DE9318181U1

DE9318181U1 - Käfig für ein Wälzlager

Info

Publication number: DE9318181U1
Application number: DE9318181U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1993-11-27
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2003-11-28

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG₅ 91072 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

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Käfig für ein Wälzlager

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Die Neuerung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager aus einem spritzfähigen Material mit Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern, die durch w Stege voneinander getrennt sind, wobei der Käfig aus einem endlosen mit einem Werkzeug gespritzten Band besteht.

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Ein derartiger Käfig ist in der DE-OS 36 35 261 offenbart. Danach wird ein Käfigband als Endlosband im Spritzverfahren hergestellt, auf Länge abgeschnitten und als Käfig in einem Linearlager oder nach dem Zusammenbiegen als Käfig in einem Ringlager eingesetzt. Dieses Band weist Aussparungen für die Aufnahme von Wälzkörpern auf so wie diese teilweise überdeckende Halteelemente, die elastisch verdrängbar sind.

Der Nachteil eines solchen Käfigs besteht darin, daß einerseits durch die erforderlichen Vorsprünge für eine sichere Halterung der Wälzkör-A 25 per in den Taschen aufwendige Schieberkonstruktionen im Spritzwerkzeug zur Taschenentformung angewendet werden müssen und andererseits beim Eindrücken der Wälzkörper in das Band bzw. beim Zusammenrollen des Bandes zu einem Käfig für ein Ringlager Verquetschungen der Halteelemente auftreten können. Anders ausgedrückt, es ist zwischen siche- rer Halterung der Wälzkörper und der dafür erforderlichen Größe der Vorsprünge ein Kompromiß zu schließen. Die für eine sichere Halterung der Wälzkörper erforderlichen großen Vorsprünge im Käfigband erschweren dessen Fertigung und die Fertigung erleichternde, reduzierte Vorsprünge gehen auf Kosten einer sicheren Halterung der Wälzkörper. Dies kann im Einzelfall dazu führen, daß beim Einrollen bzw. Durchbiegen eines derartigen Käfigbandes die Innenhalterungen beschädigt werden oder die Wälzkörper nach außen mangels ausreichender Außenhalterung aus dem Käfig herausfallen.

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Es ist daher Aufgabe der Neuerung, einen Käfig für Wälzlager bereitzustellen, der sich wirtschafltich fertigen läßt, montagefreundlich ist und eine sichere Halterung der Wälzkörper gewährleistet.

Neuerungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig aus je einem in Längsrichtung symmetrisch ausgebildeten Band besteht, die entlang einer Längsmittelebene im Bereich der Stege gegeneinander bewegbar sind und an einem Ende der die Wälzkörper zum Teil umschließenden Halteelemente über ein Filmscharnier miteinander verbunden sind, während am anderen Ende der Halteelemente Formschluß bildende Elemente angeordnet sind.

Über ein derariges Filmscharnier kann der Käfig in seiner gesamten Länge auseinander- bzw. zusammengefaltet werden und ermöglicht so eine einfache und sichere Montage des mit Wälzkörpern gefüllten Käfigs in einem Lager. Nach dem Ablängen des Käfigbandes entsprechend der Teilkreislänge werden zunächst im auseinandergefalteten Zustand Wälzkörper in eine halbe Käfigtasche eingeschoben. Danach werden die symmetrisch ausgebildeten und miteinander über ein Filmscharnier verbundenen Bänder um eine Längsmittelebene, die zugleich ihre Symmetrieebene ist, aufeinander zubewegt. Liegen beide Bandhälften deckungsgleich übereinander, so wird durch Formschluß bildende Elemente, d. h. durch Ineinandergleiten von wechselweise gegenüberliegenden Erhebungen und Vertiefungen ein Verschnappen beider Käfighälften zu einer festen Baueinheit erreicht, die sich andererseits auch leicht wieder in zwei in einer Ebene liegende Bandhälften zerlegen läßt. Bei herkömmlichen geschlossenen Käfigen ist es schwierig, die Wälzkörper von innen in die Taschen des bereits im Lager positionierten Käfigs einzudrücken, da die in den Taschen für die Innenhalterung der Wälzkörper angeordneten Halteelemente relativ starr und damit weniger nachgiebig sind. Hier schafft die Erfindung Abhilfe, da die Wälzkörper zunächst in eine halbe Tasche eingelegt werden und durch Aufdrücken der zweiten Bandhälfte eine vollständige Tasche geschaffen wird.

Bei Ringlagern wird der mit Wälzkörpern befüllte Käfig zunächst schneckenförmig ineinandergerollt, seitlich in einen Lagerring eingeschoben und geht anschließend aufgrund der Bandeigenspannung soweit

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auf, bis die Wälzkörper bzw. der Käfig Berührung mit der Laufbahn des Lageraußenringes haben. Dies setzt allerdings voraus, daß ein Material mit einer genügenden Elastizität verwendet wird, so daß der mit Wälzkörpern bestückte Käfig auffedern kann.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß während des Fertigungsvorganges des Käfigbandes die beiden über ein Filmscharnier verbundenen Käfighälften in einer Ebene liegen und somit die zu einer sicheren Halterung der Wälzkörper erforderlichen Vorsprünge im Spritzwerkzeug ohne Hinterschneidungen, d. h. ohne Materialverdrängung beim Entformen gebildet werden. Dadurch wird wiederum eine einfache Konstruktion des Spritzwerkzeuges erreicht.

Ein anderer Vorteil liegt darin, daß ein endloses Band unter der Voraussetzung gleicher Wälzkörperabmessung und gleicher Wälzkörperteilung für mehrere Lagerabmessungen verwendbar ist.

Weitere, erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im folgenden näher beschrieben.

So sollen nach Anspruch 2 Formschluß bildenden Elemente als wechselweise gegenüberliegende Zapfen und Zapfenausnehmungen ausgebildet sein. Derartige Elemente lassen sich durch einen Spritzvorgang problemlos fertigen und ermöglichen nach dem Prinzip eines Druckknopfes eine einfache und sichere Handhabung der beiden Käfighälften beim Ineinander- bzw. Auseinanderschnappen.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Halteelemente nach dem Ineinanderschnappen in ihrem mittleren Bereich mit einer herzförmigen Ausnehmung versehen sind, deren Spitze von dem Filmscharnier gebildet wird. Derarige Ausnehmungen im Bereich des Wälzkörperteilkreises ermöglichen die Schaffung eines größeren Fettraumes, einen verbesserten Durchtritt des Schmiermittels und somit eine Reduzierung der Verlustleistung durch Reibung im Wälzlager. Aber auch andere geometrische Formen der Ausnehmung sind denkbar, da lediglich deren minimale Breite durch die räumliche Ausdehnung des Filmscharniers in axialer Richtung der Stege

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bestimmt ist. Das Filmscharnier dient beim ineinandergeschnappten Käfig als Innenhalterung für die Wälzkörper.

In Weiterbildung der Neuerung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die Halteelemente nach dem Zusammenfügen in einem einem Lagerring benachbarten Bereich in ihrer Mitte mit Ausnehmungen versehen sind. Dadurch wird erreicht, daß die Abstützung des Käfigs an der Lauffläche durch einen unterbrochenen Linienkontakt zwischen Halteelement und Lauffläche erfolgt, so daß deren Schmierung so wenig als möglich beeinträchtigt wird. Anders ausgedrückt, durch die Ausnehmung in der Mitte der zusammengefügten Halteelemente entstehen in Längsrichtung betrachtet an deren Rändern zwei Stegohren, durch die der Käfig in radialer Richtung an der Lauffläche und in axialer Richtung an den beiden Borden geführt ist.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Neuerung gemäß Anspruch 5 sind die Seitenteile beider durch das Filmscharnier verbundenen Bandhälften so ausgeführt, daß sie sich in Richtung Taschenmitte in ihrem Querschnitt verringern. Durch diese Materialschwächung wird die Bandeigenspannung verringert, so daß das ebene Band mühelos zu einem Ring gebogen und in ein Wälzlager eingesetzt werden kann.

Die Neuerung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen neuerungsgemäßen Käfig im entriegelten Zustand;

Figur 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Figur 1;

Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Axiallager mit neuerungsgemäßem Käfig;

Figur 4 einen Querschnitt durch ein Axiallager mit neuerungsgemäßem Käfig;

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Figur 5 eine Seitenansicht eines gestreckten Käfigs mit eingeschobener Zylinderrolle.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Käfigband für ein Zylinderrollenlager besteht aus zwei in Längsrichtung symmetrisch ausgebildeten Käfigbändern 1, 2, die entlang einer Längsmittelebene 3 aufeinander zubewegt werden können. Die Längsmittelebene 3 ist zugleich die Symmetrieebene der Käfigbandhälften 1, 2. Die Käfigbänder l_f 2 sind über ein Filmscharnier 4 miteinander verbunden und bestehen aus zwei Seitenteilen 5, 6, die durch Stege 7, 8 wiederum miteinander verbunden sind. An den Stegen 7, 8 sind Halteelemente 9, 10 angeformt, die an ihrem einen Ende über das Filmscharnier 4 miteinander verbunden sind und an ihrem anderen Ende Formschluß bildende Elemente aufweisen. Diese Formschluß bildenden Elemente sind als wechselweise gegenüberliegende Zapfen 11 und Zapfenausnehmungen 12 ausgebildet, die beim Aufeinanderzubewegen der Halteelemente 9, 10 ineinandergleiten und so für einen festen Zusammenhalt beider Käfigbandhälften 1, 2 sorgen. Durch den schnappenden Verschluß der beiden Käfigbandhälften 1, 2 entstehen Taschen 13, die einerseits durch die Seitenteile 5, 6 und andererseits durch die Halteelemente 9, 10 begrenzt werden.

Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Radiallager besteht aus einem äußeren Laufring 14 mit seinen Borden 15, 16 und einem inneren Laufring 17, zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Zylinderrollen 18 abwälzen. Nach dem Ineinanderschnappen der Formschluß bildenden Elemente 11, 12 bilden die Halteelemente 9, 10 eine herzförmige Ausnehmung 19, deren Spitze von dem Filmscharnier 4 gebildet wird. Aus Figur 3 ist weiter entnehmbar, daß die Halteelemente 9, 10 in dem dem äußeren Lagerring 14 benachbarten Bereich mit einer Ausnehmung 20, 21 versehen sind. Die auf diese Weise ausgebildeten Ohren 22, 23 der Halteelemente 9, 10 sorgen für die radiale und axiale Führung des Käfigs.

Aus dem in Figur 4 dargestellten Querschnitt für ein Radiallager ist erkennbar, daß die Seitenteile 5, 6 des Käfigbandes 1, 2 sich in Richtung Taschenmitte 13 in ihrem Querschnitt verringern. Das Film-

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scharnier 4 dient gleichzeitig für die Innenhalterung der Zylinderrollen 18.

Das in Figur 5 dargestellte nicht gebogene endlose Käfigband eignet sich für Linearlager und ist mit dem in Figur 4 gezeigten identisch, so daß auch die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden.

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	Bezugszeichen	Käfigband
1	Käfigband
2	Längsmittelebene
3	Filmscharnier
4	Seitenteil
5	Seitenteil
6	Steg
7	Steg
8	Halteelement
9	Halteelement
10	Zapfen
11	Zapfenausnehmung
12	Tasche
13	äußerer Lagerring
14	Bord
15	Bord
16	innerer Lagerring
17	ZyI inderrolle
18	Ausnehmung
19	Ausnehmung
20	Ausnehmung
21	Ohr
22	Ohr
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Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach ANR 17 17 332 2517-11-DE Ansprüche

1. Käfig für ein Wälzlager aus einem spritzfähigen Material mit Tasehen (13) zur Aufnahme von Wälzkörpern (18), die durch Stege voneinander getrennt sind, wobei der Käfig aus einem endlosen mit einem Werkzeug gespritzten Band besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig aus je einem in Längsrichtung symmetrisch ausgebildeten Band (1, 2) besteht, die entlang einer Längsmittelebene (3) im Bereich der Stege (7, 8) gegeneinander bewegbar sind und an einem Ende der die Wälzkörper (18) zum Teil umschließenden Halteelemente (9, 10) über ein Filmscharnier (4) miteinander verbunden sind, während am anderen Ende der Halteelemente (9, 10) Formschluß bildende Elemente (11, 12) angeordnet sind.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschluß bildenden Elemente als wechselweise gegenüberliegende Zapfen (11) und Zapfenausnehmungen (12) ausgebildet sind.

3. Käfig nach Anspruch l_t dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (9, 10) nach dem Ineinanderschnappen in ihrem mittleren Bereich mit einer herzförmigen Ausnehmung (19) versehen sind, deren Spitze von dem Filmscharnier (4) gebildet wird.

4. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (9, 10) nach dem Ineinanderschnappen in einem einem Lagerring (14, 17) benachbarten Bereich in ihrer Mitte mit Ausnehmungen (20, 21) versehen sind.

5. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seitenteile (5, 6) des Käfigbandes (1, 2) in Richtung Taschenmitte (13) in ihrem Querschnitt verringern.