DE2721900A1

DE2721900A1 - Kunststoffkammkaefig

Info

Publication number: DE2721900A1
Application number: DE19772721900
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Ing Kunert; Gerhard Ing Grad Neese
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE2721900C2

Description

Kunststoffkammkäfig
Die Erfindung betrifft einen Kunststoffkammkäfig für vorzugsweise Rillenkugellager, bestehend aus einem Ringteil und Stegen, wobei die Stege in jeweils zwei Haltelappen auslaufen und die einander zugewandten Haltelappen zweier benachbarter Stege die Wälzkörper teilweise umschließen.
Käfige dieser Art sind bekannt. Nachteilig ist bei diesen Käfigen jedoch, daß sie bei gewissen ungünstigen Belastungsarten, insbesondere bei starken Verkippungen, aus dem Lager herausschnappen. Die Ursache sind letztlich die von den Kugeln auf die Taschenwände ausgeübten Kräfte, die den Steg und die Haltelappen beanspruchen und den ursprünglich ebenen Ringteil des Käfigs so stark deformieren, daß die Haltelappen, die wegen des Montagevorgangs eine gewisse Steifigkeit nicht überschreiten dürfen, die aufgezwungene Deformation nicht aufhalten können; an den Stellen größter Käfigverwindung kann dann der Käfig wieder von den Kugeln abrutschen und dann ganz aus dem Lager herausschnappen.
Es sind verschiedene Wege vorgeschlagen worden (DT-AS 12 09 815, GB-PS 833 847), diesen Mangel des Kunststoffkammkäfigs zu beseitigen. So wurden die Kunststoffkäfige zunächst im Ringteil und in den Haltelappen versteift, dann wurde vorgeschlagen, den Kunststoffring mit Metallringen zu armieren. Während der erste Weg nicht ausreichte, um die Nachteile zu beheben, waren dem zweiten aus Wirtschaftlichkeitsgründen Grenzen gesetzt.
Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, einen einfachen, einstückigen, billigen Kunststoffkammkäfig anzugeben, der leicht montiert werden kann und mit dem sich trotzdem ein axiales Herausschnappen - beispielsweise als Folge von hohen Kippmomenten - sicher verhindern läßt.
Die erfindungsgemäße Lösung ist dem Anspruch 1 zu entnehmen. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den nachfolgenden Ansprüchen enthalten.
Allgemein beruht die Erfindung auf dem Gedanken, die für den Montagevorgang notwendige Elastizität der Haltelappen nach erfolgter Montage aufzuheben durch zwischen die Haltelappen eingesetzte Sperrteile, die vorzugsweise am Kunststoffkäfig bereits angespritzt sind und somit eine einfache Käfigfertigung sicherstellen und kein Bereitstellen anderer abgezählter Bauteile erfordern. Werden diese Sperrteile nach dem Einschnappen des Käfigs auf dem Kugel satz zwischen den elastischen Haltelappen zweier benachbarter Kugel taschen in einer geeigneten Weise fixiert - beispielsweise durch Abbiegen, Verdrehen, Durchstoßen und nachfolgendes Einschnappen in formschlüssige Rasten -, so können die Haltelappen der Kugeltaschen nicht mehr zurückfedern, und auf diese Weise verhindern sie sicher ein axiales Abwandern des Käfigs auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen.
Die Erfindung soll anhand nachfolgender Figuren näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Rillenkugellager mit einem erfindungsgemäßen Käfig, bei dem die Sperrteile noch nicht eingerastet sind.
Fig. 2 zeigt das gleiche Lager mit eingerasteten Sperrteilen.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Rillenkugellager mit einem Käfig, bei dem die Sperrteile einen keilförmigen Querschnitt aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Lager nach Fig. 3, wobei Außen- und Innenring nicht gezeigt sind.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Rillenkugellager mit einem Käfig, bei dem die Sperrteile blattartig ausgefUhrt sind und in nichteingerastetem Zustand sich radial erstrecken.
Fig. 6 zeigt das Lager nach Fig. 5 ohne Außenring und Innenring mit eingerastetem, d.h. um 900 gedrehtem und in Nuten eingeschnapptem Sperrteil in der Seitenansicht.
Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf ein Rillenkugellager (Außenring und Innenring nicht gezeichnet) mit einem Käfig, bei dem das noch nicht eingerastete Sperrteil nur über dünne Verbindungsstellen mit dem Käfigringteil verbunden ist.
Fig. 8 zeigt die Draufsicht auf ein Lager nach Fig. 7 mit eingerastetem Sperrteil.
In Fig. 1 ist der Außenring mit 1, die Kugeln mit 2 und der Innenring mit 3 bezeichnet. Die Kugeln 2 werden von einem Käfig 4 auf Abstand gehalten. Der Käfig 4 besteht aus einem Käfigringteil 5, den Stegen 6, die in die Haltelappen 7 auslaufen, den am Käfig angeordneten Sperrteilen 8 und den Vorsprüngen 10, hinter die die Sperrteile 8 einschnappen. Bei der Lagerausführung nach Fig. 1 ist der Käfig 4 schon über die Kugeln 2 geschnappt, wobei die Haltelappen 7 zurückfedern. Um zu verhindern, daß der Käfig 4 unter ungünstiger Belastung wieder von den Kugeln 2 abrutscht und aus dem Lager herausschnappt, werden die Sperrteile 8 um etwa 500 nach oben gebogen und schnappen hinter die Vorsprünge 10 ein. Dadurch wird die für den Montagevorgang erforderliche Elastizität der Haltelappen 7 aufgehoben, so daß selbst bei Beanspruchung mit hohen Kippmomenten der Käfig 4 sicher im Lager verbleibt.
In Fig. 2 ist ein Rillenkugellager mit eingerasteten Sperrteilen 8 dargestellt. Der Vorteil dieser Käfigausführung besteht noch darin, daX die Sperrteile 8 ohne große Mehrkosten zusammen mit dem Käfig 4 hergestellt werden und deshalb nicht verlorengehen können.
Die geringfügig höheren Werkzeugkosten für die Spritzgußform fallen insbesondere bei größeren Stückzahlen In Fig. 3 ist eine Käfigausführung gezeigt, bei der die Sperrteile 8 einen keilförmigen Querschnitt aufweisen und wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, in einen V-förmigen Zwischenraum, der Vorsprünge 10 aufweist, eingeschnappt ist.
Eine etwas andere Art der Sperrteilfixierung zeigen die Fig. 5 und 6. Dabei verlaufen die sich axial erstreckenden, blattförmigen Sperrteile 8 zunächst radial zwischen den Haltelappen 7. Nachdem der Käfig 4 über die Kugeln 2 geschnappt worden ist, werden die Sperrteile 8 um 900 gedreht, so daß sie sich zwischen den Haltelappen 7 nun in Umfangsrichtung erstrecken und in an den Haltelappen 7 angebrachte Nuten 9 einschnappen. Der verwendete Kunststoff ist dabei so elastisch, daß er das Verdrehen um 900 ohne Beschädigung aushält.
Während die bisher beschriebenen Lösungen verlangen, daß der Käfig 4 von der einen Seite des mit Kugeln 2 gefüllten Lagers herangeführt und über die Kugeln 2 geschnappt wird und dann von der anderen Seite her durch das Einrasten der Sperrteile 8 gesichert wird, wird im folgenden noch eine Lösung aufgezeigt, die die Käfigmontage und die Sicherung von ein und derselben Seite her vornehmen läßt.
Fig. 7 zeigt einen Käfig 4, bei dem die Sperrteile 8 nicht auf der Seite der Haltelappen 7, sondern auf der gegenüberliegenden Seite angespritzt sind. Sie haben die Form prismatischer Körper und sind mit dem Käfigringteil 5 über nur dünne Kunststoffbrücken 11 verbunden. Ist der Käfig 4 über die Kugeln 2 geschnappt, werden die Sperrteile 8 von derselben Seite her, von der der Käfig 4 zugeführt und aufgeschnappt wurde, durch die Bewegung eines Montagestempels vom Käfigringteil 5 abgeschert und durchgestoßen, bis sie in den freien Raum 12 zwischen den geeignet geformten, mit Haltevorsprüngen 10 versehenen Haltelappen 7 zweier benachbarter Taschen einrasten und ein Öffnen der Taschen in derselben Weise verhindern wie in den obengenannten Fällen Fig. 8 zeigt den Käfig mit eingerastetem Sperrteil 8.
Insbesondere durch diese Ausführung ist es möglich, den Arbeitsgang des Wälzlagerzusammenbaus zu automatisieren und zu vereinfachen. Nachdem die Kugeln in das Lager eingebracht und gleichmäßig am Umfang verteilt wurden, kann mit einem Hub eines Montagestempels der Käfig 4 eingeschnappt und gesichert werden.
Die Erfindung ist nicht nur auf die aufgezeigten Beispiele beschränkt. So sind noch andere Möglichkeiten denkbar, das Sperrteil am Käfig oder auch von ihm getrennt anzuordnen und zu verriegeln.

Claims

Schutzansprüche (1.)Kunststoffkammkäfig für vorzugsweise Rillenkugellager, bestehend aus einem Ringteil mit mehreren Stegen, wobei die Stege jeweils in zwei Lappen auslaufen und die einander zugewandten Haltelappen zweier Stege die Wälzkörper teilweise umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (4) zwischen den Haltelappen (7) zweier benachbarter Taschen mit einem oder mehreren Sperrteilen (8) versehen wird, die in entsprechende Nuten (9) einschnappen bzw. Vorsprünge (10) hintergreifen und somit die ursprünglich vorhandene Federmöglichkeit der Haltelappen (7) aufheben.
2.Kunststoffkammkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrteile (8) zumindest vor der Montage am Käfig (4) angeformt sind und nach der Montage des Käfigs (4) z.B. durch Umbiegen zwischen die elastischen Haltelappen (7) zweier benachbarter Taschen eingeschnappt sind.
3. Kunststoffkammkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den elastischen Haltelappen (7) zweier benachbarter Taschen sich vorzugsweise etwa axial erstreckende Sperrteile (8) angeformt sind, die nach dem Einschnappen des Käfigs (4) über die Wälzkörper (2) umgebogen und in Nuten (9) bzw. hinter Vorsprünge (10) der elastischen Haltelappen (7) eingeschnappt sind.
4. Kunststoffkammkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den elastischen Haltelappen (7) zweier benachbarter Taschen jeweils sich axial erstreckende und zunächst radial verlaufende Sperrteile (8) angeformt sind, die nach dem Einschnappen des Käfigs (4) über die Wälzkörper (2) um 900 gedreht werden und in Nuten (9) der elastischen Haltelappen (7) einschnappen.
5. Kunststoffkammkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrteile (8) vor der Montage des Käfigs über dünne Verbindungsstellen (11) (Sollbruchstellen) am Käfigringteil (5) angeordnet sind und zwischen den elastischen Haltelappen (7) ein dem jeweiligen Sperrteil (8) entsprechender freier Raum (12) vorgesehen ist, in den die Sperrteile (8) nach der Montage des Käfigs (4) einschnappen.
6. Kunststoffkammkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum (12) zwischen den Haltelappen (7) an seiner Öffnungsseite mit Haltevorsprüngen (10) versehen ist.
7. Verfahren zur Montage eines Kunststoffkammkäfigs nach Anspruch 5, dadurch qekennzeichnet, daß der Käfig (4) unter Einwirkung einer Axialkraft auf die Sperrteile (8) über die Kugeln (2) des Lagers geschnappt wird und daß durch weiteres Einwirken der Axialkraft die Sperrteile (8) an ihren Sollbruchstellen (11) abreißen und durch begrenzten Vorschub des den Axialdruck ausübenden Stempels in den freien Raum (12) zwischen den Haltelappen (7) hineingedrückt werden.