DE102017113649A1

DE102017113649A1 - Drahtkäfig

Info

Publication number: DE102017113649A1
Application number: DE102017113649.5A
Authority: DE
Inventors: Pavol Miša
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-12-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drahtkäfig (01) für ein Wälzlager umfassend zwei einander gegenüberliegend angeordnete Ringe (02) und zahlreiche, die Ringe (02) miteinander verbindende Stege (03), wobei die Ringe (02) und die Stege (03) Taschen (04) zur Aufnahme von Wälzkörpern ausbilden. Der Drahtkäfig (01) zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Ringe (02) und die Stege (03) aus profiliertem Draht bestehen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drahtkäfigs (01).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drahtkäfig für Wälzlager, welcher beispielsweise bei Nadellagern oder Zylinderrollenlagern zum Einsatz kommen kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drahtkäfigs.
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.
Die CN 105134785 A zeigt einen Nadellagerkäfig. Ein Käfigkörper besteht aus mehreren Trennstreifen zum Trennen benachbarter Rollnadeln und zwei Verbindungsringen, um jeweils die Endteile der beiden Enden jedes Trennstreifens miteinander zu verbinden. Eine Trennstelle zum Öffnen des Käfigkörpers ist axial am Käfigkörper angeordnet. Der Käfigkörper besteht vorzugsweise aus einem öffenbaren Metallgerüst und einer Formschicht, die das Metallgerüst umhüllt.
Die DE 102 17 463 B4 beschreibt einen aus einem profilierten Blechband gerollten Käfig für zylindrische Wälzkörper. Der Käfig umfasst zwei Seitenringe, die durch Taschen bildende Stege miteinander verbunden sind. Die Stege bestehen aus zueinander parallel verlaufenden, teils innerhalb und teils außerhalb eines Teilkreises liegenden Abschnitten, die durch schräg zur Käfigachse verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind. Die schräg verlaufenden Abschnitte sind mit einer Anprägung versehen.
Käfige für Wälzlager werden häufig aus Bandstahl hergestellt. Der Bandstahl wird hierbei zunächst durch Walzen in das gewünschte Querschnittsprofil gebracht. Die zur Aufnahme der Wälzkörper dienenden Taschen werden entweder vor oder nach dem Profilieren ausgestanzt. Anschließend folgen ein Rundbiegen des Blechbandes und gegebenenfalls ein Verschweißen an den Stoßstellen. Diese Fertigungstechnologie hat den Nachteil, dass die Materialausnutzung des für die Käfigherstellung genutzten Bandstahlmaterials nur ca. 30% beträgt. Bei der Fertigung fallen somit etwa 70% Restabfall an. Durch diesen immensen Restabfall sind die Herstellungskosten hoch.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Käfig für Wälzlager zur Verfügung zu stellen, bei dessen Herstellung wenig Restabfall anfällt, um insbesondere auch bei kleineren Stückzahlen eine preiswerte Fertigung zu ermöglichen. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines Käfigs bereitgestellt werden.
Zur Lösung der Aufgabe dient ein Drahtkäfig für Wälzlager gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 4.
Der Drahtkäfig umfasst zwei einander gegenüberliegend angeordnete Ringe und zahlreiche, die Ringe miteinander verbindende Stege. Die Ringe und die Stege bilden Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern aus. Erfindungswesentlich ist, dass die Ringe und die Stege aus profiliertem Draht bestehen.
Der Drahtkäfig weist zahlreiche Vorteile auf. Die Verwendung von Draht hat zum einen den Vorteil, dass Draht um etwa 20% preiswerter als das bislang genutzte Bandmaterial ist. Außerdem fällt bei der Herstellung des Drahtkäfigs wenig Restabfall an. Die Materialausnutzung liegt bei etwa 95%. Durch das preiswertere Ausgangsmaterial in Verbindung mit der guten Materialausnutzung können bei der Käfigfertigung erhebliche Kosten eingespart werden. Außerdem kann derselbe Draht für an verschiedene Wälzlagertypen angepasste Käfige eingesetzt werden, wodurch weniger verschiedene Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Käfigen für unterschiedliche Wälzlagertypen vorgehalten werden müssen. Auf diese Weise können Lagerkapazitäten eingespart werden.
Für die Käfigherstellung können unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen. So kann beispielsweise Normalstahl für die Ringe und legierter Stahl für die Stege eingesetzt werden. Der Drahtkäfig besitzt dann eine bessere Qualität im Bereich des Wälzkörperdurchgangs. Es gibt keine Schnitt- und Abrissflächen. Eine Oberflächengüte Ra bis 0,8 ist erreichbar. Produkte mit höherem Profil und verschiedenen Querschnitten sind möglich.
Die Ringe und die Stege sind vorzugsweise stoffschlüssig, bevorzugt über Schweißverbindungen, miteinander verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Drahtkäfigs für ein Wälzlager beinhaltet die folgenden Schritte.
Zunächst werden ein erster und ein zweiter Ring durch Profilieren eines ersten Drahtes und Ablängen des ersten Drahtes hergestellt, wobei ein gewünschtes Querschnittsprofil der Ringe realisiert wird. Weiterhin werden mehrere Stege durch Profilieren eines zweiten Drahtes und Ablängen des zweiten Drahtes in der gewünschten Steglänge hergestellt. Es erfolgt abschließend ein stoffschlüssiges Verbinden der Ringe und der Stege. Ringe und Stege sind vorzugsweise über Schweißverbindungen miteinander verbunden. Je nach Anwendungsfall können erster und zweiter Draht von derselben oder verschiedener Qualität sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drahtkäfigs;
2 eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 1.

1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drahtkäfigs 01. Der Drahtkäfig 01 umfasst zwei einander gegenüberliegend angeordnete Ringe 02, welche aus profiliertem Draht bestehen. Die Ringe 02 sind durch zahlreiche Stege 03 miteinander verbunden. Zwischen den Ringen 02 und den Stegen 03 besteht vorzugsweise eine stoffschlüssige Verbindung, welche bevorzugt als Schweißverbindung realisiert ist. Die Stege 03 bestehen ebenfalls aus profiliertem Draht.
Ringe 02 und Stege 03 können aus dem gleichen Material bestehen. Sie können jedoch ebenso auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen. So können die Ringe 02 beispielsweise aus Stahl und die Stege 03 aus legiertem Stahl gefertigt sein. Ringe 02 und Stege 03 bilden Taschen 04 zur Aufnahme von Wälzkörpern (nicht dargestellt).
2 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 1. 2 kann insbesondere die Profilierung der Stege 03 entnommen werden. Im dargestellten Beispiel ist die Profilierung U-förmig gebildet. Die Stege 03 können bei anderen Ausführungsformen natürlich auch andersartig profiliert sein, beispielsweise V-förmig, im Querschnitt rechteckig, oval oder kreisabschnittsartig. Die Profilierung ist an die Form der zu führenden Wälzkörper angepasst.
Bezugszeichenliste

01: Drahtkäfig
02: Ringe
03: Stege
04: Tasche

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

CN 105134785 A [0003]
DE 10217463 B4 [0004]

Claims

Drahtkäfig (01) für ein Wälzlager umfassend zwei einander gegenüberliegend angeordnete Ringe (02) und zahlreiche, die Ringe (02) miteinander verbindende Stege (03), wobei die Ringe (02) und die Stege (03) Taschen (04) zur Aufnahme von Wälzkörpern ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (02) und die Stege (03) aus profiliertem Draht bestehen.
Drahtkäfig (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (02) aus Stahl und die Stege (03) aus einem anderen, legierten Stahl bestehen.
Drahtkäfig (01) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (02) und die Stege (03) stoffschlüssig miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch Schweißen.
Verfahren zur Herstellung eines Drahtkäfigs (01) für ein Wälzlager mit folgenden Schritten: • Herstellen von zwei Ringen (02) durch Profilieren eines ersten Drahtes und Ablängen des ersten Drahtes zur Realisierung eines gewünschten Querschnittsprofils der Ringe (02); • Herstellen von mehreren Stegen (03) durch Profilieren eines zweiten Drahtes und Ablängen des zweiten Drahtes in der gewünschten Steglänge sowie • stoffschlüssiges Verbinden der Ringe (02) und der Stege (03).