WO2014135162A1 - Käfigabschnitt und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
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- WO2014135162A1 WO2014135162A1 PCT/DE2014/200038 DE2014200038W WO2014135162A1 WO 2014135162 A1 WO2014135162 A1 WO 2014135162A1 DE 2014200038 W DE2014200038 W DE 2014200038W WO 2014135162 A1 WO2014135162 A1 WO 2014135162A1
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Definitions
- the invention relates to a cage section for a particular. Meander-shaped cage of a rolling bearing and a method for producing such a cage section.
- the cage section is suitable for constructing a segmented cage of a roller bearing,
- the rolling elements of a larger bearing will be kept in a cage and out to avoid, for example, a clamping of the body by a mutual support.
- the rollers of a larger roller bearing in the cylindrical roller bearing or tapered roller bearing design are cage-guided.
- a cage for a Wäiziager which encloses and guides the rollers of the rolling bearing individually.
- the cage is made of solid material by machining, making the production of the cage complex and the cost of materials is high. This results in late production costs.
- a one-piece, consisting of two welded, completely identical halves existing cage for a roller bearing is known from DE 433 223 A.
- the halves are made by forming from a sheet metal part
- the disadvantage of this production is that with increasing size of the cage, the one-piece sheet metal forming is becoming more expensive.
- the cost of the required Tools are rising, while at the same time production lot sizes are declining.
- a segmented cage for a roller bearing is known from DE 585 099 A.
- the cage is composed of a plurality of cage segments made of a sheet metal, which are held together with additional lids. To connect the cage segments, elaborate edge attachments or lobes are required. In addition, two edge discs are necessary. The manufacturing cost of such a cage is high.
- the present invention has for its object to provide a cage portion for a particular meandering cage of a rolling bearing and a method for its production.
- the starting material should be used as optimally as possible and a simple, cost-effective production possible.
- a cage section for a particular meandering cage of a roller bearing comprising at least one cage part of a Z-shaped sheet metal strip with a first arm, a web and a second arm, wherein the first arm and the second arm is bent substantially perpendicular to the plane of the sheet.
- the cage portion comprises at least one Z-shaped bent cage part, which is made in a simple manner from a flat sheet metal.
- the cage part has at a web on a first arm, which is substantially perpendicular to Sheet plane is angled. At the web, a second, substantially oriented at right angles to the sheet metal arm is arranged.
- the second object with regard to a method is solved according to the invention by a method for producing a cage section for a meandering cage of a roller bearing, wherein a sheet metal strip is cut from a sheet, and wherein the sheet metal strip is in a Z-shape with a first arm, a Web and a second arm is formed so that the first arm and the second arm are angled substantially perpendicular to the sheet plane.
- a flat strip is cut out of a metal sheet.
- the cut strip is transformed into a Z-shaped Käfägteil with a first arm, a web and a second arm by the two arms are bent substantially perpendicular to the plane of the sheet from the web.
- a Käftgabites comprises at least a Z-shaped cage part.
- a cage section can also comprise several of the cage parts. Adjacent cage parts are placed on top of each other with their arms.
- Several Käfippoiie can be assembled into a complete, especially meandering cage.
- the specified cage section or the specified cage cage can be made from a sheet mithiife simple tools and with low waste.
- the BtechstMail is in particular punched out and the Z-shaped Kä ⁇ fig. bent over.
- cage sections can be a cage for large roller bearings sit together.
- two Z-shaped cage parts are superimposed with their arms and in particular firmly connected.
- the arms of adjacent cage parts can be joined together by welding, brazing, caulking, beading, gluing and / or clinching.
- a cage portion comprises at least two of the above-described cage parts which are overlapped on their arms to form a U-shape.
- Such a cage portion forms a sort of cage pocket, in which a rolling element is held and guided.
- the two cage parts are advantageously connected at an angle to each other.
- the aforementioned joining methods are suitable for connecting the arms.
- the angle will be more than 90 ° and less than 180 °.
- a plurality of the U-shapes composed of two cage parts is equally oriented to a larger cage section or to a complete cage together, wherein the free arms are arranged in each case a U-shape alternately on and under a free arm of the adjacent U-shapes.
- the individual U-shaped cage sections are arranged in a fixed pattern to each other.
- the two free arms are placed alternately on and under the respective adjacent arm of the surrounding U-shaped cage sections. This results in a total of a mechanically very stable composite.
- a disintegration of the individual U-shaped cage sections in the axial direction is prevented by the alternating support of the arms, in particular a tilting of the U-shapes or the individual cage parts is prevented when the rolling elements are received in the cage.
- at least one arm of the Z-shaped cage part is expanded with a rounding. Such rounding widening the width of the arm serves to optimize the guidance of the cage in the rolling element, in particular to an on-board or raceway guide on a snoring ring and / or on an outer ring of the rolling bearing. The radius of the rounding determines the axial position of the cage part or of the cage in the roller bearing.
- both arms of a cage part can be expanded with different sized curves.
- An arm leads, for example, to an inner ring and an arm on the outer ring of the bearing.
- the leadership of the cage on the arms of the cage parts can be done in particular outside of the raceway of the rolling elements, whereby the wear for the track is reduced.
- a number of raised contours is introduced into at least one of the arms of the or each cage part.
- the raised contours may be punctiform, round or angular and introduced, for example, by embossing or caulking.
- a number of raised, in particular alternate contours introduced in the finished cage is based on these contours a roll or barrel-shaped WäizSystem with its lateral surface.
- two are guided on a web.
- two WäizSystem are spaced from each other and guided.
- At least one of the arms of the or each cage part at the end a nose is attached, which includes an acute angle with respect to the molded flat sheet metal strip with its longitudinal axis, About the angle of the nose to the longitudinal axis is in the assembly of two adjacent cage parts of Angle of the overlapping arms set to each other
- the nose of one arm of the cage egg is supported in each case on the web of the other cage part.
- No elaborate tool is necessary in order to adhere to the specific cage for the formation of the annular cage when mounting the individual cage part.
- the length of the nose determines the distance between the Z-shaped cage parts to be connected to each other. In other words, the nose represents a Moniagehslfe for alignment of two adjacent cage parts.
- the nose stabilizes a built-up of a plurality of cage parts composite.
- a recess is further formed in the transition between an arm and the web of one or each cage part. In such a recess, the aforementioned nose engages during assembly of the cage in addition, whereby the composite of cage parts formed is further mechanically stabilized,
- a further aspect of the invention is an especially meander-shaped rolling bearing, in particular a roller bearing, with an outer ring, an inner ring and a plurality of rolling elements guided in a cage, wherein the cage is composed of a plurality of the aforementioned cage sections.
- FIG. 3 shows a flat sheet-metal strip for a Z-shaped cage cage in a second embodiment
- 5 shows a composite of two Z-shaped Käftg kind U-shaped cage section
- 6 shows a plurality of composite U-shaped cage sections
- FIG. 7 shows a cage composed of a plurality of U-shaped cage sections
- Fig. 9 in a side view a Teii a roller bearing.
- FIG. 1 shows a cut flat bending strip 16 for producing a cage part 10 (see FIG. 2) according to a first embodiment.
- the flat sheet metal strip 16 comprises a first arm 20, a web 18 and a second arm 22. On both sides of the web 18 a respective transition region 32 to the two arms 20, 22.
- the longitudinal axis 30 of the planar sheet-metal strip 16 is indicated by a dashed line, the surface norma is indicated for the sheet plane 23.
- the second arm 22 ends in a curve 26 which forms the web 18
- the ridge 18 further includes a number of caulked raised contours 24 with an approximately square guerilla surface, the contours 24 being interchangeable, and extending along the longitudinal axis 30 of the ridge 18 alternately from the viewer to and into the drawing plane away from the viewer.
- the first arrn 20 has the porridge te of the web 18 on.
- raised contours 24 are introduced with an approximately circular cross-section.
- the round and angular raised contours 24 form in the finished cage part 10 the respective contact surfaces to an inserted rolling element 42.
- FIG 2 from the sheet metal strip 16 of Figure 1 Z-shaped reshaped cage part 10 can be seen.
- the two arms 20, 22 are in opposite Rieh- bent substantially perpendicular to the sheet plane 23 from the web 18.
- the rounding 26 of the second arm 22 represents, in a cage composed of the cage parts 10 (see, for example, FIGS. 6, 8), in particular a guide on a rim of an inner or outer ring of a rolling bearing.
- a roller inserted in the cage as a rolling element supports with its lateral surface on the web 18 and with its end face on the first arm 20 and to the respectively introduced contours 24 from.
- the second arm 22 is adapted for attachment to an overlapping first arm 20 of an adjacent cage member 10.
- the operating clearance in the circumferential direction can be predetermined for the length of the first arm 20 for an inserted rolling element.
- the first arm 20 is supported on the web 18 of the adjacent cage part 10.
- the length of the first arm 20 is greater than the diameter of the rolling element used.
- FIG. 3 shows a cut-out flat bending strip 17 for a cage part 11 according to a second embodiment (see FIG. 4).
- the plane bending strip 17 in turn comprises a first arm 20, a web 18 and a second arm 22.
- both arms 20, 22 end in curves 26, which differ in diameter.
- the first arm 20, a nose 28 is formed, which is at an acute angle 44 to the longitudinal axis 30 of the sheet metal strip 17
- a recess 34 is additionally formed.
- the web 18 and the first arm 20 in turn have a number of raised contours 24 for guiding a rolling body.
- FIG. 4 shows the Z-shaped cage part 10 produced by deformation of the sheet metal strip 17 according to FIG. 3 with arms 20, 22 bent at substantially right angles to the sheet plane 23.
- the web 18 has contours 24 that are raised on both sides and have a substantially same square basic shape, which are introduced by prying.
- the contours 24 of the first arm 20 extend in the drawing down.
- Both arms 20, 22 are used to guide the corresponding end faces of ais rolling elements inlaid rollers, which are spaced from each other by the web 18 of the cage part 11.
- the rolling element is guided directly over the raised contours 24.
- the second arm 22, a corresponding second arm 22 of an adjacent cage portion is placed with contours 24, where then in turn the corresponding rolling element is directly supported.
- the recess 34 is visible.
- a two Z-shaped curved cage parts 1 1, 1 1 'composite U-shaped cage portion 36 is shown in Fig. 5 left Kafsgteil 1 1 corresponds to the cage part 11 of Figure 4.
- the Käfippoii shown in the drawing on the right 1 1 ! On the other hand, it is modified in the outward direction of the arms 20, 22.
- the first arm 20 of the right cage part 11 'on no raised contours 24 for guiding a Wäiz stressess.
- a nose 28 is attached, which is not visible in Figure 5.
- the second or right cage part 1 V is placed with its modified second arm 22 to the second arm 22 of the first and left cage part 1 1 angularly
- the connection can be made for example by welding, soldering, Versternmen, sinking, gluing or clinching.
- the at the rounding 26 of the second arm 22 of the right cage part 1.1 'attaching nose 28 is supported in the introduced at the transition 32 between the second arm 22 and the web 18 of the left cage member 11 recess 34 from.
- the angle is given during assembly by the interaction of lugs 28 and recesses 34.
- the size of the angle is the size of the fully * permanent bearing specified by the size of the angle to which the U-shaped cage sections 36 are joined together.
- the U-shaped cage section 36 shown in FIG. 5 and composed of cage parts 11, 11 'could also be formed from cage parts 10, as shown in FIGS. 1 and 2.
- FIG. 8 shows a larger Käftgabschnstt 36 formed from a plurality of cage parts 10 corresponding to Figure 2 with inserted roller-shaped Wälzkör- 42 is shown.
- two cage segments 0 are joined together with alternating localization.
- the resulting from two adjacent cage parts 10 U-shaped cage sections are mated in the same orientation
- the first arm 20 of a cage member 10 is always aligned with its contours 24 inwardly to the end face of a respective rolling element 42.
- a second arm 22 is in each case a first arm 20 outside.
- FIG. 7 shows a complete meander-shaped cage 12, as it results from a glazed alignment of the U-shaped cage sections 38 from FIG. in Figure 8 is shown in two cross-sections a) and b) designed as a roller bearing roller bearing 14 with a cage of two different, alternately set cage parts 10 of Figure 2.
- Adjacent cage parts 10 differ here in the size of the rounded portions 26 respectively attached to the second arm 22.
- Cross-section a) and cross-section b) run in the rolling bearing 12 by successive adjacent rolling elements 42.
- FIG. 8 shows between an outer ring 38 and an inner ring 40 a Wäizoasa 42. This rolls with its lateral surface 48 on a raceway of an outer ring 38 and an inner ring 40 from.
- both the inner ring 40 and the outer ring 38 each have at least one board 50.
- the Wäiz stresses 42 is left on the first arm 20 of a cage partly out.
- the first arm 20 is a second arm 22 of an adjacent cage part.
- FIG 9 is a side view of part of another designed as a roller bearing roller bearing 15 is shown.
- the rolling bearing 15 has an outer ring 38 and an inner ring 40 each with a board 50.
- a cage 12 is used according to Figure 7. It can be seen in each case the first arms 20 of the corresponding cage parts 11, 11 'which overlap one another and are joined together at an angle. By the width of the curves 26 of the respective first arms 20, the distance of the respective cage member 11 to the outer ring 38 and inner ring 40 is set De cage 12 is on board in the rolling bearing 14.
- the recess 34 is further recognizable, in which the nose 28 of a second Käfippoiis 11 'engages.
- the rolling elements 42 are each guided between two raised contours 24 of two webs 18 adjacent cage portion 11 1 11 '.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Es wird ein Käfigäbschnitt (36) für einen insbesondere mäanderförmigen Käfig (12) eines Wälzlagers (14, 15), umfassend wenigstens ein Käfigteil (10, 11, 11') aus einem Z-förmig gebogenen Blechstreifen (16, 17) mit einem ersten Arm (20), einem Steg (18) und einem zweiten Arm (22) vorgeschlagen, wobei der erste Arm (20) und der zweite Arm (22) im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechehene (23) abgebogen sind. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung eines Käfigabschnitts (36) für einen insbesondere mäanderförmtgen Käfig (12) eines Wälzlagers (14, 15) angegeben.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Käfigabschnitt und Verfahren zu seiner Hersteilung Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Käfigabschnitt für einen insbesondere. mäanderför- nrtigen Käfig eines Wälzlagers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Käfigabschnitts. Insbesondere ist der Käfigabschnitt zum Aufbau eines segmentierten Käfigs eines Rollenlagers geeignet,
Hintergrund der Erfindung
Üblicherweise werde die Wälzkörper eines größeren Wälzlagers in einem Käfig gehalten und geführt, um beispielsweis eine Klemmung der Wätekörper durch eine gegenseitige Abstützung zu vermeiden. Typischerweise sind z.B. die Rollen eines größeren Rollenlagers der Bauform Zylinderrollenlager oder Kegei- rollenlager käfiggeführt.
Aus der DE 424 712 A ist ein Käfig für ein Wäiziager bekannt, der die Rollen des Wälzlagers einzeln umschließt und führt. Der Käfig wird aus massivem Material durch spanende Bearbeitung gefertigt, wodurch die Herstellung des Käfigs aufwändig und der Materialaufwand hoch ist. Es resultieren nachte iligerweäse hohe Hersteilungskosten.
Ein einteiliger, aus zwei miteinander verschweißten, vollkommen gleichen Hälften bestehender Käfig für ein Rollenlager ist aus der DE 433 223 A bekannt. Die Hälften werden durch Umformung aus einem Blechteil hergestellt Nachteilig an dieser Herstellungsart ist, dass mit zunehmender Größe des Käfigs die einteilige Blech Umformung immer teurer wird. Die Kosten für die erforderlichen
Werkzeuge steigen, wobei gleichzeitig die Produktionslosgrößen rückläufig sind. Außerdem fällt viei Blech-Verschnitt an. Da zwischen zwei benachbarten Rollen zwei Käfigstege Siegen, ist die Anzahl der einsetzbaren Rollen begrenzt, wodurch die Tragzahl des Rollenlagers begrenzt ist.
Des Weiteren ist aus der DE 585 099 A ein segmentierter Käfig für ein Rollenlager bekannt. Der Käfig ist aus mehreren, aus einem Blech hergestellten Käfigsegmenten zusammengesetzt, die mit zusätzlichen Deckeln zusammengehalten werden. Zum Verbinden der Käfigsegmente, sind aufwändige Randan- sätze oder Lappen erforderlich. Zusätzlich sind zwei Randscheiben notwendig. Die Herstellungskosten eines derartigen Käfigs sind hoch.
Aufgabe der Erfindung In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Käfigabschnitt für einen insbesondere mäanderförmigen Käfig eines Wälzlagers und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen. Dabei soll das Ausgangsmaterial möglichst optimal genutzt werden und eine einfache, kostengünstige Herstellung ermöglicht sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die erstgenannte Aufgabe hinsichtlich eines Käfigabschnitts wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Käfigabschnitt für einen insbesondere mäanderför- migen Käfig eines Wälzlagers, umfassend wenigstens ein Käfigteil aus einem Z-förmig gebogenen Blech streifen mit einem ersten Arm, einem Steg und einem zweiten Arm, wobei der erste Arm und der zweite Arm im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene abgebogen sind. Der Käfigabschnitt umfasst wenigstens ein Z-förmig gebogenes Käfigteil, das in einfacher Art und Weise aus einem ebenen Blech gefertigt ist. Das Käfigteil weist an einem Steg einen ersten Arm auf, der im Wesentlichen rechtwinklig zur
Blechebene abgewinkelt ist. An dem Steg ist ein zweiter, im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene orientierter Arm angeordnet. Aus einer MehrzahS solcher Käfigteäle in Z-Form lassen sich durch Aufeinanderlegen der Arme auf einfache Art und Weise Käfigabschnitte oder vollständige, insbesondere äan- derförmige Käfige fertigen. Durch jeweils zwei wenigstens teilweise überlappende Arme und zwei Stege benachbarter Käfigteile Ist eine Käfigtasche für einen entsprechenden Wälzkörper ausgebildet. Die Käfigteile müssen nicht alle identisch ausgebildet sein. Insbesondere kann durch zwei voneinander verschiedene Käfigteile mit z.B. unterschiedlich geformten Armen auf einen mäan- derförmigen Käfig Bezug genommen sein. Auch die Arme eines Käfigteils können sich voneinander z.B. in Breite oder Länge unterscheiden.
Die zweitgenannte Aufgabe hinsichtlich eines Verfahrens wird erfindungsgemäil gelöst durch ein Verfahren zur Hersteilung eines Käfigabschnitts für einen ins- besondere mäanderförmigen Käfig eines Wälzlagers, wobei aus eine Blech eine Blechstreifen geschnitten wird, und wobei der Blechstreifen in eine Z-Form mit einem ersten Arm, einem Steg und einem zweiten Arm umgeformt wird, sodass der erste Arm und der zweite Arm im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene abgewinkelt sind.
Demnach wird zunächst ein ebener Streifen aus einem Blech ausgeschnitten. Der ausgeschnittene Streifen wird in ei Z-förmiges Käfägteil mit einem ersten Arm, einem Steg und einem zweiten Arm umgeformt, indem die beiden Arme im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene vom Steg abgebogen werden. Ein Käftgabschnitt umfasst wenigstens ein Z-förmiges Käfigteil. Ein Käfigabschnitt kann aber auch mehrere der Käfigteile umfassen. Benachbarte Käfigteile werden mit ihren Armen übereinander gelegt. Mehrere Käfigteiie können zu einem vollständigen, insbesondere mäanderförmigen Käfig zusammengesetzt werden. Der angegebene Käfigabschnitt bzw. das angegebene Käfigteif lässt sich aus einem Blech mithiife einfacher Werkzeuge und mit geringem Verschnitt herstellen. Der Btechstreifen wird insbesondere ausgestanzt und zum Z-förmigen Kä~
figteil umgebogen. Aus den Käfigteilen bzw. aus den eine Anzahl derartiger Käfigteile umfassenden Käfigabschnitten lässt sich Seicht ein Käfig für große Rollenlager zusammensetzen. Dazu werden zwei Z-förmige Käfigteile mit ihren Armen übereinander gelegt und insbesondere fest miteinander verbunden. Bei- sptelsweise können die Arme benachbarter Käfigteile durch Schweißen, Löten, Verstemmen, Versicken, Kleben und/oder Clinchen miteinander verbunden werden.
Bevorzugt umfasst ein Käfigabschnitt wenigstens zwei der vorbeschriebenen Käfigteile, die an ihren Armen überlappend zu einer U-Form zusammengesetzt sind. Ein solcher Käfigabschnitt bildet gewissermaßen eine Käfigtasche, in der ein Wälzkörper gehalten und geführt ist. An den überlappenden Armen sind die beiden Käfigteile vorteilhafterweise winkelig miteinander verbunden. Insbesondere eignen sich zur Verbindung der Arme die vorgenannten Fügeverfahren. Über den Winkel zwischen den überlappenden Armen der beiden Käfigteile eines U-förmigen Käfigabschnitts werden die Krümmung und damit die Größe des vollständigen ringförmigen Käfigs festgelegt. Der Winkel wird mehr als 90° und weniger als 180° betragen. Vorteilhafterweise ist eine Mehrzahl der aus jeweils zwei Käfigteilen zusammengesetzten U-Formen gleichorientiert zu einem größeren Käfigabschnitt öder zu einem vollständigen Käfig aneinander gesetzt, wobei die freien Arme jeweils einer U-Form abwechselnd auf und unter einem freien Arm der benachbarten U-Formen angeordnet sind. Demnach sind die einzelnen U-förmägen Käfigab- schnitte in einem festen Muster zueinander angeordnet. Beim Aneinanderreihen der U-förmigen Käfigabschnitte werden die beiden freien Arme abwechselnd auf und unter den jeweils benachbarten Arm der umgebenden U-förmigen Käfigabschnitte gelegt. Hierdurch ergibt sich insgesamt ein mechanisch sehr stabiler Verbund. Ein Auseinanderfallen der einzelnen U-förmigen Käfigabschnitte in axialer Richtung ist durch die wechselnde Auflage der Arme verhindert, insbesondere ist ein Verkippen der U-Formen bzw. der einzelnen Käfigteile verhindert, wenn die Wälzkörper im Käfig aufgenommen sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist wenigstens ein Arm des Z-förmigen Käfigteils mit einer Rundung erweitert. Eine derartige, den Arm in setner Breite erweiternde Rundung dient zur Optimierung der Führung des Käfigs im Wälzia- ger, insbesondere zu einer Bord- oder Laufbahnführung an einem Snnenring und/oder an einem Außenring des Wälzlagers. Über den Radius der Rundung ist die axiale Lage des Käfigteils bzw. des Käfigs im Wälzlager festgelegt. Insbesondere können beide Arme eines Käfigteils mit unterschiedlich großen Rundungen erweitert sein. Ein Arm führt dabei beispielsweise an einem Innenring und ein Arm am Außenring des Wälzlagers. Die Führung des Käfigs über die Arme der Käfigteile kann insbesondere außerhalb der Laufbahn der Wälzkörper erfolgen, wodurch der Verschleiß für die Laufbahn verringert ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens in einen der Arme des oder jeden Käfigteils eine Anzahl erhabener Konturen eingebracht. Die erhabenen Konturen können punktförmig, rund oder eckig sein und beispielsweise durch Prägen oder Stemmen eingebracht sein. Durch die erhabenen Konturen wird bei der Führung der Wälzkörper eine Reduzierung der Reibung erreicht, da nur an ihnen der Wälzkörper den Käfig bzw. das Käfigteil berührt, Die sich durch die erhabenen Konturen ergebende Kontaktfiäche eines Wäizkörpers mit dem Käfigteil ist um ein Vielfaches kleiner als eine Kontaktfläche bei einer unmittelbaren Anlage am Arm des Käfigteils, Vorliegend wird in dem aus den Käfigteilen gebildeten Käfig ein roSlenförrniger oder tonnenförmiger Wäizkörper über seine Stirnfläche an einem Arm des Käfigteils geführt.
Weiter bevorzugt ist in den Steg des oder Jeden Käfigteils eine Anzahl erhabener, insbesondere wechselständiger Konturen eingebracht im fertigen Käfig stützt sich an diesen Konturen ein rollen- oder tonnenförmiger Wäizkörper mit seiner Mantelfläche ab. Durch wechselständig angebrachte Konturen werden an einem Steg zwei aufeinande folgende Wälzkörper geführt. Durch den Steg eines Käfigteils sind jeweils zwei Wäizkörper voneinander beabstandet und geführt.
In einer zweckmäßigen Alternative ist an wenigstens einem der Arme des oder jeden Käfigteils endseitig eine Nase angesetzt ist, die bezogen auf den angeformten ebenen Blechstreifen mit dessen Längsachse einen spitzen Winkel einschließt, Über den Winkel der Nase zur Längsachse wird bei der Montage zweier benachbarter Käfigteile der Winkel der sich überlappenden Arme zueinander eingestellt Dabei stützt sich die Nase eines Arms des Käfigteiis jeweils am Steg des anderen Käfigteils ab. Es ist kein aufwändiges Werkzeug notwendig, um bei der Montage der einzelnen Käfigteil den zur Bildung des ringförmi- gen Käfigs jeweils spezifisch vorgegebenen Winkel einzuhalten. Die Länge der Nase bestimmt den Abstand der zu verbindenden Z-förmigen Käfigteile zueinander. Mit anderen Worten stellt die Nase eine Moniagehslfe zur Ausrichtung zweier benachbarter Käfigteile dar. Darüber hinaus stabilisiert die Nase einen aus einer Mehrzahl von Käfigteilen aufgebauten Verbund. Durch den Anschlag der Nase am Steg des benachbarten Käfigteiis wird im fertigen Käfig zudem ein Betriebssptel für die eingesetzten Wäizkörper in Umfangsrichtung erzeugt, so dass ein Verklemmen von sich aufeinander abstützenden Wälzkörpern sicher vermieden ist. Vorteilhaft ist weiter im Übergang zwischen einem Arm und dem Steg eines oder jeden Käfigteils eine Ausnehmung ausgebildet. In eine solche Ausnehmung greift die vorgenannte Nase bei der Montage des Käfigs zusätzlich ein, wodurch der gebildete Verbund aus Käfigteilen mechanisch weiter stabilisiert ist,
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden mehrere der vorbeschriebenen eiförmigen Käfigabschnitte zu einem Käfig zusammengesteckt ode fest miteinander zu einem einteiligen Käfig verbunden. Insbesondere werden hierbei zwei sich unterscheidende Käfigteile miteinander verbunden. Die U-förmigen Käfigabschnitte werden dabei in einem festen Muster zueinander angeordnet, insbesondere werden beim Aneinanderreihen der U-förmigen Käfigabschnitte die beiden freien Arme abwechselnd auf und unter den jeweils benachbarten
Arm der umgebenden U-förmigen Käfigabschnitie gelegt Hierdurch ergibt sich insgesamt ein mechanisch sehr stabiler Verbund. Ein Auseinanderfallerl der einzelnen U-förmigen Käfigabschnitte in axialer Richtung ist durch die wechselnde Auflage der Arme verhindert.
Ein weiterer Aspekt der Erfändung ist ein insbesondere mäanderförmiges Wälzlager, insbesondere ein Rollenlager, mit einem Außenring, einem Innenring und mehreren, in einem Käfig geführten Wälzkörpern, wobei der Käfig aus mehreren der vorgenannten Käfigabschnitte zusammengesetzt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispäele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung und anhand der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schemati- scher Darstellung;
Fig. 1 einen ebenen Blechstreifen für ein Z-förmig gebogenes Käfigteii in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 das Z-förmig gebogene Käfigteil gemäß der ersten Äusführungs- form,
Fig. 3 einen ebenen Blechstreifen für ein Z~förmig gebogenes Käfigteii in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 das Z-förmig gebogene Käfigteii gemäß der zweiten Ausführungsform,
Fig. 5 einen aus zwei Z-förmig gebogenen Käftgteilen zusammengesetzten U-förmigen Käfigabschnitt,
Fig. 6 eine Mehrzahl von zusammengesetzten U~förmigen Käfigab- schniüen,
Fig. 7 einen aus einer Mehrzahl von U-förmigen Käfigabschnitten zusammengesetzten Käfig,
Fig. 8 in zwei Guerschnittsan sichten ein Rollenlager und
Fig. 9 in einer seitlichen Ansicht einen Teii eines Rollenlagers.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt einen ausgeschnittenen ebenen Biechstreifen 16 zur Herstellung eines Käfigteils 10 (siehe Figur 2} gemäß einer ersten Ausführungsform.. Der ebene Blechstreifen 16 umfasst einen ersten Arm 20, einen Steg 18 und einen zweiten Arm 22. Auf beiden Seiten des Stegs 18 ist jeweils ein Übergangsbereich 32 zu den beiden Armen 20, 22 angedeutet. Die Längsachse 30 des ebenen Blechstreifens 16 ist mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Für die Blechebene 23 ist die Flächennormaie eingezeichnet. Der zweite Arm 22 endet in einer Rundung 26, die den Steg 18 bzw. den Arm 22 in der jeweiligen Breite übersteht. Der Steg 18 weist weiter eine Anzahl von gestemmten erhabenen Konturen 24 mit einer in etwa eckigen Guerschnittsfläcbe auf. Die Konturen 24 sind wechsefständig eingebracht. Entlang der Längsachse 30 des Stegs 18 erstrecken sie sich abwechselnd aus der Zeichenebene auf den Betrachter zu und in die Zeichenebene hinein vom Betrachter weg. Der erste Arrn 20 weist die Breite des Stegs 18 auf. In den ersten Arm 20 sind erhabene Konturen 24 mit einem in etwa kreisförmigen Querschnitt eingebracht. Die runden und eckigen erhabenen Konturen 24 bilden im fertigen Käfigteil 10 die jeweiligen Kontaktfiä- chen zu einem eingesetzten Wälzkörper 42.
In Figur 2 ist das aus dem Blechstreifen 16 der Figur 1 Z-förmig umgeformte Käfigteil 10 ersichtlich. Die beiden Arme 20, 22 sind in entgegengesetzte Rieh-
tungen im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene 23 vom Steg 18 abgebogen. Die Rundung 26 des zweiten Arms 22 stellt in einem aus den Käfigteilen 10 zusammengesetzten Käfig (siehe z.B. Figuren 6, 8) insbesondere eine Führung an einem Bord eines Innen- oder Außenrings eines Wälzlagers dar. Eine in den Käfig a!s Wälzkörper eingesetzte Rolfe stützt sich mit ihrer Mantelfläche an dem Steg 18 und mit ihrer Stirnfläche an dem ersten Arm 20 bzw. an den jeweils eingebrachten Konturen 24 ab. Der zweite Arm 22 ist zur Befestigung an einem überlappenden ersten Arm 20 eines benachbarten Käfigteils 10 ausgebildet. Ober die Länge des ersten Arms 20 kann für einen eingesetzten Wälz- körper das Betriebsspiel in Umfangsrichtung vorgegeben werden. Im fertigen Käfig stützt sich beispielsweise der erste Arm 20 am Steg 18 des benachbarten Käfigteils 10 ab. Bevorzugt ist daher, insbesondere losgelöst von den dargestellten Ausführungsformen, die Länge des ersten Arms 20 größer ais der Durchmesser des eingesetzten Wälzkörpers.
In Figur 3 ist ein ausgeschnittener ebener Biechstreifen 17 für ein Käfigteil 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform (siehe Figur 4) dargestellt Der ebene Biechstreifen 17 umfasst wiederum einen ersten Arm 20, einen Steg 18 und einen zweiten Arm 22. Vorliegend enden beide Arme 20, 22 in Rundungen 26, die sich in ährer Größe unterscheiden. Dem ersten Arm 20 ist eine Nase 28 angeformt, die in einem spitzen Winkel 44 zur Längsachse 30 des Blechstreifens 17 steht Im Übergangsbereich 32 zwischen dem zweiten Arm 22 und dem Sieg 18 ist zusätzlich eine Ausnehmung 34 ausgebildet. Der Steg 18 und der erste Arm 20 weisen zur Führung eines Wälzkörpers wiederum eine Anzahl von erhabenen Konturen 24 auf.
Figur 4 zeigt das durch Umformung des Blechstreifens 17 nach Figur 3 hergestellte Z-förmige Käfigteil 10 gemäß der zweiten Ausführungsform mit im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene 23 abgebogenen Armen 20, 22. Der Steg 18 weist wechselsfändig auf beiden Seiten erhabene Konturen 24 mit einer im Wesentlichen eckigen Grundform auf, die durch Stemmen eingebracht sind. Auch am ersten Arm 20 sind die erhabenen Konturen 24 zur Führung ei~
nes Wäizkörpers sichtbar. Die Konturen 24 des ersten Arms 20 erstrecken sich dabei in der Zeichnung nach unten. Beide Arme 20, 22 dienen zur Führung der entsprechenden Stirnseiten von ais Wälzkörper eingelegten Rollen, die durch den Steg 18 des Käfigteils 11 voneinander beanstandet sind. Am ersten Arm 20 wird der Wälzkörper unmittelbar über die erhabenen Konturen 24 geführt. Dem zweiten Arm 22 ist ein entsprechender zweiter Arm 22 eines benachbarten Käfigteils mit Konturen 24 aufgelegt, an denen sich dann wiederum der entsprechende Wälzkörper unmittelbar abstützt. Am Übergangsbereich 32 zwischen dem zweiten Arm 22 und dem Steg 18 ist die Äusnehmung 34 sichtbar.
In Figur 5 ist ein aus zwei Z-förmig gebogenen Käfigteilen 1 1 , 1 1 ' zusammengesetzter U-fÖrmiger Käfigabschnitt 36 dargestellt Das in der Figur 5 links abgebildete Kafsgteil 1 1 entspricht dem Käfigteil 11 nach Figur 4. Das in der Zeichnung rechts abgebildete Käfigteii 1 1 ! ist demgegenüber in der Ausgestai- tung der Arme 20, 22 modifiziert. So weist der erste Arm 20 des rechten Käfigteils 11' keine erhabenen Konturen 24 zur Führung eines Wäizkörpers auf. Auch fehlt am ersten Arm 20 des zweiten Käfigteils 1 1 ' eine entsprechende Nase 28. Jedoch ist stattdessen an dem zweiten Arm 22 des rechten Käfigteils 11 ' eine Nase 28 angebracht, die in Figur 5 nicht sichtbar ist.
Zwischen den Käfigteilen 1 1 , 11' wird eine sich ergebende Käfigtasche 37 zur Aufnahme eines rollen- oder zylinderförmigen Wäizkörpers erkennbar. Der eingelegte Wäizkörper ist mit seiner Mantelfläche an den jeweils in die Käfigtasche 37 ragenden Konturen 24 der Stege 18 und mit seiner unteren Stirnfläche an den Konture 24 des zweiten Arms 22 des rechten Käfigteils 1 1 ' geführt.
Das zweite bzw. rechte Käfigteil 1 V ist mit seinem modifizierten zweiten Arm 22 dem zweiten Arm 22 des ersten bzw. linken Käfigteils 1 1 winkelig aufgelegt Die Käfigteile 1 , 1 1 ' sind an den Armen 20, 22 fest miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch Schweißen, Löten, Versternmen, Versinken, Kleben oder Clinchen erfolgen. Dabei liegen die Jeweiligen Rundungen 26 der zweiten Arme 22 des linken Käfigteils 1 1 und des rechten Käfigteils
11' überlappend aufeinander. Die an der Rundung 26 des zweiten Arms 22 des rechten Käfigteils 1.1 ' ansetzende Nase 28 stützt sich in der am Übergang 32 zwischen dem zweiten Arm 22 und dem Steg 18 des linken Käfigteils 11 eingebrachten Ausnehmung 34 ab. Durch das Eingreifen der Nase 28 in die Aus- nehmung 34 wird einerseits die Montage der beiden Käfigteiie 11 , 11 ' vereinfacht und andererseits eine höhere Stabilität des U-förmigen Käfigabschnitts 36 erzielt. Zusätzlich ist hierdurch für die eingesetzten Wälzkörper in Umfangsrich*- tung ein Betriebsspiel eingestellt, so dass ein Verklemmen benachbarter Wälzkörper verhindert ist.
Die beiden Arme 20, 22 aufeinander folgender Käfigteile 11, 11' sind so miteinander verbunden, dass sie zueinander einen stumpfen Winkel einschließen. Der Winkel ergibt sich bei der Montage durch das Zusammenspiel aus Nasen 28 und Ausnehmungen 34. Ober die Größe des Winkels ist die Größe des voll* ständigen Wälzlagers vorgegeben, zu dem die U-förmigen Käfigabschnitte 36 aneinandergefügt werden.
Der in Figur 5 gezeigte, aus Käfigteilen 11, 11 ' zusammengesetzte U~förmige Käfigabschnitt 36 könnte auch aus Käfigteilen 10, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, gebildet sein.
In Figur 8 ist ein aus einer Mehrzahl von Käfigteilen 10 entsprechend Figur 2 gebildeter größerer Käftgabschnstt 36 mit eingelegten rollenförmigen Wälzkör- pern 42 dargestellt. Jeweils zwei Käfigteiie 0 sind dabei mit wechselnder Ort- entierung aneinander gefügt. Die sich aus jeweils zwei benachbarten Käfigteilen 10 ergebenden U-förmigen Käfigabschnitte sind in gleicher Orientierung zusammengesteckt Der erste Arm 20 eines Käfigteils 10 ist stets mit seinen Konturen 24 nach innen zu der Stirnseite eines jeweiligen Wälzkörpers 42 ausgerichtet. Ein zweiter Arm 22 liegt jeweils einem ersten Arm 20 außen auf. Insge- samt ergibt sich mit diesem Fügemuster ein vollständiger, mäanderförmiger Käfig. Nach Einsetzen der Wälzkörper 42 in den Käfig 12 halten sich die U- förmigen Käfigabschnitte selbst.
in Figur 7 ist ein vollständiger mäanderförmiger Käfig 12 dargestellt, wie er sich durch eine gleschorientierte Aneinanderreihung der U~förmigen Käfigabschnitte 38 aus Figur 5 ergibt. in Figur 8 ist in zwei Querschnitten a) und b) ein als Rollenlager ausgebildetes Wälzlager 14 mit einem Käfig aus zwei verschiedenen, abwechselnd aneinander gesetzten Käfigteilen 10 nach Figur 2 dargestellt. Benachbarte Käfigteile 10 unterscheiden sich hierbei in der Größe der jeweils am zweiten Arm 22 ange- brachten Rundungen 26. Querschnitt a) und Querschnitt b) verlaufen im Wälzlager 12 durch aufeinander folgende benachbarte Wälzkörper 42. Figur 8 zeigt zwischen einem Außenring 38 und einem Innenring 40 einen Wäizkörper 42. Dieser rollt sich mit seiner Mantelfläche 48 an einer Laufbahn eines Außenrings 38 und eines Innenrings 40 ab. Zur Führung der Wälzkörper 42 weisen sowohl der Innen ring 40 als auch der Außenring 38 jeweils wenigstens eine Bord 50 auf.
Im gezeigten Querschnitt a) wird der Wäizkörper 42 links am ersten Arm 20 eines Käfig teils geführt. Dem ersten Arm 20 liegt ei zweiter Arm 22 eines be- nachbarten Käfigteils auf. Übe die Rundung 26 des zweiten Arms ist jedes zweite Käfigteü links des Wälzkörpers 42 mit geringem Spiel zwischen dem Außenring 38 und dem innenring 40 des Wälzlagers 14 außerhalb der Laufbahn geführt. Auf der rechten Seite des Wälzkörpers 42 ergibt sich ein Blick auf den Übergangsbereich 32 des nächsten Käfigteiis.
Im gezeigten Querschnitt b) wird der Wälzkörper 42 rechts am ersten Arm 20 eines Käfigteiis geführt. Dem ersten Arm 20 liegt ein zweiter Arm 22 eines benachbarten Käfigteiis auf. Die in Querschnitt b) sichtbare Rundung 26 gehört zu einem anderen Käfigteil als die Rundung 28 In Querschnitt a). Die Rundungen 26 unterscheiden sich in ihrer Größe. Über die Rundung 26 des zweiten Arms ist jedes zweite Käfigteü rechts des Wäizkörpers 42 mit geringem Spiel zwischen dem Außenring 38 und dem innenring 40 des Wälzlagers außerhalb der
Laufbahn geführt. Auf der Sinken Seite des Wälzkörpers 42 ergibt sich ein Blick auf den Übergaogsberelch 32 des nächsten Käfigteiis.
Zwischen dem Außenring 38 und dem Innenring 40 des dargestellten Wälzla- gers 12 ist in der Zeichnung links zusätzlich ein Dichtring 52 eingesetzt, in Figur 9 Ist eine seitliche Aufsicht eines Teils eines weiteren als Rollenlager ausgebildeten Wälzlagers 15 dargestellt. Das Wälzlager 15 weist einen Außenring 38 und einen Innenring 40 jeweils mit einem Bord 50 auf. Zur Führung der Wälzkörper 42 ist ein Käfig 12 entsprechend Figur 7 eingesetzt. Man erkennt jeweils die überlappend und unter einem Winkel aneinander gefügten ersten Arme 20 der entsprechenden Käfigteile 11 , 11'. Durch die Breite der Rundungen 26 der jeweils ersten Arme 20 ist der Abstand des jeweiligen Käfigteils 11 zum Außenring 38 und Innenring 40 eingestellt De Käfig 12 ist im Wälzlager 14 bordgeführt. Am ersten Arm 20 eines Käfigteiis 11 ist weiter die Ausnehmung 34 erkennbar, in die die Nase 28 eines zweite Käfigteiis 11' eingreift. Die Wälzkörper 42 sind jeweils zwischen zwei erhabenen Konturen 24 zweier Stege 18 benachbarter Käfigteil 111 11 ' geführt.
Bezugs2eichenHste
10 Käftgteii
11 Käfigteil
11* Käfigtei!
12 Käfig
14 Wälzlager
15 Wälzlager
16 Biechstreifen
17 B techstreifen
18 Steg
20 erster Arm
22 zweiter Arm
23 Blechebene
24 erhabene Kontur
26 Rundung
28 Nase
30 Längsachse des Blechstreifens
32 Übergangsbereich
34 Ausnehmung
36 Käfig abschnitt
37 Käfigtasche
38 Außenring
40 innenring
42 Wälzkörper
44 spitzer Winkel
48 Mantelfläche
50 Bord
52 Dichtring
Claims
1. Käfigabschnitt (38) für einen insbesondere mäanderförmigen Käfig (12) eines Wälzlagers (14, 15), umfassend wenigstens ein Käfigteil (10, 11, 11 ') aus einem Z-förmäg gebogenen Blechstreifen (16, 17) mit einem ersten Arm (20), einem Steg (18) und einem zweiten Arm (22), wobei der erste Arm (20) und der zweite Arm (22) im Wesentlichen rechtwsnkiig zur Blechebene (23) abgebogen sind.
2. Käfigabschnitt (36) nach Anspruch 1 ,
umfassend wenigstens zwei der Käfigteile (10, 11 , 11 '), die a ihren Armen (20, 22) überlappend zu einer U-Form zusammengesetzt sind, insbesondere an den Armen (20, 22) winkelig miteinander verbunden sind.
3. Käfig abschnitt (36) nach Anspruch 2,
wobei eine Mehrzahl von aus jeweils zwei Käfigteilen (10, 11 , 11 ') zusammengesetzten U-Formen gieichorieritiert aneinander gesetzt ist, und wobei die freien Arme (20, 22) jeweils einer U-Form abwechselnd auf und unter einem freien Arm (20, 22) der benachbarten U-Formen ange- ordnet sind,
4. Käflgabschnitt (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei wenigstens ein Arm (20, 22) des oder jeden Käfigteils (10, 11 , 11') mittels einer Rundung (28) erweitert ist,
5. Käflgabschnitt (3.6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in den Steg (18) des oder jeden Käfigteils (10, 11 , 11 ') eine Anzahl erhabener, insbesondere wechselständiger Konturen (24) eingebracht ist.
6. Käfigabschnitt (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei an wenigstens einem der Arme (20, 22) des oder jeden Käfigteils (10, 1.1 , 11') endseitig eine Nase (28) angesetzt ist, die im ebenen Biechstreifen (18, 17) mit dessen Längsachse (30) einen spitzen Winkel einschließt.
Käfigabschnitt (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Übergang (32) zwische einem Arm (20, 22) und dem Steg (18) des oder jeden Käfigteils (10, 11, 11') eine Ausnehmung (34) eingebracht ist
Verfahren zur Hersteilung eines Käfigabschnitts (36) für einen insbesondere mäanderförmigen Käfig (1 ) eines Wälzlagers (14, 15), wobei aus einem Blech ein Biechstreifen (16, 17) gesehhätten wird; und wobei der Blechstrelfen (16, 7) in eine Z-Form (10) mit einem ersten Arm (20), einem Steg (18) und einem zweiten Arm (22) umgeformt wird, sodass der erste Arm . (20) und der zweite Arm (22) im Wesentlichen rechtwinklig zur Blechebene (23) abgewinkelt sind.
Verfahren nach Anspruch &,
wobei zwei der Z-förmig hergestellten Käfigteii'e (10, 11 , 11 ') mit ihren Armen (20, 22) überlappend zu einer U-Forrrt zusammengesetzt werden, insbesondere an den Armen (20, 22) winkelig miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Mehrzahl der Z-förmig hergesteilten Käfigteile (10, 11 , 11') unter jeweiliger Überlappung ährer Arme (20, 22), insbesondere mäanderförmig, zu einem umlaufenden Käfig (12) zusammengesetzt, insbesondere Jeweils winkelig miteinander verbunden werden.
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