-
Die
Erfindung betrifft ein Schrägrollenlager wie
beispielsweise ein Kegelrollenlager, ein Schrägzylinderrollenlager usw.
-
Schrägrollenlager
und auch andersartig ausgebildete Wälzlager sind häufig mit
einem Käfig
ausgestattet, um ein gutes Abrollverhalten der Wälzkörper zu gewährleisten. Der Käfig hält die Wälzkörper in
einem definierten Abstand zueinander. Außerdem gibt der Käfig die
Orientierung der Wälzkörper im Wälzlager
vor und sorgt dadurch für
günstige
Abrollverhältnisse.
-
Infolge
der Relativbewegung zwischen den Wälzkörpern und dem Käfig können im
Kontaktbereich mit den Wälzkörpern Verschleißerscheinungen am
Käfig auftreten.
Bei Schrägrollenlagern
kann es zu sehr starken Interaktionen zwischen den Wälzkörpern und
dem Käfig
kommen, so dass bei derartigen Wälzlagern
immer wieder Verschleißprobleme
zu beobachten sind. Insbesondere können Verschleißerscheinungen
an den Kontaktflächen
des Käfigs
auftreten, an denen die Wälzkörper mit
ihren radial weiter außen
liegenden Stirnflächen
anlaufen. Diese Verschleißerscheinungen
treten bei großen
Wälzlagern
in einem stärkeren
Ausmaß auf
als bei kleinen Wälzlagern.
-
Aus
der
DE 10 2005
009 772 A1 ist ein Kegelrollenlager bekannt, das eine Anzahl
von Kegelrollen aufweist, welche in dafür vorgesehenen Aufnahmetaschen
eines Käfigs
angeordnet sind. Zur Erzielung eines guten Verschleißverhaltens
des Kegelrollenlagers ist jeweils wenigstens eine Innenfläche der
Aufnahmetasche, die einer Stirnseite einer Kegelrolle gegenüberliegt,
mit wenigstens einer axialen Erhebung ausgestattet. Dadurch wird
erreicht, dass der Randbereich der Stirnfläche der Kegelrolle die Innenfläche des
Käfigs
nicht berührt.
Falls bei der Fertigung des Käfigs
in den Ecken der Aufnahmetaschen Störkanten ausgebildet werden,
wirken sich diese nicht negativ auf das Verschleißverhalten
auf, da es nicht zu einer Berührung
zwischen den Störkanten
und den Kegelrollen kommt.
-
Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Käfig für ein Schrägrollenlager Verschleißerscheinungen
an Anlaufflächen,
an denen die Wälzkörper mit
ihren Stirnflächen
anlaufen, möglichst
gering zu halten.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Wälzlager
mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
-
Das
erfindungsgemäße Wälzlager
weist wenigstens eine Laufbahn auf, die sich von einem ersten Ende
zu einem zweiten Ende kegelig erweitert. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Wälzlager Wälzkörpern auf,
die auf der Laufbahn abrollen und einen Käfig zur Führung der Wälzkörper. Die Wälzkörper weisen jeweils eine erste
Stirnfläche
auf, die zum ersten Ende der Laufbahn hin orientiert ist und eine
zweite Stirnfläche,
die zum zweiten Ende der Laufbahn hin orientiert ist. Der Käfig erweitert
sich kegelig entlang einer Längsachse
von einem ersten axialen Ende zu einem zweiten axialen Ende. Zudem weist
der Käfig
Stirnanlaufflächen
auf, die jeweils einen Anlaufwinkel mit den benachbarten zweiten Stirnflächen der
Wälzkörper einschließen und
an denen die benachbarten zweiten Stirnflächen der Wälzkörper jeweils innerhalb einer
Kontaktfläche
berührend
anliegen, wobei sämtliche
Kontaktflächen
zusammengenommen eine Gesamtkontaktfläche bilden. Die Längsachse
des Käfigs
ist zu einer Rotationsachse des Wälzlagers um einen Neigungswinkel von betragsmäßig wenigstens
0,5° neigbar.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Wälzlagers besteht darin, dass
die Stirnanlaufflächen
des Käfigs
so geformt sind, dass ausgehend von einer parallelen Anordnung der
Langsachse des Käfigs
und der Rotationsachse des Wälzlagers
die Größe der Gesamtkontaktfläche mit
zunehmenden Neigungswinkel gleich bleibt oder zunimmt.
-
Infolge
der Neigung des Käfigs,
die beispielsweise durch das Eigengewicht des Käfigs verursacht wird, werden
die Stirnanlaufflächen
des bzgl. der Schwerkraftrichtung oberhalb der Rotationsachse des
Wälzlagers
angeordneten Bereichs des Käfigs gegen
die zweiten Stirnflächen
der Wälzkörper gepresst.
Die schwerkraftbedingte Neigung des Käfigs wird beim erfindungsgemäßen Wälzlager
zwar nicht verhindert. Allerdings ist die mit der Neigung einhergehende Änderung
der Anlaufwinkel bei der Geometrie des Käfigs berücksichtigt, so dass die Gesamtkontaktfläche mit
zunehmendem Neigungswinkel nicht abnimmt, sondern gleich bleibt
oder zunimmt. Dadurch wird das mit einer Reduzierung der Gesamtkontaktfläche einhergehende
negative Verschleißverhalten
vermieden, so dass das erfindungsgemäße Wälzlager im Bereich der Stirnanlaufflächen des
Käfigs
vergleichsweise geringe Verschleißerscheinungen zeigt.
-
Das
erfindungsgemäße Wälzlager
ist ferner so ausgebildet, dass bei einer parallelen Anordnung der
Langsachse des Käfigs
und der Rotationsachse des Wälzlagers
die Anlaufwinkel jeweils betragsmäßig wenigstens 0,5° betragen,
so dass der Abstand zwischen den Stirnanlaufflächen des Käfigs und den benachbarten zweiten
Stirnflächen
der Wälzkörper jeweils
mit zunehmender Entfernung von der Rotationsachse des Wälzlagers
abnimmt. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Neigung des Käfigs dort,
wo der Käfig
infolge der Neigung zunehmend gegen die Wälzköper gepresst wird und somit
eine große
Verschleißgefahr
besteht, die Kontaktfläche
zwischen den Stirnanlaufflächen
des Käfigs
und den zweiten Stirnflächen
der Wälzkörper jeweils
relativ groß ist.
-
Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn bei einer parallelen Anordnung der Längsachse
des Käfigs und
der Rotationsachse des Wälzlagers
die Anlaufwinkel betragsmäßig maximal
5°, vorzugsweise
maximal 2° betragen.
Dies führt
bei üblichen
Geometrien des Wälzlagers
in der Regel zu günstigen
Anlaufverhältnissen
im geneigten Zustand des Käfigs.
Insbesondere können
die Anlaufwinkel bei einer parallelen Anordnung der Längsachse
des Käfigs
und der Rotationsachse des Wälzlagers
für alle
Wälzkörper jeweils
den gleichen Wert aufweisen.
-
Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Anlaufwinkel im maximal geneigten
Zustand des Käfigs
um betragsmäßig wenigstens
0,5° über den
Umfang des Käfigs
variieren. Vorzugsweise weist der Anlaufwinkel im maximal geneigten
Zustand des Käfigs
für jeweils
wenigstens einen der Wälzkörper einen
betragsmäßig kleineren
Wert auf als bei einer parallelen Ausrichtung der Langsachse des
Käfigs zur
Rotationsachse des Wälzlagers.
Durch die Reduzierung des Anlaufwinkels wird das Anlaufverhalten verbessert
und somit der Verschleiß reduziert,
falls das Wälzlager
mit maximal geneigtem Käfig
oder in der Nähe
dieses Zustands betrieben wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der der Anlaufwinkel im maximal geneigten Zustand des Käfigs für jeweils
wenigstens einen der Wälzkörper betragsmäßig maximal 0,5°, vorzugsweise
maximal 0,2°,
beträgt.
Wenn sich das Wälzlager
dreht, wird der Wälzkörper bzw.
werden die Wälzkörper variieren,
für die
diese Bedingung erfüllt
ist.
-
Die
Größe der Kontaktflächen zwischen
den Stirnanlaufflächen
des Käfigs
und den zweiten Stirnflächen
der Wälzkörper kann
im maximal geneigten Zustand des Käfigs über den Umfang des Käfigs variieren.
-
Das
erfindungsgemäße Wälzlager
ist vorzugsweise so ausgebildet, dass bei horizontaler Anordnung
der Rotationsachse des Wälzlagers
die Längsachse
des Käfigs
schwerkraftbedingt um einen Neigungswinkel von betragsmäßig wenigstens
0,5° zur
Rotationsachse des Wälzlagers
geneigt ist. Weiterhin kann bei horizontaler Anordnung der Rotationsachse
des Wälzlagers
der Anlaufwinkel in einem ersten Umfangsbereich des Käfigs einen
kleineren Wert aufweisen als in einem zweiten Umfangsbereich, der
bezüglich
der Schwerkraftrichtung unterhalb des ersten Umfangsbereichs angeordnet
ist. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Wälzlager für eine Einbaugeometrie ausgelegt,
in der die Rotationsachse des Wälzlagers
einen Winkel von maximal 45° mit
der Horizontalen einschließt.
-
Die
Wälzkörper können im
Bereich ihrer zweiten Stirnflächen
jeweils eine Vertiefung aufweisen. In diesem Fall sind die Kontaktflächen zwischen den
zweiten Stirnflächen
der Wälzkörper und
den Stirnanlaufflächen
des Käfigs
vorzugsweise radial außerhalb
der Vertiefungen ausgebildet. Auf diese Weise werden etwaige Beeinträchtigungen
des Anlaufverhaltens durch die Vertiefungen vermieden.
-
Das
erfindungsgemäße Wälzlager
ist vorzugsweise einreihig ausgebildet. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Wälzlager
wenigstens eine Schulter aufweisen, an der die Wälzkörper axial anlaufen.
-
Der
Käfig kann
durch Stege voneinander getrennte Taschen aufweisen, in denen die
Wälzkörper angeordnet
sind. Weiterhin kann der Käfig
am ersten axialen Ende einen ersten Seitenring und/oder am zweiten
axialen Ende einen zweiten Seitenring aufweisen. Die Stirnanlaufflächen sind
vorzugsweise am zweiten Seitenring ausgebildet sind. Eine derartige Ausbildung
des Käfigs
ist mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar und für zahlreiche
Einsatzmöglichkeiten
des erfindungsgemäßen Wälzlagers gut
geeignet.
-
Weiterhin
kann das erfindungsgemäße Wälzlager
so ausgebildet sein, dass sich der Käfig auf den Wälzkörpern abstützt. Der
Käfig kann
beispielsweise als ein Blechteil ausgebildet sein. Vorzugsweise
ist der Käfig
gehärtet.
Das erhöht
die Verschleißfestigkeit.
Insbesondere kann der Käfig
auch nitrocarburiert sein. Weiterhin ist es im Hinblick auf einen
geringen Verschleiß von
Vorteil, wenn der Käfig im
Bereich der Stirnanlaufflächen
eine Oberflächenrauigkeit
Ra von maximal 0,3 aufweist. Dieser Wert bezieht sich auf eine Cut-Off-Länge von
0,8 mm.
-
Dass
erfindungsgemäße Wälzlager
kann einen Innendurchmesser von wenigstens 100 mm, vorzugsweise
wenigstens 120 mm, besonders bevorzugt wenigstens 150 mm aufweisen.
Wenn das Wälzlager
einen Innenring aufweist, ist der Innendurchmesser des Wälzlagers
als der Bohrungsdurchmesser des Innenrings definiert. Bei großen Wälzlagern kommen
die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile besonders deutlich zur
Geltung. Entsprechendes gilt auch für schnelldrehende Wälzlager,
beispielsweise zur Lagerung des "High
Speed Shaft" im
Getriebe einer Windkraftanlage. Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Wälzlagern
bezieht sich daher auf den Einsatz bei einer Windkraftanlage.
-
Weiterhin
wirkt sich die Erfindung dann besonders vorteilhaft aus, wenn wenigstens
eine Laufbahn mit der Rotationsachse des Wälzlagers einen Winkel von wenigstens
15°, vorzugsweise
wenigstens 20°,
einschließt.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Kegelrollenlagers in Schnittdarstellung,
-
2, 3 einen
vergrößerten Ausschnitt aus 1 im
Bereich einer der Stirnanlaufflächen des
Käfigs,
-
4 ein
Ausführungsbeispiel
des Käfigs
in Schnittdarstellung,
-
5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Käfigs
in Schnittdarstellung und
-
6 ein
Ausführungsbeispiel
für einen Wälzkörper in
Seitenansicht.
-
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlagers
in Schnittdarstellung. Das Wälzlager
kann beispielsweise für
den Einsatz in einem Getriebe einer Windkraftanlage eingesetzt werden,
insbesondere zur Lagerung eines "High
Speed Shaft" oder
auch für
andere Anwendungen mit schnelldrehenden Lager, die vergleichsweise
große
Abmessungen aufweisen.
-
Das
Wälzlager
ist als Radialkegelrollenlager ausgebildet und weist einen Innenring 1 mit
einer kegelig ausgebildeten inneren Laufbahn 2 auf. Die
innere Laufbahn 2 erstreckt sich lateral zwischen einer kleinen
Schulter 3 und einer großen Schulter 4, die jeweils
radial über
den unmittelbar benachbarten Bereich der inneren Laufbahn 2 überstehen.
Der Durchmesser der inneren Laufbahn 2 nimmt von der kleinen
Schulter 3 zur großen
Schulter 4 zu. Der Bohrungsdurchmesser des Innenrings 1 kann
100 mm oder mehr betragen. Vorzugsweise beträgt der Bohrungsdurchmesser
wenigstens 120 mm oder gar wenigstens 150 mm.
-
Weiterhin
weist das Wälzlager
einen Außenring 5 mit
einer kegelig ausgebildeten äußeren Laufbahn 6 auf.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Außenring 5 schulterlos
ausgeführt.
Der Winkel zwischen der äußeren Laufbahn 6 des
Außenrings 5 und
der Rotationsachse des Wälzlagers
beträgt
vorzugsweise wenigstens 15°,
insbesondere wenigstens 20°.
-
Der
Innenring 1 und der Außenring 5 können aus
gehärtetem
Stahl, insbesondere aus einsatzgehärtetem Stahl, bestehen.
-
Zwischen
der inneren Laufbahn 2 und der äußeren Laufbahn 6 rollen
Wälzkörper 7 ab.
Die Wälzkörper 7 weisen
eine kegelige Mantelfäche 8 auf,
die sich zwischen einer kleinen Stirnfläche 9 und einer großen Stirnfläche 10 erstreckt.
Die große Stirnfläche 10 weist
einen größeren Außendurchmesser
als die kleine Stirnfläche 9 auf.
Details zur Ausbildung der Wälzkörper 7 werden
anhand von 6 erläutert.
-
Die
Wälzkörper 7 werden
in einem Käfig 11 geführt, der
die Wälzkörper 7 in
einem definierten Abstand zueinander hält und eine Schiefstellung
der Wälzkörper 7 verhindert.
Der Käfig 11 weist
Stirnanlaufflächen 12 auf,
an denen die großen
Stirnflächen 10 der
Wälzkörper 7 anlaufen.
Dies wird anhand der 2 und 3 näher erläutert. Die
sonstige Ausbildung des Käfigs 11 wird
anhand der 4 und 5 erläutert.
-
Die 2 und 3 zeigen
jeweils einen vergrößerten Ausschnitt
aus 1 im Bereich einer der Stirnanlaufflächen 12 des
Käfigs 11.
Der dargestellte Ausschnitt ist in 1 durch
einen Kreis kenntlich gemacht. In die 2 und 3 sind
zusätzlich
zu den erfindungsgemäß ausgebildeten Stirnanlaufflächen 12 gemäß dem Stand
der Technik ausgebildete Stirnanlaufflächen 12' als gestrichelte Linien eingezeichnet.
Die Darstellungen der 2 und 3 beziehen
sich auf geringfügig
unterschiedliche Ausrichtungen des Käfigs 11 relativ zum
Wälzlager,
die jeweils eine andere Positionierung der dargestellten Stirnanlauffläche 12 bzw. 12' des Käfigs 11 relativ
zur großen
Stirnfläche 10 des
benachbarten Wälzkörpers 7 zur
Folge haben.
-
Die
in 2 dargestellte Positionierung der Stirnanlauffläche 12 bzw. 12' liegt dann
vor, wenn die Längsachse
des Käfigs 11 und
die Rotationsachse des Wälzlagers
zusammenfallen. Mit anderen Worten, 2 bezieht
sich auf eine Situation, in welcher der Käfig 11 zentriert im
Wälzlager
angeordnet ist.
-
Die
in 3 dargestellte Positionierung der der Stirnanlauffläche 12 bzw. 12' liegt dann
vor, wenn die Langsachse des Käfigs 11 gegen
die Rotationsachse des Wälzlagers
geneigt ist und der Käfig 11 somit
nicht zentriert im Wälzlager
angeordnet ist. Die Neigung kann bei einer horizontalen Anordnung
des Wälzlagers,
d. h. bei einer horizontalen Orientierung der Rotationsachse des
Wälzlagers,
durch den Einfluss der Schwerkraft entstehen.
-
Wie
aus 2 hervorgeht, ist die Stirnanlauffläche 12' gemäß dem Stand
der Technik bei einer zentrierten Anordnung des Käfigs 11 im
Wälzlager
parallel zum unmittelbar benachbarten Bereich der großen Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 angeordnet.
Demgegenüber
schließen
bei der Erfindung die Stirnanlauffläche 12 des Käfigs 11 und
der unmittelbar benachbarte Bereich der großen Stirnfläche 10 des Wälzkörpers 7 einen
Anlaufwinkel α miteinander ein.
Falls die Stirnanlauffläche 12 des
Käfigs 11 oder die
große
Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 nicht eben
ausgebildet ist, ist der Anlaufwinkel α als Mittelwert der Winkel für sämtliche
Kontaktpunkte zwischen den Flächen
definiert. Der Anlaufwinkel α weist
vorzugsweise einen Wert zwischen 0,5° und 2° auf. Aus Gründen der Anschaulichkeit ist
in 2 der Wert des Anlaufwinkels α übertrieben groß dargestellt.
-
Wie
aus 2 weiter hervorgeht, liegt die Stirnanlauffläche 12' bei einer Ausbildung
gemäß dem Stand
der Technik im zentrierten Zustand des Käfigs 11 vollflächig an
der großen
Stirnfläche 10 des Wälzkörpers 7 an,
falls die Stirnanlauffläche 12' nicht infolge
des Spiels der Wälzkörper 7 im
Käfig 11 zur großen Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 beabstandet
ist. Dies bedeutet, dass in diesem Fall der Anlaufwinkel α den Wert
0° aufweist.
-
Demgegenüber liegt
die Stirnanlauffläche 12 bei
einer Ausbildung gemäß der Erfindung
im zentrierten Zustand des Käfigs 11 nur
in einem sehr kleinen Gebiet an der großen Stirnfläche 10 des Wälzkörpers 7 an.
-
Wenn
der Käfig 11 im
Wälzlager
geneigt angeordnet ist, ergibt sich eine andere Situation. Aus 3 ist
ersichtlich, dass im geneigten Zustand des Käfigs 11 die Stirnanlauffläche 12 gemäß der Erfindung
vollflächig
an der großen
Stirnfläche 10 des Wälzkörpers 7 anliegt,
d. h. der Anlaufwinkel α einen Wert
von 0° aufweist.
Es besteht auch die Möglichkeit,
dass der Wert von 0° für den Anlaufwinkel α nicht exakt
erreicht wird. Vorzugsweise sollte der Wert für den Anlaufwinkel α im geneigten
Zustand des Käfigs 11 maximal
0,5°, besonders
bevorzugt maximal 0,2°,
betragen.
-
In 3 liegt
die Stirnanlauffläche 12' gemäß dem Stand
der Technik nur in einem kleinen Bereich an der großen Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 an.
Der Anlaufwinkel α weist
einen größeren Wert als
bei der Stirnanlauffläche 12 gemäß der Erfindung auf
und stimmt ungefähr
mit einem Neigungswinkel überein,
um den die Längsachse
des Käfigs 11 relativ zur
Rotationsachse des Wälzlagers
geneigt ist.
-
Die
erfindungsgemäße Ausbildung
der Stirnanlauffläche 12 des
Käfigs 11 führt somit
dazu, dass die zwischen der Stirnanlauffläche 12 des Käfigs 11 und
der großen
Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 ausgebildete
Kontaktfläche
im zentrierten Zustand des Käfigs 11 relativ
klein und im geneigten Zustand des Käfigs 11 relativ groß ist. Eine
Stirnanlauffläche 12' gemäß dem Stand
der Technik zeigt ein umgekehrtes Verhalten. Dies gilt jedoch jeweils
nur für
die in den 3 und 4 dargestellte
Stirnanlauffläche 12.
Diese Stirnanlauffläche 12 ist
oberhalb der Längsachse
des Käfigs 11 angeordnet. Ähnliches
gilt für
weitere Stirnanlaufflächen 12,
die ebenfalls oberhalb der Längsachse
des Käfigs 11 angeordnet
sind.
-
Die
Stirnanlaufflächen 12 unterhalb
der Längsachse
des Käfigs 11 zeigen
ein anderes Verhalten. Bei diesen Stirnanlaufflächen 12 vergrößert sich
der Anlaufwinkel α beim Übergang
vom zentrierten in den geneigten Zustand des Käfigs 11. Dies ist aber
unproblematisch, da diese Stirnflächen 12 in der Regel
nicht an den großen
Stirnflächen 10 der
Wälzkörper 7 anliegen.
-
Bei
den Stirnanlaufflächen 12' gemäß dem Stand
der Technik hängt
das Verhalten nicht davon ab, ob die Stirnanlaufflächen 12' unterhalb oder
oberhalb der Längsachse
des Käfigs 11 angeordnet
sind.
-
Beim
tatsächlichen
Betrieb des Wälzlagers ist
der Käfig 11 nicht
zentriert, sondern infolge der Einwirkung der Schwerkraft geneigt
im Wälzlager
angeordnet. Dies gilt zumindest bei einem waagerechten oder nahezu
waagerechten Einbau des Wälzlagers.
Für das
Verschleißverhalten
des Käfigs 11 sind daher
die Verhältnisse
im geneigten Zustand des Käfigs 11 maßgeblich.
Eine große
Kontaktfläche
zwischen der Stirnanlauffläche 12 bzw. 12' des Käfigs 11 und
der großen
Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 wirkt
sich positiv auf das Verschleißverhalten
aus. Somit kommt es bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Stirnanlauffläche 12 zu
einem geringeren Verschleiß als
bei der Stirnanlauffläche 12' gemäß dem Stand
der Technik.
-
4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Käfigs 11 in
Schnittdarstellung. Der Käfig 11 ist
aus Blech gefertigt und weist eine Oberflächenrauigkeit Ra von vorzugsweise
weniger als 0,3 bei einer Cut-Off-Länge von 0,8 mm auf. Der Käfig 11 kann
gehärtet
sein. Insbesondere kann der der Käfig 11 einer Nitrocarburierung
unterzogen sein, wobei die Eindringtiefe vorzugsweise zwischen 0,4
mm und 0,6 mm beträgt.
-
Der
Käfig 11 weist
eine Vielzahl von Taschen 13 zur Aufnahme der Wälzkörper 7 auf.
Die Taschen 13 sind durch Stege 14 voneinander
getrennt, die den Wälzkörpern 7 zugewandte
Seitenflächen 15 aufweisen.
Die Formgebung der Seitenflächen 15 ist an
die Wälzkörper 7 angepasst.
Einzelheiten hierzu gehen für
ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Käfigs 11 aus 5 hervor.
Die Stege 14 erstrecken sich jeweils zwischen einem kleinen
Seitenring 16 und einem großen Seitenring 17 des
Käfigs 11.
Der große
Seitenring 17 weist einen größeren Außendurchmesser auf als der
kleine Seitenring 16. Auf der den Wälzkörpern 7 zugewandten
Innenseite des großen
Seitenrings 17 sind die Stirnanlaufflächen 12 ausgebildet.
Die Stirnanlaufflächen 12 und/oder
die Seitenflächen 15 können durch
Prägeoperationen ausgebildet
sein. Der Käfig 11 ist
vorzugsweise einteilig ausgebildet, d. h. sämtliche vorstehend beschriebenen
Komponenten sind aus einem gemeinsamen Materialstück hergestellt.
-
Der
Käfig 11 ist
vorzugsweise so ausgebildet, dass sich die Stege 14 im
Bereich der Seitenflächen 15 auf
den Wälzkörpern 7 abstützen. Der
Käfig 11 ist
somit vorzugsweise wälzkörpergeführt.
-
Zur
Montage des Käfigs 11 im
Wälzlager kann
der Käfig 11 radial
aufgeweitet oder ausgebeult werden und dann mit den Wälzkörpern 7 bestückt über die
kleine Schulter 3 auf den Innenring 1 aufgeschoben
werden. Danach kann der Käfig 11 wieder radial
eingezogen werden.
-
5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Käfigs 11 in
Schnittdarstellung. Die in 5 gewählte Schnittebene
ist senkrecht zur Schnittebene der 5 angeordnet.
Zur Veranschaulichung der Einbausituation des Käfigs 11 im Wälzlager
sind die Umrisse zweier Wälzkörper 7 zum
Teil angedeutet. Der in 5 dargestellte Käfig 11 ist
analog zum Ausführungsbeispiel
gemäß 4 als
ein Taschenkäfig
ausgebildet. Abweichend vom Ausführungsbeispiel
der 5 ist der Käfig 11 jedoch
nicht aus Blech, sondern aus Kunststoff gefertigt, vorzugsweise
in Spritzgusstechnik. Dabei besteht die Möglichkeit, die Seitenflächen 15 der
Stege 14 an die Mantelflächen 8 der Wälzkörper 7 angepasst
auszubilden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenflächen 15 jeweils
in eine innere Seitenfläche 18 und
eine äußere Seitenfläche 19 unterteilt,
die miteinander einen stumpfen Winkel einschließen. Der Übergangsbereich zwischen der
inneren Seitenfläche 18 und
der äußeren Seitenfläche 19 ist
jeweils abgerundet ausgebildet.
-
Als
Kunststoffmaterial für
die Herstellung des in 5 dargestellten Käfigs 11 eignet
sich beispielsweise Poly-Ether-Ether-Keton (PEEK).
-
6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für einen
Wälzkörper 7 in
Seitenansicht. Die kleine Stirnfläche 9 des Wälzkörpers 7 ist
eben ausgebildet. Der Übergangsbereich
zwischen der kleinen Stirnfläche 9 und
der Mantelfläche 8 ist
abgerundet.
-
Die
große
Stirnfläche 10 des
Wälzkörpers 7 ist
als ein kreisförmig
berandetes Segment einer Kugeloberfläche ausgebildet und weist eine
zentral angeordnete, kreisförmige
Vertiefung 20 auf. Die Kontaktfläche zwischen der großen Stirnfläche 10 des Wälzkörpers 7 und
der Stirnanlauffläche 12 des
Käfigs 11 wird
vorzugsweise radial außerhalb
der Vertiefung 20 ausgebildet. Der Übergangsbereich zwischen der
großen
Stirnfläche 10 und
der Mantelfläche 8 ist
abgerundet ausgebildet.
-
Die
Wälzkörper 7 können beispielsweise
aus durchgehärtetem
Stahl bestehen.
-
- 1
- Innenring
- 2
- innere
Laufbahn
- 3
- kleine
Schulter
- 4
- große Schulter
- 5
- Außenring
- 6
- äußere Laufbahn
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Mantelfläche
- 9
- kleine
Stirnfläche
- 10
- große Stirnfläche
- 11
- Käfig
- 12
- Stirnanlauffläche
- 13
- Tasche
- 14
- Steg
- 15
- Seitenfläche
- 16
- kleiner
Seitenring
- 17
- großer Seitenring
- 18
- innere
Seitenfläche
- 19
- äußere Seitenfläche
- 20
- Vertiefung