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Käfig für Wälzlager
Die Erfindung betrifft Gliederkäfige für Wälzlager, bei denen die Wälzkörper achsparallel gefahr und in denselben gehalten werden und vorzugsweise für Flachbahnlagerungen Verwendung finden.
Es sind Bandkäfige bekannt, die aus Käfigabschnitten bestehen, die eine bestimmte Anzahl Rollen,
Nadeln oder Kugeln In sich aufnehmen und durch Nieten, Verschraubungen oder besondere Formgebung der Käfigenden (z. B. schwalbenschwanzförmige Aussparungen) verbunden sind.
Diese Art Käfige sind nur für geradlinige Bewegungen zu verwenden und erfordern eine Auslaufbahn des Käfigs entsprechend der Länge der Bewegung, die für die Ablagerung nicht auszunutzen ist.
Diesen Mangel versucht der Käfig aus elastischem Werkstoff zu beheben, der es gestattet, dass der
Käfig in endloser Bandform ausgeführt wird und auf die Länge der Lagerung in Bewegungsrichtung gerad- linig verläuft, von den jeweiligen Endpunkten durch Führung kreisbogenförmig abgeleitet wird und par- allel zur Lagerung verbunden ist. Bei dieser Ausführung ist es notwendig, dass die Wälzkörper vorwiegend an den Endpunkten vor dem Herausfallen aus dem Käfig durch besondere Massnahmen gehalten werden müssen und bei Abnutzung eines Käfigabschnittes der gesamte Käfig ausgewechselt werden muss.
Auch sind Gliederkäfige bekannt, die eine besondere Formgebung der Wälzkörper erfordern, wie
Bohrungen in der Achse oder Ausnehmungen in den Rollenenden, in die, die einzelnen Glieder des Käfigs eingreifen und alle Teile zu einem Ganzen verbinden.
Diese Ausführungen sind umständlich herzustellen, die Tragzahlen liegen auf Grund der Ausnehmun- gen oder Bohrungen in den Rollen unter denen mit vollen Rollen. Eine genaue achsparallele Führung der
Wälzkörper zwischen den Gliedern ist nicht gewährleistet, da diese aus Blech oder Draht bestehen und in die entsprechende Form gebogen oder gedrückt werden müssen und deshalb nicht die Präzision von Massiv- käfigen aufweisen, sowie sehr labil und gegen Verzerrung empfindlich sind.
Diese Käfige sind nur zur Aufnahme von Zylinderrollen geeignet, die unter Berücksichtigung einer ausreichenden Stabilität, wie beschrieben, besonders geformt sind ; sie eignen sich aus diesem Grund nicht für dünne Wälzkörper.
Für geradlinige Lagerungen sind diese Käfige nur bedingt zu verwenden, da bei Bewegung in wech- selnde Richtung das grosse Spiel zwischen den Käfiggliedern einerseits und das zusätzliche Spiel der Wälz-
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ken derselben nicht zu vermeiden ist.
Die beschriebenen Käfige eignen sich nur zur Aufnahme von zylindrischen Wälzkörpern.
Ähnliche Ausführungen gibt es auch als Kugelkäfige. So ist bekannt, Käfige aus einzelnen Gliedern zusammenzustellen, bei denen ein Glied dieses Käfigs aus mehreren Teilen besteht, die durch Verschrauben oder Vernieten mit dem nächsten Glied schwenkbar verbunden werden und dadurch der Käfig die Form einer Kette erhält.
Diese Ausführungen sind nur für Wälzkörper mit relativ grosser Abmessung und entsprechendem Laufbahndurchmesser geeignet und sollen die Käfigkoeten für grosse Wälzlager vermindern.
Es sind auch Gliederkäfige für Kugeln bekannt, die aus U-förmigen Käfigelementen bestehen, welche die Kugeln an ihren Polen zum Teil umfassen und die durch seitlich hervorstehende Laschen mit dem nächsten Glied verbunden sind.
Durch diese starre Ausführungsform ist nur ein grösserer Krümmungsradius mit diesem Käfig auszule-
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gen, und diese Käfige müssen für jede Lagerung individuell gefertigt werden.
Die Anlaufflächen der Kugeln in Laufrichtung sind sehr klein und unterliegen einer grösserenAbnutzung als bei den Kugeln angepassten Käfigen.
Es ist ein Käfig für Radiallager bekannt, der aus mehreren miteinander zu einem Kreis verbundenen i Einzelgliedern besteht, die dem Kreisbogen der Laufbahnen des Lagers angepasst sind. Jedes Einzelglied ist mit dem nächstfolgenden durch 2 mit Flanschköpfen versehenen Gelenkstiften verbunden.
Die zwischen den Auskehlungen der Einzelglieder liegenden Wälzkörper lehnen sich an die Flansch- köpfe der Gelenkstifte an, hindern diese an dem Herausfallen und damit vor dem Lösen des Käfigs.
Dieser Käfig hat eine zu den Wälzkörperlängen verhältnismässig grosse Bordbreite, da die Flansch- köpfe innerhalb der Auskehlungen zwischen den verbundenen Einzelgliedern untergebracht werden müssen.
Er hat damit einer geringere zulässige Tragkraft als andere Käfige aus einem Stück in gleicher Breite, da nur kürzere Wälzkörper eingelegt werden können und besteht aus mehreren Teilen, die zusammenge- fügt werden müssen.
Da die Bohrungen zur Aufnahme der Gelenkstifte ein bestimmtes Spiel aufweisen, sind die einzelnen
Glieder labil miteinander verbunden und gewähren den Wälzkörpern nicht immer eine achsparallele An- lage.
Bei diesem Radiallagerkäfig ist es nur erforderlich, die Wälzkörper bis zum Einlegen zwischen die
Laufringe zu halten.
Die. einzelnen Glieder sind daher der Krümmung der Laufbahnen. angepasst und sind für geradlinige
Lagerungen nicht zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig zur Aufnahme aller bekannten Wälzkörperar- ten zu gestalten, der aus massiven Einzelgliedern besteht, in denen die Wälzkörper genau achsparallel gefühl1 werden und der diese Eigenschaften auch bei einem Krümmungsradius von zirka 1. 5 bis 2, 5 Wälz- körperdurchmesser beibehält. Weiterhin soll dieser Käfig vom Verbraucher auf beliebige Länge ohne zu- sätzliche Verbindungsmittel und Vorrichtungen selbst zusammengestellt werden und als begrenzter oder endloser Käfig bei geradlinigen Lagerungen Verwendung finden.
Dieses wird dadurch erreicht, dass an sich bekannte formgleiche massive Käfigglieder aus Stegen be- stehen, die beiderseits mit Führungsflächen versehen sind, die gemäss der Erfindung sich den Wälzkörpern bis zum erforderlichen Spiel anschmiegen und die an ihren Enden beiderseitig Zungen aufweisen, an de- nen Zapfen oder Bohrungen vorhanden sind. durch die je zwei benachbarte Stege nach der Art von Tür- bändern verbunden sind, wobei die Räume zwischen den Stegen auf der gesamten Länge von den Wälz- körpern ausgefüllt sind und diese die einzelnen Glieder vor dem Auseinanderfallen sichern.
Diese Wälzkörper können nur in die Zwischenräume der Glieder eingelegt oder aus ihnen entfernt werden, wenn die Glieder in einem Winkel von etwa 900 zueinander gestellt sind.
Die massive Ausführung der aus einzelnen Gliedern bestehende ! : Gesamikäfige gewährleistet die achs- parallele Führung der Wälzkörper auch bei wechselnder Bewegungsrichtung geradliniger Lagerungen.
Ein Zusammenschieben oder einseitiges Kanten der Glieder ist nicht möglich, da die Zapfen der
Scharnierverbindung fest mit dem Einzelglied verbunden sind.
Durch die den Wälzkörpern angepassten Führungsflächen. wie Tonnen-, Kegel- oder Kugelform, lassen sich die beschriebenen Käfige für alle Wälzlagerungen verwenden, da sich die Achswinkel der Wälzkör- per eines Tonnen- oder Kegellagers ohne weiters bei der Gliederform berücksichtigen lassen.
Die Käfigausführung gemäss der Erfindung gestattet es auch. Prismenlagerungen derart vorzunehmen, dass im erforderlichen Winkel gegenseitig endlose Käfige angebracht sind, die an den Auflageenden über Rollen als sogenanntes Raupenband zurücklaufen. Dabei ist keine besondere Halterung gegen das Herausfallen der Wälzkörper getrennt vom Käfig erforderlich, und der Radius an den Umkehrpunkten beträgt nur das 1. 5 bis 2, 5-fache der Wälzkörperdurchmesser.
Nach der Erfindung ist es auch vorgesehen, die einzelnen Käfigglieder aus Kunststoff oder keramischem Stoff herzustellen, um den jeweiligen Anforderungen im Hinblick auf Abnutzung, Belastung und äussere Einflüsse Rechnung zu tragen.
Gemäss der Erfindung können die Käfigglieder auch so gestaltet sein, dass sie in sich mehrere Wälzkörper aufnehmen, die voneinander durch Stege getrennt sind und durch bekannte Mittel im Käfigglied gehalten werden, so dass nur an den beiden Enden die Verbindung der einzelnen Glieder in der beschriebenen Form erfolgt. Diese Glieder werden für kreisbogenförmige Lagerungen dem erforderlichen Krümmungsradius der Lagerung. angepasst.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung beschrieben.
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im Augenblick des Einhängens, Fig. 2 die Seitenansicht der verbundenen Glieder mit zwei eingelegten
Rollen bzw. Nadeln, Fig. 3 einen Schnitt durch drei zusammengesetzte Käfigglieder, bei denen das letzte
Glied zum Rollen- bzw. Nadeleinlegen im nahezu rechten Winkel zum vorhergehenden Glied steht, Fig. 4 ein Käfigglied für Zylinderrollen oder Nadeln, Fig. 5 ein Käfigglied zur Aufnahme von Tonnenrollen, Fig. 6 ein Käfigglied zur Aufnahme von Kugeln, Fig. 7 eine komplette prismenförmige Lagerung, bei der die rechte Lagerseite zur Kenntlichmachung des endlosen Gliederkäfigs im Schnitt dargestellt ist.
In der Fig. 1 ist dargestellt, wie das letzte Käfigglied l'an die schon zusammengesteckten drei Kä- figglieder 1 angehängt wird, indem die Zapfen 8 in die Bohrung 9 der Zungen 7 der Käfigglieder schar- nierartig eingehängt werden. Jedes Glied 1 hat gleiche Abmessungen und Form.
Die Seitenansicht der gleichen Käfigglieder Fig. 2 zeigt, dass bei dem Einhängen des letzten Käfiggliedes 1 dasselbe in gerader Linie zu dem vorhergehenden Käfigglied liegen muss, da sonst die Halte- rung 5 im Wege ist.
Erst nach dem Einhängen des jeweils letzten Käfiggliedes erfolgt das Einlegen der Nadeln 2 oder Rollen nach Fig. 3, indem das letzte Käfigglied l'in einen nahezu rechten Winkel zu dem vorhergehenden Käfigglied gestellt wird und die Nadeln 2 oder Rollen mit leichtem Druck zwischen die Halterungen 5 bzw. in die Führungsfläche 3 der Stege 4 gedrückt werden. Beim geringsten Zurückstellen dei Käfiggliedes l'verhindern die eingelegten Nadeln 2 oder Rollen ein Lösen der Käfigglieder, und diese sind dadurch zu einem einheitlichen Ganzen verbunden.
In den Figuren 4, 5 und 6 ist dargestellt, dass die Führungsflächen 3 der jeweiligen Wälzkörperform angepasst werden können, so dass mit solchen Gliedern auch Tonnenrollen-, Kegelrollen- und KugelGliederkäfige herzustellen sind, welche die gleichen Merkmale wie die Gliederkäfige für zylindrische Nadeln und Rollen haben.
Diese Gliederkette lässt sich auch an Stelle der bekannten Wälzlagerkäfige verwenden. Dies kommt besonders bei Lagern grosser Abmessungen in Betracht, bei denen die Werkzeugkosten für Normalkäfige relativ hoch sind.
Bei den Gliederkäfigen nach den Fig. 1 bis 6 ist der kleinste zulässige Krümmungsradius zirka 1. 5 bis 2, 5 Wälzkörperdurchmesser, bei dem die Wälzkörper immer noch im Käfig gehalten werden. Dadurch ist es sehr gut möglich, endlose Lagerungen in geringer Bauhöhe durchzuführen, von denen ein Beispiel in Fig. 7 gezeigt ist, bei dem eine Prismenlagerung mit einem Gliederkäfig ausgerüstet ist.
Die Laufbahnen dieser Lagerungen bestehen aus zwei Teilen10, von denen die rechte Seite im Schnitt dargestellt ist. Der Käfig wird an den Enden der Lagerungen in die unbelastete Zone 11 geführt, und es ist möglich, die ganze Hublänge eines Maschinenteiles zu lagern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Käfig für Wälzlager, der aus gleichartigen Gliedern zusammengesetzt ist, die Stege besitzen, die beiderseits mit Führungsflächen für die Wälzkörper versehen sind, wobei die Stege an ihren Enden beiderseits Zungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungsflächen (3) den Wälzkörpern (2) in einem Bogen von etwa 900 anschmiegen und die Zungen (7) abwechselnd mit Zapfen (8) bzw. Bohrungen (U) versehen sind, durch die je zwei benachbarte Stege (4) nach der Art von Turbändern gelenkig verbunden sind, wobei im zusammengesetzten Zustand der lichte Abstand zwischen je zwei innen-
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