DE19736374C2 - Wälzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, bestehend aus einem äußeren Laufring
und/oder einem inneren Laufring mit in einem Käfig geführten Wälzkörpern,
wobei der Käfig in einer Ringnut des äußeren oder inneren Laufringes frei
drehbar geführt ist und an seinem inneren oder äußeren Durchmesser
mehrere gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt angeordnete
Wälzkörper aufnehmende Taschen aufweist, wobei der Käfig aus einem
federelastischen Material gefertigt ist und durch Anwenden einer Kraft in
seinem Durchmesser veränderbar ist.
Ein solch gattungsgemäßes Wälzlager in Form eines Zylinderrollenlagers
ist aus der DE 42 44 091 A1 vorbekannt. Dort ist der scheibenförmige Käfig
in einer Ringnut des Außenringes frei drehbar geführt und weist an seinem
inneren Durchmesser mehrere gleichmäßig um den Umfang verteilt
angeordnete Zylinderrollen aufnehmende Taschen auf. Der Käfig ist mit
einem Schlitz versehen, so dass er durch Zusammenpressen in seinem
Durchmesser verkleinert und in die Ringnut eingesetzt werden kann.
Nachteilig dabei ist, dass der Käfig aus mindestens zwei Einzelteilen
zusammengesetzt werden muss. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass
der Käfig von einem, jeweils eine oder mehrere Taschen enthaltenden
Segment in sich geschlossen wird, d. h. dieses Schlusssegment wird mit
dem übrigen Käfig fest verbunden, so dass dieser dann einstückig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Wälzlager zu
entwickeln, das keinen zusammengesetzten Käfig erfordert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Käfig aus einem gewickelten
Federband als ein doppelt oder mehrfach gewundener spiralförmiger
Lamellenring ausgebildet ist, dessen Stöße gegeneinander versetzt
angeordnet sind. Unter doppelt gewundenem Lamellenring sind dabei zwei
mit ihren Stirnseiten unter axialer Vorspannung aneinanderliegende
Ringhälfte zu verstehen, die aus einem Bandabschnitt hergestellt sind.
Durch diese federelastische Ausbildung des Scheibenkäfigs lässt sich
dieser problemlos entweder in eine Ringnut im Außenring oder in eine
Ringnut im Innenring eines Wälzlagers montieren. Während der Montage
des Scheibenkäfigs in die Nut des Außenrings wird der Käfig durch
Anwenden einer Kraft in seinem Durchmesser verringert und federt nach
Aufheben dieser Kraft unter Einnahme seiner bisherigen Größe in die Nut
ein. Wird der Käfig hingegen in die Nut des Innenringes eingesetzt, so muss
er zunächst elastisch aufgeweitet, d. h. in seinem Durchmesser vergrößert
werden, bevor er nach Aufheben der Aufweitekraft seine ursprüngliche
Größe einnimmt, d. h. in die Nut im Innenring einfedert. Beim Verändern des
Durchmessers des Käfigs während der Montage in eine Nut der Lagerringe
sind hinsichtlich der Wirkungsrichtung der aufzuwendenden Kraft
unterschiedliche Varianten denkbar. So kann dies beispielsweise durch eine
Kraft erfolgen, die in radialer oder in axialer Richtung wirkt. Aber auch eine
Kraft, die sich aus einer radial wirkenden und einer axial wirkenden
Komponente zusammensetzt, ist denkbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass der
Lamellenring an seinen Enden formschlüssig miteinander verbunden ist.
Dies kann beispielsweise durch Schweißen oder Nieten erfolgen.
Aus Anspruch 3 geht hervor, dass das federelastische Material ein
unlegierter Kohlenstoffstahl, ein Si-Mn-, Si-Cr-, Cr-Mn- oder ein Cr-V-Stahl
ist. Federstahl zeichnet sich in bekannter Weise durch eine hohe
Elastizitätsgrenze aus und kann damit in einem großen Spannungsbereich
rein elastisch beansprucht werden. Die für den federnden Käfig
gewünschten Eigenschaften werden durch höhere Kohlenstoffgehalte und
Legierungsbestandteile, wie Silizium, Mangan, Chrom, Vanadin, Molybdän
sowie durch Wärmebehandlung, d. h. Härten in Öl oder Wasser mit
nachfolgendem Anlassen, erreicht.
Ist der Scheibenkäfig aus einem Federstahl hergestellt, so kann es nach
Anspruch 4 vorteilhaft sein, wenn dieser mit einer Phosphatschicht
versehen ist. Diese Phosphatschicht bewirkt einerseits einen gewissen
Korrosionsschutz und bewirkt andererseits in Verbindung mit Schmiermitteln
eine Erleichterung des Einlaufens des Käfigs in der Nut. Auch wenn der
Schmierfilm unter ungünstigen Bedingungen abreißen sollte, ist durch die
Phosphatschicht kein direkter metallischer Kontakt zwischen Scheibenkäfig
und Lagerinnen- bzw. Lageraußenring gegeben.
Unter bestimmten Bedingungen kann es nach Anspruch 5 zweckmäßig sein,
wenn das federelastische Material eine Kupferlegierung, beispielsweise
eine Cu-Zn- (Messing), Cu-Sn- (Bronze) oder eine Cu-Ni-Legierung (Neu
silber) ist.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Lamellenring in perspektivischer Darstel
lung und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem La
mellenring im Stoßbereich
In den Fig. 1 und 2 ist ein elastisch federnder spiralförmiger Lamellen
ring 15 gezeigt, der aus zwei nebeneinander anliegenden Ringhälften 16
und 17 gebildet ist. Um eine plane Ausbildung des doppelt gewickelten La
mellenringes 15 zu gewährleisten, muß dieser in einem Abschnitt eine Knic
kung 18 aufweisen. Die beiden Enden der Ringhälften 16 und 17 müssen
dann von dieser Knickung 18 abschließen, d. h. die Stöße sind versetzt
angeordnet. Ein Ringende dieses doppelt gefalteten spiralförmigen Lamel
lenringes 15 kann nun unter leichter axialer Spreizung in die Nut eingesetzt
werden und einspiralt werden.
Claims (5)
1. Wälzlager, bestehend aus einem äußeren Laufring und/oder einem inneren
Laufring mit in einem Käfig geführten Wälzkörpern, wobei der Käfig in einer
Ringnut des äußeren oder inneren Laufringes frei drehbar geführt ist und an
seinem inneren oder äußeren Durchmesser mehrere gleichmäßig über den
gesamten Umfang verteilt angeordnete Wälzkörper aufnehmende Taschen (12)
aufweist, wobei der Käfig aus einem federelastischen Material gefertigt ist und
durch Anwenden einer Kraft in seinem Durchmesser veränderbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Käfig aus einem gewickelten Federband als ein
doppelt oder mehrfach gewundener spiralförmiger Lamellenring (15)
ausgebildet ist, dessen Stöße gegeneinander versetzt angeordnet sind.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellen
ring (15) an seinen Enden formschlüssig miteinander verbunden ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federelasti
sche Material ein unlegierter Kohlenstoffstahl, ein Si-Mn-, Si-Cr-, Cr-Mn- oder
ein Cr-V-Stahl ist.
4. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellen
ring (15) mit einer Phosphatschicht versehen ist.
5. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federelasti
sche Material eine Kupferlegierung, beispielsweise eine Cn-Zn-, Cu-Sn- oder
eine Cu-Ni-Legierung ist.
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