DE102016220042A1

DE102016220042A1 - Käfig für ein Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102016220042A1
Application number: DE102016220042.9A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Wilm; Martin Stürzenberger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2018-04-19
Also published as: WO2018068780A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Käfig (1, 1') für ein Kegelrollenlager, mit einem durchmessergrößeren Seitenring (2) und einem durchmesserkleineren Seitenring (3), welche mittels zwischen den beiden Seitenringen (2, 3) sich axial erstreckenden, konisch verlaufenden Stegen (4) fest verbunden sind, wobei die beiden Seitenringe (2, 3) und jeweils zwei unmittelbar benachbarte Stege (4) eine Tasche (5) zur Aufnahme einer Kegelrolle bilden. Um diesen Käfig für ein Kegelrollenlager, insbesondere für ein Großkegelrollenlager, so auszubilden, dass sich mehrere Käfige (1, 1') axial ineinander stapeln lassen, ist vorgesehen, dass die Stege (4) im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings (2) radial innen jeweils eine Aussparung (8) aufweisen, welche sich radial und axial erstrecken, dass der Käfig (1, 1') im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings (2) am Ort der Aussparungen (9) einen Innendruchmesser (D3) aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser (D2) des durchmesserkleineren Seitenrings (3), und dass der Käfig (1, 1') am Ort der axial tiefsten Erstreckung der Aussparungen (8) in den Stegen (4) einen Innendurchmesser (D1) aufweist, welcher gleich groß oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (D2) des durchmesserkleineren Seitenrings (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Kegelrollenlager, mit einem durchmessergrößeren Seitenring und einem durchmesserkleineren Seitenring, welche mittels zwischen den beiden Seitenringen sich axial erstreckenden, konisch verlaufenden Stegen fest verbunden sind, wobei die beiden Seitenringe und jeweils zwei unmittelbar benachbarte Stege eine Tasche zur Aufnahme einer Kegelrolle bilden.
Ein derartiger Käfig ist aus der DE 10 2011 006 467 A1 bekannt. Damit dieser Wälzlagerkäfig besonders leicht und stabil ausgebildet ist, ist bei diesem vorgesehen, dass in den Ecken der Käfigtaschen jeweils eine Vertiefung ausgebildet ist, die sich zu ihrer radialen Mitte hin verjüngt beziehungsweise verkleinert, ohne dabei eine Anlauffläche für einen zugeordneten Wälzkörper zu bilden. Zwar ist dieser bekannte Käfig stapelfähig, denn der Innendurchmesser des größeren Seitenrings ist größer ist als der Außendurchmesser des kleinen Seitenrings, jedoch ist dies nur in der dortigen 2 dargestellt sowie nicht in der Beschreibung erwähnt, und offensichtlich nur mit Käfigen möglich, welche für Kegelrollenlager mit verhältnismäßig großem Kegelwinkel bestimmt sind und eine geringe Wanddicke aufweisen, um einen Käfig zu realisieren, der besonders leicht und trotzdem stabil ausgebildet ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der eingangs erwähnten Art für ein Kegelrollenlager, insbesondere für ein Großkegelrollenlager, so auszubilden, dass sich mehrere Käfige axial ineinander stapeln lassen und eine prozesssichere Stapelfähigkeit, eine störungsfreie Entnahme, das Vermeiden von Verkeilungen und plastischen Deformationen sowie das Verpacken einer größeren Menge gleicher Käfige in einer Verpackungseinheit gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Käfig mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Zudem wird ein Großkegelrollenlager mit einem erfindungsgemäßen Käfig sowie die Verwendung eines solchen Käfigs in einem Großkegelrollenlager beansprucht.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Käfig für ein Kegelrollenlager, mit einem durchmessergrößeren Seitenring und einem durchmesserkleineren Seitenring, welche mittels zwischen den beiden Seitenringen sich axial erstreckenden, konisch verlaufenden Stegen fest verbunden sind, wobei die beiden Seitenringe und jeweils zwei unmittelbar benachbarte Stege eine Tasche zur Aufnahme einer Kegelrolle bilden.
Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass die Stege im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings radial innen jeweils eine Aussparung aufweisen, welche sich radial und axial erstrecken, dass der Käfig im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings am Ort der Aussparungen einen Innendruchmesser aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser des durchmesserkleineren Seitenrings, und dass der Käfig am Ort der axial tiefsten Erstreckung der Aussparungen in den Stegen einen Innendurchmesser aufweist, welcher gleich groß oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des durchmesserkleineren Seitenrings.
Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kegelwinkel der Aussparungen gleich groß oder geringfügig größer ist als der Kegelwinkel der radialen Innenoberfläche der Stege. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kegelwinkel der Aussparungen 10° und der Kegelwinkel der radialen Innenoberfläche der Stege 9,7° beträgt.
Um zwei identisch ausgebildete, gemäß der Erfindung ausgeführte Käfige besonders leicht axial ineinander stecken zu können, kann vorgesehen sein, dass die Stege im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings eine den Innendruchmesser des Käfigs nach axial außen vergrößernde Einführfase aufweisen.
Der erfindungsgemäße Käfig kann vorzugsweise als Massivkäfig aus mechanisch bearbeitetem Metall oder aus einem formgepresstem Sintermetall oder aus einem Kunststoff hergestellt sein.
Die eingangs erwähnte Aufgabe wird insbesondere durch ein Großkegelrollenlager mit einem wie vorstehend beschrienen Käfig gelöst, ebenso die Verwendung eines solchen Käfigs in einem Großkegelrollenlager.
Wegen der konstruktiven Ausbildung des erfindungsgemäßen Käfigs lassen sich problemlos mehrere solcher Käfige ein vergleichsweise kurzes Stück axial ineinander stecken. Sie ermöglichen dadurch eine prozesssichere Stapelfähigkeit, eine störungsfreie Entnahme, das Vermeiden von Verkeilungen und plastischen Deformationen sowie das Verpacken einer größeren Menge gleicher Käfige in einer Verpackungseinheit.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
Die einzige Zeichnungsfigur zeigt zwei nebeneinander im perspektivischen Teilquerschnitt dargestellte und identisch ausgebildete Käfige 1, 1', welche die Merkmale der Erfindung aufweisen. Der Blick ist dabei von radial innen nach radial außen gerichtet. Jeder dieser beiden Käfige 1, 1' weist einen durchmessergrößeren ersten Seitenring 2 und einen dazu parallelen, durchmesserkleineren zweiten Seitenring 3 auf. Diese beiden Seitenringe 3, 4 sind durch eine Mehrzahl von Stegen 4 fest miteinander verbunden, zwischen denen Taschen 5 zur Aufnahme von nicht dargestellten Kegelrollen gebildet sind.
Die Stege 4 weisen jeweils eine konisch ausgerichtete radiale Außenoberfläche 6 und eine im Wesentlichen parallel dazu verlaufende, ebenfalls konisch ausgerichtete radiale Innenoberfläche 7 auf. Im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings 2 sind in der radialen Innenseite der Stege 4 sich radial und axial erstreckende Aussparungen 8 ausgebildet, deren Kegelwinkel A1 gleich groß oder geringfügig größer ist wie der Kegelwinkel A2 der Innenoberflächen 7 der Stege 4. Der Kegelwinkel A2 der Innenoberfläche 7 kann beispielsweise etwa 9,7° und der Kegelwinkel A1 der Aussparungen beispielsweise etwa 10° betragen.
Weiter ist erkennbar, dass die beiden Käfige 1, 1' im Bereich ihres durchmessergrößeren Seitenrings 2 am Ort der Aussparungen 8 einen Innendruchmesser D3 aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser D2 des durchmesserkleineren Seitenrings 3.
Außerdem ist erkennbar, dass der Innendurchmesser D1 der Aussparungen 8 an deren axial innen Ende geringfügig größer ist als der Außendurchmesser D2 des durchmesserkleineren Seitenrings 3, so dass der zweite Käfig 1' mit seinem durchmesserkleinerem Ende 9 vornan bis an das axial innere Ende der Aussparungen 8 herangeschoben werden kann. Diese Einsteckbewegung ist durch den Pfeil 11 angedeutet. Die axiale Erstreckung der Aussparungen 8 kann hierbei zwischen einem Viertel und einem Drittel der axialen Länge des Käfigs 1, 1' betragen.
Aus der Darstellung der beiden nebeneinander angeordneten identischen Käfige 1, 1' ist durch die Angabe des Innendurchmessers D1 des Käfigs an dem axial innersten Ende der Aussparungen 8 und die Kennzeichnung des Außendurchmessers D2 des durchmesserkleineren Seitenrings 3 ersichtlich, dass sich das durchmesserkleinere Ende 9 eines Käfigs 1' in die durchmessergrößeren Aussparungen 8 der Stege 4 eines unmittelbar benachbarten Käfigs 1 problemlos einfügen lässt, und sich beide Käfige 1, 1' dadurch prozesssicher stapeln lassen. Zudem ist eine störungsfreie Entnahme derart zusammengesteckter Käfige 1, 1' aus einer Verpackung, sowie das Vermeiden von Verkeilungen und plastischen Deformationen und das Verpacken einer größeren Menge gleicher Käfige 1, 1' in einer Verpackungseinheit gewährleistet.
Zum leichteren axialen Zusammenstecken von zwei Käfigen 1, 1' weisen deren Stege 4 im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings 2 vorzugsweise jeweils eine Einführfase 10 auf, wodurch der Innendurchmesser des Käfigs 1, 1' an diesem axialen Ende noch weiter vergrößert ist.
Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
Bezugszeichenliste

1: Käfig
1': Weiterer Käfig
2: Durchmessergrößerer Seitenring
3: Durchmesserkleinerer Seitenring
4: Stege des Käfigs
5: Taschen des Käfigs
6: Außenoberfläche eines Stegs
7: Innenoberfläche eines Stegs
8: Aussparung im Steg
9: Durchmesserkleineres Ende des Käfigs
10: Einführfase am Steg
11: Pfeil, Einsteckbewegung
D1: Durchmesser des Käfigs am axialen Ende einer Aussparung
D2: Durchmesser des durchmesserkleineren Seitenrings
D3: Durchmesser des Käfigs am durchmessergrößeren Seitenring
A1: Kegelwinkel einer Aussparung
A2: Kegelwinkel der Innenoberfläche eines Stegs

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 102011006467 A1 [0002]

Claims

Käfig (1, 1') für ein Kegelrollenlager, mit einem durchmessergrößeren Seitenring (2) und einem durchmesserkleineren Seitenring (3), welche mittels zwischen den beiden Seitenringen (2, 3) sich axial erstreckenden, konisch verlaufenden Stegen (4) fest verbunden sind, wobei die beiden Seitenringe (2, 3) und jeweils zwei unmittelbar benachbarte Stege (4) eine Tasche (5) zur Aufnahme einer Kegelrolle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4) im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings (2) radial innen jeweils eine Aussparung (8) aufweisen, welche sich radial und axial erstrecken, dass der Käfig (1, 1') im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings (2) am Ort der Aussparungen (9) einen Innendruchmesser (D3) aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser (D2) des durchmesserkleineren Seitenrings (3), und dass der Käfig (1, 1') am Ort der axial tiefsten Erstreckung der Aussparungen (8) in den Stegen (4) einen Innendurchmesser (D1) aufweist, welcher gleich groß oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (D2) des durchmesserkleineren Seitenrings (3).
Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (A1) der Aussparungen (8) gleich oder geringfügig größer ist als der Kegelwinkel (A2) der radialen Innenoberfläche (7) der Stege (4).
Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (A1) der Aussparungen (8) 10° und der Kegelwinkel (A2) der radialen Innenoberfläche (7) der Stege (4) 9,7° beträgt.
Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4) im Bereich des durchmessergrößeren Seitenrings (2) eine den Innendruchmesser des Käfigs (1, 1') nach axial außen vergrößernde Einführfase (10) aufweisen.
Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Massivkäfig aus mechanisch bearbeitetem Metall oder aus formgepresstem Sintermetall oder aus Kunststoff besteht.
Großkegelrollenlager mit einem Käfig (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Verwendung des Käfigs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Großkegelrollenlager.