DE2333237A1 - Montagekaefig fuer freilauf oder waelzlager - Google Patents

Description

Montagekäfig für Freilauf oder Wälzlager.

Prioritäten: Frankreich vom 30.6.1972 ( 72 23732) und Frankreich vom 30.6.1972 ( 72 23734)

Die Erfindung "betrifft einen Käfig zur Montage von Verkeilungs- und/oder Wälzorganen für einen Freilauf oder ein Wälzlager, mit zwei koaxialen Bahnen, mit denen diese Organe zusammenwirken, wobei dieser Käfig so ausgebildet ist, daß er sich zwischen diesen Bahnen erstreckt und eine im wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer Reihe von Fenstern aufweist, in denen diese Organe gelagert sind.

Die Rolle eines solchen Käfigs besteht darin, die Klemmoder Verkeilungsorgane, beispielsweise Rollen, bei gleichmäßiger Ümfangsverteilung zu halten und auch, im Falle eines Freilaufs eine gleichzeitige Wirkung des Verklemmens sämtlicher Organe herbeizuführen.

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Im allgemeinen haben solche Käfige eine Konstruktion, die, um nicht leicht zu brechen, entweder kompliziert ist, was den Preisen Freilauf oder Wälzlager negativ beeinflußt oder die auch sehr platzraubend insbesondere in einer axialen Richtung ist, was in wenig wünschenswerter Weise die Abmessungen von Freilauf oder Wälzlager erhöht.

Es soll nun ein Käfig für Klemm- oder Verkeilungsorgane und/oder Wälzorgane für einen Freilauf oder ein Wälzlager vorgeschlagen werden, bei dem diese Nachteile nicht auftreten und dessen Konstruktion gleichzeitig sehr robust und wenig platzraubend bei vermindertem Herstellungspreis ist.

Der Käfig zur Montage dieser Organe nach der Erfindung zeichnet sich aus durch zwei ringförmige Flansche, welche durch Versteifungseinrichtungen zusammengefügt sind und welche die kreisförmige Reihe von zur Aufnahme dieser Organe bestimmten Fenstern bilden, wobei diese Versteifungseinrichtungen Endteile mit Montageeinrichtungen mit den Flanschen aufweisen, welche einen Schwalbenschwanz derartiger Ausbildung umfassen, daß dieser in eine in einen Flansch ausgesparte Öffnung greift, die größer als der Querschnitt des Endteiles ist, wobei die Festlegung der Anordnung durch radiale Verformung der Flansche am Ort der Öffnungen wenigstens auf einer Seite der Schwalbenschwänze herbeigeführt wird.

Nach einer Ausführungsform umfassen die Verstärkungseinrichtungen eine kreisförmige Reihe von Einzelstäben, deren Ende diese Montageendteile bilden.

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Diese Anordnung weist außer dem Vorteil, daß Stäbe aus hartem oder gehärtetem Metall guter Verschleißbeständigkeit aufgrund des Kontaktes der Organe verwendet werden können - denn sie brauchen nicht selbst an was für einer Stelle auch immer für die Zwecke der Montage verformt werden - denjenigen Vorteil auf, daß während dieser Montage Druckkräfte auf die Flansche in einer Richtung derart ausgeübt werden, daß die Positionierung der Stäbe nicht beeinflußt wird; diese Postionierung, die, wie man weiß, genau für die Synchronisierung der Organe sein muß sowie dieser Montagevorgang sind die letzte Phase bei der Herstellung des Käfigs; insbesondere folgt keinerlei thermische Behandlung mehr.

Die Öffnungen der Flansche, die größer als der Querschnitt der Endteile der otäbe sind, können jede geeignete Form aufweisen: dreieckig, rechteckig... Vorteilhaft weisen sie einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Schenkel auf, welcher den Endteil des Stabes aufnimmt und sowie wenigstens einen sich im wesentlichen tangential erstreckenden Schenkel, welcher das aus der Verformung des Flansches resultierende Material aufnimmt.

Nach einem Merkmal der Erfindung umfassen die Öffnung und ein Endteil eines Stabes komplementäre Positionierungszuschnitte, welche untereinander zusammenwirken, um genau die relative Position der Stäbe zu bestimmen.

Nach einer anderen Besonderheit der Erfindung umfaßt ,ieder Stab wenigstens einen Vorsprung, der dazu bestimmt ist, diese Organe daran zu hindern, die Fenster zu durchsetzen; vorzugsweise umfaßt jeder Stab einen zentralen

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- 4 Vorsprung und zwei Endvorsprtinge.

Vorzugsweise bestehen die Vorsprünge der Stäbe aus im wesentlichen kreisbogenförmigen Umbiegungen; vorzugsweise sind für jeden Stab die beiden Endvorsprünge hinsichtlich ihrer Konkavität in ein und der gleichen Richtung orientiert, während der zentrale Vorsprung eine in der entgegengesetzten Richtung orientierte Konkavität, die vorzugsweise symmetrisch ist, aufweist.

Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Vorsprünge der Stäbe radial zu beiden Seiten dieser Stäbe.

Ein solcher Käfig ist offensichtlich von besonders einfachem Aufbau , da seine Herstellung ausgehend von planen Elementen aus Ausschnitten, Umbiegungen und Verformungen besteht.

Als Variante umfassen die Verstrebungseinrichtungen ein Bauteil in Gestalt einer flachen Leiter mit Streben und Sprossen, die in Zylinderform gewickelt ist.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Montagekäfigs nach der Erfindung ist;

Pig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1;

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Fig. 3 zeigt perspektivisch den Zusammenbau aus einem Stab und zwei Flanschen;

Fig. 4 ist eine Darstellung analog der vorhergehenden der Elemente vor ihrer Zusammenftigung;

Fig. 5 zeigt einen Stab in der Ansicht; Fig. 6 ist eine Draufsicht auf diesen Stab; Fig. 7 ist eine Profildarstellung.;

Fig. 8 zeigt das Detail eines in den Flanschen ausgesparten Montageschlitzes;

Fig. 9 ist eine allgemeine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante des Montagekäfigs nach der Erfindung;

Fig. IO ist die Darstellung eines freien Laufs

mit einem solchen Käfig im Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 11;

Fig. 11 ist eine Ansicht dieses Freilaufs teilweise im Schnitt im Aufriß, in Richtung der Pfeile XI-XI in Fig. 10 gesehen;

Fig. 12 zeigt die Leiterausbildung vor dem Wickeln; Fig. 13 zeigt die Leiterausbildung nach dem Wickeln; Fig. 14 zeigt einen der seitlichen Flansche vor dem

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- 6 Zusammenfügen mit der Leiterausbildung;

Fig. 15 zeigt den Käfig nach der Montage, wobei Teile geschnitten dargestellt sind;

Fig. 16 läßt einen Vorsprung der Leiter erkennen, der in einen Schlitz eines Flansches vor dem Umbördeln greift; und

Fig. 17 ist eine Darstellung analog Fig. 16, jaäoch nach dem Umbördeln.

Nach der in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform umfaßt der Montagekäfig zwei kreisförmige Flansche 10 und 11, die über eine kreisförmige Reihe von (kleinen) Stäben 12 vereinigt sind.

Insbesondere mit Bezug auf die Fig. 4 bis 7 sieht man, daß die zunächst aus einem planen Blech hergestellten Stäbe geschnitten und gebogen sind, um zwischen zwei Endvorsprüngen 15 und 16 einen zentralen Vorsprung 17 zu bilden.

Die genannten Vorsprünge sind symmetrisch zu beiden Seiten einer Mittelebene X-X und weisen ein im wesentlichen kreisbogenförmiges Profil auf.

Hinter den Endvorsprüngen weist jeder Jtab einen Schwalbenschwanz 18 auf, der dazu bestimmt ist, mit dem im wesentlichen vertikalen Schenkel einer T-förmigen in den Flanschen ausgesparten Öffnung zusammenzuwirken, wobei diese allgemein mit 21 bezeichnet ist.

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Wie man sieht bilden die Grundflächen 19 der Schwalben schwänze Stützabsätze für die Flansche und bestimmen gleichzeitig die Entfernung E der Plansche 10, 11 2).

Diese T-förmige Öffnung 21 ist benachbart den Außenrändem der Plansche vorgesehen und ihr Horizontalsteg 22 ist geradlinig, während ihr Vertikalsteg 23 kreisbogenförmig mit einem Radius gleich dem der Endvorsprünge geformt ist.

Sind einmal die Elemente in dieser Weise hergestellt, so wird die Ausführung des Montagekäfigs durch Eingriff der Schwalbenschwänze in die Schenkel 23 der Öffnungen21 herbeigeführt, wonach der endgültige Zusammenbau mit den Flanschen vorgenommen wird, indem auf diese am Ort jeder der Stege 22 der Öffnung 21, und zwar zu beiden Seiten des Schwalbenschwanzes geregelte Drücke ausgeübt werden, die schematisch bei P und Pl in Fig. 3 angegeben sind.

Der im wesentlichen vertikale Schenkel 23 der Öffnungen umfaßt eine Flanke 23Ä, die so ausgebildet ist, daß sie mit einem zum Schwalbenschwanz komplementären Zuschnitt zusammenwirkt. Man erhält also einen Halt für den Schwalbenschwanz in sämtlichen Richtungen einschließlich der axialen Richtung durch lokale Verformung des Umfangs der Flansche in Höhe jjedes Schwalbenschwanzes, wie klar bei 30, 31 in Fig. 3 gezeigt ist und somit eine steife Montage von Stäben und Flanschen.

Die Stäbe könnten mit zentralen und/oder Endvorsprüngen versehen sein, die sich radial zu beiden Seiten dieser

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Stäbe erstrecken und dies, um die Rollen R in den "beiden radialen Richtungen zu halten.

Anstatt das Vorsprünge zu "beiden Seiten einer allgemeinen Mittelebene vorgesehen sind, können die Stäbe mit einem einseitigen Vorsprung aus einem einzigen Stück oder in mehreren Elanenten ausgestattet sein.

Die Fig. 9 bis 17 betreffen eine Anwendung der Erfindung auf einen Freilauf oder eine Vorrichtung zur einsinnigen Verbindung. Aus Fig. 9 erkennt man einen Käfig 110 zur Montage der Klemm- und/oder Wälzorgane, welche hier durch Rollen 111 (Fig. 10 und 11) gebildet sind.

Die Rollen 111 wirken mit einer zylindrischen Innenlaufbahn 112 und mit einer Außenlaufbahn 113 zusammen, welche Klemm- oder Verkeilungsrampen 114 aufweist. Der Käfig 110 ist so ausgebildet, daß er zwischen den Laufbahnen 112 und 113 sich erstreckt und weist eine im allgemeinen zylindrische Gestalt ( Fig. 9) mit einer Reihe von Fenstern 115 auf, in denen die Rollen 111 lagern. Der Käfig 110 ist dazu bestimmt, einerseits für eine gleichförmige Umfangsverteilung der Rollen 111 zu sorgen und andererseits ein gleichzeitiges Auslösen des Verklemmens oder Verkeilens sämtlicher Rollen 111 herbeizuführen.

Der Käfig 110 ist der Wirkung der Federn 116 ausgesetzt, wodurch die Bedingungen des Verkeilens in Blockierungsrichtung begünstigt werden und gleichzeitig ein Entkeilen in der anderen Richtung herbeigeführt wird.

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Der Käfig 110 umfaßt ein zentrales Bauteil 120,(Fig. 12) in Form einer flachen Leiter mit Streben 121 und Sprossen 122 , derart, daß die Reihe von Fenstern 115 definiert wird. Die Leiter 120 wird zylindrisch über eine Winkelausdehnung vqn 360° (Pig. 13) gewickelt.

Der Käfig 110 umfaßt auch zwei seitliche plane Ringflansche 123, mit denen die Leiterausbildung 120 durch Umbördeln oder Quetschverbindung zusammengebaut wird.

Hierzu weist die Leiter 120 in Verlängerung der Sprossen 122 seitliche Vorsprünge 124 (Pig. 12) auf, welche in Schlitze 125 der Plansche 123 greifen und hierin durch Umbördeln festgehalten sind.

Jeder Vorsprung (Pig. 12) hat eine Länge A, die im wesentlichen gleich der Dicke B jedes Flansches 123 (Pig. 9 und 10) ist, derart, daß nach dem Zusammenbau die Vorsprünge 124 nicht über die Plansche 123 hinausgehen.

Jeder Schlitz 125 ist rechteckig und länglich bei einer Länge C (Fig. 14), die größer als die Breite D jedes Vorsprungs 124 (Pig. 12) ist, ausgebildet, derart, daß ein Raum E (Pig. 16) im Schlitz 125 belassen ist, wenn der Vorsprung 124 hierin hineingreift (Pig. 16).

Der Vorsprung 124 hat die Gestalt eines rechteckigen Trapezes mit einer geraden Fläche 126 und einer schrägen Flähe 127 und hat eine große äußere Basis. Die Wandung des Schlitzes 125 hat eine Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds mit den beiden sich gegenüberliegenden Flächen 128 und 129 . Der Vorsprung 124 greift in den

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Schlitz 125 derart, daß seine gerade Fläche 126 in planem Kontakt auf die Wandung 128 des Schlitzes gepreßt wird, was dem Raum E eine Teilgestalt zwischen der Schrägfläche 127 des Vorsprungs 124 und der geraden Fläche 129 des Schlitzes 125 verleiht.

Für den Zusammenbau wird der Flansch 123 durch Umbördeln seiner Innenkontur 130 (Fig. 17) in Richtung seiner Außenkontur (131) derart verformt, daß äs dem Flansch möglich wird, bei P in den Raum E einzudringen und sorgt so für eine wirksame Festlegung des Flansches 123 und der Leiterausbildung 120 in sämtlichen Richtungen sowohl in ümfangsrichtung wie in Axialrichtung wie in Radialrichtung.

Der gerade beschriebene Käfig hat offensichtlich eine besonders robuste Konstruktion bei verminderter Anzahl von Teilenjkann sehr einfach mit großer Genauigkeit konstruiert werden.

Die Leiterausbildung 120 kann durch Lochstanzen aus einem Zuschnitt hergestellt werden und wird dann bequem derart gewickelt, daß die Vorsprünge 124 in Koinzidenz mit den Schlitzen 125 der Flansche 123 kommen. Der Zusammenbau kann in einem einzigen Vorgang erfolgen, was einerseits das Eindringen der Vorsprünge 124 in die Schlitze 125 mit Kontaktierung der Flächen 126 und 128 sicherstellt und andererseits mit einem Umbördeln insgesamt bei P für das Eindringen der Kontur 130 in die Räume E.

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Nach der Ausführungsform der Fig. 9 bis 17 ist eine einzige Leiterausbildung 120 mit einer Zylinderwicklung von einer Winkelerstreckung von 360°vorgesehen; es können aber auch mehrere Leiterausbildungen vorgesehen sein, indem man sie in der Folge hintereinander derart anordnet, daß deren Zylinderwicklungen sich überlagern und in ihrer Gesamtheit eine Winkelerstreckung von 360° aufweisen.

Ansprüche: -12 -

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Claims (22)

Mappe: 9584 - 12 ANSPRÜCHE

1.'] Käfig zur Montage von Klemm- und/o dec Wälz-Jrganen für einen Freilauf oder ein Wälzlager, mit zwei koaxialen Laufbahnen mit denen diese Organe zusammenwirken, wobei der Käfig so ausgebildet ist, daß er sich zwischen diesen Bahnen erstreckt und eine im wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer Reihe von Fenstern, in welchen diese Organe gelagert sind, aufweist, gekennzeichnet durch zwei Ringflansche, welche durch Versteifungseinrichtungen zusammengefügt sind, welche die kreisförmige Reihe von Fenstern bilden, die dazu bestimmt sind, die Organe aufzunehmen, wobei die Versteifungseinrichtungen Endteile mit Einrichtungen zur Zusammenfügung mit den Flanschen aufweisen, welche einen Schwalbenschwanz umfassen, der so ausgebildet ist, daß er in eine öffnung eingreift, die in einem Flansch ausgespart ist, welche größer als der Querschnitt des Endteiles ist, wobei die Festlegung der gesamten Anordnung durch radiale Verformung der Flansche am Ort der Öffnungen wenigstens auf einer Seite der Schwalbenschwanzausbildungen ausgeführt ist.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungseinrichtungen eine kreisförmige Reihe von Einzelstäben aufweisen, deren Enden diese Montageendteile bilden.

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3. Käfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen der Flansche eine Dreiecksgestalt aufweisen.

4. Käfig nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen der Flansche eine Rechtecksgestalt aufweisen.

5. Käfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnungen der Flansche einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Schenkel aufweisen, der dazu bestimmt ist, den Endteil eines Stabes aufzunehmen und wenigstens einen Schenkel aufweisen, der im wesentlichen tangential verläuft und dazu bestimmt ist, daß aus der Verformung des Flansches resultierende Material aufzunehmen.

6. Käfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die uffnungen von der allgemeinen Gestalt eines T sind.

7. Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungiund ein Endteil eines Stabes komplementäre Positionierungszuschnitte aufweisen, welche untereinander zusammenwirken, um genau die relative Position der Stäbe festzulegen.

8. Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stab wenigstens einen Vorsprung aufweist, um diese Organe in wenigstens einer radialen Richtung zu halten.

9. Käfig nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

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jeder Stab einen zentralen Vorsprung und zwei Endvoraprünge aufweist.

10. Käfig nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge der Stäbe durch Umbiegungen oder Umfaltungen im wesentlichen von kreisbogenförmiger Gestalt gebildet sind,

11. Käfig nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Stab die Endvorsprünge mit ihrer Konkavität in ein und der gleichen Richtung orientiert sind, während der zentrale Vorsprung mit seiner Konkavität in der entgegengesetzen Richtung, vorzugsweise symmetrisch orientiert ist.

12. Käfig nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwänze in der Verlängerung der Endvorsprünge ausgebildet sind.

13. Käfig nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge der Stäbe sich radial zu beiden Seiten dieser Stäbe erstrecken.

14. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungseinrichtungen ein Teil in Form einer flachen Leiter mit Streben oder Holmen und Sprossen aufweisen, welches in Zylindergestalt gewickelt ist.

15. Käfig nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Leiterausbildung mit einer zylindrischen Winklung versehen ist, deren Winkelerstreckung bei 36O°liegt,

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16. Käfig nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leiterausbildungen vorgesehen und hintereinander derart angeordnet sind, daß deren Zylinderwicklungen sich überlagern und insgesamt eine Winkelerstreckung von 360° aufweisen.

17. Käfig nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterausbildung seitliche Vorsprünge aufweist, welche diese Montageeinrichtungen bilden und die in Schlitze der Flansche greifen, wo sie festgehalten sind.

18. Käfig nach Aiqaruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung eine Länge aufweist, die im weeentlichen gleich der Dicke jedes Flansches derart ist, daß nach dem Zusammenfügen die Vors prünge nicht über die Flanache hinausgehen.

19. Käfig nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Vorsprünge in der Verlängerung der Sprossen der Leiterausbildung vorgesehen sind.

20. Käfig nach einem der Ansprüche'17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung in Trapeeform vorgesehen ist, dessengacße äußere Basis kleiner als der Schlitz ist, derart, daß ein Raum belassen ist, wenn der Vorsprung hierin eingreift und daß der Flansch radial, um Material in diesen Raum einbringen zu lassen, verformt ist.

21. Käfig nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur des Flansches in Richtung der Außen-

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- 16 kontur verformt ist.

22. Käfig nach Anspruch 20 oder 21, daüurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Schlitzes in Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds vorgesehen sind und daß der Vorsprung die Form eines rechteckigen Trapezes mit großer äußerer Basis mit einer geraden Seite aufweist, die sich in planem Kontakt gegen eine der Wandungen des Schlitzes preßt und mit einer Schrägfläche,um dem das Material des Flansches aufnehmenden Raum eine Keilkonfiguration zu erteilen, die für einen insbesondere axialen Halt des Vorsprungs im Schlitz geeignet ist, sobald einmal der Flansch zum Eintritt in diesen Raum verformt ist.

PATENJANWAtTE

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