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Title:
ROLLING-ELEMENT BEARING CAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/186387
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rolling-element bearing cage (1), comprising a first side ring (2) and a second side ring (3), which are arranged about an axis (a), wherein a number of webs (4) extends between the first side ring (2) and the second side ring (3), such that a number of accommodating pockets (5) for rolling elements that corresponds to the number of webs (4) is formed, wherein each side ring (2, 3) has a radial extent (T) and wherein a circumferential extent (U) is present between two adjacent webs (4), such that each side ring (2, 3) has a projection face (A) facing the accommodating pocket (5) between two adjacent webs (4) as viewed in the axial direction (a) and wherein each side ring (2, 3) has a running face (6, 7) for a rolling element on the side of the side ring facing the accommodating pocket (5). According to the invention, in order to improve the lubrication of the bearing in which the rolling-element bearing cage is used, the contact face (6, 7) for a rolling element is at most 95% of the projection face (A), wherein the running face (6, 7) is designed as a plateau that is raised above the rest of the surface of the side ring (2, 3) facing the accommodating pocket (5).

Inventors:
BECK BURKARD (DE)
SCHNEIDER WERNER (DE)
WEIGLEIN JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/062441
Publication Date:
December 19, 2013
Filing Date:
June 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SKF AB (SE)
International Classes:
F16C33/46; F16C33/50; F16C33/66
Foreign References:
DE102008053248A12010-04-29
US2978282A1961-04-04
DE102004031027A12006-01-12
EP0897064A11999-02-17
Attorney, Agent or Firm:
SCHONECKE, MITJA (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Wälzlagerkäfig 1. Wälzlagerkäfig (1), umfassend einen ersten Seitenring (2) und einen zweiten Seitenring (3), die um eine Achse (a) angeordnet sind, wobei sich zwischen dem ersten Seitenring (2) und dem zweiten Seitenring (3) eine Anzahl Stege (4) erstreckt, so dass eine der Anzahl der Stege (4) entsprechende Anzahl Aufhahmetaschen (5) für Wälzkörper ausgebildet wird, wobei jeder Seitenring (2, 3) eine radiale Erstreckung (T) aufweist und wobei zwischen zwei benachbarten Stegen (4) eine Umfangserstreckung (U) vorliegt, so dass jeder Seitenring (2, 3) zwischen zwei benachbarten Stegen (4) in Achsrichtung (a) gesehen eine der Aufnahmetasche (4) zugewandte Pro- jektionsfiäche (A) aufweist und wobei jeder Seitenring (2, 3) an seiner der Aufnahmetasche (5) zugewandten Seite eine Anlauffläche (6, 7) für einen Wälzkörper auf- weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufiagefiäche (6, 7) für einen Wälzkörper höchstens 95 % der Projektions- fläche (A) beträgt, wobei die Anlauffläche (6, 7) als gegenüber der restlichen der

Aufnahmetasche (5) zugewandten Oberfläche des Seitenrings (2, 3) erhabenes Plateau ausgebildet ist.

2. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufiagefiäche (6, 7) für einen Wälzkörper höchstens 90 %, vorzugsweise höchstens 80 %, der Pro- jektionsfiäche (A) beträgt.

3. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauffläche (6, 7) eine ebene oder ballige Oberfläche aufweist.

4. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) mit einem Rundungsradius (R) in die restliche der Aufnahmetasche (5) zugewandten Oberfläche des Seitenrings (2, 3) übergeht.

5. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) eine trapezförmige Grundform aufweist.

6. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) eine zumindest abschnittsweise runde Grundform aufweist.

7. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) eine ovale oder nierenförmige Grundform aufweist.

8. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) von der axial am weitesten von der Aufnahmetasche entfernten Stelle des Seitenrings (2, 3) eine Höhe (h) von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 1,0 mm, aufweist.

9. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (6, 7) von den Stegen (4) und von den radialen Enden der Seitenringe (2, 3) beabstandet ist.

10. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er als Massivkäfig ausgebildet ist, wobei der Käfig vorzugsweise aus Kunststoff besteht.

Description:
B e s c h r e i b u n g

Wälzlagerkäfig Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig, umfassend einen ersten Seitenring und einen zweiten Seitenring, die um eine Achse angeordnet sind, wobei sich zwischen dem ersten Seitenring und dem zweiten Seitenring eine Anzahl Stege erstreckt, so dass eine der Anzahl der Stege entsprechende Anzahl Aufnahmetaschen für Wälzkörper ausgebildet wird, wobei jeder Seitenring eine radiale Erstreckung aufweist und wobei zwischen zwei be- nachbarten Stegen eine Umfangserstreckung vorliegt, so dass jeder Seitenring zwischen zwei benachbarten Stegen in Achsrichtung gesehen eine der Aufnahmetasche zugewandte Projektionsfläche aufweist und wobei jeder Seitenring an seiner der Aufnahmetasche zugewandten Seite eine Anlauffläche für einen Wälzkörper aufweist. Wälzlagerkäfige dieser Art sind bekannt. Die Stege des Käfigs, die die Seitenringe verbinden, ermöglichen eine Führung des Wälzkörpers, beispielsweise einer Zylinder- oder einer Kegelrolle, entlang einer Mantellinie. Darüber hinaus bedarf es einer axialen Führung der Rolle in der Aufnahmetasche. Hierfür weisen die Seitenringe in demjenigen Abschnitt, der dem Inneren der Aufnahmetasche zugewandt ist, eine Anlauffläche für den Wälzkörper auf.

Für eine gute und dauerhafte Führung des Wälzkörpers in der Aufnahmetasche des Käfigs sowie für einen reibungsarmen Betrieb ist es nötig, die Flächen zwischen Käfig und Wälzkörper, die sich relativ zueinander bewegen, mit Schmiermittel zu versorgen. Damit soll die Reibleistung im Betrieb des Wälzlagers minimiert werden.

Vorbekannte Käfige weisen diesbezüglich mitunter den Nachteil auf, dass es schwierig ist, die Bereiche besagter Relativbewegung hinreichend mit Schmiermittel, insbesondere mit Schmierfett, zu versorgen. Auch ist mitunter die Reibung, die sich bei axialem Anlauf der Rolle an der Aufnahmetasche ergibt, nicht vernachlässigbar.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, einen Wälzlagerkäfig der eingangs ge- nannten Art so fortzubilden, dass eine verbesserte Führung der Wälzlagerollen bei reduzierter Reibung möglich ist, was durch eine verbesserte Schmierstoffversorgung und verbesserte Kontaktverhältnisse erreicht werden soll.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufiagefiäche für einen Wälzkörper höchstens 95 % der Projektionsfläche beträgt, wobei die Anlauffläche als gegenüber der restlichen der Aufnahmetasche zugewandten Oberfläche des Seitenrings erhabenes Plateau ausgebildet ist. Die Aufiagefiäche für einen Wälzkörper beträgt dabei bevorzugt höchstens 90 %, vorzugsweise sogar höchstens 80 %, der Projektionsfläche.

Die Anlauffläche weist bevorzugt eine ebene oder ballige Oberfläche auf. Sie kann mit einem Rundungsradius in die restliche der Aufnahmetasche zugewandten Oberfläche des Seitenrings übergehen. Die Aufiagefiäche weist nach einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung eine trapezförmige Grundform auf. Möglich ist aber auch eine zumindest abschnittsweise runde Grundform. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Aufiagefiäche eine ovale oder nierenförmige Grundform aufweist. Die Aufiagefiäche weist bevorzugt von der axial am weitesten von der Aufnahmetasche entfernten Stelle des Seitenrings eine Höhe von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 1,0 mm, auf.

Die Aufiagefiäche kann weiterhin zur Schaffung eines hinreichenden Schmierstoffreser- voirs von den Stegen und von den radialen Enden der Seitenringe beabstandet sein.

Der Wälzlagerkäfig ist bevorzugt als Massivkäfig ausgebildet, wobei der Käfig insbesondere aus Kunststoff besteht. Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung eines Wälzlagerkäfigs wird sichergestellt, dass sich ein hinreichend großes Fettreservoir im axialen Endbereich der Aufnahmetasche für den Wälzkörper bildet, so dass insoweit die Schmierung des Wälzkörpers im Käfig zunächst verbessert ist. Gleichzeitig ergibt sich eine reduzierte und definierte axiale Anlauf- fläche des Wälzkörpers am stirnseitigen Ende der Aufnahmetasche; die reibende Kontaktfläche zwischen Wälzkörper und Aufnahmetasche ist insoweit vermindert.

Insgesamt fuhrt dies zu einer verbesserten Führung und zu einem verbesserten Lauf der Wälzkörper in den Käfig- Aufhahmetaschen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen teilweisen Radialschnitt durch einen Kegelrollenlagerkäfig, Fig. 2 den Schnitt C-C gemäß Fig. 1, eine perspektivische Darstellung eines Teils des Kegelrollenlagerkäfig reich des Schnitts gemäß Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt B-B gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Kegelrollenlagerkäfig

reich des Schnitts gemäß Fig. 4, Fig. 6 einen Ausschnitt aus einem Wälzlagerkäfig, wobei der Bereich zwischen

Stegen gemäß dem Schnitt D-D nach Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Kegelrollenlagerkäfigs in einer alternativen Ausführung,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Bereichs C gemäß Fig. 7, eine perspektivische Darstellung des Bereichs D gemäß Fig. 7, Fig. 10 eine Seitenansicht eines Kegelrollenlagerkäfigs gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 11 einen Teil des Schnitts A-A gemäß Fig. 10, Fig. 12 das Detail„X" gemäß Fig. 11, Fig. 13 das Detail„Y" gemäß Fig. 11,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Kegelrollenlagerkäfigs im Bereich des Details„X", gesehen von einer ersten Seite, und

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung des Teils des Kegelrollenlagerkäfigs im Bereich des Details„X" gemäß Fig. 14, gesehen von einer anderen Seite.

In Fig. 1 ist ein Wälzlagerkäfig 1 in Form eines Kegelrollenlagerkäfigs zu sehen. Der Käfig 1 weist zwei Seitenringe 2, 3 auf, die über eine Anzahl Stege 4 miteinander verbunden sind. Der Käfig ist vorliegend als Massivkäfig aus Kunststoff ausgeführt. Die Drehachse des Käfigs ist mit a angegeben.

Durch die Stege 4 werden die Aumahmetaschen 5 für die (nicht dargestellten) Wälzkörper, d. h. für die Kegelrollen, ausgebildet.

In den Figuren 2 bis 5 sind in weiteren Schnitten bzw. Teilansichten des Käfigs gemäß Fig. 1 verschiedene Einzelheiten zu erkennen. Wesentlich ist, dass jede Aufhahmetasche 5 in ihren axialen Endbereich so ausgeführt ist, dass sich eine Anlauffläche 6 am einen Seitenring 2 und 7 am anderen Seitenring 3 ausbildet. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist diese Anlauffläche 6 am Seitenring 2 vorliegend im wesentlichen rechteckig bzw. leicht trapezförmig ausgebildet, während die Anlauffläche 7 am Seitenring 3 - s. hierzu Fig. 5 - kreisförmig ausgebildet ist.

Jeder Seitenring 2, 3 hat - wie es sich aus der zugehörigen schematischen Darstellung gemäß Fig. 6 ergibt - eine radiale Erstreckung T; weiterhin liegt zwischen zwei benachbarten Stegen 4 eine Umfangserstreckung U vor. Demgemäß lässt sich für jeden Seitenring 2, 3 zwischen zwei benachbarten Stegen 4 - in Achsrichtung a gesehen - eine der Aufhahmeta- sche 5 zugewandte Projektionsfläche A definieren. Die vorgesehenen Anlaufflächen 6 bzw. 7 nehmen spezifisch nur einen Teil besagter Projektionsfläche ein. Konkret ist vorgesehen, dass die Auflagefläche 6, 7 für den Wälzkörper höchstens 95 % der Projektionsfläche A beträgt. Die Anlauffläche 6, 7 ist dabei als Plateau ausgebildet, das gegenüber der restlichen Oberfläche des Seitenrings an der Seite, die der Aufnahmetasche 5 zugewandt ist, erhaben ist. Die Höhe des Plateaus 6, 7 ist mit h bezeichnet und in den Figuren 2 und 4 eingezeichnet.

Weiterhin ist ein Rundungsradius R an verschiedenen Stellen eingetragen, der angibt, dass der Abfall vom Plateau 6, 7 mit entsprechender Ausrundung erfolgen kann. Beispielsweise ist in Fig. 3 gut zu erkennen, dass durch besagte Ausrundung ein relativ großes Fettreservoir seitlich des Plateaus 6, 7 gebildet wird.

In den Figuren 7 bis 9 ist für eine andere Ausführungsform des Käfigs 1 die Ausformung der Anlaufflächen - hier der Fläche 6 - zu erkennen. Die Anlauffläche 6 ist hier leicht oval ausgebildet und nimmt wiederum nur einen Teil der Projektionsfläche ein, die durch die radiale Erstreckung der Seitenringe 2, 3 und den Umfangsabstand der Stege 4 gebildet wird.

Ähnliches gilt für das Ausfuhrungsbeispiel nach den Figuren 10 bis 15, wo wiederum ersichtlich ist, dass ein erhabenes Plateau gebildet wird, das die axialen Anlaufflächen 6, 7 für die Wälzkörper bildet.

Bezugszeichenliste

1 Wälzlagerkäfig

2 Seitenring

3 Seitenring

4 Steg

5 Aufhahmetasche

6 Anlauffläche

7 Anlauffläche

a Achse

T radiale Erstreckung des Seitenrings

U Umfangser Streckung zwischen zwei Seitenringen A Projektions fläche

R Rundungsradius

h Höhe