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Käfig für Lagernadeln
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Lagemadelnden eine gewisse Mindeststärke besitzen. Daraus ergibt sich ein beträchtlicherAbstandder einzelnen Wllz- körper, der für Nadellager infolge der Verminderung der Tragfähigkeit nicht in Kauf genommen werden kann.
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mit einem Kunststoffmantel umgeben ist.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, den Grundkörper aus Metall allseitig mit einem im Tauch- oder Spritzverfahren hergestellten gleichmässigen, dünnen, festhaftenden Überzug aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, zu versehen.
Es ist vorteilhaft, den Käfigkem in der sich aus der Herstellung zunächst ergebenden Form mit rauhen Oberfl chen zu belassen. Rauhe metallische Oberflächen des Käfigkems bieten für den dünnen Kunststoffüberzug sogar den Vorteil, dass feine Hohlstellen nebenAnlaufstellen gebildetwerden und in den Hohlstellen ein Schmiermittelvorrat besteht.
Der Kunststoffüberzug und die aus der Rauhigkeit des Grundwerkstoffes sich ergebenden Hohlstellen bieten besondere Vorteile andenStirnseiten derKitfige.. diewieAxialsche1ben axial anlaufen. Ein Schmiermittelvorrat an Anlaufscheibe ist bekanntlich wegen der Schwierigkeit zur Bildung eines hydrodynamischen Schmierzustandes noch bedeutungsvoller als bei den radial anlaufenden Flachen.
Bei Meta11käfigen gibt die geringe unvermeidliche Schrägstellung der Rollkörper in den Fenstern bei hohen Drehzahlen eine schlagartige Beanspruchung der Stegfläche. Bei weichem Werkstoff führt dies zu einer Verformung der Stegfläche, von deren genau hergestellten achsparallelen LagendieEigenschaften des Käfigs in hohem Mass abhängen. Bei harten Werkstoffen kann die entsprechende geringe Elastizität zu hohen Belastungen der Stege, insbesondere an ihren Enden, und zum Bruch der Stege führen. Der elastische
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der entlasteten Zone eine genaue achsparallele Ausrichtung durch seine Rückfederung.
Bei jedem spanabhebenden, aber auch bei spanlosen Herstellungsverfahren sind bei Metallen Ober- flachenpartikel mit unvollkommener Bindung gegenüber dem Grundmetall vorhanden, die sich während des Betriebes lösen können. Der Kunststoffüberzug ist in der Lage, solche Metallpartikel abzudecken und zu binden. Auch aus diesem Grunde ist der gesamte Käfig mit einer gleichmässigen dünnen Kunststoffschicht überzogene Die genannten, nur teilweise gebundenen Metallpartikel sind z.
B. als Stanzschuppen auch deshalb besonders gefährlich, weil aggressive Medien in die Spalte eindringen und die Schuppen durch Oberflachen-Spaltkonosion absprengen können.
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auch für sogenannteMassiv-Fensterkaflgedet. d. h. für solche Käfige, deren Wandstärke nur wenig geringer ist als der Wälzkörperdurchmesser. Die Fenster in solchen Käfigen sind breiter als der Nadeldurchmesser. Die die Nadeln führenden Stegfläche sind parallel. Nun bereitet bekanntlich die Halterung der Nadeln in derartigen Fenstern besondere Schwierigkeit. Es sind verschiedene Methoden bekannt, Haltemittel anzuformen, die jedoch eine Versprödung der vorgeformten Werkstoffteile ergeben, insbesondere dann, wenn das Material aus den Stegen herausgeformt wird.
Diese als Haltemittel dienenden Vorsprünge in die Käfigfenster hinein werden beim Einfedern der Nadeln in die Fenster meist zusätzlich beansprucht, und es besteht die Gefahr, dass dabei Vorsprünge abbrechen und als Metallteilchen in das Lager gelangen.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles wird erfindungsgemässss vorgeschlagen, die Halterung für die Käfignadeln in den Käfigfenstern ausschliesslich durch den elastischen Kunststoffuberzug durchzuführen.
Ist der Käfigkern in an sich bekannter Weise mit Haltevorsprüngen für die Lagemadeln versehen, so werden diese Haltevorsprünge mit dem dünnen,gleichmässigen, festhaftenden Kunststoffuberzug versehen.
Die metallischen Vorsprünge des Käfigkerns sind so klein gehalten, dass ihr Abstand grösser ist als der Na- deldurchmesser, so dass also der wirksame Haltevorsprung erst von dem Kunststoffüberzug gebildet wird.
Daraus ergibt sich beim Einfedern der Nadeln in die Fenster der Vorteil, dass die metallischen Vorsprun- ge nicht berührt werden und der Kunststoff allein elastisch verformt wird.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den Käfigkern aus Metall ohne Haltevorsprünge auszubilden und die-Haltevorsprünge nach dem Aufbringen des Kunststoffüberzuges aus den Stegoberflächen heraus vorzufonnen. Hiezu können bekannte Mittel eingesetzt werden. So können z. B. die Werkzeuge zum Verformen des Kunststoffes aufgeheizt sein.
Da aus Gründen der Festigkeit des Käfigs eine besonders dünne und gleichmässige Kunststoffschicht angestrebtwird, anderseits aber eine verhältnismässig grosse Verformung an den Haltevorsprüngen beim Einfedern der Nadeln in die Fenster aufzunehmen ist, muss der Kunststoff eine hohe Dehnung und eine hohe Festigkeit besitzen. Ausserdem verlangt die gleitende Beanspruchung des Werkstoffes eine geringe Reibung und eine grosse Abriebfestigkeit. Es hat sich gezeigt, dass zur Erfüllung aller dieser Forderungen ein
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Kunstatofftiberzug aus Polyamid besonders empfehlenswert ist.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es zweckmässig ist, den Käfigkern in der sich aus der Herstellung zunächst ergebenden Form mit rauhen Oberflächen zu belassen. Eine wesentliche Steigerung der Gestaltfestigkeit ergibt sich, wenn der Käfigkern vor dem Überziehen mit Kunststoff an seiner Oberfläche durch an sich bekannte Strahlmittel aufgerauht und verfestigt wird.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen : Fig. 1 einen Blechkäfig mit örtlich aufgelegter Kunststoffschicht im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch Käfigfenster mit Haltevorsprüngen mit und ohne Kunststoffschicht eines Teiles eines Massiv-Fensterkäfigs.
Der Käfig 1 nach Fig. l kann als Grundform des sogenannten Blechkäfigs betrachtet werden. Er ist beispielsweise spanlos zu einem Zylinder 2 mit zwei seitlichen Borden 3 geformt. Der Zylinder liegt innerhalb des Teilkreises des Lagers, kann aber nach einer nicht gezeigten Ausuhrungsform auch ausserhalb des Teilkreises des Lagers nahe an der äusseren Laufbahn 4 liegen und nach innen gerichtete Borde besitzen.
Der Käfigkern 1 mit den seitlichen Borden 3 ist allseitig mit einemgleichmässigen, dUnnen, festhaf- tenden Überzug 5 versehen. Bei dieser Ausbildung des Käfigs sind also die Anlaufflächen der Nadeln 6 in den gestanzten Käfigfenstern sowie die mantelseitigen Bordflächen 7, die zum radialen Zentrieren in der Laufbahn 4 dienen, und die stirnseitigen Anlaufflächen 8 und 9, die gegen die axialen Begrenzungen 10 und 11 anlaufen, sämtlich mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen.
Fig. 2 zeigt teilweise die Grundform eines sogenannten Massiv-Fensterkäfigs im Querschnitt. Trotz der verhältnismässig starken Stege ist die Stabilität des Käfigs auf Grund der langen Stege noch verhält- nismässig gering. Der Käfig wird, ausgehend von einem Rohr, dessen Wand nur wenig geringer ist als der Durchmesser der Nadeln, mit Fenstern 12, z. B. durch Stanzen, versehen. Die zunächst parallel verlaufenden Wände 13 und 14 eines Fensters werden nahe dem inneren und äusseren Mantel des Käfigs mit Vorsprüngen 15 und 16 versehen, um die Nadeln 17 in den Fenstern zu halten. Bei Meta11käfigen ohne Überzug ist der Abstand der vorgeformten Vorsprunge kleiner als der Durchmesser der Nadeln.
Diese müssen also, wenn sie nach dem Anformen der Vorsprünge in die Fenster eingesetzt werden, die metallischen Spitzen elastisch und plastisch etwas zurückdrücken. Die auftretende Beanspruchung ist fUr die Vorsprünge und die Nadeln nachteilig. Bei Verwendung von KunststoffUberzl1gen wird der Abstand der metallischen Spitzen 15 und 16 grösser als der Nadeldurchmesser gehalten, und beim Einsetzen der Nadeln wird vorwiegend nur die Kunststoffschicht 18 und 19 elastisch und wenig plastisch verformt. Die Ruckfederung des Kunststoffes ist wesentlich grösser als bei Metallen und damit wird auch eine bessere Halterung der Nadeln erzielt, auch wenn diese mehrfach aus den Fenstern herausgenommen werden müssten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Käfig für Lagernadeln, bei dem ein metallischer Grundkörper mit einem Kunststoffmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Metall allseitig mit einem im Tauch- oder Spritzverfahren hergestellten, gleichmässigen, dünnen, festhaftenden Überzug aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, versehen ist.