DE102015220363B4

DE102015220363B4 - Zweiteiliger Lagerkäfig

Info

Publication number: DE102015220363B4
Application number: DE102015220363.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Forster; Alexander Mocnik; Matthias Zauner
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2035-10-21
Also published as: CN106989103A; DE102015220363A1; US20170108043A1; US9939016B2; CN106989103B

Abstract

Zweiteiliger Lagerkäfig (1) für ein Wälzlager mit einer ersten Käfighälfte (100) und einer, vorzugsweise zur ersten Käfighälfte (100) identisch ausgebildeten, zweiten Käfighälfte (200), die jeweils einen ringförmigen Grundkörper (10) und sich davon axial erstreckende Zapfen (6) und komplementär ausgebildete Zapfenaufnahmen (8) aufweisen, wobei die Zapfen (6) der einen Käfighälfte (100, 200) in die Zapfenaufnahmen (8) der anderen Käfighälfte (200, 100) eingreifen, und die Zapfen (6) bei Eingriff in die Zapfenaufnahmen (8) Lagerkäfigstege (2) ausbilden, zwischen denen die Lagerkäfigtaschen (4) zur Aufnahme der Wälzkörper des Wälzkörperlagers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zapfenaufnahme (8) einen radial außen angeordneten, sich axial erstreckenden Ringabschnitt (12) aufweist, der jeden in die Zapfenaufnahme (8) eingreifenden Zapfen (6) nach radial außen abstützt, und wobei mindestens einer der Zapfen (6) und/oder mindestens eine der Zapfenaufnahmen (8) mindestens eine formschlüssige axial wirkende Befestigung aufweist, wobei der Formschluss über eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen Zapfen (6) und Zapfenaufnahme (8) bereitgestellt ist.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen zweiteiligen Lagerkäfig für ein Wälzlager gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 699 25 976 T2 , DE 10 2012 222 799 A1 , JP 2007 - 113 592 A , US 8 408 808 B2 , JP 2007 - 198 583 A , oder JP 2014 - 20 468 A sind zweiteilige Lagerkäfige bekannt, die aus identischen Lagerkäfighälften zusammengesetzt sind. Nachteilig bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Lagerkäfigen ist jedoch, dass die zur Verbindung der Lagerkäfighälften benutzten Halteklauen bei hohen Drehzahlen sich nach radial außen biegen, so dass es zu einem Aufweiten des Käfigs und damit zu einem Kontakt mit dem Außenring und damit einer erhöhten Reibung oder einem Klemmen der Wälzkörper führen kann.
Ebenfalls aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2010 007 789 A1 , ist ein Lagerkäfig bekannt, bei dem die Rastnasen zwar radial abgestützt sind, die spezielle Ausgestaltung dieses Käfigs aber nur eine gerade Anzahl von Kugeln erlaubt, um die Anordnung aus Rastnase, Rastaufnahme und Wälzkörpertasche ausgestalten zu können. Darüber hinaus werden die Rastnasen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung für die Befestigung der Käfighälften beansprucht, sodass bei einem Ausfall einer oder mehrerer Rastnasen sowohl der radiale als auch der axiale Halt des Käfigs verloren geht, was wiederum zu einem sofortigen Lagerausfall führt.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, einen zweiteiligen Lagerkäfig zu schaffen, der auch für hohe Drehzahlen geeignet ist und hohe radiale und axiale Belastungen aushält.
Diese Aufgabe wird durch einen Lagerkäfig gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Im Folgenden wird ein zweiteiliger Lagerkäfig für ein Wälzlager mit einer ersten Käfighälfte und einer, vorzugsweise zur ersten Käfighälfte identisch ausgebildeten, zweiten Käfighälfte vorgestellt, wobei jede Käfighälfte einen ringförmigen Grundkörper und sich davon axial erstreckende Zapfen und komplementär ausgebildete Zapfenaufnahmen aufweist. Dabei greifen die Zapfen der einen Käfighälfte in die Zapfenaufnahmen der anderen Käfighälfte ein, so dass die Zapfen bei Eingriff in die Zapfenaufnahmen Lagerkäfigstege ausbilden, zwischen denen die Lagerkäfigtaschen zur Aufnahme der Wälzkörper des Wälzkörperlagers ausgebildet sind. Um auch bei hohen Drehzahlen kein Aufbiegen der Zapfen nach radial außen entstehen zu lassen, ist weiterhin jede Zapfenaufnahme derart ausgebildet, dass sie einen radial außen angeordneten, sich axial erstreckenden Ringabschnitt aufweist, der jeden in die Zapfenaufnahme eingreifenden Zapfen nach radial außen abstützt. Da diese radiale Abstützung für jeden Zapfen gegeben ist, kann sichergestellt werden, dass auch bei hohen Drehzahlen kein Kontakt des Lagerkäfigs zu dem Außenring entsteht, so dass weder die Reibung erhöht, noch mit einem zu frühen Lagerausfall zu rechnen ist.
Weiterhin weist mindestens einer der Zapfen und/oder mindestens eine der Zapfenaufnahmen mindestens eine formschlüssige axial wirkende Befestigung auf, wobei der Formschluss über eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen Zapfen und Zapfenaufnahme bereitgestellt ist. Dabei kann beispielsweise der Zapfen an seinem in die Zapfenaufnahme eintretenden Ende eine Verbreiterung aufweisen, die in eine verbreiterte Aufnahme am Zapfenaufnahmegrund einschnappen kann.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn sich die Verbreiterung am Zapfen bei der Montage des Käfigs elastisch verformt und dann in die verbreiterte Aufnahme am Zapfenaufnahmegrund elastisch einfedert.
Alternativ weist mindestens ein Zapfen jeder Käfighälfte tangential eine Schnappnase und eine Schnappmulde auf, wobei die Schnappnase und die Schnappmulde derart ausgebildet sind, dass die Schnappnase der einen Käfighälfte in die Schnappmulde der anderen Käfighälfte einschnappt. Über eine derartig ausgebildete ebenfalls axial wirkende formschlüssige Verbindung kann der Zusammenbau und die Herstellbarkeit des Käfigs bzw. der Käfighälften deutlich erleichtert werden.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn der sich axial erstreckende Ringabschnitt über den ringförmigen Grundkörper der Käfighälfte ausgebildet ist. Durch diese integrale Ausbildung zwischen Ringabschnitt und dem ringförmigen Grundkörper können Radialkräfte, die auf den Ringabschnitt eingeleitet werden, an den Grundkörper abgeleitet werden, so dass auch bei starker Belastung des Ringabschnitts ein Aufweiten des Käfigs nach radial außen verhindert ist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist jeder Zapfen radial außen eine Abstufung auf, die mit dem Ringabschnitt der Zapfenaufnahme derart zusammenwirkt, dass der von Zapfen und Zapfenaufnahme gebildete Käfigsteg eine homogene Außenfläche aufweist. Diese homogene Außenfläche ermöglicht, dass beispielsweise Schmiermittel, das sich im Bereich des Lagers und des Lagerkäfigs befindet, nicht in Aussparungen am Käfigkörper gesammelt wird, und dem Schmiermittelfluss und damit der Schmierung der Wälzkörper nicht mehr zur Verfügung steht. Darüber hinaus ermöglicht die homogene Außenfläche, dass eine störungsfreie Führung der Wälzkörper über die Käfigstege möglich ist.
Um axial wirkende Kräfte aufnehmen zu können und ein Auseinanderfallen der Käfighälften zu verhindern, weist mindestens einer der Zapfen und/oder mindestens eine der Zapfenaufnahmen mindestens eine formschlüssige, axial wirkende Befestigung auf. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die formschlüssige, axial wirkende Befestigung an allen Zapfen bzw. allen Zapfenaufnahmen ausgebildet ist, um bei der Montage keinen Vorzugszusammenbau festlegen zu müssen. Selbstverständlich wäre es jedoch auch möglich, die axiale formschlüssige Befestigung nur an einigen wenigen Zapfen auszubilden.
Des Weiteren ist ein Ausführungsbeispiel vorteilhaft, bei dem zusätzlich oder alternativ zu den anderen formschlüssigen Befestigungen an mindestens einem Zapfen jeder Käfighälfte eine sich axial erstreckende Rastnase mit einer sich umfänglich erstreckenden Rastkante ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Rastnase der einen Käfighälfte dazu ausgelegt ist, an der Rastkante der mindestens einen Rastnase der anderen Käfighälfte einzugreifen oder die Rastkante der mindestens einen Rastnase axial abzustützen. Auch diese Ausgestaltung stellt eine einfach zu fertigende und einfach im Gebrauch benutzbare axiale Sicherung der Lagerkäfighälften aneinander dar.
Statt einem reinen Formschluss kann die axiale Befestigung auch über kraftschlüssige Verbindungselemente bereitgestellt werden. So kann zum Beispiel ein Zapfen und/oder eine Zapfenaufnahme mindestens eine Wandung mit einer hohen Oberflächenrauhigkeit aufweisen, die ein Herausgleiten des Zapfens aus der Zapfenaufnahme verhindert. Dabei kann die Oberflächenrauhigkeit beispielsweise über eine Riefung bereitgestellt sein, so dass ein in die Zapfenaufnahme eingebrachter Zapfen auf Grund der formschlüssigen Verbindung und/oder auf Grund der kraftschlüssigen Verbindung in der Zapfenaufnahme gehalten wird. Selbstverständlich kann statt der Riefen auch die Oberfläche anders aufgerauht, beispielsweise sandgestrahlt werden.
Diese Oberflächenrauhigkeit hat den weiteren Vorteil, dass dadurch auch eine radiale Abstützung bzw. Befestigung bereitgestellt werden kann, insbesondere wenn die sich umfänglich erstreckenden Wandungen des Zapfens bzw. der Zapfenaufnahme eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweisen.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist an einer umfänglichen, der Zapfenaufnahme zugewandten Seite mindestens eines Zapfens eine Öffnung ausgebildet, über die die Aufnahmesituation des Zapfens in der Zapfenaufnahme beobachtbar ist. Durch derartige als Kontrollfenster dienende Öffnungen kann sichergestellt werden, dass die beiden Käfighälften axial und radial ineinander eingreifen und die Befestigungselemente in axialer bzw. radialer Richtung vollständig miteinander in Eingriff sind. Eine Fehleinschätzung über die Montagesituation kann dadurch verhindert werden. Dabei kann die Öffnung derart ausgebildet sein, dass beispielsweise bei nicht korrekter Montage zwischen Zapfen und Kontrollfensterkante ein Spalt verbleibt, der fehlerhafte Montage indiziert.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jeweils eine Käfighälfte pro Käfigtasche eine Käfigtaschenhalbschale auf, wobei die Käfigtasche insgesamt eine toroidförmige Taschengeometrie aufweist. Bei kugelförmigen Wälzkörpern ist bevorzugt, wenn die Taschengeometrie radial innen einer Kugelschale angepasst ist und radial außen zylindrisch verläuft. Durch diese toroidförmige Taschengeometrie kann radial innen der Wälzkörper, insbesondere die Kugel, vollständig umschlossen sein, was zu einer besonders guten Wälzkörperführung führt. Die zylindrische Außengestaltung der Taschengeometrie dagegen erlaubt eine gute Schmierstoffzufuhr, da radial außen die Wälzkörper nicht direkt umschlossen sind, sondern ein Spalt zwischen Wälzkörper und Tasche verbleibt, in den Schmiermittel leicht eindringen kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Lagerkäfig aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt. Besonders vorteilhaft ist hier der Einsatz von PEEK mit oder ohne Faserverstärkung. Zwar sind derartige Kunststoffkäfige leicht zu fertigen und auch in zweiteiliger Form einfach zu montieren, jedoch ist gerade bei Kunststoffkäfigen bei hohen Drehzahlen ein Aufweiten des Käfigs zu beobachten. Aus diesem Grund wurden dann, wenn hohe Drehzahlen zu erwarten waren, die Lagerkäfige aus Metall, beispielsweise Messing, gefertigt. Diese sind jedoch deutlich schwieriger zu fertigen und bei zweiteiligen Lagerkäfigen nur über Nieten zu verbinden, was zeit- und kostenintensiv ist. Die oben beschriebene Abstützung der Zapfen ermöglicht jedoch eine Ausbildung aus Kunststoff auch bei Lagerkäfigen, die bei hohen Drehzahlen eingesetzt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
Es zeigen:

1: eine schematische räumliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des zweiteiligen Lagerkäfigs;
2: eine schematische räumliche Ansicht einer Käfighälfte des in 1 dargestellten Lagerkäfigs;
3a, 3b: schematische Detailansichten der in 2 dargestellten Käfighälfte;
4: eine schematische räumliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lagerkäfighälfte;
5a, 5b: schematische Detailansichten der in 4 dargestellten Lagerkäfighälfte; und
6 - 7: Detailansichten des Lagerkäfigs aus 1.

Im Folgenden werden gleiche bzw. gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine schematische räumliche Ansicht eines Lagerkäfigs für ein Kugellager 1, der aus einer ersten Lagerkäfighälfte 100 und einer zweiten Lagerkäfighälfte 200 zusammengesetzt ist. Dabei sind die Lagerkäfighälften 100 bzw. 200 identisch ausgestaltet. Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, weist der Lagerkäfig 1 Stege 2 auf, die zwischen sich Käfigtaschen 4 ausbilden, in denen Wälzkörper (nicht dargestellt) aufnehmbar sind. Die Käfigtaschen 4 haben dabei eine toroidale Form, das bedeutet, dass die Käfigtaschen 4 an ihrer radialen Innenseite 4-1 kugelförmig ausgebildet sind, während sie an ihrer radialen Außenseite 4-2 zylinderförmig ausgebildet sind. Diese toroidale Ausgestaltung ermöglicht, dass die Wälzkörper, also die Kugeln, in den Taschen 4 radial innen 4-1 gut geführt und vollumfänglich umschlossen sind, während sie an ihrem radial äußeren Bereich 4-2 einen Abstand zu dem Lagerkäfig aufweisen, so dass Schmiermittel in den Spalt zwischen Wälzkörper und Lagerkäfig eindringen kann, wodurch eine besonders gute Schmierung der Kugeln ermöglicht wird. Weiterhin ist 1 zu entnehmen, dass der Käfigsteg 2 über das Ineinandergreifen von Zapfen 6-1, 6-2 in entsprechende Zapfenaufnahmen 8-1, 8-2 der jeweiligen Käfighälften 100, 200, ausgebildet ist. Der Eingriff der Zapfen 6-1, 6-2 in die Zapfenaufnahmen 8-2, 8-1 ist dabei derart ausgestaltet, dass sowohl eine radiale als auch eine axiale Befestigung der Käfighälften 100, 200 möglich ist.
Diese radiale und axiale Sicherung wird insbesondere bei Betrachtung der in den 2 und 4 dargestellten Käfighälften 100 des Käfigs 1 sowie in den vergrößerten Detailansichten der 3a, 3b, 5a und 5b, deutlich. Wie den Figuren zu entnehmen ist, weist jede Käfighälfte 100 einen ringförmigen Grundkörper 10 auf, von dem aus sich die Zapfen 6 erstrecken, und in dem die Zapfenaufnahmen 8 ausgebildet sind. Dabei weist jede Zapfenaufnahme 8 einen sich axial erstreckenden Ringabschnitt 12 auf, der sich bei Aufnahme eines Zapfens 6 über den Zapfen 6 axial erstreckt und so den Zapfen 6 nach radial außen abstützt. Dieser axiale Ringabschnitt 12 ermöglicht, dass auch bei hohen Fliehkräften sich die Käfigzapfen 6 nicht nach radial außen biegen und einen den Lagerkäfig 1 aufnehmenden Lagerring kontaktieren, was zu einer erhöhten Reibung und zu einem verfrühten Lagerausfall führen kann. Weiter ist den 2 bis 5 zu entnehmen, dass der Ringabschnitt 12 integral mit dem ringförmigen Grundkörper 10 ausgebildet ist. Dadurch können die radialen Kräfte abgestützt und in den Grundkörper 10 abgeleitet werden, so dass auch bei hohen radialen Belastungen ein Aufbiegen des Käfigs 1 nicht erfolgt.
Um einen besonders guten Eingriff und, wie in 1 dargestellt, eine homogene Außenfläche 14 am Lagerkäfig 100 zu erreichen, weist der Zapfen 6 eine Abstufung 16 auf, die mit dem Ringabschnitt 12 zusammenwirkt. Die Ausgestaltung von Zapfen 6 und Zapfenaufnahme 8 sind auch in vergrößerten Ausschnitten der 3a, 3b, 5a und 5b zu entnehmen. Weiterhin ist der 2 und insbesondere der 3a und 3b zu entnehmen, dass für eine axiale Befestigung der beiden Lagerkäfighälften 100, 200 an dem Zapfen 6 eine tangentiale Schnappnase 20, sowie eine komplementär dazu ausgebildete Schnappmulde 22 ausgebildet sein kann, wobei die Schnappmulde 22 dazu ausgelegt ist, die Schnappnase 20 des in die Zapfenaufnahme 8 eintauchenden Zapfen (hier nicht dargestellt) aufzunehmen.
Weiterhin kann an einer tangentialen Fläche 24 des Zapfens 6, wie insbesondere in 3b dargestellt, eine Rastnase 26 ausgebildet sein, die eine Rastkante 28 aufweist. Diese Rastkante 28 dient dazu, die Rastkante des in die Tasche 8 eingreifenden Zapfens axial abzustützen. Für ein besseres Verständnis dieses Eingriffs sei auf die 6 verwiesen, die einen Schnitt durch den Lagerkäfig entlang des Stegs 2 darstellt. Dabei ist zu sehen, dass die Rastnase 26-1 der ersten Käfighälfte 100 sich mit ihrer Rastkante 28-1 an der Rastkante 28-2 der Rastnase 26-2 der zweiten Käfighälfte 200 abstützt, so dass ein axiales Auseinanderschieben der Lagerkäfighälften 100, 200 nicht möglich ist.
Weiterhin kann zusätzlich oder alternativ an den Zapfen 6 bzw. in der Zapfenaufnahme 8 mindestens eine Wandung 30, 32, 34 mit einer hohen Oberflächenrauhigkeit, beispielsweise einer Riffelung oder einer mechanisch beispielsweise über ein Sandstrahlen aufgerauten Oberfläche ausgestattet sein. Die erhöhte Oberflächenrauhigkeit ermöglicht nicht nur einen Formschluss, sondern auch einen Kraftschluss der Zapfen 6 in den Zapfenaufnahmen 8.
Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn die tangentialen Flächen 30, 34 des Zapfens 6 bzw. der Zapfenaufnahme 8 eine derartige Oberflächenrauhigkeit aufweisen, da dadurch die radiale Abstützung und radiale Kraftaufnahme insbesondere bei hohen Fließkräften weiter unterstützt wird.
Um die Zusammenbausituation des Käfigs 1 zu überprüfen, kann weiterhin wie beispielsweise der 3b zu entnehmen an der tangentialen Fläche 24 des Zapfens 6 eine Öffnung 36 ausgebildet sein, über die die Lage eines in der Zapfenaufnahme 8 angeordneten Zapfens 6 beobachtbar ist. So zeigt beispielsweise 7 den Blick auf die Öffnung 36 vom Lagerkäfigäußeren, wobei die Öffnung 36 eine axiale Öffnungskante 38 aufweist. Ist zwischen der Öffnungskante 38 und einem in der Zapfenaufnahme aufgenommenen Zapfen 6 ein wie in 7 dargestellter Spalt 40 ausgebildet, so indiziert dieser Spalt 40, dass der Zapfen 6 noch nicht vollständig von der Aufnahme 8 aufgenommen ist, und demnach noch nicht eine vollständige axiale und radiale Befestigung der Lagerhälften 100, 200 aneinander erfolgt ist. Selbstverständlich sind auch andere Montagekontrollfunktionen denkbar.
Insgesamt kann mit dem vorgestellten Lagerkäfig 1 ein zweiteiliger Lagerkäfig 1 bereitgestellt werden, der auch bei hohen Fliehkräften sich nicht aufweitet. Da beide Lagerkäfighälften 100, 200 identisch ausgebildet sind, ist auch für die Herstellung nur eine einzige Spritzgussform nötig, was die Herstellung deutlich vereinfacht. Sind bei Käfighälften 100, 200 und alle darin angeordneten Elemente zudem identisch, so können die Lagerkäfighälften 100, 200 auch ohne weitere Montagehilfen direkt aneinander angeordnet werden und zu einem Lagerkäfig 1 zusammengesetzt werden.
Um auch bei hohen Fliehkräften ein sich nach außen Biegen der Zapfen 6 zu verhindern, weist jede Zapfenaufnahme 8 weiterhin einen sich axial erstreckenden Ringabschnitt 12 auf, der die Zapfen nach radial außen abstützt. Für die axiale Sicherung der Lagerhälften sind verschiedene formschlüssige und kraftschlüssige Verbindungen möglich, wobei insbesondere die oben dargestellten Schnappverbindungen eine besonders einfache und schnelle Befestigung der Lagerhälften aneinander ermöglichen. Über Oberflächenrauhigkeiten kann weiterhin auch eine kraftschlüssige Komponente eingeführt werden, die zum einen die formschlüssige Befestigung unterstützt, zum anderen ist es auch denkbar, dass die formschlüssige Befestigung komplett durch die kraftschlüssigen Verbindungen ersetzt werden kann. Derartige Käfige sind insbesondere einfach und schnell aus einem Kunststoff insbesondere aus einem PEEK mit oder ohne Füllmaterial herzustellen. Diese Kunststoffe sind spritzgussfähig und ermöglichen dadurch eine schnelle und einfache Herstellung auch bei komplizierter Formgebung in hohen Stückzahlen. Gleichzeitig ermöglicht der Kunststoffkäfig die oben dargestellten Schnappverbindungen, so dass auch bei der Montage selbst auf ein aufwändiges Aneinanderfügen beispielsweise über Nieten, verzichtet werden kann. Da alle Zapfen nach radial außen abgestützt sind, kann auch bei einer Ausführung aus Kunststoff sichergestellt werden, dass der Lagerkäfig auch bei hohen Drehzahlen seine Form behält und kein Kontakt zu den den Käfig aufnehmenden Lageraußenringen entsteht.
Bezugszeichenliste

1: Lagerkäfig
100, 200: Lagerkäfighälfte
2: Steg
4: Käfigtasche
6: Zapfen
8: Zapfenaufnahme
10: ringförmiger Grundkörper
12: axial erstreckender Ringabschnitt
14: Außenfläche
16: Abstufung
20: Schnappnase
22: Schnappmulde
24: tangentiale Seitenfläche
26: Rastnase
28: Rastkante
30, 32, 34: Seitenfläche des Zapfens bzw. der Zapfenaufnahme
36: Kontrollöffnung
38: Öffnungskante
40: Spalt

Claims

Zweiteiliger Lagerkäfig (1) für ein Wälzlager mit einer ersten Käfighälfte (100) und einer, vorzugsweise zur ersten Käfighälfte (100) identisch ausgebildeten, zweiten Käfighälfte (200), die jeweils einen ringförmigen Grundkörper (10) und sich davon axial erstreckende Zapfen (6) und komplementär ausgebildete Zapfenaufnahmen (8) aufweisen, wobei die Zapfen (6) der einen Käfighälfte (100, 200) in die Zapfenaufnahmen (8) der anderen Käfighälfte (200, 100) eingreifen, und die Zapfen (6) bei Eingriff in die Zapfenaufnahmen (8) Lagerkäfigstege (2) ausbilden, zwischen denen die Lagerkäfigtaschen (4) zur Aufnahme der Wälzkörper des Wälzkörperlagers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zapfenaufnahme (8) einen radial außen angeordneten, sich axial erstreckenden Ringabschnitt (12) aufweist, der jeden in die Zapfenaufnahme (8) eingreifenden Zapfen (6) nach radial außen abstützt, und wobei mindestens einer der Zapfen (6) und/oder mindestens eine der Zapfenaufnahmen (8) mindestens eine formschlüssige axial wirkende Befestigung aufweist, wobei der Formschluss über eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen Zapfen (6) und Zapfenaufnahme (8) bereitgestellt ist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) für ein Wälzlager mit einer ersten Käfighälfte (100) und einer, vorzugsweise zur ersten Käfighälfte (100) identisch ausgebildeten, zweiten Käfighälfte (200), die jeweils einen ringförmigen Grundkörper (10) und sich davon axial erstreckende Zapfen (6) und komplementär ausgebildete Zapfenaufnahmen (8) aufweisen, wobei die Zapfen (6) der einen Käfighälfte (100, 200) in die Zapfenaufnahmen (8) der anderen Käfighälfte (200, 100) eingreifen, und die Zapfen (6) bei Eingriff in die Zapfenaufnahmen (8) Lagerkäfigstege (2) ausbilden, zwischen denen die Lagerkäfigtaschen (4) zur Aufnahme der Wälzkörper des Wälzkörperlagers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zapfenaufnahme (8) einen radial außen angeordneten, sich axial erstreckenden Ringabschnitt (12) aufweist, der jeden in die Zapfenaufnahme (8) eingreifenden Zapfen (6) nach radial außen abstützt, und wobei mindestens ein Zapfen (6) jeder Käfighälfte (100, 200), tangential eine Schnappnase (20) und eine Schnappmulde (22) aufweist, wobei die Schnappnase (20) der einen Käfighälfte (100, 200) in die Schnappmulde (22) der anderen Käfighälfte (200, 100) einschnappt.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der sich axial erstreckende Ringabschnitt (12) über den ringförmigen Grundkörper (10) der Käfighälfte (100, 200) ausgebildet ist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei jeder Zapfen (6) radial außen eine Abstufung (16) aufweist, die mit dem Ringabschnitt (12) der Zapfenaufnahme (8) derart zusammenwirkt, dass der von Zapfen (6) und Zapfenaufnahme (8) gebildete Käfigsteg (2) eine homogene Außenfläche (14) aufweist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei mindestens einer der Zapfen (6) und/oder mindestens eine der Zapfenaufnahmen (8) mindestens eine formschlüssige axial wirkende Befestigung aufweist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an mindestens einem Zapfen (6) jeder Käfighälfte (100, 200) eine sich axial erstreckende Rastnase (26) mit einer sich umfänglich erstreckenden Rastkante (28) ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Rastnase (26-1) der einen Käfighälfte (100) dazu ausgelegt ist, an der Rastkante (28-2) der mindestens einen Rastnase (26-2) der anderen Käfighälfte (200) einzugreifen oder die Rastkante (28-2) der mindestens einen Rastnase (26-1) axial abzustützen.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Zapfen (6) kraftschlüssig in der Zapfenaufnahme (8) befestigt ist, wobei vorzugsweise mindestens ein Zapfen (6) und/oder eine Zapfenaufnahme (8) mindestens eine Wandung mit (30; 32; 34) einer hohen Oberflächenrauhigkeit aufweist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach Anspruch 6, wobei die hohe Oberflächenrauhigkeit über Riefen in der mindestens einen Wandung (30; 32; 34) und/oder über eine gestrahlte Oberfläche des mindestens einen Zapfens (6) und/oder der mindestens einen Zapfenaufnahme (8) bereitgestellt ist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin an einer umfänglichen der Zapfenaufnahme (8) zugewandten Seite (24) mindestens eines Zapfens (6) eine Öffnung (36) ausgebildet ist, über die eine Aufnahmesituation des Zapfens (6) in der Zapfenaufnahme (8) beobachtbar ist.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils eine Käfighälfte (100, 200) eine Käfigtaschenhalbschale aufweist, wobei die Käfigtasche (4) eine toroidförmige Taschengeometrie aufweist, die radial innen einer Kugelschale angepasst ist und radial außen zylindrisch verläuft.
Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Käfig aus Kunststoff, insbesondere aus einem spritzgießfähigen Kunststoff, vorzugsweise PEEK, hergestellt ist.