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Blechkäfig für Zylinderrollenlager mit etwa L-förmigem Querschnitt
Die Erflndung betrifft einen Blechkäfig für Zylinderrollenlager mit etwa L-förmigem
Querschnitt, bestehend aus. einem im wesentlichen zylindrischen, mit Taschen
für die Rollen versehenen Mantelteil und einem an dessen einem Ende anschließenden,
im wesentlichen ebenen Ringteil, von dem sich Halteglieder zwischen die Rollen erstrecken,
wobei der Mantelteil und die Halteglieder, in radialer Richtung betrachtet, auf
verschiedenen Seiten des Rollenteilkreises mit Abstand zu diesem angeordnet sind.
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Derartige L-förmige Blechkäfige zeichnen sich vor anderen Querschnittsformen
von Käfigen dadurch aus, daß sie sich in besonders einfacher Weise mit guter Genauigkeit
herstellen lassen. Außerdem nehmen sie wenig Platz ein, so daß verhältnismäßig viele
und große Rollen im Lager untergebracht werden können.
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Die Betrachtung des Querschnittsbildes eines Zylinderrollenlagers
mit einem solchen Käfig zeigt, daß die Käfigstege sich nicht auf dem Teilkreis
befinden, auf dem der Abstand zwischen den Rollen am kleinsten ist, sondern ein
wenig außerhalb oder innerhalb dieses Kreises, wo den Stegen erforderliche Breite
gegeben werden kann, auch wenn die Anzahl der Rollen sehr gro3 gewählt wird. Auch
axial beansprucht dieser Käfig wenig Platz, so daß zur Erzielung einer großen Tragfähigkeit
des Lagers so lange Rollen gewählt werden können, wie es mit Rücksicht auf die Festigkeit
der Führungsborde möglich ist.
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Während jedoch bei den anderen Käfigforinen, z. B. den gebräuchlichen
U-förmigen Blechkäfigen, die sichere Halterung der Rollen in den Taschen keine besonderen
Schwierigkeiten bereitet, da von beiden Stirnseiten der Rollen her an den U-Schenkeln
des Käfigs ausgebildete kurze Stütz- und Halteglieder gegen und zwischen die Rollen
greifen können, so daß diese sowohl radial als auch axial gegen ein Herausfallen
aus den Taschen oder ein Verkanten darin gesichert sind, wird bei L-förmigen Blechkäfigen
wegen ihrer einfachen Form die sichere Rollenhalterung zum Problem. Dieses wurde
bisher in bekannter Weise dadurch gelöst, daß man als Halteglieder an dem ebenen
Ringteil im Endzustand axial gerichtete Zungen ansetzt, die länger als die halbe
Rollenlänge sein mußten, um eine Schrägstellung der Rollen und damit deren Beschädigung
beim Zusammensetzen des Lagers wirksam zu verhindern. Bei einer bestimmten Ausführungsform
eines derartigen bekannten L-förmigen Blechkäfigs werden vor dem Einsetzen der Rollen
in den Käfig
dessen seitlicher Ringteil und die daran ansetzenden Zungen zunächst
in einer Ebene soweit im spitzen Winkel zum Mantelteil --hin -abgebogen, daß sich
die Rollen gerade noch in die Taschen einführen lassen. Sodann werden die Zungen
bleibend in ParaUellage zu den Rollenlängsachsen gebogen, während der seitliche
Ringteil seine Stellung im spitzen Winkel zum Mantelteil im wesentlichen beibehält.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Blechkäfig der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, der eine sichere Halterung der Rollen auch ohne Zuhilfenahme
der bekannten langen Zungen als Halteglieder gestattet, da diese -große Rohlinge
und einen entsprechend großen Materialverbrauch bedingen, welcher Nachteil bei Wälzlagem
als typischem Massenerzeugnis besonders stark ins Gewicht fällt.
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Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ringteil in Umlaufricht:ung
zwischen den Haltegliedern, die wesentlich kürzer als die halbe Rollen-7 länge sind,
Stützglieder für die Rollen aufweist, zwi_ schen denen und dem vom Ringteil entfernt
liegenden Taschenende die Rollen über ihre Stirnflächen in axialer Richtung nahezu
spielfrei gehalten sind.
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Die Anbringung zusätzlicher Stützglieder erfordert praktisch keine
Mehrkosten, da sie in denselben Arbeitsgängen wie die Halteglieder hergestellt werden
können. Demgegenüber steht auf seiten der Erfindung der Vorteil, daß die langen
Zungen als Halteglieder bis auf einen gerade zum Halten eines Endes der Rollen in
axialer Richtung ausreichenden Rest verkürzt werden können.
Aus
fertigungstechnischen Gründen ist in vorteilhafter Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen.
Blechkäfigs, bei dem durch Stanzen erzeugte, am freien Ringteilrand angeordnete
Halteglieder als parallel, zu den Rollenachsen aus der Ringteilebene abgebogene
Zungen ausgebildet sind, vorgesehen, daß die Stützglieder durch sich an der Rollenstirnseite
schulterförmig verbreiternde Fußabschnitte der Zungen gebildet sind. Nach einer
anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stätzglieder durch vom
übrigen Ringteil durch periphere Schlitze getrennte und gegen die Rollenstirnseiten
ausgebauchte Randabschnitte der Ilingteile gebildet. Dabei ist es zweckmäßig, daß
die ausgebauchten Randabschnitte derart schulterförmig abgewinkelt sind, daß sie
teils die zwischen den Rollen befindlichen Halteglieder und teils die gegen die
Rollenstirnflächen anliegenden Dem Einsetzen Stätzglieder der Rollen bilden. in
-die - Taschen -ohne Nacharbeit am Käfig dient eine bevorzugte Weiterbildung
der Erfindung, derzufolge entweder die die Halteglieder oder die die Stützglieder
tragenden Teile axial nachgiebig gestaltet werden. In bestimmten Fällen, z. B. wenn
besonders viele Rollenuntergebiächt werden sollen, kann jedoch zur Vermeidung eines
zwischen die Rollen greifenden Werkzeuges. die nachträgliche Bearbeitung des Käfigs
angebriacht'sein. Dann ist in zweckmäßiger Ausgestaltung, de#r Erfindung
ein Käfig, von Vorteil, bei dem die die Halteglieder tragenden Teile durch Löcher-
od. dgl. geschwächt sind,- wobei - nierenförmige Löcher bevorzugt
werden.
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Eine leichte Einsetzbarkeit der Rollen in den erfindungsgemäßen
Käfig läßt sich, schließlich nach einem weiteren Ausgestal ngsmerkmal auch
dadurch - tu#I -
erzielen, daß die Rollentaschen an den vom Ringteil
entfernten Enden um soviel länger als die Rollen sind, daß die Rollen beim Einsetzen
in den Käfig entsprechend der Länge der zwischen die Rollen ragenden-Halteglieder
axial verschiQblich sind, und daß Abstandselemente vorgesehen sind, welche nach
dem Einsetzen der Rollen in die Rollentaschen zwischen die-vom Ringteil entfernten
Taschenenden und die
Rollenstirnseiten einsetzbar sind.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in der Perspektive
einen Teil eines Außenringes zu einem Zylinderrollenlager zusammen mit einigen
Rollen und einem der Erfindung entsprechenden Rollenkäfig, F i g. 2 eine
ähnliche perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Käfigs, F i
g. 3 und 4 eine dritte Ausführungsform, von denen die letzte zur Verwendung
in einem Rollenlager mit Borden am Innenring vorgesehen ist, F i g. 5 eine
Draufsicht, teilweise im Schnitt, von einer vierten Ausführungsform des Käfigs,
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,
F i
g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5.
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F i g. 1 zeigt einen mit Borden versehenen Außenring
1, eines Rollenlagers und die Rollen 2 dazu. Die Rollen werden durch einen
Blechkäfig mit einem im wesentlichen- zylindrischen Mantelteil 3, aus dem
Taschen 4 für die Rollen ausgestanzt sind, getrennt gehalten. Im Anschluß an den
zylindrischen Teil ist ein im wesentlichen ebener Ringteil 5 angeordnet,
der mit ausgestanzten, nach innen gebogenen Teilen versehen ist, die eine Anzahl
Halte- und Stützglieder bilden, von denen die Halteglieder 7 die Aufgabe
haben, zu verhindern, daß zwei nebeneinanderliegende Rollen radial herausfallen,
und die Stützglieder 8, die sich zu beiden Seiten der Halteglieder
7
befinden und gegen die Stirnseiten 9 der Rollen 2 anliegen, die Rollen
in axialer Richtung festzuhalten.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden durch die Erfindung die in
der Einleitung erwähnten Nachteile mit den langen Zungen dadurch vermieden, daß
diese als äußerst kurze Halteglieder ausgebildet sind, was nur deshalb möglich #st,
weil der Käfig mit den Stützgliedern 8 versehen ist, die gegen die
eine Stirnseite 9 jeder Rolle 2 anlkgeii. Man kann sich vorstellen, daß eine
Rolle 2 auf zwei verschiedene Arten zur Mitte zu fallen - will. Wenn sic'h
sowohl Stirnseite 9 als auch das. Rollenende- 10 zur Mitte hih bewegen,
- wird . zuerst das Ilalteglfed 7 die Stirnseite9 daran hindern.
DiQ Rolle, fängt'an, um die Ecke des Haltegliedes 7 zu kippen, wird
-aber am Weiterkippen gehindert, indem die Stirnseite 9 gegen das Stützglied8
und das Rollenende 10 gegen die Kante 11 der Rollentasche zur Anläge'kommen.
Dadurch wird die jRolle am Herausfallen sowie #an einem nennenswerten Kippen gehindert.-
Dies ist der normale Fall.' Man könnte sich aber auch denken; daß nur das Rolleriende
mit der Stirnseite 9 zur Mitte fallen will; auch da hindert das Halteglied7
die Rolli# daran, zu weit zu fallen. Man- muß jedoch- diese Möglichkeit bei Bestimmung
der Länge der Halte-J glieder 7 berücksichtigen: diese müssen bei kurzer
Rolle länger sein als bei langer Rolle.
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Fig. 1- zeigt-die in ihren Käfig eingesetzten Rol-' len 2.
Beim Einsetzen der Rollen müssen die Stirnseiten an den Haltegliedern7 vorbeigeführt
werden, was bedingt, daß sich diese durch #elastische Ausbuchtung des Ringteils
5 in Axialrichtung der Rolle ebenso weit verschieben lassen, wie sie im
zusammen
gesetzten Lager über die Rollen ragen. Je kürzer die Halteglieder
sind, desto leichter wird das Zu-sammensetzen. Deshalb macht man sie in der
Praxis nur so lang, daß sie mit Sicherheit die Rollen in den Taschen halten, aber
nicht länger.
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In F i g. 2 ist eine Ausführtingsform des Käfigs gezeigt, die
sich von der in F i g. 1 nur durch die Ausgestaltung der Stützglieder
8 unterscheidet, die hier mit 8' bezeichnet sind. Sie wird hergestellt
durch stellenweises Aufschlitzen und. Formziehen des inneren Teiles des Ringteils
5. Die Halteglieder 7'
sind ebenso ausgebildet wie die nach F i
g. 1.
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Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist auch das
Halteglied 7"' durch Form iehen gebildet, und das Stützglied 8 ist
durch zwei zu beiden Seiten jeder Rolle befindliche Stützglieder 8" ersetzt,
die hier in direktem Anschluß an die Halteglieder 7"
angeordnet sind.
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In F i g. 4 schließlich ist dieselbe Käfigkonstruktion wie
in F i g. 3 gezeigt, allerdings in Verwendung bei einem Rollenlager mit festen
Borden am Innenring.
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Im Hinblick auf das Vorgehen beim Einsetzen der Rollen kann man sich
mehrere Ausführungsmöglichkeiten der betreffenden L-Käfige denken. Die einfachsten
sind die in den F i g. 1 bis 4 gezeigten. Sie sind in ihrer Form vollständig
fertig, wenn sie, aus
den Preßwerkzeugen kommen. Die erforderliche
Axialverschiebung der Halteglieder7,7' und 7" erhält man, indem man diese
nach außen drückt. Hierbei federt der Ringteil 5 aus, bleibt aber nicht verformt,
sondern nimmt wieder seine ursprüngliche Lage ein, sobald der Druck gegen das Halteglied
aufhört. Wenn der Ringteil in dieser einfachen Weise elastisch aufgebogen wird,
können die Rollen in ihre Taschen eingesetzt bzw. aus ihnen herausgenommen werden.
Das Vorgehen nach diesem Verfahren ist natürlich von der Federungsmöglichkeit des
Bleches abhängig. Es hat sich aber gezeigt, daß normales Blech, wie es für Rollenkäfige
verwendet wird, genügend Elastizität für diesen Zweck besitzt.
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Eine Ausführungsform eines Käfigs, der bearbeitet werden muß, nachdem
die Rollen in ihre Taschen eingesetzt worden sind, ist in den F i g.
5, 6 und 7
gezeigt. Hier bezeichnet 61 den Mantelteil des
Käfigs mit ausgestanzten Rollentaschen 62. In dem ini wesentlichen ebenen
Ringteil 63 sind Einpressungen 64 vorgenommen, die als Stützglieder für die
eine Stirnseite 66 der punktgestrichelten Rollen 65 dienen. Kurze
Zungen 67 mit der Aufgabe, die Rollen radial zu halten, entsprechen den Haltegliedern
7, 7' und 7"
in den F i g. 1 bis 4. Sie sind aus dem Ringteil
63
ausgestanzt und im rechten Winkel umgebogen. Direkt oberhalb jeder der
Zungen 67 befindet sich im Ringteil 63 ein nierenförmiges Loch
68. Beini Einführen einer Rolle 65 in die Rollentasche 62 ist
hier keine Veränderung der Zungenstellung 67 erforderlich. Nachdem die Rollen
auf ihren Platz ini Käfig
gebracht worden sind, wird mit einem geeigneten
Werkzeug auf den Bereich des Ringteils zwischen den Zungen 67 und den Löchern
68 Druck ausgeübt, bis die Zungen genügend weit unter die Rollen reichen.
Dies geschieht durch Dauerverformung der Käfigbereiche zu beiden Seiten der Zungen.
Bei dieser Ausführungsform vermeidet man, mit einem Werkzeug zwischen die Rollen
gehen zu müssen, was von Bedeutung ist, wenn man besonders viele Rollen verwenden
will, in welchem Falle ja der Ab-
stand der einzelnen Rollen voneinander äußerst
gering ist.
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über die beschriebenen Ausführungsformen hinaus sind noch einige Abwandlungen
möglich. Der ebene Ringteil, der mit 5 bzw. 63 bezeichnet ist, kann
natürlich als Teil für sich ausgeführt werden, der an den Mantelteil 3 bzw.
61 angenietet, angeschraubt oder festgeschweißt wird, nachdem die Rollen
in ihre Taschen eingesetzt worden sind. Diese Ausführungsform ist anwendbar, wenn
nur wenige Lager gefertigt werden sollen. Die Werkzeuge für die Herstellung werden
etwas einfacher, aber auf der anderen Seite ist mehr Handarbeit erforderlich.
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Statt der direkt aus dem Blech geformten Halte-und Stützglieder kann
man diese aus Nieten, Schrauben od. ä. bestehen lassen und so an dem Ringteil
befestigen, daß sie als Stützen für die Rollenstirnseite sowohl in Axial- als auch
in Radialrichtung dienen. Eine andere Möglichkeit zum Festhalten der Rollen besteht
darin, daß man die Rollentaschen etwas verlängert, so daß sich die Rollen in Axialrichtung
ein Stückchen entsprechend dem über die Rolle ragenden Teil der Zunge verschieben
können. Die Rollen können dann ohne Widerstand an die Taschen gesetzt werden. Nachdem
dies geschehen ist, setzt man ein Abstandselement zwischen die Rollenstirnseiten
10 und die Kante 11 der Rollentasche. Das Ab-
standselement
kann z B. aus einem in Radialrichtung gewellten Drahtring bestehen, Es kann auch
aus einem geschlitzten Blechring bestehen mit radial herausstehenden Zungen, die
nach dem Einbau das obengenannte Spiel ausgleichen.