WO2021069008A1

WO2021069008A1 - Zweiteiliger lagerkäfig sowie wälzlager mit einem solchen lagerkäfig

Info

Publication number: WO2021069008A1
Application number: PCT/DE2020/100726
Authority: WO
Inventors: Bastian DIETRICH; Robert DRESSEL; Markus Scheidel; Mario Bruckmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: DE102019127288A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Lagerkäfig (1), umfassend eine erste Käfighälfte (2) und eine zur ersten Käfighälfte (2) identisch ausgebildete zweite Käfighälfte (3), welche Käfighälften (2, 3) jeweils einen ringförmigen Grundkörper (4, 5) und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) aufweisen, deren Länge (L) zumindest annähernd der Breite (B) des Lagerkäfigs (1) entspricht und die an ihren Enden mit Verschlusselementen (10, 11, 12, 13) ausgebildet sind, welche in komplementär ausgebildete Verschlussaufnahmen (14, 15, 16 17) in der jeweils anderen Käfighälfte (2, 3) eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente (10, 11, 12, 13) der einen Käfighälfte (2, 3) in die Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) der jeweils anderen Käfighälfte (3, 2) komplette Käfigstege (18) gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen (19) zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind. Dieser zweiteilige Lagerkäfig zeichnet sich dadurch aus, dass die Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) zumindest über den größten Teil ihrer Länge sowie die an ihren Enden angeordneten Verschlusselemente (10, 11, 12, 13) bzw. Verschlussaufnahmen (14, 15, 16 17) sich über die volle Breite der kompletten Käfigstege (18) erstrecken und im montierten Zustand beider Käfighälften (2, 3) sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung

Zweiteiliger Lagerkäfig sowie Wälzlager mit einem solchen Lagerkäfig

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Lagerkäfig nach den oberbegriffsbilden den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , welcher insbesondere vorteilhaft an Ril lenkugellagern für hohe Drehzahlen anwendbar ist. Des Weiteren betrifft die Er findung ein Wälzlager mit einem solchen zweiteiligen Lagerkäfig.

Hintergrund der Erfindung

In der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass die bei Rillenkugellagern am häufigsten verwendeten Käfigbauformen durch Stahlnietkäfige und Kunst- stoff-Schnappkäfige gebildet werden.

Derartige Stahlnietkäfige sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 925 203 A und DE 88 16 173 U1 bekannt und bestehen aus zwei identischen Ring hälften aus Stahlblech mit angeformten Taschenhälften und dazwischen ange ordneten Verbindungsstegen, die durch Niete miteinander verbunden sind. Sol che Stahlnietkäfige zeichnen sich vor allem durch gute Laufeigenschaften und niedrige Herstellungskosten aus und sind für Betriebstemperaturen größer 130°C und für hohe Drehzahlen geeignet.

Kunststoff-Schnappkäfige bestehen dagegen aus einem umlaufenden Seiten ring mit sich einseitig axial von diesem weg erstreckenden Taschenstegen, die in jeweils zwei elastisch nachgiebige und durch einen Zwischenraum zueinan der beabstandete Taschenkrallen übergehen, welche jeweils paarweise mehre re die Kugeln örtlich umgreifende Käfigtaschen bilden und sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 199 37 664 A1 und DE 10 2009 013 978 A1 be kannt. Solche Kunststoff-Schnappkäfige werden hauptsächlich im Spritzgieß verfahren aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt und zeichnen sich durch gute Lauf- und Gleiteigenschaften sowie eine Eignung für Betriebstempe raturen von -30° bis +130° C aus.

In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die bekannten Kunststoff-Schnapp- käfige bei hohen Drehzahlen dazu neigen, sich insbesondere durch die auf die freien Enden der Taschenkrallen wirkenden Fliehkräfte radial nach außen zu verformen. Dadurch verändert sich die ursprüngliche Taschengeometrie in nach teiliger Weise derart, dass es zu einer erhöhten Reibung am Käfig-Wälzkörper- kontakt und damit verbunden zu einer Mangelschmierung und einer erhöhten Betriebstemperatur kommt, die zu einem vorzeitigen Verschleiß und letztendlich zum Ausfall des Käfigs und des gesamten Wälzlagers führt.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es beispielsweise durch die DE 10 2010 007 789 A1 und durch die DE 10 2015 220 363 A1 bekannt, den einteiligen Kunststoff-Schnappkäfig durch einen die Steifigkeit des Käfigs erhöhenden zwei teiligen Klippkäfig zu ersetzen, bei dem zwei mit jeweils einer Taschenhälfte und einer Steghälfte identisch ausgebildete Käfighälften über komplementäre Ver schlusselemente und Verschlussaufnahmen miteinander verbunden werden.

Bei dem Lagerkäfig gemäß DE 10 2010 007 789 A1 werden dabei die Ver schlusselemente durch in Verlängerung jeder zweiten Steghälfte angeformte Hal terungen mit endseitigen Rastklinken gebildet, die in unterhalb jeder zweiten Steg hälfte eingearbeitete und als Aufnahmen mit endseitigen Rastnuten ausgebilde te Verschlussaufnahmen eingeschoben werden. Von Vorteil ist dabei, dass die Rastnasen in radiale Richtung in die Rastnuten einschnappen, so dass diese Verbindung bei im Lagerbetrieb wirkenden Fliehkräften noch verstärkt wird. Nachteilig ist hingegen, dass ein derart ausgebildeter Lagerkäfig nur für eine ge rade Anzahl an Kugeln geeignet ist und dass die Halterungen mit den Rastna sen im Lagerbetrieb auch tangential beansprucht werden und somit die Gefahr von Halterungsbrüchen verbunden mit einem kompletten Käfigausfall besteht.

Bei dem Lagerkäfig gemäß DE 10 2015 220 363 A1 werden dagegen die Ver schlusselemente und die Verschlussaufnahmen dadurch gebildet, dass die Kä- fighälften an den Enden ihrer Steghälften mit einem axialen Zapfen und einer neben dem Zapfen angeordneten axialen Zapfenaufnahme ausgebildet sind. Dabei weist jede Zapfenaufnahme der einen Käfighälfte einen sich radial er streckenden Ringabschnitt auf, der sich bei Aufnahme des Zapfens der anderen Käfighälfte über den Zapfen erstreckt und so den Zapfen nach radial außen ent gegen den wirkenden Fliehkräften abstützt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die axiale Teilungsebene der Käfighälften genau in Höhe der axialen Mitte der Käfigtaschen und somit genau an der Stelle des Käfig-Wälzkörperkontakts an geordnet ist, so dass es beim betriebsbedingten Vor- und Nachlauf der Kugeln in den Wälzkörpertaschen zu einem erhöhten Käfigverschleiß kommen kann.

In der JP 2007-113 592 A wird schließlich noch ein zweiteiliger Lagerkäfig für ein Rillenkugellager offenbart, der eine erste Käfighälfte und eine zur ersten Kä fighälfte identisch ausgebildete zweite Käfighälfte umfasst. Die Käfighälften wei sen dabei jeweils einen ringförmigen Grundkörper und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente auf, deren Länge zumindest annä hernd der Breite des Lagerkäfigs und deren Breite etwa der Hälfte der Breite ei nes kompletten Käfigsteges entspricht. An ihren Enden sind die Käfigsteg-Teil- segmente mit als Rastzapfen ausgebildeten Verschlusselementen ausgebildet, welche in als Rastbohrungen ausgebildete komplementäre Verschlussaufnah men im Grundkörper der jeweils anderen Käfighälfte eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente der einen Käfighälfte in die Verschlussaufnah men der jeweils anderen Käfighälfte komplette Käfigstege gebildet werden, zwi schen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind.

Nachteilig bei dieser Käfigausführung ist jedoch, dass die durch die radiale Tei lung der Käfigstege entstehenden Käfigsteg-Teilsegmente und die an die Käfig hälften angeformten Rastnasen und Rastbohrungen insbesondere bei kleineren Lager- bzw. Käfiggrößen derart filigrane Abmessungen aufweisen, dass diese im herkömmlichen Spritzgießverfahren nicht mehr herstellbar sind oder nur mit unerwünschten Graten aus der Spritzgießform entformbar sind, die anschließend durch zusätzliche Arbeitsschritte wieder aufwändig entfernt werden müssen. Außerdem besteht durch die filigrane Ausführung der Rastnasen auch bei die sem Lagerkäfig die Gefahr von Brüchen der Rastnasen bei tangentialer Belas tung der Käfighälften und damit die Gefahr eines Käfigausfalls.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Stan des der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen zweiteiligen Lagerkäfig zu konzipieren, bei dem die Teilungsebene der beiden Käfighälften außerhalb der Mitte der Käfigtaschen angeordnet ist und dessen Käfighälften in einem einfachen Spritzgusswerkzeug ohne Nacharbeiten derart herstellbar sind, dass die Verschlusselemente und Verschlussaufnahmen eine ausreichende Stabilität gegen Brüche bei tangentialer Käfigbelastung aufweisen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager mit einem zweiteili gen Käfig mit den genannten Eigenschaften zu konzipieren.

Beschreibung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird der erste Teil dieser Aufgabe bei einem zweiteiligen La gerkäfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass sowohl die Käfigsteg-Teilsegmente zumindest über den größten Teil ihrer Länge als auch die an ihren Enden angeordneten Verschlusselemente bzw. Verschlussauf nahmen sich über die volle oder nahezu volle Breite der kompletten Käfigstege erstrecken und im montierten Zustand beider Käfighälften sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind. Darunter ist zu verstehen, dass bei beiden Käfighälften die Teilung der Käfigstege in jeweils zwei Käfigsteg-Teil- segmente nicht wie bei der Lösung gemäß JP 2007-113 592 A in einer radialen Ebene sondern in einer axialen Ebene erfolgt, die bevorzugt etwa auf der Hälfte der Materialstärke der kompletten Käfigstege angeordnet ist oder aber auch so angeordnet werden kann, dass das obere Käfigsteg-Teilsegment zur Reduzie rung seiner Masse damit der wirkenden Fliehkräfte dünner ausgebildet ist als das untere Käfigsteg-Teilsegment. Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungs gemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs werden in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben.

Danach ist es gemäß den Ansprüchen 2 und 3 bei dem erfindungsgemäß aus gebildeten zweiteiligen Lagerkäfig vorgesehen, dass die Verschlusselemente an den Enden der Käfigsteg-Teilsegmente zum einen durch radial zum Käfigaußen umfang wegragende Rastnasen und zum anderen durch im Querschnitt trapez förmige Stecknasen gebildet werden, während die Verschlussaufnahmen an den Käfighälften zum einen durch am Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grund körper angeordnete, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch am Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordnete, im Querschnitt trapezförmige Stecknuten gebildet werden. Sowohl die Verschlus selemente als auch die Verschlussaufnahmen sind dabei an jeder Käfighälfte in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet. Anstelle des trapezförmigen Querschnitts der Stecknasen und der Stecknuten können diese alternativ je doch auch mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt ausgebildet werden, wobei solche Stecknasen sich bei fliehkraftbedingter Aufweitung dann jeweils an den Borden des zugehörigen Lageraußenrings abstützen.

Gemäß den Ansprüchen 4 und 5 zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebil dete zweiteilige Lagerkäfig darüber hinaus noch dadurch aus, dass die Obersei ten der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Kä- figsteg-Teilsegmente beider Käfighälften in einer Ebene mit dem Außendurch messer ihrer ringförmigen Grundkörper angeordnet sind, während die Untersei ten der an ihren Enden mit den Rastnasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilseg mente beider Käfighälften in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ring förmigen Grundkörper angeordnet sind. Sowohl die Käfigsteg-Teilsegmente mit den trapezförmigen Stecknasen an ihren Enden als auch die Käfigsteg-Teilseg mente mit den Rastnasen an ihren Enden weisen dabei eine Materialstärke auf, die bevorzugt etwa der halben Höhe des Grundkörperquerschnitts entspricht. Ausgehend von den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 erfolgt die Montage der Käfighälften zu einem kompletten Lagerkäfig somit derart, dass die Käfighälften mit ihren Käfigsteg-Teilsegmenten zueinander weisend zunächst um eine Käfig tasche in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, so dass die Käfigsteg-Teilsegmente mit den trapezförmigen Stegnasen der einen Käfighälf te genau gegenüber den Käfigsteg-Teilsegmenten mit den Rastnasen der ande ren Käfighälfte angeordnet sind. Sodann werden die Käfighälften axial zueinan der bewegt, wobei die Rastnasen an den Unterseiten der Käfigsteg-Teilsegmen- te mit den Stecknasen entlang gleiten und die Stecknasen auf den Oberseiten der Käfigsteg-Teilsegmente mit den Rastnasen entlang gleiten. Am Ende der Axialbewegung der Käfighälften rasten dann die Rastnasen beider Käfighälften radial in die am Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordne ten Rastnuten ein, während die Stecknasen beider Käfighälften gleichzeitig axi al in die am Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordneten Stecknuten eingleiten. Beide Käfighälften sind somit wellenförmig ineinander verwunden und unlösbar miteinander verbunden.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lager käfigs ist es nach Anspruch 6 des Weiteren, dass in die Oberseiten der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmen- te zusätzliche Aussparungen eingeformt sind, die zur Reduzierung des Gewichts bzw. der Masse der Käfigsteg-Teilsegmente vorgesehen sind. Diese vorzugs weise rechteckförmigen Aussparungen sind bevorzugt axial mittig über nahezu die gesamte Länge der Käfigsteg-Teilsegmente eingeformt und bewirken, dass die im Lagerbetrieb auf diese Käfigsteg-Teilsegmente wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduziert werden. Die an ihren Enden mit den Rastnasen ausge bildeten Käfigsteg-Teilsegmente sind dabei an ihren Unterseiten nicht mit derar tigen Aussparungen ausgebildet, da hier die auf diese Käfigsteg-Teilsegmente wirkenden Fliehkräfte zur Verstärkung der Rastverbindung zwischen den Käfig hälften genutzt wird.

Als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs wird es durch Anspruch 7 noch vorgeschlagen, dass die als keilförmige Rastnu- ten ausgebildeten Verschlussaufnahmen in den ringförmigen Grundkörpern der Käfighälften gegenüber den Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmenten in Um fangsrichtung jeweils beidseitige Verlängerungen aufweisen, die zur Reduzie rung der Umfangslast auf die Rastnasen vorgesehen und zugleich als Schmier- stoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Länge der Rastnuten in den ringförmigen Grundkörpern beider Käfighälften in Umfangsrichtung jeweils größer als die Breite der Rastnasen an den Käfigsteg- Teilsegmenten ist, so dass sich beidseitig der Rastnasen Freiräume ergeben, durch welche aus tangentialen Belastungen auf die Rastnasen resultierende Beschädigungen der Rastnasen vermieden werden und welche eine Aufwei tung der Breitentoleranzen der Rastnasen ermöglichen. Gleichzeitig wird durch diese Freiräume die Montage der Käfighälften sowie die Schmierstoffzuführung zu den Käfigtaschen wesentlich vereinfacht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs ist es gemäß Anspruch 8, dass bei einer ungeraden Anzahl von Käfigtaschen jede Käfighälfte mit einem zusätzlichen Käfigsteg-Teil- segment ausgebildet ist, dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite des Lagerkäfigs entspricht. Die Materialstärke dieser zusätzlichen Käfigsteg- Teilsegmente entspricht dabei bevorzugt der vollen Höhe des Querschnitts ihrer ringförmigen Grundkörper, kann aber zur Reduzierung ihrer Masse gegenüber ihren Grundkörpern zu ihren Enden hin auch abnehmend gestaltet werden. Soll te es also erforderlich sein, den Lagerkäfig mit einer ungeraden Anzahl an Käfig taschen auszubilden, wird zwischen einem Käfigsteg-Teilsegment mit einer Rastnase und einem benachbarten Käfigsteg-Teilsegment mit einer Stecknase im Abstand einer Käfigtasche ein gesondertes Käfigsteg-Teilsegment eingefügt, welches an seinen Enden in Umfangsrichtung stufenförmig ausgebildet ist und somit zwar keine Verbindungsfunktion zwischen den Käfighälften aber ebenfalls eine Teilungsebene außerhalb der der Mitte der Käfigtaschen aufweist. Gleich zeitig wird durch die stufenförmige Ausbildung der Enden dieser gesonderten Käfigsteg-Teilsegmente eine Verstärkung der Verdrehsicherung zwischen den Käfighälften geschaffen. Schließlich wird es durch Anspruch 9 noch vorgeschlagen, dass der erfindungs gemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig entweder mit zylindrischen Käfigta schen ausgebildet werden kann und dann als außen- oder innenbordgeführter Lagerkäfig einsetzbar ist oder mit sphärischen Käfigtaschen ausgebildet werden kann und dann als wälzkörpergeführter Lagerkäfig einsetzbar ist. In beiden Fäl len besteht der Lagerkäfig dabei aus einem thermoplastischen Kunststoff und kann, da er keinerlei axiale Hinterschnitte aufweist, in einem Auf-Zu-Spritzguss- werkzeug ohne aufwändige Radialschieber hergestellt werden.

Der zweite Teil der Aufgabe wird bei einem Wälzlager mit einem inneren Lager ring, einem äußeren Lagerring und einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf Laufbahnen abrollender Wälzkörper, die durch einen Lagerkäfig in gleichmäßi gen Abständen zueinander gehalten werden, nach Anspruch 10 erfindungsge mäß derart gelöst, dass der Lagerkäfig als zweiteiliger Lagerkäfig mit den Merk malen der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.

Der erfindungsgemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig weist somit gegen über den aus dem Stand der Technik bekannten zweiteiligen Lagerkäfigen den Vorteil auf, dass er durch die Ausbildung der Käfigsteg-Teilsegmente über die volle oder nahezu volle Breite des Lagerkäfigs eine Teilungsebene aufweist, die bei beiden Käfighälften außerhalb der Mitte der Käfigtaschen angeordnet ist. Da außerdem die Teilung der Käfigsteg-Teilsegmente derart erfolgt, dass diese im montierten Zustand beider Käfighälften sich paarweise radial überdeckend zuei nander angeordnet sind, sind die Käfighälften in einem einfachen Spritzguss werkzeug ohne Nacharbeiten zudem derart herstellbar, dass die Verschluss elemente und Verschlussaufnahmen eine ausreichende Stabilität gegen Brüche bei tangentialer Käfigbelastung aufweisen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten zweitei ligen Lagerkäfigs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs vor der Montage der beiden Käfighälften;

Figur 2 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs nach der Montage der beiden Käfighälften;

Figur 3 eine Draufsicht auf eine der beiden Käfighälften des erfindungs gemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs; Figur 4 den Querschnitt A - A nach Figur 3 durch eine der beiden Käfig hälften des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Aus den Figuren 1 und 2 geht deutlich ein zweiteiliger Lagerkäfig 1 für ein Ril lenkugellager hervor, der aus einer ersten Käfighälfte 2 und einer zur ersten Kä fighälfte 2 identisch ausgebildeten zweiten Käfighälfte 3 besteht. Diese Käfig hälften 2, 3 weisen, wie insbesondere aus Figur 4 zu sehen ist, jeweils einen ringförmigen Grundkörper 4, 5 und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 auf, deren Länge L zumindest annähernd der Breite B des montierten Lagerkäfigs 1 entspricht. An ihren Enden sind die Kä- figsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 mit Verschlusselementen 10, 11, 12, 13 ausge bildet, welche in komplementär ausgebildete Verschlussaufnahmen 14, 15, 16 17 in der jeweils anderen Käfighälfte 2, 3 eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente 10, 11, 12, 13 der einen Käfighälfte 2, 3 in die Verschluss aufnahmen 14, 15, 16, 17 der jeweils anderen Käfighälfte 3, 2 komplette Kä figstege 18 gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen 19 zur Aufnahme von nicht dargestellten Wälzkörpern angeordnet sind. Des Weiteren geht aus den Figuren 1 und 2 hervor, dass sowohl die Käfigsteg- Teilsegmente 6, 7, 8, 9 zumindest über den größten Teil ihrer Länge als auch die an ihren Enden angeordneten Verschlusselemente 10, 11, 12, 13 bzw. Ver schlussaufnahmen 14, 15, 16 17 sich erfindungsgemäß über die volle Breite der kompletten Käfigstege 18 erstrecken und im montierten Zustand beider Käfig hälften 2, 3 sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind.

Die Verschlusselemente 10, 11, 12, 13 an den Enden der Käfigsteg-Teilseg mente 6, 7, 8, 9 werden dabei, wie aus den Figuren 1 und 4 ersichtlich ist, zum einen durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen und zum anderen durch im Querschnitt trapezförmige Stecknasen gebildet, während die Verschlussaufnahmen 14, 15, 16 17 an den Käfighälften 2, 3 zum einen durch am Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnete, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch am Außendurch messer ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnete, im Querschnitt tra pezförmige Stecknuten gebildet werden. Sowohl die Verschlusselemente 10, 11, 12, 13 als auch die Verschlussaufnahmen 14, 15, 16 17 sind dabei an jeder Käfighälfte 2, 3 in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet.

Durch Figur 3 wird darüber hinaus deutlich, dass die Oberseiten 20 der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilseg mente 7, 9 beider Käfighälften 2, 3 in einer Ebene mit dem Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnet sind, während die Unterseiten 21 der an ihren Enden mit den Rastnasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilseg mente 6, 8 beider Käfighälften 2, 3 in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnet sind. Sowohl die Käfigsteg-Teil- segmente 7, 9 mit den trapezförmigen Stecknasen an ihren Enden als auch die Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 mit den Rastnasen an ihren Enden weisen dabei eine Materialstärke auf, die etwa der halben Flöhe des Querschnitts der Grund körper 4, 5 entspricht.

Weiterhin ist in den Figuren 1 bis 4 zu sehen, dass in die Oberseiten 20 der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Käfigsteg-Teil- segmente 6, 7 zusätzliche gewichtsreduzierende Aussparungen 22 eingeformt sind, die zur Reduzierung des Gewichts bzw. der Masse der Käfigsteg-Teil- segmente vorgesehen sind. Diese vorzugsweise rechteckförmigen Aussparun gen sind bevorzugt axial mittig über nahezu die gesamte Länge der Käfigsteg- Teilsegmente eingeformt und bewirken, dass die im Lagerbetrieb auf diese Kä- figsteg-Teilsegmente wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduziert werden.

Außerdem ist in Figur 2 klar erkennbar, dass die als keilförmige Rastnuten aus gebildeten Verschlussaufnahmen 14, 15 in den ringförmigen Grundkörpern 4, 5 der Käfighälften 2, 3 gegenüber den Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmen- ten 8, 9 in Umfangsrichtung jeweils beidseitige Verlängerungen 23, 24 aufwei sen, die zur Reduzierung der Umfangslast auf die Rastnasen vorgesehen und zugleich als Schmierstoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen 19 ausgebildet sind. Sollte es erforderlich sein, den Lagerkäfig mit einer ungeraden Anzahl an Käfig taschen 19 auszubilden, wird zwischen einem Käfigsteg-Teilsegment 6 mit einer Rastnase und einem benachbarten Käfigsteg-Teilsegment 7 mit einer Steckna se jeder Käfighälfte 2, 3 im Abstand einer Käfigtasche 19 ein gesondertes Kä- figsteg-Teilsegment 25, 26 der in Figur und 4 gezeigten Art eingefügt, dessen Materialstärke der vollen Höhe des Querschnitts ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 entspricht und dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite B des Lagerkäfigs 1 entspricht, wobei die Enden der Käfigsteg-Teilsegmente 25, 26 in Umfangsrichtung stufenförmig ausgebildet sind.

Lediglich erwähnt werden soll noch, dass der erfindungsgemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig 1 entweder mit zylindrischen Käfigtaschen 19 ausgebildet werden kann und dann als außen- oder innenbordgeführter Lagerkäfig 1 er setzbar ist oder mit sphärischen Käfigtaschen 19 ausgebildet werden kann und dann als wälzkörpergeführter Lagerkäfig 1 einsetzbar ist. In beiden Fällen be steht der Lagerkäfig dabei aus einem thermoplastischen Kunststoff und kann in einem Auf-Zu-Spritzgusswerkzeug ohne aufwändige Radialschieber hergestellt werden. Bezugszahlenliste

1 Lagerkäfig

2 erste Käfighälfte

3 zweite Käfighälfte

4 Grundkörper von 2

5 Grundkörper von 3

6 Käfigsteg-Teilsegment an 4

7 Käfigsteg-Teilsegment an 4

8 Käfigsteg-Teilsegment an 5

9 Käfigsteg-Teilsegment an 5

10 Verschlusselement an 6

11 Verschlusselement an 7

12 Verschlusselement an 8

13 Verschlusselement an 9

14 Verschlussaufnahme an 6

15 Verschlussaufnahme an 7

16 Verschlussaufnahme an 8

17 Verschlussaufnahme an 9

18 Käfigstege von 1

19 Käfigtaschen von 1

20 Oberseite von 7 und 9

21 Unterseiten von 6 und 8

22 Aussparungen in 20

23 Verlängerungen von 14

24 Verlängerungen von 15

25 zusätzliches Käfigsteg-Teilsegment an 2

26 zusätzliches Käfigsteg-Teilsegment an 3

L Länge von 6, 7, 8, 9

B Breite von 1

Claims

Patentansprüche

1. Zweiteiliger Lagerkäfig (1), umfassend eine erste Käfighälfte (2) und eine zur ersten Käfighälfte (2) identisch ausgebildete zweite Käfighälfte (3), welche Käfighälften (2, 3) jeweils einen ringförmigen Grundkörper (4, 5) und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) aufweisen, deren Länge (L) zumindest annähernd der Breite (B) des Lager käfigs (1 ) entspricht und die an ihren Enden mit Verschlusselementen (10, 11 , 12, 13) ausgebildet sind, welche in komplementär ausgebildete Ver schlussaufnahmen (14, 15, 16 17) in der jeweils anderen Käfighälfte (2, 3) eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente (10, 11 , 12, 13) der einen Käfighälfte (2, 3) in die Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) der je weils anderen Käfighälfte (3, 2) komplette Käfigstege (18) gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen (19) zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfig- steg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) zumindest über den größten Teil ihrer Länge sowie die an ihren Enden angeordneten Verschlusselemente (10, 11 , 12, 13) bzw. Verschlussaufnahmen (14, 15, 16 17) sich über die volle oder nahezu volle Breite der kompletten Käfigstege (18) erstrecken und im montierten Zu stand beider Käfighälften (2, 3) sich paarweise radial überdeckend zueinan der angeordnet sind.

2. Zweiteiliger Lagerkäfig (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusselemente (10, 11 , 12, 13) an den Enden der Käfigsteg-Teil- segmente (6, 7, 8, 9) zum einen durch radial zum Käfigaußenumfang wegra gende Rastnasen und zum anderen durch im Querschnitt trapezförmige Stecknasen gebildet werden, die in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet sind.

3. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussaufnahmen (14, 15, 16 17) an den Käfighälften (2, 3) zum einen durch am Innendurchmesser ihrer ring förmigen Grundkörper (4, 5) angeordnete, im Querschnitt keilförmige Rast- nuten und zum anderen durch am Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) angeordnete, im Querschnitt trapezförmige Stecknuten ge bildet werden, die in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet sind.

4. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseiten (20) der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) beider Käfighälften (2, 3) in einer Ebene mit dem Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) angeordnet sind und die Käfigsteg-Teilseg mente (7, 9) eine Materialstärke aufweisen, die bevorzugt etwa der halben Höhe des Querschnitts der Grundkörper (4, 5) entspricht.

5. Zweiteiliger Lagerkäfig (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseiten (21 ) der an ihren Enden mit den Rastnasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) beider Käfig hälften (2, 3) in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) angeordnet sind und die Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) eine Materialstärke aufweisen, die bevorzugt etwa der halben Höhe des Querschnitts der Grundkörper (4, 5) entspricht.

6. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberseiten (20) der an ihren Enden mit den trapezförmigen Stecknasen ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7) zusätzliche gewichtsreduzierende Aussparungen (22) eingeformt sind, durch welche die im Lagerbetrieb wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduzierbar sind.

7. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als keilförmige Rastnuten ausgebildeten Verschlussaufnahmen (14, 15) in den ringförmigen Grundkörpern (4, 5) der Käfighälften (2, 3) gegenüber den Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmen- ten (8, 9) in Umfangsrichtung jeweils beidseitige Verlängerungen (23, 24) aufweisen, die zur Reduzierung der Umfangslast auf die Rastnasen vorge- sehen und zugleich als Schmierstoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen (19) ausgebildet sind.

8. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass bei einer ungeraden Anzahl von Käfigtaschen

(19) jede Käfighälfte (2, 3) mit einem zusätzlichen Käfigsteg-Teilsegment (25, 26) ausgebildet ist, dessen Materialstärke der vollen Höhe des Quer schnitts ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) entspricht und dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite (B) des Lagerkäfigs (1) entspricht.

9. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit zylindrischen Käfigtaschen (19) als außen- oder innenbordgeführter Lagerkäfig (1) oder mit sphärischen Käfig taschen (19) als wälzkörpergeführter Lagerkäfig (1) einsetzbar ist und aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehend axial ohne Hinterschnitte in einem Auf-Zu-Spritzgusswerkzeug herstellbar ist.

10. Wälzlager mit einem inneren Lagerring, einem äußeren Lagerring und einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf Laufbahnen abrollender Wälzkörper, die durch einen Lagerkäfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehal ten werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig als zweiteiliger Lagerkäfig (1) mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.