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Käfig für ein Rollen- oder Nadeldrucklager und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für ein Rollen- oder Nadellager bzw. auf ein solches La- ger selbst, das einen solchen Käfig aufweist und auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Es sind axial ebene Rollen- oder Nadeldrucklager mit einem Käfig bekannt, der aus einer Kreisrinne mit U-förmigem Querschnitt besteht, deren Boden radial ausgerichtete Fenster von allgemein rechteckiger
Form mit abgebogenen und gewölbten Lappen an ihren Längsseiten aufweist, die die Rollen oder Nadeln in einer Richtung festhalten.
Diese Lappen können der Form der Wälzkörper so angepasst sein, dass sie dieselben paarweise umklam- mern und auf diese Weise im Käfig festhalten. Diese Ausbildung ist aus fertigungstechnischen Gründen nicht günstig, weil die Lappen vor dem Einsetzen der Wälzkörper lediglich in einer Richtung vorgebogen werden können und erst nach dem Einsetzen der Wälzkörper fertig gebogen werden können. Es liegt ferner auf der Hand, dass die Fertigungsschwierigkeiten umso grösser werden, je kleiner der Durchmesser der Wälzkörper bzw. der Nadeln gewählt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für ein Nadel- oder Rollenlager bzw. ein derartiges Lager zu schaffen, bei dem die Wälzkörper völlig sicher im Käfig gehalten sind, ohne dass die erwähnten fertigungstechnischen Schwierigkeiten bei der Verwendung von Nadeln mit geringen Durchmessern als Wälzkörper auftreten. Der erfindungsgemässe Käfig ist zu diesem Zweck im wesentlichen so ausgebildet, dass seine Fenster neben den abgebogenen und gewölbten Lappen je einen oder mehrere Teile aufweisen, deren Breite geringer ist als der Durchmesser der Wälzkörper, wobei letztere an einem Herausfallen in entgegengesetzter Richtung zu der durch die Lappen erzielten Halterung verhindert sind.
Durch diese besondere Ausbildung wird die Fertigung des erfindungsgemässen Nadellagers wesentlich erleichtert, weil der schwierig durchzuführende Arbeitsgang des Zurückbiegens der Lappen um die Wälzkörper herum wegfällt.
Bei einem erfindungsgemässen Drucklager werden sodann die axialenAbmessungen des Käfigs im Verhältnis zu dem Durchmesser der Wälzelemente zweckmässig so bemessen, dass die Flächen der Flanschen des Käfigs eher mit der Lauffläche der Wälzkörper als letztere mit den erwähnten, ihr Durchfallen durch die Fenster verhindernden Teilen in Berührung kommen.
Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Käfigs, bei der die erwähnten Lappen in an sich bekannter Weise aus dem Werkstoff des Käfigs gestanzt und abgebogen werden, geht man zweckmässig so vor, dass die Lappen gewölbt werden, um die Wälzelemente höchstens ab deren gemeinsamer Mittelebene und gegen die Lappenenden hin zu umhüllen, und dass die Lappenteile, die auf der andern Seite der oben genannten Mittelebene liegen, mindestens um den Durchmesser der Wälzelemente von den entsprechenden gegenüberliegenden Lappenteilen abstehen. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand der Herstellung eines Käfigs bzw. eines Nadeldrucklagers und einiger Ausführungsformen davon näher erläutert.
Fig. l zeigt in Stirnansicht schematisch die verschiedenen Phasen der Herstellung des Käfigs. Fig. 2
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bis 4 sind Schnitte gemäss den Linien 2-2-4-4 der Fig. l, Fig. 5 ist ein Schnitt gemäss Linie 5-5 der Fig. l in grösserem Massstabe, Fig. 6 eine Aufsicht auf Fig. 5 und Fig. 7 ein Schnitt gemäss Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 8 zeigt im axialen Schnitt eine andere Ausführungsform des Käfigs gemäss Fig. 5. Fig. 9 ist eine ent- sprechende teilweise Aufsicht und Fig. 10 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform gemäss Fig. 9. a) In der Zeichnung ist mit 1 ein zu einem U-förmigen Profil, das auf einer Seite offen ist, ge- kümpelter Ringkörper bezeichnet, der im Schnitt einen flachen Boden 2, zwei konzentrische zylindrische
Flächen 3 und 4, einen äusseren Ringkragen 5 und einen inneren Ringkragen 6 aufweist.
In dem Boden dieses Anfangskörpers bzw. Presslings wird, z. B. durch Ausstanzen, eine Reihe vonsich in radialer Richtung erstreckenden Öffnungen von z. B. T-Form ausgeschnitten, die regelmässig in zweck- entsprechenden Winkelabständen um die Scheibe herum verteilt sind. Fig. 3 und der dieser entsprechende
Sektor der Fig. l zeigen diese zweite Phase der Herstellung (die im übrigen auch dann die erste Phase bil- dend, vor dem Kümpelvorgang verlegt werden kann). Die Öffnung weist zwei verbreiterte Endbereiche 7 und 8 und einen engeren mittleren Bereich 9 auf.
In einer folgenden Phase (vgl. Fig. 4 und den entsprechenden Sektor der Fig. 1), die auch lediglich eine Fortsetzung der vorhergehenden Phase sein. kann, werden die Lappen 10 und 11, die zwischenden breiteren Bereichen 7 und 8 der Öffnungen gebildet sind, wie aus den Fig. 4-7-dort mit 10', 11'be- zeichnet-ersichtlich ist, nach innen umgebogen. Beim Ausschneiden der breiten Bereiche 7 und 8 der Öffnung werden Einschnitte, wie die in Fig. 6 mit 12, 13, 14 und 15 bezeichneten, gebildet. Diese Ein- schnitte können auch im Zeitpunkt des Einbiegens der zungenartigen Lappen hergestellt werden, in je- dem Falle so, dass die mit 16, 17 (Fig. 5 und 7) bezeichneten Krümmungen in einem Abstand voneinan- der liegen, der grösser ist als der Abstand der Kanten 18, 19 der breiten Bereiche 7 und 8 der Öffnun - gen voneinander.
Während dieser letzten oder einer davon getrennt verlaufenden Phase werden die Lappen 10', 11'so gewölbt, dass aus ihnen in jeder Zelle des Käfigs zylindrische Flächen 20,21 gebildet werden, die im we- sentlichen konzentrisch zu dem Wälzelement A gekrümmt sind, und deren Krümmungsradius also gleich dem Radius dieser Elemente, vermehrt um einen kleinen Betrag, der dem notwendigen Spiel entspricht, ist. Diese zylindrischen Flächen beginnen in dem Niveau der radialen Ebene x-y (Fig. 5), in welchem die Achsen der Wälzelemente liegen, und krümmen sich nach dem Inneren der Zellen hin bis zu ihren Endkanten 22, 23, deren Abstand voneinander, genau wie der der Kanten 18, 19 kleiner ist als der Durchmesser der Wälzelemente.
Der in dieser Weise hergestellte Käfig kann als ganzer Wärme- und Härtebehandlungen, ferner auch solchen Behandlungen, die auf die Zonen, in denen der Käfig im Betrieb den Wälzelementen anliegen kann, d. s. die zylindrischen Flächen 20,21 und die Endflächen 24 und 25 (Fig. 5 und 7), oder die Rollbahnen B und C, d. s. die Aussenflächen 27,28 der Bunde 5 und 6 und der die Zellen voneinander trennenden stabförmigen Teile 26, beschränkt sind, unterworfen werden.
Die Wälzelemente können nach dem Biegen der Lappen 10", 11" in die Zellen eingesetzt werden und als Gegenmatrize bei dem Wölbvorgang der Lappen dienen. Vorzugsweise werden sie jedoch erst nach Fertigstellung des Käfigs an ihre Stelle gebracht, indem sie vorzugsweise unter elastischer Verformung der Lappen 10', 11'beim Überschreiten der durch die Kanten 22,23 gebildeten Einschnürungen in die Zellen eingedrückt werden.
Bei einem in dieser Weise hergestellten Lager werden die Wälzelemente A in dem Käfig einerseits durch die Kanten 18, 19 und anderseits durch die Flächen 20,21 gehalten, ohne während der Herstellungsvorgänge aus dieser Lage herausgelangen zu können. Sie werden in dem Bereich der Ebene x-y durch die zylindrischen Flächen 20,21 mit dem Spiel gehalten, das notwendig ist, um die Bildung eines Schmier- ölkeiles zu ermöglichen. Im Betrieb können sie nur mit diesen Flächen in Kontakt kommen und es ist insbesondere ausgeschlossen, dass sie zur reibenden Anlage an die Teile 18 und 19 gelangen, weil die Abmessungen des Käfigs solche sind, dass die Aussenflächen 27,28 bereits in Kontakt mit den Verlängerungen der Rollbahnen C gelangen, bevor die Innenkanten der Ränder 18, 19 in Kontakt mit dem Wälzelement A gelangen könnten.
Vorzugsweise ist das Spiel bei 20,21 so bemessen, dass die Flächen der stabförmigen Bereiche 26 nicht mit der Rollbahn B in Kontakt gelangen können.
Die eingeschnürten Teile 18, 19 liegen, wie ersichtlich, an den Enden der Zellen. Diese Anordnung ist von Vorteil, weil sie die Sicherheit der Verbindung der stabförmigen Teile 26 mit den zylindrischen Aufbiegungen 3 und 4 des Käfigs verbessert. Sie ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Vielmehr können der oder die eingeschnürten Teile, wie 18' (Fig. 8 und 9) auch nach der Mitte der Zelle hin und danndie Zungenlappen 10', 11'an den Enden oder in der Nachbarschaft der Enden der Zellen liegen. In Fig. 8 ist angenommen, dass die Zelle an ihren Enden Ausschnitte 29,30 aufweist, deren Zweck darin besteht, das
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