DE3701705A1 - Kaefig fuer ein waelzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager mit insbesondere
zylindrischen Wälzkörpern, welcher aus einem gieß- oder spritzbaren
Werkstoff besteht und zwei einander gegenüberliegende Bordringe
aufweist, welche durch Stege zur Bildung von Fenstern für die
Wälzkörper verbunden sind.
Ein derartiger Käfig ist durch das DE-GM 76 25 839 bekannt. Hinsicht
lich seiner Funktion kann dieser Käfig durchaus befriedigen, jedoch stößt
seine Herstellung dann auf Schwierigkeiten, wenn Käfige großer Ab
messungen benötigt werden. Der bekannte Käfig hat dann nämlich einen
derart hohen Materialbedarf, daß er nach dem Spritzen in der Form nur
äußerst langsam abkühlt, was zu einer unwirtschaftlich langsamen Her
stellungsweise führt. Außerdem ist infolge der erheblichen Mengen an
Werkstoffen, die nach dem Gieß- oder Spritzvorgang zur Abkühlung
kommen und aufgrund der ungleichmäßigen Mengenverteilung bzw.
Wanddickenverteilung zwischen den Stegen einerseits und den Bordringen
andererseits, die Maßhaltigkeit der fertigen Käfige nicht befriedigend.
Schließlich kann der bekannt gewordene Käfig den durch den Schleuder
effekt des Öls bzw. des Fetts hervorgerufenen Schmiermittelverlust nur
ungenügend verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der eingangs ge
nannten Art zu schaffen, der bei geringstmöglichem Materialeinsatz und
Schmiermittelverlust auch bei größeren Abmessungen und den damit ver
bundenen Volumenanhäufungen präzise und wirtschaftlich herstellbar ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stege
jeweils mit einer entlang ihrer Längsachse verlaufenden, die Bordringe
durchdringenden Bohrung versehen sind, wobei die Bohrungen derart aus
geführt sind, daß die Stege eine im wesentlichen konstante, der der Bord
ringe entsprechende Wandstärke besitzen.
Durch diese Maßnahme wird der Materialbedarf für den Käfig ent
sprechend gesenkt, wodurch gewährleistet ist, daß der Zeitraum, den der
Käfig zum Abkühlen benötigt, erheblich verringert und seine Maßhaltig
keit verbessert ist. Durch die schalenartige Konstruktion des Käfigs wird
seine Steifigkeit trotz des geringeren Materialaufwands nicht wesentlich
verringert. Die Spritzform zur Herstellung des erfindungsgemäßen Käfigs
ist gegenüber der Spritzform zur Herstellung des bekannten Käfigs
praktisch nicht aufwendiger, da keine zusätzlichen bewegten Formteile
erforderlich sind.
Nach einer Variante der Erfindung weisen die Bohrungen der Stege jeweils
eine im wesentlichen quer zu ihrer Längsachse verlaufende Trennwand
auf, welche im Bereich der Fenster angeordnet ist. Hierdurch wird ebenso
eine Versteifung des Käfigs erzielt wie durch gemäß einer Ausführungs
form der Erfindung an den Bohrungswandungen der Stege vorgesehene
Rippen, welche sich in parallel zu den Längsachsen der Stege ver
laufenden Ebenen erstrecken.
Eine weitere Versteifung des Käfigs kann dadurch erreicht werden, daß
nach einer Ausgestaltung der Erfindung wenigstens einer der Bordringe
einen U-förmigen Querschnitt aufweist und seine Schenkel von den Fen
stern weg in Richtung der Längsachsen der Stege verlaufen. Dabei kann
der Bordring nach einer Ausführung der Erfindung mittels eines an den
freien Enden seiner Schenkel befestigten Ringes verschlossen sein. Vor
ausgesetzt, daß die Wandungen der Stege entsprechende Durchbrüche auf
weisen, kann der so gebildete Hohlraum als Schmiermittelreservoir
dienen.
Wenn die die Fenster begrenzenden Wandungen der Stege zur formschlüs
sigen Halterung der Wälzkörper deren Kontur angepaßt sind, können nach
einer Ausführung der Erfindung die Stege an einer der Mantelflächen des
Käfigs benachbarten Wand mit einer rillenartigen Wandverjüngung ver
sehen sein, welche in Richtung der Längsachse des jeweiligen Steges ver
läuft und sich über die gesamte Länge des Käfigs erstreckt. Hierdurch
wird sichergestellt, daß die Stege eine ausreichende elastische Nach
giebigkeit besitzen, die es erlaubt, die zur Bildung der Fenster dienenden
Kerne der Spritzform auch dann problemlos entfernen zu können, wenn
sie einstückig ausgebildet sind.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die die
Fenster begrenzenden Wandungen der Stege Vorsprünge zur form
schlüssigen Halterung der Wälzkörper aufweisen, daß Wandverjüngungen in
den die Vorsprünge tragenden Wandungen vorgesehen sind, welche in
Richtung der Längsachse des jeweiligen Steges entlang derjenigen Begren
zungskanten der Vorsprünge verlaufen, die der diesen benachbarten
Mantelfläche des Käfigs benachbart sind, wobei die Wandverjüngungen
rillenartig ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme erhalten die Vor
sprünge eine elastische Nachgiebigkeit, die ausreicht, um die zur Bildung
der Fenster dienenden Kerne entfernen und die Wälzkörper in die Fenster
einschnappen zu können.
Eine letzte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Wandverjün
gungen als Sollbruchstellen ausgebildet sind. Durch die beim Entfernen
der zur Bildung der Fenster dienenden Kerne auftretende Verformung
tritt an diesen Stellen ein Bruch auf, so daß elastisch federnde Mittel zur
formschlüssigen Halterung der Wälzkörper entstehen. Eine nennenswerte
Verringerung der Steifigkeit des Käfigs tritt jedoch nicht ein.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Käfigs,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 3,
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen teilweisen Querschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Käfig,
Fig. 5 einen Schnitt entsprechend der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 4,
Fig. 7 in vergrößerter Darstellung einen teilweisen Querschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Käfig,
Fig. 8 einen Schnitt entsprechend der Linie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 7 und
Fig. 10 in vergrößerter Darstellung einen teilweisen Querschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Käfig.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Käfig 1 für ein Wälzlager
mit in den Fig. 2 und 3 strichliert eingetragenen zylindrischen Wälzkörpern
2. Der Käfig 1 besteht aus zwei einander gegenüberliegenden Bordringen 3
und 4, welche durch Stege 5 zur Bildung von Fenstern 6 für die Wälz
körper 2 verbunden sind.
Die Stege 5 sind jeweils mit einer entlang ihrer Längsachse verlaufenden
Bohrung 7 versehen, welche die Bordringe 3 und 4 durchdringt. Dabei sind
die Bohrungen 7 derart ausgeführt, daß die Stege 5 eine konstante Wand
stärke aufweisen, welche der der Stirnringe 3 und 4 entspricht.
Der erfindungsgemäße Käfig 1 weist somit einen reduzierten Materialbe
darf auf, wodurch der Zeitraum, den er zum Abkühlen benötigt, erheblich
verringert und seine Maßhaltigkeit aufgrund der gleichmäßigeren Wand
stärkenverteilung verbessert ist. Trotz des geringeren Materialaufwands
wird die Steifigkeit des Käfigs 1 aufgrund seiner schalenartigen Kon
struktion nicht verringert. Auch die zu seiner Herstellung erforderliche
Spritzform ist gegenüber Spritzformen zur Herstellung herkömmlicher
Käfige praktisch nicht aufwendiger, da keine zusätzlichen beweglichen
Formteile erforderlich sind.
In den Fig. 4 bis 6 ist ein erfindungsgemäßer Käfig 8 gezeigt, der sich
von dem zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, daß seine die Bord
ringe 9 und 10 zur Bildung von Fenstern 11 für in den Fig. 4 und 5 strich
liert eingetragene zylindrische Wälzkörper 2 verbindenden Stege 12 im
Bereich ihrer die äußere Mantelfläche 13 des Käfigs 8 bildenden Stegwand
14 jeweils eine Wandverjüngung 15 aufweisen, welche als von der Bohrung
16 des jeweiligen Stegs 12 ausgehende rillenartige Kerbe ausgebildet ist
und sich über die gesamte Länge des Käfigs 8 erstreckt. Die Wandver
jüngungen 15 geben den Stegen 12 eine derartige elastische Nachgiebig
keit, daß es möglich ist, die zur Bildung der Fenster 11 in der Spritzform
vorgesehenen Kerne auch dann zu entfernen, wenn sie einstückig ausge
bildet sind. Dadurch, daß sich die Wandverjüngungen 15 jeweils über die
gesamte Länge des Käfigs 8 erstrecken, treten beim Entformen des
Käfigs 8 keine Schwierigkeiten auf.
Der in den Fig. 7 bis 9 gezeigte erfindungsgemäße Käfig 17 weist an den
die Fenster 18 für die in den Fig. 7 und 8 strichliert dargestellten zylin
drischen Wälzkörper 2 begrenzenden Stegwandungen 19 Haltevorsprünge
21, 21′ auf, welche die Wälzkörper 2 in Richtung auf die äußere Mantel
fläche 22 des Käfigs 17 haltern.
Im Bereich der Haltevorsprünge 21, 21′ weisen die außenliegenden Enden
der Stegwandungen 19 Wandverjüngungen 23, 23′ auf, die als scharf
kantige Kerben ausgebildet sind und sich ausgehend von den beiden Enden
der in den Stegen 20 vorgesehenen Bohrungen 24, 24′ entlang der der
äußeren Mantelfläche 22 benachbarten Begrenzungskante der Haltevor
sprünge 21, 21′ axial jeweils über diese hinaus erstrecken. Da die Wand
verjüngungen 23, 23′ extrem scharfkantig ausgebildet sind, entstehen beim
Entfernen der zur Bildung der Fenster 18 dienenden Kerne Sollbruch
stellen 25, 25′, durch die sich die Haltevorsprünge 21 beim anschließenden
Einsetzen der Wälzkörper 2 in den Käfig 17 elastisch federnd verformen
können.
Die Bohrungen 24, 24′ weisen jeweils in ihrem mittleren, den Fenstern 18
benachbarten Bereich eine Trennwand 26 auf, die in einer rechtwinklig
zur Längsachse der jeweiligen Bohrung 24, 24′ verlaufenden Ebene ange
ordnet ist. Im Bereich der Trennwand 26 sind die Wandverjüngungen 23,
23′ unterbrochen. Außerdem weisen die Bordringe 27 und 28 des Käfigs 17
einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Schenkel 29, 30 und 29′, 30′
in Richtung der Längsachsen Stege 20 verlaufen und mit ihren freien
Enden von den Fenstern 18 weg gerichtet sind. Dabei sind die Bordringe
27 und 28 durch an den freien Enden der Schenkel 29, 30 und 29′, 30′, z.
B. mittels Ultraschallschweißen befestigte Ringe 31 und 32 verschlossen.
Durch die Trennwand 26 wie auch die U-förmige Ausbildung der Bordringe
27 und 28, sowie die Ringe 31 und 32, wird die Steifigkeit des Käfigs 17
zusätzlich erhöht, ohne daß damit ein nennenswerter Materialauf
wand verbunden ist.
Die Fig. 10 zeigt schließlich einen erfindungsgemäßen Käfig 33, der Stege
34 aufweist, in deren Bohrungen 35 Rippen 36 zur zusätzlichen Verstei
fung des Käfigs 33 vorgesehen sind. Die Rippen 36 verlaufen in den sich
parallel zu den Längsachsen der Stege 34 erstreckenden Ebenen.
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die Herstellung sämtlicher
obiger erfindungsgemäßer Käfige selbstverständlich nicht nur auf die gieß-
oder spritzbaren Werkstoffe beschränkt ist. Insbesondere bei
großvolumigen Käfigen kann ihre Herstellung auch durch spanende
und/oder elektroerosive Bearbeitungsverfahren wirtschaftlich erfolgen.
Claims (8)
1. Käfig für ein Wälzlager mit insbesondere zylindrischen Wälzkörpern,
welcher aus einem gieß- oder spritzbarem Werkstoff besteht und zwei
einander gegenüberliegende Bordringe aufweist, welche durch Stege zur
Bildung von Fenstern für die Wälzkörper verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stege (5, 12, 20, 34) jeweils mit einer entlang
ihrer Längsachse verlaufenden, die Bordringe (3 und 4, 9 und 10, 27 und
28) durchdringenden Bohrung (7, 16, 24, 35) versehen sind, wobei die
Bohrungen (7, 16, 24, 35) derart ausgeführt sind, daß die Stege (5, 12, 20,
34) eine im wesentlichen konstante, der der Bordringe (3 und 4, 9 und 10,
27 und 28) entsprechende Wandstärke besitzen.
2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der
Stege (20) jeweils eine im wesentlichen quer zu ihrer Längsachse ver
laufende Trennwand (26) aufweisen, welche im Bereich der Fenster (18)
angeordnet ist.
3. Käfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Wandungen der Bohrungen (35) der Stege (34) Rippen (36) vorgesehen sind,
welche sich in parallel zu den Längsachsen der Stege (34) verlaufenden
Ebenen erstrecken.
4. Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens einer der Bordringe (27 bzw. 28) einen U-förmigen Querschnitt
aufweist und seine Schenkel (29, 30; 29′, 30′) von den Fenstern (18) weg
in Richtung der Längsachsen der Stege (20) verlaufen.
5. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bordring (27,
28) mittels eines an den freien Enden seiner Schenkel (29, 30; 29′, 30′)
befestigten Ringes (31, 32) verschlossen ist.
6. Käfig nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Fenster (11) begrenzenden Wandungen der Stege (12) zur
formschlüssigen Halterung der Wälzkörper (2) deren Kontur angepaßt sind
und die Stege (12) an einer ihrer einer der Mantelflächen (13) des Käfigs
(8) benachbarten Stegwand (14) mit einer rillenartigen Wandverjüngung
(15) versehen sind, welche in Richtung der Längsachse des jeweiligen
Steges (12) verläuft und sich im wesentlichen über die gesamte Länge der
Fenster (11) des Käfigs (8) erstreckt.
7. Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Fenster (18) begrenzenden Stegwandungen (19) Vorsprünge (21) zur
formschlüssigen Halterung der Wälzkörper (2) aufweisen, daß
Wandverjüngungen (23) in den die Vorsprünge (21) tragenden Stegwan
dungen (19) vorgesehen sind, welche in Richtung der Längsachse des
jeweiligen Steges (20) entlang derjenigen Begrenzungskanten der Vor
sprünge (21) verlaufen, die der diesen benachbarten Mantelfläche (22) des
Käfigs (17) benachbart sind, wobei die Wandverjüngungen (23) rillenartig
ausgebildet sind.
8. Käfig nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand
verjüngungen (15, 23) als Sollbruchstellen (25) ausgebildet sind.
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DE19873701705 DE3701705C2 (de) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | Käfig für ein Wälzlager |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873701705 DE3701705C2 (de) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | Käfig für ein Wälzlager |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3701705A1 true DE3701705A1 (de) | 1988-08-04 |
DE3701705C2 DE3701705C2 (de) | 1995-09-14 |
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ID=6319253
Family Applications (1)
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DE19873701705 Expired - Fee Related DE3701705C2 (de) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | Käfig für ein Wälzlager |
Country Status (1)
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: RABE, JUERGEN, DIPL.-ING., 91315 HOECHSTADT, DE |
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