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Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig, mit zwei Seitenwangen und mehreren diese verbindende Verbindungselementen.
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Die Wälzkörper von Wälzlagern sind üblicherweise in einem Wälzkörperkäfig geführt, der aus zwei axialen Seitenwangen besteht, die über Verbindungselemente miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Seitenwangen die Wälzkörper, beispielsweise Zylinderrollen, aufgenommen sind. Solche Wälzkörperkäfige werden zumeist aus Metall hergestellt, üblicherweise aus einem Blech, aus dem sie gestanzt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Wälzkörperkäfig anzugeben, der insbesondere ein geringes Gewicht aufweist.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Wälzkörperkäfig der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an den aus Kunststoff bestehenden Seitenwangen innenseitig jeweils zwei Metalldrähte umlaufen, zwischen denen die bolzenförmigen Verbindungselemente eingesetzt und verklemmt sind.
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Der erfindungsgemäße Wälzkörperkäfig zeichnet sich durch zwei aus Kunststoff gefertigte Seitenwangen aus, mithin also zwei Seitenwangen aus einem sehr leichten Material. Diese sind über die bolzenförmigen Verbindungselemente miteinander verbunden, wobei auch diese bolzenförmigen Verbindungselemente aus Kunststoff sein können, bevorzugt aber sind sie aus Metall. Da zwangsläufig die Seitenwangen und die Verbindungselemente separat gefertigt werden, ist es erforderlich, sie fest miteinander zu verbinden. Hierzu sind an beiden Seitenwangen jeweils innenseitig zwei umlaufende Metalldrähte vorgesehen, die radial etwas voneinander beabstandet sind, so dass die bolzenförmigen Verbindungselemente zwischen sie eingesetzt und dazwischen verklemmt werden können. Die Verbindungselemente sind also über eine Klemmverbindung oder Klemmhalterung fest an den Kunststoff-Seitenwangen fixiert, an denen wiederum die Metalldrähte entsprechend fixiert sind.
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Dabei können die Verbindungselemente Taschen begrenzen, in die die Wälzkörper, beispielsweise die Zylinderrollen, eingesetzt sind. Das heißt, dass zwischen zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verbindungselemente jeweils ein Wälzkörper gesetzt wird. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Verbindungselemente entsprechende Achsen für die Wälzkörper bilden, das heißt, dass die Verbindungselemente die Wälzkörper, in diesem Fall Zylinderrollen, durchsetzen, diese drehen also auf den bolzenförmigen Verbindungselementen.
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Für eine sichere Fixierung der bolzenförmigen Verbindungselemente zwischen den Metalldrähten ist es zweckmäßig, wenn an den bolzenförmigen Verbindungselementen endseitig umlaufende Nuten vorgesehen sind, in die die Metalldrähte eingreifen. Es sind also umlaufende Einstiche oder Nuten ausgebildet, in die die Metalldrähte einschnappen, wenn das Verbindungselement zwischen sie mit Druck gesetzt wird.
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Zweckmäßig ist es, wenn an den Innenseite der Seitenwangen paarweise einander radial gegenüberliegende, Widerlager für die Metalldrähte bildende Vorsprünge vorgesehen sind, wobei die einander gegenüberliegenden Widerlagerpaare in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die bolzenförmigen Verbindungselemente in den Bereichen zwischen den Widerlagerpaaren angeordnet sind. Über diese Widerlager respektive Widerlagerpaare wird die Beweglichkeit der Metalldrähte beim Einsetzen der Verbindungselemente begrenzt. Diese Verbindungselemente werden im Bereich zwischen zwei Widerlagerpaare eingesetzt, dort ist eine radiale Beweglichkeit der Metalldrähte gegeben. An den Widerlagern sind sie jedoch aufgelagert. Dies ermöglicht es, die Verbindungselemente an den dafür vorgesehenen Positionen mit hoher Klemmkraft zu fixieren.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zwischen den Widerlagerpaaren weitere Widerlager bildende, einander radial gegenüberliegende, jedoch radial weiter voneinander beabstandete Schultern vorgesehen sind, an denen die Metalldrähte zumindest im Bereich der zwischen ihnen angeordneten Verbindungselemente abgestützt sind. Das heißt, dass über diese Schultern auch im Klemmbereich der Verbindungselemente eine radiale Abstützung respektive Bewegungsbegrenzung der Metalldrähte gegeben ist, was weiterhin der Erhöhung der Klemmkraft zuträglich ist.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Seitenwangen axiale Durchbrechungen aufweisen, in die die bolzenförmigen Verbindungselemente eingreifen. Das heißt, dass die bolzenförmigen Verbindungselemente mit ihren Enden in diese Durchbrechungen, also einfache Bohrungen, eingreifen respektive durch diese hindurchgreifen. Dies verbessert die Fixierung und den Sitz der bolzenförmigen Verbindungselemente noch weiter.
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Für eine sichere Fixierung der Metalldrähte an den Seitenwangen ist es besonders zweckmäßig, wenn die Seitenwangen zumindest abschnittsweise hinterschnittene, radiale Nuten aufweisen, in die die Metalldrähte zumindest in dem Bereich, in dem sie durch die bolzenförmigen Verbindungselemente auseinandergedrückt werden, eingreifen. Hierüber ist also ein quasi an drei Seiten gegebener Übergriff oder Umgriff der Drähte gegeben, so dass diese sicher an den Kunststoff-Seitenwangen fixiert sind.
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Diese Nuten können nur lokal vorgesehen sein, sie können sich aber auch vollständig um den Umfang der jeweiligen Seitenwangen erstrecken, so dass jeder Metalldraht radial abschnittsweise in einer Nut aufgenommen ist, wobei innerhalb der Nuten respektive am Nutgrund die entsprechenden Widerlagervorsprünge respektive Schultern ausgebildet sind.
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Wie beschrieben können die Verbindungselemente Taschen für die Aufnahme eines Wälzkörpers begrenzen, alternativ können die Verbindungselemente auch die Wälzkörper durchsetzen und deren Drehachse bilden.
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Neben dem Wälzkörperkäfig selbst betrifft die Erfindung ferner ein Wälzlager, umfassend einen Außenring, einen Innenring sowie mehrere in einem Wälzkörperkäfig der beschriebenen Art aufgenommene Wälzkörper, vorzugsweise Zylinderrollen.
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Die Verbindungselemente des erfindungsgemäßen Wälzlagers können dabei Taschen bilden, in denen einzelne Wälzkörper aufgenommen sind, alternativ können die Verbindungselemente auch die Wälzkörper durchsetzen und deren Drehachse bilden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs, der mit Wälzkörpern bestückt ist,
- 2 den erfindungsgemäßen Wälzkörper aus 1 ohne Wälzkörper,
- 3 eine Teilansicht als axiale Aufsicht auf die Innenseite einer Seitenwange mit daran angeordneten Metalldrähten,
- 4 die perspektivische Ansicht aus 3 mit einem befestigten bolzenförmigen Verbindungselement,
- 5 eine Aufsicht auf eine Seitenwange, die mit Verbindungselementen bestückt ist, und
- 6 eine Schnittansicht durch eine Seitenwange mit eingesetztem Verbindungselement.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig 1, der mit Wälzkörpern 2 in Form von Zylinderrollen bestückt ist. Der unbestückte Wälzkörperkäfig 1 ist in 2 gezeigt. Er besteht aus zwei Seitenwangen 3, die jeweils aus Kunststoff gefertigt sind und die über eine Vielzahl einzelner bolzenförmiger Verbindungselemente 4 fest miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 4 können ebenfalls aus Kunststoff bestehen, aber auch aus Metall gefertigt sein. Sie sind zylindrisch und bilden die Drehachsen für die Wälzkörper 2, das heißt, sie durchsetzen die Wälzkörper 2, wie 1 deutlich zeigt.
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Jede Seitenwange weist an ihrer Innenseite zwei umlaufende Metalldrähte 5 auf, die radial voneinander beabstandet sind. In 3 ist ausschnittsweise eine Seitenwange 3 gezeigt, die Ausführungen gelten identisch für die in identischer Weise ausgebildete gegenüberliegende Seitenwange 3. Die Metalldrähte 5 sind zumindest abschnittsweise in radialen, hinterschnittenen Nuten 6 aufgenommen, siehe 6, wobei diese Nuten nicht vollständig umlaufen müssen, sondern abschnittsweise um den Umfang versetzt ausgebildet sein können. Durch den Übergriff sind die Metalldrähte 5 entsprechend fixiert, wenn sie nicht anderweitig, beispielsweise durch entsprechendes lokales Verkleben oder dergleichen, an der jeweiligen Kunststoff-Seitenwange 3 fixiert sind.
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In den 3 - 5, die entsprechende Ansichten der Innenseite der Seitenwange 3 zeigen, sind diese hinterschnittenen Nuten nicht näher gezeigt. Dargestellt sind jedoch die beiden Metalldrähte 5. Ebenso sind, siehe 3, an dem äußeren Rand der Seitenwange 3 radial nach innen gerichtete Vorsprünge 7 gezeigt, die als Widerlager dienen, wie auch am Innenumfang entsprechende Vorsprünge 7 vorgesehen sind. Die einander gegenüberliegenden Vorsprünge 7 bilden entsprechende Widerlagerpaare, an denen die Metalldrähte 5 aufgelagert sind.
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Vorgesehen sind des Weiteren entsprechende kreisrunde Durchbrechungen 8 an der Seitenwange, die, siehe 6, vom eine Fase 9 aufweisenden Ende 10 eines jeden Verbindungselements 4 durchgriffen sind.
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Zum Verbinden der beiden Seitenwangen 3 werden nun die Verbindungselemente 4 entsprechend zwischen die Metalldrähte 5 eingesetzt. Sie werden in Richtung der jeweiligen Durchbrechung 8 gedrückt, so dass die Metalldrähte 5 in die endseitig am jeweiligen Verbindungselement vorgesehene umlaufende Nut 11 einschnappen. Die Metalldrähte 5 werden hierbei auseinandergedrückt, laufen aber gegen entsprechende Schultern 12 im Bereich der jeweiligen Durchbrechung 8, wo sie ebenfalls gegengelagert sind. Diese Schulter 12 kann auch, siehe 6, durch einen der Nutschenkel gebildet werden, wogegen sie gedrückt werden.
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Auf diese Weise werden sämtliche Verbindungselemente 4 in die eine Seitenwange 3 eingesetzt, wonach die andere Seitenwange 3 aufgesetzt wird und die Verbindungselemente 4 auch dortseits zwischen die Metalldrähte 5 gedrückt werden und zwischen diesen verrasten. Auch dort durchgreifen die Verbindungselemente die entsprechende Durchbrechung 8 mit ihrem Ende 10.
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Insgesamt ist eine sehr einfache und leichte Ausgestaltung eines Käfigs realisiert. Die entsprechende Klemmkraft kann durch entsprechende Einstellung der Steifigkeit oder Festigkeit der Metalldrähte 5 wie auch durch die Abstände der entsprechenden Vorsprünge 7 respektive auch der Schultern 12, die die Beweglichkeit der Metalldrähte bestimmen, angepasst werden. Die Nuten 6 können, wie beschrieben, nur abschnittsweise vorgesehen sein, mithin also um den Umfang in Form entsprechender Nutabschnitte verteilt vorgesehen sein, so dass der jeweilige Metalldraht 5 nur abschnittsweise übergriffen ist. Gleichwohl können diese radialen Nuten 6 auch um 360° umlaufend ausgebildet sein, so dass die Metalldrähte 5 vollumfänglich in einer entsprechenden Nut 6 aufgenommen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzkörperkäfig
- 2
- Wälzkörper
- 3
- Seitenwange
- 4
- Verbindungselement
- 5
- Metalldraht
- 6
- Nut
- 7
- Vorsprung
- 8
- Durchbrechung
- 9
- Fase
- 10
- Ende
- 11
- Nut
- 12
- Schulter
