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Die
Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig.
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Beispielsweise
aus der
DE 79 35 982
U1 ist ein Wälzlagerkäfig bekannt,
der aus zwei Seitenteilen und einer Vielzahl von getrennt gefertigten
und durch Schweißen
oder dgl. mit den Seitenteilen verbundenen Stegteilen besteht, wobei
die Stegteile zwischen sich Taschen zur Aufnahme der Wälzkörper bilden.
Dabei sind die Seiten- und Stegteile aus flach- oder profilgewalztem
Draht gefertigt und die Stegteile zur Bildung von Anlaufflächen für die Wälzkörper angeprägt.
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Aus
der
DE 923 583 B ist
bekannt, einen Käfig
aus Stegelemente mit Fortsätzen
aufzubauen, die in entsprechende Ausnehmungen eines Seitenelements
eingreifen. Zur Fixierung der Stegelemente an den Seitenelementen
wird ein weiterer Ring, beispielsweise aus Draht radial außerhalb
der Seitenelemente angeordnet, so dass die Fortsätze der Stegelemente in den
Ausnehmungen der Seitenelemente fixiert werden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Wälzlagerkäfig zu schaffen, der
insbesondere einfach und damit kostengünstig herstellbar ist.
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Die
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß Anspruch
1 beinhaltet ein Wälzlagerkäfig folgende
Merkmale:
- – Wälzlagerkäfig eines
Wälzlagers,
beinhaltend folgende Merkmale:
- – Der
Käfig (1)
umfasst zwei ringartige Umfangselemente (3, 5)
zwischen denen Stegelemente (7) abzweigen, zwischen denen
Wälzkörper des Wälzlagers
anordenbar sind,
- – die
Umfangselemente (3, 5) umfassen je ein ringartiges
Halteelement (9, 11),
- – die
Stegelemente (7) weisen jeweils zwei Nuten auf, in die
jeweils eines der Halteelemente (9, 11) eingreift.
- – die
Umfangselemente (3, 5) weisen je ein zu den Halteelementen
(9, 11) korrespondierendes ringartiges Fixierelement
(13, 15) auf, mittels dem die Stegelemente (7)
an den Halteelementen (9, 11) fixiert sind und
- – die
Fixierelemente sind als Kunststoffmantel ausgeführt, der um die Halteelemente
herum gespritzt ist.
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Ein
Käfig des
beanspruchten Aufbaus ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
Durch die Verwendung der ringartigen Halteelemente lassen sich die
Stegelemente einfach in Kontakt bringen und daraufhin mit den ringartig
ausgebildeten Fixierelementen an den Halteelementen fixieren, so
dass ein stabiler Wälzlagerkäfig entsteht.
Im Vergleich zu bekannten Herstellungsmethoden für Wälzlagerkäfige, bei denen beispielsweise
ein Käfig
aus einem hohlzylinderartigen Rohling herausgearbeitet wird, bietet
der Wälzlagerkäfig gemäß der Erfindung
den Vorteil, dass praktisch kein Materialabfall durch das Herausarbeiten
insbesondere der Käfigtaschen
entsteht. Insofern ergibt sich somit insbesondere ein Vorteil durch
eine Materialeinsparung. Durch die Nuten lässt sich bereits vor Montage
der Fixierelemente ein vergleichsweise stabiler Wälzlagerkäfig aufbauen,
bei dem die Stegelemente bereits in ihrer endgültigen Position sicher an den
Halteelementen befestigt sind. Im unbelasteten Zustand ist der Wälzlagerkäfig somit
bereits einigermaßen
stabil. Die Fixierelemente dienen letztlich noch dazu, den Wälzlagerkäfig auch für beanspruchte
Situationen, also im montierten Wälzlager mit Wälzkörpern zu
stabilisieren.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist jedes der Fixierelemente einstückig ausgebildet. Dies bietet
insbesondere den Vorteil einer aufwandsarmen Montage des mehrstückigen Wälzlagerkäfigs. So
ist es nicht erforderlich, in diesem Fall jede Verbindungsstelle
zwischen den Stegelementen und den Halteelementen einzeln mittels Fixierelementen
zu fixieren. Das Einlegen zweier Fixierelemente, die jeweils einstückig ausgebildet
sind, kann in zwei separaten, oder in einem Arbeitsgang erfolgen.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass die Nuten in radialer
Richtung außen
an den Stegelementen ausgebildet sind und die Halteelemente derart
angeordnet sind, dass sie bezüglich
der radialen Richtung von außen
in die Nuten der Stegelemente eingreifen. In dieser Anordnung wird
eine besonders einfache Methode der Fixierung der Stegelemente an
den Halteelementen mittels der Fixierelemente erreicht. Aufgrund
der relativen Anordnung der Stegelemente und der Halteelemente können erstere
nur bezüglich
der radialen Richtung nach innen von den Halteelementen gelöst werden. In
dieser Richtung werden sie allerdings durch die innenseitig angeordneten Fixierelemente
in ihrer Position gehalten. Folglich korrespondieren in radialer Richtung
die Fixierelemente und die Halteelemente von innen nach außen miteinander,
wobei die Stegelemente zwischen den Fixierelementen und den Halteelementen
liegen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand
der Figuren. Dabei zeigen:
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1 in
perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform eines Zylinderrollenlagerkäfigs,
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2a in
perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform eines zusammengesetzten
Zylinderrollenlagerkäfigs
und
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2b eine
Schnittansicht des in 2a dargestellten Zylinderrollenlagerkäfigs.
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Die 1 zeigt
als ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Zylinderrollenlagerkäfig ausschnittsweise in perspektivischer
Ansicht. Der Zylinderrollenlagerkäfig 1 weist zwei Umfangselemente 3 und 5 auf.
Zwischen den Umfangselementen 3 und 5 erstrecken
sich entlang des Umfangs in regelmäßigen Abständen Stegelemente 7.
Durch die Stegelemente 7 werden Aufnahmetaschen für Zylinderrollen gebildet,
wobei die Zylinderrollen hier nicht dargestellt sind. Die Stegelemente 7 sind
bevorzugt derart ausgebildet, dass an ihren Seitenflächen Anlaufflächen für die Zylinderrollen
ausgebildet sind. Die Umfangselemente 3 und 5 bestehen
jeweils aus einem ringartigen Halteelement 9 bzw. 11,
das jeweils von einem Kunststoffmantel 13 bzw. 15 umhüllt ist.
Zur besseren Übersicht
ist der Kunststoffmantel 13 bzw. 15 nur teilweise
dargestellt, damit in der 1 die Halteelemente 9 bzw. 11 sichtbar
sind. Jedes der Stegelemente 7 weist zwei endseitig angeordnete Nuten
auf, in die jeweils eines der Halteelemente 9 bzw. 11 eingreift.
Die Stegelemente 7 lassen sich derart auf den Halteelementen 9 und 11 vormontieren, so
dass ein im unbelasteten Zustand stabiler Zylinderrollenlagerkäfig 1 entsteht.
Hiernach werden die Halteelemente 9 und 11 mit
Kunststoff umspritzt, so dass der Kunststoffmantel 13 bzw. 15 entsteht.
Durch den Kunststoffmantel 13 bzw. 15 werden die
Stegelemente 7 positionsfest an den Halteelementen 9 bzw. 11 fixiert,
so dass der hiernach fertige Zylinderrollenlagerkäfig 1 einsatzbereit
zur Verfügung
steht. Die Verbindungsstellen der Stegelemente 7 mit den
Halteelementen 9 und 11 sind dabei von den Kunststoffmänteln 13 bzw. 15 vollständig umschlossen.
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In
der 2a ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Der entsprechende Zylinderrollenlagerkäfig 101 weist
wiederum Umfangselemente 103 und 105 auf, die
analog zu dem Ausführungsbeispiel
der 1 mit Stegelementen 107 verbunden sind.
Jedes der Umfangselemente 103 und 105 weist ein
Halteelement 109 bzw. 111 auf. Die Stegelemente 107 weisen
jeweils zwei endseitig angeordnete Nuten auf, in die jeweils eines
der Halteelemente 109 bzw. 111 eingreift. Zur
Fixierung der Stegelemente 107 an den Halteelementen 109 und 111 sind
Fixierelemente 113 und 115 in radialer Richtung
innenseitig angeordnet. Sie weisen jeweils eine Nut 117 bzw. 119 auf,
in die die Halteelemente 109 bzw. 111 eingreifen.
Im Bereich der Stegelemente 107 weisen die Fixierelemente 113 bzw. 115 taschenartige
Ausformungen auf 121 auf, in denen die Stegelemente 107 aufgenommen
sind. Die Fixierelemente 113 und 115 dienen somit
zur sicheren Fixierung der Stegelemente 107 an den Halteelementen 109 bzw. 111.
Die Fixierelemente 113 bzw. 115 sind aufgrund
der nutartigen Verbindung ihrerseits an den Halteelementen 109 bzw. 111 verrutschsicher
fixiert.
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Die
Fixierelemente 113 bzw. 115 lassen sich analog
zur Ausführungsform
der 1 aus Kunststoff ausführen und nach Montage der Stegelemente 107 an
den Halteelementen 109 bzw. 111 aufspritzen. Alternativ
lassen sich die Fixierelemente 113 und 115 bereits
vorfertigen und nach der Montage der Stegelemente 107 an
den Halteelementen 109 bzw. 111 von innen her
in die Anordnung einbringen. In diesem Fall weisen die Fixierelemente 113 bzw. 115 bevorzugt
eine Unterbrechung auf, so dass sie vom Radius her zur Montage kurzzeitig
verkleinerbar sind. In diesem Fall lassen sie sich sowohl aus Kunststoff
als auch aus metallischen Materialien ausführen.
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Ebenfalls
ist es möglich,
zunächst
die Stegelemente 107 in die vorgefertigten Fixierelemente 113 und 115 einzulegen
und so den Zylinderrollenlagerkäfig 101 vorzumontieren.
Zur Sicherung werden dann die Halteelemente 109 und 111 eingesetzt,
wodurch der Zylinderrollenlagerkäfig 101 seine
endgültige
Stabilität
erhält.
Die Haltelemente 109 und 111 sind in dieser Ausführung bevorzugt
als Sprengringe ausgeführt,
so dass eine einfache Montage möglich ist.
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In
der 2b ist ein Querschnitt durch eines der Stegelemente 107 der
Ausführungsform
der 2a dargestellt. An den seitlichen Enden 151 und 152 des
Stegelements 107 greifen die Halteelemente 109 bzw. 111 in
entsprechend ausgeformte Nuten in das Stegelement 107 ein.
Durch den Abstand der Nuten des Stegelements 107 ist somit
der Abstand der Halteelemente 109 und 111 und
damit die axiale Ausdehnung des Wälzlagerkäfigs festgelegt. In der dargestellten
Ansicht sind ebenfalls teilsweise die Fixierelemente 113 bzw. 115 im
Bereich der taschenartigen Ausformungen 121 zu sehen. Hier
ist gut zu erkennen, wie die Fixierelemente 113 und 115 im
Bereich der taschenartigen Ausformungen 121 die Stegelemente 107 gegenüber den
Halteelementen 109 und 111 fixieren, so dass ein
stabiler Wälzlagerkäfig entsteht.
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In
den Ausführungen
der 1 sowie 2a und 2b lassen
sich die Halteelemente 9 bzw. 11, und 109 bzw. 111 beispielsweise
als herkömmliche
Sprengringe ausführen.
Zur zusätzlichen Sicherung
der Stegelemente 7 bzw. 107 mit den jeweiligen
Halteelementen 9, 11 bzw. 109, 111 ist
auch ein Verschweißen
möglich.
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Zur
Herstellung der in den 1 bis 2b dargestellten
Ausführungsformen
lassen sich beispielsweise die Stegelemente 7 und 107 durch
Ablängen
von entsprechend ausgeformtem Stangenmaterial auf einfache und kostengünstige Weise
herstellen. Nach einer Grundmontage der Stegelemente auf den ringförmigen Halteelementen
lassen sich die Fixierelemente auf einfache Art und Weise von innen auf
den entsprechenden Halteelementen anbringen, so dass die Stegelemente
gegen Verrutschen und Herabfallen gesichert sind.
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Die
beschriebenen Ausführungsbeispiele haben
jeweils mögliche
Ausgestaltungen der Erfindung gezeigt. Dabei lagen die Fixierelemente
jeweils bezüglich
der radialen Richtung außerhalb
des durch die Mittelpunkte der Wälzkörper gebildeten
Rollenkreises. In alternativen Ausführungsformen der Erfindung
ist es ebenfalls möglich,
den Aufbau der beanspruchten Wälzlagerkäfige in
radialer Richtung umgekehrt zu gestalten. In diesem Fall wären die
Halteelemente und die Fixierelemente in radialer umgekehrter Anordnung
bezüglich
der Stegelemente angeordnet. Somit lägen in diesen Fällen die
Fixierelemente jeweils innerhalb des Rollenkreises, wie es bei am
Innenring des Wälzlagers
geführten
Käfigen
bekannt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderrollenlagerkäfig
- 3,
5
- Umfangselemente
- 7
- Stegelemente
- 9,
11
- Halteelement
- 13,
15
- Kunststoffmantel
- 101
- Zylinderrollenlagerkäfig
- 103,
105
- Umfangselemente
- 107
- Stegelemente
- 109,
111
- Halteelemente
- 113,
115
- Fixierelemente
- 117,
119
- Nuten
- 151,
152
- seitliche
Enden