält selbst die Achse 14 der Pendelrolle 12. Die weiter außen von dieser Ebene 16 liegenden Stirnflächen 13 der Querstege 6 weisen eine halbzylindrische Fläche 19 auf. 20

Demzufolge ist zwischen der halbzylindrischen Fläche 19 und der Pendelrolle 12 keine Flächenberührung sondern nur eine Linienberührung gegeben, weshalb der Berührungsbereich zwischen der Stirnfläche 13 des Steges 6 und der Pendelrolle 12 gering, der Berührungsflächendruck, zwischen diesen Teilen 13 sowie 12 aber hoch ist, so daß an den Querstegen 6 ein hoher Abrieb auftritt. Wenn die Käfige 3 auf Grund der Schwerkraft mit dem inneren Laufring 2 in Berührung kommen, d.h., daß dann, wenn die gezeigten Käfige 3 sich mit Bezug zur Rolle 12 abwärts (in Fig. 3) bewegen, der Umfangsspalt zwischen der Rolle 12 sowie der Stirnfläche 13 des Steges 6 groß und die Rolle 12 für eine Neigung empfänglich wird, womit leicht eine Schräglage der Rolle 12 auftreten kann. Da der Abstand A zwischen der Außenumfangsfläche 21 eines Steges 6 und der Außenumfangsflache 21 des benachbarten Steges 6 größer ist als der Durchmesser des entsprechenden Teils der Pendelrolle 12, ist auch die

-V

Breitenab-messung der Außenumfangsflache 21 des Steges 6 in Umfangsrichtung gering und damit ist die Steifigkeit der Querstege 6 nur schwach. Ferner fällt die in der Tasche 11 angeordnete Pendelrolle 12 durch die zylindrische Fläche 19 während des Zusammenbaus des Lagers aus der Tasche 11 heraus, weshalb der Zusammenbau des Lagers schwierig wird und auch eine Automatisierung für den Zusammenbau des Lagers Probleme aufwirft.

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, ein Tonnenlager zu schaffen, bei dem der Abrieb an den Käfigen gering, die Steifigkeit der Querstege stark ist,und das leicht zusammenzubauen ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Tonnenlager zu schaffen, bei dem eine Schräglage von Rollen verhindert wird.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erläutert.Es zeigen:

Fig. 4 einen Querschnitt eines zweireihigen Tonnenlagers in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Käfig des Lagers von Fig. 4;

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie Y - Y in der Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 7 den Schnitt nach der Linie Z - Z in der Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 8 den Vorgang der Herausnahme einer in der Käfigtasche befindlichen Metallform während des Spritzens des in Fig. 4 bzw. 5 gezeigten Käfigs;

Fig. 9 den Vorgang der Herausnahme einer Metallform aus der Tasche während des Spritzens eines abgewandelten Käfigs;

Fig. IO bis 15 Querschnitte von zweireihigen Tonnenlagern in einer zweiten bis siebenten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

-H-

Fig. 16 eine Darstellung zum radialen Spalt zwischen der

Stirnfläche eines Steges und der Pendelrolle; Fig. 17 einen Querschnitt eines Lagers in einer achten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 18 eine Draufsicht auf den Käfig des Lagers von

Fig. 17;
Fig. 19 den Schnitt nach der Linie V - V in der Fig. 18 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 20 den Schnitt nach der Linie W - W in der Fig. 1.8 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 21 den Schnitt nach der Linie X - X in der Fig. 18 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 22 den Vorgang der Herausnahme einer in einer Käfigtasche bei der achten Ausführungsform befindlichen Metallform;

Fig. 23 einen Querschnitt einer ersten Abwandlung eines bei 'der achten Ausführungsform zur Anwendung kommenden Käfigs; · .

Fig. 24 eine Draufsicht auf einen bei der achten Ausführungsform zur Anwendung kommenden Käfig in einer

zweiten' Abwandlung;
Fig. 25 den Schnitt nach der Linie Y - Y in der Fig. 24 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 26 bis 31 Querschnitte von Lagern in einer neunten bis vierzehnten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 32 eine Darstellung zum radialen Spaxt zwischen der Stirnfläche eines in Fig. 31 gezeigten Quersteges und der Rolle;

Fig. 33 einen Querschnitt eines Lagers in einer fünfzehn-³^ ten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 34 eine Draufsicht auf den Käfig des Lagers von

Fig. 33;
Fig. 35 den Schnitt nach der Linie Z - Z in der Fig. 34' in vergrößertem Maßstab;

Fig. 36 einen Querschnitt eines Lagers in einer vierzehnten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

-Χι Fig. 37 eine Draufsicht auf den Käfig des Lagers von

Fig. 36;

Fig. 3 8 den Schnitt nach der Linie V - V in der Fig. 36; Fig. 39 den Schnitt nach der Linie W - W in der Fig. 37 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 40 den Schnitt nach der Linie X - X in der Fig. 37

in vergrößertem Maßstab;
Fig. 41 den Vorgang der Herausnahme einer Metallform aus

einer Käfigtasche;
IQ Fig. 42 einen Querschnitt eines Käfigs der sechzehnten

Ausführungsform in abgewandelter Ausbildung; Fig. 43 den Schnitt nach der Linie Y - Y in Fig. 42 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 44 einen Querschnitt eines Käfigs der sechzehnten Ausfdhrungsform in einer weiteren abgewandelten

Ausbildung;
Fig. 45 den Schnitt nach der Linie Z - Z in der Fig. 44 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 46 bis 51 Querschnitte von Lagern in einer siebzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 52 eine Darstellung zum radialen Spalt zwischen der Stirnfläche eines Quersteges und einer Rolle.

Das in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Lager hat einen äußeren Laufring 31 mit einer sphärischen äußeren Laufbahn 32 sowie einen inneren Laufring 33 mit zwei nebeneinanderliegenden sphärischen inneren Laufbahnen 34. Ein Paar von aus Kunstharz gefertigten Käfigen 41 ist zwischen dem äußeren Laufring 31 sowie dem inneren Laufring 33 angeordnet. Jeder dieser Käfige 41 ist derart ausgestaltet, daß ein axial innen liegender Innenring 42 und ein axial außen am Lager befindlicher Außenring 43 miteinander zu einem Stück durch Querstege 44 verbunden sind. Eine tonnenförmige Lagerrolle

³^ 47 ist in der Ausnehmung oder Tasche 45 jedes Käfigs 41 angeordnet. Jede Stirnfläche 51 der die Taschen 45 bildenden Stege 44 hat konkav gekrümmte Flächen 57 und 58 mit

Ι axialen und radialen Bogen,'deren Krümmung der Rollfläche 55 der Rolle 47 entspricht, und zwar liegen diese Flächen radial innen und radial außen von einer Ebene 54, die die Rollenachse 52 enthält und rechtwinklig zu einer Ebene 53 verläuft, welche die Achse des Lagers sowie die Achse 52 der Rolle 47 enthält- Das bedeutet, daß jede der konkav gekrümmten Flächen 57, 58 so gestaltet ist, daß ihr Querschnitt in der die Achse 52 der tonnenförmigen Rolle 47 enthaltenden Ebene 54 bogenförmig ist, und daß jede der konkav gekrümmten Flächen 57 und 58 so verläuft, daß ihr Querschnitt in einer zur Rollenachse senkrechten Ebene auch bogenförmig verläuft.

Da die Stirnfläche 51 des Steges 44 eine Flächenberührung mit der tonnenförmigen Rolle 47 herstellt, ist der Berührungsbereich zwischen der Stirnfläche 51 und der Rolle 47 groß, und weil der Berührungsflächendruck der Steg-Stirnfläche 51 mit der Rolle 47 niedrig ist, so. ist der Abrieb an den Querstegen 44 gering.
20

Der Abstand B zwischen der Außenumfangsf lä.che 61 des einen Quersteges 44 und der Außenumfangsflache 61 des nächstgelegenen Quersteges 44 und der Abstand C zwischen den Innenumfangsflachen 62 von zwei benachbarten Querstegen 44 sind *° beide kürzer als der Durchmesser des entsprechenden Teils der Rolle 47. Demzufolge sind die Breitenabmessung der Außenumfangsflache 61 des Quersteges und die Breitenabmessung der Innenumfangsflache des Steges beide groß, wodurch die Steifigkeit der Querstege 44 stark ist. Ferner ist

auch die Rolle 47 daran gehindert, aus der Tasche 45 herauszufallen, weshalb der Zusammenbau des Lagers leicht zu bewerkstelligen ist und auch eine Automatisierung dieses Montagevorgangs keine Probleme aufwirft.

In den axialen Mittelabschnitten der Stirnflächen.51 der Querstege 44 sind radiale Nuten 71 vorgesehen, in denen ein Schmiermittel, z.B. Fett, festgehalten wird, das aus

-Χι den Nuten in die Tasche 45 gelangt, wodurch das Schmiervermögen des Lagers erhöht wird.

Selbst wenn der Krümmungsradius der Steg-Stirnfläche 51 auf Grund der Bearbeitungsgenauigkeit, Verformung usw. der Käfige 41 größer wird als der Krümmungsradius der Rollfläche 55 der tonnenförmigen Rolle 47, so berührt die Pendelrolle 47 zwei oder mehr axiale Abschnitte der Steg-Stirnfläche 51, weshalb diese Stirnfläche keinem abnormalen Abrieb ausgesetzt ist.

Die Seitenfläche 73 des Innenumfangsteils 75 des Außenringes 43, die radial innen im Lager liegt, ist eine ebene, senkrecht zur Achse des Lagers verlaufende Fläche, und der Freiraum 76 zwischen dem Innenumfangsteil 75 des Außenringes 43 sowie der Rolle 47 ist größer als der Freiraum 79 zwischen dem Außenumfangsteil 78 des Außenringes 43 und der Rolle 47. Demzufolge wird, selbst wenn der Innenumfangsteil 75 an der Innenseite des Lagers während des Spritzgießvorgangs der Käfige 41 weiter hineinreicht, der Innenumfangsteil 75 des Außenringes 43 nicht die Stirnfläche der Rolle 47 während des Arbeitens des Lagers festhalten. Ein Schmiermittel, z.B. Fett, wird in dem Freiraum 76 zwischen dem Innenumfangsteil 75 des axial innenliegenden ringförmigen Teils des Lagers sowie der Rolle 47 festgehalten und gelangt daraus in die Tasche 45, so daß der von der Kante an der Grenze zwischen der Stirnfläche der Rolle 47, die axial auswärts gerichtet ist, und der Rollenfläche 55 hervorgerufene Schmierfilmabriß verhindert wird. Die Innenumfangsflache des Außenringes 43 bildet eine Käfig-Führungsfläche 81, die von der Käfig-Führungsfläche des inneren Laufringes 33 geführt wird.

Die Käfige 41 können durch Spritzgießen eines Kunstharzes gefertigt werden, und zwar insbesondere durch eine Metallform 82 in Gestalt einer tonnenförmigen Rolle, die in der Tasche angeordnet und radial nach außen hin entfernt wird, wie Fig. 8 zeigt. In diesem Fall ist, wie der Fig. 6 zu

entnehmen ist, der Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen 61 von zwei einander benachbarten Querstegen 44 geringer als der Durchmesser des entsprechenden Teils der tonnenförrnigen Rolle 47, weshalb der Grenzbereich 83 zwisehen der Außenumfangsfläche des Quersteges etwas elastisch verformt wird. Wenn die Metallform 82 radial nach außen herausgezogen wird, so kann der Abstand C zwischen den Innenumfangsflachen 62 von zwei einander benachbarten Querstegen 44 kleiner gemacht werden als der Abstand B zwisehen zwei benachbarten Steg-Außenumfangsflachen 61. Bei Einsetzen der Rolle 47 in die Tasche 45 wird der Grenzbereich 83 zwischen der Steg-Außenumfangsflache 61 sowie Steg-Stirnfläche 51 etwas elastisch verformt. Zwischen den beiden inneren Laufbahnen 34 ist eine am inneren Laufring 33 angebrachte Pendel-Führungsbahn 86 angeordnet, die vom Laufring 33 zugeführt wird und die radial innenliegende Stirnfläche der Rollen 47 sowie die Käfige 41 führt.

Die Fig. 9 zeigt den Vorgang, wenn eine in der Tasche befindliche Metallform während des Spritzens eines gegenüber der ersten Ausführungsform abgewandelten Käfigs entfernt wird. Die Käfige 41 werden rund um eine Metallform 82, die die Gestalt eine.r tonnenförmigen Rolle hat, ausgebildet. Zwischen der Außenumfangsflache 61 und der Stirnfläche eines jeden Steges 44 ist ein abgestuftes, konkaves Führungsteil 87 vorgesehen, in dem ein U-förmiges Halteglied 89 angeordnet ist. Die Metallform 82 wird aus der Tasche radial nach außen gezogen, wobei das Führungsteil 87 vom Halteglied 89 niedergehalten wird. In diesem Fall wird der

Grenzbereich 91 zwischen dem Führungsteil 87 und der Stirnfläche 51 des Quersteges 44 etwas federnd verformt, jedoch ist das Nachgeben oder Verformen dieses Grenzbereichs 91 gering, weil das Führungsteil 87 vom Halteglied 89 niedergehalten wird. Das Führungsteil 87 führt auch die Rolle 47, wenn diese in die Tasche 45 eingesetzt wird, womit ein glattes, reibungsloses Einsetzen der Rolle 47 in die Tasche 45 erreicht wird.

Die Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung mit einem Abdichtungsvermögen. Die Außenumfangsfläche 93 eines axialen, außen am Lager befindlichen Ringabschnitts und eine Dichtfläche 92 am äußeren Laufring 31 bilden zusammen ein berührendes oder nicht-berührendes Dichtungsteil. Auch stellen die Führungsflächen 81 der Käfige und die Führungsflächen für die Käfige am inneren Laufring 33 zusammen ein Dichtungsteil dar, so daß ein im Lager befindliches Schmiermittel hermetisch abgeschlossen wird. Dieses Lager ist ein solches, bei dem die Lagerbreite nicht groß ist, die Zahl der Teile gering ist, das kostengünstig herzustellen ist und das eine. Abdichtwirkung bietet. Auch ist dieses Lager ein Standard-Tonnenlager der abgedichteten Bauart mit internationaler Auswechselbarkeit, dessen Außen- sowie Innendurchmesser und Breite unveränderlich sind.

Die Fig. 11 zeigt eine dritte Ausführungsform, wobei die Käfige 41 vom äußeren Laufring 31 geführt werden. Der Außenumfang des Außenringes 43 am Lager bildet eine Käfig-Führungsfläche 81, die von der Führungsfläche für den Käfig am äußeren Laufring 31 geführt wird. Zwischen den beiden Reihen von tonnenförmigen Rollen 47 ist am äußeren Laufring 31 eine Pendel-Führungsbahn 86 angebracht, die vom äußeren Laufring 31 geführt wird und selbst die innenliegenden Stirnflächen der Rollen 47 sowie die Käfige 41 führt.

Eine vierte Ausfuhrungsform, wobei die Käfige vom äußeren Laufring 31 geführt werden, ist in Fig. 12 dargestellt. Die Außenumfangsflache des Innenringes 42 der Käfige 41 bildet eine Käfig-Führungsfläche 92", die von der Führungsfläche am äußeren Laufring 31 geführt wird. Die Pendel-Führungsbahn kommt bei dieser Ausführungsform in Fortfall. 35

Die Fig. 13 ■zeigt eine fünfte Ausführungsform, wobei die beiden Außenringe 43 des Käfigs einstückig miteinander aus-

gebildet und aus einem einzigen Teil gefertigt sind. Der axial innen im Lager liegende Innenring 42 ist mit den beiden Außenringen 43 einstückig durch einen Quersteg 44 verbunden. Demzufolge ist ein Käfig 41 zwischen dem äußeren und inneren Laufring 31 bzw. 33 angeordnet.

Eine sechste Ausführungsform ist in Fig. 14 gezeigt, wobei die beiden Außenringe 43 des Käfigs miteinander als ein Stück und aus einem einzigen Teil ausgebildet sind. Eine Pendel-Führungsbahn 86 ist am äußeren Laufring 31 und zwischen den beiden Reihen von tonnenförmigen Rollen 47 angebracht. Die Pendel-Führungsbahn 86 wird vom äußeren Laufring 31 geführt und führt selbst die innenliegenden

Stirnflächen der Rollen 47 sowie den Käfig 41. 15

Bei der in Fig. 15 gezeigten siebenten Ausführungsform sind die beiden Außenringe 43 aus einem einzigen Teil und einstückig miteinander ausgebildet. Der innenliegende Innenring 42 ist am inneren Laufring 33 angebracht. Demzufolge führt der innere Laufring 33 den Käfig 41; die Pendel-Führungsbahn kommt hierbei in Fortfall.

Wenn sowohl der radiale Spalt L zwischen dem Käfig 41 sowie dem inneren Laufring 33 als auch der radiale Spalt ° M zwischen dem Käfig 41 sowie dem äußeren Laufring 31 größer gemacht werden als der radiale Spalt K zwischen der .Stirnfläche 51 des Quersteges (s. Fig. 16) und der tonnenförmigen Rolle 47, dann wird der Käfig 41 von der Rolle 47 geführt, ohne die Laufringe 31 und 33 zu berühren, so

daß das Auftreten einer Blockiererscheinung, wobei der Käfig 41 auf Grund seiner ■Wärmeschrumpfung oder -dehnung zu einem Stück mit den Laufringen 31 und 3 3 wird, verhindert wird.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Nut 71 in der Stirnfläche 51 des Quersteges vorgesehen ist, kann diese auch weggelassen werden, wobei statt die-

ser die ganze Stirnfläche 51 oder ein Teil dieser mit konkav gekrümmten Flächen 57 und 58 ausgestaltet wird.

Es wird nun auf die Fig. 17 bis 35 eingegangen. Bei diesen Ausführungsformen ist im Grenzbereich zwischen der Stirnfläche der die Taschen bildenden Querstege des Käfigs und den ringförmigen Teilen (Außen- sowie Innenring) eine radiale Nut vorgesehen.

Die Fig. 17 bis 21 zeigen eine achte Ausführungsform eines zweireihigen Tonnenlagers. Der äußere Laufring 31 hat eine sphärische äußere Laufbahn 32, der innere Laufring 33 weist zwei axial zueinander beabstandete innere Laufbahnen 34 auf. Zwei Käfige 41 aus Kunstharz sind zwischen dem äußeren und inneren Laufring 31 bzw. 33 angeordnet, und diese beiden Käfige 41 sind mit Bezug zu einer die Achse des Lagers durchsetzenden sowie dazu rechtwinkligen Ebene plansymmetrisch. Jeder der Käfige 41 ist so ausgebildet, daß er, wie Fig. 18 zeigt, zwei axial beabstandete ringförmige Teile (Innenring und Außenring) 42 und 43 hat, die durch eine Vielzahl von in Umfangsri-chtung gleich beabstandeten Querstegen 44 verbunden sind. Der Außen- sowie Innenring und die Querstege sind einstückig miteinander ausgebildet. Eine tonnenförmige Rolle 47 ist in einer von zwei benachbarten Querstegen 44 sowie dem Innen- und Außenring 42 bzw. 43 umschlossenen Tasche oder Ausnehmung 45 angeordnet. Die Stirnflächen 51 der Querstege 44 haben konkav gekrümmte Flächen 57 und 58, deren Krümmung mit einem der Rollfläche 55 entsprechenden Bogen radial und axial zum Lager in einem inneren sowie äußeren Bereich des Lagers mit Bezug zu einer Ebene 54 verläuft. Die die Achse der Rolle einschließende Ebene 54 ist rechtwinklig zu einer Ebene 53 angeordnet, welche die Achse des Lagers und die Achse der Rolle enthält. Die Stirnflächen 51 der Querstege sind mit der Rolle 47 in Flächenberührung, weshalb der Berührungsbereich zwischen den Stirnflächen 51 und der Rolle 47 groß und der Berührungsflächendruck der Stirn-

-n-

flächen 51 sowie der Rolle 47 klein sind, so daß an den Querstegen ein nur geringer Abrieb auftritt.

Sowohl der Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen von

zwei einander benachbarten Querstegen wie auch der Abstand 5

C zwischen den Innenumfangsflächen von zwei benachbarten Querstegen ist kürzer als der Durchmesser der Rollen 47 in deren einander gegenüberliegenden Teilen. Demzufolge sind die Breitenabmessung der Außenumfangsflache 61 des Steges 44 in Umfangsrichtung und die Breitenabmessung der Innenumfangsflache 62 des Steges 44 in Umfangsrichtung groß, weshalb die Steifigkeit der Querstege stark ist und ferner die Rollen 47 an einem Herausfallen aus der Tasche 45 gehindert sind, was den Zusammenbau des Lagers leicht macht.

Wie die Fig. 18 und 20 zeigen, sind in radialer Richtung des Lagers verlaufende Nuten 65 mit einem gekrümmten Querschnitt im in Umfangsrichtung äußeren Teil des Lagers im Grenzbereich zwischen den Stirnflächen 51 der Querstege 44 und dem Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 vorgesehen.

Diese radial verlaufenden Nuten mindern die auf die genannten Grenzbereiche einwirkende Spannungskonzentration, so daß dadurch eine Zerstörung der Käfige und eine Störung oder Beeinträchtigung in der Gestalt der Stirnflächen 51 der Querstege während des Spritzgießens der Käfige 41,

während des Einsetzens der Rollen 47 in die Taschen 45 und · während des Arbeitens des Lagers verhindert werden.

In den in Umfangsrichtung mittleren Teilen der Außenumfangsf lachen 61 der Querstege 44 sind axial verlaufende 30

Nuten 67 vorgesehen, die die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Kanten der Außenumfangsflachen 61 in leichter Weise federnd oder nachgiebig während des Spritzens der Käfige 41 sowie während des Einsetzens einer Rolle

_ 47 in eine Tasche 45 verformen lassen, wodurch diese Nuten 35

67 dahingehend wirksam sind, eine Störung in der Gestalt der Stirnflächen 51 der Querstege 44 sowie eine Zerstörung der Käfige 41 zu verhindern.

-3X3-

Radial zum Lager verlaufende nutenartige Ausnehmungen 71 sind in den axial mittleren Teilen der Stirnflächen 51 der Querstege 44 ausgestaltet, in denen ein Schmiermittel, z.B. Fett, zurückgehalten wird. Dieses Schmiermittel gelangt aus den Nuten 71 in die Tasche 45, womit das Schmiervermögen im Lager verbessert wird. Selbst wenn der Krümmungsradius der axialen Bogen der Stirnflächen 51 größer wird als der Krümmungsradius der axialen Bogen der Rollfläche 55 der Rollen 47, z.B. auf Grund von Bearbeitungsgenauigkeit, Verformung usw. der Käfige, so berühren die Rollen 47 zwei oder mehr axiale Abschnitte dieser Stirnflächen, so daß die Rollen in stabiler Weise gegen die Stirnflächen 51 abgestützt werden. Die erwähnten Ausnehmungen oder Nuten 71 vermindern die Kraft, die auf die Grenzbereiche zwischen den Stirnflächen 51 und dem Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 während des Spritzens der Käfige 41 und während des Einsetzens der Rollen 47. in die Taschen 45 zur Wirkung kommt.

Die axial innen im Lager liegende Seitenfläche 73 des Innenumfangsteil s 75, das am Außenring 43 weiter innen ist als die Innenumfangsflache 62 des Quersteges, ist eine ebene Fläche, die senkrecht zur Achse des Lagers angeordnet ist. Der Freiraum zwischen diesem Innenumfangsteil 75 und den Rollen 47 ist größer als der Freiraum zwischen dem Außenumfangsteil 78 und den Rollen 47. Demzufolge hat das Innenumfangsteil 75durch die während des Spritzens der Käfige 41 erzeugte Verformung, durch die aus der Zentrifugalkraft während des Arbeitens des Lagers resultierende

^ow Verformung und durch die im Betrieb des Lagers durch Temperaturanstieg erzeugte Verformung eine Tendenz zum Einwärtskrümmen, jedoch hält das Innenumfangsteil 75 nicht die Stirnflächen der Rollen 47 bei in Betrieb befindlichem Lager fest. Ein Schmiermittel, z.B. Fett, wird in dem Freiraum zwischen dem Innenumfangsteil 75 des Außenringes 43 und den Rollen 47 zurückgehalten, und dieses Schmiermittel tritt aus dem erwähnten Freiraum in die Tasche 45 aus, wo-

durch ein Schmierfilmabreißen an der Kante des Grenzbereichs zwischen den Stirnflächen der Rollen 47, die nach außen gerichtet sind, und den Rollflächen 55 unterbunden wird. Die im Lager axial außen liegende Innenumfangsflache des Außenringes 43 ist. als Käfig-Führungsfläche 81 ausgebildet, die von der Führungsfläche für den Käfig am inneren Laufring 33 geführt wird.

Die Käfige 41 können aus Kunstharz in einem Spritzgießvorgang gefertigt werden, und zwar insbesondere durch ein radial auswärts gerichtetes Herausnehmen einer in der Tasche 45 befindlichen Metallform 82, wie Fig. 22 zeigt. In diesem Fall werden die in Umfangsrichtung einander entgegengesetzten Kanten der Außenumfangsflächan 61 der Quer-Stege 44 leicht'federnd verformt, wie auch diese einander entgegengesetzten Kanten während des Einsetzens der Rollen 47 in die Tasche etwas federnd verformt werden.

Zwischen den beiden inneren Laufbahnen 34 ist eine am inneren Laufring 33 angebrachte Pendel-Führungsbahn 86 angeordnet, die vom inneren Laufring 33 geführt wird und selbst die axial innenliegenden Stirnflächen der Rollen 47 sowie die Käfige 41 führt.

Die Fig. 23 zeigt eine erste Abwandlung des bei der achten Ausführungsform zur Anwendung kommenden Käfigs 41. Die Stirnflächen 51 der Querstege 44 sind hierbei so ausgestaltet, daß der Querschnitt in einer zur Achse der Rolle 47 senkrechten Ebene nach einer Kurve zweiten Grades verläuft.

^ Ansonsten entspricht die in Fig. 23 gezeigte Ausführüngsform der in den Fig. 17 bis 21 gezeigen Ausbildung.

Eine zweite Abwandlung für einen bei der achten Ausführungsform zur Anwendung gelangenden Käfig 41 zeigt die Fig.24, und hierbei sind in den Grenzbereichen zwischen den Stirnflächen 51 der Querstege 44 und dem Außen- sowie

Innenring 43 bzw. 42 radial verlaufende Nuten 65 an der Außen- sowie Innenumfangsseite in radialer Richtung des Lagers vorgesehen.

Ferner sind auch in den in Umfangsrichtung mittleren Teilen der Inner.umfangsflachen 62 der Querstege 44 axial gerichtete Nuten 67 ausestaltet. Darüber hinaus haben die einander vom axial mittleren Teil gegenüberliegenden Seitenteile der Stirnflächen 51 der Querstege ebene Abschnitte 98 und 99, wie Fig. 25 zeigt, die mit der Rollfläche der Rollen im Betrieb des Lagers zur Berührung kommen können. Die ebenen Abschnitte 98, 99 liegen in einem äußeren sowie inneren Bereich des Lagers, die durch eine Ebene 54, die die Achse der Rolle 47 enthält und rechtwinklig zu einer Ebene 53 angeordnet ist, welche die Achse des Lagers sowie der Rolle 47 einschließt, bestimmt werden. Ansonsten entspricht auch diese Ausführungsform der Ausbildung gemäß Fig. 17 bis 21..

Die Fig. 26 bis 31 zeigen zweireihige Tonnenlager in weiteren Ausführungsformen gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 26 gezeigten neunten Ausführungsform bilden die Außenumfangsflache des Außenringes 43 und eine Dichtfläche 92 am äußeren Laufring 31 zusammen ein berührendes oder nicht-berührendes Dichtungsteil. Ferner bilden die Käfig-Führungsfläche 81 und die den Käfig führende Fläche am inneren Laufring 33 zusammen ein Dichtungsteil, wodurch also das im Lager befindliche Schmiermittel hermetisch abgeschlossen wird. Damit stellt diese Ausführungsform ein Lager dar, dessen Breite nicht groß ist, das eine geringe Anzahl von Teilen aufweist, das kostengünstig zu fertigen ist und eine Abdichtwirkung bietet. Des weiteren ist diese Ausführungsform ein Standard-Tonnenlager von internationaler Austauschbarkeit mit Abdichtvermögen, dessen Innensowie Außendurchmesser und Breite unveränderbar sind.

Die Fig. 27 zeigt eine zehnte Ausführungsform, wobei die Außenumfangsflachen des Außenringes 43 des Käfigs 41 als Käfig-Führungsflächen 81 dienen, die an der zugeordneten Führungsfläche des äußeren Laufringes 31 geführt werden. Zwischen den zwei Reihen von Rollen 47 ist eine am äußeren Laufring 31 angebrachte Pendel-Führungsbahn 86 angeordnet, die vom äußeren Laufring 31 geführt wird und selbst die innenliegenden Stirnflächen der Rollen 47 sowie den Käfig 41 führt.

Bei der in Fig. 28 gezeigten elften Ausführungsform stellen die Außenumfangsflachen der innen im Lager liegenden Käfig-Innenringe Käfig-Führungsflächen 92' dar, die von der zugeordneten Führungsfläche am äußeren Laufring 31

Ϊ5 geführt werden.

Bei der in Fig. 29 gezeigten zwölften Ausführungsform sind die beiden axial außenliegenden Außenringe 43 des Käfigs 41 durch die Querstege 44 mit dem Innenring 42 zu einem Stück verbunden.

Die Fig. 30 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform, wobei eine Pendel-Führungsbahn 86 zwischen zwei Reihen von Rollen 47 angeordnet sowie am äußeren Laufring 31 angebracht ist, der diese Pendel-Führungsbahn 86 führt, die ihrerseits die innen im Lager liegenden Stirnflächen der Rollen 47 und den Käfig 41 führt.

Bei der in Fig. 31 gezeigten vierzehnten Ausführungsform

ist der Käfig-Innenring 42 am inneren Laufring 33 angebracht, der den Käfig 41 führt.

Wenn sowohl der radiale Spalt L zwischen dem Käfig 41 und dem inneren Laufring 3 3 wie auch der radiale Spalt M zwischen dem Käfig 41 und dem äußeren Laufring 31 größer gemacht werden als der radiale Spalt N zwischen der Stirnfläche 51 des Quersteges 44 und der Rolle 47 (s.Fig.32),

-K7-

dann wird der Käfig 41 von der Rolle 47 ohne Berührung der Laufringe 31 sowie 33 geführt, wodurch das Auftreten einer Blockiererscheinung, bei der der Käfig 41 zu einem Stück mit den Laufringen 31, 33 auf Grund seiner Wärmeschrumpfung

5 oder -dehnun-j wird, verhindert wird.

Die Fig. 33 zeigt ein einreihiges Tonnenlager gemäß der fünfzehnten Ausführungsform. Der innere Laufring 33 ist mit einer einzigen Laufbahn 34 ausgestattet. Ein aus Kunstharz gefertigter Käfig 41 ist zwischen dem äußeren sowie inneren Laufring 31 bzw. 33 angeordnet und derart ausgestaltet, daß, wie Fig. 34 zeigt, zwei axial beabstandete ringförmige Teile (Innenring und Außenring) 42 und 43 zu einem Stück durch eine Vielzahl von in ümfangsrichtung beabstandeten Querstegen 44 verbunden sind. In der vom Außensowie Innenring 43 bzw. 42 und zwei benachbarten Querstegen 44 umschlossenen Tasche 45 ist eine tonnenförmige Rolle 47 angeordnet. Die Stirnflächen 51 der Querstege 44 haben, wie Fig. 35 zeigt, konkav gekrümmte Flächen 57 und 58, deren Krümmung in einem der Rollfläche 55 entsprechenden Bogen in axialer sowie radialer Richtung des Lagers verläuft, und zwar in einem inneren sowie äußeren Bereich des Lagers mit Bezug zu einer Ebene 54, die die Achse der Rolle 47 enthält und senkrecht zu einer Ebene 53 angeordnet

^5 ist, welche die Achse des Lagers sowie die Achse der Rolle 47 einschließt. Sowohl der Abstand B zwischen der Außenumfangsflache von zwei einander benachbarten Querstegen 44 wie auch der Abstand C zwischen den Innenoberflächen von zwei benachbarten Querstegen sind kürzer als der Durchmes-

ser der Rolla 47 in gegenüberliegenden Teilen dieser. In den Grenzbereichen zwischen den Quersteg-Stirnflächen 51 und dem Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 sind radial zum Lager verlaufende Nuten 65 ausgebildet. In den in Ümfangsrichtung mittigen Teilen der Außenumfangsflachen 61 der Querstege 44 sind axial verlaufende Nuten 67 ausgestaltet, und im axial mittigen Teil der Quersteg-Stirnflächen 51 ist jeweils eine Ausnehmung oder Nut 71 vorgesehen.

-H-

Die elfte bis fünfzehnte Ausführungsform zeigt in den Fig. 28 bis 33 Tonnenlager, jedoch können das auch Kegel- oder Zylinderrollenlager sein. Auch können die Grenzbereiche zwischen den Quersteg-Stirnflächen 51 und den Ringen 42, radial verlaufende Nuten 65 in wenigstens einem der radial äußeren sowie inneren Umfangsabschnitte aufweisen. Ferner kann auch wenigstens eine der Außen- oder Innenumfangsflachen 61 bzw. 62 der Querstege 44 mit einer axialen Nut 67 versehen sein. Wenn diese axiale Nut in der Innenumfangsfläche 62 vorgesehen ist, dann kann die Metallform 82 aus der Tasche radial einwärts herausgenommen werden.

Der Käfig 41 kann im Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen von zwei benachbarten Querstegen und im Abstand C zwischen den Innenumfangsflachen von zwei benachbarten Querstegen je einen Abschnitt aufweisen, der langer ist als der Durchmesser der Rolle 47 in deren einander gegenüberliegenden Teilen. Falls die gegenüber der Innenumfangsfläche 62 am Quersteg 44 weiter innen liegenden Teile von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 dazu neigen, einwärts in das Lager gekrümmt zu werden, wenn der Freiraum zwischen den weiter innen als die Steg-Innenumfangsf lache 6 2 liegenden Teilen von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 und der Rolle 47 größer gemacht wird als der Freiraum zwischen den sich zwischen der Steg-Innenumfangsflache 62 und der Steg-Außenumfangsflache 61 befindlichen Teilen der Ringe 42 und 43 und der Rolle 47, so werden die gegenüber der Steg-Innenumfangsflache 62 weiter innenliegenden Teile von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 nicht die Stirnflächen der Rollen 47 im Betrieb des Lagers festhalten.

Falls ferner die gegenüber der Steg-Außenumfangsflache 61 weiter außenliegenden Teile von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 dazu neigen, einwärts gekrümmt zu werden, wenn der Freiraum zwischen diesn weiter außenliegenden Teilen

^ von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 und der Rolle 47 größer gemacht wird als der Freiraum zwischen den Teilen der Ringe 42 und 43, die sich zwischen der Quersteg-Innen-

sowie Außenuinfangsfläche 62 bzw. 61 befinden, und der Rolle 47, dann werden die weiter außen als die Quersteg-Außenumfangsflache 61 liegenden Teile der Ringe 42 und 43 nicht die Stirnflächen der Rollen 47 im Betrieb des Lagers festhalten.

Auch wird, wenn der Freiraum in der Umfangsrichtung zwischen der Rollfläche 55 der Rolle und der Stirnfläche 51 des Quersteges kleiner gemacht wird als der axiale Freiraum zwischen der Stirnfläche der Rolle und Außen- bzw. Innenring 43 bzw. 42, die Rollfläche 55 von der Quersteg-Stirnfläche 51 geführt, weshalb es für das Verhindern einer Schieflage der Rolle 47 wirksam ist, den Freiraum in Umfangsrichtung zwischen der Rollfläche 55 und der Quersteg-Stirnfläche 51 klein zu machen. Um die Änderung in den Abmessungen der Käfige 41, die auf einer Änderung deren Temperatur zurückzuführen ist, auf ein Minimum zu bringen und um die Steifigkeit der Käfige 41 zu erhöhen, können dem Kunstharz Füllstoffe, wie Kohlenstoff- und Glasfasern, zugegeben werden. In diesem Fall sind die radialen sowie axialen Nuten 65 bzw. 67 besonders wirksam für eine federnde Verformung der Querstege 44.

Wie erläutert wurde, sind bei den Rollenlagern nach den ²^ Fig. 17 bis 3 5 in den Grenzbereichen zwischen den Quersteg-Stirnflächen, die die Tasche bilden, und Innen- bzw. Außenring radial verlaufende Nuten vorgesehen, und das bringt die Wirkung, daß die auf diese Grenzbereiche einwirkende Spannungskonzentration vermindert wird sowie eine Zerstörung der Käfige und eine Störung oder Verschlechterung in der Ausgestaltung der Quersteg-Stirnflächen verhindert werden kann.

Es wird nun auf die Fig. 36 bis 52 Bezug genommen, anhand welcher Ausführungsformen gemäß der Erfindung erläutert werden, wobei die axialen, einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Querstege,die die Käfigtaschen mit begren-

3A01767

zen, Berührungsabschnitte haben, welche mit der Rollfläche der Rollen im Betrieb des Lagers zur Anlage kommen können, und zwar liegen diese Berührungsabschnxtte in einem inneren sowie äußeren Teil des Lagers mit Bezug zu einer Ebene, die die Achse einer Rolle einschließt und senkrecht zu einer Ebene ist, welche die Achse des Lagers sowie die Achse der Rolle enthält. Hierbei weist der Käfig einen Abschnitt auf, in dem der Abstand zwischen den Außenumfangsflachen von zwei einander benachbarten Querstegen geringer als der Durchmesser der Rolle an deren einander gegenüberliegenden Bereichen ist, und ferner einen Abschnitt, in dem der Abstand zwischen den Inennumfangsflachen von zwei benachbarten Querstegen kleiner ist als der Durchmesser der Rolle an deren einander gegenüberliegenden Stellen. 15

Die Fig. 36 zeigt eine sechzehnte Ausführungsform für ein zweireihiges Tonnenlager gemäß der Erfindung. Der äußere Laufring 31 hat eine sphärische äußere Laufbahn 32, der innere Laufring 33 hat zwei axial zueinander beabstandete innere Laufbahnen 34. Zwei Käfige 41 aus Kunstharz sind zwischen äußerem und innerem Laufring 31 bzw. 33 angeordnet, und diese Käfige sind mit Bezug zu einer zur Lagerachse rechtwinkligen Ebene plansymmetrisch. Jeder Käfig- 41 ist so ausgestaltet, daß er, wie Fig. 37 zeigt, zwei axial beabstandete ringförmige Teile (einen Innenrxng und einen Außenring) 42 bzw. 43 hat, die durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Querstegen 44 verbunden sind, so daß die Querstege mit dem Innen- und Außenring ein einstückiges Teil bilden. Tonnenförmige Rollen 47 sind in einer von zwei benachbarten Querstegen 44 sowie dem Innen- und Außenring 42 bzw. -,3 umschlossenen Tasche 45 angeordnet. Die in Achsrichtung einander entgegengesetzten Enden 48 und 49 der Quersteg-Stirnflächen 51 haben, wie · Fig. 39 zeigt, ebene Berührungsflächen. 57' und 58', die mit der Rollenrollfläche 55 während des Betriebs des Lagers in Berührung kommen können; diese Berührungsflächen 57', 58' befinden sich in einem innen- sowie außenliegenden Be-

reich des Lagers, die durch eine die Rollenachse enthaltende Ebene 54, welche zu einer die Rollen- sowie die Lagerachse einschließenden Ebene 53 rechtwinklig verläuft, bestimmt sind. Demzufolge sind Berührungsflächen 57' und 58' an insgesamt vier Stellen der.axialen, einander entgegengesetzten Enden der Stirnflächen 51 vorhanden.

Sowohl der Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen 61 von zwei nebeneinanderliegenden Querstegen 44 als auch der Abstand C zwischen den Innenumfangsflachen 62 von zwei benachbarten Querstegen sind kürzer als der Durchmesser der tonnenförmigen Rolle 47 in deren gegenüberliegenden Abschnitten. Demzufolge sind sowohl die Breitenabmessung der Außenumfangsflachen 61 der Querstege in ümfangsrichtung wie auch diese Breitenabmessung der Innenumfangsflachen 62 dieser Stege 44 groß, so daß die Querstege eine große Steifigkeit haben, und da damit ferner die Rollen 47 daran gehindert sind, aus den Taschen 45 herauszufallen, sind der Zusammenbau des Lagers und eine Automatisierung dieses

^Q Zusammenbaus in einfacher Weise zu bewältigen.

Wie die Fig. 37 und 40 zeigen, verlaufen radial zum Lager Nuten 65, die einen bogenförmigen Querschnitt haben, in den radial außenliegenden ümfangsabschnitten in den Grenzberei-

T chen zwischen den axialen, einander entgegengesetzten Stirnflächenenden 48 und 49 sowie dem Innen- bzw. Außenring 42 bzw. 43. Diese radialen Nuten 65 vermindern die den genannten Grenzbereichen während des Spritzgießvorgangs der Käfige 41, während des Einsetzens der Rollen 47 in die Ta-

sehen 45 und während des Arbeitens des Lagers vermittelte Spannungskonzentration, so daß eine Zerstörung der Käfige und eine Störung in der Gestalt der Quersteg-Stirnflächen 51 unterbunden werden.

Eine axial zum Lager verlaufende Nut 67 ist im in Umfangsrichtung mittleren Teil der Außenumfangsflache 61 eines jeden Quersteges 44 vorgesehen, und durch diese Nut 67

-k-

bestehtjdie Möglichkeit einer leichten, federnden Verformung der in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Kanten der Außenumfangsflache 61 des Quersteges während des Spritzens der Käfige 41 und während des Einsetzens der Rollen 47 in die Taschen 45, was sich dahingehend auswirkt, daß eine Beeinträchtigung der Gestalt der Quersteg-Stirnflächen 51 und eine Zerstörung der Käfige 41 verhindert werden.

Die innen im Lager liegende Seitenfläche 73 des Außenringes 43, die sich näher an der Lagerachse als die Quersteg-Innenumfangsflache befindet, ist eine ebene, zur Lagerachse rechtwinklige Fläche. Der Freiraum zwischen dem näher zur Lagerachse als die Quersteg-Innenumfangsflache liegenden Innenumfangsteil 75 des Außenringes 43 und den Rollen 47 ist größer als der Freiraum zwischen dem Außenumfangsteil 78 des Außenringes 43 und den Rollen 47. Insofern neigt dieser Innenumfangsteil 75 dazu, durch die verformung während des Spritzens der Käfige 41, durch die aus der Zentrifugalkraft im Betrieb des Lagers herrührende Verformung und durch die auf die Temperaturerhöhung während des Arbeitens des Lagers zurückzuführende Verformung, einwärts zum Lager gekrümmt zu werden, jedoch hält dieses weiter innen als die Innenumfangsflache der Stege liegende Innen7 umfangsteil 75 des Außenringes 43 nicht die Stirnfläche der Rollen 47 während des Arbeitens des Lagers fest. Ein Schmiermittel, z.B. Fett, wird in·dem Freiraum zwischen dem Innenumfangsteil 75 und den Rollen 47 festgehalten, und dieses Schmiermittel kann dann in die Tasche 45 eintreten, wobei der Schmierfilmabriß an der Kante des Grenz-

^⁰ bereichs zwischen der Stirnfläche 51 und der Rollenrollfläche 55 verhindert wird. Die Innenumfangsflache des Käfig-Außenringes 43 stellt eine Käfig-Führurigsflache 81 dar, die von der zugeordneten Führungsfläche des inneren

Laufringes 33 geführt wird.
35

-X3--

Die Käfige 4Ί können durch Spritzgießen von Kunstharz gefertigt werden, und zwar insbesondere durch Herausnehmen einer in der Tasche 45 aufgenommenen Metallform 82 radial nach außen hin, wie Fig. 41 zeigt. In diesem Fall werden die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Kantenteile der Quersteg-Außenumfangsflachen 61 etwas federnd oder nachgiebig verformt, wie diese auch bei Einsetzen der Rollen 47 in die Tasche 45 federnd verformt werden. Zwischen den beiden inneren Laufbahnen 34 ist am inneren Laufring eine Pendel-Führungsbahn 86 angebracht, die vom inneren Laufring 33 geführt wird und ihrerseits die innen im Lager liegenden Stirnfl.ächen der Rollen 47 und die Käfige 41 führt.

Die Fig. 42 und 43 zeigen eine Abwandlung des bei der sech-¹^ zehnten .Ausführungsform zur Anwandung kommenden Käfigs 41. Alle vier Berührungsflächen 57, 58 an den axial gegenüberliegenden Enden 48 und 49 der Quersteg-Stirnflächen 51 haben hierbei konkave Krümmungen mit einem dem Krümmungsradius der Rollenrollfläche 55 entsprechenden Bogen in der

radialen sowie axialen Richtung. Die berührenden Teile 57, 58 stellen mit den Rollen 47 eine Flächenberührung her, wobei die Stirnfläche 51 eines jeden Quersteges 44 so ausgebildet ist, daß, wie Fig. 43 zeigt, der Bereich zwischen den vier Berührungsflächen 57, 58 eine kreuzförmige Nut 94 bildet., in der Schmiermittel zurückgehalten wird. Ansonsten entspricht die Ausführungsform von Fig. 42 den in den Fig. 36 bis 40 gezeigten Ausführungsformen.

In Fig. 44 und 45 ist eine weitere Abwandlung für einen bei

der sechzehnten Ausführungsform verwendbaren Käfig 41 gezeigt. Hierbei haben die Quersteg-Stirnflächen 51 in der die Achse der Rolle 47 enthaltenden Ebene einen bogenförmigen Querschnitt, dessen Krümmung größer ist als der Bogen der Rolle 47 in deren einander gegenüberliegenden Abschnitten. Auch sind die Stirnflächen 51 so ausgebildet, daß der Querschnitt in einer zur Achse der Rolle 47 rechtwinkligen Richtung eine Bogenform, wie sie in Fig. 45 gezeigt ist,

hat, wobei die Krümmung dieses Bogens größer ist als die des Bogens der Rolle 47 in deren gegenüberliegenden Abschnitten. Demzufolge haben die vier Berührungsbereiche 57, 58 der axialen, entgegengesetzten Enden der Quersteg-Stirnflächen 51 alle eine horizontale, hundcpfotenartig gekrümmte Form. Die in Fig. 44 und 45 gezeigte Ausführungsform entspricht im übrigen den Ausführungsformen von Fig. ■ 36 bis 40.

Die Fig. 46 bis 51 zeigen zweireihige Tonnenlager gemäß der siebzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsform nach der Erfindung.

Gemäß Fig. 46 bilden die Außenumfangsflache des Außenringes ¹^ 43 und eine Dichtfläche 92 am äußeren Laufring 31 zusammen ein berührendes oder nicht-berührendes Dichtungsteil. Auch die Käfig-Führungsfläche 81 und die zugeordnete Führungsfläche am inneren Laufring 33 für den Käfig bilden zusammen ein Dichtungsteil, so daß das im Lager befindliche ^O Schmiermittel hermetisch zurückgehalten wird. Diese Ausführungsform stellt ein Rollenlager mit geringer Breite, mit einer geringen Zahl an Teilen und mit kostengünstiger Ausbildung sowie einem Abdichtvermögen dar. Ferner handelt es sich bei dieser Ausführungsform um ein Tonnenlager in Standard-Bauart mit internationaler Austauschbarkeit, dessen Außen- sowie Innendurchmesser und Breite unveränderbar sind.

Bei der in Fig. 47 gezeigten achtzehnten·Ausführungsform

stellen die Außenumfangsflachen der Käfig-Außenringe 43 Käfig-Führungsflächen 81 dar, die von einer zugeordneten Führungsfläche des äußeren Laufringes 31 geführt werden. Zwischen den beiden Reihen von Rollen 47 ist am äußeren Laufring 31 eine Pendel-Führungsbahn 86 angebracht, die vom äußeren Laufring 31 geführt wird und selbst die innenliegenden Stirnflächen der Rollen sowie die Käfige 41 führt.

Die Fig. 48 ^eigt eine neunzehnte Ausführungsform, wobei die Außenumfangsflachen 92' der Innenringe 42 der Käfige 41 Käfig-Führungsflächen bilden, die von der zugeordneten Führungsfläche des äußeren Laufringes 31 geführt werden.

Eine zwanzigste Ausführungsform ist in Fig. 49 gzeeigt, wobei der Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 des Käfigs zu einem Stück durch die Querstege verbunden sind.

Bei der einundzwanzigsten, in Fig. 50 gezeigten Ausführungsform ist eine Pendel-Führungsbahn 86 zwischen zwei Reihen von Rollen 47 vorhanden, die am äußeren Laufring 31 angebracht ist und von diesem geführt wird. Diese Führungsbahn 86 führt die innen im Lager liegenden Stirnflächen der Rollen 47 und den Käfig 41.

Die Fig. 51 zeigt eine zweiundzwanzigste Ausführungsform, wobei- der Innenring 42 des Käfigs 41 am inneren Laufring 33 angebracht ist, der den Käfig 41 führt.

Wenn sowohl der radiale Spalt L zwischen Käfig 41 und innerem Laufring 33 wie auch der radiale Spalt M zwischen Käfig 41 und äußerem Laufring 31 größer gemacht werden als der radiale Spalt N zwischen der Quersteg-Stirnfläche 51 und der Rolle 47 (s. Fig. 52), so wird der Käfig 41 von den Rollen 47 ohne Berührung der Laufringe 31 und 33 geführt, wodurch eine Blockiererscheinung auf Grund der Wärmeschrumpfung oder -dehnung des Käfigs 41, wobei er zu einem Stück mit den Laufringen 31, 33 wird, verhindert wird.

Die Quersteg-Stirnflächen 51 können mit Berührungsabschnitten an and-eren Stellen als den axial einander gegenüberliegenden Enden 48, 49 versehen sein; diese Stirnflächen können Berührungsabschnitte an fünf oder mehr Stellen haben.

Ferner können die Grenzbereiche zwischen den Enden 48, 49 der Stirnflächen 51 und dem Innen- bzw. Außenring 42 bzw. 43 mit radial verlaufenden Nuten 65 in wenigstens einem der radialen Außen- oder Innenumfangsabschnitte versehen sein.

Des weiteren kann auch wenigstens eine der Außen- oder der

Innenumfangsflachen 61, 62 jedes Quersteges 44 eine axial verlaufende Nut 67 aufweisen.Wenn diese Nut 67 in der Innenumfangsf lache 62 des Quersteges 44 vorhanden ist, dann kann 2Q die Metallform 82 aus der Tasche 45 radial nach innen herausgezogen werden.

Auch kann der Käfig 41 einen Abschnitt haben, in dem der Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen von zwei benachbarten Querstegen größer ist als der Durchmesser der Rolle 47 an einander gegenüberliegenden Teilen dieser, und einen Abschnitt haben, in dem der Abstand C zwischen den Innenumfangsf lachen von zwei einander benachbarten Querstegen 44 größer ist als der Durchmesser der Rolle 47 in deren einander gegenüberliegenden Teilen.

Wenn die weiter als die Inne.numf angsf lachen 62 nach innen hin liegenden Teile von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 und die weiter als die Außenumfangsflachen 61 der Querstege nach außen hin liegenden Teile von Innen- sowie Außenring 42 bzw. 43 dazu neigen, nach einwärts im Lager gekrümmt zu werden, falls der Freiraum zwischen diesen weiter nach innen liegenden Ringteilen sowie den Rollen 47 und der Freiraum zwischen diesen weiter nach außen hin liegenden Teilen der Ringe 42, 43 sowie den Rollen 47 größer gemacht wird als der Freiraum zwischen Außen- sowie Innenumfangsflache 61 bzw. 62 der Querstege und den Rollen 47, so werden die weiter nach innen als die Innenumfangsflachen 62 liegenden Ringteile und die weiter nach außen als die Außenumfangsflachen 61 hin liegenden Teile der Ringe 42, 43 nicht die Stirnflächen der Rollen M im Betrieb des Lagers festhalten.

Bei dem aus Kunstharz gefertigten Käfig 41 werden die Quersteg-Stirnflächen 51 federnd verformt, wenn die Metallform 82 aus der Tasche 45 herausgezogen wird, weshalb diese Stirnflächen 51 bezüglich ihrer Form- oder Gestaltgenauigkeit etwas minderwertig sind. Wenn der Freiraum zwischen den Rollen 47 und den Stirnflächen 51 so ausgelegt wird, daß er vom axialen mittigen Teil zu den entgegengesetzten Flächen der Rollen 47 hin gleich ist, so wird der gespritzte Käfig 41 an der Möglichkeit leiden, daß der Freiraum zwi-

^o sehen den Rollen 47 sowie den Quersteg-Stirnflächen 51 vom axialen mittigen Teil zu den entgegengesetzten Flächen der Rollen 47 hin größer wird, und das kann eine Schieflage der Rollen 47 fördern sowie einen Temperaturanstieg im Lager hervorbringen. Durch die Erfindung, bei der die Bearbeitungsgenauigkeit der Käfige 41 in Betracht gezogen wird, ist es möglich, die axialen, einander gegenüberliegenden Enden 48, 49 der Stirnflächen 51 so auszugestalten, daß sie an vier Stellen Berührungsbereiche 57 und 58 haben. Mit dieser Ausgestaltung von Berührungsbereichen 57, 58 an vier Stellen - nämlich den Enden 48, 49 der Stirnflächen 51 - bietet der Käfig 41 die Möglichkeit, eine Begünstigung der Schieflage durch die Bearbeitungsgenauigkeit des Käfigs zu verhindern.

Da sich der aus Kunstharz hergestellte Käfig 41 bei hohen Temperaturen zusammenzieht, besteht eine Möglichkeit, daß er bei diesen Temperaturen die Rollen 47 blockiert. Wenn die in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Enden 48, 49 der Quersteg-Stirnflächen 51 an vier Stellen Berührungsflachen 57, 58 haben, dann ist der Berührungsbereich zwischen diesen Stirnflächen 51 und den Rollen 47 klein, weshalb, selbst wennder Käfig 41 bei hohen Temperaturen in innige Berührung mit den Rollen 47 kommt, die Reibungskraft zwischen Käfig und Rollen kleiner ist als die Antriebskraft der· Rollen 47 und diese mit Bezug zu den Stirnflächen 51 gleiten, so daß also der Käfig 41 die Rollen 47 nicht blockiert. Puch ist, falls der Berührungsbereich zwischen

-»δι Stirnflächen 51 und Rollen 47 klein ist, der Berührungsflächendruck zwischen diesen Stirnflächen und den Rollen hoch; da das Kunstharz jedoch federnd verformt wird, wird die Berührungsfläche zwischen den Steg-Stirnflächen 51 sowie den Rollen 47 vergrößert, und da Kunstharz einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, so wird der Abrieb an den Stirnflächen 51 unterdrückt.

Bei den Rollenlagern nach der sechzehnten bis zweiundzwanzigsten. Ausführungsform (Fig. 36 bis 49) haben die Stirnflächen 51 der Querstege Berührungsflächen 57 und 58 in einem innen sowie außen im Lager mit Bezug zu einer Ebene 54 liegenden Bereich, wobei diese Ebene 54 die Achse der Rolle 47 enthält und rechtwinklig zur Ebene 53 angeordnet ist, welche die Achse des Lagers sowie der Rolle 47 einschließt. Deshalb wird, selbst wenn sich der Käfig 41 ra~ ■ dial mit Bezug zu den Rollen 47 bewegt, der Freiraum in Umfangsrichtung zwischen den Rollen 47 sowie den Quersteg-Stirnflächen 51 nicht groß, die Rollen 47 werden von diesen Stirnflächen 51 in stabiler Weise gestützt, so daß sie nicht für eine Neigung empfänglich sind, womit also eine Schieflage der Rollen 47 unterbunden wird. Auch haben die in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Enden 48, 49 der Stirnflächen 51 Berührungsbereiche 57 und 58, •25 weshalb die Rollen von diesen Stirnflächen in stabiler Weise gestützt werden und keiner Neigung unterliegen, so daß eine Schieflage der Rollen 47 verhindert wird. Ferner hat der Käfig 41 ein Teil, in dem der Abstand B zwischen den Außenumfangsflachen von benachbarten Querstegen kürzer ist als der Durchmesser der Rolle 47 in einander gegenüberliegenden Abschnitten dieser, und ein Teil, in dem der Abstand C zwischen den Innenumfangsflachen von einander benachbarten Querstegen kürzer ist als der Durchmesser der Rolle 47 in ihren einander gegenüberliegenden Abschnitten, weshalb sowohl die Außen- wie die Innenumfangsflachen 61 bzw. 62 der Querstege 44 in ihrer Breitenab-messung in Umfangsrichtung groß sind und die Querstege eine hohe Steifigkeit

aufweisen. Ferner werden die Rollen 47 an einem Herausfallen aus den Taschen 45 gehindert, was einen leichten Zusammenbau zur Folge hat und in einfacher Weise eine Automatisierung des Montagevorgangs für das Lager ermöglicht.

Wenngleich in den Ausführungsbeispielen zweireihige Tonnenlager gezeigt wurden, so kann das Rollenlager gemäß der Erfindung auch ein einreihiges Tonnenlager, ein Kegeloder ein Zylinderrollenlager sein. 10

Claims

Patentansprüche

20 1. Tonnenlager mit einem zwischen einem äußeren sowie einem, inneren Laufring angeordneten Käfig, der einen Außenring sowie einen zu diesem axial beabstandeten Innenring, die miteinander durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Querstegen verbunden sind, und in einer von zwei benachbarten Querstegen sowie dem Außen- und Innenring umschlossenen Tasche angeordnete tonnenförmige Rollen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (41) aus Kunstharz gefertigt ist, daß die die Tasche (45) begrenzenden Stirnflächen (51) der Querstege (44) entsprechend der Rollfläche (55) der Rolle (47) konkav gekrümmte Flächen (57, 58) in einem mit Bezug zu einer die Achse (52) der Rolle (47) enthaltenden Ebene (54), welche zu einer die Achse (52) der Rolle (47) sowie die Achse des Lagers einschließenden Ebene (53) rechtwinklig angeordnet ist, innenliegenden sowie außenliegenden

Lagerteil haben und daß der Käfig einen Abschnitt, in dem der Abstand (B) zwischen den Außenumfangsflachen (61) von zwei einander benachbarten Querstegen (44) kleiner als der Durchmesser der Rolle (47) in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, und einen Abschnitt, in dem der Abstand (C) zwischen den Innenumfangsflachen (62) von zwei einander benachbarten Querstegen (44) kleiner als der Durchmesser der .Rolle (47) in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, hat.
2. Zweireihiges Tonnenlager mit einem äußeren Laufring, der eine sphärische äußere Laufbahn hat, mit einem inneren Laufring, der zwei nebeneinander liegende sphärische Laufbahnen hat,, mit zwischen dem äußeren sowie inneren Laufring angeordneten Käfigen, von denen jeder einen axial innen im Lager liegenden Innenring und einen axial außen im Lager liegenden Außenring, die durch Querstege einstückig miteinander verbunden sind, aufweist, und mit in der Tasche eines jeden Käfigs angeordneten Pendelrollen, dadurch

gekennzeichnet, daß die Käfige (41) aus Kunstharz gefertigt sind und daß die Stirnflächen(51)der die Taschen (45) begrenzenden Querstege (44) konkav gekrümmte Flächen (57, 58) mit einem der Rollfläche (55) der Pendelrolle (47) entsprechenden Krümmungsbogen in axialer sowie radialer Richtung in einem mit Bezug zu einer die Achse (52) der Pendelrolle (47) enthaltenden Ebene (54) , welcher zu einer die Achse der Pendelrolle

sowie die Achse des Lagers einschließenden Ebene (53) rechtwinklig angeordnet ist, innenliegenden sowie außenliegenden Lagerteil aufweisen.
3. Tonnenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (51) der Querstege (44) mit radial verlaufenden Nuten (65, 71) versehen sind.
4. Tonnenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (76) zwischen dem Innenumfangsteil (75) des Käfig-Außenringes

(43) und den Rollen (47) größer ist als der Freiraum

(79) zwischen dem Außenumfangsteil (78) des Käfig-Außenringes (43) und den Rollen (47).
5. Tonnenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsflache des Käfig-Außenringes (43) und eine am äußeren Laufring (31) vorgesehene Dichtungsfläche (92) zusammen ein Dichtungsteil bilden.
6. Tonnenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ¹^ gekennzeichnet, daß jeder der Querstege

(44) mit einem konkaven Führungsteil (87) zwischen seiner Außenumfangsflache (61) und einer Stirnfläche (51) ausgestaltet ist.

²^
7. Tonnenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Spalte (L, M) zwischen den Käfigen (41) und den Laufringen (33, 31) größer sind als der radiale Spalt (N) zwischen der Stirnfläche (51) eines jeden Quersteges (44) und

den Rollen (47).
8. Rollenlager mit einem zwischen einem äußeren sowie einem inneren Laufring angeordneten Käfig, der einen Außenring sowie einen zu diesem axial beabstandeten Innenring,

die miteinander durch eine Vielzahl von in ümfangsrichtung zueinander beabstandeten Querstegen verbunden sind, und in einer von zwei benachbarten Querstegen sowie dem Außen- und Innenring umschlossenen Tasche angeordnete Rollen aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Käfig (41) aus Kunstharz gefertigt ist und einen Abschnitt, in dem der Abstand (B) zwischen der Außenumfangsflache (61) von zwei einander benachbarten

Querstegen (44) kleiner als der Durchmesser der Rolle (47) in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, und einen Abschnitt, in dem der Ab.stand (C) zwischen den Innenumfangsflachen (62) von zwei einander benachbarten Querstegen (44) kleiner als der Durchmesser der Rolle (47) in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, hat und daß in den Grenzbereichen zwischen den Stirnflächen (51) der die Taschen (45) begrenzenden Querstege (44) und dem Käfig-Außen- sowie Innenring (43, 42) radial verlaufende Nuten (65) ausgestaltet sind.
9. Rollenlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzbereiche zwisehen den Stirnflächen (51) der Querstege (44) und dem Innen- sowie Außenring (42, 43) wenigstens in einem der radialen Außen- und Innenumfangsteile radial verlaufende Nuten (65) erüfweisen.
2010. Rollenlager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Außen- und der Innenumfangsflachen (61, 62) der Querstege (44) mit einer axial verlaufenden Nut (6 7) ausgestattet ist.
11. Rollenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der axial mittlere Teil der Stirnfläche (51) eines jeden Quersteges (44) mit einer Ausnehmung (71, 94) versehen ist.
12. Rollenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als selbstausrichtendes Tonnenlager ausgebildet ist.
13. Rollenlager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als zweireihiges, selbstausrichtendes Tonnenlager ausgebildet ist.
14. Rollenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (76) zwischen dem weiter innen als die Innenumfangsflache (62) der Querstege (44) liegenden Teil (75) des Außenringes

(43) undäen Rollen (47) größer ist als der Freiraum in dem Bereich, der zwischen der die Innen- sowie Außenumfangsflache (62, 61) der Querstege verbindenden Fläche des Außenringes (43) sowie den Rollen (47) liegt.
15. Rollenlager mit einem zwischen einem äußeren sowie einem inneren Laufring angeordneten Käfig, der einen Außenring sowie einen zu diesem axial beabstandeten Innenring, die miteinander durch eine Vielzahl von in ümfangsrichtung zueinander beabstandeten Querstegen verbunden sind, und

!5 in einer von zwei benachbarten Querstegen sowie dem Außen- und Innenring umschlossenen Tasche angeordnete Rollen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (41) aus Kunstharz besteht, daß die axial gegenüberliegenden Endabschnitte (48, 49) der Stirnflächen (51) der die Tasche (45) begrenzenden Querstege (44) Berührungsflächen (57, 58) in einem mit Bezug zu einer die Achse der Rolle (47) enthaltenden Ebene (54), welche zu einer die Achse der Rolle (47) sowie die Achse des Lagers einschließenden Ebene (53) recht-

^5 winklig angeordnet ist, innenliegenden sowie außenliegenden Lagerteil haben, welche Flächen (57, 58) mit der Rollfläche (55) im Betrieb des Lagers zur Anlage kommen können, und daß der Käfig (41) einen Abschnitt, in dem der Abstand (B) zwischen den Außenumfangsflachen

(61) von zwei einander benachbarten Querstegen (44) kleiner als der Durchmesser der Rolle (47) in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, und einen Abschnitt, in dem der Abstand (C) zwischen den Innenumfangsf lachen (62) von zwei einander benachbarten Quer-Stegen (44) kleiner als der Durchmesser der Rolle in den einander gegenüberliegenden Teilen dieser ist, hat.

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16. Rollenlager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzbereiche zwischen den axial einander gegenüberliegenden Endabschnitten (48, 49) der Quersteg-Stirnflächen (51) und des Außen- sowie Innenringes (43, 42) mit radial verlaufenden Nuten (65) ausgestattet sind.
17. Rollenlager nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Außen- und der Innenumfangsflachen (61, 62) der Querstege (44) mit einer axial verlaufenden Nut (67) ausgestattet ist.
18. Rollenlager nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als selbstausrichtendes Tonnenlager ausgebildet ist.
19. Rollenlager nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als zweireihiges, selbstausrichtendes Tonnenlager ausgebildet ist.
20. Rollenlager nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (76) zwischen dem weiter innen als die Innenumfangsflache (62) eines jeden Quersteges (44) liegenden Teil (75) des Käfig-Außenringes (43) und den Rollen (47) größer ist als der Freiraum zwischen der Außenumfangsflache des Käfig-Außenringes und den Rollen.