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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.