DE102012221097A1

DE102012221097A1 - Cage e.g. plastic cage, for e.g. rolling element bearings, for guiding rollers, has rings comprising deformation region adjacent sides of intermediate region in direction, where plastic deformation is carried out by deformation region

Info

Publication number: DE102012221097A1
Application number: DE201210221097
Authority: DE
Inventors: Jan-Rene Aust; Heinz Schäfers; Ekrem Akyol; Harald Hofmann; Steffen Säbsch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-22

Abstract

The cage (5) has cage rings (8a) changed from output diameter (D) into final diameter by a plastic deformation. The cage rings comprise a deformation region (9) i.e. bending zone, in a rotation direction, where the region is provided adjacent to two sides of an intermediate region (10) in a circumferential direction. The plastic deformation is carried out by the deformation region. A pocket (6) is designed as a sacrificial pocket of the deformation region. Width of the pocket in the rotation direction is different from width of another pocket by the plastic deformation. The deformation region is designed as a tumbling, a seam (11) and a bend. Independent claims are also included for the following: (1) a set comprising cage (2) a method for manufacturing a cage.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzkörperlager mit mindestens einem Käfigring, wobei der Käfigring durch eine Verformung von einem Ausgangsdurchmesser in einen Enddurchmesser änderbar oder geändert ist. Die Erfindung betrifft auch ein Set mit mehreren derartigen Käfigen sowie ein Verfahren zur Herstellung des Käfigs.The invention relates to a cage for a roller bearing with at least one cage ring, wherein the cage ring is changed or changed by a deformation of an initial diameter to a final diameter. The invention also relates to a set with a plurality of such cages and to a method for producing the cage.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Lagerkäfige für Wälzlager dienen zur Führung oder Beabstandung von Wälzkörpern untereinander oder gegenüber von Borden des Wälzlagers. Die Lagerkäfige sind in Bezug auf die Größe der Wälzkörper beziehungsweise des Wälzlagers geometrisch angepasst.Bearing cages for rolling bearings serve to guide or separate rolling elements from one another or from edges of the rolling bearing. The bearing cages are geometrically adjusted with respect to the size of the rolling elements or the rolling bearing.

Die Druckschrift DE 197 36 374 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft ein Wälzlager mit einem in einer Ringnut eines Innenoder Außenrings geführten Käfigs, der durch Anwenden einer Kraft in seinem Durchmesser elastisch veränderbar ist, um zu erreichen, dass der Käfig in die Ringnut eingesetzt werden kann, ohne dass einer der Lagerringe zweiteilig aus-geführt, beziehungsweise ohne dass der Käfig zweiteilig hergestellt sein muss.The publication DE 197 36 374 A1 , which is probably the closest prior art, relates to a rolling bearing with a guided in an annular groove of an inner or outer ring cage which is elastically changeable by applying a force in its diameter in order to achieve that the cage can be inserted into the annular groove, without one of the bearing rings made in two parts, or without the cage must be made in two parts.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für ein Wälzkörperlager vorzuschlagen, der in flexibler Weise an das Wälzkörperlager anpassbar ist.The invention has for its object to propose a cage for a rolling element bearing, which is adaptable in a flexible manner to the rolling element bearing.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird durch einen Käfig mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Set mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a cage having the features of claim 1, a set having the features of claim 9 and by a method having the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Die Erfindung betrifft somit einen Käfig, der für ein Wälzkörperlager geeignet und/oder ausgebildet ist. Der Käfig ist insbesondere ausgelegt, Wälzkörper des Wälzkörperlagers zueinander zu beabstanden und/oder zu führen. Optional betrifft die Erfindung auch das Wälzkörperlager mit dem Käfig und den Wälzkörpern.The invention thus relates to a cage which is suitable and / or designed for a roller bearing. The cage is in particular designed to space and / or guide rolling elements of the roller bearing to one another. Optionally, the invention also relates to the roller bearing with the cage and the rolling elements.

Das Wälzkörperlager ist insbesondere als ein Radiallager ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Wälzkörperlager als ein Rollenlager, insbesondere als ein Nadellager, ausgebildet, wobei es im speziellen als ein Massivnadellager, Hülsenlager, Zylinderrollenlager oder Nadelkranz realisiert sein kann. The rolling element bearing is designed in particular as a radial bearing. Particularly preferably, the rolling element bearing is designed as a roller bearing, in particular as a needle bearing, wherein it can be realized in particular as a solid needle bearing, sleeve bearing, cylindrical roller bearing or needle ring.

Der Käfig weist mindestens einen Käfigring auf, wobei der Käfigring insbesondere als ein in axialer Richtung mittig in dem Käfig oder seitlich, insbesondere randseitig, angeordneter Käfigring ausgebildet ist. Insbesondere ist der Käfigring in Umlaufrichtung geschlossen und weist somit keine Lücke oder Fehlstelle in Umlaufrichtung auf. Bei dem Käfigring handelt es sich besonders bevorzugt als einen Hülsenabschnitt. The cage has at least one cage ring, wherein the cage ring is designed in particular as a cage ring arranged centrally in the cage in the axial direction or laterally, in particular at the edge. In particular, the cage ring is closed in the direction of rotation and thus has no gap or defect in the direction of rotation. The cage ring is particularly preferably a sleeve section.

Es ist vorgesehen, dass der Käfigring durch eine Verformung von einem Ausgangsdurchmesser in einen Enddurchmesser änderbar oder geändert ist. Es ist dabei zu unterstreichen, dass der Käfigring in einer Ringform, insbesondere in einer geschlossenen Ringform durch die Verformung im Durchmesser geändert wird oder ist. It is envisaged that the cage ring can be changed or changed by deformation from an initial diameter to a final diameter. It should be emphasized that the cage ring is changed in a ring shape, in particular in a closed ring shape by the deformation in diameter or is.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verformung als eine plastische Verformung ausgebildet ist. Der Käfig kann somit ausgehend von einer Grundform, insbesondere in einer geschlossenen Ringform, mit einem Ausgangsdurchmesser in eine Endform, insbesondere in einer geschlossenen Ringform, mit einem Enddurchmesser durch die plastische Verformung geändert werden. Gegenstand der Erfindung ist der Käfig in der Grundform und/oder in der Endform.In the context of the invention it is proposed that the deformation is formed as a plastic deformation. The cage can thus be changed starting from a basic shape, in particular in a closed ring shape, with an initial diameter into an end shape, in particular in a closed ring shape, with an end diameter by the plastic deformation. The invention relates to the cage in the basic form and / or in the final form.

Die Verformung erfolgt erfindungsgemäß jedoch nur lokal, in mindestens einem in Umlaufrichtung abgegrenzten Bereich. Der Käfigring weist in Umlaufrichtung mindestens einen Verformbereich als den abgegrenzten Bereich auf, der in Umlaufrichtung beidseitig von einem Zwischenbereich benachbart ist, wobei die plastische Verformung und somit die Ursache für die Durchmesseränderung durch den mindestens einen Verformbereich erfolgt. Dagegen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Zwischenbereiche in Bezug auf deren Länge in Umlaufrichtung durch die plastische Verformung nicht geändert sind. Vorzugsweise wechseln sich Verformbereiche und Zwischenbereiche in Umlaufrichtung des Käfigrings ab, wobei die plastische Verformung nur und/oder ausschließlich in den Verformbereichen erfolgt.The deformation takes place according to the invention, however, only locally, in at least one area delimited in the direction of rotation. The cage ring has in the circumferential direction at least one deformation region as the delimited region, which is adjacent in the circumferential direction on both sides of an intermediate region, wherein the plastic deformation and thus the cause for the change in diameter is effected by the at least one deformation region. In contrast, it is preferably provided that the intermediate regions are not changed in relation to their length in the circumferential direction by the plastic deformation. Preferably, deformation regions and intermediate regions alternate in the circumferential direction of the cage ring, the plastic deformation taking place only and / or exclusively in the deformation regions.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass übliche Lagerkäfige für Wälzlager normalerweise mittels eines typengebundenen Werkzeugs hergestellt werden, welches für genau einen Käfigtyp verwendbar ist. Das bedeutet, dass für jeden Käfigtyp ein separates Werkzeug hergestellt werden muss. Alternativ hierzu können bei geringen Stückzahlen auch spanend hergestellte Lagerkäfige gefertigt werden, diese sind jedoch sehr teuer. Jedes der typengebundenen Werkzeuge wird mit erheblichem Aufwand hergestellt und abgestimmt, wodurch Kapital gebunden und Lagerplatz verbraucht wird. Das Management der typengebundenen Werkzeuge erzeugt zudem einen großen administrativen Aufwand. The invention is based on the consideration that conventional bearing cages for rolling bearings are normally produced by means of a type-bound tool which can be used for exactly one cage type. This means that a separate tool must be made for each cage type. Alternatively, in small quantities also produced bearing cages can be made, but these are very expensive. Each of the type-based tools comes with considerable effort manufactured and tuned, thereby capital tied up and storage space is consumed. The management of the type-based tools also creates a large administrative effort.

Zur Überwindung dieser und weiterer Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Käfig ausgehend von einer Grundform mit einem Ausgangsdurchmesser in eine Endform mit einem Enddurchmesser gebracht wird bzw. werden kann, wobei der Ausgangsdurchmesser anders als der Enddurchmesser ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, dass der Käfig flexibel an unterschiedliche Durchmesser angepasst werden kann bzw. angepasst ist. Mit dem erfindungsgemäßen Käfig können somit Wälzkörperlager mit unterschiedlichen Durchmessern ausgehend von einem einheitlichen Käfig einer Grundform versorgt werden, ohne jeweils ein typengebundenes Werkzeug zu benötigen. Dadurch wird eine hohe Flexibilität in der Herstellung auch bei sehr unterschiedlichen benötigten Stückzahlen erreicht. To overcome these and other disadvantages, the invention proposes that the cage is made from a basic shape with an initial diameter in an end shape with an end diameter or can be, wherein the output diameter is different than the final diameter. This makes it possible that the cage can be flexibly adapted to different diameters or adapted. With the cage according to the invention thus rolling element bearings can be supplied with different diameters, starting from a single cage of a basic shape, without requiring a type-bound tool. As a result, a high flexibility in the production is achieved even with very different required quantities.

Erfindungsgemäß ist der Käfig somit durchmesservariabel ausgebildet und kann nach Bedarf im Durchmesser verändert werden, um das für ein spezifisches Wälzkörperlager gewünschte Durchmessermaß an dem Käfig herzustellen.According to the invention, the cage is thus made variable in diameter and can be changed in diameter as required to produce the desired for a specific roller bearing diameter measure on the cage.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Verformbereich als ein Biegebereich ausgebildet, wobei durch den Biegebereich eine Umlauflänge des Käfigrings in der Endform des Käfigs abweichend zu dem Kreisumfang des Enddurchmessers des Käfigrings ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung resultiert daraus, dass bereits der Käfig in der Grundform entsprechende Verformbereiche aufweist, die bei der plastischen Verformung gestreckt oder gestaucht werden, wobei auch nach der Stauchung bzw. der Streckung die Verformbereiche erkennbar oder nachweisbar sind. Der Verformbereich, ausgebildet als Biegebereich, bewirkt, dass die Durchmesseränderung durch ein Strecken oder ein Stauchen des Verformbereichs umsetzbar ist. Um die Durchmesseränderung zerstörungsfrei durchzuführen, ist der Biegebereich funktionell betrachtet z. B. wie ein Ziehharmonika-Bereich ausgebildet, der durch einen oder mehrere Biegebereiche lokal im Verformbereich die Umlauflänge des Käfigrings ändern kann. In a preferred embodiment of the invention, the at least one deformation region is formed as a bending region, wherein a circumferential length of the cage ring in the final shape of the cage is formed by the bending region deviating from the circumference of the end diameter of the cage ring. This embodiment results from the fact that even the cage in the basic form has corresponding deformation regions which are stretched or compressed during the plastic deformation, wherein the deformation regions are recognizable or detectable even after the compression or the stretching. The deformation region, designed as a bending region, causes the change in diameter to be realized by stretching or compressing the deformation region. To perform the change in diameter nondestructive, the bending range is functionally considered z. B. formed as an accordion area, which can change by one or more bending areas locally in the deformation region, the circumferential length of the cage ring.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Verformbereich als eine Rollierung, als eine Sicke oder als eine Biegung ausgebildet, wobei der Rollierungsgrund, der Sickengrund oder ein Teil der Biegung des Käfigs in der Endform außerhalb des Enddurchmessers und/oder des Käfigs in der Grundform außerhalb des Ausgangsdurchmessers angeordnet ist. Im Verlauf des Käfigrings in einer axialen Draufsicht führt der mindestens eine Verformbereich aus einem Kreisverlauf mit dem Enddurchmesser bzw. Ausgangsdurchmesser heraus, um eine Reserve für die Durchmesseränderung zu bilden. In a preferred constructive embodiment of the invention, the at least one deformation region is formed as a curl, as a bead or as a bend, wherein the rolling ground, the bead bottom or a part of the bending of the cage in the final shape outside the final diameter and / or the cage in the basic shape is arranged outside the initial diameter. In the course of the cage ring in an axial plan view, the at least one deformation area leads out of a circle with the final diameter or outlet diameter in order to form a reserve for the diameter change.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist der Käfig eine Mehrzahl von derartigen Verformbereichen auf. Besonders bevorzugt sind die Verformbereiche in Umlaufrichtung gleichmäßig verteilt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass bei einer Verformung des Käfigs der Käfig im Wesentlichen oder vollständig rotationssymmetrisch verbleibt oder zumindest der Rotationssymmetrie nachstrebt. In a preferred embodiment of the invention, the cage has a plurality of such deformation regions. Particularly preferably, the deformation regions are uniformly distributed in the direction of rotation. As a result of this configuration, when the cage is deformed, the cage essentially or completely remains rotationally symmetrical or at least strives for rotational symmetry.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Käfig eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern auf, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass jeder Tasche ein derartiger Verformbereich zugeordnet ist. Insbesondere ist der Verformbereich in axialer Draufsicht auf den Käfig überlappend oder sogar deckungsgleich mit der Tasche, insbesondere mit dem ausgesparten Bereich zur Aufnahme des Wälzkörpers in dem Käfig, angeordnet. Durch diese Ausführungsform führt die Änderung des Durchmessers des Käfigrings durch die plastische Verformung zu einer Änderung der Breite der Taschen in Umlaufrichtung. Da der Käfig in dem Bereich der Taschen vorzugsweise ausschließlich durch den oder die Käfigringe gebildet wird und somit nur die Käfigringe verformt werden müssen, ist die Änderung des Durchmessers besonders reproduzierbar und prozesssicher möglich. In a preferred embodiment of the invention, the cage has a plurality of pockets for receiving rolling elements, wherein it is preferably provided that each pocket is associated with such a deformation area. In particular, the deformation region is arranged in an axial plan view of the cage overlapping or even congruent with the pocket, in particular with the recessed area for receiving the rolling element in the cage. By this embodiment, the change of the diameter of the cage ring by the plastic deformation leads to a change in the width of the pockets in the direction of rotation. Since the cage in the region of the pockets is preferably formed exclusively by the cage or rings and thus only the cage rings must be deformed, the change in diameter is particularly reproducible and process reliable possible.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Käfig zwei Käfigringe aufweist, wobei jeder der Käfigringe mindestens einen derartigen Verformungsbereich, einige derartige Verformbereiche oder die Mehrzahl von derartigen Verformbereichen aufweist, wobei jeder Tasche ein derartiger Verformbereich zugeordnet ist. Besonders bevorzugt sind die Verformbereiche der zwei Käfigringe in axialer Draufsicht auf den Käfig jeweils deckungsgleich zueinander angeordnet. Diese Ausgestaltung hilft, bei der plastischen Verformung des Käfigs, ein Verziehen gestaltung hilft, bei der plastischen Verformung des Käfigs, ein Verziehen der Taschen in Bezug auf die axiale Erstreckung des Käfigs zu vermeiden.It is further preferred that the cage has two cage rings, wherein each of the cage rings has at least one such deformation region, some such deformation regions or the plurality of such deformation regions, wherein each pocket is assigned such a deformation region. Particularly preferably, the deformation regions of the two cage rings are each arranged congruent to one another in an axial plan view of the cage. This design helps, in the plastic deformation of the cage, a warping design helps, in the plastic deformation of the cage, to avoid a distortion of the pockets with respect to the axial extent of the cage.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der Enddurchmesser größer als der Ausgangsdurchmesser ausgebildet, sodass die plastische Verformung zu einer Aufweitung des Käfigs führt bzw. geführt hat. In dieser Ausgestaltung kann die Aufweitung dazu führen, dass die Breiten der Taschen in Umlaufrichtung geringfügig geändert sind. Dieser Effekt kann – wenn er klein genug ist, wie zum Beispiel kleiner als 0,5 Millimeter, insbesondere kleiner als 0,2 Millimeter – ignoriert werden. Alternativ ist es möglich, Wälzkörper, insbesondere Rollen, im speziellen Nadeln, mit entsprechend angepasstem Durchmesser zu verwenden.In a preferred embodiment of the invention, the end diameter is greater than the initial diameter formed, so that the plastic deformation leads to a widening of the cage or has led. In this embodiment, the expansion may cause the widths of the pockets to be slightly changed in the direction of rotation. This effect can - if it is small enough, such as less than 0.5 millimeters, especially less than 0.2 millimeters - are ignored. Alternatively, it is possible to use rolling elements, in particular rollers, in particular needles to use with appropriately adjusted diameter.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist durch die plastische Verformung der Enddurchmesser kleiner als der Ausgangsdurchmesser ausgebildet, sodass der Durchmesser durch die plastische Verformung verringert ist. In dieser Ausgestaltung ist es analog möglich, dass die Verringerung zu einer Verkleinerung der Breiten der Taschen in Umlaufrichtung führt. Zum einen ist es möglich, dass die Toleranzen zwischen Wälzkörpern und Käfig so bemessen sind, dass eine Durchmesserverringerung in Toleranzbereichen ermöglicht ist. Alternativ können Rollen, insbesondere Nadeln, mit entsprechend verkleinerten Durchmessern verwendet werden, um ein „Klemmen“ des Wälzkörperlagers zu verhindern.In another embodiment of the invention is formed by the plastic deformation of the final diameter smaller than the initial diameter, so that the diameter is reduced by the plastic deformation. In this embodiment, it is analogous possible that the reduction leads to a reduction of the widths of the pockets in the direction of rotation. On the one hand, it is possible that the tolerances between the rolling elements and the cage are dimensioned such that a reduction in diameter in tolerance ranges is made possible. Alternatively, rollers, especially needles, with correspondingly reduced diameters may be used to prevent "pinching" of the rolling element bearing.

Besonders bevorzugt beträgt die Änderung des Durchmessers mehr als 1 %, vorzugsweise mehr als 2 % des Ausgangsdurchmessers und/oder weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 % des Ausgangsdurchmessers. In diesen Bereichen kann die Erfindung besonders praxisnah umgesetzt werden, da die unteren Grenzen zeigen, dass es sich um eine tatsächliche Durchmesseränderung zur Typenanpassung handelt. Die oberen Grenzen zeigen, dass die Möglichkeiten der Durchmesseränderung für eine praxisnahe Umsetzung begrenzt sind. More preferably, the change in diameter is more than 1%, preferably more than 2% of the starting diameter and / or less than 20%, preferably less than 10% of the starting diameter. In these areas, the invention can be implemented in a particularly practical manner, since the lower limits show that this is an actual diameter change for type adaptation. The upper limits show that the possibilities of changing the diameter are limited for a practical implementation.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Käfig eine Mehrzahl von Taschen auf, wobei mindestens eine der Taschen als eine Opfertasche ausgebildet ist und einen der Verformbereiche aufweist, wobei durch die plastische Verformung die Breite der Taschen in Umlaufrichtung anders als die Breite der anderen Taschen gemacht ist. In dieser Ausgestaltung wird somit selektiv nur ein Verformbereich oder wenige Verformbereiche, insbesondere nicht alle Verformbereiche, gestaucht oder gestreckt, um den Durchmesser zu verändern. Die Taschen mit den gestauchten oder gestreckten Verformbereichen werden bei einer nachträglichen Montage nicht mit einem Wälzkörper bestückt und sind dadurch Opfertaschen, da sie die Funktion der Aufnahme von Wälzkörpern opfern. Insbesondere ist die Breite der Opfertaschen in Umlaufrichtung bei einer Stauchung so klein gewählt, dass Wälzkörper, die in andere Taschen des Käfigs aufgenommen werden, in die Opfertaschen nicht mehr eingelegt werden können. Alternativ ist die Breite der Opfertaschen in Umlaufrichtung bei einer Streckung so groß gewählt, dass Wälzkörper, die in andere Taschen des Käfigs aufgenommen werden, in den Opfertaschen eine zu große Toleranz haben.In a particularly preferred embodiment of the invention, the cage has a plurality of pockets, wherein at least one of the pockets is formed as a sacrificial bag and one of the deformation regions, wherein the plastic deformation of the width of the pockets in the direction of rotation other than the width of the other pockets is done. In this embodiment, therefore, selectively only one deformation region or a few deformation regions, in particular not all deformation regions, is compressed or stretched in order to change the diameter. The pockets with the compressed or stretched Verformbereichen are not equipped with a rolling element in a subsequent assembly and are thus sacrificial bags, since they sacrifice the function of receiving rolling elements. In particular, the width of the sacrificial pockets in the circumferential direction in a compression is chosen so small that rolling elements, which are received in other pockets of the cage, can not be inserted into the victim bags. Alternatively, the width of the sacrificial pouches in the direction of rotation when stretched is selected to be so large that rolling elements which are received in other pockets of the cage have too great a tolerance in the sacrificial pouches.

Besonders bevorzugt werden mehrere Opfertaschen verwendet, welche beispielsweise in Umlaufrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, um ein negatives Betriebsverhalten aufgrund von Asymmetrien in dem Käfig zu vermeiden. Besonders bevorzugt werden mindestens oder genau zwei, drei, vier oder mehr Opfertaschen verwendet. Particularly preferably, a plurality of sacrificial bags are used, which, for example, are evenly spaced in the direction of rotation in order to avoid a negative operating behavior due to asymmetries in the cage. At least or exactly two, three, four or more sacrificial pouches are particularly preferably used.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Set aus mehreren, insbesondere mindestens zwei Käfigen, wobei das Set mindestens einen Käfig in der Grundform aufweist, wobei der Käfigring des Käfigs den Ausgangsdurchmesser aufweist und wobei der mindestens eine Verformbereich unverformt ist, sowie mindestens einen Käfig in der Endform, wie dieser zuvor beschrieben wurde, wobei der Käfig den Enddurchmesser aufweist und wobei der mindestens eine Verformbereich verformt ist, wobei der Käfig in der Endform aus einem baugleichen Käfig zu dem Käfig in der Grundform durch plastische Verformung des mindestens einen Verformbereichs gebildet ist. Another object of the invention relates to a set of several, in particular at least two cages, wherein the set has at least one cage in the basic form, wherein the cage ring of the cage has the initial diameter and wherein the at least one deformation area is undeformed, and at least one cage in the Endform, as described above, wherein the cage has the final diameter and wherein the at least one deformation region is deformed, wherein the cage is formed in the final form of a cage of the same type to the cage in the basic form by plastic deformation of the at least one deformation region.

Vorzugsweise entspricht der Käfig in der Grundform dem Käfigtyp, die im vorgesehenen Teilespektrum die größte Stückzahl aufweist, so dass die Versorgung mit dem "Haupttyp" ohne plastische Verformung und somit kostenneutral gegenüber einer Herstellung mit typengebundenen Werkzeug erfolgt, die "Begleittypen" mit anderen Durchmessern können aus dem "Haupttyp" durch die plastische Verformung hergestellt werden, so dass kein weiteres typengebundenes Werkzeug für die Begleittypen benötigt wird. Preferably, the cage in the basic form of the cage type, which has the largest number of parts in the proposed range of parts, so that the supply of the "main type" without plastic deformation and thus cost-neutral compared to a production with type-bound tool that "companion types" with other diameters can made of the "main type" by the plastic deformation, so that no other type-specific tool for the accompanying types is needed.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Käfigs, wie dieser zuvor beschrieben wurde, beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Verfahren umfasst die Schritte:

a) Bereitstellen des Käfigs in der Grundform;
b) Verformen des mindestens einen Verformbereichs zur Herstellung des Käfigs in der Endform.

Another object of the invention relates to a method for producing the cage, as described above, or according to one of the preceding claims. The method comprises the steps:

a) providing the cage in the basic form;
b) deforming the at least one deformation area to produce the cage in the final shape.

Die Verformung erfolgt bei dem in Ringform geschlossenen Käfig. Vorzugsweise erfolgt die Verformung durch Einsatz eines in axialer Richtung zugestellten oder durch den Käfig hindurchgeführten Stempel. Alternativ oder ergänzend wird der Käfig während der Montage über einen Dorn gezogen, aufgeweitet oder in einer Vorrichtung gepresst. Dabei ändert der Käfig sein Maß nur an dem mindestens einen Verformbereich. Insbesondere ändert sich die Länge des Käfigs in axialer Richtung durch die plastische Verformung nicht. The deformation takes place in the cage closed in a ring shape. Preferably, the deformation is carried out by using a delivered in the axial direction or passed through the cage stamp. Alternatively or additionally, the cage is pulled over a mandrel during assembly, expanded or pressed in a device. The cage changes its dimension only at the at least one deformation area. In particular, the length of the cage in the axial direction does not change due to the plastic deformation.

Optional können weitere Abstimmungen des Käfigs oder dessen Integration in das Wälzkörperlager über die folgenden Maßnahmen umgesetzt werden:

– Auswahl von Rollen, insbesondere Nadeln, mit angepasster Länge;
– Sortierung der Käfige in der Grundform z.B. nach der Breite der Taschen oder Auswahl aus einem Baukasten;
– ergänzende spanende Bearbeitung des Käfigs in der Grundform oder in der Endform.

Optionally, further adjustments of the cage or its integration into the roller bearing can be implemented via the following measures:

- Selection of roles, especially needles, with adapted length;
- Sorting of the cages in the basic form, for example, according to the width of the bags or selection from a kit;
- supplementary machining of the cage in the basic form or in the final form.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische axiale Draufsicht auf ein Wälzkörperlager mit einem Käfig als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic axial plan view of a roller bearing with a cage as a first embodiment of the invention;

2 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung einen Käfig in der Grundform und in der Endform als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 in a schematic three-dimensional representation of a cage in the basic form and in the final form as a further embodiment of the invention;

3 einen schematischen Querschnitt durch ein Wälzkörperlager mit einem Käfig als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei unterschiedlichen Wälzkörperlagertypen. 3 a schematic cross section through a roller bearing with a cage as a third embodiment of the invention in two different Wälzkörperlagertypen.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die 1 zeigt in einer schematischen axialen Draufsicht ein Wälzkörperlager 1, welches zu einer Lagerung einer Welle 2 angeordnet ist. Das Wälzkörperlager 1 ist als ein Radiallager ausgebildet und weist eine Mehrzahl von als Rollen ausgebildete Wälzkörper 3 auf, welche auf einer Laufbahn eines Außenrings 4 sowie auf einer Laufbahn auf der Welle 2 abwälzen. Die Wälzkörper 3 sind insbesondere als Nadeln ausgebildet. The 1 shows in a schematic axial plan view of a roller bearing 1 leading to a bearing of a shaft 2 is arranged. The rolling element bearing 1 is formed as a radial bearing and has a plurality of rollers designed as rolling elements 3 on which is on a track of an outer ring 4 as well as on a track on the shaft 2 roll off. The rolling elements 3 are especially designed as needles.

Zur Führung und/oder Beabstandung der Wälzkörper 3 zueinander in Umlaufrichtung umfasst das Wälzkörperlager 1 einen Käfig 5, der eine Mehrzahl von Taschen 6 aufweist, wobei in jeder der Taschen 6 ein Wälzkörper 3 angeordnet ist. Zwischen den Taschen 6 sind Stege 7 angeordnet, welche sich von einem ersten Käfigring 8a zu einem in dieser Darstellung nicht gezeigten zweiten Käfigring 8b erstrecken.For guiding and / or spacing the rolling bodies 3 to each other in the direction of rotation includes the rolling element bearing 1 a cage 5 that has a majority of pockets 6 having, in each of the pockets 6 a rolling element 3 is arranged. Between the bags 6 are webs 7 arranged, which differs from a first cage ring 8a to a second cage ring, not shown in this illustration 8b extend.

Prinzipiell kann der Käfig 5 als ein Kunststoffkäfig ausgebildet sein, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Käfig 5 jedoch als ein Blechkäfig realisiert. Die Käfigringe 8a, b weisen eine Mehrzahl von Verformbereichen 9 auf, welche sich mit dazwischenliegenden Zwischenbereichen 10 abwechseln. Die Verformbereiche 9 sind in der axialen Draufsicht deckungsgleich oder überlappend zu den Taschen 6 angeordnet. Die Zwischenbereiche 10 sind dagegen deckungsgleich oder überlappend mit den Stegen 7 angeordnet. In principle, the cage 5 be formed as a plastic cage, in the illustrated embodiment, the cage 5 but realized as a sheet metal cage. The cage rings 8a , b have a plurality of deformation areas 9 on, which with intervening intermediate areas 10 alternate. The deformation areas 9 are congruent in the axial plan view or overlapping the pockets 6 arranged. The intermediate areas 10 are congruent or overlapping with the webs 7 arranged.

Die Verformbereiche 9 sind als Sicken 11 oder Rollierungen ausgebildet und stehen bei dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel über dem Durchmesser D des Käfig 5 über. Somit ist die Umlauflänge des Käfigrings 8a beziehungsweise 8b durch die Verformbereiche 9 beziehungsweise die Sicken 11 größer als der Kreisumfang, der durch den Durchmesser D vorgegeben ist. Die Sicken 11 dienen zur Einstellung des Durchmessers D der Käfigringe 8a, b und dadurch des Käfig 5. Durch die Verformbereiche 9 beziehungsweise Sicken 11 ist es möglich, den Käfig 5 durchmesservariabel zu gestalten. The deformation areas 9 are as beads 11 or curls are formed and stand in the in the 1 shown embodiment over the diameter D of the cage 5 above. Thus, the circumferential length of the cage ring 8a respectively 8b through the deformation areas 9 or the beads 11 larger than the circumference, which is given by the diameter D. The beads 11 are used to set the diameter D of the cage rings 8a , b and thereby of the cage 5 , Through the deformation areas 9 or beads 11 is it possible to use the cage 5 diameter-variable.

Zur Erläuterung der Änderung des Durchmessers D des Käfig 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf die 2 verwiesen.To explain the change in the diameter D of the cage 5 According to one embodiment of the invention is based on the 2 directed.

In der 2 ist ein Käfig 5 in einer Grundform G und daneben in einer Endform E gezeigt. In der Grundform G sind die als Sicken 11 ausgebildeten Verformbereiche 9 deutlich zu erkennen, wobei die Verformbereiche 9 bei dem Ausführungsbeispiel in der 2 radial nach innen gewandt sind und nicht – wie in der 1 – radial nach außen überstehen. Für eine Vergrößerung des Durchmessers D, also für eine Überführung von einem Ausgangsdurchmesser d zu einem Enddurchmesser d' werden die Verformbereiche 9, insbesondere die Sicken 11, gestreckt oder von einem stark gekrümmten Zustand in einen weniger stark gekrümmten Zustand überführt, sodass sich der Kreisumfang der Käfigringe 8a, b und dadurch der Durchmesser D des Käfig 5 von d zu d' ändert.In the 2 is a cage 5 in a basic form G and shown next in a final shape E. In the basic form G are as beads 11 trained deformation areas 9 clearly visible, with the deformation areas 9 in the embodiment in the 2 are turned radially inward and not - as in the 1 - survive radially outward. For an enlargement of the diameter D, that is to say for a transfer from an initial diameter d to a final diameter d ', the deformation regions become 9 , especially the beads 11 , stretched or transferred from a strongly curved state to a less strongly curved state, so that the circle circumference of the cage rings 8a , b and thereby the diameter D of the cage 5 from d to d 'changes.

Alternativ hierzu können die Verformbereiche 9 beziehungsweise die Sicken 11 auch gestaucht werden, sodass eine Durchmesserverkleinerung erfolgt. Hierbei ist der Enddurchmesser d' kleiner als der Ausgangsdurchmesser d. Für beide Fälle gilt, dass sich die Breite t der Taschen 6 in Umlaufrichtung ändert. Bei einer Vergrößerung des Durchmessers D wird die Tasche 6 geweitet, sodass t' größer t gilt, bei einer Verkleinerung des Durchmessers D wird die Tasche 6 verkleinert, sodass t größer t' gilt.Alternatively, the deformation areas 9 or the beads 11 also be compressed, so that a diameter reduction takes place. Here, the final diameter d 'is smaller than the initial diameter d. For both cases, it is true that the width t of the pockets 6 changes in the direction of rotation. When the diameter D increases, the pocket becomes 6 widened, so that t 'greater t applies, with a reduction of the diameter D, the bag 6 reduced, so that t is greater t 'applies.

In einer möglichen Ausgestaltung wird bei einem Durchmesser D, insbesondere Ausgangsdurchmesser d, zwischen 20 und 40 Millimetern nur eine Durchmesseränderung von plus/minus drei Millimetern ermöglicht. In dieser Ausgestaltung ist die Änderung der Breite t der Taschen 6 so gering, dass diese Änderungen als Toleranzen ignoriert werden können. Alternativ können entsprechend im Durchmesser geänderte Wälzkörper 3 eingesetzt werden, sodass zu große Toleranzen verhindert werden können.In a possible embodiment, only a diameter change of plus / minus three millimeters is made possible with a diameter D, in particular output diameter d, between 20 and 40 millimeters. In this embodiment, the change in the width t of the pockets 6 so small that these changes can be ignored as tolerances. Alternatively, correspondingly changed in diameter rolling elements 3 can be used, so that too large tolerances can be prevented.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Verformbereiche 9 beziehungsweise die Sicken 11 in Umlaufrichtung regelmäßig verteilt sind und insbesondere jeder Tasche 6 ein Verformbereich 9 beziehungsweise eine Sicke 11 zugeordnet ist. Durch diese Verteilung ist eine gleichmäßige Weitung des Kä5 sichergestellt. It should be noted that the deformation ranges 9 or the beads 11 are regularly distributed in the direction of rotation and in particular each bag 6 a deformation area 9 or a bead 11 assigned. This distribution is a uniform expansion of Kä 5 ensured.

In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Teile wie in der 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, sodass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird. Im Gegensatz zu dem Kä5 in der 1 wird bei dem Übergang der Durchmesser D verringert. Diese Durchmesserverringerung wird jedoch nicht durch eine gleichmäßige Verformung einer Mehrzahl von Verformbereichen 9 umgesetzt, sondern durch eine starke Verformung eines der Verformbereiche 9, wobei die Verformung so stark ausgeprägt ist, dass die Taschenbreite t' zu klein ist, um einen Wälzkörper 3 aufzunehmen. In diesem Fall ist die Tasche 6 als eine Opfertasche 12 ausgebildet, in die kein Wälzkörper 3 eingesetzt wird. Insbesondere verbleibt die Taschenbreite t der anderen Taschen 6 unverändert. In gleicher Weise kann auch eine Durchmesservergrößerung umgesetzt werden, wobei der bzw. die Verformbereiche 9 von einer oder mehreren Opfertaschen 12 geweitet werden und die anderen Taschen 6 in der ursprünglichen Breite verbleiben. Es ist bevorzugt, dass das Wälzkörperlager 1 eine Mehrzahl derartiger Opfertaschen, zum Beispiel drei Opfertaschen 12 aufweist, wobei die Opfertaschen in Umlaufrichtung regelmäßig, insbesondere in einem 120-Grad-Winkel zueinander versetzt angeordnet sind.In the 3 a third embodiment of the invention is shown, wherein the same parts as in the 1 are provided with the same reference numerals, so reference is made to the preceding description. In contrast to the Ka 5 in the 1 is reduced at the transition of the diameter D. However, this reduction in diameter is not due to a uniform deformation of a plurality of deformation areas 9 implemented, but by a strong deformation of one of the deformation areas 9 , wherein the deformation is so pronounced that the pocket width t 'is too small to a rolling element 3 take. In this case, the bag is 6 as a sacrificial bag 12 formed, in which no rolling elements 3 is used. In particular, the pocket width t of the other pockets remains 6 unchanged. In the same way, an increase in diameter can be implemented, wherein the deformation or the 9 from one or more offering bags 12 widened and the other bags 6 remain in the original width. It is preferred that the rolling element bearing 1 a plurality of such sacrificial bags, for example, three offering bags 12 wherein the sacrificial bags are arranged regularly in the circumferential direction, in particular offset at a 120-degree angle to each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wälzkörperlager roller bearing
22: Welle wave
33: Wälzkörper rolling elements
44: Außenring outer ring
55: Käfig Cage
66: Taschen Bags
77: Stege Stege
8a, b 8a, b: Käfigringcage ring
99: Verformbereiche Verformbereiche
1010: Zwischenbereiche between areas
1111: Sicken beading
1212: Opfertasche victims pocket
DD: Durchmesser diameter
dd: Ausgangsdurchmesser Initial diameter
d'd ': Enddurchmesser final diameter
Ee: Endform final form
GG: Grundform Basic form
tt: ursprüngliche Taschenbreite original pocket width
t't ': Taschenbreite nach der Verformung Pocket width after deformation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19736374 A1 [0003] DE 19736374 A1 [0003]

Claims

Käfig (5) für ein Wälzkörperlager (1) mit mindestens Käfigring (8a, b), wobei der Käfigring (8a, b) durch eine Verformung von einem Ausgangsdurchmesser (d) in einen Enddurchmesser (d') änderbar oder geändert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung als eine plastische Verformung ausgebildet ist, wobei der Käfigring (8a, b) in Umlaufrichtung mindestens einen Verformbereich (9) aufweist, der in Umlaufrichtung beidseitig von einem Zwischenbereich (10) benachbart ist, wobei die plastische Verformung durch den mindestens einen Verformbereich (9) durchführbar oder durchgeführt ist. Cage ( 5 ) for a roller bearing ( 1 ) with at least cage ring ( 8a , b), wherein the cage ring ( 8a b) is deformable or changed by deformation from an initial diameter (d) to an end diameter (d '), characterized in that the deformation is formed as a plastic deformation, the cage ring ( 8a , b) at least one deformation area in the direction of rotation ( 9 ), which in the direction of rotation on both sides of an intermediate area ( 10 ), wherein the plastic deformation by the at least one deformation region ( 9 ) is feasible or carried out.

Käfig (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verformbereich (9) als ein Biegebereich ausgebildet ist, wobei durch den Biegebereich eine Umlauflänge des Käfigrings (8a, b) abweichend zu dem Kreisumfang des Enddurchmessers (d') ausgebildet ist. Cage ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the at least one deformation region ( 9 ) is formed as a bending region, wherein by the bending region a circumferential length of the cage ring ( 8a , b) deviating from the circumference of the final diameter (d ') is formed.

Käfig (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verformbereich (9) als eine Rollierung, als eine Sicke (11) oder als eine Biegung ausgebildet ist, die in einer axialen Draufsicht den Verlauf des Käfigrings (8a, b) aus einem Kreisverlauf mit dem Enddurchmesser (d') herausführt. Cage ( 5 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one deformation region ( 9 ) as a curl, as a bead ( 11 ) or is formed as a bend, which in an axial plan view the course of the cage ring ( 8a , b) leads out of a circuit with the final diameter (d ').

Käfig (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) eine Mehrzahl von derartigen Verformbereiche (9) aufweist, wobei die Verformbereiche (9) in Umlaufrichtung gleichmäßig verteilt sind. Cage ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cage ( 5 ) a plurality of such deformation regions ( 9 ), wherein the deformation areas ( 9 ) are evenly distributed in the direction of rotation.

Käfig (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) zwei Käfigringe (8a, b) aufweist, wobei jeder der Käfigringe (8a, b) mindestens einen Verformbereich (9) aufweist, wobei die Verformbereiche (9) in axialer Draufsicht auf den Käfig (5) deckungsgleich oder überlappend angeordnet sind. Cage ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cage ( 5 ) two cage rings ( 8a , b), wherein each of the cage rings ( 8a , b) at least one deformation area ( 9 ), wherein the deformation areas ( 9 ) in axial plan view of the cage ( 5 ) are arranged congruently or overlapping.

Käfig (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die plastische Verformung der Enddurchmesser (d') größer als der Ausgangsdurchmesser (d) ausgebildet ist. Cage ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that by the plastic deformation of the final diameter (d ') is greater than the initial diameter (d) is formed.

Käfig (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die plastische Verformung der Enddurchmesser (d') kleiner als der Ausgangsdurchmesser (d) ausgebildet ist. Cage ( 5 ) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that by the plastic deformation of the final diameter (d ') is smaller than the initial diameter (d) is formed.

Käfig (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) eine Mehrzahl von Taschen (6) aufweist, wobei mindestens eine der Taschen (6) als eine Opfertasche (12) einen der Verformbereiche (9) aufweist, wobei durch die plastische Verformung die Breite (t') der Tasche (6) in Umlaufrichtung anders als die Breite (t) der anderen Taschen (6) ist. Cage ( 5 ) according to claim 7, characterized in that the cage ( 5 ) a plurality of pockets ( 6 ), wherein at least one of the pockets ( 6 ) as a sacrificial bag ( 12 ) one of the deformation areas ( 9 ), wherein by the plastic deformation, the width (t ') of the pocket ( 6 ) in the direction of rotation other than the width (t) of the other pockets ( 6 ).

Set aus mehreren Käfigen mit einem Käfig (5) in einer Grundform, wobei der Käfigring (8a, b) in der Grundform den Ausgangsdurchmesser (d) aufweist und wobei der mindestens eine Verformbereich (9) unverformt ist und mit einem Käfig (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Endform, wobei der Käfigring (8a, b) den Enddurchmesser (d') aufweist und wobei der mindestens eine Verformbereich (9) verformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) in der Endform aus einem baugleichen Käfig (5) zu dem Käfig (5) in der Grundform durch plastische Verformung des mindestens einen Verformbereichs (9) gebildet ist. Set of several cages with a cage ( 5 ) in a basic form, wherein the cage ring ( 8a , b) in the basic form has the starting diameter (d) and wherein the at least one deformation region ( 9 ) is undeformed and with a cage ( 5 ) according to one of the preceding claims in a final form, wherein the cage ring ( 8a , b) has the final diameter (d ') and wherein the at least one deformation region (d) 9 ) is deformed, characterized in that the cage ( 5 ) in the final form of a similar cage ( 5 ) to the cage ( 5 ) in the basic form by plastic deformation of the at least one deformation region ( 9 ) is formed.

Verfahren zur Herstellung des Käfigs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Bereitstellen des Käfigs (5) in einer Grundform; b) Verformen des mindestens einen Verformbereichs (9) zur Herstellung des Käfigs in der Endform.Method for producing the cage according to one of claims 1 to 8, characterized by the steps: a) providing the cage ( 5 ) in a basic form; b) deforming the at least one deformation region ( 9 ) for the production of the cage in the final form.