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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig für Radialwälzlager mit zwei sich axial gegenüberliegenden Stirnseiten. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Radialwälzlager mit einem solchen WälzkörperkäFigur
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Hintergrund der Erfindung
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Wälzkörperkäfige werden für eine Reihe von Applikationen und unterschiedliche Wälzlagertypen eingesetzt, wobei insbesondere bei Kunststoffkäfigen für jede noch so kleine Änderung ein anderes Spritzwerkzeug ausgelegt und eingesetzt werden muss. Somit macht die derzeitige Vorgehensweise einen Wälzlagerkäfig erst dann kostengünstig, wenn eine akzeptable Anzahl von Wälzlagern gefragt ist.
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In sehr vielen Fällen, bei denen es um Lastproblematiken geht, stellt sich die Frage, wie viele Wälzkörperreihen der Wälzkörperkäfig unterstützen soll. Eine Änderung der Käfigstruktur erfordert in jedem Fall eine neue Auslegung des Wälzkörperkäfigs. Aus dem Stand der Technik sind mehrteilige Wälzkörperkäfige bekannt, die jedoch kaum Flexibilität für die Käfigstruktur einräumen.
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Aus
DE 10 2010 038 592 B3 geht ein Wälzlagerkäfig hervor, der stirnseitig an einem seiner Seitenringe einen Verstärkungsring aufweist, wobei das Verbindungselement des Verstärkungsrings diesen durchsetzt und am Seitenring fixiert. Hier entstehen Vorteile, die in dieser Art von Verbindung begründet liegen.
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Die
US 3,471,208 A offenbart ebenfalls einen mehrteiligen Wälzkörperkäfig, der im Wesentlichen zweiteilig ausgeführt ist, wobei beide Teile mittels Bolzen miteinander verbunden sind.
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Aus der
EP 1 132 635 A1 sind Wälzkörperkäfige für Schrägkugellager bekannt, die für eine Kugelreihe konzipiert sind und sich mit dem Wälzlagerkäfig der angrenzenden Kugelreihe verbinden lassen.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung einen Wälzkörperkäfig anzugeben, der eine langwierige Entwicklungsphase vor der Produktionsaufnahme reduziert oder gänzlich eliminiert ohne die gattungstypischen Funktionen negativ zu beeinflussen.
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Beschreibung der Erfindung
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Bei einem Wälzkörperkäfig der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an der obersten Stirnseite ein erstes Befestigungsmittel und an der zweiten Stirnseite ein zum ersten Befestigungsmittel komplementäres zweites Befestigungsmittel ausgebildet ist. Der Wälzkörperkäfig weist in Umfangsrichtung eine Vielzahl von Wälzkörpertaschen auf, die jeweils von der benachbarten Wälzkörpertasche mittels eines Steges getrennt sind. Vorteilhafterweise werden diese Stege dazu verwendet, die gegenüberliegenden Stirnseiten oder die Stirnseiten ausbildenden Ringe miteinander axial zu verbinden.
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Erfindungsgemäß ist der Wälzkörperkäfig dazu vorgesehen, mit ähnlichen oder identischen Wälzkörperkäfigen entweder kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden zu werden. Dabei kann es sich beispielsweise bei dem zweiten Befestigungsmittel um eine Kante oder einen ringförmigen Zapfen handeln, der in das erste Befestigungsmittel, beispielsweise eine umlaufende Nut, einbringbar ist und in Umfangsrichtung bei Beanspruchung der beiden verbundenen Wälzkörperkäfige zwischen beiden eine Reib- beziehungsweise Haltekraft entwickeln kann.
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Alternativ sind die zweiten Befestigungsmittel Bolzen, Haken oder Nasen, die in die ersten Befestigungsmittel, die beispielsweise Ausnehmungen, Aussparungen und insbesondere Bohrungen sein können, eingebracht werden. Hierbei wird mittels eines Formschlusses eine Verbindung zwischen zwei Wälzkörperkäfigen möglich, wobei beide Wälzkörperkäfige identisch oder ähnlich sein können. Die Ähnlichkeit bezieht sich nicht ausschließlich auf die Art und Weise der Befestigung, so dass beispielsweise ähnliche Wälzkörperkäfige mit einer unterschiedlichen Anzahl von Wälzkörperreihen miteinander verbindbar sind.
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Die zweiten Befestigungsmittel sind zu den ersten Befestigungsmitteln komplementär ausgebildet. Komplementär bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Befestigungsmittel gegensätzlich ausgeformt sind, aber sich gegenseitig dahingehend ergänzen, dass entweder ein Formschluss oder ein Kraftschluss zwischen den Wälzkörperkäfigen erzielt wird.
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Eine Verbindung zwischen ähnlichen Wälzkörperkäfigen käme zustande, wenn beispielsweise ein erster Wälzkörperkäfig an seiner zweiten Stirnseite vier Nasen aufweist und an seiner ersten Stirnseite vier Aussparungen, die für die Nasen der zweiten Stirnseite komplementäre Befestigungsmittel bilden. Nunmehr ist es möglich, dass ein ähnlicher zweiter Wälzkörperkäfig mit dem ersten Wälz-körperkäfig verbunden wird, wobei der zweite Wälzkörperkäfig lediglich zwei zweite Befestigungsmittel auf dessen zweiter Stirnseite, nämlich zwei Nasen, aufweist, die jedoch völlig ausreichend sind, um mit den beiden komplementären Ausnehmungen auf der ersten Stirnseite des ersten Wälzkörperkäfigs einen Formschluss herzustellen. Zwei Aussparungen des ersten Wälzkörperkäfigs können ungenutzt bleiben. Zwei identische erste Wälzkörperkäfige sind an vier Stellen miteinander formschlüssig verbindbar. Identische Wälzkörperkäfige sind daher für eine formschlüssige Verbindung nicht zwingend erforderlich.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind an der ersten Stirnseite erste Befestigungsmittel und an der zweiten Stirnseite zu den ersten Befestigungsmitteln komplementäre zweite Befestigungsmittel entsprechend zu den ersten Befestigungsmitteln angeordnet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zwei Wälzkörperkäfige miteinander verbindbar sind. Dabei kann durch die entsprechende Anordnung der ersten Befestigungsmittel und/oder der zweiten Befestigungsmittel erkennbar sein, ob zwei Wälzkörperkäfige miteinander verbindbar sein sollen. Mit anderen Worten, passen die jeweiligen Anordnungen der Befestigungsmittel zusammen, so weiß der Installateur, dass auch die Wälzkörperkäfigeigenschaften der beiden Wälzkörperkäfige aufeinander abgestimmt sind. Eine unerlaubte Verbindung zwischen zwei Wälzkörperkäfigen wird durch sich nicht entsprechende Anordnungen von Befestigungsmitteln eindeutig angezeigt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein identischer Wälzkörperkäfig mit dem Wälzkörperkäfig formschlüssig axial oder kraftschlüssig axial verbindbar oder verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, eine große Anzahl verschiedenartiger Wälzkörperkäfige zu schaffen, die beispielsweise in der Anzahl von Wälzkörperreihen oder Wälzkörpergrößen oder Wälzkörpertypen variieren können. Von daher wird es oftmals nicht erforderlich sein, einen einstückigen Käfig einzeln zu entwickeln, das heißt die entsprechenden Spritzwerkzeuge zu erstellen, sondern es kann auf ein Baukastensystem zurückgegriffen werden, welches erlaubt, eine Vielzahl von zusammengesetzten Wälzkörperkäfigen ohne vorherige Entwicklung zu generieren.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Radialwälzlagers weist dasselbe einen Wälzkörperkäfig auf, der entweder ein erfindungsgemäßer Wälzkörperkäfig ist oder einen Verbund erfindungsgemäßer Wälzkörperkäfige aufweist. Mit Standardlagerteilen, wie zum Beispiel einem Außenring, einem Innenring und den er-forderlichen Wälzkörpern, kann nunmehr mit einer Vielzahl von zusammengesetzten Wälzkörperkäfigen sehr schnell auf die Kundenwünsche reagiert werden.
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Außerdem stellt sich der Vorteil einer Austauschbarkeit ein, womit nur eine geringe Anzahl von Bauteilen vorgehalten werden muss. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn zusammengesetzte Wälzkörperkäfige eingesetzt werden, die eine, zwei, drei oder vier Wälzkörperreihen aufweisen. Der Vorteil dieses Baukastensystems kommt insbesondere bei Kunststoffkäfigen zum Tragen, kann jedoch auch bei Käfigen aus Metall oder einem Sintermaterial eingesetzt werden. Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen angegeben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele weiter beschrieben und erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig mit ersten und zweiten Befestigungsmitteln,
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2 einen erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigverbund aus zwei Wälzkörperkäfigen des Wälzkörperkäfigs aus 1,
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3 einen erfindungsgemäßen zweireihigen Wälzkörperkäfig des gleichen Käfigsystems der 1 und 2, und
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4 einen erfindungsgemäßen Verbund von drei Wälzkörperkäfigen des Wälzkörpertyps gemäß 1.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen einteilig gespritzten Kunststoffkäfig 10, der als Wälzkörperkäfig 10 eine erste Stirnseite 15 am ersten Ring 11 aufweist, wobei der erste Ring 11 derart axial verbreitert ist, dass Ausnehmungen 14, die sich diametral einander gegenüberliegen, darin ausgebildet werden konnten. Die erste Stirnseite 15 ist von der Stirnseite 17 abgewandt und liegt dieser in Bezug zum Wälzkörperkäfig 10 axial gegenüber.
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Die Ausnehmungen 14 bilden erste Befestigungsmittel, die komplementär zu den zweiten Befestigungsmitteln 13, nämlich den Haltenasen 13, sind. Mit anderen Worten, eine Haltenase 13 würde ohne weiteres in die Ausnehmung 14 passen, um einen Formschluss herzustellen, sofern sie denn dorthin bewegt werden könnte. Der Formschluss zwischen dem ersten Befestigungsmittel 14 und dem zweiten Befestigungsmittel 13 wird über einen Hintergriff der Haltenase 13 durch die Ausnehmung 14 eines weiteren, ähnlichen oder identischen, Wälzkörperkäfigs hergestellt. Auf diese Weise lassen sich identische Wälzkörperkäfige 10 aneinander befestigen, wobei einer der beiden Wälzkörperkäfige 10 derart elastisch beansprucht wird, dass beide Haltenasen 13 in radialer Richtung ausgelenkt und bei Nachlassen der Verformungskraft in die Ausnehmungen 14 eintreten, um den Formschluss herzustellen.
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2 zeigt einen Verbund aus zwei Wälzkörperkäfigen 10, die in der beschriebenen Weise zusammengefügt worden sind. Das entstandene Wälzkörperkäfigsystem besteht aus zwei Teilen und geht ursprünglich auf ein einstückig gespritztes Kunststoffteil, nämlich dem Wälzkörperkäfig 10, zurück.
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Die Wälzkörpertaschen 16 sind für Nadeln konzipiert, können aber auch für andere Wälzkörperformen ausgelegt sein. Außerdem können die Wälzkörpertaschen 16 der beiden Wälzkörperkäfige 10 unterschiedlich lang oder in einer anderen Art und Weise unterschiedlich ausgelegt werden, wobei dennoch das Befestigungs- beziehungsweise Verbindungssystem zwischen den Wälzkörperkäfigen 10 gleich bleiben kann.
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Es ist unschädlich, dass eine Haltenase 13 in den Wälzraum hineinragt, der normalerweise von einem Außenring und einem Innenring gebildet wird. Eine Beabstandung, beispielsweise zu einer Dichtungsanordnung, kann ohne weiteres eingehalten werden. Alternativ kann die Haltenase 13 in eine Wechselwirkung treten, sodass mit der Zeit ein Abrieb eintritt, der es erlaubt den Wälzlagerkäfig freizulaufen. Unverbundene Ausnehmungen 14 können vorteilhaft als Schmiermittelreservoir eingesetzt werden.
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3 zeigt ein mögliches weiteres Element des Wälzkörperkäfigsystems, welches ebenfalls einteilig hergestellt, insbesondere gespritzt, ist. Genauso wie der Wälzkörperkäfig 10 weist der Wälzkörperkäfig 30 axial eine erste Stirnfläche 15 mit ersten Befestigungsmitteln 14, nämlich den Ausnehmungen 14, auf, sowie eine zweite, axial gegenüberliegende Stirnseite 17 mit den daran ausgebildeten Haltenasen 13.
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Vorteilhafterweise sind die Wälzkörperkäfige 10, 30 ohne weiteres beliebig miteinander kombinierbar. Die Verwendung des Wälzkörperkäfigs 30 erspart einen Montageschritt und kann bei mehrreihigen Wälzlageranordnungen vorteilhaft eingesetzt werden.
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4 zeigt drei Wälzkörperkäfige 10 im formschlüssigen Verbund, wobei zwischen den Wälzkörperkäfigen 10 durch in den Ausnehmungen 14 einliegende Haltenasen 13 eine formschlüssige Verbindung gewährleistet ist.
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Das in den 1 bis 4 gezeigte Wälzkörperkäfigsystem wird charakterisiert durch die Anzahl der Befestigungsmittel, nämlich zwei pro Stirnseite, und deren diametralen Anordnungen. Elemente oder Wälzkörperkäfige anderer Systeme, die beispielsweise in Umfangsrichtung gleich verteilte Befestigungsmittel in einer Anzahl von beispielsweise drei oder vier aufweisen, sind nur bedingt oder gar nicht verwendbar. Auf diese Weise kann ein Monteur sehr schnell erkennen, ob die vorliegenden Wälzkörperkäfige für den gemeinsamen Gebrauch bestimmt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wälzkörperkäfig
- 11
- erster Ring
- 12
- zweiter Ring
- 13
- Haltenase
- 14
- Ausnehmung
- 15
- erste Stirnseite
- 16
- Wälzkörpertasche
- 17
- zweite Stirnseite
- 30
- Wälzkörperkäfig
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010038592 B3 [0004]
- US 3471208 A [0005]
- EP 1132635 A1 [0006]
