DE102017113467B4 - Segmentierter Wälzlagerkäfig und damit ausgestattetes Wälzlager - Google Patents

Segmentierter Wälzlagerkäfig und damit ausgestattetes Wälzlager Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig (140) zur Führung von in einem Wälzlager (100) angeordneten Wälzkörpern (10), welche jeweils eine erste und eine zweite Vertiefung (26, 28) aufweisen, die zentrisch in Bezug zur Wälzkörperdrehachse (18) und axial voneinander beabstandet an den Wälzkörpern (10, 114, 116, 118) ausgebildet sind, wobei der Wälzlagerkäfig (140) aus einer Mehrzahl von nicht miteinander verbundenen Käfigsegmenten besteht. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Käfigsegmente (30) jeweils einstückig derartig aus einem Draht (32) gebogen sind, dass jedes Käfigsegment (30) an seinen beiden axialen Enden eine Rastzone (34, 36) aufweist, dass im Bereich der Rastzonen (34, 36) jeweils wenigstens ein Rastbügel (70, 72; 74, 76) ausgebildet ist, dass sich die Rastbügel (70, 72; 74, 76) derartig parallel zur Wälzkörperdrehachse (18) erstrecken, dass diese in die erste Vertiefung (26) beziehungsweise in die zweite Vertiefung (28) eines zugeordneten Wälzkörpers (10) mittels einer elastischen Deformation einrastbar sind, und dass die Käfigsegmente (30) in einem axial zwischen den Rastbügeln (70, 72; 74, 76) liegenden Bereich abschnittweise geometrisch an die Wälzflächengeometrie (20) des zugeordneten Wälzkörpers (10) angepasst ausgebildet sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Wälzlager (100), das mit einem solchen Wälzlagerkäfig (140) ausgestattet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig zur Führung von in einem Wälzlager angeordneten Wälzkörpern, welche jeweils eine erste und eine zweite Vertiefung aufweisen, die zentrisch in Bezug zur Wälzkörperdrehachse und axial voneinander beabstandet an den Wälzkörpern ausgebildet sind, wobei der Wälzlagerkäfig aus einer Mehrzahl von nicht miteinander verbundenen Käfigsegmenten besteht. Außerdem betrifft die Erfindung ein Wälzlager, das mit einem solchen Wälzlagerkäfig ausgestattet ist.
  • Wälzlager sind zur reibungsarmen Lagerung von Maschinenelementen in einer großen Variationsbreite aus dem Stand der Technik bekannt. Um Wälzkörper zwischen einem Innenring und einem Außenring eines derartigen Wälzlagers zu führen und um insbesondere einen direkten Kontakt zwischen zwei direkt benachbarten Wälzkörpern zu vermeiden, kommen Wälzlagerkäfige in verschiedensten Bauformen zum Einsatz. In vielen Anwendungsfällen sollen die Wälzlagerkäfige besonders leicht sowie kostengünstig herstellbar sein.
  • So ist aus der DE 21 50 982 A ein aus einem einzigen Draht gebogener Drahtkäfig für ein Wälzlager bekannt. Jeder der zylindrischen Wälzkörper dieses Wälzlagers ist zwischen zwei U-förmigen Bügeln des Drahtkäfigs aufgenommen, deren gegenseitiger radialer Abstand kleiner ist als der Wälzkörperdurchmesser, wobei die Schenkel der U-förmigen Bügel jeweils oberhalb beziehungsweise unterhalb eines Wälzkörpermittenkreises verlaufen und zueinander einen kleineren gegenseitigen Abstand als der Wälzkörperdurchmesser aufweisen. Die jeweils zwei einen Wälzkörper aufnehmenden U-förmigen Bügel sind zur Bildung des Drahtkäfigs mäanderartig an ihren einen Enden miteinander und an ihren anderen Enden mit den die benachbarten Wälzkörper aufnehmenden U-förmigen Bügeln verbunden.
  • Von Nachteil bei diesem Drahtkäfig ist unter anderem, dass dieser einstückig aus einem einzigen durchgehenden Draht gebogen ist, so dass bei einem etwaigen Defekt des Wälzlagerkäfigs nur ein Austausch im Ganzen möglich ist, was eine vollständige Zerlegung des Wälzlagers erfordert.
  • Aus DE 331 263 A sind Drahtkäfige bekannt geworden, die aus Draht gebogenen Segmenten gebildet und kettenartig miteinander verbunden sind. Diese kettenartige Verbindung der einzelnen Segmente ist aufwändig und erhöht den Herstellungsaufwand erheblich. Außerdem ist auch hier ein Austausch von einzelnen Segmenten wegen der kettenartigen Verbindung nur unter sehr hohem Aufwand möglich.
  • US 2 404 642 A zeigt ebenso wie DE 21 50 982 A einen aus einem einzigen durchgehenden Draht gebogen und daher auch den schon dargelegten Nachteilen unterliegenden Drahtkäfig, wobei allerdings Bereiche des durchgehenden Drahtes zur Führung der in den Drahtkäfig ausgenommen Wälzkörper in Ausdrehungen eingreifen, die an den Stirnseiten der Wälzkörper vorgesehen sind.
  • DE 702 588 A zeigt ebenfalls einen aus Drahtsegmenten gebildeten Wälzlagerkäfig. Diese Segmente sind U-förmig gebogen und sind zur Bildung eines Wälzlagerkäfigs mit ihren freien Schenkeln in Durchgangsbohrungen von zwei benachbarten Wälzkörpern gesteckt. Um ein axiales Herausfallen der Segmente zu verhindern sind radiale Führungsringe an zumindest einem der beiden Lagerringe erforderlich, was den Aufwand erheblich erhöht.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen einfach herzustellenden und mit geringem Aufwand an unterschiedliche Wälzlagertypen sowie Wälzlagergrößen anpassbaren Drahtkäfig vorzustellen. Dieser Drahtkäfig soll außerdem vergleichsweise wenig wiegen und einfach reparierbar sein.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Wälzlagerkäfig erreicht, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Wälzlagerkäfigs sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Demnach betrifft die Erfindung einen Wälzlagerkäfig zur Führung von in einem Wälzlager angeordneten Wälzkörpern, welche jeweils eine erste und eine zweite Vertiefung aufweisen, die zentrisch in Bezug zur Wälzkörperdrehachse und axial voneinander beabstandet an den Wälzkörpern ausgebildet sind, wobei der Wälzlagerkäfig aus einer Mehrzahl von nicht miteinander verbundenen Käfigsegmenten besteht.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem segmentierten Wälzlagerkäfig vorgesehen, dass die Käfigsegmente jeweils einstückig derartig aus einem Draht gebogen sind, dass jedes Käfigsegment an seinen beiden axialen Enden eine erste Rastzone beziehungsweise eine zweite Rastzone aufweist, dass im Bereich der Rastzonen jeweils wenigstens ein Rastbügel ausgebildet ist, dass sich die Rastbügel derartig parallel zur Wälzkörperdrehachse erstrecken, dass diese in die erste Vertiefung beziehungsweise in die zweite Vertiefung eines zugeordneten Wälzkörpers mittels einer elastischen Deformation einrastbar sind, und dass die Käfigsegmente in einem axial zwischen den Rastbügeln liegenden Bereich abschnittweise geometrisch an die Wälzflächengeometrie des zugeordneten Wälzkörpers angepasst ausgebildet sind.
  • Durch diese Konstruktion weist der Wälzlagerkäfig ein sehr geringes Gewicht bei einer zugleich hohen elastischen Biegsamkeit auf. Darüber hinaus lassen sich die modularen Käfigsegmente in großserientauglicher Weise und mit hoher Maßhaltigkeit auf bereits vorhandenen Fertigungsanlagen kostenoptimal herstellen. Außerdem ist eine besonders schnelle und einfache Montage des Drahtkäfigs gewährleistet. Darüber hinaus ist in einem etwaigen Reparaturfall ein leichter Austausch mindestens eines Käfigsegmentes möglich. Die Segmentierung des Drahtkäfigs gestattet darüber hinaus eine leichte Anpassbarkeit an verschiedene Raumformen von Wälzkörpern und/oder die Skalierbarkeit des Drahtkäfigs im Hinblick auf unterschiedliche Größenabmessungen von Wälzlagern. Ein erfindungsgemäßer Drahtkäfig kann beispielsweise in üblichen Wälzlagern mit rollenförmigen beziehungsweise zylindrischen, nadelförmigen, kegelstumpfförmigen, tonnenförmigen und gegebenenfalls auch kugelförmigen oder kugelrollenförmigen Wälzkörpern eingesetzt werden.
  • Unter dem Begriff „Draht“ wird im Kontext der vorliegenden Beschreibung ein langgestrecktes und zumindest im Wesentlichen zylindrisches Objekt aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Kunststoff verstanden, dessen Längserstreckung im Vergleich zu seinem Durchmesser sehr groß bemessen ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Rastbügel jeweils eine U-förmige Geometrie aufweisen. Alternativ dazu können die Rastbügel auch eine V-förmige Geometrie aufweisen. Hierdurch bilden die Rastbügel trotz des vergleichsweise geringen Durchmessers des verwendeten Drahtes eine ausreichend große Anlagefläche zur axialen Führung des zugeordneten Wälzkörpers beziehungsweise zur Halterung eines Käfigsegments an dem Wälzkörper.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung des segmentierten Drahtkäfigs bilden jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Käfigsegmente eine Wälzkörpertasche zur Führung jeweils eines zugeordneten Wälzkörpers. Infolgedessen schließen die jeweils mit einem Wälzkörper verbundenen Käfigsegmente umfangsseitig zu einem vollständigen Drahtkäfig aneinander an. Hierbei entspricht die Anzahl der Wälzkörper eines Wälzlagers, in dem der Drahtkäfig angeordnet ist, stets der Anzahl der Käfigsegmente.
  • Vorzugsweise weist jedes Käfigsegment in Bezug zur Wälzkörperdrehachse zwei im Wesentlichen radial auswärts gerichtete Anlaufbügel und zwei im Wesentlichen radial einwärts gerichtete Anlaufbügel auf. Hierdurch ist eine optimale umfangsseitige Beabstandung der Wälzkörper untereinander sichergestellt. Die jeweils zumindest im Wesentlichen trapezförmigen Anlaufbügel liegen jeweils in einer senkrecht zur Wälzkörperdrehachse verlaufenden Ebene. Bei zylindrischen Wälzkörpern sind diese Anlaufbügel im Wesentlichen parallel zu den beiden Stirnflächen der jeweils zugeordneten Wälzkörper ausgerichtet.
  • Bevorzugt weist jeder der Anlaufbügel zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete und zumindest im Wesentlichen konkav gekrümmte Anlaufabschnitte auf. Infolgedessen wird in Abhängigkeit von der jeweils lokalen Wälzflächengeometrie der in einem Wälzlager eingesetzten Wälzkörper eine möglichst große Anlauffläche für die Wälzkörper erreicht.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die radial auswärts gerichteten Anlaufbügel und die radial einwärts gerichteten Anlaufbügel eines jeden Käfigsegments jeweils axial zueinander versetzt ausgeformt sind. Hierdurch wird unter anderem ein Verschränken der Wälzkörper quer zur Laufbahn eines Innenrings beziehungsweise quer zur Laufbahn eines Außenrings des Wälzlagers weitestgehend verhindert.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass im Bereich der beiden Rastzonen jeweils zwei Rastbügel ausgebildet sind, welche parallel zueinander sowie radial oberhalb beziehungsweise radial unterhalb zur Wälzkörperdrehachse angeordnet sind. Hierdurch wirken die Rastbügel der Käfigsegmente in den zugeordneten Vertiefungen der Wälzkörper jeweils wie lagerzapfenartige Vorsprünge. Durch eine geometrisch kongruente Ausbildung der jeweiligen Rastbügel wird die Führung beziehungsweise die mechanische Anbindung der Käfigsegmente an den ihnen jeweils zugeordneten Wälzkörpern weiter verbessert, wobei die Drehbarkeit der Wälzkörper um ihre jeweilige Wälzkörperdrehachse unbeeinträchtigt bleibt.
  • Die beiden Vertiefungen eines jeden Wälzkörpers sind zumindest im Wesentlichen topfförmig ausgebildet. Infolgedessen ist eine zuverlässige radiale Führung beziehungsweise Zentrierung gewährleistet.
  • Bevorzugt sind die Käfigsegmente mit einem hochelastischen metallischen Material, insbesondere mit einem Federstahl, gebildet. Hierdurch ist eine fertigungstechnisch einfache Herstellbarkeit der Käfigsegmente gegeben. Darüber hinaus gestattet die Herstellung aus hochelastischem Federstahl eine elastisch rastende Verbindung zwischen den Wälzkörpern und den jeweils zugeordneten Käfigsegmenten durch das Einrasten der Rastzonen in die stirnseitigen Vertiefungen der Wälzkörper. Gegebenenfalls können zumindest einzelne Käfigsegmente des Drahtkäfigs zur Reibungsminimierung mit einem faserarmierten Hochleistungskunststoff, insbesondere einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff, gebildet sein.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Wälzlager, welches wenigstens einen Lagerring sowie an diesem Lagerring abrollende Wälzkörper aufweist und einen aus Drahtsegmenten gebildeten Wälzlagerkäfig mit wenigstens den Merkmalen nach Anspruch 1 aufweist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In der Zeichnung sind die gleichen konstruktiven Elemente jeweils mit denselben Bezugsziffern versehen. In der Zeichnung zeigt
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Wälzkörpers mit einem Käfigsegment des erfindungsgemäßen Drahtkäfigs,
    • 2 eine perspektivische Ansicht des Käfigsegments gemäß 1, und
    • 3 eine stirnseitige Teildraufsicht auf ein Wälzlager mit Wälzkörpern, welche in einem aus Käfigsegmenten gemäß 1 gebildeten Wälzlagerkäfig aufgenommen sind.
  • 1 zeigt demnach einen zylindrischen Wälzkörper 10, an dem ein Käfigsegment 30 eines die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drahtkäfigs 140 angeordnet ist. Der Wälzkörper 10 ist hier lediglich beispielhaft als eine Zylinderrolle des in 3 dargestellten Zylinderrollenlagers 100 ausgebildet. Der Wälzkörper 10 verfügt über eine erste Stirnseite 14 und eine zweite Stirnseite 16, die jeweils im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind. Die beiden Stirnseiten 14, 16 verlaufen jeweils parallel zueinander sowie zentrisch und senkrecht zu einer Wälzkörperdrehachse 18. Zwischen den beiden Stirnseiten 14, 16 weist der Wälzkörper 10 eine zylinderförmige Wälzflächengeometrie 20 auf. Ein dreidimensionales, rechtwinkliges Koordinatensystem 22 mit einer X-Achse, einer Y-Achse sowie einer Z-Achse veranschaulicht die Lage im Raum, wobei die Z-Achse mit der Wälzkörperdrehachse 18 zusammenfällt.
  • In der ersten Stirnseite 14 ist eine erste axiale Vertiefung 26 und in der zweiten Stirnseite 16 ist eine zweite axiale Vertiefung 28 ausgebildet, die hier lediglich beispielhaft im Wesentlichen zylindrisch beziehungsweise annähernd topfförmig ausgebildet sind.
  • Der Wälzkörper 10 ist mit dem erfindungsgemäßen Käfigsegment 30 des in 3 dargestellten segmentierten Drahtkäfigs 140 gekoppelt. Das Käfigsegment 30 ist einstückig aus einem einzigen, durchgehenden, bevorzugt gebogenen Draht 32 gebildet. Der Draht 32 kann mit oder alleine aus einem Metall, insbesondere einem hochelastischen Federstahl, und/oder gegebenenfalls auch aus einem faserarmierten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff gebildet sein.
  • Das Käfigsegment 30 verfügt in Richtung der Z-Achse gesehen axial endseitig jeweils über eine erste Rastzone 34 beziehungsweise zweite Rastzone 34, 36, wobei die erste Rastzone 34 in die erste Vertiefung 26 und die zweite Rastzone 36 entsprechend in die zweite Vertiefung 28 der Stirnseiten 14, 16 des Wälzkörpers 10 mit Spiel eingerastet ist. Das Aufrasten des Käfigsegments 30 auf den Wälzkörper 10 erfolgt durch beidseitig axiales, elastisches Auseinanderbiegen der beiden Rastzonen 34, 36, wobei nach dem Einfedern beziehungsweise Zurückfedern der Rastzonen 34, 36 in die Vertiefungen 26, 28 die Verdrehbarkeit des Wälzkörpers 10 im Wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt. Das Käfigsegment 30 ist dadurch jedenfalls verliersicher an dem Wälzkörper 10 gehalten.
  • Zur Führung des Wälzkörpers 10 in Umfangsrichtung des Wälzlagers 100 sind an dem Käfigsegment 30 zwei im Wesentlichen radial auswärts gerichtete Anlaufbügel 40, 42 sowie zwei im Wesentlichen radial einwärts gerichtete Anlaufbügel 44, 46 durch entsprechendes Biegen des Drahts 32 mittels einer Biegevorrichtung integral ausgeformt. Diese zumindest im Wesentlichen trapezförmigen Anlaufbügel 40, 42, 44, 46 verlaufen jeweils parallel zur XY-Ebene des Koordinatensystems 22 beziehungsweise senkrecht zur Wälzkörperdrehachse 18. Hierbei sind die mit deren freien Ende nach radial außen weisenden Anlaufbügel 40, 42 axial zueinander versetzt in Bezug zur Wälzkörperdrehachse 18 beziehungsweise der Z-Achse des Koordinatensystems 22 ausgeformt. Dasselbe gilt für die weiteren, nach radial innen gerichteten Anlaufbügel 44, 46.
  • Die genannten Anlaufbügel 40, 42, 44, 46 sind so gebogen, dass diese eine ausreichend große Anlagefläche für die Wälzfläche des Wälzkörpers 10 bilden. Die radial auswärts gerichteten, also im Wesentlichen in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems 22 weisenden Anlaufbügel 40, 42 verfügen jeweils über zwei spiegelsymmetrisch und im Fall des hier lediglich beispielhaft gezeigten zylindrischen Wälzkörpers 10 jeweils zumindest im Wesentlichen konkav gekrümmte Anlaufabschnitte 50, 52, 54, 56. Dasselbe gilt für die radial einwärts gerichteten, also im Wesentlichen entgegen der positiven Orientierung der Y-Achse des Koordinatensystems 22 gerichteten Anlaufbügel 44, 46 sowie die daran ausgeformten Anlaufabschnitte 58, 60, 62, 64.
  • An den in Richtung der X-Achse des Koordinatensystems 22 gerichteten Anlaufabschnitten 54, 56 der in +Y-Richtung verlaufenden Anlaufbügel 40, 42 sowie den Anlaufabschnitten 62, 64 der in -Y-Richtung verlaufenden Anlaufbügel 44, 46 liegt ein weiterer, hier nicht dargestellter Wälzkörper eines Wälzlagers an, der seinerseits mit einem weiteren Käfigsegment verbunden ist (siehe hierzu 3). Dadurch, dass jeder Wälzkörper 10 in einem Wälzlager 100 genau mit einem Käfigsegment 30 gekoppelt ist, das nach Art des hier beschriebenen Käfigsegments 30 aufgebaut ist, kann ein vollständiger, modularer Drahtkäfig 140 zur insbesondere umfangsseitigen Führung aller Wälzkörper 10 in dem Wälzlager 100 aufgebaut werden.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Käfigsegments 30 gemäß 1. Das Käfigsegment 30 ist hier deutlich erkennbar einstückig mittels eines einzigen, durchgehenden und entsprechend gebogenen Drahtes 32 gebildet. Ein beispielhafter Biegeverlauf ist durch die Pfeile an dem Draht 32 symbolhaft angedeutet.
  • Die erste Rastzone 34 des Käfigsegments 30 umfasst einen U-förmigen ersten Rastbügel 70 und einen ebensolchen zweiten Rastbügel 72, die geometrisch kongruent zueinander sowie radial auswärts beziehungsweise in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems 22 versetzt übereinander ausgebildet sind. Dementsprechend umfasst auch die zweite Rastzone 36 einen U-förmigen dritten und vierten Rastbügel 74, 76. Diese beiden Paare von Rastbügel 70, 72; 74, 76 sind jeweils endseitig an einem ersten beziehungsweise zweiten Haltearm 78, 80 ausgebildet, welche durch jeweils zwei nicht bezeichnete, parallel sowie geringfügig beabstandet zueinander verlaufende Abschnitte des Drahtes 32 gebildet sind. Die Haltearme 78, 80 verlaufen hierbei jeweils im Wesentlichen in Umfangsrichtung eines mit dem Drahtkäfig 140 auszurüstenden Wälzlagers 100 beziehungsweise parallel zur X-Achse des Koordinatensystems 22.
  • Die vier Anlaufbügel 40, 42, 44, 46 mit deren Anlaufabschnitten 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 sind beiderseits eines mittleren Mittenabschnittes 82 des Käfigsegments 30 ebenfalls durch Biegen ausgeformt, wobei dieser Mittenabschnitt 82 ebenfalls durch zwei nicht bezeichnete sowie parallel zueinander und zur Wälzkörperdrehachse 18 beziehungsweise zur Z-Achse des Koordinatensystems 22 verlaufende Drahtabschnitte des Drahtes 32 realisiert ist.
  • Beiderseits des Mittenabschnitts 82 schließen sich ein erster Außenabschnitt 84 und ein zweiter Außenabschnitt 86 an, die ebenfalls aus zwei parallel zur Wälzkörperdrehachse 18 verlaufenden Drahtabschnitten des Drahtes 32 gebildet sind. Der zentrale Mittenabschnitt 82 bildet zusammen mit den beiden axial auswärtsliegenden Außenabschnitten 84, 86 einen zumindest im Wesentlichen geradlinigen sowie parallel zur Wälzkörperdrehachse 18 verlaufenden Basisabschnitt 88 aus, an den endseitig jeweils einer der Haltearme 78, 80 rechtwinklig anschließt und somit im Ergebnis einen zumindest im Wesentlichen U-förmigen Grundkörper 90 des Käfigsegments 30 darstellt, der im Wesentlichen in einer durch die X-Achse und die Z-Achse des Koordinatensystems 22 aufgespannten Ebene verläuft.
  • 3 zeigt eine stirnseitige Teildraufsicht auf ein Wälzlager 100 mit Wälzkörper 10, 114, 116, 118 sowie hiermit verbundenen Käfigsegmenten 30, 120, 122, 124 zur Schaffung eines vollständigen Drahtkäfigs 140 für das Wälzlager. Das Wälzlager 100 ist hier lediglich exemplarisch als ein Zylinderrollenlager ausgeführt. Es ist rotationssymmetrisch zu einer schematisch dargestellten Längsmittelachse 104 ausgebildet und umfasst unter anderem einen im Wesentlichen zylindrischen Innenring 106 und einen diesen koaxial umschließenden Außenring 108. Diese beiden Lagerringe weisen eine Innenringlaufbahn 110 und eine Außenringlaufbahn 112 auf, auf denen die zylindrischen Wälzkörper 10, 114, 116, 118 abrollen.
  • Das Käfigsegment 30 ist in die erste Vertiefung 26 in der ersten Stirnseite 14 sowie in die verdeckte Vertiefung in der zweiten Stirnseite des Wälzkörpers 10 mit geringem Spiel eingerastet und hierdurch mit dem Wälzkörper 10 verbunden (1). Die anderen Wälzkörper 114, 116, 118 sind an jeweils konstruktiv identisch aufgebauten Käfigsegmenten 120, 122, 124 auf dieselbe Weise gekoppelt.
  • Durch die Aneinanderreihung der jeweils mit den Käfigsegmenten 30, 120, 122, 124 verbundenen Wälzkörper 10, 114, 116, 118 ist ein segmentierter Drahtkäfig 140 zur Führung der Wälzkörper 10, 114, 116, 118 im Wälzlager 100 geschaffen. Hierbei bilden jeweils zwei umfangsseitig benachbarte Käfigsegment 30, 120; 30, 122; 122, 124 eine Wälzkörpertasche 126, 128, 130 aus.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Wälzkörper
    14
    Erste Stirnseite des Wälzkörpers 10
    16
    Zweite Stirnseite des Wälzkörpers 10
    18
    Wälzkörperdrehachse
    20
    Wälzflächengeometrie
    22
    Koordinatensystem
    26
    Erste Vertiefung am Wälzkörper 10
    28
    Zweite Vertiefung am Wälzkörper 10
    30
    Käfigsegment
    32
    Draht
    34
    Erste Rastzone des Käfigsegments
    36
    Zweite Rastzone des Käfigsegments
    40
    Erster radial auswärts gerichteter Anlaufbügel
    42
    Zweiter radial auswärts gerichteter Anlaufbügel
    44
    Erster radial einwärts gerichteter Anlaufbügel
    46
    Zweiter radial einwärts gerichteter Anlaufbügel
    50
    Anlaufabschnitt
    52
    Anlaufabschnitt
    54
    Anlaufabschnitt
    56
    Anlaufabschnitt
    58
    Anlaufabschnitt
    60
    Anlaufabschnitt
    62
    Anlaufabschnitt
    64
    Anlaufabschnitt
    70
    Erster Rastbügel
    72
    Zweiter Rastbügel
    74
    Dritter Rastbügel
    76
    Vierter Rastbügel
    78
    Erster Haltearm
    80
    Zweiter Haltearm
    82
    Mittenabschnitt
    84
    Erster Außenabschnitt
    86
    Zweiter Außenabschnitt
    88
    Geradliniger Basisabschnitt
    90
    Grundkörper
    100
    Wälzlager
    104
    Längsmittelachse des Wälzlagers
    106
    Innenring des Wälzlagers
    108
    Außenring des Wälzlagers
    110
    Innenringlaufbahn
    112
    Außenringlaufbahn
    114
    Wälzkörper
    116
    Wälzkörper
    118
    Wälzkörper
    120
    Käfigsegment
    122
    Käfigsegment
    124
    Käfigsegment
    126
    Wälzkörpertasche
    128
    Wälzkörpertasche
    130
    Wälzkörpertasche
    140
    Drahtkäfig

Claims (9)

  1. Wälzlagerkäfig (140) zur Führung von in einem Wälzlager (100) angeordneten Wälzkörpern (10, 114, 116, 118), welche jeweils eine erste und eine zweite Vertiefung (26, 28) aufweisen, die zentrisch in Bezug zur Wälzkörperdrehachse (18) und axial voneinander beabstandet an den Wälzkörpern (10, 114, 116, 118) ausgebildet sind, wobei der Wälzlagerkäfig (140) aus einer Mehrzahl von nicht miteinander verbundenen Käfigsegmenten besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigsegmente (30, 120, 122, 124) jeweils einstückig derartig aus einem Draht (32) gebogen sind, dass jedes Käfigsegment (30, 120, 122, 124) an seinen beiden axialen Enden eine erste Rastzone (34) beziehungsweise eine zweite Rastzone (36) aufweist, dass im Bereich der Rastzonen (34, 36) jeweils wenigstens ein Rastbügel (70, 72; 74, 76) ausgebildet ist, dass sich die Rastbügel (70, 72; 74, 76) derartig parallel zur Wälzkörperdrehachse (18) erstrecken, dass diese in die erste Vertiefung (26) beziehungsweise in die zweite Vertiefung (28) eines zugeordneten Wälzkörpers (10, 114, 116, 118) mittels einer elastischen Deformation einrastbar sind, und dass die Käfigsegmente (30, 120, 122, 124) in einem axial zwischen den Rastbügeln (70, 72; 74, 76) liegenden Bereich abschnittweise geometrisch an die Wälzflächengeometrie (20) des zugeordneten Wälzkörpers (10, 114, 116, 118) angepasst ausgebildet sind.
  2. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastbügel (70, 72; 74, 76) jeweils eine U-förmige oder V-förmige Geometrie aufweisen.
  3. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei in Umfangsrichtung des Wälzlagers (100) unmittelbar benachbarte Käfigsegmente (30, 120, 122, 124) eine Wälzkörpertasche (126, 128, 130) zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers (10, 114, 116, 118) bilden.
  4. Wälzlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Käfigsegment (30, 120, 122, 124) in Bezug zu einer Wälzkörperdrehachse (18) zwei radial auswärts gerichtete Anlaufbügel (40, 42) und zwei radial einwärts gerichtete Anlaufbügel (44, 46) aufweist.
  5. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Anlaufbügel (40, 42, 44, 46) jeweils zwei spiegelsymmetrische und konkav gekrümmte Anlaufabschnitte (50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) aufweist.
  6. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radial auswärts gerichteten Anlaufbügel (42, 44) und die radial einwärts gerichteten Anlaufbügel (44, 46) eines jeden Käfigsegments (30, 120, 122, 124) jeweils axial zueinander versetzt angeordnet sind.
  7. Wälzlagerkäfig nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der beiden Rastzonen (34, 36) jeweils zwei Rastbügel (70, 72; 74, 76) ausgebildet sind, welche parallel zueinander sowie radial oberhalb beziehungsweise radial unterhalb zur Wälzkörperdrehachse (18) angeordnet sind.
  8. Wälzlagerkäfig nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigsegmente (30, 120, 122, 124) mit einem hochelastischen metallischen Material gebildet sind.
  9. Wälzlager enthaltend wenigstens einen Lagerring (106, 108) sowie an diesem Lagerring (106, 108) abrollende Wälzkörper, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager einen Wälzlagerkäfig (140) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
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DE331263C (de) 1920-03-02 1921-01-04 Walter & Berges Maschinenfabri Rollenkorb
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DE2150982A1 (de) 1971-10-13 1973-04-19 Schaeffler Ohg Industriewerk Drahtkaefig fuer waelzlager

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