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WO2011018490A1 - Käfigsegment für einen kunststoffkäfig eines wälzlagers und wälzlager mit einem solchen käfigsegment - Google Patents

Käfigsegment für einen kunststoffkäfig eines wälzlagers und wälzlager mit einem solchen käfigsegment Download PDF

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Publication number
WO2011018490A1
WO2011018490A1 PCT/EP2010/061727 EP2010061727W WO2011018490A1 WO 2011018490 A1 WO2011018490 A1 WO 2011018490A1 EP 2010061727 W EP2010061727 W EP 2010061727W WO 2011018490 A1 WO2011018490 A1 WO 2011018490A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cage
rolling
webs
bearing
segments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2010/061727
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Zeidlhack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2011018490A1 publication Critical patent/WO2011018490A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3812—Ball cages formed of interconnected segments, e.g. chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/50—Cages for rollers or needles formed of interconnected members, e.g. chains
    • F16C33/502—Cages for rollers or needles formed of interconnected members, e.g. chains formed of arcuate segments retaining one or more rollers or needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06—Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50—Positive connections
    • F16C2226/70—Positive connections with complementary interlocking parts
    • F16C2226/74—Positive connections with complementary interlocking parts with snap-fit, e.g. by clips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm

Definitions

  • the invention relates to a cage segment for a plastic cage according to the preamble of claim 1.
  • Generic cage segments comprise two concentric circumferential webs and connecting webs arranged therebetween. In each case between two connecting webs and the peripheral webs a pocket for receiving a rolling element is formed.
  • the inventions fertil particularly relates to a retainer segment for radial, axial and angular contact ball bearings, which are to be operable at operating temperatures up to 150 0 C and have a pitch circle diameter greater than 500 mm.
  • the invention also relates to a rolling bearing with a composite of segments plastic cage.
  • plastic cage segments are known from the prior art for some time and appreciated especially because of their low weight and cost-effective production.
  • DE 102 46 825 A1 describes a plastic cage, which consists of several segments.
  • the cage described is particularly suitable for use in very large bearings with relatively small roles.
  • the cage segments lie loosely against one another on their outwardly directed concave end faces.
  • the dimensioning of the segments is to be selected so that in a gap-free juxtaposition of the segments between the adjacent end faces of the first and the last segment, a gap remains to accommodate a swelling and / or temperature-induced expansion of the segments.
  • the potential gap between see the cage segments has the disadvantage that during operation in and between the cage segments higher forces occur, which can lead to a plastic deformation or cracking of the cage segments. Increased bearing friction, noise, temperatures and thus a shortened bearing life are the result.
  • plastic cage segments for large rolling bearings which carry coupling elements on the end faces in order to achieve a play-related connection of the segments to the cage. Due to the even distribution of the play between the cage segments, mechanical stresses can be avoided.
  • the described cage segments are designed for tapered roller bearings.
  • the object of the invention is to provide a cage segment for a plastic cage, in particular for a radial or axial deep groove ball bearing or an angular contact ball bearing (single or multi-row), whereby particular importance is attached to a simple assembly in a self-retaining bearings , Furthermore, an improved guidance of the cage in the rolling bearing is to be achieved.
  • Another object is to provide a radial, axial or angular contact ball bearing with a plastic cage formed from segments ready. The object is achieved by a cage segment having the features of claim 1 and by a rolling bearing having the features of claim 6.
  • a cage segment according to the invention initially comprises in a known manner two outer webs, which are interconnected by connecting webs.
  • the outer webs are offset axially.
  • Several segments can be connected to form a cage.
  • the segments on their end faces coupling elements, which are each connected to the coupling element of the next segment.
  • a first coupling element are provided on a first end side and a second coupling element is provided on a second end side, which are in each case formed complementary to one another and can be connected to one another in a form-fitting manner. This makes a simple connection to a cage (ring) possible.
  • each cage pockets are formed for receiving a respective rolling element.
  • connection points are provided with a transition fit in the direction of a slight press fit.
  • a swelling or temperature expansion of the cage formed by a plurality of segments can be accommodated in the coupling elements without mechanical stresses occurring.
  • the fit has a size that corresponds to a swelling or thermal expansion of the cage material within a predetermined tolerance range.
  • one or more pockets may be formed.
  • the guidance of the cage formed from the segments takes place via the flange surfaces of the bearing and / or via the rolling bodies.
  • the contact of the rolling elements in the cage pocket is geometrically to be solved so that the rolling elements (eg the ball) touches the cage pocket to the right and left of its largest diameter. Half the ball diameter should run freely in the middle. As a result, there is no stripping of the lubricant.
  • the advantages of the invention are to be seen in particular in that the assembly of the ball bearing with a plastic cage is easily possible. To do this, the balls in radial ball bearings are inserted via a filling hole between the two bearing rings and latched into the already inserted cage.
  • the rolling elements with the cage segments When used with axial ball bearings, the rolling elements with the cage segments are inserted into the raceway of one bearing ring (horizontal bearing raceway, top raceway). Subsequently, the second bearing ring is placed with the track down on the rolling elements. The warehouse is now complete.
  • the segment is preferably held and guided in its position by means of guide knobs or webs both outwardly and inwardly toward the board diameters.
  • the guide webs are formed in runner shape in order to improve the friction and the sliding on the board surfaces.
  • a roller bearing according to the invention in particular a radial deep groove ball bearing, comprises an inner ring, an outer ring and rolling elements arranged in a cage between them, wherein the cage is composed of the previously detected segments.
  • the outer ring has at least one filling hole over which the balls are filled into the bearing and snapped into the already mounted cage.
  • the filling hole is provided in the bearing ring, which receives point load. During bearing assembly, this bearing ring is then installed and secured against rotation so that the filling hole is always in the load-free zone and remains.
  • shaft washer and housing washer are available accordingly.
  • the flange surfaces on the outer ring or on the outer disk or housing disk can be ground to improve the sliding properties.
  • the person skilled in the art knows the variants of the geometric design of such cages, therefore details of these are not described in detail. went.
  • the outer webs are tuned in height so that there is still a sufficiently large free space through which a lubricant can be fed into the camp interior.
  • the wall thicknesses are designed such that the rolling elements, especially the ball, only touch the cage in a small diameter range and the segment is only touched and guided by the balls in this area. As a result, the wiping of the lubricant is largely prevented.
  • the guidance of the segments can also take place via the raceways of the rolling elements.
  • the cage segments according to the invention can of course also be used for two- or multi-row bearings with a corresponding modification.
  • FIGS. 1 shows a schematic representation of a radial deep groove ball bearing with a rolling body guided, made of segments plastic cage according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a radial deep groove ball bearing with a board-guided plastic cage according to the invention, formed from segments;
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an axial deep groove ball bearing with a rolling body guided, made of segments plastic cage according to the invention
  • 4 shows a schematic representation of an axial deep groove ball bearing with a board-guided plastic cage according to the invention, formed from segments;
  • Fig. 5 four variants of radial coupling elements in spatial representations.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a detailed view of a radial deep groove ball bearing with a rolling body guided plastic cage.
  • the bearing comprises in known manner an outer ring 01 and an inner ring 02, which are arranged concentrically to a bearing bore 03.
  • Several balls 04 are arranged and held as rolling elements between the outer ring 01 and inner ring 02 in a raceway 06.
  • the camp is self-holding.
  • the balls 04 are held by a plastic cage, which is composed of several cage segments 07, at a distance.
  • the cage segment 07 comprises radial coupling elements 08, with which a plurality of cage segments can be connected to form a cage.
  • the radial coupling elements 08 are designed in a basically known manner and will be explained in more detail below.
  • the leadership of the cage is done by the balls 04 via guide elements, not shown.
  • the bearing has on its outer ring 01 on a filling hole 09 through which the balls 04 are filled during assembly of the bearing.
  • the balls are inserted through the filling hole 09 in each case a cage pocket and locked there.
  • Fig. 2 also shows a schematic representation of a radial grooved ball bearing with a board-guided plastic cage.
  • the warehouse has basically In addition, the same known structure, therefore, the same components carry the same reference numerals, as in Fig. 1st
  • the guide of the cage takes place in this embodiment on board surfaces 10 of the inner ring 02 and the outer ring 01.
  • guide webs 11 are formed to guide the cage on the board surfaces 10.
  • the guide webs 11 are formed skid-shaped to minimize frictional forces.
  • the ball has more play in the cage pocket.
  • FIG. 3 and 4 show embodiments of the invention for axial deep groove ball bearings, each comprising a wave washer 12 and a housing plate 13 in a parallel arrangement in each case instead of the outer and inner ring.
  • the bearing bore 03 is known to be arranged so that shaft washer 12 and housing plate 13 are offset in the axial direction.
  • the cage segments 07 have the same structure as in the variants described above.
  • FIG. 3 shows a rolling body-guided cage analogous to FIG. 1, while FIG. 4 shows an on-board cage analogous to FIG. 2.
  • FIG. 5 different possibilities of radial coupling elements are shown.
  • the figures each show a cage segment with outer webs 17, which are interconnected by connecting webs 18. Between the connecting webs 18 pockets 19 are formed for receiving a respective rolling element.
  • coupling webs 22 are provided in extension of the outer webs (Fig. A).
  • the outer webs 17 have coupling recesses 23, into which the corresponding coupling webs 22 of a further, identically constructed cage segment can engage.
  • Locking projections 24 are provided which engage in recesses 26 of the coupling recess 23 during assembly. The breakdown into such segments facilitates the production especially for large bearing diameters.
  • Fig. B) shows that the coupling webs 22 have the locking recesses 26, in which locking projections 24 of the next cage segment can engage.
  • the latching projections 24 protrude in the longitudinal direction of the cage segment in each case to the outside.
  • the latching projection 24 within the latching recess 26 has a play s in the circumferential direction of the cage segment in order to accommodate expansions.
  • Fig. C) shows an asymmetrical design of the radial coupling elements. At each of the end faces 21, a coupling web 22 and a coupling recess 23 are provided in each case.
  • the coupling webs 22 carry the latching projections 24, while the recesses 26 are provided on the coupling recesses 23.
  • a dovetail-like radial coupling point is shown, in which on the coupling webs 22 dovetail-shaped locking recesses 26 are formed, while at the coupling recesses 23 complementary shaped locking projections 24 are provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Käfigsegment eines Kunststoffkäfigs für ein Wälzlager und ein Wälzlager mit einem aus Segmenten zusammengesetzten Kunststoffkäfig. Ein solches Käfigsegment umfasst mindestens zwei Außenstege (17) und mindestens zwei die Außenstege (17) miteinander verbindende Verbindungsstege (18), wobei jeweils zwischen den Außenstegen (17) und zwei Verbindungsstegen (18) eine Tasche (19) zur Aufnahme eines Wälzkörpers (04) gebildet ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Führung der Käfigsegmente im Wälzlager mittels Führungselementen auf Bordflächen des Wälzlagers und/oder an den Wälzkörpern.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Käfigsegment für einen Kunststoffkäfig eines Wälzlagers und
Wälzlager mit einem solchen Käfigsegment
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Käfigsegment für einen Kunststoffkäfig gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gattungsgemäße Käfigsegmente umfassen zwei konzentrische Umfangsstege und dazwischen angeordnete Verbindungsstege. Jeweils zwischen zwei Verbindungsstegen und den Umfangs- stegen ist eine Tasche zur Aufnahme eines Wälzkörpers gebildet. Die Erfin- düng betrifft insbesondere ein Käfigsegment für Radial-, Axial- und Schräg- Kugellager, welche unter Betriebstemperaturen bis 1500C betriebsfähig sein sollen und einen Teilkreis-Durchmesser größer als 500 mm besitzen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Wälzlager mit einem aus Segmenten zusammengesetzten Kunststoffkäfig.
Derartige Kunststoff-Käfigsegmente sind aus dem Stand der Technik seit längerer Zeit bekannt und besonders wegen ihres geringen Gewichtes und der kostengünstigen Herstellung geschätzt. Es gibt verschiedene Lösungen, Quell- oder Temperaturausdehnungen des Käfigmaterials zuzulassen und dadurch starke Spannungen in Käfig und Lager zu verhindern, welche durch das sich stärker thermisch ausdehnende Kunststoff-Material des Käfigs als die üblicherweise aus Stahl gefertigten restlichen Komponenten des Wälzlagers verursacht werden. Die DE 102 46 825 A1 beschreibt einen Kunststoff-Käfig, der aus mehreren Segmenten besteht. Der beschriebene Käfig eignet sich besonders für den Einsatz bei sehr großen Wälzlagern mit verhältnismäßig kleinen Rollen. Die Käfigsegmente liegen an ihren nach außen gerichteten konkaven Stirnflä- chen lose aneinander an. Die Dimensionierung der Segmente ist so zu wählen, dass bei einer spaltfreien Aneinanderreihung der Segmente zwischen den benachbarten Stirnflächen des ersten und des letzten Segmentes ein Zwischenraum verbleibt, um eine quell- und/oder temperaturbedingte Ausdehnung der Segmente aufzunehmen. Der mögliche Zwischenraum zwi- sehen den Käfigsegmenten hat jedoch den Nachteil, dass im Betrieb in und zwischen den Käfigsegmenten höhere Kräfte auftreten, die zu einer plastischen Verformung oder Rissbildung an den Käfigsegmenten führen können. Erhöhte Lagerreibung, -geräusche, Temperaturen und damit eine verkürzte Lagerlebensdauer sind die Folge.
Aus der DE 10 2006 022 951 A1 und der DE 10 2007 048 655 A1 sind Kunststoff-Käfigsegmente für große Wälzlager bekannt, die an den Stirnseiten Koppelelemente tragen, um eine spielbehaftete Verbindung der Segmente zu dem Käfig zu erreichen. Durch die gleichmäßige Verteilung des Spiels zwischen den Käfigsegmenten können mechanische Spannungen vermieden werden. Die beschriebenen Käfigsegmente sind für Kegelrollenlager ausgeführt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Käfigsegment für einen Kunst- stoffkäfig, insbesondere für ein Radial- oder Axial-Rillenkugellager oder ein Schrägkugellager (ein- oder mehrreihig) bereit zu stellen, wobei besonderer Wert auf eine einfache Montage bei einem selbsthaltenden Wälzlager gelegt wird. Weiterhin soll eine verbesserte Führung des Käfigs im Wälzlager erreicht werden. Eine weitere Aufgabe ist darin zu sehen, ein Radial-, Axial- oder Schrägkugellager mit einem aus Segmenten gebildeten Kunststoffkäfig bereit zu stellen. Die Aufgabe wird durch ein Käfigsegment mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Käfigsegment umfasst zunächst in bekannter Weise zwei Außenstege, welche untereinander durch Verbindungsstege verbunden sind. Für Radial-Rillenkugellager sind die Außenstege axial versetzt. Mehrere Segmente sind zu einem Käfig miteinander verbindbar. Dazu weisen die Segmente an ihren Stirnseiten Koppelelemente auf, die jeweils mit dem Koppelelement des nächsten Segmentes verbunden werden. Vorzugsweise sind an einer ersten Stirnseite ein erstes Koppelelement und an einer zweiten Stirnseite ein zweites Koppelelement vorgesehen, die jeweils komplementär zueinander geformt und formschlüssig miteinander verbindbar sind. Dadurch ist eine einfache Verbindung zu einem Käfig (Ring) möglich. Jeweils zwischen den Außenstegen und zwei Verbindungsstegen sind Käfigtaschen für die Aufnahme je eines Wälzkörpers gebildet. Die Verbindungen an den Koppelstellen sind mit einer Übergangspassung in Richtung leichte Presspassung versehen. Dadurch kann eine Quell- oder Temperaturausdehnung des durch mehrere Segmente gebildeten Käfigs in den Koppelele- menten aufgenommen werden, ohne dass mechanische Spannungen entstehen. Die Passung weist eine Größe auf, die einer Quell- oder Temperaturausdehnung des Käfigmaterials in einem vorgegebenen Toleranzbereich entspricht. Je Käfigsegment können eine oder mehrere Taschen ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß erfolgt die Führung des aus den Segmenten gebildeten Käfigs über die Bordflächen des Lagers und/oder über die Wälzkörper. Dabei ist die Berührung der Wälzkörper in der Käfigtasche geometrisch so zu lösen, dass der Wälzkörper (z.B. die Kugel) rechts und links von seinem größten Durchmesser die Käfigtasche berührt. Der halbe Kugeldurchmesser sollte in der Mitte frei laufen. Dadurch erfolgt kein Abstreifen des Schmierstoffes. Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass die Montage des Kugellagers mit einem Kunststoffkäfig einfach möglich ist. Dazu werden die Kugeln bei Radialkugellagern über ein Füllloch zwischen die beiden Lagerringe eingelegt und in den dort bereits eingelegten Käfig einge- rastet. Bei der Verwendung mit Axialkugellagern werden die Wälzkörper mit den Käfig-Segmenten in die Laufbahn des einen Lagerringes eingelegt (Lagerring waagerecht, Laufbahn oben). Anschließend wird der zweite Lagerring mit der Laufbahn nach unten auf die Wälzkörper aufgelegt. Das Lager ist nun komplett.
Vorzugsweise wird das Segment über Führungsnoppen oder -stege sowohl nach außen als auch nach innen zu den Borddurchmessern hin in seiner Position gehalten und geführt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Führungsstege in Kufenform ausgebildet, um die Reibung und das Glei- ten auf den Bordflächen zu verbessern.
Ein erfindungsgemäßes Wälzlager, insbesondere ein Radial- Rillenkugellager umfasst einen Innenring, einen Außenring und dazwischen in einem Käfig angeordnete Wälzkörper, wobei der Käfig aus den zuvor be- schhebenen Segmenten zusammengesetzt ist. Der Außenring weist mindestens ein Füllloch auf, über das die Kugeln in das Lager eingefüllt und im bereits montierten Käfig eingeschnappt werden. Das Füllloch ist in dem Lagerring vorgesehen, welcher Punktlast erhält. Bei der Lagermontage wird dann dieser Lagerring so eingebaut und gegen Verdrehen gesichert, dass das Füllloch immer in der lastfreien Zone ist und bleibt. Bei einem Axial- Rillenkugellager sind entsprechend Wellenscheibe und Gehäusescheibe vorhanden.
Vorteilhafterweise können die Bordflächen am Außenring bzw. an der WeI- lenscheibe oder Gehäusescheibe zur Verbesserung der Gleiteigenschaften geschliffen sein. Der Fachmann kennt die Varianten der geometrischen Gestaltung solcher Käfige, deshalb wird auf Einzelheiten dieser nicht näher ein- gegangen.
Die Außenstege sind in der Höhe so abgestimmt, dass noch ein genügend großer Freiraum verbleibt, durch den ein Schmierstoff ins Lagerinnere zugeführt werden kann. An den Verbindungsstegen sind die Wanddicken so aus- geführt, dass der Wälzkörper, speziell die Kugel, den Käfig nur in einem kleinen Durchmesserbereich berührt und das Segment auch nur in diesem Bereich von den Kugeln berührt und geführt wird. Dadurch wird die Abstreifung des Schmierstoffes weitgehend verhindert. In einer alternativen Ausführungsform kann die Führung der Segmente auch über die Laufbahnen der Wälzkörper erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Käfigsegmente können selbstverständlich auch für zwei- oder mehrreihige Lager bei entsprechender Abwandlung verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Radial-Rillenkugellagers mit einem erfindungsgemäßen wälzkörpergeführten, aus Segmenten gebildeten Kunststoffkäfig;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Radial-Rillenkugellagers mit einem erfindungsgemäßen bordgeführten, aus Segmenten gebildeten Kunststoffkäfig;
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Axial-Rillenkugellagers mit einem erfindungsgemäßen wälzkörpergeführten, aus Segmenten gebildeten Kunststoffkäfig; Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Axial-Rillenkugellagers mit einem erfindungsgemäßen bordgeführten, aus Segmenten gebildeten Kunststoffkäfig;
Fig. 5: vier Varianten von Radial-Koppelelementen in räumlichen Darstellungen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Radial- Rillenkugellagers mit einem wälzkörpergeführten Kunststoffkäfig. Das Lager umfasst in bekannter Weise einen Außenring 01 und einen Innenring 02, welche konzentrisch zu einer Lagerbohrung 03 angeordnet sind. Mehrere Kugeln 04 sind als Wälzkörper zwischen Außenring 01 und Innenring 02 in einer Laufbahn 06 angeordnet und gehalten. Das Lager ist selbsthaltend. Die Kugeln 04 werden durch einen Kunststoffkäfig, der aus mehreren Käfigsegmenten 07 zusammengesetzt ist, auf Abstand gehalten.
Das Käfigsegment 07 umfasst Radial-Koppelelemente 08, mit denen mehrere Käfigsegmente zu einem Käfig verbindbar sind. Die Radial-Koppel- elemente 08 sind in prinzipiell bekannter Bauart ausgeführt und werden weiter unten näher erläutert. Die Führung des Käfigs erfolgt durch die Kugeln 04 über nicht dargestellte Führungselemente.
Das Lager weist an seinem Außenring 01 ein Füllloch 09 auf, durch den bei der Montage des Lagers die Kugeln 04 eingefüllt werden. Bei der Montage des Lagers werden zunächst der Außenring 01 , der Innenring 02 und der Käfig, bestehend aus mehreren zusammengesteckten Käfigsegmenten 07, montiert. Anschließend werden die Kugeln durch das Füllloch 09 in jeweils eine Käfigtasche eingeführt und dort eingerastet.
Fig. 2 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung ein Radial-Rillen- kugellager mit einem bordgeführten Kunststoffkäfig. Das Lager hat grund- sätzlich denselben bekannten Aufbau, daher tragen gleiche Bauteile die gleichen Bezugsziffern, wie in Fig. 1.
Die Führung des Käfigs erfolgt in dieser Ausführungsform auf Bordflächen 10 des Innenrings 02 und des Außenringes 01. Als Führungselemente sind hier im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform Führungsstege 11 zur Führung des Käfigs an den Bordflächen 10 ausgebildet. Vorzugsweise sind die Führungsstege 11 kufenförmig gebildet, um Reibungskräfte zu minimieren. Bei dieser Variante hat die Kugel mehr Spiel in der Käfigtasche.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Ausführungsformen der Erfindung für Axial- Rillenkugellager, welche jeweils eine Wellenscheibe 12 und eine Gehäusescheibe 13 in paralleler Anordnung jeweils anstelle des Außen- und Innen- ringes umfasst. Die Lagerbohrung 03 ist bekannterweise so angeordnet, dass Wellenscheibe 12 und Gehäusescheibe 13 in axialer Richtung versetzt sind. Die Käfigsegmente 07 haben dabei den gleichen Aufbau, wie in den zuvor beschriebenen Varianten. In Fig. 3 ist ein wälzkörpergeführter Käfig analog zu Fig. 1 dargestellt, während Fig. 4 einen bordgeführten Käfig ana- log zu Fig. 2 zeigt.
In Fig. 5 sind verschiedene Möglichkeiten von Radial-Koppelelementen dargestellt. Dabei zeigen die Abbildungen jeweils ein Käfigsegment mit Außenstegen 17, welche durch Verbindungsstege 18 miteinander verbunden sind. Zwischen den Verbindungsstegen 18 sind Taschen 19 zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers ausgebildet.
An einer der Stirnseiten 21 des Käfigsegmentes sind in Verlängerung der Außenstege 17 Koppelstege 22 vorgesehen (Abb. a). An der gegenüberlie- genden Stirnseite weisen die Außenstege 17 Koppelausnehmungen 23 auf, in welche die entsprechenden Koppelstege 22 eines weiteren, gleich aufgebauten Käfigsegmentes eingreifen können. Im Bereich der Koppelstege 22 sind Rastvorsprünge 24 vorgesehen, welche in Rastausnehmungen 26 der Koppelausnehmung 23 bei der Montage einrasten. Die Zergliederung in solche Segmente erleichtert gerade bei großen Lagerdurchmessern die Herstellung.
Die verschiedenen konstruktiven Möglichkeiten sind in den weiteren Abbildungen dargestellt. Abb. b) zeigt, dass die Koppelstege 22 die Rastausnehmungen 26 aufweisen, in welche Rastvorsprünge 24 des nächsten Käfigsegmentes einrasten können. Dabei ragen bei dieser Ausführungsform die Rastvorsprünge 24 in Längsrichtung des Käfigsegmentes jeweils nach außen. In der Detaildarstellung der Abb. b) ist zu erkennen, dass der Rastvorsprung 24 innerhalb der Rastausnehmung 26 ein Spiel s in Umfangsrichtung des Käfigsegmentes aufweist, um Ausdehnungen aufnehmen zu können. Abb. c) zeigt eine asymmetrische Gestaltung der Radial-Koppelelemente. An jeder der Stirnseiten 21 sind jeweils ein Koppelsteg 22 und eine Koppelausnehmung 23 vorgesehen. Die Koppelstege 22 tragen die Rastvorsprünge 24, während an den Koppelausnehmungen 23 die Rastausnehmungen 26 vorgesehen sind.
In Abb. d) ist eine schwalbenschwanzartige Radial-Koppelstelle gezeigt, bei der auf den Koppelstegen 22 schwalbenschwanzförmige Rastausnehmungen 26 ausgebildet sind, während an den Koppelausnehmungen 23 komplementär geformte Rastvorsprünge 24 vorgesehen sind.
Führungselemente für Kugelführungen werden hier nicht näher erläutert, da dem Fachmann solche geläufig sind. Bezugszeichenliste
01 Außenring
02 lnnenhng
03 Lagerbohrung
04 Kugel
05 —
06 Laufbahn
07 Käfigsegment
08 Radial-Koppelelemente
09 Füllloch
10 Bordfläche
11 Führungssteg
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 Außensteg
18 Verbindungssteg
19 Tasche
20 —
21 Stirnseite
22 Koppelsteg
23 Koppelausnehmung
24 Rastvorsprung
25 —
26 Rastausnehmung

Claims

Patentansprüche
1. Käfigsegment eines Kunststoffkäfigs für ein Wälzlager, insbesondere für ein Großwälz-Kugellager, mit mindestens zwei Außenstegen (17) und mindestens zwei die Außenstege (17) miteinander verbindenden Verbindungsstegen (18), wobei jeweils zwischen den Außenstegen
(17) und zwei Verbindungsstegen (18) eine Tasche (19) zur Aufnahme eines Wälzkörpers (04) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Käfigsegmente im Wälzlager mittels Führungselementen auf Bordflächen des Wälzlagers und/oder an den Wälzkörpern erfolgt.
2. Käfigsegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es an seinen Stirnseiten (21 ) Radial-Kopplungselemente (22, 23, 24, 26) zum kettenartigen Aneinanderreihen mehrerer Käfigsegmente zu einem Käfig umfasst.
3. Käfigsegment nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente mit Bordflächen (09) des Wälzlagers korrespondieren, die ein- oder beidseitig der Laufflächen an dessen Innenring (02) und/oder an dessen Außenring (01 ) ausgebildet sind.
4. Käfigsegment nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente als kufenförmige Führungsstege (11 ), die zum Außen- bzw. Innenring (01 , 02) gewandt sind, gebildet sind.
5. Käfigsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es Rastelemente zum Einrasten des Wälzkörpers in das Käfigsegment bei der Montage umfasst.
6. Wälzlager, insbesondere Radial- oder Axial-Kugellager mit einem Kunststoffkäfig, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig aus Käfigsegmenten nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zusammengesetzt ist.
7. Wälzlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Innenring (02), einen Außenring (01 ) und dazwischen in einem Käfig angeordnete Wälzkörper (04) umfasst, wobei auf dem Außenring mindestens ein Füllloch zum Einsetzen der Wälzkörper bei der Montage des Wälzlagers vorgesehen ist.
8. Wälzlager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (01 ) geschliffene Bordflächen aufweist.
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