DE19650733A1

DE19650733A1 - Käfig für zylindrische Wälzkörper

Info

Publication number: DE19650733A1
Application number: DE19650733A
Authority: DE
Inventors: Leo Muentnich; Herbert Zettner
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-06-10
Also published as: US5885009A

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Käfig für zylindrische Wälzkörner, bestehend aus zwei Seitenringen, die durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege miteinander verbunden sind, so daß Wälzkörper aufnehmende Taschen gebildet sind.

Hintergrund der Erfindung

Ein derart gattungsgemäßer Käfig ist aus der US 52 55 985 vorbekannt. Werden solche Käfige in Doppelbordlagern verbaut, wie beispielsweise im INA-Katalog 306 auf Seite 107 dargestellt, werden die zylindrischen Wälzkörper in radialer Richtung von innen nach außen in den Käfig eingestoßen. Dabei kommt es oftmals vor, daß der Käfig und die Wälzkörper zueinander versetzt sind, d. h. es ist keine axiale Lageübereinstimmung zwischen Käfigtasche und Wälzkörper gegeben, so daß die Wälzkörper über die axiale Taschenlänge hinaus in den Bereich der Seitenringe des Käfigs hineinragen. Beim radialen Einstoßen der Wälzkörper werden die Seitenringe des Käfigs beschädigt. Es entstehen Käfig abplatzer, d. h. Materialausrisse aus dem Käfigmaterial, die eine hohe Aus schußquote der Lager verursachen, falls sie in den Laufbahnbereich gelangen.

Darüber hinaus besteht bei Hülsenlagern, d h. bei Lagern mit sehr schmalen Borden die Gefahr, daß der Käfig in axialer Richtung über die Borde hinausragt.

Es ist weiter von Nachteil, daß derartige Wälzkörperkränze oft einen großen Wälzkörperdurchhang haben, d. h. sie fallen innerhalb einer Tasche durch die Schwerkraft nach unten und geben so einen Spalt zwischen ihrer Abwälzfläche und der Außenlaufbahn frei. Dieser Durchhang bewirkt nun, daß eine in das Lager einzuführende Welle mit ihrer Stirnseite an die Stirnseite einzelner Zylin derrollen bzw. an der Stirnseite der Seitenringe des Käfigs selbst anläuft, d. h. die Welle nicht ohne weiteres in das Lager eingeführt werden kann. Dadurch bedingt ist eine automatische Montage erschwert.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Käfig so auszubil den, daß er durch das Einstoßen der Wälzkörper während der Montage nicht beschädigt wird. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, den Käfig so auszugestalten, daß das Einführen einer Welle in das Lager nicht behindert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß einander gegenüberliegende Stirnflächen der Taschen mit in axialer Richtung nach innen weisenden Vorsprüngen versehen sind, die an den Stirnseiten der Wälzkörper anliegen.

Auf diese Weise wird der Käfig zum Wälzkörper mittig ausgerichtet und gehal ten, so daß das axiale Taschenspiel des Wälzkörpers nicht mehr zum Tragen kommt und der seitliche Überstand um diesen Betrag reduziert wird. Nach dem Einstoßen bzw. Einfedern des ersten Wälzkörpers ist der Käfig mittig zwischen den Außenringborden gehalten, so daß die restlichen Wälzkörper durch deren axiale Lageübereinstimmung mit dem Käfig problemlos eingefedert werden können. Mit anderen Worten, die Wälzkörper beschädigen aufgrund der nun mehr gegebenen Lageübereinstimmung zwischen ihnen und dem Käfig dessen Seitenringe nicht.

Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß neben den Vorsprüngen eine Ausneh mung angeordnet ist. Dadurch wird es den Wälzkörpern möglich, ihr erforderli ches Taschenspiel bei Betreiben des Lagers durch Verdrängen der Vorsprünge in die Ausnehmung zu realisieren.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Vorsprünge so filigran bzw. elastisch verformbar ausgebildet sein sollen, daß sich nach einigen Lagerumdrehungen aufgrund ihrer Elastizität, Verformbarkeit bzw. Verschleiß ein normales Betriebs spiel zwischen den Wälzkörpern und dem Käfig einstellt. Dies bedeutet, die Wälzkörper können beim Montagevorgang problemlos in den Käfig eingeführt werden, da er entsprechend zu den Wälzkörpern ausgerichtet ist. Das erforderli che Taschenspiel ist bei Betreiben des Lagers aber dennoch vorhanden, da die Vorsprünge durch elastische Verformung bzw. Verschleiß nach einigen Lager umdrehungen wirkungslos sind.

Nach dem unabhängigen Anspruch 4 kann der Käfig auch oberhalb oder un terhalb eines Teilkreises mit axial nach außen gerichteten Vorsprüngen versehen sein, die an den radial verlaufenden Borden eines Außen- oder Innenringes anlaufen, wobei diese Vorsprünge nach Anspruch 5 elastisch ausgebildet sein sollen. Durch diese federnden seitlichen Führungen kann der Käfig weitgehend spielfrei zentrisch zwischen Außen- oder Innenringborden geführt werden, wobei die Anfederung von geringem Spiel bis zu einer geringfügigen Über deckung ausgeführt sein kann. Dies ist im besonderen für dünnwandigen Hülsenlager von Vorteil, da deren Borde nur Blechstärke besitzen und die Seitenringe des Käfigs darüber hinaus ragen können.

Auch ist in Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 vorgesehen, daß die Seitenringe des Käfigs an ihrer Mantelfläche mit an den Borden des Außenringes an laufenden, radial nach außen weisenden elastischen Vorsprüngen versehen sind. Der Käfig wird über die elastischen Vorsprünge mittig gehalten, so daß er sich nicht einseitig an einem Bord abstützen kann, wodurch eine einzuführende Welle mit ihrer Stirnfläche nicht an die Stirnseiten der Wälzkörper stößt.

Aus Anspruch 7 geht hervor, daß neben den Vorsprüngen eine Ausnehmung angeordnet ist. Dadurch ist es in der bereits beschriebenen Weise möglich, daß die Vorsprünge in die Ausnehmung ausweichen können.

Schließlich sollen nach Anspruch 8 die Vorsprünge so filigran bzw. elastisch verformbar ausgebildet sein, daß sich nach einigen Lagerumdrehungen aufgrund ihrer Elastizität, Verformbarkeit bzw. Verschleiß ein normales Betriebsspiel zwischen Käfig und Außenring einstellt. Dies bedeutet, daß diese Vorsprünge durch elastische Verformung bzw. Verschleiß nach einigen Umdrehungen wirkungslos sind, so daß sich das übliche Spiel zwischen Käfig und Borden des Lagerringes einstellen kann.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1, 3 und 4 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Radiallager;

Fig. 2 eine Draufsicht aufeinen Käfig gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Käfighälfte nach dem bisherigen Stand der Technik.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 5 ist ein mit 1 bezeichneter Wälzlagerkäfig gezeigt, der aus zwei Seitenringen 2 und 3 besteht, die durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege 4 miteinander verbunden sind, so daß Wälzkörper 5 auf nehmende Taschen 6 gebildet sind. Die Taschen 6 sind mit Halterungen 7 für die Wälzkörper 5 versehen. Es ist erkennbar, daß die Seitenringe 2 und 3 des Käfigs 1 beim Einstoßen der Wälzkörper 5 beschädigt werden können, wenn die Wälzkörper 5 in axialer Richtung über eine mit 8 bezeichnete Stirnfläche der Taschen 6 hinausragen. In diesem Fall wird durch das Einstoßen der Wälz körper 5 in die Tasche 6 aus dem Seitenring 2 oder 3 Material herausgerissen, daß zu einem vorzeitigen Lagerausfall führen kann.

Dieser die Wälzkörpermontage behindernde axiale Versatz zwischen Wälzkör per 5 und Käfig 1 wird bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lager durch Vorsprünge 11 verhindert, die an den Stirnflächen 8 der Taschen 6 an geordnet sind. Nach Einfedern des ersten Wälzkörpers 5 zwischen die Borde 10 des Außenringes 9 liegt der Käfig 1 mit seinen axial nach innen gerichteten Vorsprüngen 11 an den Stirnseiten des Wälzkörpers 5 an und wird somit mittig zu diesem gehalten, d. h. das axiale Taschenspiel des Wälzkörpers 5 kommt nicht mehr zum Tragen. Die übrigen Wälzkörper 5 lassen sich nun problemlos in den axial zum ersten Wälzkörper 5 ausgerichteten Käfig 1 einstoßen.

Die Vorsprünge 11 sind im vorliegenden Beispiel elastisch ausgebildet und können bei axialer Richtungsverschiebung der Wälzkörper 5 in eine Ausneh mung 12 zurückgedrängt werden, so daß das erforderliche Axialspiel der Wälzkörper 5 in den Taschen 6 gewährleistet ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Vorsprünge 11 so feingliedrig auszubilden, daß sie bereits nach wenigen Lagerumdrehungen verschlissen sind.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Lager sind die Seitenringe 2 und 3 des Käfigs 1 zusätzlich an ihrer Mantelfläche mit radial nach außen weisenden Vorsprün gen 13 versehen, die an den Borden 10 des Außenringes 9 anlaufen. Durch diese Anfederung an den Borden 10 kann der Käfig 1 in radialer Richtung seine Lage nicht verändern, so daß auch die Wälzkörper 5 nicht bzw. nur im Rahmen ihres von den Taschen 6 erlaubten Durchhanges ihre Lage nach unten ver ändern können. Dies wiederum bedeutet, daß eine in das Lager einzuschieben de Welle nicht mit ihrer Stirnfläche an die Stirnseiten der Wälzkörper 5 anstößt.

Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, können die Vorsprünge 13 auch in eine Ausnehmung 14 zurückgedrängt werden, so daß das erforderliche Spiel des Käfigs 1 zwischen den Borden 10 des Lageraußenringes 9 gegeben ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Hülsenlager schließlich ist der Käfig 1 oberhalb des Teilkreises mit axial nach außen gerichteten Vorsprüngen 15 versehen, die an der Innenseite der Borde 10 des Außenringes 9 anlaufen. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Käfig 1 mit seinen Seitenringen 2 und 3 über die insbesondere bei Hülsenlagern dünnwandig ausgebildeten Borde 10 in axialer Richtung hinausragt.

Bezugszeichenliste

1

Käfig

2

Seitenring

3

Seitenring

4

Steg

5

Wälzkörper

6

Tasche

7

Halterung

8

Stirnfläche

9

Außenring

10

Bord

11

Vorsprung

12

Ausnehmung

13

Vorsprung

14

Ausnehmung

15

Vorsprung.

Claims

1. Käfig (1) für zylindrische Wälzkörper (5), bestehend aus zwei Seitenringen (2, 3), die durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege (4) mitein ander verbunden sind, so daß Wälzkörper (5) aufnehmende Taschen (6) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende Stirnflächen (8) der Taschen (6) mit in axialer Richtung nach innen weisenden Vorsprüngen (11) versehen sind, die an den Stirnseiten der Wälzkörper (5) anliegen (Fig. 1 bis 3).

2. Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Vor sprüngen (11) eine Ausnehmung (12) angeordnet ist (Fig. 1 bis 3).

3. Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (11) so filigran bzw. elastisch verformbar ausgebildet sind, daß sich nach einigen Lagerumdrehungen aufgrund ihrer Elastizität, Verformbarkeit bzw. Verschleiß ein normales Betriebsspiel zwischen den Wälzkörpern (5) und dem Käfig (1) einstellt.

4. Käfig (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (1) oberhalb oder unterhalb eines Teilkreises mit axial nach außen gerichteten Vorsprüngen (15) versehen ist, die an radial verlaufenden Borden (10) eines Außen- (9) oder Innenringes anlaufen (Fig. 4).

5. Käfig (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (15) elastisch ausgebildet sind.

6. Käfig (1) nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten ringe (2, 3) des Käfigs (1) an ihrer Mantelfläche mit an den Borden (10) des Außenringes (9) an laufenden, radial nach außen weisenden elastischen Vor sprüngen (13) versehen sind (Fig. 3).

7. Käfig (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Vor sprüngen (13) eine Ausnehmung (14) angeordnet ist.

8. Käfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (13) so filigran bzw. elastisch verformbar ausgebildet sind, daß sich nach einigen Lagerumdrehungen aufgrund ihrer Elastizität Verformbarkeit bzw. Verschleiß ein normales Betriebsspiel zwischen Käfig (1) und Außenring (9) einstellt.