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Käfig für die Elemente eines Wälzlagers
Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für die Elemente eines Wälzlagers, der aus einem Stück aus synthetischem plastischem Material besteht und nicht nur die Lagerelemente festhält, sondern auch einen dichten Abschluss zum Schutz des Lagers bildet. Als Lagerelemente können zylindrische oder kege- lige Walzen, Nadeln oder Kugeln verwendet werden.
Es ist bereits ein einstückiger Käfig bekannt, der aus Filz besteht und auf diese Weise ebenfalls einen dichtenden Abschluss für das Lager bildet. Filz als Material für den Käfig hat sich jedoch als unzureichend erwiesen. Weiterhin ist ein Nadellager bekannt, bei dem als Käfigwerkstoff ein im ausgehärteten Zustand vollelastischer, gummiartiger Kunststoff verwendet wird, wobei gleichzeitig die die Nadeln aufnehmenden Käfigtaschen so dicht aneinandergerückt sind, dass der Käfig zwischen den Nadeln nur eine ganz geringe Wandstärke. etwa Folienstärke aufweist. Bei dieser Anordnung können die Nadeln weder von der einen noch von der andern Seite der Käfigwand frei in die Taschen eintreten.
Schliesslich sind auch Wälzlager bekannt, bei denen der Käfig mit einem Dichtungsstreifen verbunden ist, der ein Abschliessen des von den Laufflächen begrenzten Raumes nach aussen ermöglicht.
Erfindungsgemäss unterscheidet sich der Käfig gegenüber bekannten Ausbildungen dadurch, dass er in einem Stück mit mindestens an einem Endteil angeordneten, lippenartigen Dichtungsteilen ausgebildet ist, die im wesentlichen in Linienberührung mit dem Bahnteil des Lagers stehen, gegen den sie dichten.
Zweckmässig ist im Abstand neben dem radial vorspringenden lippenartigen Dichtungsteil, der den Austritt von Schmiermittel aus dem Lager hintanhält, axial nach aussen zu ein weiterer radial vorspringender lippenartiger Dichtungsteil vorgesehen, der den Eintritt von Fremdkörpern in das Lager verhindert. Mit Vorteil weist dabei jeder der lippenartigen Dichtungsteile zwei entgegen zueinander gerichtete Dichtlippen auf, die radial einwärts bzw. radial auswärts gerichtet sind, um an der inneren bzw. äusseren Lagerlaufbahn zu dichten. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die den Austritt von Schmiermittel verhindernden Lippen axial einwärts gerichtet und zu den dichtenden, den Zutritt von Fremdkörpern zum Lager verhindernden Lippen in bezug auf eine axiale Richtung innen gelegen, wogegen die letzteren Lippen axial auswärts gerichtet sind.
Soll der Käfig für ein Lager mit beidseits offener Laufbahn für die Lagerelemente verwendet werden, dann sind zweckmässig an jeder seiner Seiten lippenartige Dichtungsteile vorgesehen.
Durch die Erfindung wird die übliche Wartung eines Wälzlagers der angegebenen Art herabgesetzt oder sogar gänzlich unnötig und dabei wird dieser Vorteil ohne Vergrösserung der Zahl der Einzelteile des Lagers erreicht. Weiters wird infolge der Vereinigung des Abschlusses mit dem Käfig die Konstruktion des ersteren erheblich einfacher als sonst. Der Abschluss wird verbessert und die Anordnung der Bestandteile eines vollständigen Lagers beträchtlich vereinfacht, da es unnötig wird, zusätzliche Metallbestandteile zu verwenden, die zur Festlegung des Abschlusses bei solchen Konstruktionen von abgedichteten Lagern notwendig sind, bei denen eine separate Abdichtung des Abschlusses verwendet wird. Ferner wird die Abscheuerung zwischen Abdichtung und deren anliegenden Teilen herabgesetzt.
Eine Ausführungsform C1er Erfindung in Gestalt eines Käfigs für ein Nadellager eines Universalgelenkes der Hooke'schen Art wird als Beispiel unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in welch letzterer Fig. 1 ein Axialschnitt durch eine Kappe eines Universalgelenkes ist, die vom Bügel des Universalgelenkes der vorangegebenen Art getragen wird und in der ein drehbarer Bolzen oder Dorn des Sterngliedes des
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käfig nach der Linie rn-rn der Fig. 2 ist.
Bei dem dargestellten Nadellager samt Kappe für ein Hooke'sches Universalgelenk, wie es bei- spielsweise für die Antriebswellen von Kraftfahrzeugen benützt wird, sind die Nadeln entgegen der üblichen Ausführung von einem Käfig 1 gehalten, der von einem zylindrischen Rohr gebildet wird, das aus plastischem Material, z. B. aus Nylon, hergestellt sein kann. Der Käfig ist an beiden Enden offen, seine Mantelfläche ist mit einem Satz von Schlitzen 2 zur Aufnahme der Nadeln 3 des Lagers versehen ; die Schlitze liegen parallel zur Rohrachse und enden kurz vor den Rändern. Es verbleiben sohin ungeschlitzte, vollständig ringförmige Teile 4 und 5, an den Enden des Rohres und der un- geschlitzte Teil 4 an einem Ende ist breiter als der Teil 5 am andern Ende.
Das Rohr ist in eine Kap- pe 6 des Lagers, u. zw. mit seinem schmäleren, ungeschlitzten Teil 5 gegen das geschlossene Ende der
Kappe 6 eingeschoben, wogegen der breitere ungeschlitzte Teil 4 beim offenen Ende dieser Kappe liegt.
Dieser Teil 4 des Rohres ist an seinem äussersten Ende zu zwei dichtenden Lippen 7,8 ausgebildet, die am Innen- bzw. am Aussenumfang des Rohres angeordnet sind, wobei die Lippe 7 radial nach aus- wärts zum Kontakt mit der Innenfläche der Kappe 6 reicht, wogegen die Lippe 8 radial nach einwärts gerichtet ist, so dass sie sich an den Lagerdom des Stemgliedes des Universalgelenkes anlegt. Beide dich- tenden Lippen 7 und 8 reichen vom geschlitzten Rohrteil in axialer Richtung nach aussen und bilden einen
Abschluss, der das Eindringen von Fremdkörpern in das Lager hintanhält.
Zwischen diesen aussen liegen- den, dichtenden Lippen 7 und 8 und dem geschlitzten Rohrteil sind zwei weitere dichtende Lippen 9 und
10 vorgesehen, u. zw. ebenfalls als integrale Teile des rohrförmigen Formstückes und wobei wieder eine der Lippen 9 radial nach auswärts zum Kontakt mit der Innenfläche der Kappe 6 reicht, wogegen die an- dere Lippe 10 sich radial nach einwärts erstreckt, so dass sie an dem Gelenkdorn anliegt. Diese innen liegenden, abdichtenden Lippen 9, 10 reichen beide nach einwärts gegen den geschlitzten Rohrteil und bilden einen Abschluss zur Verhinderung des Austrittes von Schmiermittel aus dem Lager.
Zur Erleichterung des Zusammenbaues sind Kappe und Nadelbahnen als ein Aggregat des kompletten Universalgelenkes zusammenstellbar und die radial gerichteten Innenende 11 der Schlitze 2 haben eine geringere Weite als der Durchmesser der Nadel 3, so dass die in jeden Schlitz 2 von aussen eingeführten Nadeln 3 gehindert sind, in radialer Richtung nach einwärts in den Käfig zu fallen. Die Schlitzteile 12, deren Breite etwa dem Durchmesser der Nadeln 3 entspricht. gehen vorzugsweise sanft in die Innenteile 11 der Schlitze 2 über und bilden bei 13 ein teilweise zylindrisches Auflager für die Nadel 3.
Die radial nach aussen reichenden, abdichtenden Lippen 7, 9 des Käfigs 1 legen diesen und die Nadeln 3 während ihrer Einführung in die Kappe 6 fest und es sind keine speziellen Vorkehrungen nötig, um die Nadeln während des Zusammenbaues am Herausfallen aus dem Käfig 1 zu hindern.
Infolge der beschriebenen Anordnung ist nicht nur die Tragfähigkeit des Nadellagers deshalb erhöht, weil die Nadeln eine Unterstützung erfahren, und weil die Möglichkeit des Verreibens oder Verklemmens beseitigt ist, sondern es dichtet die zugeordnete Abdichtung des plastischen Käfigs 1, den Ringspalt zwischen Kappe 6 und dem Lagerdorn ab und hält so das Schmiermittel im Lager zurück und das Eindringen von Fremdkörpern hintan.
Es ist klar, dass trotzdem bei der beschriebenen Anordnung der Käfig 1 nur an einem Ende eine Abdichtung aufweist, weil das Lager am ändern Ende geschlossen ist, die Erfindung nichtsdestoweniger für die Herstellung einer Abdichtung an jedem Ende des Käfigs 1 in allen jenen Fällen verwendbar ist, wo die Kappe oder äussere Laufbahn an jedem Ende offen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Käfig für die Elemente eines Wälzlagers, der aus einem Stück aus synthetischem plastischen Materialbesteht und nicht nur die Lagerelemente festhält, sondern auch einen dichtenden Abschluss zum Schutz des Lagers bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig in einem Stück mit mindestens an einem Endteil angeordneten, lippenartigen Dichtungsteilen ausgebildet ist, die im wesentlichen in Linienberührung mit dem Bahnteil des Lagers stehen, gegen den sie dichten.