DE102005028756A1

DE102005028756A1 - Schnappkäfig für ein Wälzlager

Info

Publication number: DE102005028756A1
Application number: DE200510028756
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Birkenmaier
Original assignee: TEXparts GmbH
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-01-04

Abstract

Schnappkäfig für ein Wälzlager (6), umfassend einen Taschenbereich (8) und einen Rückenbereich (13), wobei der Rückenbereich (13) zur Stabilisierung des Schnappkäfigs (2) dient und der Taschenbereich (8) eine Mehrzahl von Taschen (9) zur Aufnahme von Wälzkörpern (6) aufweist, wobei DOLLAR A - die Taschen (9) auf ihrer dem Rückenbereich (13) zugewandten Seite hinterschnitten sind und dass DOLLAR A - unterhalb der Teilkreisebene (T) der Wälzkörper (6) an der inneren Oberfläche des Schnappkäfigs (2) Stege (11) durch Hinterschneidungen ausgebildet sind, die sich zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung des Schnappkäfigs (2) zwischen den Taschen (9) erstrecken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnappkäfig für ein Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 17 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 20.

Aus der US 1,370,890 ist ein Schnappkäfig bekannt, der sich im Wesentlichen in zwei Bereiche aufteilt, den Rückenbereich, der dem Schnappkäfig seine Stabilität gibt, und den Taschenbereich, der der Aufnahme von Wälzkörpern dient. Der Rückenbereich des Schnappkäfigs weist in axialer Richtung einen U-förmigen Querschnitt auf, was die dünnwandige Ausführung des Rückenbereichs des durch Spritzgussverfahren hergestellten Schnappkäfigs ermöglicht. Der U-förmige Querschnitt wird durch einen düsenseitig zugeführten Formkern erzeugt, der in die zu erzeugende Formkavität im Rückenbereich eingreift. Zwischen dem düsenseitigen Formkern und einem auswerferseitig zugeführten Formkern besteht an keiner Stelle Kontakt zueinander, sodass die beiden Formkerne einander nicht beeinflussen. Diese Grundform des Schnappkäfigs wurde für zweireihige Wälzlager übernommen.

Jedoch weist diese Bauform des Schnappkäfigs bei der Verwendung für zweireihige Wälzlager insbesondere bei der Schmierung Nachteile auf. Im Gegensatz zu einreihigen Wälzlagern, die ohne weiteres von der offenen Seite des Schnappkäfigs her geschmiert werden können, muss dies bei zweireihigen Wälzlagern bauartbedingt von der Rückseite des jeweiligen Wälzlagers her geschehen. Das bedeutet, dass das zur Schmierung verwendete Schmiermittel immer durch einen Spalt in das Wälzlagerinnere eingebracht werden muss, den der Rückenbereich des Schnappkäfigs seiner Führungsart entsprechend mit der Welle oder mit der Außenringbohrung bildet. Bei der Verwendung von zweireihigen Wälzlagern für hochtourig laufende, rotierende Bauteile, wie beispielsweise für Spinnrotoren, ist die Außenbordführung die Regel, weshalb durch den Innenspalt zwischen dem Rückenbereich des Schnappkäfigs und der Welle geschmiert werden muss.

Da derartige Lagerungen entsprechend ihrer Lebensdauer von mehreren Jahren mit einem ausreichenden Schmiermittelvorrat auszustatten sind, muss eine ausreichende Schmiermittelmenge in den Innenraum hinter der jeweiligen Wälzkörperreihe eingebracht werden. Dabei wird sowohl der gesamte Spaltraum im Rückenbereich des Schnappkäfigs mit Schmiermittel ausgefüllt wie auch ein großer Teil des Raumes zwischen den Wälzkörpern. Durch einen speziellen Lagereinlauf während der Montage muss überschüssiges Schmiermittel, welches sich zwischen den Wälzkörpern und in der Laufbahn ansammelt, bei niedriger Drehzahl herausgedrängt werden, damit die Lagerung in der Einlaufphase mit Betriebsdrehzahl nicht durch Überhitzung aufgrund der Walkarbeit beschädigt wird. Dabei wird beim Einlaufen so viel Schmiermittel in den Rückenbereich des Schnappkäfigs zurückgedrängt, dass zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, um das überschüssige Schmiermittel zu entfernen, da es sonst zu einem späteren Zeitpunkt am Spalt der Lagerabdichtung austreten würde.

Eine Reduzierung der eingebrachten Schmiermittelmenge ist nicht möglich, weil dadurch die im Wälzlager als Vorrat verbleibende Schmiermittelmenge zu gering wäre, um eine ausreichende Schmierung über die Lagerlebensdauer hinweg zu gewährleisten. Aufgrund der ungünstigen Voraussetzungen beim Einbringen des Schmiermittels muss bisher der beschriebene Schmiermittelverlust sowie der Aufwand zur Beseitigung von austretendem Schmiermittel in Kauf genommen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schnappkäfig für ein Wälzlager bereitzustellen, der eine einfache Erstbefettung ermöglicht und bei dem das Entfernen überschüssigen Schmiermittels nach der Erstbefettung weitgehend entfallen kann, weiterhin die Bereitstellung eines geeigneten Werkzeuges zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs, das eine einfache und kostengünstige Fertigung ermöglicht, sowie die Bereitstellung einer Vorrichtung, die eine einfache und zuverlässige Befüllung des Wälzlagers mit einem Schmiermittel erlaubt.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Schnappkäfigs durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Werkzeugs durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 17 und bezüglich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 20 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Taschen auf ihrer dem Rückenbereich zugewandten Seite hinterschnitten sind, und dass unterhalb der Teilkreisebene der Wälzkörper an der inneren Oberfläche des Schnappkäfigs zwischen den Taschen Stege durch Hinterschneidungen ausgebildet sind, die sich in Umfangsrichtung des Schnappkäfigs erstrecken. Die Stege zwischen den Taschen tragen dabei zur Stabilisierung des Taschenbereiches bei.

An der inneren Oberfläche des Schnappkäfigs entstehen zwischen zueinander benachbarten Taschen unterhalb der Teilkreisebene liegende, im Wesentlichen kanalförmige Bereiche. Die im Wesentlichen kanalförmigen Bereiche erstrecken sich ausgehend vom Rückenbereich hin zu den jeweiligen Stegen und weisen dabei einen sich in Richtung der Stege verjüngenden Verlauf auf. Die Zuführung des zur Schmierung des Wälzlagers eingebrachten Schmiermittels erfolgt vom Rückenbereich her über die kanalförmigen Bereiche.

Dabei kann über diese im Wesentlichen kanalförmigen Bereiche das bei der Erstbefettung eingebrachte Schmiermittel mit geringem Strömungswiderstand bis über die Laufbahnen der Wälzkörper fließen. Dadurch ist es möglich, unmittelbar nach dem Einbringen des Schmiermittels die Hauptmenge als Vorrat in Vorratsräume hinter den Wälzkörperreihen einzubringen, ohne dass sich zu viel Schmiermittel zwischen den Wälzkörpern und in den Spalten zwischen dem Schnappkäfig und dem rotierenden Bauteil beziehungsweise dem Außenring aufstaut.

Des Weiteren wird der Gefahr entgegen getreten, dass beim Betriebseinlauf des Wälzlagers Schmiermittel durch den Lagerdichtspalt austritt, wie es beim Stand der Technik möglich ist, da beim Stand der Technik eine größere Schmiermittelmenge zugeführt werden muss, um die Schmiermittelverluste durch das Austreten zu kompensieren. Bei dem Wälzlager handelt es sich um ein zweireihiges Wälzlager, in welchem die erfindungsgemäßen Schnappkäfige eingesetzt werden, da insbesondere hier die Eingangs beschriebene Problematik bei der Erstbefettung auftritt.

Vorzugsweise kann der Schnappkäfig einen im Wesentlichen stufenförmigen Querschnitt aufweisen. Der stufenförmige Querschnitt des Schnappkäfigs bietet aufgrund seiner offenen Rückenform sehr gute Voraussetzungen für ein zentrierendes und mitnahmesicheres Eingreifen eines Rollierwerkzeuges in den Rückenbereich des Schnappkäfigs zu Montagezwecken.

Weiterhin können Zapfen koaxial zur Längsachse des Schnappkäfigs zwischen den Taschen angeordnet sein. Diese Zapfen erlauben es, den Schnappkäfig beim Entformen aus einem Herstellungswerkzeug auszustoßen. Weiterhin kann durch die Zapfen bei der Montage des Schnappkäfigs ein falsches Einsinken der Wälzkörper in die Zwischenräume zwischen den Taschen verhindert werden. Insbesondere bei Wälzlagern mit geringen Qualitätsanforderungen können bei der Montage der Wälzkörper die Schnappkäfige einrolliert werden, das heißt, dass durch langsames Rotieren des Schnappkäfigs und unter gleichzeitiger Aufbringung einer Axialkraft auf den Schnappkäfig, der Schnappkäfig selbst die Wälzkörper über die Zapfen verteilt und anschließend einschnappt.

Vorteilhafterweise kann ein sich in axialer Richtung vom Taschenbereich weg erstreckender Abschnitt des Rückenbereiches derart ausgebildet sein, dass er der Führung des Schnappkäfigs dienen kann. Dabei kann die äußere Oberfläche des Abschnittes der Außenbordführung dienen oder aber die innere Oberfläche des Abschnittes der Innenbordführung dienen. Weiterhin kann der Schnappkäfig derart ausgebildet sein, dass er mittels der Wälzkörper führbar ist. Hierzu kann der Spalt zwischen Außenringbohrung und Käfigaußendurchmesser so vergrößert werden, dass die radiale Beweglichkeit des Schnappkäfigs durch die Form der Taschen über die Wälzkörper bestimmt wird.

Insbesondere kann der Schnappkäfig mittels eines Spritzgussverfahrens herstellbar sein, wodurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird. Dabei kann der Schnappkäfig aus Kunststoff bestehen, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise auf Basis von Polyamid oder dergleichen.

Des Weiteren kann die innere Oberfläche des Taschenbereiches zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet sein. Insbesondere können sich an der inneren Oberfläche des Taschenbereiches zwischen den Taschen kanalförmige Bereiche ausbilden, die eine stärkere Konizität aufweisen als die benachbarten Taschen. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Schmiermittelzuführung bei der Erstbefettung des Wälzlagers.

Vorzugsweise kann die innere Oberfläche des Taschenbereiches oberhalb der Teilkreisebene im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, während sie unterhalb der Teilkreisebene im Wesentlichen konisch ausgebildet sein kann. Weiterhin kann die äußere Oberfläche des Taschenbereiches zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet sein. Diese an die fertigungstechnischen Erfordernisse des Spritzgießens angepasste Form des Schnappkäfigs ermöglicht es, das bestehende Konstruktionsprinzip von Spritzgusswerkzeugen beizubehalten.

Vorteilhafterweise können im Taschenbereich zur Aufnahme von Wälzkörpern Käfiglappen angeordnet sein, deren Form zumindest abschnittsweise an die Form der in den Taschen aufzunehmenden Wälzkörper angepasst ist. Bei der Montage des Schnappkäfigs über die in Umfangsrichtung des Schnappkäfigs gleichmäßig verteilt angeordneten Wälzkörper werden diese zwischen den Käfiglappen der jeweiligen Tasche eingeschnappt und in axialer Richtung gehalten. Hierzu werden die Wälzkörper durch die an die Wälzkörperform angepassten Käfiglappen zumindest abschnittsweise umschlossen. Bei den Schnappkäfigen, die aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt und aufgrund ihrer Elastizität mit Hinterschneidungen entformbar sind, ist eine an die Wälzkörperform angepasste Taschenform besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Schmierung und Kraftwirkung zwischen den Wälzkörpern und den Taschen im Betrieb.

Weiterhin kann die Teilkreisebene der Wälzkörper mit der käfiglappenseitigen Radialebene des Steges zusammenfallen. Insbesondere können die Käfiglappen auf ihrer äußeren Oberfläche zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet sein. Die erfindungsgemäß vorgesehene geometrische Gestaltung des Schnappkäfigs hinsichtlich der inneren Oberfläche ist insbesondere aus fertigungstechnischer Sicht vorteilhaft, da an die Werkzeuge, die zur Herstellung des Schnappkäfigs mittels Spritzgussverfahren verwendet werden, besondere Anforderungen zu stellen sind. So darf es beispielsweise zu keiner unzulässigen Gratbildung am Schnappkäfig kommen. Zudem ist die thermische Dehnung des Werkzeugs zu berücksichtigen, aufgrund der es zu einem erhöhten Verschleiß des Werkzeugs kommen kann. Diesen Anforderungen seitens des spritztechnischen Herstellungsverfahrens trägt der Schnappkäfig durch seine besondere geometrische Ausgestaltung Rechnung.

Des Weiteren kann der Außendurchmesser des Schnappkäfigs im Taschenbereich kleiner sein als der Außendurchmesser des Rückenbereiches. Das Absetzen des Taschenbereiches vom Rückenbereich ist insbesondere für hochtourige Wälzlager vorteilhaft. Da die Käfiglappen aufgrund der auftretenden Zentrifugalkräfte bei hochtourigem Betrieb des Wälzlagers zum Aufweiten neigen, wird dem durch die abgesetzte Form des Taschenbereiches, insbesondere der Käfiglappen, entgegen gewirkt. Dies wird durch die Reduzierung der Masse der Käfiglappen und die Verschiebung des Schwerpunktes hin zu kleineren Radien erreicht, was sich günstig auf die Massenträgheit des Schnappkäfigs auswirkt.

Gemäß Anspruch 17 ist vorgesehen, dass die Trennebene der Formkerne zwischen dem Steg und der inneren Oberfläche des Taschenbereiches verläuft. Durch die vorteilhafte Wahl der Trennebene der Formkerne des Werkzeugs wird es ermöglicht, das an sich bewährte Konstruktionsprinzip des Werkzeugs beizubehalten und die wegen der vom Stand der Technik abweichenden Bauform des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs neu entstehenden Werkzeugdichtflächen so zu gestalten, dass die Formkerne kostengünstig herstellbar sind und ein störungsfreier Produktionsbetrieb mit dem Werkzeug gewährleistet werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, dass durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Schnappkäfigs die Formkerneinsätze für die mit einer Hinterschneidung zu entformenden Taschen und Stege des Schnappkäfigs in ihrer bewährten Grundform beibehalten und lediglich mit einem zusätzlichen Öffnungskegel versehen werden können. Dies ermöglicht den Aufbau von Mehrfachwerkzeugen mit nahe beieinander liegenden Kavitäten, die über Tunnelangüsse und kurze Verteilerkanäle angespritzt werden können. Dies senkt die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs.

Gemäß Anspruch 20 ist vorgesehen, dass an der Hauptdüse eine weitere Düse anordnenbar ist, die derart in den Schnappkäfig einführbar ist, dass die Düse mit der inneren Oberfläche des Rückenbereiches im Wesentlichen formschlüssig abschließt. Die Düse ermöglicht die Ausnutzung der Vorteile hinsichtlich der Erstbefettung des Wälzlagers, die aus den hinterschnittenen Taschen und den durch Hinterschneidung ausgebildeten Stegen und dem sich daraus ergebenden, im Wesentlichen stufenförmigen Querschnitt des Schnappkäfigs resultieren. Durch die an der Hauptdüse lösbar anordnenbare Düse ist kein Eingriff in den Grundaufbau der Schmiermittelzuführungseinrichtung erforderlich, da lediglich die Düse an die erfindungsgemäße geometrische Gestaltung des Schnappkäfigs angepasst werden muss.

Somit beschränkt sich die Verwendung der Düse auf den Bereich der typengebundenen Wechselkomponenten, wodurch die Verwendung der erfindungsgemäßen Düse mit geringem Kostenaufwand umsetzbar wird. Die Düse kann beispielsweise mittels Verschrauben oder anderer geeigneter Verbindungsarten an der Hauptdüse angeordnet werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren dargestellt. Hierin zeigen:
1 eine Teilschnittansicht eines zweireihigen Wälzlagers;
2 eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Schnappkäfigs;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 2;
4 eine perspektivische Ansicht des Schnappkäfigs;
5 eine Seitenansicht eines Spritzgusswerkzeuges beim Öffnen;
6 eine Teilschnittansicht einer Vorrichtung zum Befüllen des zweireihigen Wälzlagers gemäß 1.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Der Darstellung ist ein zweireihiges Wälzlager 1 zu entnehmen, welches auf einem rotierenden Bauteil 7, beispielsweise einem hochtourig laufenden Spinnrotor, angeordnet ist. Das Wälzlager 1 umfasst zwei einteilige Schnappkäfige 2 sowie zwei jeweils zu den Schnappkäfigen 2 benachbart angeordnete Vorratsräume 4 für Schmiermittel im Inneren des Wälzlagergehäuses. Die Schnappkäfige 2 weisen auf ihrer dem rotierenden Bauteil 7 in radialer Richtung zugewandten inneren Oberfläche im Wesentlichen kanalförmige Bereiche 3 auf. Weiterhin sind kugelförmige Wälzkörper 6 dargestellt, die in den Schnappkäfigen 2 angeordnet sind. Das Wälzlager 1 wird endseitig jeweils mittels zumindest einer Dichtung 5 gegenüber dem rotierenden Bauteil 7 und nach außen hin abgedichtet.
2 stellt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs 2 dar. Der in der dargestellten Ausführungsform einteilige Schnappkäfig 2 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt und weist im Wesentlichen zwei Bereiche auf, einen Taschenbereich 8 und einen Rückenbereich 13. Der Innendurchmesser des Taschenbereiches 8 weicht auf der dem Rückenbereich 13 zugewandten Seite von dem Innendurchmesser des Taschenbereiches 8 auf der dem Rückenbereich 13 abgewandten Seite zumindest abschnittsweise derart ab, dass sich im Taschenbereich 8 unterhalb der Teilkreislinie T sich in Umfangsrichtung erstreckende Stege 11 ausbilden. Der Schnappkäfig 2 weist somit einen im Wesentlichen stufenförmigen Querschnitt auf, der durch die sich in radialer Richtung erstreckenden Stege 11 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 14 des Rückenbereiches 13 ausgebildet wird, wie in 3 dargestellt.
Die Stege 11 dienen insbesondere der Stabilisierung des Taschenbereiches 8, während der sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitt 14 der Bordführung des Schnappkäfigs 2 dient. Die Ausbildung der Stege 11 im Taschenbereich 8 ist derart gewählt, dass die Radialebene R des Steges 11 mit der Teilkreisebene T der kugelförmigen Wälzkörper 6 zusammenfällt.
Der Taschenbereich 8 umfasst eine Mehrzahl von Taschen 9 zwischen denen sich die Stege 11 in Umfangsrichtung erstrecken. Die Taschen 9 dienen der Aufnahme und Führung der Wälzkörper 6, wobei die Taschen 9 auf ihrer dem Rückenbereich 9 zugewandten Seite hinterschnitten sind. Der oberhalb der Teilkreisebene T liegende Bereich der Taschen 9 wird in Umfangsrichtung des Schnappkäfigs 2 durch an die Form der Wälzkörper 6 angepasste Käfiglappen 10 begrenzt. Der unterhalb der Teilkreisebene T liegende Bereich der Taschen 9 geht in den sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 14 des Rückenbereiches 13 über.
Die Taschen 9 sind auf ihrer dem Rückenbereich 13 abgewandten Seite nach oben hin offen, was die Zuführung der Wälzkörper 6 zu Montagezwecken ermöglicht. Dabei werden die in die Taschen 9 eingebrachten Wälzkörper 6 von den Käfiglappen 10 formschlüssig eingefasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind hierzu die oberhalb der Teilkreisebene T liegenden Käfiglappen 10 im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet. Die Taschen 9 weisen in radialer Richtung einen im Wesentlichen konkaven Querschnitt auf. Der im Wesentlichen konkave Querschnitt bewirkt die zumindest abschnittsweise formschlüssige Aufnahme der Wälzkörper 6 und dient als Laufbahn des jeweiligen Wälzkörpers 6 im Inneren der jeweiligen Tasche 9. Zwischen den Käfiglappen 10 zweier benachbarter Taschen 9 ist jeweils ein Zapfen 12 angeordnet, der sich ausgehend von der Teilkreisebene T koaxial zur Längsachse des Wälzlagers 1 erstreckt.
Die im Wesentlichen kanalförmigen Bereiche 3 entstehen durch die Hinterschneidungen der Taschen 9 auf ihrer dem Rückenbereich 13 zugewandten Seite sowie durch die mittels Hinterschneidungen ausgebildeten Stege 11, was zu der im Wesentlichen stufenförmigen Ausbildung des Rückenbereiches 13 des Schnappkäfigs 2 führt. Durch die im Wesentlichen kanalförmigen Bereiche 3 kann Schmiermittel zum Schmieren des Wälzlagers 1 mit geringem Strömungswiderstand bis über die Laufbahnen der Wälzkörper 6 fließen. Auf diese Weise wird unmittelbar beim Einbringen des Schmiermittels der größte Teil als Vorrat in die Vorratsräume 4 hinter den Wälzkörperreihen eingebracht, ohne dass sich allzu viel Schmiermittel zwischen den Wälzkörpern 6 und den Spalten zwischen dem Schnappkäfig 2 und dem rotierenden Bauteil 7 aufstaut.
Die abgesetzte Form der Käfiglappen 10 gegenüber dem Durchmesser des Schnappkäfigs 2 im Bereich des der Bordführung dienenden Abschnitts 14 dient der Reduzierung der Masse der Käfiglappen 10. Auf diese Weise lässt sich eine Verschiebung des Schwerpunktes der Käfiglappen 10 hin zu kleineren Radien erzielen, was insbesondere für hochtourig laufende Wälzlager vorteilhaft ist.
Die Darstellung in 3 zeigt eine Schnittansicht des Schnappkäfigs 2 entlang der Linie A-A gemäß 2. Darin sind unter anderem die Konturen des Taschenbereiches 8 und des Rückenbereiches 13 sowie der im Wesentlichen stufenförmige Querschnitt des Schnappkäfigs 2 aufgrund der Hinterschneidungen der Taschen 9 und der Stege 11 dargestellt. Die innere Oberfläche der Taschen 9 weist unterhalb der Teilkreisebene T eine im Wesentlichen konische Kontur auf, wobei sich die Konizität in Richtung des Rückenbereiches 13 aufweitet. Hingegen weist die innere Oberfläche der Käfiglappen 10 oberhalb der Teilkreisebene T eine im Wesentlichen zylindrische Kontur auf.
Die Darstellung in 4 zeigt insbesondere die Ausbildung der Taschen 9 und Stege 11 durch Hinterschneidung sowie die zwischen den Taschen 9 auftretenden kanalförmigen Bereiche 3. Die Taschen 9 und Stege 11 werden an der inneren Oberfläche des Taschenbereiches 8 durch Hinterschneidung gegenüber dem Abschnitt 14 des Rückenbereiches 13 ausgebildet. Die Stege 11 sind unterhalb der Teilkreisebene T hinterschnitten. Des Weiteren ist der Darstellung in 4 zu entnehmen, dass die innere Oberfläche des Taschenbereich 8 oberhalb der Teilkreisebene T, dass heißt die innere Oberfläche der Käfiglappen 10 und der Stege 11, im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, während der Taschenbereich 8 unterhalb der Teilkreisebene T im Wesentlichen konisch ausgebildet ist.
Die in den 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs 2 zeigt ein zweireihiges Wälzlager mit außenbordgeführten Schnappkäfigen 2. Es sind jedoch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs 2 mit einer abweichenden Bordführung vorsehbar, beispielsweise mit einer Innenbordführung oder einer Wälzlagerführung.
5 zeigt ein zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schnappkäfigs 2 vorgesehenes Werkzeug, mittels dessen der Schnappkäfig 2 im Spritzgussverfahren herstellbar ist. Hierzu werden zwei mehrteilige Formkerne 15, 16 verwendet, von denen der eine düsenseitig und der andere auswerferseitig in einer Spritzgussvorrichtung anordnenbar ist. Die Lage der Trennebene zwischen den beiden Formkerne 15, 16 ist derart gewählt, dass sie mit der Trennebene zwischen dem Steg 11 und der inneren Oberfläche des Taschenbereiches 8 unterhalb der Teilkreisebene T zusammenfällt. Dieses Erfordernis resultiert daraus, dass die inneren Formpartien des Schnappkäfigs 2 teilweise vom düsenseitigen Formkern 15 und teilweise vom auswerferseitigen, Formkern 16 ausgebildet werden, wobei es zu einer zumindest abschnittsweisen Überschneidung der beiden Formkerne 15, 16 in axialer Richtung kommt.
Der düsenseitige Formkern 15 ist zweiteilig ausgeführt und umfasst ein inneres Formkernteil 17 und ein äußeres Formkernteil 18. Das innere Formkernteil 17 weist eine abschnittsweise konische Form auf, die der inneren Oberfläche des Taschenbereiches 8 ihre zumindest abschnittsweise konische Form gibt. Die Form der Oberfläche in der Trennebene der beiden Formkernteile 17, 18 entspricht der Konizität der Taschen 9 unterhalb der Teilkreisebene 2. Dies ermöglicht die präzise Herstellung des inneren Formkernteiles 17 und die genaue Abstimmung der Dichtflächen zum auswerferseitigen Formkern 16. Hingegen entspricht die Form des äußeren Formkernteiles 18 der der äußeren Oberfläche des Schnappkäfigs 2, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Dies ermöglicht die sehr einfache Fertigung des äußeren Formkernteiles 18.
Der auswerferseitige Formkern 16 ist mehrteilig ausgeführt. Er umfasst unter anderem Formkerneinsätze 19, die der Erzeugung der Taschen 9 und Stege 11 durch Entformung mit Hinterscheidungen dienen. Des Weiteren sind in 5 ein Formkernhalter 20 und Auswerfernadeln 21 dargestellt.
Der Darstellung in 6 ist eine Vorrichtung zur Befüllung eines Wälzlagers 1 mit einem Schmiermittel zu entnehmen. Die Vorrichtung umfasst eine Hauptdüse 24 die mit mindestens einem Kanal 25 zur Zuführung des Schmiermittels versehen ist. An der Hauptdüse 24 ist eine weitere Düse 27 anordnenbar. Die Düse 27 kann beispielsweise auf die Hauptdüse 24 aufgeschraubt oder in sonstiger Weise formschlüssig angeordnet werden. Zwischen der Hauptdüse 24 und der Düse 27 ist ein Ringkanal 28 ausgebildet, der die Verteilung des zugeführten Schmiermittels in Umfangsrichtung der Düse 27 ermöglicht. Die Düse 27 weist mehrere Bohrungen 29 auf, die mit dem Ringkanal 28 derart in Verbindung stehen, dass das durch die Hauptdüse 24 zugeführte Schmiermittel in das Wälzlager 1 eindringen kann.
Die Düse 27 ist dabei so ausgebildet, dass ihre äußere Kontur die Einführung in das Wälzlager 1 derart erlaubt, dass die Düse 27 an der dem Taschenbereich 8 abgewandten Seite der Stege 11 anliegt. Dabei weist die Düse 27 eine an den durch die Hinterschneidungen geschaffenen stufenförmigen Querschnitt des Schnappkäfigs 2 angepasste äußere Kontur auf, die im Wesentlichen formschlüssig mit der inneren Oberfläche des Schnappkäfigs 2 abschließt. Auf diese Weise kann das Schmiermittel über die im Wesentlichen kanalförmigen Bereiche 3 in das Wälzlager 1 und den dahinter liegenden Vorratsraum 4 im Inneren des Wälzlagergehäuses eingebracht werden.

Claims

Schnappkäfig für ein Wälzlager, umfassend einen Taschenbereich (8) und einen Rückenbereich (13), wobei der Rückenbereich (13) zur Stabilisierung des Schnappkäfigs (2) dient und der Taschenbereich (8) eine Mehrzahl von Taschen (9) zur Aufnahme von Wälzkörpern (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Taschen (9) auf ihrer dem Rückenbereich (13) zugewandten Seite hinterschnitten sind; und dass – unterhalb der Teilkreisebene (T) der Wälzkörper (6) an der inneren Oberfläche des Schnappkäfigs (2) zwischen den Taschen (9) Stege (11) durch Hinterschneidungen ausgebildet sind, die sich in Umfangsrichtung des Schnappkäfigs (2) erstrecken.
Schnappkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappkäfig (2) einen im Wesentlichen stufenförmigen Querschnitt aufweist.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zapfen (12) koaxial zur Längsachse des Schnappkäfigs (2) zwischen den Taschen (9) angeordnet sind.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich in axialer Richtung vom Taschenbereich (8) weg erstreckender Abschnitt (14) des Rückenbereiches (13) derart ausgebildet ist, dass er der Führung des Schnappkäfigs (2) dient.
Schnappkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche des Abschnittes (14) der Außenbordführung des Schnappkäfigs (2) dient.
Schnappkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Abschnittes (14) der Innenbordführung des Schnappkäfigs (2) dient.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappkäfig (2) derart ausgebildet ist, dass er mittels der Wälzkörper (6) führbar ist.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappkäfig (2) mittels eines Spritzgussverfahrens herstellbar ist.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappkäfig (2) aus Kunststoff besteht.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Taschenbereiches (8) zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist.
Schnappkäfig nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der inneren Oberfläche des Taschenbereiches (8) zwischen den Taschen (9) kanalförmige Bereiche (3) ausbilden, die eine stärkere Konizität aufweisen, als die benachbarten Taschen (9).
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche des Taschenbereiches (8) zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet ist.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Taschenbereich (8) zur Aufnahme von Wälzkörpern (6) Käfiglappen (10) vorgesehen sind, deren Form an die Form der von den Taschen (9) aufzunehmenden Wälzkörper (6) angepasst ist.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkreisebene (T) der Wälzkörper (6) mit der käfiglappenseitigen Radialebene (R) des Steges (11) zusammenfällt.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfiglappen (10) auf ihrer äußeren Oberfläche zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet sind.
Schnappkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Schnappkäfigs (2) im Taschenbereich (8) kleiner als der Außendurchmesser im Rückenbereich (13) ist.
Werkzeug zur Herstellung eines Schnappkäfigs (2) für ein Wälzlager (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Werkzeug mindestens zwei Formkerne (15, 16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene der Formkerne (15, 16) zwischen dem Steg (11) und der inneren Oberfläche des Taschenbereiches (8) verläuft.
Werkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Formkerne (15, 16) mehrteilig ausgebildet ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die den mehrteiligen Formkern (15, 16) trennende Mantelfläche eine der Konizität der inneren Oberfläche des Taschenbereiches (8) entsprechende Konizität aufweist.
Vorrichtung zur Befüllung eines Wälzlagers (1) mit einem Schmiermittel, wobei das Wälzlager (1) mindestens einen Schnappkäfig (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist, umfassend eine der Schmiermittelzuführung dienende Hauptdüse (24), die mindestens einen Kanal (25) zur Zuführung des Schmiermittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hauptdüse (24) eine Düse (27) anordnenbar ist, die derart in den Schnappkäfig (2) einführbar ist, dass die Düse (27) mit der inneren Oberfläche des Taschenbereiches (8) im Wesentlichen formschlüssig abschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettdüse bis an die dem Rückenbereich (13) zugewandte Seite des Steges (11) in den Schnappkäfig (2) einbringbar ist.