DE102015216399A1 - Gesintertes Käfigsegment und Käfig aus derartigen Käfigsegmenten - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gesintertes Käfigsegment (01) für einen Wälzlagerkäfig (05) mit mindestens einer Tasche (02) zur Aufnahme eines Wälzkörpers sowie Verbindungselementen (03, 04) zum Verbinden mehrerer Käfigsegmente (01). Die Erfindung betrifft auch einen Käfig (05) für ein Wälzlager umfassend mehrere miteinander verbundene gesinterte Käfigsegmente (01).

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein gesintertes Käfigsegment und einen Käfig aus derartigen Segmenten für ein Wälzlager.
• 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.
• Ein gebräuchliches Herstellungsverfahren für Käfige ist das Schleudergussverfahren. Die gefertigten Gussteile müssen nachfolgend mittels diverser Dreh- und Fräsarbeitsschritte nachbearbeitet werden. Hierbei ist insbesondere die Fräsbearbeitung der Käfige sehr aufwendig und kostenintensiv. In Serien gefertigte Käfige werden auch mittels Räumverfahren weiter verarbeitet. Bei derart bearbeiteten Käfigen ist jedoch eine zusätzliche Entgratung notwendig.
• Weiterhin sind einteilige Käfige aus gesinterten Werkstoffen bekannt. Gesinterte Käfige haben den Vorteil, dass fertigungsbedingt keine arbeitsintensive Nachbearbeitung erforderlich ist. Die DE 1 072 434 B zeigt beispielsweise einen Käfig in Sinterbauweise. Die verfügbaren einteiligen Sinterkäfige haben den Nachteil, dass zur Fertigung unterschiedlich dimensionierter Käfige bzw. zur Anpassung an unterschiedliche Wälzkörper jeweils entsprechend ausgebildete Sinterformen vorgehalten werden müssen.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen gesinterten Käfig zur Verfügung zu stellen, welcher preiswert zu fertigen ist, aufwandsarm dimensioniert werden kann und somit problemlos an unterschiedliche Wälzlagerarten und Wälzlagergrößen anpassbar ist. Weiterhin soll ein gesintertes Käfigsegment zur Fertigung eines derartigen Käfigs zur Verfügung gestellt werden.
• Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient ein Käfigsegment gemäß Anspruch 1 sowie ein Käfig gemäß Anspruch 3.
• Das erfindungsgemäße gesinterte Käfigsegment umfasst mindestens eine Tasche zur Aufnahme eines Wälzkörpers sowie Verbindungselemente zum Verbinden mehrerer Käfigsegmente.
• Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Käfigsegments besteht darin, dass zu seiner Fertigung nur eine verhältnismäßig einfache Sinterform benötigt wird. Eine beliebige Anzahl von Käfigsegmenten lässt sich miteinander zu einem Käfig verbinden. Auf diese Weise können unterschiedlich dimensionierte Käfige mit geringem Aufwand gefertigt werden.
• Im einfachsten Fall dient ein Käfigsegment zur Aufnahme eines Wälzkörpers. Bedarfsweise können die Käfigsemente auch mit mehreren Taschen zur Aufnahme mehrere Wälzkörper ausgestattet sein.
• Die Verbindungselemente des Käfigsegments umfassen vorzugweise eine Nut und eine gegenüberliegend zur Nut angeordnete Nase. Die Nase ist zum Eingriff in die Nut eines weiteren Käfigsegments ausgebildet, um ein Verbinden mehrere Käfigsegmente zu ermöglichen. Es soll jedoch keine Einschränkung auf die beschriebenen Verbindungselemente erfolgen. Andere geeignete, zueinander komplementäre Verbindungselemente sind durchaus möglich.
• Der erfindungsgemäße Käfig für ein Wälzlager umfasst mehrere miteinander verbundene gesinterte Käfigsegmente. Die Käfigsegmente können gleichartig ausgebildet sein und somit zur Aufnahme gleichartiger Wälzkörper dienen. Alternativ sind jedoch auch Ausführungen möglich, bei denen die Käfigsegmente unterschiedlich geformt sind und zur Aufnahme verschiedener Wälzkörper dienen. Hierdurch besteht die Möglichkeit verschiedene Wälzkörper in einem Käfig zu führen.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sowie deren Vorteile und Einzelheiten werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigsegments;
• 2 eine Ansicht von oben des Käfigsegments;
• 3 eine Seitenansicht des Käfigsegments;
• 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigs;
• 5 eine Ansicht von oben des Käfigs;
• 6 eine Seitenansicht des Käfigs.
• Ein erfindungsgemäßes Käfigsegment 01 soll nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben werden, welche verschiedene Ansichten des Käfigsegments 01 zeigen. Das Käfigsegment 01 ist als gesintertes Bauteil ausgeführt. Es weist in der gezeigten Ausführungsform eine einzelne Tasche 02 zur Aufnahme eines Wälzkörpers auf. Alternativ kann das Käfigsegment 01 auch mehrere Taschen 02 umfassen. Das Käfigsegment 01 besitzt eine Nut 03 und eine gegenüberliegend zur Nut 03 angeordnete Nase 04. Die Nase 04 ist so ausgebildet, dass sie mit der Nut 03 eines weiteren Käfigsegments 01 in Eingriff gebracht werden kann. Bevorzugt sind diese Verbindungselemente so gestaltet, dass sie beim Zusammenfügen ineinander eingreifen. Die entstehende Verbindung lässt vor dem Sintervorgang bevorzugt ein Verschwenken der zueinander benachbarten Käfigsegmente zu, sodass der Durchmesser des entstehenden Käfigs einstellbar ist. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Käfigsegmente 01 zu einem Käfig 05 verbinden, was in den 4 bis 6 dargestellt ist.
• Die Führung der Wälzkörper erfolgt im Bereich F (siehe 4), also zwischen dem Bereich A und dem Bereich C im Folgesegment (siehe 2). Der Bereich E (siehe 4) befindet sich im montierten Zustand des Wälzlagers unmittelbar zwischen den Borden des Innen- und Außenrings.
• Zur Fertigung des Käfigs 05 werden zunächst die einzelnen Käfigsegmente 01 gesintert. Hierzu wird geeignetes Sinterpulver in entsprechende Sinterformen eingebracht, gepresst und gesintert. Die Käfigsegmente 01 werden zum Käfig 05 zusammengefügt, wobei die Nasen 04 mit den Nuten 03 in Eingriff gebracht werden. Der Käfig 05 wird nachfolgend in eine Vorrichtung eingelegt und im Sinterofen gebacken. Ein leichtes Übermaß zwischen Nase 04 und Nut 03 sorgt dafür, dass sich die Einzelteile während des Sinterns miteinander verbinden. Dieser Verbindungsvorgang wird auch durch die Füge/Sintervorrichtung unterstützt.
• Durch Kombination einer unterschiedlichen Anzahl von Käfigsegmenten 01 können unterschiedlich große Käfige 05 gefügt werden. Ebenso ist es möglich unterschiedliche Käfigsegmente 01, deren Taschen 02 an verschiedene Wälzkörper angepasst sind, miteinander zu kombinieren. Somit lassen sich beispielsweise aufwandsarm Kreuzrollenlager u. ä. fertigen.
• Bezugszeichenliste

01

Käfigsegment

02

Taschen

03

Nuten

04

Nasen

05

Käfig

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 1072434 B [0004]

Claims (4)

1. Gesintertes Käfigsegment (01) für einen Wälzlagerkäfig (05) mit mindestens einer Tasche (02) zur Aufnahme eines Wälzkörpers sowie Verbindungselementen (03, 04) zum Verbinden mehrerer Käfigsegmente (01).
2. Gesintertes Käfigsegment (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente eine Nut (03) und eine gegenüberliegend zur Nut (03) angeordnete Nase (04) umfassen, wobei die Nase (04) zum Eingriff in die Nut (03) eines weiteren Käfigsegments (01) ausgebildet ist.
3. Käfig (05) für ein Wälzlager umfassend mehrere miteinander verbundene gesinterte Käfigsegmente (01) nach Anspruch 1 oder 2.
4. Käfig (05) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er unterschiedlich ausgebildete Käfigsegmente (01) zur Aufnahme verschiedener Wälzkörper aufweist.

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