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Wälzlagerkäfig Käfige für Walzenkränze nach DIN 5407 müssen so ausgebildet
sein, daß sie die Walzen nach allen Richtungen hin führen. Um dies zu erreichen,
bestehen sie zumeist aus zwei massiven, ringförmigen Körpern, die durch vernietete
Stehbolzen in Abstand gehalten werden. Die Walzen werden hierbei gehalten entweder
in ausgefrästen Taschen der ringförmigen Körper, in die die Walzen selbst hineinragen,
oder in Durchbohrungen der ringförmigen Körper, in die die Walzen mit schwächeren
Zapfenansätzen hineinragen, oder aber durch vorstehende Warzen an den Ringen, die
in entsprechende Vertiefungen der Walzenstirnflächen hineinragen.
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Diese Käfige sind nicht nur in der Herstellung teuer, sondern sie
haben auch die weiteren Nachteile, daß sie verhältnismäßig schwer sind und daß die
Stehbolzen nicht immer eine achsparallele Lage aufweisen, so daß die Rollkörper
sich schräg zur Wälzrichtung stellen. Dadurch entsteht beim Lauf ein mehr oder weniger
starker Axialschub, der vielfach zur Zerstörung der Lagerung führt. Überdies brechen
bei den Konstruktionen mit Zapfenwalzen die Zapfen leicht ab. Man hat auch die ringförmigen
Körper aus Blech angefertigt und sie ebenfalls durch Stehbolzen verbunden. Diese
Ausführung ist zwar etwas billiger herzustellen und im Gewicht leichter, jedoch
bleibt der Nachteil der Stehbolzennietung und der dadurch möglich gemachten Verdrehung
der beiden Ringe gegeneinander mit der Folge der ungenauen Einstellung der Rollkörper
bestehen.
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Bei Ringrollenlagern, bei denen im Gegensatz zu
Walzenkränzen
der Käfig die Rollkörper nur in einer Richtung zu sichern hat, da immer einer der
Rollbahnkörper sie am Herausfallen in radialer Richtung, entweder nach außen oder
nach innen, durch die Rollbahn und in axialer Richtung durch die Borde hindert,
ist man zu einer sehr einfachen, zweckmäßigen Form der Käfige gekommen, die aus
einem ringförmig gezogenen Stück Blech besteht, wobei die Käfigtaschen aus dem zylindrischen
Teil derart ausgestanzt werden, daß Lappen stehenbleiben, die nach innen oder außen
umgebogen werden, um die Rollkörper in der noch nicht gesicherten Richtung zu umfassen
und zu halten. Im Querschnitt weisen diese Käfige eine Z-Form auf, wobei der zylindrische
Teil im Rollkörpermittenkreis liegt und die abgebogenen Endflanschen kürzer als
der halbe Rollkörperdurchmesser sind. Die Höhe der stehenbleibenden Lappen ist bestimmt
durch den Rollkörperdurchmesser und den unvermeidbaren Verlust durch den Stanzschnitt
und reicht gerade aus, um eine sichere Umfassung der Rollkörper in einer Richtung
zu gestatten.
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Eine Verwendung dieser stabilen, dabei doch im Gewicht leichten und
billig herzustellenden Käfige wäre auch für Walzenkränze denkbar, wenn man jeweils
einen der Käfiglappen nach innen und einen nach außen biegt. In den sich dabei bildenden
Käfigtaschen würden die Walzen sicher gehalten. Bei diesen Walzenkränzen muß jedoch
der unvermeidlich auftretende Axialschub in der Regel durch die Käfigflanschen übertragen
werden. Hierfür würden aber bei der eben beschriebenen Anordnung als Anlaufflächen
nur die schmalen Flanschen der Z-Form zur Verfügung stehen, also verhältnismäßig
kleine Flächen, die entsprechend großem Verschleiß ausgesetzt wären und damit eine
zu kurze Lebensdauer haben würden.
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Die Verwendung einer besser geeigneten Querschnittsform, etwa einer
U-Form, die es ermöglicht, genügend große Flanschen mit entsprechend geringer Beanspruchung
vorzusehen, scheiterte bisher daran, daß, bedingt durch die Verlegung des zylindrischen
Teils des Käfigs in die Nähe entweder der Innen- oder der Außenrollbahn, die Lappen
entsprechend länger werden müssen, um eine sichere Umfassung der Rollkörper zu erzielen,
die ja hier sowohl nach innen als auch nach außen gehalten werden müssen, aber das
in Umfangsrichtung zur Verfügung stehende Material hierfür nicht ausreicht bei der
bisher üblichen Ausführung der Ausstanzung.
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Das Ziel der Erfindung ist es nun, die an sich bekannte und bewährte
Konstruktion von Blechkäfigen für Walzenkränze anwendbar zu machen.
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Zu diesem Zweck wird die Ausstanzung der Käfigtaschen im zylindrischen
Teil des dünnwandigen, im Querschnitt U-förmigen Blechkäfigkörpers so vorgenommen,
daß die stehenbleibenden Käfiglappen eine ineinandergreifende oder verzahnte Form
haben und somit die nötige Höhe erhalten, um die Rollkörper sicher umfassen zu können
und am Herausfallen nach beiden Richtungen hin zu hindern. Damit ist ein Käfig für
Walzenkränze geschaffen, der allen Anforderungen entspricht.
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Einige Ausführungsbeispiele werden in den Abb. i bis 6 gezeigt.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch einen Walzenkranz in einer Ebene
senkrecht zur Achse mit einem Blechkäfig, der Erfindung entsprechend, bei dem die
Käfiglappen nach außen gebogen sind; Abb.2 stellt einen Längsschnitt dieses Walzenkranzes
dar in Richtung AB mit U-förmigem Käfigkörper; Abb. 3 ist eine Abwicklung
des Käfigkörpers mit den Ausstanzungen für die Käfigtaschen; Abb.4 und 5 zeigen
andere Formen der Ausstanzungen in Käfigkörpern, ebenfalls in der Abwicklung; Abb.6
zeigt eine Ausführung im Längsschnitt mit besonders geformten Walzen zur besseren
axialen Führung.
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In den Abb. i und 2 ist a beispielsweise ein U-förmig gestalteter,
dünnwandiger Käfigkörper aus Blech aus einem Stück, dessen zylindrischer Teil innerhalb
des Mittenkreises der Rollkörper angeordnet ist. Dieser zylindrische Teil befindet
sich bereits nahe der Innenrollbahn. Mit b sind die zylindrischen Walzen bezeichnet,
die .zwischen den beiden Borden des Käfigs angeordnet sind. Die Käfiglappen c und
d umfassen die Walzen hoch genug bis über den Rollkörpermittenkreis hinaus, um sie
gegen Herausfallen nach beiden Seiten zu sichern. Da der zylindrische Teil des Käfigkörpers
in der Nähe der Innenrollbahn angeordnet ist, ist der für die Höhe der stehenbleibenden
Käfiglappen maßgebende und zur Verfügung stehende Kreisbogen kleiner als in der
Nähe des Rollkörpermittenkreises. Aus Abb. i geht hervor, daß die Höhe der Käfiglappen
nicht dazu ausreichen würde, um die Rollkörper bis über den Rollkörpermittenkreis
hinaus zu umfassen, wenn man die Ausstanzung in der bisher üblichen Weise ausführen
würde, bei der der Stanzschnitt genau durch die Mitte der Tasche geführt wird, und
dabei berücksichtigt, daß ein gewisser Teil des verfügbaren Materials durch den
Stanzschnitt verlorengeht. Um die notwendige Höhe der Lappen zu erhalten, wird aber,
der Erfindung entsprechend, der Stanzschnitt e in der aus Abb.3 beispielsweise hervorgehenden
Weise ausgeführt. In dieser Abbildung ist e der auszustanzende Teil, wobei ein sägezahnförmiger
Lappen c und ein Doppellappen d stehenbleiben, die einander übergreifen. Nach dem
Ausstanzen werden diese Lappen aufgebogen und, nach Einfüllung der Rollkörper, um
diese herumgebogen, wodurch im uneingebauten Zustand des Walzenkranzes die Walzen
einwandfrei gehalten und im eingebauten Zustand sicher.parallel geführt werden.
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Die Ausbildung der Stanzschnitte kann natürlich auch in anderer Weise
geschehen. Abb. 4 und 5 zeigen Beispiele dafür. In dem zylindrischen Teil des Käfigkörpers
a werden Ausschnitte e in rechteckiger Form oder in Wellenform angebracht. Auch
hier greifen die noch nicht hochgebogenen, stehenbleibenden Käfiglappen ebenso wie
in Abb. 3 übereinander
und erhalten so die notwendige Höhe, um
nach dem Aufbiegen die 1Zollkörper sicher umfassen zu können.
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Man kann natürlich noch andere Formen der Ausstanzungen vorsehen,
die in ihrer Wirkung ebenfalls dem Erfindungsgedanken entsprechen. Ebenso ist es
natürlich möglich, das gewählte Profil des Käfigs umgekehrt zu verwenden, so daß
der zylindrische Teil des Käfigkörpers nahe bei der äußeren Rollbahn liegt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht noch darin, daß die Ausstanzungen
e bis ganz an die Borde f des Käfigkörpers herangeführt werden, wie das in den Abb.4
und 5 gezeigt ist. Dadurch gewinnt man die Möglichkeit, die Walzen, durch kurze,
kegelförmige Ansätze g nach beiden Seiten hin über die in DIN 5407 festgelegte tragende
zylindrische Länge l hinaus verlängert, unmittelbar an den Seitenborden zur besseren
axialen Führung zur Anlage zu bringen, wie in Abb.6 dargestellt. Dies bringt bessere
Gleitverhältnisse an den Stirnseiten der Walzen und damit verringerten Verschleiß
des Käfigs mit sich gegenüber den in den Abb. i bis 3 gezeigten Ausführungen, bei
denen die Walzen in Längsrichtung nur gegen schmale Flächen in Blechstärke anliegen.
Als besonderer Vorteil ist ferner zu erwähnen, daß auch diese Ausführung eine günstige
Gestaltung der Schmiermittelräume aufweist und damit eine einwandfreie Schmierung
der ganzen Lagerung ermöglicht, wie sie bei den bisher üblichen Käfigen nie vorhanden
war. Dabei können alle in DIN 5407 festgelegten Maße ohne weiteres eingehalten werden.
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Zusammenfassend kann gesagt werden: Die Erfindung ermöglicht gegenüber
den bisher üblichen Ausführungen für Walzenkränze die Verwendung eines Käfigs, der
in einfachster und damit kostensparendster Weise aus einem Stück Blech in genauer,
zweckentsprechender Form hergestellt werden kann. In seiner Wirkung beim Lauf weist
er darüberhinaus den älteren Ausführungen gegenüber folgende Vorteile auf.- Genaue
achsparallele Führung der Rollkörper in Umfangsrichtung durch stabilen Blechkörper,
günstige Axialführung, denkbar geringes Gewicht, sichere Schmierung der Lagerung
durch günstige Ausbildung von Fetträumen.