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Käfig für Axial-Rollenlager
Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für Axial-Rollenlager mit Fenstern zum Einlegen von
Wälzkörpern. Bei bekanntgewordenen Käfigen dieser Art sind die Fenster oder Rollensitze zur Aufnahme von Rollen eingerichtet, deren Achsen sämtlich radial verlaufen. Ein wesentlicher Mangel von mit sol- chen Käfigen ausgestatteten Lagern liegt im Auftreten von Rieten an den Laufflächen der Lagerung als
Folge von Schwingbewegungen, denen das Lager unterworfen ist. Diese Erscheinung wird im technischen
Sprachgebrauch als"falsches Brinellieren"bezeichnet und tritt bei reinem Rundlauf nicht auf. Ziel der Erfindung ist es einen Käfig anzugeben, bei dem das Entstehen solcher unerwünschter Riefen vermieden ist, ohne dass an die Genauigkeit des Rundlaufens besondere Anforderungen gestellt zu werden brauchen.
Dieses Ziel lässt sich erreichen, wenn erfindungsgemäss die Achsen zweier oder mehrerer Rollenfenster von der Radialrichtung um einen Winkel abweichend angeordnet sind und hiedurch bei auftretenden Schwingungen dem Käfig zusammen mit den Wälzkörpern eine zusätzliche Bewegung erteilt wird.
Die Umlaufbewegung des Käfigs gemeinsam mit dem Wälzkörpersatz beseitigt das Brinellieren der Lagerringe und verlängert die Lebensdauer der Lager in ganz erheblichem Masse.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Käfig eines Axial-Rollenlagers und Fig. 2 sowie Fig. 3 je einen Ausschnitt dieses Käfigs.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass die Achsen zweier benachbarter Fenster 2 eines Käfigs 1 mit den durch die Fenstermitte verlaufenden Radien je einen Winkel a einschlie- ssen, wogegen die andern Fenster 4 radial verlaufen. Die in die Fenster des Käfigs eingelegten Rollen 3 füllen dessen Querschnitt nicht völlig aus, sondern weisen ein axiales Spiel h auf. Wenn einer der Laufringe des Lagers gegenüber dem andern bewegt wird, so verlaufen die zwischen den radial liegenden Rollen und dem Käfig auftretenden Kräfte in peripherer Richtung, so dass keine Kraftkomponenten auftreten, die eine Verschiebung der Rollen innerhalb des zugehörigen Fensters 4 bewirken würden.
Diese Rollen werden daher im wesentlichen symmetrisch zum Fensterquerschnitt liegen, d. h. ihre Stirnflächen werden von den Fensterschmalseiten um je 1/2 h abstehen. Anders liegen die Verhältnisse bei den in einem Winkel ci schräg zu dem durch die Fenstermitte verlaufenden Radius angeordneten Fenstern 2. Die von dem Käfig auf die in einem Schrägfenster befindliche Rolle ausgeübte Kraft Q weist eine senkrecht zur Rollenachse wirkende Komponente P und eine zu dieser parallele Komponente N auf, die je nach dem Drehsinn des bewegten Laufringes bzw. Käfigs entweder gegen die Achse des Lagers oder von dieser weg wirkt.
Unter dem Einfluss dieser Kraft wandert die Rolle entweder gegen die innere oder die äussere Fenster-
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schräger Käfigfenster bringt also eine Unsymmetrie in die Verteilung der von den einzelnen Rollen auf den Käfig einwirkenden Kräfte oder von diesen erzeugten Momente und bewirkt eine Drehung des Käfigs ; die von dem Normalfall abweicht, bei dem die Achsen sämtlicher Rollen radial verlaufen. Bei einer Schwingung des einen Laufringes um einen Winkel y vollführt jede in einem Schrägfenster sitzende Rolle eine schwingende Bewegung, während deren Verlauf das Drehmoment, welches diese Rolle auf den Käfig
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ausübt, sich um den Betrag Q h cos α ändert.
Es wird angenommen, dass die zeitliche Änderung des von den schrägsitzenden Rollen hervorgebrachten Drehmomentes eine stationäre Bewegung des Käfigs verhindert bzw. eine dieser überlagerte Bewegung veranlasst, die das falsche Brinellieren unterbindet, das, wie Versuche ergeben haben, bei Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen jedenfalls ausgeschlossen ist.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der allgemeine Fall veranschaulicht, bei dem die in den schrägen Fenstern sitzenden Rollen sowohl ein Längs- als auch ein Querspiel aufweisen. Während einer Schwingung um einen Winkel y tritt auch hier eine Verlagerung der Rollen von einer innersten in eine äusserste Lage ein, wobei sich der Angriffspunkt der Kraft von einem Wert R1 auf einen Wert Rz vergrössert und eine dementsprechende Änderung des Momentes eintritt. Wird der Winkel in entgegengesetztem Sinn durchlaufen, so wandern die Rollen von aussen nach innen und der Angriffsarm der Kraft verringert sich von R aufR.
Das Ausmass der dem Käfig erteilten zusätzlichen Bewegung nimmt mit zunehmender Neigung der Rollen bzw. der Fenster gegenüber dem Radius, also mit zunehmendem Winkel a zu.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Käfig für Axial-Rollenlager mit Fenstern zum Einlegen von Wälzkörpern. dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen zweier oder mehrerer Rollenfenster von der Radialrichtung um einen Winkel (a) abweichend angeordnet sind und hiedurch bei auftretenden Schwingungen dem Katig zusammen mit den WÅalzkörpern eine zusätzliche Bewegung erteilt wird.
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Cage for axial roller bearings
The invention relates to a cage for axial roller bearings with windows for inserting
Rolling elements. In cages of this type that have become known, the windows or roller seats are set up to accommodate rollers, the axes of which all extend radially. A major deficiency of bearings equipped with such cages is the appearance of reeds on the bearing surfaces as
Result of vibratory movements to which the bearing is subjected. This phenomenon is technical
Linguistic usage is called "false brinelling" and does not occur with pure concentricity. The aim of the invention is to provide a cage in which the occurrence of such undesired grooves is avoided without special requirements being placed on the accuracy of the concentricity.
This goal can be achieved if, according to the invention, the axes of two or more roller windows are arranged at an angle deviating from the radial direction and, as a result, when vibrations occur, the cage together with the rolling elements is given an additional movement.
The rotating movement of the cage together with the set of rolling elements eliminates the brinelling of the bearing rings and extends the life of the bearings to a very considerable extent.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing. 1 shows a plan view of a cage according to the invention of an axial roller bearing, and FIGS. 2 and 3 each show a section of this cage.
In the embodiment shown, it is assumed that the axes of two adjacent windows 2 of a cage 1 each enclose an angle α with the radii running through the center of the window, whereas the other windows 4 run radially. The rollers 3 inserted into the window of the cage do not completely fill its cross-section, but have an axial play h. If one of the races of the bearing is moved relative to the other, the forces occurring between the radially lying rollers and the cage run in the peripheral direction, so that no force components occur which would cause the rollers to move within the associated window 4.
These rolls will therefore be essentially symmetrical to the window cross-section, i.e. H. their end faces will protrude from the narrow sides of the window by 1/2 h. The situation is different with the windows 2, which are arranged at an angle ci obliquely to the radius running through the center of the window N, which, depending on the direction of rotation of the moving race or cage, acts either against the axis of the bearing or away from it.
Under the influence of this force, the roller moves either against the inner or the outer window
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inclined cage window thus brings about an asymmetry in the distribution of the forces acting on the cage by the individual rollers or the moments generated by them and causes the cage to rotate; which deviates from the normal case in which the axes of all rollers run radially. When the one race ring vibrates through an angle y, each roller seated in an inclined window performs an oscillating movement, during which the torque which this roller exerts on the cage
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exerts to increase by the amount Q h cos? changes.
It is assumed that the temporal change in the torque produced by the inclined rollers prevents a stationary movement of the cage or causes a movement that is superimposed on it, which prevents incorrect brinelling, which, as tests have shown, is in any case excluded when the measures according to the invention are applied .
In the arrangement according to FIG. 2, the general case is illustrated in which the rollers seated in the inclined windows have both a longitudinal and a transverse play. During an oscillation by an angle y, the rollers shift from an innermost to an outermost position, the point of application of the force increasing from a value R1 to a value Rz and a corresponding change in the torque. If the angle is traversed in the opposite direction, the roles move from the outside to the inside and the attack arm of the force decreases from R to R.
The extent of the additional movement imparted to the cage increases with increasing inclination of the rollers or the window relative to the radius, that is to say with increasing angle a.
PATENT CLAIMS;
1. Cage for axial roller bearings with windows for inserting rolling elements. characterized in that the axes of two or more roller windows are arranged deviating from the radial direction by an angle (a) and, as a result, when vibrations occur, the Katig together with the roller bodies is given an additional movement.