DE102015215442A1

DE102015215442A1 - Blechkäfig für Wälzlager

Info

Publication number: DE102015215442A1
Application number: DE102015215442.4A
Authority: DE
Inventors: Trilochansingh Bhatia; Vikas Dandavate
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Käfig (05) für ein Wälzlager (01) mit mehreren Taschen zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers (04). Der Käfig (05) zeichnet sich dadurch aus, dass er an seinem Außendurchmesser mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen (07) aufweist. Die Führungslippen (07) sind derart ausgebildet, dass beim Einbauen des Käfigs (05) in das Wälzlager (01) zwischen der Innenmantelfläche des Außenrings (02) und den Führungslippen (07) ein Führungskontakt herstellbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Wälzlager (01) mit einem derart ausgebildeten Käfig (05).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager sowie ein Wälzlager mit einem derartigen Käfig. Der Käfig ist vorzugsweise als Blechkäfig ausgebildet.
Käfige dienen bei Wälzlagern bekanntlich zur Führung von Wälzkörpern und sorgen dafür, dass sich die Wälzkörper untereinander nicht berühren oder gegenläufig aneinander reiben. Sie gewährleisten durch eine gleichmäßige Verteilung der Wälzkörper im Lager die Lastverteilung.
Blechkäfige bestehen zumeist aus Stahl. Für einige Anwendungen werden auch Käfige aus Messing verwendet. Ein solcher metallischer Käfig (nachfolgend allgemein als Blechkäfig bezeichnet) umfasst zwei Käfighälften, die in einem Formgebungsverfahren entsprechend geformt werden. Die Käfighälften sind von der Form her gleich und können zur Bildung des Käfigs aneinandergesetzt und miteinander verbunden werden. Jede Käfighälfte umfasst eine der aufzunehmenden Wälzkörperanzahl entsprechende Anzahl an ausgeformten Taschenabschnitten. Zwei Taschenabschnitte sind über jeweils einen Steg miteinander verbunden. Beim Verbinden der beiden Käfighälften liegen die Stege aneinander, so dass sich die Taschenabschnitte zu den entsprechenden Taschen ergänzen. Um die Käfighälften miteinander zu verbinden, werden die Stege miteinander vernietet. Die vorbekannten Blechkäfige haben den Nachteil, dass sie bei hohen Drehzahlen vibrieren. Hierdurch kommt es zu störenden Geräuschen und einem erhöhten Verschleiß. Dies hat negativen Einfluss auf die Lagerlebensdauer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Käfig für ein Wälzlager zur Verfügung zu stellen, bei welchem auch bei hohen Drehzahlen schädliche Vibrationen vermieden werden sollen. Weiterhin soll ein Wälzlager mit einem derartigen Käfig bereitgestellt werden.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient ein Käfig gemäß Anspruch 1 sowie ein Wälzlager gemäß Anspruch 3.
Der erfindungsgemäße Käfig weist mehrere Taschen zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers auf. Der Käfig besitzt an seinem Außendurchmesser mindestens eine, vorzugsweise mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen. Die Führungslippen sind derart ausgebildet, dass beim Einbauen des Käfigs in das Wälzlager zwischen der Innenmantelfläche des Außenrings und den Führungslippen ein Führungskontakt herstellbar ist. Der Führungskontakt kann statisch sein, d. h. die Führungslippen liegen auch im Ruhezustand an der Innenmantelfläche an, oder dynamisch sein, d. h. die Führungslippen liegen erst ab einer bestimmten Drehzahl des Lagers an der Innenmantelfläche an.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Käfigs besteht darin, dass durch die zusätzlich verwendeten Führungslippen der Käfig auch bei hohen Drehzahlen zwangsweise in seiner Position zwischen den Lagerringen gehalten wird und somit keine Vibrationen auftreten können. Auf diese Weise werden Störgeräusche vermieden. Außerdem kommt es zu weniger Verschleiß, so dass sich die Lagerlebensdauer insgesamt verlängert.
Der Käfig ist vorzugweise als Blechkäfig umfassend zwei miteinander verbundene Käfighälften ausgeführt. Zwischen den beiden Käfighalten besteht bevorzugt eine Nietverbindung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird als Material für den Käfig Stahl verwendet. Es soll jedoch keine Einschränkung auf Käfige aus Stahl erfolgen.
Besonders bevorzugt sind an gegenüberliegenden Seiten des Käfigs jeweils über den Umfang verteilte Führungslippen angeordnet, sodass eine Führung sowohl gegenüber dem Außenring des Lagers als auch gegenüber dem Innenring des Lagers ermöglicht ist. Dabei ist es auch möglich, dass zwischen den Führungslippen und den Anlageflächen an den Lagerringen im Ruhezustand ein geringer Spalt verbleibt und es zu einer Anlage erst bei höheren Drehzahlen kommt, beispielsweise aufgrund einer fliehkraftbedingten Verformung der Führungslippen.
Das erfindungsgemäße Wälzlager umfasst einen Außenring, einen Innenring, zwischen Außen- und Innenring angeordnete Wälzkörper und einen Käfig zur Aufnahme der Wälzkörper. Der Käfig besitzt an seinem Außendurchmesser mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen. Die Führungslippen des Käfigs stehen mit der Innenmantelfläche des Außenrings in Führungskontakt.
Die Innenmantelfläche des Außenrings ist vorzugsweise geschliffen, um eine gleichmäßig gute Führung des Käfigs zu gewährleisten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sowie deren Vorteile und Einzelheiten werden nachfolgend anhand der beigefügten Figur näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 01. Das Wälzlager 01 umfasst einen Außenring 02 und einen Innenring 03. Zwischen Außen- und Innenring 02, 03 sind mehrere Wälzkörper 04 angeordnet.
Die Wälzkörper 04 sind von einem Käfig 05 geführt und gehalten. Der Käfig 05 erstreckt sich entlang der Umlaufbahn im Wälzlager 01 und ist zweckmäßigerweise als Blechkäfig ausgeführt. Als Material für den Käfig 05 wird zumeist Stahl verwendet. Der Käfig 05 besteht bevorzugt aus zwei vorzugsweise gleichartig ausgebildeten Käfighälften. Jede Käfighälfte umfasst eine der aufzunehmenden Wälzkörperanzahl entsprechende Anzahl an ausgeformten Taschenabschnitten. Zwei Taschenabschnitte sind über jeweils einen Steg miteinander verbunden. Beim Verbinden der beiden Käfighälften liegen die Stege aneinander, so dass sich die Taschenabschnitte zu Taschen ergänzen. Die Käfighälften sind vorzugsweise über eine Nietverbindung miteinander verbunden.
Der Käfig 05 weist an seinem Außendurchmesser mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen 07 auf. Die Führungslippen 07 stehen in Führungskontakt mit der Innenmantelfläche des Außenrings 02. Die Innenmantelfläche des Außenrings 02 ist zweckmäßigerweise geschliffen, wodurch eine gleichmäßige Führung des Käfigs 05 am Außenring 02 ermöglicht wird. Es ist ersichtlich, dass es bei der dargestellten Ausführungsform zum Kontakt zwischen den Führungslippen 07 und der Innenmantelfläche des Außenrings nur kommt, wenn der Käfig entweder minimal verlagert wird oder wenn sich die Führungslippen leicht in Richtung Außenring verformen, insbesondere aufgrund auftretender Fliehkräfte bei höheren Drehzahlen.
Bezugszeichenliste

01: Wälzlager
02: Außenring
03: Innenring
04: Wälzkörper
05: Käfig
06
07: Führungslippen

Claims

Käfig (05) für ein Wälzlager (01) mit mehreren Taschen zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers (04), dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (05) an seinem Außendurchmesser eine odere mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen (07) aufweist, wobei die Führungslippen (07) derart ausgebildet sind, dass beim Einbauen des Käfigs (05) in das Wälzlager (01) zwischen der Innenmantelfläche des Außenrings (02) und den Führungslippen (07) ein statischer oder dynamischer Führungskontakt herstellbar ist.
Käfig (05) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Blechkäfig umfassend zwei miteinander verbundene Käfighälften ausgebildet ist.
Wälzlager (01) umfassend einen Außenring (02), einen Innenring (03), zwischen Außen- und Innenring (02, 03) angeordnete Wälzkörper (04) und einen Käfig (05) zur Aufnahme der Wälzkörper (04), dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (05) an seinem Außendurchmesser mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Führungslippen (07) aufweist, wobei die Führungslippen (07) des Käfigs (05) mit der Innenmantelfläche des Außenrings (02) in statischem oder dynamischem Führungskontakt stehen.
Wälzlager (01) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche des Außenrings (02) geschliffen ist.