DE102004003655A1 - Käfig für ein Zylinderrollenlager - Google Patents
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Abstract
Ein aus zwei Seitenringen (2, 3) bestehender und durch Stege (4) miteinander verbundener Käfig (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Stege (4) als endloses Strangpressprofil erzeugt und entsprechend der späteren gewünschten axialen Ausdehnung des Käfigs (1) abgelängt sind, wobei die Zapfen (5) der Stege (4) eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, gegenüber den Durchbrüchen (2.1, 3.1) ein Übermaß besitzen und durch einen spanlosen Umformgebungsvorgang hergestellt sind.
Description
- Anwendungsgebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Zylinderrollenlager mit zwei in Achsrichtung voneinander beabstandeten Seitenringen, die über in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege miteinander verbunden sind, so dass Taschen zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet sind, wobei die Seitenringe mit Durchbrüchen versehen sind, in denen Zapfen der Stege aufgenommen sind.
- Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs.
- Hintergrund der Erfindung
- Ein solch gattungsgemäß ausgebildeter Käfig für ein Rollenlager ist aus der DE-PS 15 75 480 vorbekannt. Wie insbesondere aus der zugehörigen
4 ersichtlich, besteht dieser Rollenkäfig aus zwei voneinander beabstandeten Seitenringen, die gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Durchbrüche aufweisen. In diese Durchbrüche sind die Zapfen von Stegen eingesetzt, so dass nach der festen Verbindung zwischen Seitenringen und Zapfen der Stege ein Radialkäfig mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Taschen zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet ist. - Nachteilig bei diesem Rollenkäfig ist dessen aufwändige Herstellung. So müssen die Stege und deren besonders kompliziert geformte Zapfen zur Aufnahme in den Seitenringen als Einzelteile spanend hergestellt werden.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für ein Rollenlager so auszugestalten, dass er sich in einfacher Weise fertigen lässt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass die Stege als endloses Strangpressprofil erzeugt und entsprechend der späteren gewünschten axialen Ausdehnung des Käfigs abgelängt sind, wobei die Zapfen der Stege eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, gegenüber den Durchbrüchen ein Übermaß besitzen und durch einen spanlosen Umformgebungsvorgang hergestellt sind.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass durch das Strangpressen in nur einem Arbeitsgang Formänderungen von beträchtlicher Größe erzielbar sind. Durch Pressmatrizen entsprechend dem gewünschten Querschnittsprofil der Stege lässt sich in einfacher Weise ein endloses Strangpressprofil herstellen, das anschließend entsprechend der gewünschten späteren axialen Breite des Radialkäfigs vereinzelt wird. Derartige Pressmatrizen sind leicht auswechselbar und auch nicht sehr teuer, so dass sich in nur einer Strangpressanlage die unterschiedlichsten Stegquerschnitte herstellen lassen. Auch das daran sich anschließende Anprägen der Zapfen an den Stegelementen ist durch die Spanlostechnologie unkompliziert möglich. Aufgrund des endlosen Strangpressprofils ist es also möglich, Käfige unterschiedlichster axialer Länge zu fertigen. Demnach können bei gleichem Käfig- und Wälzkörper durchmesser mit einem Stegprofil und einer Größe der Seitenringe die unterschiedlichsten axialen Käfigbreiten abgedeckt werden. Aber auch in radialer Richtung lassen sich die erfindungsgemäß ausgebildeten Stege in gewissen Grenzen für unterschiedlich große Radialkäfige verwenden. Durch die von der Kreisform abweichende Form der Zapfen und deren Übermaß wird einerseits eine genaue Lage von Stegen und Seitenringen realisiert und andererseits ein fester Halt zwischen den Käfigbestandteilen gesichert.
- In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Seitenringe einschließlich Durchbrüchen durch einen Stanzvorgang hergestellt sein sollen. Diese Art der Herstellung mit Hilfe eines entsprechend gestalteten Stanzwerkzeuges erlaubt ebenfalls eine kostengünstige Herstellung dieser Käfigbestandteile.
- Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass Seitenringe und Stege aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. So ist es denkbar, dass die Stege aus Verschleißgründen aus einem härtbaren Eisenwerkstoff hergestellt sind, während die Seitenringe aus einem Material gefertigt sind, das Notlaufeigenschaften aufweist. So können beispielsweise bei Kurbelzapfenkäfigen, die mit mehreren tausend Umdrehungen pro Minute umlaufen und außenwandgeführt sind, die Seitenringe aus Messing hergestellt sein, das gute Gleiteigenschaften aufweist.
- Aus Anspruch 4 geht hervor, dass die Stege mit einer Beschichtung versehen sein sollen. Hier ist denkbar, dass aus Gründen einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit oder wegen der Erzielung von Notlaufeigenschaften die Stege mit einer galvanischen Silber- oder mit einer galvanischen Kupferschicht versehen werden.
- Schließlich ist im Anspruch 5 ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs beschrieben, das sich durch folgende Verfahrensschritte auszeichnet:
- – Herstellen eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen
- – Ablängen der einzelnen Stegrohlinge aus dem Endlosprofil
- – Anprägen der Zapfen an den Stegrohlingen, so dass ein Steg gebildet ist
- – Herstellen der Seitenringe durch einen Stanzvorgang
- – Verbinden der Seitenringe mit den Stegen.
- Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines abgelängten Stegrohlings, -
2 eine Seitenansicht von1 , -
3 eine Draufsicht auf die Stirnseite von1 , -
4 eine perspektivische Darstellung eines Einzelstegs mit angeprägten Zapfen, -
5 eine Seitenansicht von4 , -
6 eine Draufsicht auf die Stirnseite von4 und -
7 einen Radialkäfig vor der Endmontage. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- Der in
7 dargestellte, jedoch nicht fertig montierte Käfig1 für ein Zylinderrollenlager besteht aus den zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Seitenringen2 ,3 , die in Umfangsrichtung mit gleichmäßig voneinander beabstandeten Durchbrüchen2.1 ,3.1 versehen sind. In diese Durchbrüche2.1 ,3.1 werden Stege4 mit ihren an den beiden Stirnseiten angeordneten Zapfen5 aufgenommen, so dass der Käfig1 gebildet ist, der in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Taschen6 zur Aufnahme der hier nicht gezeichneten Wälzkörper aufweist. - Wie aus den
1 bis3 ersichtlich, wird zunächst aus einem Endlosprofil ein Stegrohling4.1 abgelängt. Entsprechend dem durch eine Matrize vorgegebenen Querschnittsprofil weist der Stegrohling4.1 und damit auch der spätere Steg4 eine radial nach außen gewölbte äußere Mantelfläche4.2 und eine ebenfalls radial nach außen gewölbte innere Mantelfläche4.3 auf. In Umfangsrichtung gegenüberliegend hat der Stegrohling4.1 und damit wiederum der später fertige Steg4 Führungsflächen4.4 , an denen die nicht dargestellten Zylinderrollen mit ihren Mantelflächen anliegen. Um ein Herausfallen der Zylinderrollen in radialer Richtung nach außen und nach innen zu verhindern, schließen sich beidseitig an die Führungsflächen4.4 Haltenasen4.5 ,4.6 an. Wie die1 bis3 auch erkennen lassen, lässt sich der Stegrohling4.1 und damit auch der spätere Steg4 in einfacher Weise auf seine gewünschte Länge abstimmen, so dass Käfige1 mit unterschiedlich axialer Länge bei gleichem Käfig- und Wälzkörperdurchmesser fertigbar sind. Aber auch in radialer Richtung lassen sich unterschiedlich große Wälzlagerkäfige1 mit den gleichen Stegen4 einsetzen, wobei sich der Berührungspunkt zwischen der nicht dargestellten Zylinderrolle und der Führungsfläche4.4 in radialer Richtung mit sich veränderndem Käfigdurchmesser verschiebt. - Der einzige Unterschied zwischen den
1 bis3 und4 bis6 besteht lediglich darin, dass im zweiten Fall an den Stegrohling4.1 dessen Zapfen5 angeprägt sind, so dass der Steg4 gebildet ist. Wie insbesondere die6 erkennen lässt, weisen die gegenüberliegenden Zapfen5 ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil auf. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich der Steg4 sich beim Einpressen seiner Zapfen5 in die zugehörigen Durchbrüche2.1 ,3.1 der Seitenringe2.3 nicht verdrehen kann, wobei ein Übermaß zwischen Zapfen5 und Durchbrüchen2.1 ,3.1 einzuhalten ist. - Das zugehörige Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs
1 zeichnet sich durch eine Herstellung eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen aus, wobei dies als Kalt- oder Warmformungsverfahren erfolgen kann. Das Verfahrensprinzip beruht darauf, dass ein Metallblock in einen Aufnehmer einer Presse gegeben wird und mittels Stempeldrucks durch eine mit dem gewünschten Querschnittsprofil versehene Matrize zu einem vollen Endlosprofil gepresst wird. Als zweiter Schritt werden aus diesem Endlosprofil entsprechend der späteren gewünschten axialen Länge des Käfigs1 durch Abtrennen Stegrohlinge4.1 gefertigt. Diese werden in einem nächsten Verfahrensschritt durch spanloses Anprägen mit Zapfen5 an ihren Stirnseiten versehen, wobei diese Zapfen5 eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen und gegenüber den Durchbrüchen2.1 ,3.1 in den Seitenringen3 ein Übermaß aufweisen. Die so gebildeten Stege4 werden schließlich in einem letzten Verfahrensschritt mit ihren Zapfen in die Durchbrüche2.1 ,3.1 der Seitenringe2 ,3 eingeführt und mit diesen verbunden, wobei dies durch Form- und/oder Kraftschluss erfolgen kann. Die Fertigung der Seitenringe2 ,3 erfolgt in einem Schritt mit ihren Durchbrüchen2.1 ,3.1 durch ein geeignetes Stanzwerkzeug. -
- 1
- Käfig
- 2
- Seitenring
- 2.1
- Durchbruch
- 3
- Seitenring
- 3.1
- Durchbruch
- 4
- Steg
- 4.1
- Stegrohling
- 4.2
- Mantelfläche
- 4.3
- Mantelfläche
- 4.4
- Führungsfläche
- 4.5
- Haltenase
- 4.6
- Haltenase
- 5
- Zapfen
- 6
- Tasche
Claims (5)
- Käfig (
1 ) für ein Zylinderrollenlager mit zwei in Achsrichtung voneinander beabstandeten Seitenringen (2 ,3 ), die über in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege (4 ) miteinander verbunden sind, so dass Taschen (6 ) zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet sind, wobei die Seitenringe (2 ,3 ) mit Durchbrüchen (2.1 ,3.1 ) versehen sind, in denen Zapfen (5 ) der Stege (4 ) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4 ) als endloses Strangpressprofil erzeugt und entsprechend der späteren gewünschten axialen Ausdehnung des Käfigs (1 ) abgelängt sind, wobei die Zapfen (5 ) der Stege (4 ) eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, gegenüber den Durchbrüchen (2.1 ,3.1 ) ein Übermaß besitzen und durch einen spanlosen Umformungsgebungsvorgang hergestellt sind. - Käfig (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenringe (2 ,3 ) einschließlich Durchbrüchen (2.1 ,3.1 ) durch einen Stanzvorgang hergestellt sind. - Käfig (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenringe (2 ,3 ) und Stege (4 ) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. - Käfig (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4 ) mit einer Beschichtung versehen sind. - Verfahren zur Herstellung eines Käfigs (
1 ) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Herstellen eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen – Ablängen der einzelnen Stegrohlinge (4.1 ) aus dem Endlosprofil – Anprägen der Zapfen (5 ) an den Stegrohlingen (4.1 ), so dass ein Steg (4 ) gebildet ist – Herstellen der Seitenringe (2 ,3 ) durch einen Stanzvorgang – Verbinden der Seitenringe (2 ,3 ) mit den Stegen (4 ).
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