DE20020397U1 - Comb cage for a spherical roller bearing - Google Patents
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Description
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DE OO 036 DE STP-go.neDE OO 036 DE STP-go.ne
BeschreibungDescription
Kammkäfig für ein PendelrollenlagerComb cage for a spherical roller bearing
Die Erfindung betrifft einen Kammkäfig für ein Pendelrollenlager, insbesondere für ein zweireihiges Pendelrollenlager, bestehend aus mindestens einem Seitenring mit einer Anzahl an diesem angeordneten, sich im wesentlichen in Lagerachsrichtung erstreckenden massiven Stegen, wobei zwischen jeweils zwei Stegen im montierten Zustand des Pendelrollenlagers ein Wälzkörper mit einer Länge angeordnet ist und wobei der Wälzkörper im montierten Zustand des Pendelrollenlagers mit einem seiner seitlichen Enden am Seitenring anliegt.The invention relates to a comb cage for a spherical roller bearing, in particular for a double-row spherical roller bearing, consisting of at least one side ring with a number of solid webs arranged thereon and extending essentially in the bearing axis direction, wherein a rolling element with a length is arranged between each two webs in the assembled state of the spherical roller bearing and wherein the rolling element rests with one of its lateral ends on the side ring in the assembled state of the spherical roller bearing.
Für verschiedene Arten von Wälzlagern sind mannigfaltige Ausgestaltungen der Lagerkäfige bekannt, die gelegentlich als sogenannte Kammkäfige ausgeführt sind. In der GB 2 310 009 A ist ein solcher Kammkäfig für ein Zylinderrollenlager beschrieben. Von einem Seitenring des Käfigs aus erstrecken sich eine Vielzahl von Stegen, die mit Haltenasen ausgeführt sind, so daß für den zu führenden Wälzkörper eine sichere Anlage- und Führungsfläche definiert ist.For different types of rolling bearings, a variety of designs of bearing cages are known, which are sometimes designed as so-called comb cages. GB 2 310 009 A describes such a comb cage for a cylindrical roller bearing. A large number of webs extend from a side ring of the cage, which are designed with retaining lugs, so that a secure contact and guide surface is defined for the rolling element to be guided.
Eine ähnliche Ausgestaltung ist aus der JP 09236129 A bekannt. Der dort beschriebene und offenbarte Kammkäfig ist zur besseren Führung und Sicherung der Wälzkörper mit Vorsprüngen am radial innenliegenden Ende versehen.A similar design is known from JP 09236129 A. The comb cage described and disclosed therein is provided with projections on the radially inner end for better guidance and securing of the rolling elements.
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Gleichermaßen sind Kammkäfige für Pendelrollenlager bekannt. Durch die spezielle Geometrie eines Pendelrollenlagers stellen sich hier besondere Anforderungen an den Käfig. Bekannt ist, daß in ein weitgehend massiv ausgebildetes Käfigteil Bohrungen in Achsrichtung eingebracht werden, die die Anlage- und Führungsflächen für die später in diese Bohrungen einzusetzenden Pendelrollen darstellen.Comb cages are also known for spherical roller bearings. The special geometry of a spherical roller bearing places special demands on the cage. It is known that holes are made in the axial direction in a largely solid cage part, which represent the contact and guide surfaces for the spherical rollers that are later inserted into these holes.
Bei den zuletzt beschriebenen Käfigen besteht der Nachteil, daß im späteren Betrieb des Lagers bei großen Verschwenkungen der Achsen des Innenrings und des Außenrings die Gefahr besteht, daß einzelne Pendelrollen in Lagerachsrichtung aus dem Käfig herausrutschen.The disadvantage of the cages described last is that during later operation of the bearing, if the axes of the inner ring and the outer ring are subject to large deflections, there is a risk that individual spherical rollers will slip out of the cage in the direction of the bearing axis.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgab e zugrunde, den Kammkäfig eines Pendelrollenlagers mit massiv ausgebildeten Stegen derart fortzubilden, daß eine verbesserte Halterung der einzelnen Pendelrollen sichergestellt und zudem die Führung der einzelnen Pendelrollen verbessert ist.The present invention is therefore based on the object of developing the comb cage of a spherical roller bearing with solid webs in such a way that an improved holding of the individual spherical rollers is ensured and, in addition, the guidance of the individual spherical rollers is improved.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stege mehr als die Hälfte der Länge der Wälzkörper beträgt und daß die Breite der Stege in einem mittleren Bereich des Steges kleiner ist als im vom Seitenring beabstandeten Endbereich des Steges.The solution to this problem by the invention is characterized in that the length of the webs is more than half the length of the rolling elements and that the width of the webs in a central region of the web is smaller than in the end region of the web spaced from the side ring.
Mit dieser Ausgestaltung eines Pendelrollenlagerkäfigs wird erreicht, daß eine einzelne Pendelrolle, nachdem sie in den Käfig eingesetzt ist, in Lagerachsrichtung kaum noch Bewegungsspielraum hat, da in dieser Richtung die durch zwei benachbarte Stege gebildete Käfigtasche einen Hinterschnitt beinhaltet. Der Bewegungsspielraum einer Pendelrolle in Lagerachsrichtung ist nur noch im Rahmen des Axialspiels möglich.This design of a spherical roller bearing cage ensures that a single spherical roller, once it has been inserted into the cage, has hardly any room for movement in the direction of the bearing axis, since the cage pocket formed by two adjacent webs contains an undercut in this direction. The room for movement of a spherical roller in the direction of the bearing axis is only possible within the scope of the axial play.
Bevorzugt beträgt die Länge der Stege weniger als die ganze Länge der Wälzkörper. Sie kann auch zwischen 80 % und 105 % der Länge der Wälzkörper betragen. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Breite der Stege in radial zunehmender Richtung ebenfalls zunimmt. Damit hat die Pendelrolle bei radialer Bewegung mehr Bewegungsfreiheit, ohne am Käfig anzuliegen.The length of the webs is preferably less than the entire length of the rolling elements. It can also be between 80% and 105% of the length of the rolling elements. Furthermore, it can be provided that the width of the webs also increases in the radially increasing direction. This gives the spherical roller more freedom of movement during radial movement without coming into contact with the cage.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich, wenn vorgesehen wird, daß die Stege in ihrem dem Seitenring benachbarten Bereich und in ihrem axial äußeren Bereich in Umfangsrichtung Verdickungen aufweisen. Diese Verdickungen sind bevorzugt über ihren radialen Verlauf der Kontur der Wälzkörper angepaßt. Weiterhin kann der Bereich der Stege zwischen den Verdickungen zur Bildung eines Aufhahmeraums für Schmiermittel in Umfangsrichtung zurückgesetzt sein.A particularly preferred embodiment is obtained if it is provided that the webs have thickenings in the circumferential direction in their area adjacent to the side ring and in their axially outer area. These thickenings are preferably adapted to the contour of the rolling elements via their radial course. Furthermore, the area of the webs between the thickenings can be set back in the circumferential direction to form a receiving space for lubricant.
Durch diese Ausführung wird erreicht, daß die einzelnen Pendelrollen nur in ihren jeweiligen Endbereichen den Käfigsteg kontaktieren und durch diesen geführt sind. Falls Schmutzpartikel in das Lager eintreten, kann daher die Oberfläche einer Pendelrolle nur in den jeweiligen Endbereichen hierdurch verkratzt bzw. verschlissen werden, wodurch jedoch die Standzeit des Lagers nicht wesentlich reduziert wird, da die Pendelrolle hauptsächlich in ihrem mittleren Bereich die Last überträgt. Durch die beiden im Endbereich einer Pendelrolle vorgesehenen Vorsprünge und dem dazwischenliegenden zurückgesetzten Bereich besteht die Möglichkeit, einen Schmiermittelraum, insbesondere einen Fettaufhahmeraum, zu schaffen, der für eine optimale Versorgung der Pendelrolle mit Schmiermittel sorgt.This design ensures that the individual spherical rollers only come into contact with the cage web in their respective end areas and are guided by it. If dirt particles enter the bearing, the surface of a spherical roller can only be scratched or worn in the respective end areas, but this does not significantly reduce the service life of the bearing, as the spherical roller mainly transfers the load in its middle area. The two projections provided in the end area of a spherical roller and the recessed area between them make it possible to create a lubricant space, in particular a grease receiving space, which ensures that the spherical roller is optimally supplied with lubricant.
Weiterhin wird es durch diese Ausführungsform erreicht, daß eine einzelne Pendelrolle stabiler geführt werden kann, da durch die voneinander beabstandeten Verdickungen ein längerer Hebelarm vorliegt, um die Kontaktkraft zwischen der Pendelrolle und der Anlage am Käfig zu reduzieren, was gleichermaßen zu einer vorteilhaften Laufeigenschaft des Lagers führt.Furthermore, this embodiment ensures that a single spherical roller can be guided more stably, since the spaced-apart thickenings provide a longer lever arm to reduce the contact force between the spherical roller and the cage, which equally leads to advantageous running characteristics of the bearing.
Der Zusammenbau des Pendelrollenlagers kann dadurch erleichtert 'wercfen, daß vorgesehen wird, daß die Stege an mindestens einer Stelle, vorzugsweise an ihren radial äußeren Enden, jeweils einen Vorsprung aufweisen, der den Wälzkörper im eingebauten Zustand fixiert. Bevorzugt ist hier vorgesehen, daß der Vorsprung nur am vom Seitenring entfernten Ende des Steges angeordnet ist.The assembly of the spherical roller bearing can be made easier by providing that the webs each have a projection at at least one point, preferably at their radially outer ends, which fixes the rolling element in the installed state. Preferably, it is provided here that the projection is only arranged at the end of the web remote from the side ring.
Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, die einzelnen Pendelrollen bei der Montage in den Käfig "einzuclipen", da der erwähnte Vorsprung ein Herausfallen der Pendelrolle aus dem Käfig verhindert.This design makes it possible to "clip" the individual spherical rollers into the cage during assembly, since the aforementioned projection prevents the spherical roller from falling out of the cage.
Als Materialien für den Kammkäfig haben sich metallische Werkstoffe, wie Stahl, Messing oder Bronze, sowie Kunststoff bewährt; ferner kommen auch Komposite in Frage.Metallic materials such as steel, brass or bronze, as well as plastic have proven to be suitable materials for the comb cage; composites can also be used.
Eine besonders einfache Herstellungsweise des beschriebenen Kammkäfigs kann dadurch erreicht werden, daß der Bereich der Stege, die im montierten Zustand des Pendelrollenlagers mit den Wälzkörpern in Kontakt stehen bzw. den Wälzkörpern zugewandt sind, durch ein Fräsvorgang hergestellt werden. Der Fräser wird dabei radial von außen auf den Käfig zugestellt und die benötigte Oberfläche der Stege geschaffen. Alternativ hierzu kommt auch eine Laser- oder eine Wasserstrahlbearbeitung in Frage.A particularly simple method of manufacturing the comb cage described can be achieved by producing the area of the webs that are in contact with the rolling elements or face the rolling elements when the spherical roller bearing is mounted by means of a milling process. The milling cutter is fed radially from the outside onto the cage and the required surface of the webs is created. Alternatively, laser or water jet machining can also be used.
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In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel des Kammkäfigs dargestellt. Es zeigen: ?
The drawing shows an example of the comb cage. It shows:
Figur 1 die perspektivische Ansicht eines Pendelrollenlagers mit Innenring, Kammkäfig und einem Wälzkörper ohne Außenring,Figure 1 shows a perspective view of a spherical roller bearing with inner ring, comb cage and a rolling element without outer ring,
Figur 2 die perspektivische Ansicht des Kammkäfigs undFigure 2 shows the perspective view of the comb cage and
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Figur 3 den Kammkäfig gemäß Figur 2 für ein zweireihiges Pendelrollerlfager.Figure 3 shows the comb cage according to Figure 2 for a double row spherical roller bearing.
Wie den Figuren entnommen werden kann, ist ein massiv ausgebildeter Kammkäfig 1 zur Führung einzelner Pendelrollen 4 (Wälzkörper) vorgesehen; mittels des Käfigs 1 werden die einzelnen Pendelrollen 4 zwischen dem in Figur 1 zu sehenden, jedoch nicht näher bezeichneten Innenring und dem nicht dargestellten Außenring des Lagers geführt. Der Innenring kann mit einem Außenbord versehen sein.As can be seen from the figures, a solid comb cage 1 is provided for guiding individual spherical rollers 4 (rolling elements); by means of the cage 1, the individual spherical rollers 4 are guided between the inner ring, which can be seen in Figure 1 but is not designated in more detail, and the outer ring of the bearing, which is not shown. The inner ring can be provided with an outer rim.
Wie am besten aus Figur 2 zu entnehmen ist, besteht der Kammkäfig 1 aus einem Seitenring 2, an dem massiv ausgebildete Stege 3 angeordnet sind, die sich in Lagerachsrichtung erstrecken.As can best be seen from Figure 2, the comb cage 1 consists of a side ring 2 on which solid webs 3 are arranged, which extend in the bearing axis direction.
Wie aus Figur 1 entnommen werden kann, weisen die Wälzkörper 4 eine Länge L auf, die zumindest geringfügig größer ist als die Länge 1 der einzelnen Stege 3. Bevorzugt entspricht die Länge 1 der Stege 3 80 % bis 105 % der Länge L der Wälzkörper 4.As can be seen from Figure 1, the rolling elements 4 have a length L which is at least slightly greater than the length 1 of the individual webs 3. The length 1 of the webs 3 preferably corresponds to 80% to 105% of the length L of the rolling elements 4.
Wie wiederum Figur 2 am besten entnommen werden kann, ist die Breite b der Stege 3 in Umfangsrichtung des Käfigs im mittleren Bereich 5 der Stege 3 kleiner als im Endbereich 6 der Stege 3. Hiermit wird erreicht, daß die Wälzkörper 4 im eingebauten Zustand sicher geführt werden und sich in Lagerachsrichtung relativ zum Käfig 1 nicht bewegen können.As can again best be seen from Figure 2, the width b of the webs 3 in the circumferential direction of the cage is smaller in the middle region 5 of the webs 3 than in the end region 6 of the webs 3. This ensures that the rolling elements 4 are safely guided in the installed state and cannot move in the bearing axis direction relative to the cage 1.
Im Kontaktbereich der Stege 3 zum Wälzkörper 4 weisen die Stege 3 Verdickungen 7 und 8 am axial inneren Endbereich und am äußeren Endbereich des Steges auf. Diese Verdickungen 7 und 8 sind, in radialer Richtung gesehen, so ausgebildet, daß sie der Kontur der Wälzkörper in diesem Bereich folgen. Zwischen den Verdickungen 7 und 8 ist ein in Umfangsrichtung deutlich zurückgesetzter Bereich vorgesehen. Im montierten Zustand der Wälzkörper in den Käfig wird damit einIn the contact area of the webs 3 to the rolling elements 4, the webs 3 have thickenings 7 and 8 on the axially inner end area and on the outer end area of the web. These thickenings 7 and 8 are designed, viewed in the radial direction, so that they follow the contour of the rolling elements in this area. Between the thickenings 7 and 8, an area is provided that is clearly recessed in the circumferential direction. When the rolling elements are mounted in the cage, this creates a
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Aufiiahmeraum für Schmiermittel geschaffen, der für eine gute Versorgung der Wälzkörper mit Fett oder Öl sorgt.A space has been created for the lubricant, which ensures that the rolling elements are well supplied with grease or oil.
Wie weiterhin aus Figur 2 hervorgeht, weisen die Stege 3 in ihrem jeweiligen radialen und axialen Endbereich einen Vorsprung 9 ("Haltenase") auf, der dafür sorgt, daß ein in den Käfig eingesetzter Wälzkörper in dieser Position gehalten wird und nicht aus dem Käfig herausfallen kann.As can also be seen from Figure 2, the webs 3 have a projection 9 ("holding lug") in their respective radial and axial end region, which ensures that a rolling element inserted into the cage is held in this position and cannot fall out of the cage.
Der Seitenring 2 kann in dem Bereich, an dem im montierten Zustand die Wälzkörper anliegen, mit definierten Anlageflächen ausgestaltet sein. Damit werden geringere Kontaktkräfte erreicht und ein Schmiermittelreservoir geschaffen.The side ring 2 can be designed with defined contact surfaces in the area against which the rolling elements rest when assembled. This achieves lower contact forces and creates a lubricant reservoir.
Der beschriebene Kammkäfig eignet sich sowohl für ein- als auch für zweireihige Pendelrollenlager. Durch die beschriebene Ausbildung der Stege 3 sowie des Seitenrings 2 ergeben sich genau definierte Aufhahmetaschen für die einzelnen Pendelrollen. Insbesondere ist aufgrund der vorgeschlagenen Maßnahmen sichergestellt, daß in keinem Zustand des Lagers Pendelrollen aus dem Lager herausfallen können.The comb cage described is suitable for both single and double row spherical roller bearings. The described design of the webs 3 and the side ring 2 results in precisely defined receiving pockets for the individual spherical rollers. In particular, the proposed measures ensure that spherical rollers cannot fall out of the bearing in any condition of the bearing.
Die Ausgestaltung der Stege ermöglicht es weiterhin, an ihrem axialen Ende Dichtungen, spezielle Meßelemente, Montägewerkzeuge oder Schutzbleche anzubringen, die für den Betrieb des Lagers benötigt werden.The design of the webs also makes it possible to attach seals, special measuring elements, assembly tools or protective plates to their axial end, which are required for the operation of the bearing.
Bei der Ausbildung des Käfigs für ein zweireihiges Pendelrollenlager können - wie in der Darstellung - die Käfigstege gegeneinander versetzt sein. Genauso können sie aber auch gegenüberliegend angeordnet sein.When designing the cage for a double-row spherical roller bearing, the cage webs can be offset from one another - as shown in the illustration. However, they can also be arranged opposite one another.
SKF GmbH Schweinfurt, 5. 12. 2%Ö00SKF GmbH Schweinfurt, 5. 12. 2 % Ö00
DE OO 036 DE STP-go.neDE OO 036 DE STP-go.ne
1 Kammkäfig1 comb cage
2 Seitenring2 side ring
3 Stege3 bridges
4 Wälzkörper4 rolling elements
5 mittlerer Bereich des Steges5 middle area of the bridge
6 Endbereich des Steges6 End area of the bridge
7 Verdickung am äußeren Endbereich des Steges7 Thickening at the outer end of the bridge
8 Verdickung am inneren Endbereich des Steges8 Thickening at the inner end of the bridge
9 Vorsprung9 Advance
L Länge des WälzkörpersL Length of rolling element
1 Länge des Steges1 Length of the bridge
b Breite des Steges in Umfangsrichtungb Width of the web in circumferential direction
Claims (13)
daß die Länge (l) der Stege (3) mehr als die Hälfte der Länge (L) der Wälzkörper (4) beträgt und
daß die Breite (b) der Stege (3) in einem mittlerem Bereich (5) des Steges (3) kleiner ist als im vom Seitenring (2) beabstandeten Endbereich (6) des Steges (3). 1. Comb cage (1) for a spherical roller bearing, in particular for a double-row spherical roller bearing, comprising at least one side ring (2) with a number of solid webs (3) arranged thereon and extending essentially in the direction of the bearing axis, wherein a rolling element (4) with a length (L) is arranged between each two webs (3) in the assembled state of the spherical roller bearing and wherein the rolling element (4) rests with one of its lateral ends on the side ring (2) in the assembled state of the spherical roller bearing, characterized in that
that the length (l) of the webs (3) is more than half the length (L) of the rolling elements (4) and
that the width (b) of the webs (3) in a central region (5) of the web (3) is smaller than in the end region (6) of the web (3) spaced from the side ring (2).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010322 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20010305 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040330 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070227 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090220 |
|
| R071 | Expiry of right |